DE2434450A1 - Raumheizgeraet - Google Patents

Description

• Raumheizgerät Die Erfindung betrifft ein Raumheizgerät, insbesondere für fahrbare Räume, wie Wohnwägen, Fahrzeug- und Schiffskabinen od.dgl. rjit einem von einer Brennerflamme beheizten Wärmetaus cher mit inneren Fiillrungskanälen für die Verbrennungsgase und mit einem den Wärmetauscher mit Abstand ulugebenden Gehäusemantel zur Bildung eines Heizraumes für die zu erwärmende lIeizluÏt, die mittels eines Gebläses durch den Ileizraum geführt wird.
• Bei Heizgeräten für kleine Räume, wie Wohnwägen, ist eine, kleine Bauweise eine entscheidende Voraussetzung. Die nur in sehr beschränktem Umfang zur Verfügung stehenden lleizfläche müssen daher voll genutzt und ein hoher Wirkungsgrad erreicht xserdenO Da unter solchen Bedingungen die natürlichen Auftriebskräfte optimale Strömungen an den die Wärme aufnehmenden und abgebenden Flächen nicht mehr gewährleisten, wurden zur Erzeugung von Zwangs strömungen schon Luftgebläse eingesetzt. Diese sind dem WärmetauscIIer in der Regel vorgeschaltet, so daß das Gebläse die zu erwärmende Heizluft in den Heizraum hineindrückt. Gerade bei einer zwangsweise gefi;ihrten Luftströmung sind für eine ausreichende Erwärmung der Ileizluft auch entsprechend lange Iieizflächen am Wärmetauscher notwendig. Die bekannten Heizgeräte dieser Art sind daher verhältnismäßig lang und deshalb in Wohnräumen nicht gut unterzubringen. Bei Ileizgeräten dieser Art hat sich ferner gezeigt, daß die Heizluft sehr ungleichmäßig erwärmt wird, wenn der Abstand zwischen Wärmetauscher und Gehäusemantel groß ist, andererseits aber bei geringem Abstand wiederum die Außenfläche des Gehäusemantels stark aufgeheizt wird und daher ein solches lleizgerät sich kaum zum Einbau, beispielsweise in einem Kleiderschrank eines Wohnwagens, eignet.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Raumheizgerät zu schaffen, das trotz kleiner Bauweise ausreichende Ileizflächen aufweist und dabei eine gleichmäßige Erwärmung der IIeizluft ohne übermäßige Erwärmung des Gehäusemantels gewährleistet.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Raumileizgerät der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im lieizraum mit Abstand zwischen Wärmetauscher und Gehäusemantel ein Umlenkgehäuse vorgesehen ist, das sich von einer Eintrittsseite des Warmetauschers bis etwa zu seiner gegenüberliegenden Umlenkseite erstreckt und dadurch den Heizraum in eine äußere Vor- und eine am Wärmetauscher anliegende Hauptkammer unterteilt.
• Durch diese Ausbildung eines lleizgerätes wird die wirksame Aufheizstrecke für die Reizlnit erheblich verlängert> so daß die Wärmetauscher-TIieizflächen selbst kürzer und damit das gesamte IIeizgerät kleiner ausgeführt werden können.
• Eine Verlängerung des IIeizraumes um das Doppelte wird erreicht, wenn das Umlenkgehäuse den Wärmetauscher haubenförmig umschließt, wobei ein Anschlußfortsatz des Umlenkgehäuses auf der Eintrittsseite eine äußere Eintrittsöffnung in die Vorkammer und eine mit der inneren llauptkammer in Verbindung stehende Austrittsöffnung bildet.
• In der Vorkammer wird die Luft vorgewärmt und in der Hauptkammer entlang den Heizflächen des Wärmetauschers stark aufgeheizt. Bei dieser Luftführung wird der Gehäusemantel selbst kaum erwärmt, die Außenflächen des Heizgerätes können also gefahrlos berührt werden. Es get praktisch keine eine über den Außenmantel verloren. Die Luftführung in der Vorkammer wirkt als Isolation. Die direkt am Wärmetauscher aufgeheizte IIeizluft gelangt mit Höchsttemperatur zweckmäßig in unmittelbar anschließende Luftverteilungskanäle. Durch die Un-terteilung des iieizraumes wirtl außerdem eine gleichmäßige ErwL.rmung der Heizluft gewährleistet. Als besonders vorteilhaft hat sich ferner erwiesen, das Luftumwälzgeblase für die Ileizluft innerhalb des Gehäusemantels an der Umlenkseite vorzusehen, wodurch die sonst an dieser Stelle ungünstigen Strömungseinflüsse beseitigt werden. Dadurch, daß das Gebläse in der llauptkammer Überdruck erzeugt, gelangt auch aus einem eventuell undichten Wärmetauscher kein Verbrennungsgas in die Heizluft.
• Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn die von der Heizluft vollstandig getrennte P<rischluftversorgung für den Brenner ebenfalls durch ein Gebläse unterstützt wird und dadurch auch die StröliAullgsverllältnisse innerhalb des Wärmetauschers eine Verbesserung erfahren und das lIeizgerät somit von einer bestimmten Aufstellungsanordnung ganz unabhängig wird.
• Eine besonders einfache Bauweise läßt sich dann erreichen, wenn die beiden Gebläse zu einem Doppelgebläse mit getrennten Druckräumen kombiniert werden. Als besonders zweckmäßig haben sich eine stromlinienförmige Gestaltung des Wärmetauschers und ein kastenförmiger Gehäusemantel erwiesen. Dadurch werden einerseits die Strömungsverhältnisse wesentlich verbessert und andererseits aber vielseitige Aufstellmöglichkeiten für das heizgerät geschaffen, Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles eines Raueheizgerätes, das durch eine schematisierte Zeichnung dargestellt ist, zu entnehmen. Es zeigen: Fig. i einen Vertikalschnitt, Fig. 2 einen IIorizontalsclinitt nach der Linie II-II der Fig. 1 mit nur teilweise geschnittenem Wärmetauscher und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
• Das Raumlieizgerät besteht aus einem Wärmetauscher 1, einem kastenförmigen Gehäusemantel 2, der den Wärmetauscher 1 allseitig umschließt sowie einem mit Abstand zwischen Wärmetauscher und dem Gehäusemantel vorgesehenen Umlenkgehäuse 3. Im Wärmetauscher 1 ist eine Brennkammer 4 mit einem Brenner bzw. Brennersatz 5 ausgebildet. Die Brennstoffzufulir zum Brenner erfolgt mittels einer Leitung 6 mit einem Mischrohr 7 und die Verbrennungsgase treten nach Durchströmung des Wärmetauschers durch einen Abgasstutzen 8, an dem sich im Ausführungsbeispiel ein Boden-Kamin 9 anschließt, ins Freie aus. Der Wärmetauscher ist vom Gehäusemantel vollkommen umschlossen. Der Zwischenraum dient als Iieizraum 10 für die zu erwärmende lIeizluft. Das UmlenkAgehäuse 3 unterteilt diesen Heizraum in eine Vorkammer li zwischen Gehäusemantel und Umlenkgehäuse und in eine lIauptkammer 12 zwischen Umlenkgehäuse 3 und Wärmetauscher. Dieses UmlenkAgelläuse 3 umschließt den Wännetauscher 1 auf einer Luft-Eintrittsseite1 Änd sämtlichen Umfangsseiten 14.
• Das Umlenkgehäuse kann den IIeizraum 10 genau im Mittel oder auch davon abweichend unterteilen. Zweckmäßig wird diese Aufteilung nach strömungstechnischen Gesichtspunkten vorgenommen. An einer der Eintrittsseite gegenüberliegenden Umlenkseite 15 ist an das Umlenkgehäuse ein Gebläse 16- dicht angeschlossen, derart, daß die Gebläseansaugöffnung 17 zur Vorkammer hin offen ist und die Ausblasöffnung 18 in die llauptkammer mündet. Auf der Eintrittsseite 13 weist das Umlenkgehäuse 3 einen Anschlußfortsatz 19, der beim Ausführungsbeispiel zwei Austrittsöffnungen 20 bildet, auf. Die Größe dieser Öffnungen ist entsprechend dem austretenden ile izluftstrom ausgelegt. Zwischen dem Umlenkgepause bzw. dessen Anschlußstutzen 19 und dem Gehäusemantel ist eine Eintrittsöffnung 21 vorhanden, die zum Zwecke eines gleichmäßigen Luftzutrittes sich möglichst rundherum erstreckt Wird nun durch das Gebläse 16 mit dem Gebläserad 22 Luft, beispielsweise Raumluft, durch die Eintrittsöffnung 21 angesaugt, dann strömt diese zu erwärmende lleizluft durch die Vorkammer, in der sie leicht angewärmt wird, gelangt auf der Umlenkseite in das Gebläse und wird schließlich in die Hauptkammer 12 abgegeben, wo sie sich am Wärmetauscher 1 entlang aufheizt, bevor sie durch die Austrittsöffnungen 20 das heizgerät verläßt. Infolge der Strömungsumlenkulzg ist die Aufwärmustrecke erheblich verlängert; den auch am Umlenkgehäuse und in der Vorkammer werden sich erhöhte Temperaturen einstellen. Diese Vorkammertemperaturen sollen jedoch nicht so ansteigen, daß sich auch der Gehäusemantel 2 merklich erwärmt.
• Um die zur Verbrennung erforderliche Frischluftzufuhr vollkommen gegenüber dem zu erwärmenden Raum und auch gegenüber dem Heizluft-Kreislauf abzuschließen, ist eine Frischluftkammer 25 im Gehäusemantel auf der Umlenkseite vorgesehen.
• In diese Kammer ist die Brennstoffleitung 6 mit ihrer Düse 26 eingeführt. Daran schließt sich das die für die Erstluftzufuhr notwendigen Öffnungen 27 aufweisende Mischrohr 7 an. In dieser Frischluftkammer rotiert ein Gebläserad 28, das mit dem Gebläserad 22 des Heizluftgebläses gleichachsig verkuppelt ist. Das Gebläserad 28 fördert somit unter Überdruck die durch eine Zutrittsöffnung 29 angesaugte Frischluft in die Frischluftkammer und als Erst-Zuft in das Mischrohr. Eine zwischen dieser ICammer und der Brennkammer 4 vorgesehene Trennwand 30 ist geloch-t, so daß hier die Zweitluft eintreten kann. Die Brennkammer und die Frischluftzuführung sind in diesem Fall vollkommen abgeschlossen, so daß auch bei einem Zurückschlagen bzw. Verpuffen der Verbrennungsgase ein Übertritt in den Reiz- oder Wohnraum ummöglich ist. Durch entsprechende Ausbildung oder Regulierbarkeit der Lochung in der Trennwand 30 läßt sich die günstigste Zweitluftzuführung schaffen.
• Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Ileizgerätes der Wärmetauscher und damit das gesamte Heizgerät für gleiche ileizleistung wesentlich kleiner als bisher gebaut werden können. Durch die wärmeisolierende Wirkung der Luftströmung in der Vorkammer ist es auch möglich, die lIeizfläcllentel eratur des Wärmetauschers zu steigern, ohne daß dadurch auch die Oberflächentemperatur des Gehäusemantels zu hoch wird.
• Ein vorteilhafter Wärmetauscher 1 (Fig. 2) besteht aus zwei entlang einer Syinmetrieebene zusammengefügten Formschalen 35, 36, die stromlinienförmig gestaltet sind, um die Luftströmung außen an den Heizflächen entlang zu begünstigen. Im Inneren des Wärmetauschers sind Leitwände 37 eingebaut, die die Verbrennungsgase mehrfach umlenken, bis diese durch den Abgasstutzen 8 austreten. Zweckmäßigerweise tragen die Formschalen zwischen den Leitwänden nocll in Strömungsrichtung verlaufende Rippen (nicht gezeichnet).
• Auch die äußeren IWärrnetauscl1er-Eeizfläcllen sind mit Stegrippen 38 versehen, die mit dem Umlenkgehäuse in direktem Kontakt stehen können, um hieraurch auch das Umlenkgehäuse auf eine höhere Temperatur zu bringen. Die Stegrippen bilden dabei voneinander getrennte Strömungskanäle.
• Der Gehäusemantel 2 des Heizgerätes ist im Ausführungsbeispiel, wie insbesondere Fig. 3 erkennen läßt, kastenförmig ausgebildet. IIierdurc entstehen ebene Seitenflächen, die auch als Aufstellflächen für das Gerät dieen können. Auf diese Weise ist es möglich, das gleiche Gerät mit dem an gleicher Stelle angeordneten Brenner sowie Abgasstutzen sowohl in stehender als auch liegender Stellung aufzustellen, wobei der Abgasstutzen, wie in der Zeichnung, mit einem Boden-Kamin 9 verbunden oder nach oben oder nach einer Seite gerichtet sein kann für einen Anschluß an einen Überdach-Kamin bzw. einen Wand-Kamin.
• Zur Befestigung und Beabstandung der Gehäusewände am bzw.
• vom Wärmetauscher können die Stegrippen 38 verwendet werden. An einigen Enden dieser Rippen gelagerte Stehbolzen 39 (nur zwei sind in Fig. 2 eingezeichnet) durchdringen sowohl das Umlenkgehäuse als auch den Gehäusemantel.
• Schraubenmuttern sichern ihre Befestigung. Sind auch das Umlenkgehäuse und der Gehäusemantel längsgeteilt, dann entstehen auf diese Weise zwei Gerätehälften, die die Montage erheblich vereinfachen und erleichtern.
• Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. So können der Wärmetauscher als auch die umgebenden Gehäuse auch kreisförmig sein oder sonst jede geeignete Querschnittsform aufweisen. Das Gebläse könnte, wenn auch mit geringerem Erfciig, an der Lufteintritts- oder auch an der Austrittsöffnung angeordnet sein. Ain besten ist jedoch die Anordnung an der Umlenkstelle, da hierbei die günstigste Luftströmung erreicht wird und außerdem ein Zusammenschluß mit 9dem Gebläse 28 für die Frischluftzufuhr möglich wird.
• Eine Verbesserung der Luftführung läßt sich auch dadurch erreichen, daß in der Vorkammer und/oder Hauptkammer gleichfalls Leitbleche vorhanden sind. Es ist nicht notwendige daß das Geblase 16 und/oder die Frischluftkammer ganz vom Gehäusemantel umschlossen sind. Die Vorkammer könnte auch trichterförmig auf die Ansaugöffnung 17 des Gebläses zusammenlaufen.
• Wird das heizgerät an einen Boden- oder Wand-Içamin angeschlossen, dann eignet sich besonders die in den Figuren 1 und 3 gezeigte Ausführungsform. Dieser Kamin 9 besteht aus einem Innenrohr 40 zum Anstecken an den Abgasstutzen 8 und einem Außenrohr 41 mit einem Befestigungsflansch 42.
• Ein Frischluftstutzen 43 des Gehäusemantels ragt mit Pallsitz in das Außenrohr hinein. Am freien Kaminende bildet das Innenrolir einen Querkanal 45 mit entgegengesetzten Austrittsöffnungen 46 für das Abgas. Das Außenrohr umschließt den Querkanal mit Abstand, so daß an dessen Längsseiten nach unten offene Austrittsschlitze 47 entstehen, durch die die Frischluft angesaugt wird.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Raumheizgerät, insbesondere für fahrbare Räume, wie Wohnwägen, Fahrzeug- und Schiffskabinen od.dgl. mit einem von einer Brennerflamme beheizten Wärmetauscher mit inneren Führungskanälen für die Verbrennungsgase und mit einem den Wärmetauscher mit Abstand umgebenden Gehäusemantel zur Bildung eines Heizraumes für die zu erwärmende IIeizluft, die mittels eines Gebläses durch den IIeizraum geführt wird, dadurch gelrennzeichnet, daß im Heizraum (10) mit Abstand zwischen Wärmetauscher (i) und Gehäusemantel (2) ein Umlenkgehäuse (3) vorgesehen ist, das sich von einer Eintrittsseite (13) des Ileizraumes (10) bis etwa zu einer gegenüberliegenden Umlenkseite (15) erstreckt und den Heizraum in eine äußere Vorkammer (11) und eine am Wärmetauscher-(i) anliegende llauptkammer (12) unterteilt.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkgehäuse (3) auf der Eintrittsseite (13) einen Anschlußfortsatz (19) aufweist, der mit dem Gehäusemantel (2) eine äußere Eintrittsöffnung (21) für die Vorkammer (11) und eine mit der liauptkammer (12) in Verbindung stehende Austrittsöffnung (20) bildet.

3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Umlenkgehäuse (3) an der Umlenkstelle eine Umlenkkammer angeschlossen ist.

4. IIeizgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Urnlenkkamraer ein Gebläse (16) vorsehen ist, dessen Ansau,fföffnung (17) gegenüber der Vorkammer (11) offen und dessen Ausblasöffnung (18) an die Hauptkammer (12) angeschlossen ist.

5. Heizgerät nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Wärmetauscher untergebrachte Brenner (5) mit einer Frischluftkammer (25) in Verbindung stehet, die wiederum zu einer Frischluft-Zutrittsöffnung (29) im Gehäusemantel (2) führt.

6. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Frischluftkammer (25) die Erstluftzuführung (27) in das Mischrohr (7) und für die Zweitluftzuführung in die die Frischluftkammer (25) von der Brennkammer (5) abschließende Trennwand (30) init einer Lochung ausgebildet ist.

7. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1) aus Formschalen (35, 36) mit angefor:nten Leitwänden (37) für mindestens eine einmalige Umlenkung der Verbrennungsgasströmung um 180° besteht.

8. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Itfärmetauscher auf seiner Außenf läche in Strömungsrichtung verlaufende Stegrippen (38) aufweist, die mit dem Umlenkgehäuse (3) in Berührung steilen.

9. IIeizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stegrippen (38) Stehbolzen (59) gelagert sind, die das Umlenkgehäuse (3) und den Gelläusemantel (2) durchdringen und befestigen.

10. IIeizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Formschale (35 bzw. 36) mit einer Hälfte des Umlenkgehäuses und des Gehäusemantels zu Gerätehälften ausgebildet sind.

11. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gelcennzeichnet, daß daß der Gehäusemantel (2) Kastenform aufweist, von der mindestens zwei Seitenflächen als Aufstellflächen ausgebildet sind.

12. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Wärmetauscher (1) ein Abgasstutzen (8) auf der der Brennkammer (4) entgegengesetzten Seite vorgesehen ist.

13. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Frischluft-Zutrittsöffnung (29) den Abgasstutzen (8) koaxial umgibt und sich daran ein Kaluin (9) aus koaxialen Rohren (40, 41) anschließt, von denen das Innenrohr (40) am freien Ende einen Querkanal (45) mit den Austrittsöffnungen (46) und das Außenrohr (41) seitlich davon nach unten gerichtete Eintritts schlitze (47) bilden.

L e e r s e i t e