DE19720282A1 - Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät, insbesondere Zuheizer für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät, insbesondere motorunabhängig betriebener Zu­ heizer für Kraftfahrzeuge, mit Motor, Brennkammer, Wärmetau­ scher und Verbrennungsluftgebläse, sowie einem Heizluftgeblä­ se, wobei der Motor über eine Antriebswelle das Heizluftge­ bläse antreibt.

Heizgeräte der vorgenannten Art in Form von Kraftfahrzeug- Zuheizern ("Standheizgeräten") werden verwendet, um unabhän­ gig vom Motor den Fahrzeuginnenraum zu beheizen und auch bei wassergekühlten Motoren eine Motorvorwärmung vorzunehmen. Problematisch hierbei ist bei einem Erst-Einbau oder einem nachträglichen Einbau in ein Fahrzeug vielfach die Baugröße des Luftheizgerätes und die vorgegebene Lage der Luftzufuhr­ öffnungen sowohl der Verbrennungsluft- als auch der Heizluft­ zufuhr bei einem Luftheizgerät.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mit Flüssig­ brennstoff betriebenen Luftheizgeräts der eingangs genannten Art welches einfach und kompakt aufgebaut ist, hinsichtlich Einbau Variationsmöglichkeiten erlaubt und gleichwohl effek­ tiv betrieben werden kann.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 17.

Wesen der Erfindung ist, daß die Achse des Heizluftgebläses senkrecht zur Achse der Brennkammer verläuft, wobei insbeson­ dere das Heizluftgebläse, das Verbrennungsluftgebläse und der Motor sich senkrecht zur Achse der Brennkammer erstre­ cken und der Brennkammer vorgelagert sind. Das Heizluftgeblä­ se und das Verbrennungsluftgebläse sind zweckmäßigerweise eventuell zusammen mit dem Motor als bauliche Einheit ausge­ bildet und durch die einseitige Antriebswelle des gemeinsa­ men Motors angetrieben, der bevorzugt ein Elektromotor ist.

Das Heizluftgebläse weist bevorzugt ein mit der Antriebswel­ le drehfest verbundenes Gebläserad mit einem axialen ringför­ migen Lufteintrittsabschnitt und einem radialen, vorzugswei­ se schräg radialen Luftaustrittsabschnitt auf, in welchem Leitschaufeln angeordnet sind.

Der Luftaustrittsabschnitt kann in radialer Richtung nach außen konisch verjüngt ausgebildet sein.

Das Verbrennungsluftgebläse ist in besonderer Variante ein baulich kompaktes Seitenkanalgebläse, welches zweckmäßiger­ weise einen stationären Gebläsekörperteil und ein mit der Antriebswelle drehfest verbundendes Flügelrad besitzt.

Am stationären Gebläsekörperteil des Seitenkanalgebläses ist der Motor stirnseitig befestigt, dessen einseitige kurze An­ triebswelle in Richtung Gebläserad und Flügelrad weist.

Ein besonders kompakter Aufbau mit kurzer Baulänge eines Luftheizgerätes ergibt sich, wenn das Flügelrad am stirnsei­ tigen Boden des Gebläserades angeordnet und insbesondere an diesem Boden befestigt ist.

Das Flügelrad kann auch alternativ zumindest mit dem stirn­ seitigen Boden des Gebläserades einstückig ausgebildet und zusammen mit diesem Boden mit oder ohne Leitschaufeln ein Feingußteil sein.

Bevorzugt weist der Gebläsekörperteil bezüglich des Flügelra­ des an radial äußerster Stelle eine Abdichtung auf, welche insbesondere eine Labyrinthdichtung ist.

Der Gebläsekörperteil des Seitenkanalgebläses steht form­ schlüssig in einem Axialanschluß mit dem Flügelrad, wobei der Gebläsekörperteil einen Eintrittskanal und einen Aus­ trittskanal und an der Axialanschlußseite des Flügelrades einen den Eintrittskanal mit dem Austrittskanal verbindenden gebogenen Seitenkanal und einen Unterbrecher aufweist, die zusammen den 360°-Umfang des Seitenkanalgebläses bilden.

Das Luftheizgerät besitzt zweckmäßigerweise ein einziges Ge­ häuse für Brennkammer, Wärmetauscher, Glühkerzenstutzen Mo­ tor, Heizluftgebläse und Verbrennungsluftgebläse.

Nach dem Stand der Technik sind für die Verbrennungsluftför­ derung sowie für die Heizluftförderung je ein separates Ge­ bläserad in axialer Bauweise in Axialausrichtung zur Brenn­ kammer vor der Brennkammer vorgesehen. Durch die erfindungs­ gemäße Querstellung des Heizluftgebläses, insbesondere zusam­ men mit dem Verbrennungsluftgebläse und zusammen mit dem ge­ meinsamen Antriebsmotor senkrecht zur Brennkammerachse er­ gibt sich eine besonders kompakte Bauweise mit der Möglich­ keit, das Luftheizgerät beispielsweise an einer senkrechten Fahrzeugwand zu befestigen und die Heizluft beispielsweise von oben oder horizontal von der Seite dem Luftheizgerät zu­ zuführen.

Insbesondere durch die Integration des Verbrennungsluft-Ra­ des bzw. des Flügelrades des Seitenkanalgebläses in den Bo­ den des Heizluft-Gebläserades ergeben sich insgesamt weniger Bauteile und insbesondere eine kürzere Baulänge bzw. Bauhö­ he, welche es erlaubt, vorgenannte Bauteile sowie den Motor quer vor der Brennkammer anzuordnen, ohne daß diese Bauteile­ anordnung den Durchmesser der Brennkammer bzw. den die Brenn­ kammer umschließenden Wärmetauscher überschreitet oder zumin­ dest nennenswert überschreitet. Es hat sich gezeigt, daß eine 90°-Umlenkung der zugeführten Heizluft vor Einleitung in den Wärmetauscher praktisch nicht zu Leistungseinbußen des Geräts führt und/oder mit einer Geräuscherhöhung im Be­ trieb des Luftheizgerätes einhergeht. Desgleichen ermöglicht insbesondere ein Seitenkanalgebläse mit einfachen Mitteln eine Umlenkung der der Brennkammer zugeführten Verbrennungs­ luft.

Die Gebläseräder sind buchsenlos gefertigt und lediglich von der (kurzen) Antriebswelle des Antriebsmotors, vorzugsweise eines Elektromotors, durchsetzt, und zwar auf der gleichen Stirnseite des Motors. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich nicht nur eine kürzere Motorwelle, sondern auch ein einziger Aufpreß- und Wuchtvorgang bei der Fertigung. Mehrere Aggregate der Vorrichtung können aus bekannten Syste­ men verwendet werden, z. B. Glühstift/Flammfühler, Steuerge­ rät, Brennkammer, Wärmetauscher.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben, es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Luftheizgeräts in einem Axialschnitt mit Gebläserädern und antrei­ bendem Elektromotor senkrecht zur Achse der Brennkam­ mer, und

Fig. 2 die Baueinheit der rotierenden Gebläseräder nach Fig. 1 in größerer Einzelheit.

Gemäß Zeichnung umfaßt ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät 1 in Form eines motorunabhängig betriebenen Zu­ heizers eines Kraftfahrzeuges eine Brennkammer 3, einen Wär­ metauscher 4, einen Elektromotor 2 und eine Verbrennungsluft­ gebläse 5, sowie ein Heizluftgebläse 6, wobei der Motor 2 über eine Antriebswelle 7 das Gebläserad 8 des Heizluftgeblä­ ses 6 und das Flügelrad 9 des Verbrennungsluftgebläse 5 an­ treibt, und zwar auf der gleichen Stirnseite des Elektromo­ tors 2.

Der Glühkerzenstutzen 17 gemäß Fig. 1 befinden sich im Be­ reich des Brennkammerbodens etwa in Zeichnungsmitte.

Die Durchleitung der durch das Heizluftgebläse 6 geförderten Heizluft HL ist im Gerät der Fig. 1 mit Pfeilen in ausgezoge­ ner Linie und die Durchleitung der durch das Verbrennungs­ luftgebläse 5 geförderten Verbrennungsluft VL mit Pfeilen in gestrichelter Linie dargestellt.

Ersichtlich erstrecken sich bei dem in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel eines Luftheizgerätes 1 das Heizluftgebläse 6, das Verbrennungsluftgebläse 5 und der Elektromotor 2 nicht in Axialrichtung der Brennkammer 3, son­ dern quer bzw. senkrecht zur Brennkammerachse 16 in einer sog. Querbauweise. Das Gerät kann an einer vertikalen Fahr­ zeugwand befestigt werden. Die Heizluftzuführung kann von oben, aber auch horizontal von der Seite aus erfolgen.

Das Verbrennungsluftgebläse 5 und das Heizluftgebläse 6 ge­ mäß Fig. 1 sind als eine einzige bauliche Einheit zusammen mit dem Elektromotor 2 ausgebildet, wobei das Verbrennungs­ luftgebläse 5 ein sogenanntes Seitenkanalgebläse ist.

Das Heizluftgebläse 6 weist ein mit der Antriebswelle 7 dreh­ fest verbundenes Gebläserad 8 mit einem axialen ringförmigen Lufteintrittsabschnitt 10 und einem schräg radialen Luftaus­ trittsabschnitt 11 auf, in welchem Leitschaufeln angeordnet sind.

Der Luftaustrittsabschnitt 11 ist in radialer Richtung nach außen konisch verjüngt.

Das Seitenkanalgebläse besitzt einen stationären Gebläsekör­ perteil 12 und ein mit der Antriebswelle 7 drehfest verbun­ dendes Flügelrad 9.

Am stationären Gebläsekörperteil 12 des Seitenkanalgebläses ist der Elektromotor 2 stirnseitig dergestalt befestigt, daß die Antriebswelle 7 als einseitiger kurzer Antriebsstutzen in Richtung Gebläserad 8 und Flügelrad 9 gemäß Fig. 1 nach oben gerichtet ist.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist und was im wesentlichen die kurze axiale Baulänge bei geringer Bauhöhe des Heizgerätes begründet, ist das Merkmal, daß das Flügelrad 9 des Verbren­ nungsluftgebläses unmittelbar am bzw. im konischen stirnsei­ tigen Boden des Gebläserades 8 baulich integriert angeordnet und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet ist, wie dies auch der Fig. 2 zu entnehmen ist.

Die Gebläseräder-Baueinheit weist einen zentralen Durchgang auf, welcher für die Aufnahme und Befestigung der Antriebswelle 7 des Elektromotors 2 vorgesehen ist.

Der stationäre Gebläsekörperteil 12 der Fig. 1 ist an der oberen Stirnseite des Elektromotors 2 angeflanscht und an nicht gezeigter Stelle über Stege mit dem Außengehäuse 18 des Luftheizgerätes 1 fest verbunden, wobei auch ein Ein­ trittskanal 14 der Verbrennungsluft VL für eine Außengehäuse­ befestigung sorgt.

Der Gebläsekörperteil 12 ist bezüglich des Flügelrades 9 an radial äußerster Stelle über eine (nicht veranschaulichte) Abdichtung in Form einer Labyrinthdichtung abgedichtet.

Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämt­ liche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfin­ derischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (17)

1. Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät (1), ins­ besondere motorunabhängig betriebener Zuheizer für Kraft­ fahrzeuge, mit Motor (2), Brennkammer (3), Wärmetauscher (4) und Verbrennungsluftgebläse (5), sowie einem Heiz­ luftgebläse (6), wobei der Motor (2) über eine Antriebs­ welle (7) das Heizluftgebläse (6) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20) des Heizluftgebläses (6) senkrecht zur Achse (16) der Brennkammer (3) verläuft.

2. Luftheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizluftgebläse (6), das Verbrennungsluftgebläse (5) und der Motor (2) sich senkrecht zur Achse der Brenn­ kammer (3) erstrecken und der Brennkammer (3) vorgela­ gert sind.

3. Luftheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizluftgebläse (6) und das Verbrennungsluftge­ bläse (5) als bauliche Einheit ausgebildet und durch die einseitige Antriebswelle (7) des gemeinsamen Motors (2) angetrieben sind.

4. Luftheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizluftgebläse (6), das Verbrennungsluftgebläse (5) und der Motor (2) eine Baueinheit sind.

5. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsluftgebläse (5) ein Seitenkanalgeblä­ se ist.

6. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizluftgebläse (6) ein mit der Antriebswelle (7) drehfest verbundenes Gebläserad (8) mit einem axia­ len ringförmigen Lufteintrittsabschnitt (10) und einem radialen, vorzugsweise schräg radialen Luftaustrittsab­ schnitt (11) aufweist, in welchem Leitschaufeln angeord­ net sind.

7. Luftheizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsabschnitt (11) in radialer Richtung nach außen konisch verjüngt ausgebildet ist.

8. Luftheizgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenkanalgebläse einen stationären Gebläsekör­ perteil (12) und ein mit der Antriebswelle (7) drehfest verbundendes Flügelrad (9) aufweist.

9. Luftheizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am stationären Gebläsekörperteil (12) des Seitenka­ nalgebläses der Motor (2) stirnseitig befestigt ist, wel­ cher eine einseitige Antriebswelle (7) in Richtung Geblä­ serad (8) und Flügelrad (9) aufweist.

10. Luftheizgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (9) am stirnseitigen Boden des Gebläse­ rades (8) angeordnet ist.

11. Luftheizgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (9) am stirnseitigen Boden des Gebläse­ rades (8) befestigt ist.

12. Luftheizgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß das Flügelrad (9) zumindest mit dem stirnseitigen Boden des Gebläserades (8) einstückig ausgebildet ist.

13. Luftheizgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Flügelrad (9) und Boden ein einstückiges Feingußteil sind.

14. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsekörperteil (12) bezüglich des Flügelrades (9) an radial äußerster Stelle eine Abdichtung aufweist.

15. Luftheizgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung eine Labyrinthdichtung ist.

16. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsekörperteil (12) des Seitenkanalgebläses formschlüssig in einem Axialanschluß an das Flügelrad (9) steht, wobei der Gebläsekörperteil (12) einen Ein­ trittskanal und einen Austrittskanal und an der Axialanschlußseite des Flügelrades (9) einen den Eintrittskanal mit dem Austrittskanal verbindenden gebo­ genen Seitenkanal und einen Unterbrecher aufweist, die zusammen den 360°-Umfang des Seitenkanalgebläses bilden.

17. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es ein gemeinsames Gehäuse (18) für Brennkammer (3), Wärmetauscher (4), Glühkerzenstutzen (17), Motor (2), Heizluftgebläse (6) und Verbrennungsluftgebläse (5) auf­ weist.