Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BURNER FOR MOTOR VEHICLE HEATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/010068
Kind Code:
A1
Abstract:
A heater for a motor vehicle heater comprises a burner with a combustion air blower. A series resistor is fitted for part-load operation. This resistor is arranged in a casing (2, 6) surrounding the electric motor (4) driving the blower impeller (14) of the combustion air blower (1) through which combustion air is taken to cool the electric motor and the resistor (24). The resistor is soldered to a printed circuit board (20) located radially on the casing downstream in relation to a combustion air passage aperture (22) in the form of a cut-out in the board. The printed circuit board preferably has an insulating plate with a cut-out (36) in the region of the resistor.

Inventors:
MOHRING FRITZ (DE)
Application Number:
PCT/DE1990/000957
Publication Date:
July 11, 1991
Filing Date:
December 12, 1990
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
EBERSPAECHER J (DE)
International Classes:
F04D25/08; F23L5/02; F23N3/08; H02K5/24; B60H1/22; H02K9/14; H02K23/66; (IPC1-7): F04D25/08; F23L5/02; F23N3/08; H02K9/14
Foreign References:
DE2931936A11981-02-26
FR2302426A11976-09-24
FR2373696A11978-07-07
US1601531A1926-09-28
Download PDF:
Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Brenner für z.B. eine Standheizung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsluftgebläse (1) , das von einem Elektromotor (4) angetrieben wird, und mit einer einen elektrischen Widerstand (24) ent¬ haltenden Einrichtung für Teillastbetrieb, dadurch gekennzeichne , daß der Widerstand (24) im Verbrennungsluftstrom innerhalb eines Gehäuses (2, 6) angeordnet ist.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (4) in dem einen Verbrennungs lufteinlaß (8) aufweisenden Gehäuse (2, 6) gelagert ist, daß in dem Gehäuse (2, 6) um den Elektromotor (4) herum ein von Verbrennungsluft durchströmter Kühlkanal (11, 18, 13, 22, 36, 38) gebildet ist, an den ein auf der Motorwelle (16) des Elektromotors (4) befestigtes Gebläse (14) anschließt, und daß der elektrische _ Widerstand (24) in dem Kühl kanal angeordnet ist.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (4) in einem etwa zylindrischen Gehäuse etwa mittig angeordnet ist.
4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Gehäuse (2, 6) durch zu¬ mindest teilweise mit Öffnungen (18, 36) versehene, vorzugsweise schalldämmende, radial verlaufende Trenn¬ wände (10, 12, 34) mehrere Ringkammern (11, 13, 38) gebildet sind, durch die von einem Verbrennungsluft¬ einlaß (2) aus Verbrennungsluft zu einem Gebläserad (14) strömt.
5. Brenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Gehäuse (2, 6) eine den Elektromotor (4) radial umgebende Leiterplatte (20) montiert ist, in der in Form eines Plattenausschnitts (22) eine VerbrennungsluftDurchlaßöffnung gebildet ist und daß der elektrische Widerstand (24) auf der stromabwärts gelegenen Seite der Durchlaßöffnung (22) angebracht ist.
6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise an der den Widerstand (24) tragenden Seite der Leiterplatte (20) eine Schalldämmplatte (34) angebracht ist, die einen Ausschnitt (36) besitzt, der sich im wesentlichen mit der Verbrennungsluft Durchlaßöffnung (22) in der Leiterplatte (20) deckt.
Description:
BRENNER FÜR EINE KRAFTFAHRZEUG-STANDHEIZUNG

Die Erfindung betrifft einen Brenner für z.B. eine Stand¬ heizung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungs- luftgebläse, das von einem Elektromotor angetrieben wird, und mit einer einen elektrischen Widerstand enthaltenden Einrichtung für Teillastbetrieb.

Standheizungen für Kraftfahrzeuge und andere mobile Einheiten sind in verschiedenen Ausfuhrungsformen be¬ kannt, wobei man beispielsweise grundsätzlich unter¬ scheidet zwischen Standheizungen mit Luft als Wärme¬ träger und Standheizungen mit Wasser als Wärmeträger. Eine weitere Unterscheidung betrifft die Art des

Brenners. Praktisch sämtliche Brennertypen besitzen ein Verbrennungsluftgebläse.-

Zum Regeln der durch den Betrieb der Standheizung gelieferten Wärmemenge kann man den Brenner in be¬ stimmten Zeitabständen ein- und ausschalten. Ist die geforderte Heizleistung nur relativ gering, so ist es aus wirtschaftlichen Gründen und aus Gründen des Umweltschutzes günstiger, den Brenner nur im Teil¬ lastbetrieb zu betreiben. Hierzu ist üblicherweise ein Vorschaltwiderstand vorgesehen, der in den Strom¬ kreis des Elektromotors einschaltbar ist, so daß sich der Elektromotor und damit das Gebläserad nur mit ver¬ minderter Drehzahl dreht.

Bislang war es üblich, diesen Widerstand für den Teil¬ lastbetrieb in den Zuleitungen zu dem Elektromotor außerhalb des Gehäuses der Anlage anzubringen. Dort war der Widerstand abträglichen Umgebungseinflüssen (Wasser, Schmutz) und sogar der Gefahr einer möglichen mechanischen Beschädigung ausgesetzt. Deshalb mußte dieser Widerstand abgeschirmt werden.

Auch bei einer Standheizung für nur relativ geringe Heizleistung nimmt der Elektromotor eine beträchtliche elektrische Leistung auf. Im Teillastbetrieb muß dann die Differenz zwischen volier Leistung und Teilleistung des Elektromotors von dem elektrischen Widerstand in Wärme umgesetzt werden. Deshalb verwendete man üblicher¬ weise einen relativ ^ großen Widerstand mit großer Oberfläche, damit die anfallende Wärme rasch abge¬ führt wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brenner für eine Kraftfahrzeug-Standheizung oder dergleichen zu schaffen, bei dem der elektrische Widerstand für den Teillastbetrieb geschützt angeordnet ist und baulich klein dimensioniert sein kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Widerstand im Verbrennungsluftström innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist.

Durch die Unterbringung in einem Gehäuse ist der Widerstand geschützt, und da er von dem Verbrennungs¬ luftstrom gekühlt wird, kann er baulich als kleine Einheit ausgebildet sein, da die Verbrennungsluft eine ausreichende Kühlung der Oberfläche des Wider¬ standselements gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist es, daß der Luftstrom der Verbrennungsluft stets dann zur Verfügung steht, wenn in dem elektrischen Widerstand elektrische Energie in Wärmeenergie umge¬ setzt wird. Nach dem Ausschalten des Gebläses braucht der elektrische Widerstand nicht gekühlt zu werden.

In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Elektromotor in dem einen Ver¬ brennungslufteinlaß aufweisenden Gehäuse gelagert ist, daß in dem Gehäuse um den Elektromotor herum ein von Verbrennungsluft durchströmter Kühlkanal ge¬ bildet ist, an den sich ein auf der Motorwelle des Elekfromotors befestigtes Gebläserad anschließt, und daß der elektrische Widerstand in dem Kühlkanal angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung des Brenners sorgt die Verbrennungsluft für eine Kühlung des ge¬ samten Elektromotors und speziell für eine Kühlung

des Teillast-Widerstands. Diese Maßnahmen haben darüber hinaus die günstige Wirkung einer gewissen Vorwärmung der Verbrennungsluft, bevor die Verbrennungs- luft in die dem Gebläserad nachgeordnete Brennkammer einströmt.

Vorzugsweise ist der Elektromotor in einem etwa zylindrischen Gehäuse angeordnet, wobei die Längs¬ achse bzw. Motorwelle des Elektromotors etwa mit der Längsachse des zylindrischen Gehäuses zusammen¬ fällt. Bei einer solchen geometrischen Anordnung läßt sich der Strömungsweg der Verbrennungsluft gut um den üblicherweise ein zylindrisches Gehäuse aufweisenden Elektromotor herumführen.

Speziell sieht die Erfindung vor, daß in dem zylindrischen Gehäuse durch zumindest teilweise mit Öffnungen versehene, vorzugsweise schalldämpfende, radial verlaufende Trennwände mehrere Ringkammern ge¬ bildet sind, durch die von einem Verbrennungsluft- einlaß aus Verbrennungsluft zu einem Gebläserad strömt. Die Öffnungen in den Trennwänden sind über den Umfang gegeneinander versetzt. Dadurch wird eine mehrmalige Umlenkung der das Gehäuse durch¬ strömenden Verbrennungsluft erreicht. Z.B. kann der Verbrennungslufteinlaß an einem stirnseitigen Ende des zylindrischen Gehäuse vorgesehen sein, so daß die Verbrennungsluft dann - vorzugsweise tangential - in eine erste Ringkammer einströmt. An einer dem Verbrennungslufteinlaß abgewandten Seite der Ringkammer befindet sich dann eine (axiale) Öffnung, durch die Verbrennungsluft in eine anschließende Ringkammer gelangt. Aus dieser gelangt die Ver-

brennungsluft dann über eine weitere Öffnung, die sich wiederum auf der anderen Seite der Gehäuse be¬ findet, in eine nachgeschaltete Ringkammer. Durch das häufige axiale, radiale und umfangsmäßige Umlenken der Verbrennungsluft wird der Elektromotor intensiv gekühlt.

Durch diese spezielle Anordnung ist eine besonders günstige Anbringung des elektrischen Widerstands möglich: In dem zylindrischen Gehäuse ist eine den Elektromotor radial umgebende Leiterplatte montiert, in der - in Form eines Plattenausschnitts - eine Verbrennungsluft-Durchlaßöffnung gebildet ist, wobei der elektrische Widerstand vorzugsweise auf der stromabwärts gelegenen Seite der Durchlaßöffnung angebracht ist. Die durch die Verbrennungsluft-Durch¬ laßöffnung strömende Luft trifft direkt auf eine Seite des Widerstands. Dieser hat üblicherweise eine etwa zylindrische Form und ist so angebracht, daß eine Hälfte des Zylindermantels von der Verbrennungsluft angeströmt wird. Die Luft strömt an der Mantelfläche des Widerstandselement vorbei, wobei das Widerstands¬ element intensiv gekühlt wird. Um eine gleichmäßige Kühlung zu erreichen, wird der Widerstand vorzugs¬ weise tangential bezüglich des zylindrischen Ge¬ häuses angeordnet.

Man könnte das Widerstandselement auch stromaufwärts bezüglich des Plattenausschnitts in der Leiterplatte anordnen, jedoch ist die Kühlungswirkung dann nicht so günstig. Auf der Leiterplatte sind in an sich bekannter Weise elektrisch leitende Bahnen ausge¬ bildet und der Widerstand ist mit seinen beiden

Anschlußdrähten an zwei Leiterbahnen angelötet. Über die Leiterbahnen erfolgt dann der Anschluß an die elektrische Anlage des Geräts.

Um einen weitestgehend geräuscharmen Beitrieb der Stand¬ heizung zu erreichen, ist vorzugsweise an der den Widerstand tragenden Seite der Leiterplatte eine Schalldämmplatte angebracht, die einen Ausschnitt be¬ sitzt, der sich im wesentlichen mit der Verbrennungs¬ luft-Durchlaßöffnung der Leiterplatte deckt. Durch diese Schalldämmplatte und gegebenenfalls weitere mit Abstand voneinander in dem zylindrischen Gehäuse angeordnete Dämmplatten lassen sich Geräusche des Motors, des Gebläserades und der Luftströmung weitest¬ gehend dämpfen.

Im folgenden wird eine Ausfuhrungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Längsschnittansicht durch ein Ver- brennungsluftgebläse einer Standheizung, und

Figur 2 eine Schnittansicht entlang der Linie

II-II.

Nach Fig. 1 enthält ein allgemein mit 1 bezeichnetes Verbrennungsluftgebläse ein als Gußteil ausgebildetes A fnahmegehäuse 2 und eine Gehäusekappe 6, die auf das Aufnahmegehäuse 2 aufgesetzt ist. Die Gehäuseteile 2 und 6 sind zylindrisch ausgebildet, wie aus Fig. 1

und 2 ersichtlich ist. In dem Aufnahmegehäuse 2 ist mittig ein Elektromotor 4 angebracht.

Eine Motorwelle 16 des Elektromotors 3 trägt an ihrem äußeren Ende ein Gebläserad 14, welches mit einem Ring¬ kanal in der Stirnseite des Aufnahmegehäuses 2 zusammenwirkt, um Verbrennungsluft in eine hier nicht dargestellte Brennkammer einzuleiten.

Die Verbrennungsluft gelangt von einem Verbrennungs¬ lufteinlaß 8 in der Nähe der linken Stirnseite des Gehäuses in das Gehäuseinnere. Im Inneren des Gehäuses sind mit Abstand voneinander eine erste Isolierlage 10, die am Boden der Gehäusekappe 6 anliegt, und eine zweite Isolierlage 12 montiert, wobei die beiden Isolierlagen 10 und 12 den zylindrischen Elektro¬ motor 4 umfassen und zwischen sich eine erste Ring¬ kammer 11 bilden.

Auf der den Verbrennungsluft-Einlaß 8 abgewandten Seite des Elektromotors 4 ist in der Isolierlage 12 eine Öffnung 18 gebildet, durch die die Verbrennungsluft aus der Ringkammer 11 in eine weitere Ringkammer 13 gelangt.

Die Ringkammer 13 wird auf der rechts in Fig. 1 dar¬ gestellten Seite von einer Leiterplatte 20 begrenzt, die ringförmig ausgebildet ist und sich zwischen dem Elektromotor 4 und dem Inneren des Aufnahmegehäuses 2 erstreckt. Auf die der Ringkammer 13 abgewandten Seite der Leiterplatte 20 ist eine Dämmplatte 34 geklebt, an die sich - rechts in Fig. 1 - eine dritte Ringkammer 38 anschließt.

Die Verbrennungsluft läuft gemäß Pfeilrichtung durch die Ringkammern 11, 13 und 38 und tritt rechts oben in Fig. 1 aus dem Gebläse aus. Die Leiterplatte 20 ist eine in der Elektrotechnik übliche Leiterplatte aus einem nicht-leitenden Isolierstoff und einem Muster von elektrischen Leiterbahnen.

Auf der der Öffnung 18 der Isolierlage 12 gegenüber¬ liegenden Seite bezüglich des Elektromotors 4 ist in der Leiterplatte 20 ein Plattenausschnitt 22 gebildet, der eine Verbrennungsluft-Durchlaßöffnung bildet. Eine entsprechende Durchlaßöffnung ist als Ausschnitt 36 in der Dämmplatte 34 gebildet. Wie durch die Strömungspfeile ersichtlich, befindet sich strom¬ abwärts bezüglich des Plattenausschnitts 22 ein elektrischer Widerstand 24, bei dem es sich um den Vorschaltwiderstand für den Teillastbetrieb des Brenners handelt. Da es hier hauptsächlich um die mechanische Anordnung des Widerstands 24 geht, soll auf die elektrische Verschaltung nicht eingegangen werden.

Wie aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist der eine zylindrische Form aufweisende Wider¬ stand 24 etwa symmetrisch zu dem rechteckigen Platten¬ ausschnitt 2 der Leiterplatte 20 angeordnet, wobei die Anschlußdrähte 26 und 28 des Widerstands 24 mit Leiterbahnen 30 und 32 auf der Leiterplatte 20 durch Löten verbunden sind.

Wie in Fig. 1 erkennbar ist, befindet sich die Mittel¬ längsachse des Widerstands 24 etwa in der Ebene der freiliegenden Oberfläche der Dämmplatte 34. Dadurch

strömt die in Fig. 1 von links kommende Verbrennungs¬ luft durch die Öffnung 22 und 36, wobei aufgrund der Querschnittsverengung im Bereich der Oberfläche des Widerstands eine zwangsweise enge Vorbeiführung der Strömungsluft an der Oberfläche des Widerstands er¬ reicht wird.

Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Der elektrische Wider¬ stand kann auch an einer anderen Stelle in dem Verbrennungsluftgehäuse angeordnet werden, er kann radial bezüglich des Gehäuses angeordnet werden. Ferner ist es möglich, mehrere Einzelwiderstände an verschiedenen Stellen des Weges der Verbrennungs¬ luftströmung anzuordnen, wobei diese Mehrzahl von einzelnen Widerstandselementen dann elektrisch einen Teillastwiderstand bilden.