DE3530532A1

DE3530532A1 - Heater

Info

Publication number: DE3530532A1
Application number: DE19853530532
Authority: DE
Inventors: Ernst Mosig
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1987-03-12

Abstract

According to the invention, a heater is specified which is intended especially for use as a vehicle additional heater and which has a heat exchanger through which a fluid flows. Arranged in the annular space of the heat exchanger through which the fluid flows is an electrical heating element which can be connected to an external power supply connection. If such a heater has rib-shaped water baffle plates in the annular space, they themselves can be used as the electrical heating element. If a separate heating element is provided, then this is preferably constructed in the form of a heating coil which, for support, runs in a helical manner round a wall of the heat exchanger.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Heizgerät, das insbe sondere als Fahrzeugzusatzheizgerät dient, das üblicherweise ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Brenneraggregat auf weist, wobei die heißen Verbrennungsgase zweckmäßigerweise im Gegenstrom zu einem von Flüssigkeit durchströmten Wärme tauscher geleitet werden, der die Brennkammer des Heizgeräts unter Bildung eines Ringraums mantelartig umgibt. Hierbei können gegebenenfalls Wasserschikanen dadurch gebildet wer den, daß rippenförmige Stege in den Ringraum ragen. Diese Wasserschikanen können an der inneren Mantelfläche des Wärmetauschers oder an der äußeren Mantelfläche angeformt oder angeordnet sein.The invention relates to a heater, in particular special serves as a vehicle heater, which is usually a burner unit operated with liquid fuel points, the hot combustion gases expediently in countercurrent to a heat through which liquid flows exchanger are directed to the combustion chamber of the heater surrounds like a jacket to form an annular space. Here water chicanes can be formed if necessary that rib-shaped webs protrude into the annular space. These Water baffles can be found on the inner surface of the Heat exchanger or molded on the outer surface or be arranged.

Aus DE-OS 24 02 943 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur elektrischen Fahrzeugheizung bekannt, die ein an ein Strom netz anschließbares Teil hat, so daß über den Netzstrom bei spielsweise ein Motorheizgerät zur Aufwärmung des Motors be trieben werden kann. Auch ist daraus ein elektrisches Heiz gerät zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums bekannt, das über eine Zentraleinheit mit dem gemeinsamen Netzanschluß und dem Motorheizgerät verbunden ist. From DE-OS 24 02 943, for example, a device for electric vehicle heater known to be connected to a stream has part connectable to the mains so that at the mains current for example, an engine heater to warm up the engine can be driven. It is also an electric heater is known for heating the vehicle interior, the over a central unit with the common network connection and is connected to the engine heater.

Beim Arbeiten von motorunabhängigen Fahrzeugheizgeräten, die mit flüssigem Brennstoff betrieben werden, entstehen Ab gase, so daß eine solche Fahrzeugzusatzheizung beispielsweise nicht in Garagen oder anderen geschlossenen Räumen betrieben werden darf.When working on engine-independent vehicle heaters, which are operated with liquid fuel arise from gases, so that such additional vehicle heating, for example not operated in garages or other closed rooms may be.

Es besteht daher das Bedürfnis ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugzusatzheizgerät der gattungsgemäßen Art zu ent wickeln, das ohne nennenswerte Änderungen hinsichtlich des Grundaufbaus eines Heizgeräts auch einen abgasfreien Betrieb ermöglicht.There is therefore a need for a heater, in particular to ent a vehicle auxiliary heater of the generic type wrap that with no significant changes to the Basic structure of a heater also an emission-free operation enables.

Hierzu zeichnet sich erfindungsgemäß ein Heizgerät der ein gangs genannten Art dadurch aus, daß ein elektrisches Heiz element im Ringraum des Heizgeräts angeordnet ist, der vom Wärmetauscher gebildet wird und der von der Flüssigkeit als wärmetauschendem Medium durchströmt wird. Dieses elektri sche Heizelement ist an einen externen Netzanschluß anschließ bar.For this purpose, according to the invention, a heater is shown gangs mentioned in that an electric heating element in the annulus of the heater is arranged by the Heat exchanger is formed and that of the liquid as is flowed through heat-exchanging medium. This electri cal heating element is connected to an external mains connection bar.

Das nach der Erfindung ausgelegte Heizgerät läßt sich daher beim Anschließen des elektrischen Heizelements an einen ex ternen Netzanschluß vollständig abgasfrei betreiben, da das eigentliche Brenneraggregat, das mit flüssigem Brennstoff betrieben ist, inaktiv ist und die Wärmeenergie nur von dem elektrischen Heizelement im von der Flüssigkeit durchströmten Ringraum geliefert wird, die die Flüssigkeit aufwärmt, die dann nach Verlassen des Heizgeräts zum Beheizen des Fahrzeug innenraums und/oder zum Aufwärmen einer Brennkraftmaschine genutzt werden kann. Somit kann das erfindungsgemäße Heiz gerät auch dann arbeiten, wenn das Fahrzeug beispielsweise in der Garage steht und hierdurch werden die Anwendungsmöglich keiten eines solchen erfindungsgemäßen Fahrzeugzusatzheiz gerätes wesentlich erweitert und es wird auch dem Bedürfnis Rechnung getragen - sofern ein externer Netzanschluß vorhan den ist - das Heizgerät abgasfrei zu betreiben. Falls kein Netzanschluß zur Verfügung steht, kann dann das Heizgerät wie üblich über das Brenneraggregat die gewünschte Wärme lie fern.The heater designed according to the invention can therefore be when connecting the electric heating element to an ex Operate the internal mains connection completely exhaust-free, since the actual burner unit, that with liquid fuel is operated, is inactive and the thermal energy only from that electric heating element in which the liquid flows Annulus is supplied that warms up the liquid that then after leaving the heater to heat the vehicle interior and / or to warm up an internal combustion engine can be used. Thus, the heating according to the invention device works even when the vehicle, for example stands in the garage and this makes the application possible speed of such a vehicle auxiliary heating according to the invention device significantly expanded and it also meets the need Account taken into account - provided an external network connection exists that is - to operate the heater without emissions. If not Mains connection is available, the heater can then as usual, the desired heat was generated by the burner unit remote.

Die Steuerung des Betriebs des Heizgeräts und auch die Heiz leistung desselben kann von den üblicherweise im Heizgerät vorhandenen Einrichtungen, wie Vorwahluhr, Umwälzpumpe, Tem peraturfühler und Fahrzeuggebläse vorgenommen werden.The control of the operation of the heater and also the heating performance of the same can usually in the heater existing facilities, such as a timer, circulation pump, tem temperature sensor and vehicle fan.

Wenn bei dem Heizgerät rippenförmige Wasserschikanen in dem Ringraum des Wärmetauschers vorhanden sind, die an sich auf diesem Gebiet der Heizgeräte üblich sind, so können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Wasserschikanen als elektrisches Heizelement ausgebildet werden und diese werden zum Anschluß an einen externen Netzanschluß in entsprechender Weise zusammengeschaltet. Da hierbei ohnedies in einem Fahr zeugzusatzheizgerät vorhandene Einrichtungen, wie die Wasser schikanen, zur elektrischen Beheizung genutzt werden, ist der erfindungsgemäße Gedanke bei dieser Ausführungsform in den üblichen Grundaufbau integriert.If in the heater rib-shaped water baffles in the Annulus of the heat exchanger are present, which per se this area of heaters are common, according to a further development of the invention as the water baffles electrical heating element are formed and these are for connection to an external mains connection in the appropriate Interconnected way. Since this is anyway in one drive additional equipment, such as water harassment, are used for electrical heating the idea of the invention in this embodiment integrated into the usual basic structure.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann das elek trische Heizelement auch zusätzlich zu den Wasserschikanen vorgesehen sein und vorzugsweise verläuft es dann neben den selben, so daß das Heizelement durch die Wasserschikanen ge stützt wird.According to an embodiment of the invention, the elec trical heating element in addition to the water baffles be provided and then preferably it runs next to the same, so that the heating element ge through the water baffles is supported.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist das elektrische Heizelement in Form einer Heizspirale aus gebildet und diese erstreckt sich wendelartig um eine Wand des Wärmetauschers, wobei hierbei die Heizspirale an den Was serschikanen, wenn solche vorhanden sind, anliegen kann oder in den Zwischenräumen zwischen den Wasserschikanen angeordnet sein kann.According to a further embodiment according to the invention the electric heating element in the form of a heating coil formed and this extends helically around a wall of the heat exchanger, with the heating coil attached to the What harassment, if there are any, or arranged in the spaces between the water baffles can be.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention is illustrated below by examples explained in more detail on the accompanying drawing. It shows

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Heizgeräts mit einem elektrischen Heizelement, und Fig. 1 is a schematic sectional view of a heater with an electric heating element, and

Fig. 2 eine Ausführungsvariante des Heizgeräts als Schnittdarstellung im Ausschnitt. Fig. 2 shows a variant of the heater as a sectional view in a detail.

In Fig. 1 ist schematisch ein Wasserheizgerät insgesamt mit 1 bezeichnet. Das Wasserheizgerät 1 weist ein Brenneraggregat 2 auf, das in eine Brennkammer ragt und das vorzugsweise mit flüssigem Brennstoff gespeist wird. Am vom Brenneraggregat 2 ab gelegenen Ende der Brennkammer 3 werden die Verbrennungsgase in einen Verbrennungsgasraum 4 umgelenkt und strömen an einem Wärmetauscher 5 entlang. Nach dem Vorbeigang an dem Wärmetau scher 5 treten die Verbrennungsgase über einen Abgasauslaß 6 aus dem Heizgerät 1 aus. Die Flüssigkeit 8 strömt durch den Wärmetauscher 5 vom Einlaß 14 über den Ringraum zum Auslaß 15. Der von einer Flüssigkeit durchströmte Wärmetauscher 5 weist einen Ringraum 7 auf, der die Brennkammer 3 mantelartig um gibt.In Fig. 1, a water heater is schematically designated 1 overall. The water heater 1 has a burner assembly 2 which projects into a combustion chamber and which is preferably fed with liquid fuel. At the end of the combustion chamber 3 from the burner assembly 2 , the combustion gases are deflected into a combustion gas space 4 and flow along a heat exchanger 5 . After passing the shear Wärmetau 5 , the combustion gases emerge from the heater 1 through an exhaust outlet 6 . The liquid 8 flows through the heat exchanger 5 from the inlet 14 via the annular space to the outlet 15 . The heat exchanger 5 through which a liquid flows has an annular space 7 which surrounds the combustion chamber 3 in the manner of a jacket.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel eines Heizgeräts 1 wird der Außenmantel 11 des Wärmetauschers 5 von einem Kunst stoffteil gebildet und an der Innenfläche 13 des aus Kunst stoff gefertigten Außenmantels 11 sind rippenförmige Wasser schikanen ausgebildet.In the example shown in FIG. 1, a heater 1 of the outer sheath is of the heat exchanger 5 is formed by a material part 11 art and to the inner surface 13 of the plastic-made outer casing 11 are rib-shaped baffles water formed.

Mit 20 ist in Fig. 1 ein elektrisches Heizelement dargestellt, das im Ringraum 7 angeordnet ist und das an einen nicht ge zeigten externen Netzanschluß, wie z. B. einer Steckdose, anschließbar ist. Das elektrische Heizelement 20 ist hierbei in Form einer Heizspirale 21 ausgebildet, die wendelartig um die Innenwand 9 des Ringraums 7 verläuft.With 20 in Fig. 1, an electric heating element is shown, which is arranged in the annular space 7 and to an external network connection, not shown, such as. B. an outlet, can be connected. The electrical heating element 20 is in the form of a heating spiral 21 which extends helically around the inner wall 9 of the annular space 7 .

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel eines Heizgeräts 1 ist somit zusätzlich zu den rippenförmigen Wasserschikanen 12 das elektrische Heizelement 20 in Form einer Heizspirale 21 vorgesehen.In the example shown in FIG. 1, a heater 1 is thus provided in addition to the rib-shaped water baffles 12, the electric heating element 20 in the form of a heating coil 21st

Wenn der Außenmantel 11 des Wärmetauschers 5 nicht aus Kunst stoff, sondern aus irgendeinem anderen metallischen Material besteht, so können die Wasserschikanen 12 auch selbst als Heizelemente ausgebildet sein oder die Wasserschikanen können auch an der Innenwand 9 des Ringraums 7 ausgebildet sein, wobei dann diese Wasserschikanen auch gleichzeitig als elek trisches Heizelement dienen können.If the outer jacket 11 of the heat exchanger 5 is not made of plastic, but consists of some other metallic material, the water baffles 12 can also be designed as heating elements themselves or the water baffles can also be formed on the inner wall 9 of the annular space 7 , in which case these water baffles can also serve as an electric heating element at the same time.

Bei der Ausführungsform des Heizgeräts nach Fig. 2 sind gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 1 mit denselben Be zugszeichen versehen. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Heizgerät sind die Innenwand 9 und der Außenmantel 11 aus Metall her gestellt, und die rippenförmigen Wasserschikanen 12′ sind auf der Innenwand 9 ausgebildet.In the embodiment of the heater of FIG. 2, the same or similar parts as in Fig. 1 are provided with the same reference numerals. In the heater shown in Fig. 2, the inner wall 9 and the outer jacket 11 are made of metal, and the rib-shaped water baffles 12 ' are formed on the inner wall 9 .

Bei dieser Ausführungsform können die Wasserschikanen 12′ auch gleichzeitig als elektrisches Heizelement 20 dienen, das an einen externen Netzanschluß anschließbar ist. In this embodiment, the water baffles 12 ' can also serve as an electrical heating element 20 , which can be connected to an external mains connection.

Alternativ kann, wie in Fig. 2 gezeigt, zusätzlich zu den Wasserschikanen 12′ auch ein elektrisches Heizelement in Form einer Heizspirale 21 im Ringraum 7 zusätzlich ange ordnet sein, wobei die Heizspirale 21 entweder an den Wasser schikanen 12′ liegt oder im Zwischenraum zwischen denselben wendelartig vorzugsweise um die Innenwand 9 des Wärmetau schers 5 verläuft.Alternatively, as shown in Fig. 2, in addition to the water baffles 12 ' , an electric heating element in the form of a heating coil 21 in the annular space 7 may also be arranged, the heating coil 21 either baffling the water 12' or in the space between the same helically, preferably around the inner wall 9 of the heat exchanger 5 .

Die in den Zeichnungen als Beispiele dargestellten Ausfüh rungsvarianten eines Fahrzeugzusatzheizgeräts 1 ermöglichen durch das Vorsehen des elektrischen Heizelements 20, das an einen externen Netzanschluß anschließbar ist, daß das Heiz gerät 1 im Bedarfsfall auch nur elektrisch betreibbar ist, so daß keine Abgase, wie bei einem Brennstoffbetrieb anfal len. Wenn kein elektrischer Netzanschluß vorhanden ist, kann das Heizgerät 1 selbstverständlich auch mittels Brennstoff betrieben werden und arbeitet auf die an sich übliche Weise.The shown in the drawings examples of Ausfüh approximately variants of a vehicle auxiliary heater 1 enable by the provision of the electrical heating element 20 , which can be connected to an external power supply, that the heating device 1 is only electrically operable if necessary, so that no exhaust gases, as in one Start fuel operation. If there is no electrical mains connection, the heater 1 can of course also be operated using fuel and operates in the usual way.

Obgleich in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann der elektrische Heizbetrieb unter Verwendung des elektrischen Heizelements 20 auch hinsichtlich der Heizleistung gesteuert werden, wozu ein Zusammenarbeiten mit einer Vorwahluhr, einer Umwälzpumpe, eines Temperaturfühlers und einem Fahr zeuggebläse vorgesehen ist, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind und die zur an sich üblichen Ausrüstung für brennstoffbetriebene Heizgeräte gehören. Although not shown in the drawing, the electric heating operation using the electric heating element 20 can also be controlled with regard to the heating power, for which purpose cooperation with a timer, a circulating pump, a temperature sensor and a driving fan is provided, which is not shown in the drawing and are part of the usual equipment for fuel-operated heaters.

Durch das Vorsehen des elektrischen Heizelements 20 ist somit das Heizgerät 1 vielseitiger als bisher einsetzbar und es kann auch in solchen Fällen zur Beheizung genutzt werden, bei denen es bisher durch gesetzliche Bestimmungen wegen der Abgase verboten war. By providing the electric heating element 20 , the heater 1 is thus more versatile than before and can also be used for heating in cases in which it was previously prohibited by statutory provisions because of the exhaust gases.

1 heater, in particular water heater
2 burner unit
3 combustion chamber
4 combustion gas space
5 heat exchangers
6 exhaust outlet
7 annulus
8 liquid flowing through the heat exchanger
9 inner wall of the annular space 7
11 outer jacket
12 water baffles
12 ' water baffles in Fig. 2nd
13 inner surface
14 inlet of the heat exchanger 5
15 outlet of the heat exchanger 5
20 electric heating element
21 heating coil

Claims

1.Heater, in particular vehicle auxiliary heater, with a heat exchanger through which liquid flows, which surrounds a combustion chamber with a jacket-like formation, in which rib-shaped water baffles are optionally arranged, characterized in that in the annular space through which the liquid flows ( 7 ) an electric heating element ( 20 ) is arranged, which can be connected to an external network.

2. Heater according to claim 1, characterized in that the water baffles ( 12, 12 ' ) are designed as an electrical heating element ( 20 ).

3. Heater according to claim 1, characterized in that the electric heating element ( 20 ) in addition to the water baffles ( 12, 12 ' ) is provided.

4. Heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical Heizele element ( 20 ) is a heating coil ( 21 ) which extends helically around a wall ( 9 ) of the heat exchanger ( 5 ).

5. A heater according to claim 3 or 4, characterized in that the heating coil ( 21 ) around the wall ( 9 ) of the heat exchanger ( 5 ) next to the water baffles ( 12, 12 ' ) is wound.