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Wärmeübertrager für mit strömendem, insbesondere flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertrager für mit strömendem, insbesondere flüssigem
Brennstoff betriebene Heizvorrichtungen, der aus einem rohrförmigen Brenngaskanal und einem daran anschliessenden ringförmigen Brenngaskanal besteht, wobei beide Kanäle von einem weiteren Kanal umgeben sind, in dem das Heizmedium geführt ist.
Wärmeübertrager der vorbeschriebenenArt sind bereits bekanntgeworden, sie weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie verhältnismässig viel Raum beanspruchen, und die Brennergeräusche nur minimal dämpfen. Es sind übrigens auch bereits Wärmetauscher bekannt, bei welchen durch Stege gebildeteu-förmige Heizkanäle vorgesehen sind.
Mit der Erfindung soll nunmehr ein Wärmeübertrager kleinster Abmessungen geschaffen werden, der sich insbesondere für Fahrzeugheizungen eignet und darüber hinaus eine hohe Dämpfung der Brennergeräusche mit sich bringt. Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemässen Vorschlag gelöst, nach dem man in dem ringförmigen Brenngaskanal in Längsrichtung verlaufende Stege vorsieht, durch die parallel zueinander verlaufende Kanalabschnitte gebildet werden, wobei zwei nebeneinander gelegene Kanalabschnitte, von denen der eine gegen den rohrförmigen Brenngaskanal hin offen und der andere abgeschlossen ist, durch entsprechende Verbindung am Wärmeübertragerende einen U-förmigen Strömungskanal bilden, an dessen Ende eine Verbindung mit dem durch die Innenwand des ringförmigen Brenngaskanales gebildeten, zentralen Kanal vorgesehen ist.
Durch die vorbeschriebene Bauart wird auf einfache Weise die Strömungsgeschwindigkeit in dem ringförmigen Brenngaskanal erhöht, ohne dass hiedurch die Wärmeübertragerabmessungen geändert werden müssen. Die auf die Wärmeübertragung sich sehr günstig auswirkende Geschwindigkeitserhöhung wird insbesondere dann erzielt, wenn der Innendurchmesser des ringförmigen Brenngaskanales annähernd 2/3, jedoch mehr als 7/10 des Aussendurchmessers dieses Kanales beträgt.
Eine in bezug auf die Strömungswiderstände die Schalldämpfung und die Wärmeübertragung optimale Lösung erhält man, wenn vier Stege vorgesehen sind, durch die vier Kanalabschnitte entstehen, von denen je zwei zusammen einen U-förmigen Kanal bilden. Die Länge des ringförmigen Brenngaskanales sollte dabei mindestens das Dreifache seines Innendurchmessers betragen.
In dem erfindungsgemässen Wärmeübertrager entstehen besonders günstige Strömungsverhältnisse, wenn eine ringförmige Einmündung für das Brennstoffluftgemisch in den rohrförmigen Brenngaskanal vorgesehen ist.
In den nachstehenden Zeichnungserläuterung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Wär- meübertragers beschrieben, an Hand dessen noch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erläutert werden.
Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Wärmeübertrager, Fig. 2 eine Abwicklung des Innenmantels mit Stegen von dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertrager, und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III durch den in Fig. l dargestellten Wärmeübertrager.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht der hier gezeigte Wärmeübertrager aus einem rohrförmigen Brenngaskanal 1 und einem ringförmigen Brenngaskanal 2. Letzterer wird durch einen zylindrischen Innenmantel 3 und einen zylindrischen Aussenmantel 4 gebildet, der mit dem Mantel des Brenngaskanales 1 aus einem Stück besteht. Durch die in den ringförmigen Brenngaskanal 2 vorgesehenen Stege 5 - 8, deren
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Länge und Anordnung der Abwicklung in Fig. 2 entnommen werden kann, entstehen vier Kanalabschnitte 9 bis 12, von denen wie aus Fig. 3 besser ersichtlich, die Abschnitte 10 und 12 gegen den rohrförmigen
Brenngaskanal1 hin offen und die Abschnitte 9 und 11 geschlossen sind.
Bei Betrieb des Brenners 13 wird diesem über die Leitung 14 ein Brennstoffluftgemisch zugeführt, das durch die ringförmige Einmündung 15 in den Brenngaskanal I und von dort in die durch die Stege gebilde- ten, in Fig. 2 dargestellten U-förmigen Kanäle strömt, die sich aus den Kanalabschnitten 10 und 11 sowie den Abschnitten 12 und 9 zusammensetzen. Die vorerwähnte U-Form entsteht durch die kürzere Aus- bildung der Stege 5 und 7, durch die am Ende des Wärmeübertragers eine entsprechende Verbindung der jeweils zusammengehörenden Kanalabschnitte gegeben ist.
Am brennerseitigen Ende der Kanalabschnitte 9 und 11 sind in dem Innenmantel 3 des ringförmigen Brenngaskanales 2 Öffnungen 16 und 17 vorgesehen, durch die die Brenngase in den zentralen Kanal 18 gelangen, der durch den erwähnten Innenmantel 3 gebildet wird.
Die Wärmeübertragung erfolgt an dem Mantel 4, der in Abstand von einem weiteren Mantel 19 umgeben ist, so dass ein ringförmiger Kanal 20 für das Heizmedium entsteht. Der Mantel 19 muss jedoch keineswegs zylindrisch ausgebildet sein, sondern kann durch die Wandung eines beliebig geformten Behäl- ters ersetzt werden.
Überhaupt ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, da die verschiedensten Abwandlungen und Ergänzungen desselben möglich sind, ohne von dem Grundgedanken der erfindungsgemässen Lehre abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE : l. Wärmeübertrager für mit strömendem, insbesondere flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtungen, bestehend aus einem rohrförmigen Brenngaskanal und einem daran anschliessenden ringförmigen Brenngaskanäl, wobei beide Kanäle von einem weiteren Kanal, in dem das Heizmedium geführt ist, umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ringförmigen Brenngaskanal in Längsrichtung verlaufende Stege (5-8) vorgesehen sind, durch die parallel zueinander verlaufende Kanalabschnitte (9-12) gebildet werden, wobei zwei nebeneinander gelegene Kanalabschnitte (10, 11), von denen der eine (10) gegen den rohrförmigen Brenngaskanal hin offen und der andere (11) abgeschlossen ist, durch entsprechende Verbindung am Wärmeübertragerende einen U-förmigen Strömungskanal bilden,
an dessen Ende eine Verbindung (17) mit dem durch die Innenwand des ringförmigenBrenngaskanales (2) gebildeten, zentralen Kanal (18) vorgesehen ist.