DE10058794B4

DE10058794B4 - Heizgerät mit einer Dichtung zum Trennen von Brennluft, Abgas und Umgebungsluft

Info

Publication number: DE10058794B4
Application number: DE2000158794
Authority: DE
Inventors: Stephan Habijanec
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2020-11-28
Also published as: DE10058794A1

Abstract

Heizgerät, insbesondere Fahrzeugzusatzheizgerät, mit einem Wärmetauscher (10), in welchem ein Brenner mit einer Luftführung (14) unter Festlegung eines Abgasringraums (18) und mit einem von der Luftführung (14) radial auswärts verlaufenden Brennerflansch (15) angeordnet ist, der Brennluft von Abgas trennt und gegen den Wärmetauscher (10) abgedichtet ist, und mit einem Brennluftgebläse, dessen Gehäuse (16) an den Brennerflansch (15) angrenzt und gegen diesen abgedichtet ist, wobei eine einzige an eine Dichtfläche (22) des Brennluftgebläse-Gehäuses (16), eine Dichtfläche (23) des Wärmetauschers (10) und eine Dichtfläche (24) des Brennerflansches (15) angrenzende Dichtung (19) beide Dichtfunktionen erfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (19) eine Flachdichtung ist, die einerseits an eine axiale Dichtfläche (23) des Wärmetauschers (10) und andererseits an die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegenden aneinander angrenzenden axialen Dichtflächen (24 bzw. 22) des Brennerflansches (15) und des Brennluftgebläse-Gehäuses (16) angrenzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugzusatzheizgerät, mit einem Wärmetauscher, in welchem ein Brenner mit einer Luftführung unter Festlegung eines Abgasringraums und mit einem von der Luftführung radial auswärts verlaufenden Brennerflansch angeordnet ist, der Brennluft von Abgas trennt und gegen den Wärmetauscher abgedichtet ist, und mit einem Brennluftgebläse, dessen Gehäuse an den Brennerflansch angrenzt und gegen diesen abgedichtet ist, wobei eine einzige an eine Dichtfläche des Brennluftgebläse-Gehäuses, eine Dichtfläche des Wärmetauschers und eine Dichtfläche des Brennerflansches angrenzende Dichtung beide Dichtfunktionen erfüllt.
Ein derartiges Heizgerät, bei welchem eine einzige Dichtung dazu dient, Brennluft, Abgas und Umgebungsluft voneinander zu trennen, ist beispielsweise aus der DE 198 00 241 C1 bekannt. Diese Dichtung ist als O-Dichtungsring ausgelegt, der in einer Dreiecknut angeordnet ist, deren drei Flächen durch den Brennerflansch, das Brennluftgebläse-Gehäuse und den Wärmetauscher festgelegt ist. Aufgrund der schrägen Verpressung dichtet der O-Ring gleichzeitig gegenüber diesen Bestandteilen des Heizgeräts ab. Im einzelnen sind die drei Seiten der Ringnut festgelegt durch eine ringförmige Stirnfläche des Wärmetauschers, die axial von einer radialen Anlagefläche des allgemein zylindrischen Wärmetauschers vorsteht, welche Anlagefläche vom Brennerflansch übergriffen ist, der an dieser Stelle ebenfalls mit einer ringförmigen Stirnfläche zur Bildung der Dreiecksnut beiträgt. Die dritte Seite der Dreiecksnut ist durch eine schräg verlaufende Ringfläche am Anschlußflansch des Brennluftgebläse-Gehäuses vorgesehen und grenzt an die Ringfläche des Wärmetauschers und die Ringfläche des Brennerflansches an. Die Schrägverpressung des O-Dichtungsrings mittels der derart gebildeten Dreiecknut führt in zuverlässiger Weise zu den gewünschten Dichtungsfunktionen, solange die Flächen der Dreiecksnut auf Seiten des Wärmetauschers und des Brennluftgebläse-Gehäuses ausreichend präzise, d. h. mit kleiner Toleranz, gefertigt sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die in Rede stehende Dichtungsstruktur des eingangs genannten Heizgeräts dahingehend zu verbessern, dass die gewünschten Dichtungsfunktionen auch bei weniger präzise gefertigten Dichtungsflächen stets gewährleistet sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß sind sämtliche der Dichtflächen am Wärmetauscher, am Brennerflansch und am Brennluftgebläse-Gehäuse als axiale Dichtflächen gebildet, so dass als Dichtung für die in Rede stehenden Dichtfunktionen eine Flachdichtung eingesetzt werden kann. Ein Vorteil der Kontur der Flachdichtung im Vergleich zu einem O-Dichtungsring des eingangs genannten Heizgeräts besteht darin, dass sie im Gegensatz zu dem O-Dichtungsring keine seitlichen Führungen an den abzudichtenden Teilen erfordert, so dass die radiale Baugröße des Heizgeräts reduziert werden kann.
Die Dichtflächenanordnung ist so getroffen, dass die axiale Dichtfläche des Wärmetauschers den beiden axialen Dichtflächen des Brennerflansches und des Brennluftgebläse-Gehäuses gegenüberliegt, die eine gemeinsame Dichtfläche festlegen.
Vorteilhafterweise wird die gemeinsame Dichtfläche des Brennerflansches und des Brennluftgebläse-Gehäuses dadurch erzielt, dass sich radial einwärts an die Dichtfläche des Brennluftgebläse-Gehäuses sowie axial einwärts von dieser rückspringend eine Ausnehmung für den Brennerflansch anschließt, der sich mit seinem Außenrand im wesentlichen bis zur Schulter zwischen dieser Aufnahmeflä che und der Dichtfläche des Brennluftgebläse-Gehäuses erstreckt. Bevorzugt liegen die Dichtflächen des Brennluftgebläse-Gehäuses und des Brennerflansches exakt in derselben Ebene. Eine Stufe in dieser gemeinsamen Dichtfläche aufgrund von Dicketoleranzen des Brennerflansches und/oder einer Stufenhöhentoleranz an der Ausnehmung für den Brennerflansch in der Dichtfläche des Brennluftgebläse-Gehäuses wird jedoch durch die elastische Dichtung problemlos ausgeglichen, so dass auch diesbezüglich keine allzu engen Toleranzen eingehalten werden müssen.
Um die Flachdichtung vor allem bei der Montage des Heizgeräts aber auch im späteren Einsatz radial zuverlässig zu fixieren, umfasst diese auf der zum Wärmetauscher weisenden Seite einen Ringsteg, der in eine Ringnut eingreift, die in der Dichtfläche des Wärmetauschers gebildet ist. Alternativ hierzu kann der Ringsteg auch auf der anderen Seite gebildet sein und in eine Ringnut in der Dichtfläche des Brennluftgebläse-Gehäuses eingreifen.
Der erfindungsgemäß zum Einsatz gelangende elastische Flachdichtungsring gewährleistet die benötigte Dichtungsgüte auch dann, wenn die Dichtflächen am Wärmetauscher und Brennluftgebläse-Gehäuse mechanisch nicht bearbeitet, insbesondere geglättet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigt:
1 einen Längsschnitt im Verbindungsbereich des Brennluftgebläses mit dem Brennerflansch der Luftführung und dem Wärmetauscher eines Heizgeräts und
2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches der Dichtflächen aus 1.
Der Wärmetauscher 10 hat allgemeine Zylinder- bzw. Becherform mit einer doppelten Wandung und umfasst einen Innenteil 11 und einen Außenteil 12. Zwischen Innenteil 11 und Außenteil 12 ist ein Ringraum 13 zur Aufnahme eines Wärmeübertragermediums gebildet. Der Wärmetauscher 10 umschließt mit seinem Innenteil 11 eine Luftführung 14 des Brenners des Heizgeräts, die allgemein zylindrische Form besitzt und einen Brennerflansch 15 aufweist, der radial vom rückwärtigen Ende der zylindrischen Luftführung 14 auswärts vorsteht.
Das Heizgerät umfasst außerdem ein Brennluftgebläse 27 mit einem Gehäuse 16, das einen stirnseitigen Anschlußflansch 17 aufweist, der an die Anordnung aus Brennerflansch 15 und Wärmetauscher 10 angrenzt. Das im Brennluftgebläse-Gehäuse 16 angeordnete Brennluftgebläse dient dazu, Brennluft über die Luftführung 14 und in der Wand der Brennkammer vorgesehene Löcher 31 in die Brennkammer 30 zu fördern, um dort mit einem über eine nicht dargestellte Brennstoffzufuhr in die Brennkammer 30 eingebrachten Brennstoff ein brennfähiges Gemisch zu erzeugen.
Der Wärmetauscher 10 grenzt mit einer axialen Stirnseite an den Anschlussflansch 17 des Brennluftgebläse-Gehäuses 16 und den Brennerflansch 15 an. Zwischen dem Wärmetauscher 10, der Luftführung 14 im Bereich des Brennerflansches 15 und dem Anschlußflansch 17 des Brennluftgebläse-Gehäuses 16 wird in einem dort festgelegten Zwischenraum 18 Abgas aus der Brennkammer 30 gefördert. Andererseits steht nahe zu diesem Bereich in einem Ringraum 28 zwischen einer äußeren, zum Brennerflansch 15 hin verlaufenden Wand 29 der Luftführung 14 und einer inneren, im rückwärtigen Teil desselben angeordneten Wand der Brennkammer 30 Brennluft an, die von dem Abgas isoliert werden muss, ebenso wie Abgas und Brennluft gegenüber der Umgebungsluft getrennt werden müssen. Zu diesem Zweck ist eine als Flachdichtung ausgebildete Dichtung 19 vorgesehen. Diese Dichtung 19 grenzt mit ihrer einen Seite an die ringförmige Stirnseite des Wärmetauschers 10 an, die eine axiale Dichtfläche 23 festlegt. Mit ihrer anderen Seite liegt die Dichtung 19 an der Stirnseite des Anschlußflansches 17 des Brennluftgebläse-Gehäuses 16 an, welche Stirnseite eine axiale ringförmige Dichtfläche 22 festlegt. In dieser axialen Dichtfläche 22 des Anschlußflansches 17 ist radial einwärts liegend der Brennerflansch 15 mit einer der Dichtfläche 23 am Wärmetauscher 10 zugewandten Dichtfläche 24 so aufgenommen, dass dessen zum Wärmetauscher 10 weisende Dichtfläche 24 eine Fortsetzung der Dichtfläche 22 am Anschlußflansch 17 bildet. Um diese im wesentlichen in einer Ebene liegende Dichtfläche zu ermöglichen, ist in der Dichtfläche 22 des Anschlußflansches 17 des Brennluftgebläse-Gehäuses 16 eine Ausnehmung 20 für den Brennerflansch 15 gebildet. Die Ausnehmung 20 springt von der Dichtfläche 22 des Anschlußflansches 17 zurück unter Bildung einer Schulter 25 für den Außenrand des Brennerflansches 15. Der axiale Abstand der Aus nehmung 20 von der Dichtfläche 22 am Anschlussflansch 17 des Brennluftgebläse-Gehäuses 16 entspricht zumindest im wesentlichen der Dicke des Brennerflansches 15. Herstellungstoleranzen in diesem Bereich der Bauteile werden problemlos durch die Elastizität der flachen Dichtung 19 aufgenommen.
Die radiale Fixierung der Dichtung 19 erfolgt über einen Ringsteg 21, der in eine Ringnut 26 eingreift, die in der Dichtfläche 23 des Wärmetauschers 10 ausgebildet ist.
Durch die Dichtung 19 und die Konfiguration der mit ihm zusammenwirkenden Dichtflächen am Brennerflansch 15, Wärmetauscher 10 und am Anschlußflansch 17 des Brennluftgebläse-Gehäuses 16 wird gewährleistet, dass Brennluft, Abgas und Umgebungsluft zuverlässig voneinander getrennt sind, ohne dass besondere Anforderungen an die Güte dieser Dichtflächen zu stellen sind.
Der bauliche und montageseitige Aufwand zur Herstellung eines derartigen Heizgeräts wird somit deutlich reduziert.

10: Wärmetauscher
11: Innenteil
12: Außenteil
13: Ringraum
14: Luftführung
15: Brennerflansch
16: Brennluftgebläse-Gehäuse
17: Anschlussflansch
18: Zwischenraum
19: Dichtung
20: Ausnehmung (an 16)
21: Ringsteg
22: Dichtfläche (an 16)
23: Dichtfläche (an 10)
24: Dichtfläche (an 15)
25: Schulter
26: Ringnut
27: Brennluft-Geblase
28: Ringraum
29: Äußere Wand (von 14)
30: Brennkammer
31: Löcher (für Brennluft)

Claims

Heizgerät, insbesondere Fahrzeugzusatzheizgerät, mit einem Wärmetauscher (10), in welchem ein Brenner mit einer Luftführung (14) unter Festlegung eines Abgasringraums (18) und mit einem von der Luftführung (14) radial auswärts verlaufenden Brennerflansch (15) angeordnet ist, der Brennluft von Abgas trennt und gegen den Wärmetauscher (10) abgedichtet ist, und mit einem Brennluftgebläse, dessen Gehäuse (16) an den Brennerflansch (15) angrenzt und gegen diesen abgedichtet ist, wobei eine einzige an eine Dichtfläche (22) des Brennluftgebläse-Gehäuses (16), eine Dichtfläche (23) des Wärmetauschers (10) und eine Dichtfläche (24) des Brennerflansches (15) angrenzende Dichtung (19) beide Dichtfunktionen erfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (19) eine Flachdichtung ist, die einerseits an eine axiale Dichtfläche (23) des Wärmetauschers (10) und andererseits an die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegenden aneinander angrenzenden axialen Dichtflächen (24 bzw. 22) des Brennerflansches (15) und des Brennluftgebläse-Gehäuses (16) angrenzt.
Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich radial einwärts ein die Dichtfläche des Brennluftgebläse-Gehäuses (16) sowie axial einwärts von dieser rückspringend eine Ausnehmung (20) für den Brennerflansch (15) anschließt, der sich mit seinem Außenrand im wesentlichen bis zu einer Schulter (25) zwischen der Ausnehmung (20) und der Dichtfläche (22) des Brennluftgebläse-Gehäuses (16) erstreckt.
Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung der Schulter (25) im wesentlichen der Dicke des Brennerflansches (15) entspricht.
Heizgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung (19) zur radialen Fixierung auf der zum Wärmetauscher (10) weisenden Seite einen Ringsteg (21) umfasst, der in eine Ringnut (26) eingreift, die in der Dichtfläche (23) des Wärmetauschers (10) ausgebildet ist.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung (19) aus Elastomermaterial besteht.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung (19) als Spritzteil ausgeführt ist.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen (23 bzw. 22) der als Spritzgussteile gebildeten Bauteile Wärmetauscher (10) und Brennluftgebläse-Gehäuse (16) mechanisch nicht bearbeitete Flächen sind.