DE102021112550A1 - Mobile heating device and method for operating a mobile heating device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mobile Heizvorrichtung (100), insbesondere mobile Fahrzeugheizvorrichtung, umfassend- eine Heizerbaugruppe (1) mit einer Brennkammer (9) und- eine Brennstoffzuleitung (4) zum Zuführen flüssigen Brennstoffs zur Heizerbaugruppe (1),wobei die Heizerbaugruppe (1) insbesondere eine Verdampferaufnahmeanordnung für die Verdampfung von flüssigem Brennstoff umfassend einen Verdampferaufnahmekörper (2) zum Aufnehmen eines Verdampferelements (2) zum Verteilen und Verdampfen flüssigen Brennstoffs umfasst,wobei die Brennstoffzuleitung (4)ein Zuleitungsrohr (5) mit einem Eingang (14) zum Eingeben von Brennstoff und einem Ausgang (16) zum Ausgeben von Brennstoff zur Brennkammer (9) umfasst,wobei die Brennstoffzuleitung (4) weiterhin eine Entleerungseinrichtung (10) zur teilweisen oder vollständigen Entleerung der Brennstoffzuleitung (4) durch den Ausgang (16) aufweist.Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen Heizvorrichtung.The invention relates to a mobile heating device (100), in particular a mobile vehicle heating device, comprising - a heater assembly (1) with a combustion chamber (9) and - a fuel supply line (4) for supplying liquid fuel to the heater assembly (1), the heater assembly (1) in particular an evaporator receptacle assembly for evaporating liquid fuel, comprising an evaporator receptacle body (2) for accommodating an evaporator element (2) for distributing and evaporating liquid fuel, the fuel supply line (4) comprising a supply pipe (5) with an inlet (14) for inputting fuel and an outlet (16) for discharging fuel to the combustion chamber (9), the fuel feed line (4) further having an emptying device (10) for partially or completely emptying the fuel feed line (4) through the outlet (16). the invention describes a method for operating a mobile heating device.
Description
Die Erfindung betrifft eine mobile Heizvorrichtung mit einer Brennstoffzuleitung und ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen Heizvorrichtung.The invention relates to a mobile heating device with a fuel supply line and a method for operating a mobile heating device.
Brenner, insbesondere Verdampferbrenner, werden insbesondere in mit flüssigem Kraftstoff betriebenen Stand- und /oder Zusatzheizungen, insbesondere für Fahrzeuge, eingesetzt. In solchen Verdampferbrennern wird flüssiger Brennstoff über eine Brennstoffzufuhrleitung in einen Verdampfer eingeleitet. Als Verdampfer selbst können z. B. Metallfaservliese eingesetzt werden. Der Verdampfer saugt sich insbesondere über Kapillarwirkung mit flüssigem Brennstoff voll und verteilt flüssigen Brennstoff. Mittels der Wärme, die durch einen Glühstift oder ein Zündelement bereitgestellt wird, wird flüssiger Brennstoff verdampft und gezündet, so dass eine Verbrennung des Brennstoffes unter Zufuhr von Luft erfolgen kann. Dazu sind Luftzufuhröffnungen in einer Umfangswandung angeordnet. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der
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Aus der
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte mobile, brennstoffbetriebene Heizvorrichtung anzugeben, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen Heizvorrichtung anzugeben. Insbesondere sollen undefinierte Zustände während Betrieb und Ruhephase der Heizvorrichtung vermieden werden.The object of the invention is to specify an improved mobile, fuel-operated heating device and to specify a method for operating a mobile heating device. In particular, undefined states should be avoided during the operation and idle phase of the heating device.
Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich der mobilen Heizvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs lund hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.The object of the invention is achieved by the features of
Die erfindungsgemäße mobile Heizvorrichtung umfasst eine Heizerbaugruppe mit einer Brennkammer und eine Brennstoffzuleitung. Die Brennstoffzuleitung ist zum Zuführen von Brennstoff zur Heizerbaugruppe, insbesondere zu deren Brennkammer geeignet. Die Brennstoffzuleitung umfasst ein Zuleitungsrohr mit einem Eingang zum Eingeben von Brennstoff und einem Ausgang zum Ausgeben von Brennstoff zur Brennkammer. Die Brennstoffzuleitung umfasst weiterhin eine Entleerungseinrichtung zur teilweisen oder vollständigen Entleerung der Brennstoffzuleitung durch den Ausgang. Mittels der Entleervorrichtung kann insbesondere bei Beendigung des Heizvorgangs, wenn kein Brennstoff mehr durch den Eingang zugeführt wird, die Brennstoffzuleitung entleert werden. Somit wird die Brennstoffzuleitung für einen Ruhezustand in einen Zustand versetzt, in dem eine unkontrollierte Entleerung vermieden wird. Somit wird zum einen eine Verdunstungsemission, insbesondere eine Verdunstungsemission von Kohlenwasserstoffen, vermieden als auch eine Qualmentwicklung oder Geruchsbelästigung bei einem erneuten Start der Heizvorrichtung vermieden. Bei dem Zuleitungsrohr kann es sich sowohl um ein gerades als auch ein gebogenes beziehungsweise mit Biegungen versehenes Rohr handeln. Die Entleervorrichtung ist insbesondere so ausgelegt, dass sie bei einem typischen Brennstoffdurchfluss während des normalen Betriebs der Heizvorrichtung funktionslos ist und erst bei stromaufwärtiger Absperrung eines Brennstoffzuflusses eine Funktion entfaltet.The mobile heating device according to the invention comprises a heater assembly with a combustion chamber and a fuel supply line. The fuel supply line is suitable for supplying fuel to the heater assembly, in particular to its combustion chamber. The fuel supply line includes a supply tube having an inlet for inputting fuel and an outlet for discharging fuel to the combustor. The fuel supply line also includes an emptying device for partially or completely emptying the fuel supply line through the outlet. The fuel supply line can be emptied by means of the emptying device, in particular at the end of the heating process when no more fuel is supplied through the inlet. Thus, the fuel supply line is put into a state in which uncontrolled emptying is avoided for a rest state. Thus, on the one hand, an evaporative emission, in particular an evaporative emission of hydrocarbons, is avoided and smoke development or odor nuisance when the heating device is started again is avoided. The supply pipe can be straight or curved or act with bends provided pipe. The emptying device is designed in particular in such a way that it has no function with a typical fuel flow during normal operation of the heating device and only develops a function when an upstream fuel flow is shut off.
Bei der Heizvorrichtung kann es sich insbesondere um eine Heizvorrichtung mit Verdampferverbrenner handeln. In dieser Ausführung weist die Heizerbaugruppe eine Verdampferaufnahmeanordnung für die Verdampfung von flüssigem Brennstoff auf. Die Verdampferaufnahmeanordnung umfasst einen Verdampferaufnahmekörper zum Aufnehmen eines Verdampferelements zum Verteilen und Verdampfen von flüssigem Brennstoff.The heating device can in particular be a heating device with an evaporator burner. In this embodiment, the heater assembly includes an evaporator receptacle assembly for evaporating liquid fuel. The evaporator receptacle assembly includes an evaporator receptacle body for accommodating an evaporator element for diffusing and evaporating liquid fuel.
Bei der Heizvorrichtung kann es sich um eine Fahrzeugheizvorrichtung handeln.The heating device can be a vehicle heating device.
Ein Verdampferelement kann zum Beispiel ein Metallgitter, ein Vlies aus Metall und/oder Gesteinsfasern und/oder ein poröses Material aufweisen oder daraus bestehen. Solche Materialien bilden effektiv eine große Oberfläche aus, an der flüssiger Brennstoff verdampfen kann. Der Verdampferaufnahmekörper weist einen Bodenbereich und eine Umfangswandung mit einer Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen auf. Die Luftzufuhröffnungen können insbesondere in einer Umfangswandung in einer oder mehreren Reihen angeordnet sein.An evaporator element can, for example, have or consist of a metal grid, a fleece made of metal and/or rock fibers and/or a porous material. Such materials effectively provide a large surface area for liquid fuel to vaporize. The evaporator receiving body has a bottom area and a peripheral wall with a plurality of air supply openings. In particular, the air supply openings can be arranged in one or more rows in a peripheral wall.
Im Verdampferaufnahmekörper ist zweckmäßigerweise eine Aufnahme für einen Glühstift vorgesehen, mittels dessen der verdampfte Brennstoff gezündet werden kann. Dieser Glühstift bzw. die durch den Verbrennungsprozess hervorgerufene Wärmefreisetzung und Wärmeleitung dient auch als Wärmequelle, die auch den durch die Brennstoffzuleitung fließenden Brennstoff erwärmt.A receptacle for a glow plug is expediently provided in the evaporator receptacle body, by means of which the vaporized fuel can be ignited. This glow plug or the heat release and heat conduction caused by the combustion process also serves as a heat source, which also heats the fuel flowing through the fuel feed line.
Die Entleerungseinrichtung umfasst zweckmäßigerweise eine Nukleationseinrichtung, welche zur Bildung von Siedeblasen zumindest eine raue und/oder strukturierte Nukleationsoberfläche umfasst. Die raue und/oder strukturierte Nukleationsoberfläche umfasst insbesondere Erhebungen und/oder Vertiefungen mit einer Höhe von mindestens 0,006 mm. Durch die raue und/oder strukturierte Nukleationsoberfläche wird eine heterogene Keimbildung von Gasblasen aus dem flüssigen Brennstoff, insbesondere aus den leicht siedenden Brennstoffanteilen, bewirkt. Diese Funktion wird erst bei einer gegenüber einem Funktionszustand der Heizvorrichtung reduzierten Durchflussgeschwindigkeit des Brennstoffs durch eine längere Verweilzeit des Brennstoffs an der Nukleationsoberfläche (bei gegebener Temperatur) erreicht. Durch die längere Verweilzeit erhitzt sich der Brennstoff auf eine höhere Temperatur als während des normalen Betriebs, so dass Gasblasen gebildet werden können. Dazu kann insbesondere ein Ausbrennen nach stromaufwärtiger Absperrung des Brennstoffflusses erfolgen, bei dem ein Brennluftgebläse der Heizerbaugruppe weiter betrieben wird und verbliebener sowie in der Folge ausgeschobener Brennstoff weiterhin verbrannt wird. Die Gasblasen schieben auch flüssige Anteile des Brennstoffes aus der Brennstoffzuleitung aus, so dass zumindest eine teilweise Entleerung der Brennstoffzuleitung erfolgt.The emptying device expediently comprises a nucleation device which comprises at least one rough and/or structured nucleation surface for the formation of boiling bubbles. The rough and/or structured nucleation surface comprises, in particular, elevations and/or depressions with a height of at least 0.006 mm. The rough and/or structured nucleation surface causes gas bubbles to form heterogeneously from the liquid fuel, in particular from the low-boiling fuel fractions. This function is only achieved when the flow rate of the fuel is reduced compared to a functional state of the heating device due to a longer dwell time of the fuel on the nucleation surface (at a given temperature). Due to the longer residence time, the fuel heats up to a higher temperature than during normal operation, so that gas bubbles can form. For this purpose, in particular, a burnout can take place after the fuel flow has been shut off upstream, in which case a combustion air fan of the heater assembly continues to be operated and remaining fuel as well as fuel that is subsequently expelled continues to be burned. The gas bubbles also push liquid parts of the fuel out of the fuel feed line, so that the fuel feed line is at least partially emptied.
Die Nukleationseinrichtung kann in einer Ausgestaltung als separates Bauteil ausgestaltet sein, welches zwischen zwei Teilstücke der Brennstoffzuleitung zwischengeschaltet ist oder als Ausgang der Brennstoffzuleitung ausgestaltet ist. So kann die Nukleationseinrichtung zum Beispiel ein Bauteil sein, welches zwischen zwei Zuleitungsrohrabschnitten angeordnet ist.In one configuration, the nucleation device can be designed as a separate component which is interposed between two sections of the fuel supply line or is designed as an outlet of the fuel supply line. For example, the nucleation device can be a component which is arranged between two feed pipe sections.
In einer Ausgestaltung ist die Nukleationsoberfläche auf einer inneren Mantelfläche des Zuleitungsrohrs und/oder auf einer inneren Oberfläche eines am Eingang des Zuleitungsrohrs angeordneten Anschlussstutzens angeordnet. Die Nukleationsoberfläche erstreckt sich insbesondere über die gesamte innere Mantelfläche des Zuleitungsrohrs. Alternativ kann die Nukleationsoberfläche auch nur in einem Teilbereich der inneren Mantelfläche, zum Beispiel in einem eingangsnahen Bereich des Zuleitungsrohres angeordnet sein. Dazu können beispielsweise auch Rippen auf die innere Mantelfläche aufgesetzt sein und/oder Querschnittssprünge des Zuleitungsrohrs vorgesehen sein. Die Nukleationsoberfläche erstreckt sich zweckmäßigerweise zumindest über eine Länge von zumindest 0,3 cm, insbesondere zumindest 0,5 cm, insbesondere zumindest 0,8 cm entlang der Fließrichtung des Brennstoffes. Über die Positionierung der Nukleationsoberfläche in der Brennstoffzuleitung, insbesondere im Zuleitungsrohr oder Anschlussstutzen kann ein Entleerungsgrad der Brennstoffzuleitung gesteuert werden, da mittels der Nukleationsoberfläche eine Entleerung im Bereich der Nukleationsoberfläche und stromabwärts der Nukleationsoberfläche erfolgt. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Nukleationsfläche abschnittsweise oder ganz entlang des gesamten Umfangs des Zuleitungsrohres in Umfangsrichtung. Die Nukleationsfläche kann als eine oder mehrere überwiegend in Längsrichtung ausgerichtete Störungen einer ansonsten hinreichend glatten Ober- oder Mantelfläche, z.B. in Form einer oder mehrerer Längsriefen ausgebildet sein.In one embodiment, the nucleation surface is arranged on an inner lateral surface of the feed pipe and/or on an inner surface of a connecting piece arranged at the inlet of the feed pipe. The nucleation surface extends in particular over the entire inner lateral surface of the feed pipe. Alternatively, the nucleation surface can also be arranged only in a partial area of the inner lateral surface, for example in an area of the feed pipe close to the inlet. For this purpose, for example, ribs can also be placed on the inner lateral surface and/or jumps in the cross section of the feed pipe can be provided. The nucleation surface expediently extends at least over a length of at least 0.3 cm, in particular at least 0.5 cm, in particular at least 0.8 cm, along the flow direction of the fuel. The degree of emptying of the fuel supply line can be controlled via the positioning of the nucleation surface in the fuel supply line, in particular in the supply pipe or connecting piece, since the nucleation surface is used for emptying in the area of the nucleation surface and downstream of the nucleation surface. The nucleation surface expediently extends in sections or entirely along the entire circumference of the feed pipe in the circumferential direction. The nucleation surface can be formed as one or more disturbances, e.g.
Der optional vorgesehene Anschlussstutzen ist insbesondere mit einem Rückschlagventil, z.B. in Form eines Druckbegrenzungsventils oder Überdruckablassventils, versehen, um ein unbeabsichtigtes Ausfließen von Brennstoff zu verhindern. Weiterhin kann eine Absperrvorrichtung und/oder Rücksaugvorrichtung in der Brennstoffzuleitung vorzugsweise stromaufwärts des Zuleitungsrohrs vorgesehen seinThe optionally provided connecting piece is in particular provided with a non-return valve, for example in the form of a pressure-limiting valve or overpressure relief valve, in order to prevent unintentional outflow of fuel. Continue a shut-off device and/or suck-back device can be provided in the fuel feed line, preferably upstream of the feed pipe
Die Nukelationsoberfläche ist insbesondere in einem Nahbereich zum Ausgang angeordnet, wobei der Nahbereich insbesondere maximal 1,10 m, insbesondere maximal 1 m, insbesondere maximal 0,9 m vom Ausgang entfernt ist. Bei dem Ausgang selbst kann es sich um einen Bereich handeln, in dem das Brennstoffzuleitungsrohr mit der eigentlichen Heizvorrichtung, insbesondere einer Wandung der Brennkammer oder einem Verdampferaufnahmekörper fix oder lösbar verbunden ist. Bei einer fixen Verbindung handelt es sich insbesondere um eine Schweißverbindung. Für eine alternative lösbare Verbindung kann am Ausgang der Brennstoffzuleitung insbesondere ein Anschlussstutzen, ein Schnellverschluss oder ein Schraubverschluss vorgesehen sein.The nucleation surface is arranged, in particular, in a close-up area to the exit, with the close-up area being in particular a maximum of 1.10 m, in particular a maximum of 1 m, in particular a maximum of 0.9 m away from the exit. The outlet itself can be an area in which the fuel supply pipe is permanently or detachably connected to the actual heating device, in particular a wall of the combustion chamber or an evaporator receiving body. A fixed connection is in particular a welded connection. For an alternative detachable connection, a connecting piece, a quick-release fastener or a screw cap can be provided at the outlet of the fuel supply line.
In einer weiteren Ausgestaltung ist in der Brennstoffzuleitung, insbesondere im Zuleitungsrohr, ein weiteres Element angeordnet, welches die Nukleationsoberfläche alternativ oder als weitere Nukleationsoberfläche zusätzlich aufweist. Das weitere Element ist insbesondere als Verdrängerdraht ausgebildet. Ein solcher Verdrängerdraht wird grundsätzlich dafür eingesetzt, einen Querschnitt der Brennstoffzuleitung zu verringern und somit eine Fließgeschwindigkeit des Brennstoffes bei eingeschalteter Heizeinrichtung zu erhöhen. Durch die Nukleationsoberfläche auf dem Verdrängerdraht kann bei Beendigung des Heizvorgangs eine zumindest teilweise Entleerung der Brennstoffzuleitung erzielt werden. Insbesondere kann der Draht ein Flachdraht, d.h. geplätteter Runddraht, aufgerauter Draht, Draht mit Riefen oder Kerben, gerändelter Draht, Mehrkantdraht, Profildraht, chemisch oder elektrochemisch behandelter Draht, z.B. geätzter Draht oder beschichteter Draht sein.In a further embodiment, a further element is arranged in the fuel feed line, in particular in the feed pipe, which element has the nucleation surface alternatively or additionally as a further nucleation surface. The further element is designed in particular as a displacement wire. Such a displacement wire is basically used to reduce a cross section of the fuel feed line and thus to increase a flow rate of the fuel when the heating device is switched on. Due to the nucleation surface on the displacer wire, at least partial emptying of the fuel supply line can be achieved upon completion of the heating process. In particular, the wire can be a flat wire, i.e. flattened round wire, roughened wire, wire with grooves or notches, knurled wire, polygonal wire, shaped wire, chemically or electrochemically treated wire, e.g., etched wire or coated wire.
Die Nukleationsoberfläche ist zweckmäßigerweise mittels mechanischer Verformung und/oder mittels Aufbringen einer Beschichtung und/oder mittels Fräsen und/oder mittels eines Ätzprozesses erzeugt worden. Es handelt sich somit beispielsweise um eine mechanisch oder chemisch aufgeraute Oberfläche. Die Nukleationsoberfläche kann mit Riefen oder Kerben versehen sein, welche insbesondere mechanisch eingebracht worden sind. Die Nukleationsoberfläche kann durch eine direkte Behandlung der aufzurauenden Oberfläche erzeugt werden oder indirekt durch eine Verformung, insbesondere des Verdrängerdrahtes, bei der auf einer Mantelfläche oder Oberfläche gezielt Risse erzeugt werden. Weiterhin kann es sich wie oben beschrieben um einen gerändelten Draht oder um einen Mehrkantdraht, z.B. sternförmigen Draht handeln. Bei den Strukturen kann es sich um regelmäßige oder unregelmäßige Strukturen handeln.The nucleation surface is expediently produced by means of mechanical deformation and/or by applying a coating and/or by means of milling and/or by means of an etching process. It is therefore, for example, a mechanically or chemically roughened surface. The nucleation surface can be provided with grooves or notches, which in particular have been introduced mechanically. The nucleation surface can be produced by direct treatment of the surface to be roughened or indirectly by deformation, in particular of the displacement wire, in which cracks are produced in a targeted manner on a lateral surface or surface. Furthermore, as described above, it can be a knurled wire or a polygonal wire, e.g. star-shaped wire. The structures can be regular or irregular structures.
In einer Ausgestaltung mit einem separaten Bauteil, welches in die Brennstoffzuleitung eingeschaltet ist, weist das Bauteil also einen Eingang auf, welcher mit einem ersten Abschnitt der Brennstoffzuleitung, insbesondere einem ersten Zuleitungsrohr verbunden ist. Weiterhin weist das Bauteil einen Ausgang auf, welcher mit einem zweiten Abschnitt der Brennstoffzuleitung, insbesondere einem zweiten Zuleitungsrohr verbunden ist. Erster und zweiter Abschnitt des Zuleitungsrohrs sind somit durch das Bauteil fluidverbunden. Bei dem Bauteil kann es sich insbesondere um ein schalenförmiges Gehäuse, welches vorzugsweise zumindest abschnittsweise zylindrisch ist, handeln. Eine innere Oberfläche des Bauteils kann als Nukleationsoberfläche dienen. Alternativ oder zusätzlich können in dem Bauteil ein oder mehrere Körper angeordnet sein, welche vorzugsweise aus Glas oder Keramik gebildet sind und/oder in Form von Plättchen, Stäbchen, Hülsen, Röhrchen, Perlen und/oder Steinen vorliegen. Die Nukleationsoberfläche kann somit die Oberfläche oder Mantelfläche der Körper umfassen. Alternativ oder zusätzlich können die Körper Teil des oben beschriebenen weiteren Elements sein.In one configuration with a separate component which is connected to the fuel feed line, the component therefore has an input which is connected to a first section of the fuel feed line, in particular a first feed pipe. Furthermore, the component has an outlet which is connected to a second section of the fuel feed line, in particular a second feed pipe. The first and second sections of the feed pipe are thus fluidly connected by the component. The component can in particular be a shell-shaped housing which is preferably at least partially cylindrical. An inner surface of the component can serve as a nucleation surface. Alternatively or additionally, one or more bodies can be arranged in the component, which are preferably made of glass or ceramic and/or are present in the form of small plates, rods, sleeves, tubes, beads and/or stones. The nucleation surface can thus include the surface or lateral surface of the body. Alternatively or additionally, the bodies can be part of the further element described above.
Die Entleerungseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich ein Wärmezuführelement umfassen, welches an einer äußeren Mantelfläche des Zuleitungsrohrs und/oder an einer Außenfläche eines am Eingang des Zuleitungsrohrs angeordnete Anschlussstutzens angeordnet ist. Durch die Zuführung von Wärme wird die Temperatur erhöht, und somit die heterogene und homogene Keimbildung von Siedeblasen erleichtert.Alternatively or additionally, the emptying device can comprise a heat supply element which is arranged on an outer lateral surface of the feed pipe and/or on an outer surface of a connecting piece arranged at the inlet of the feed pipe. The temperature is increased by the supply of heat, and thus the heterogeneous and homogeneous nucleation of boiling bubbles is facilitated.
Das Wärmezuführelement umfasst in einer Alternative ein aktives Heizelement, z.B. in Form einer Heizmanschette.In an alternative, the heat supply element comprises an active heating element, for example in the form of a heating sleeve.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Brennstoffzuleitung für eine Brennstoffversorgung der Heizvorrichtung von einer Brennstoffquelle zu der Heizvorrichtung verlaufend ausgebildet und weist eine erste und eine zweite Zone auf. Die Brennstoffzuleitung in der ersten Zone weist eine Rücksaugvorrichtung auf, die ein Brennstoffreservoir umfasst, wobei die Rücksaugvorrichtung dazu ausgebildet ist, mittels einer Volumenänderung des Brennstoffreservoirs, Brennstoff aus der zweiten Zone, insbesondere vollständig, in die erste Zone zurück zu saugen. Das Brennstoffzuleitungsrohr der obigen Ausgestaltungen ist insbesondere ausschließlich in der zweiten Zone der Brennstoffzuleitung angeordnet.In a further embodiment, the fuel supply line for supplying fuel to the heating device is designed to run from a fuel source to the heating device and has a first and a second zone. The fuel feed line in the first zone has a suction device that includes a fuel reservoir, the suction device being designed to suck fuel from the second zone, in particular completely, back into the first zone by means of a change in volume of the fuel reservoir. In particular, the fuel feed pipe of the above embodiments is arranged exclusively in the second zone of the fuel feed line.
Das Brennstoffreservoir ist zweckmäßigerweise durch mindestens einen Hohlraum sowie mindestens einen beweglichen Kolben ausgebildet, derart, dass der aus der zweiten Zone zurückgesaugte Brennstoff zumindest teilweise in dem Brennstoffreservoir aufnehmbar ist. Dazu weist die Rücksaugvorrichtung zweckmäßigerweise einen Aktuator, insbesondere mit Stellmotor oder Binärschalteinrichtung zur Volumnenänderung des Brennstoffreservoirs auf.The fuel reservoir is suitably at least one cavity and min at least one movable piston is formed in such a way that the fuel sucked back from the second zone can be at least partially accommodated in the fuel reservoir. For this purpose, the suck-back device expediently has an actuator, in particular with a servomotor or binary switching device for changing the volume of the fuel reservoir.
Alternativ ist das Brennstoffreservoir durch mindestens einen verformbaren Zuleitungsabschnitt, der vorzugsweise seriell in der Brennstoffzuleitung angeordnet ist, ausgebildet, derart, dass der aus der zweiten Zone zurückgesaugte Brennstoff zumindest teilweise in dem Brennstoffreservoir aufnehmbar ist. Dabei kann der verformbare Zuleitungsabschnitt eine Formgedächtniseinrichtung und/oder piezoelektrische Schalteinrichtung umfassen.Alternatively, the fuel reservoir is formed by at least one deformable feed line section, which is preferably arranged serially in the fuel feed line, such that the fuel sucked back from the second zone can be at least partially accommodated in the fuel reservoir. In this case, the deformable supply line section can comprise a shape memory device and/or a piezoelectric switching device.
Die Rücksaugvorrichtung umfasst in einer Ausgestaltung eine Steuerung oder ist mit einer solchen verbunden. Die Steuerung ist insbesondere dazu geeignet, ein mögliches Überschwingen des Systems bei der Brennstoffrücksaugung zu dämpfen bzw. zu unterdrückenIn one embodiment, the suck-back device comprises a controller or is connected to one. The controller is particularly suitable for dampening or suppressing any overshooting of the system during fuel recirculation
Das Wärmezuführelement umfasst in einer anderen oder zusätzlichen Alternative ein passives wärmeleitfähiges Element, welches Wärme von einer Wärmequelle zur äußeren Mantelfläche oder Außenfläche leitet. Das passive wärmeleitfähige Element kann insbesondere eine Schlauchschelle umfassen oder sein.In another or additional alternative, the heat supply element comprises a passive thermally conductive element, which conducts heat from a heat source to the outer jacket surface or outer surface. The passive thermally conductive element can in particular comprise or be a hose clamp.
Die Brennstoffzuleitung, insbesondere das Brennstoffzuleitungsrohr, ist mit dem Verdampferaufnahmekörper verbunden, zweckmäßigerweise mit dem Verdampferaufnahmekörper verschweißt.The fuel feed line, in particular the fuel feed pipe, is connected to the evaporator receiving body, expediently welded to the evaporator receiving body.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer mobilen Heizvorrichtung, insbesondere für eine Heizvorrichtung mit einem Verdampferverbrenner, bei dem eine vollständige oder teilweise Entleerung einer Brennstoffzuleitung der Heizvorrichtung erfolgt, wobei die Heizvorrichtung ein Zuleitungsrohr mit einem Eingang zum Eingeben von Brennstoff und einen Ausgang zum Ausgeben von Brennstoff zu einer Brennkammer umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- a) Einleiten der Beendigung eines Heizvorgangs,
- b) Beenden einer Brennstoffzufuhr durch den Eingang des Zuleitungsrohrs,
- c) Nach Schritt b), Bildung von Siedeblasen im Brennstoff, insbesondere an einer Nukleationsoberfläche, und Überführen zumindest eines Teils des in der Brennstoffzuleitung befindlichen Brennstoffes mittels der Siedeblasen in die Brennkammer,
- d) Abbrennen des überführten Teils des Brennstoffes in der Brennkammer.
- a) initiating the termination of a heating process,
- b) terminating a fuel supply through the inlet of the supply tube,
- c) After step b), formation of boiling bubbles in the fuel, in particular on a nucleation surface, and transfer of at least part of the fuel in the fuel feed line into the combustion chamber by means of the boiling bubbles,
- d) Burning off the transferred part of the fuel in the combustion chamber.
Das Verfahren ist insbesondere mit der obigen Heizvorrichtung verwendbar.The method is particularly usable with the above heating device.
Das Verfahren kann weiterhin, insbesondere nachfolgend die Schritte umfassen:
- Rücksaugen von in einer zweiten Zone der Brennstoffzuleitung verbliebenem Brennstoff in eine erste Zone der Brennstoffzuleitung, durch eine Volumenänderung eines Brennstoffreservoirs, das in der ersten Zone der Brennstoffzuleitung angeordnet ist, sowie optional nach dem Rücksaugen
- Einleiten eines weiteren Heizvorgangs mit der Heizvorrichtung;
- Ausschieben des Brennstoffs aus dem Brennstoffreservoir in die Brennstoffzuleitung; und
- Abbrennen zumindest eines Teils des ausgeschobenen Brennstoffes, insbesondere des ganzen ausgeschobenen Brennstoffes.
- sucking fuel remaining in a second zone of the fuel supply line back into a first zone of the fuel supply line, by a volume change of a fuel reservoir arranged in the first zone of the fuel supply line, and optionally after the sucking back
- initiating a further heating process with the heating device;
- expelling the fuel from the fuel reservoir into the fuel supply line; and
- Burning off at least part of the fuel that has been pushed out, in particular all of the fuel that has been pushed out.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer Prinzipskizze:
-
1 Verdampferaufnahmeanordnung in einer ersten Ausgestaltung, -
2 Explosionszeichnung einer Verdampferaufnahmeanordnung, -
3 Querschnitt durch ein Rohr mit einer Nukleationsfläche an der Mantelinnenfläche, -
4a Querschnitt durch ein Rohr mit einer Nukleationsfläche an einem zusätzlichen Element, -
4b Querschnitt durch ein Rohr mit einem zwischengeschalteten Bauteil mit Nukleationsoberfläche, -
5 Beispiele von Oberflächenmodifikationen, -
6 Verdampferaufnahmeanordnung in einer zweiten Ausgestaltung, -
7 Verdampferaufnahmeanordnung in einer dritten Ausgestaltung, -
8 Heizvorrichtung, und -
9 Verfahrensablauf -
10 ein Ausführungsbeispiel einer Brennstoffzuleitung mit einer Rücksaugvorrichtung, -
11 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 , mit vergrößertem Brennstoffreservoir der Rücksaugvorrichtung und entleerter zweiter Zone der Brennstoffzuleitung, -
12 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Brennstoffzuleitung mit einer seriell bzw. in-line angeordneten Rücksaugvorrichtung, -
13 das Ausführungsbeispiel gemäß 12 , mit vergrößertem Brennstoffreservoir der seriell angeordneten Rücksaugvorrichtung und entleerter zweiter Zone der Brennstoffzuleitung, und -
14 ein Ausführungsbeispiel eines Systems umfassend eine Brennstoffzuleitung mit einem Hochtemperaturbereich und einem Niedertemperaturbereich.
-
1 Evaporator receiving arrangement in a first embodiment, -
2 Exploded view of an evaporator pickup assembly, -
3 Cross-section through a tube with a nucleation surface on the inner surface of the shell, -
4a cross-section through a tube with a nucleation surface on an additional element, -
4b Cross-section through a pipe with an intermediate component with a nucleating surface, -
5 examples of surface modifications, -
6 Evaporator receiving arrangement in a second embodiment, -
7 Evaporator receiving arrangement in a third embodiment, -
8th heater, and -
9 procedure -
10 an embodiment of a fuel supply line with a suction device, -
11 the embodiment according to1 , with enlarged rear fuel reservoir suction device and emptied second zone of the fuel supply line, -
12 a further exemplary embodiment of a fuel supply line with a serially or in-line arranged suck-back device, -
13 the embodiment according to12 , with enlarged fuel reservoir of the serially arranged suction device and emptied second zone of the fuel feed line, and -
14 an embodiment of a system comprising a fuel supply line with a high-temperature area and a low-temperature area.
Das Verdampferelement 3 kann, wie in der Explosionszeichnung in
In einer Umfangswandung 8 des Verdampferaufnahmekörpers 2 ist weiterhin eine Ausnehmung 42 für einen Glühstift vorgesehen.A
Die Brennstoffzuleitung 4 umfasst ein Zuleitungsrohr 5. Dabei kann die Brennstoffzuleitung 4 und das Zuleitungsrohr 5 in einem Ausführungsbeispiel integral bzw. stoffschlüssig miteinander verbunden sein. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können Brennstoffzuleitung 4 und Zuleitungsrohr 5 (zunächst) separate Module darstellen, die (bei der Montage) miteinander verbunden werden. Beispielsweise können Zuleitungsrohr 5 und Brennstoffzuleitung 4 zumindest abschnittsweise in einander eingeführt (eingesteckt) werden und abdichtend verbunden werden. Das Zuleitungsrohr 5 weist einen Eingang 14 und einen Ausgang 16 auf. Der Eingang 14 ist mit einem Anschlussstutzen 18 versehen und der Ausgang 16 des Zuleitungsrohrs 5 mündet zentral in den Bodenbereich 6 des Verdampferaufnahmekörpers 2. In der dargestellten Ausführungsform ist das Zuleitungsrohr 5 mit dem Verdampferaufnahmekörper 2 verschweißt.The
Die Brennstoffzuleitung 4, insbesondere das Brennstoffzuleitungsrohr 5, ist mit einer Nukleationseinrichtung 20 versehen.
Am Ausgang 16 des Zuleitungsrohrs 5 schließt sich der Verdampferaufnahmekörper 2 an. Der Verdampferaufnahmekörper 2 weist einen Bodenbereich 6 auf und eine Umfangswandung 8. In dem Verdampferaufnahmekörper 2 ist ein Verdampferelement 3 angeordnet. Stromabwärts sind in der Umfangswandung 8 Luftzufuhröffnungen 41 angeordnet, mittels derer Brennluft in die Brennkammer 9 geleitet wird. Die Brennluft kann beispielsweise in einem Bereich um das Zuleitungsrohr 5 in eine Vorkammer 43 und dann über eine weitere Kammer 44 zu den Luftzuführöffnungen 41 geleitet und weiter in die Brennkammer 9 geleitet werden. Wärmetauscher und eine Abgasführung sind nicht dargestellt.At the
Die dargestellten Größenverhältnisse und Rohrlängen sind nicht limitierend, sondern können an die tatsächlichen Längen und Größenverhältnisse angepasst werden. Insbesondere können die Rohre auch Biegungen aufweisen, welche bei der Verlegung z.B. im Fahrzeug notwendig sein können.The proportions and pipe lengths shown are not limiting, but can be adapted to the actual lengths and proportions. In particular, the pipes can also have bends, which may be necessary when laying them in the vehicle, for example.
In Schritt b) wird die Brennstoffzufuhr durch den Eingang 14 des Zuleitungsrohrs 5 beendet. Dazu kann insbesondere eine stromaufwärtige Dosierpumpe ausgeschaltet werden oder ein stromaufwärtiges Absperrventil geschlossen. Somit wird eine Fließgeschwindigkeit des Brennstoffes reduziert.In step b), the supply of fuel through the
Nach Schritt b) werden in Schritt c) Siedeblasen im Brennstoff, insbesondere an einer Nukleationsoberfläche 22 gebildet und zumindest eines Teils des in der Brennstoffzuleitung befindlichen Brennstoffes mittels der Siedeblasen in die Brennkammer 9 überführt. Dabei werden Siedeblasen homogen durch eine Wärmezufuhr z.B. über die Abwärme des Brenners und ggf. einem oder mehreren Wärmezuführelementen 28 und/oder heterogen an der rauen oder strukturierten Nukleationsoberfläche 22 gebildet. Diese Erwärmung des Brennstoffes kommt nur bei der geringeren Fließgeschwindigkeit des Brennstoffes zum Tragen. Die Bildung von Siedeblasen führt zu einer Volumenvergrößerung des Brennstoffes in der Brennstoffzuleitung 4, insbesondere dem Zuleitungsrohr 5, so dass Brennstoff durch den Ausgang des Zuleitungsrohrs 5 insbesondere in ein Verdampferelement gedrückt wird. In Schritt d) wird der überführte Teil des Brennstoffes in der Brennkammer 9 der Heizvorrichtung verbrannt. Somit wird die Brennstoffzuleitung zumindest teilweise entleert.After step b), in step c) boiling bubbles are formed in the fuel, in particular on a nucleation surface 22, and at least part of the fuel in the fuel feed line is transferred into the
In
Die Brennstoffzuleitung 4 verläuft von einer Brennstoffquelle 50 zu einer Heizerbaugruppe 1 . Dabei ist die Brennstoffzuleitung 4 als eine Brennstoffversorgung der Heizerbaugruppe 1 von der Brennstoffquelle 50 zu der Heizbaugruppe 1 verlaufend ausgebildet, um die Heizvorrichtung 100 mit Brennstoff B aus der Brennstoffquelle 50 zu versorgen.The
Die Heizerbaugruppe 1 sowie die Brennstoffzuleitung 4 ist prinzipiell dergestalt, wie in den Ausführungsbeispielen zuvor beschreiben.In principle, the
Die Brennstoffquelle 50 umfasst einen Brennstofftank 51 sowie eine Dosierpumpe 52.The
Der Brennstofftank 51 ist mit Brennstoff B befüllt oder befüllbar. Dieser Brennstoff B kann aus dem Brennstofftank 51 mit der Dosierpumpe 52 der Brennstoffzuleitung 4 zugeführt werden, um über die Brennstoffzuleitung 4 zu der Heizerbaugruppe 1 befördert zu werden.The
Die Brennstoffzuleitung 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine erste Zone 4a und eine zweite Zone 4b auf. In den
In der ersten Zone 4a der Brennstoffzuleitung ist die Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 angeordnet, die ein Brennstoffreservoir ΔV aufweist.The fuel suck-
Die Rücksaugvorrichtung 60 ist dazu ausgebildet, mittels einer Volumenänderung bzw. einer Volumenvergrößerung des Brennstoffreservoirs ΔV, Brennstoff B aus der zweiten Zone 4b, in die erste Zone 4a - insbesondere zumindest größtenteils in das Brennstoffreservoir ΔV - zurück zu saugen, um die zweite Zone 4b im Wesentlichen vollständig (von Brennstoff B) zu entleeren.Suck-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
Beispielsweise bilden der Hohlraum 61 und der Kolben 62 eine Vorrichtung, die im Wesentlichen dem Prinzip einer Spritze ähnelt.For example, the
Über eine Volumenänderung bzw. eine Volumenvergrößerung des Brennstoffreservoirs ΔV durch Bewegen des Kolbens 62 kann der Brennstoff B aus der zweiten Zone 4b abgesaugt werden, um die zweite Zone 4b im Wesentlichen vollständig zu entleeren.The fuel B can be sucked out of the
Zur Bewegung des Kolbens 62 bzw. zur Änderung des Volumens des Brennstoffreservoirs ΔV kann die Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 mindestens einen (elektrischen) Aktuator - beispielsweise einen Stellmotor - aufweisen.In order to move the
Alternativ oder zusätzlich kann die Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 eine (elektrische) Binärschalteinrichtung - beispielsweise einen Magnetschalter - zur Bewegung des Kolbens 62 bzw. zur Änderung des Volumens des Brennstoffreservoirs ΔV aufweisen.Alternatively or additionally, the fuel suck-
Mittels einer entgegengesetzten Volumenänderung bzw. Volumenverkleinerung des Brennstoffreservoirs ΔV über eine entsprechende Bewegung des Kolbens 62 kann der Brennstoff B aus dem Brennstoffreservoir ΔV zurück in die Brennstoffzuleitung 4 und in die zweite Zone 4b (zur Heizerbaugruppe 1 hin) ausgeschoben werden.The fuel B can be pushed out of the fuel reservoir ΔV back into the
Die Volumenänderung des Brennstoffreservoirs ΔV kann optional z.B. mittels einer Steuereinrichtung gezielt so gesteuert werden, dass dadurch ein schwingendes System vermieden wird und sichergestellt werden kann, dass im Wesentlichen der gesamte Brennstoff kontrolliert und definiert aus der zweiten Zone 4b abgesaugt (oder in diese eingebracht) wird und/oder dass beim Zurücksaugen oder beim Ausschieben von Brennstoff B keine Blasen im Brennstoff B entstehen können. Dazu erfolgt gemäß dem Ausführungsbeispiel das Ausschieben und/oder das Rücksaugen des Brennstoffs B in einem Zeitfenster von mindestens 0,3 s, vorzugsweise mindestens 0,5 s, weiter vorzugsweise von mindestens 1 s.The change in volume of the fuel reservoir ΔV can optionally be controlled, e.g. by means of a control device, in such a way that an oscillating system is avoided and it can be ensured that essentially all of the fuel is sucked out of (or introduced into) the
Je nach eingesetztem Brennstoff B, kann ein Innendurchmesser der Brennstoffzuleitung 4 variieren. Beispielsweise kann ein Innendurchmesser der Brennstoffzuleitungen 4 zwischen 0,5 mm und 4 mm, vorzugsweise von 1 mm bis 4 mm, weiter vorzugsweise von 1 mm bis 3 mm liegen.Depending on the fuel B used, an inner diameter of the
Ein Abstand bzw. eine Leitungslänge zwischen der Rücksaugvorrichtung 60 und der Heizerbaugruppe 1 beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel höchstens 1 m, vorzugsweise höchstens 0,8 m, weiter vorzugsweise höchstens 0,6 m. Zudem weist vorzugsweise die zweite Zone 4b der Brennstoffzuleitung 4 ein kleineres Leitungsvolumen auf als die erste Zone 4a.In the exemplary embodiment shown, a distance or line length between the suck-
Insgesamt ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel dadurch eine maximale Volumenänderung des Brennstoffreservoirs ΔV der Rücksaugvorrichtung 60 von mindestens 6 ml, vorzugsweise mindestens 8 ml, weiter vorzugsweise mindestens 10 ml.Overall, in this exemplary embodiment, this results in a maximum change in volume of the fuel reservoir ΔV of the suck-
Die maximale Volumenänderung des Brennstoffreservoirs ΔV ist jedenfalls so dimensioniert, dass es mindestens das Leitungsvolumen der zweiten Zone 4b fasst.In any case, the maximum change in volume of the fuel reservoir ΔV is dimensioned such that it holds at least the line volume of the
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 beispielsweise über ein einziges T-Verbindungsstück mit der Brennstoffzuleitung 4 verbunden, derart, dass das Brennstoffreservoir ΔV ein Teilvolumen der Brennstoffzuleitung 4 bildet.In the exemplary embodiment shown, the fuel suck-
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 integral an die Brennstoffzuleitung 4 angeformt sein.In an alternative exemplary embodiment, the fuel suck-
Durch eine Volumenverkleinerung des Brennstoffreservoirs ΔV kann der Brennstoff B zurück in die zweite Zone 4b der Brennstoffzuleitung 4 ausgeschoben werden, um einen Heizvorgang mit der Heizerbaugruppe 1 zu starten.By reducing the volume of the fuel reservoir ΔV, the fuel B can be pushed back into the
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 in der Nähe einer Verbindung zur Brennstoffquelle 50, insbesondere in der Nähe der Dosierpumpe 52, angeordnet sein. Derart wird die zweite Zone 4b der Brennstoffzuleitung 4 durch einen gesamten Leitungsabschnitt zwischen Heizerbaugruppe 1 und Dosierpumpe 52 gebildet. Auf diese Weise kann ein gesamter Leitungsabschnitt zwischen Heizerbaugruppe 1 und Dosierpumpe 52 mittels der Brennstoffrücksaugvorrichtung 60 im Wesentlichen vollständig entleert werden.In an alternative embodiment, the
Anstelle einer Rücksaugvorrichtung 60 mit einem Hohlraum 61 und darin beweglichen Kolben 62, weist die Brennstoffzuleitung 4 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Rücksaugvorrichtung 60 auf, die durch einen (reversibel) verformbaren Zuleitungsabschnitt 63 in der Brennstoffzuleitung 4 ausgebildet ist.Instead of a
Für die prinzipielle Funktionsweise und weitere Merkmale der Brennstoffzuleitung wird explizit auf das zuvor in
Der verformbare Zuleitungsabschnitt 63 weist eine Formgedächtniseinrichtung, wie beispielsweise eine Formgedächtnislegierung, auf einem entsprechenden Mantelabschnitt der Brennstoffzuleitung 4 auf. Alternativ kann der entsprechende Mantelabschnitt der Brennstoffzuleitung 4 (direkt) aus der Formgedächtniseinrichtung bestehen bzw. daraus ausgebildet sein.The
Alternativ oder zusätzlich weist der verformbare Zuleitungsabschnitt 63 mindestens eine piezoelektrische Schalteinrichtung zur Volumenänderung des Brennstoffreservoirs auf.Alternatively or additionally, the deformable
Allgemein ist der verformbare Zuleitungsabschnitt 63 so ausgebildet, dass er (basierend auf einem empfangenen elektrischen Signal) seine Form und somit sein Volumen verändern kann.In general, the
Insbesondere kann der verformbare Zuleitungsabschnitt 63 so ein Brennstoffreservoir ΔV (seriell in der Brennstoffzuleitung 4) ausbilden bzw. vergrößern oder verkleinern.In particular, the deformable
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
Durch eine Volumenänderung bzw. eine Vergrößerung des verformbaren Zuleitungsabschnitts 63 bzw. dessen Brennstoffreservoirs ΔV kann Brennstoff B aus der zweiten Zone 4b der Brennstoffzuleitung 4 in die erste Zone 4a (insbesondere größtenteils in das Brennstoffreservoir ΔV) zurückgesaugt werden.A change in volume or an enlargement of the deformable
Auf diese Weise kann die Brennstoffzuleitung 4 mit einer Rücksaugvorrichtung 60 als eine einzige unverzweigte Fluidleitung ausgebildet sein.In this way, the
In
Auf diese Weise ist der gesamte Brennstoff B aus der zweiten Zone 4b der Brennstoffzuleitung 4 zurück in die erste Zone 4a gesaugt. Der wesentliche Anteil des zurückgesaugten Brennstoffs B wird dabei in das Brennstoffreservoir ΔV der Rücksaugvorrichtung 60 aufgenommen. Unter einem wesentlichen Anteil des zurückgesaugten Brennstoffs B ist mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90%, weiter vorzugsweise mindestens 95% des Leitungsvolumens des zweiten Abschnitts 4b zu verstehen.In this way, all of the fuel B from the
Durch eine Volumenverkleinerung des Brennstoffreservoirs ΔV kann der Brennstoff B zurück in die zweite Zone 4b der Brennstoffzuleitung 4 ausgeschoben werden, um einen Heizvorgang mit der Heizerbaugruppe 1 zu starten.By reducing the volume of the fuel reservoir ΔV, the fuel B can be pushed back into the
In
Das System kann beispielweise Teil eines (Kraft-)Fahrzeugs sein.The system can be part of a (motor) vehicle, for example.
Die Heizvorrichtung wie auch das System weist einen Hochtemperaturbereich HT und einen Niedertemperaturbereich NT auf. Wobei der Hochtemperaturbereich HT dadurch gekennzeichnet ist, dass in diesem Hochtemperaturbereich diejenigen Geräte oder Vorrichtungen angeordnet sind, die Abwärme produzieren. Insbesondere derart, dass eine Temperatur in dem Hochtemperaturbereich HT über einem Siedepunkt des verwendeten Brennstoffs B liegt. Beispielsweise ist die Heizerbaugruppe 1 in dem Hochtemperaturberiech HT angeordnet. Zudem kann der Hochtemperaturbereich HT weitere wärmeabstrahlende Vorrichtungen 70, 80 wie beispielsweise einen Fahrzeugmotor aufweisen.The heater as well as the system has a high temperature area HT and a low temperature area NT. The high-temperature area HT is characterized in that those devices or devices that produce waste heat are arranged in this high-temperature area. In particular, such that a temperature in the high-temperature range HT is above a boiling point of the fuel B used. For example, the
Der Niedertemperaturbereich NT ist dadurch gekennzeichnet, dass eine darin überwiegend vorherrschende Temperatur unterhalb eines Siedepunktes Siedebereichs des verwendeten Brennstoffs B liegt.The low-temperature range NT is characterized in that a temperature predominantly prevailing therein is below a boiling point in the boiling range of the fuel B used.
Die zweite Zone 4b der Brennstoffzuleitung ist somit so lang, dass während eines Betriebs der Heizerbaugruppe 1 ein Siedepunkt bzw. Siedebereich des verwendeten Brennstoffs B zumindest temporär erreicht werden kann. Die erste Zone 4a hat einen solchen Abstand von der Heizerbaugruppe 1 und ggf. weiteren Wärmequellen, dass eine darin überwiegend vorherrschende Temperatur unterhalb eines Siedepunktes bzw. Siedebereichs des verwendeten Brennstoffs B liegt. Die Brennstoffzuleitung 4 umfasst in der ersten Zone 4a eine Rücksaugvorrichtung 60.The
Die Rücksaugvorrichtung 60 ist dazu ausgebildet, mittels einer Volumenänderung bzw. einer Volumenvergrößerung des Brennstoffreservoirs ΔV, Brennstoff B aus der zweiten Zone 4b, in die erste Zone 4a - insbesondere zumindest größtenteils in das Brennstoffreservoir ΔV - zurück zu saugen, um die zweite Zone 4b im Wesentlichen vollständig (von Brennstoff B) zu entleeren.Suck-
Derart kann die Rücksaugvorrichtung 60 den Brennstoff B aus einem Hochtemperaturbereich HT in einen Niedertemperaturbereich NT zurücksaugen.In this way, the suck-
So wird es ermöglicht, ein Verdampfen von in der Brennstoffzuleitung 4 verbliebenem Brennstoff 4 (beispielsweise nach Beenden eines Heizvorgangs) zu vermeiden.This makes it possible to prevent
Obwohl in
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere der in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden.At this point it should be pointed out that all the parts described above, viewed individually and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Heizerbaugruppeheater assembly
- 22
- Verdampferaufnahmekörperevaporator receiver body
- 33
- Verdampferelementevaporator element
- 44
- Brennstoffzuleitungfuel supply line
- 55
- Zuleitungsrohrsupply pipe
- 66
- Bodenbereichfloor area
- 88th
- Umfangswandungperipheral wall
- 99
- Brennkammer combustion chamber
- 1010
- Entleerungseinrichtungemptying device
- 1111
- innere Mantelflächeinner surface
- 1212
- äußere Mantelflächeouter surface
- 1414
- EingangEntry
- 1616
- AusgangExit
- 1818
- Anschlussstutzenconnecting piece
- 1919
- Außenfläche des AnschlussstutzensOuter surface of the connecting piece
- 2020
- Nukleationseinrichtungnucleation facility
- 2222
- Nukleationsoberflächenucleation surface
- 2424
- weiteres Elementanother item
- 2626
- Verdrängerdrahtdisplacement wire
- 2828
- Wärmezuführelementheat supply element
- 3030
- Heizelementheating element
- 3232
- Bauteilcomponent
- 4040
- Befestigungselementfastener
- 4141
- Luftzufuhröffnungair supply opening
- 4242
- Ausnehmungrecess
- 4343
- Vorkammerantechamber
- 4444
- weitere Kammeranother chamber
- BB
- Brennstofffuel
- 5050
- Brennstoffquellefuel source
- 5151
- Brennstofftankfuel tank
- 5252
- Dosierpumpedosing pump
- 6060
- Rücksaugvorrichtungsuction device
- ΔVΔV
- Brennstoffreservoirfuel reservoir
- 6161
- Hohlraumcavity
- 6262
- KolbenPistons
- 6363
- verformbarer Zuleitungsabschnittdeformable lead section
- 70,8070.80
- wärmeabstrahlende Vorrichtung(en)heat radiating device(s)
- 100100
- Heizvorrichtungheating device
- HTHT
- Hochtemperaturbereichhigh temperature area
- NTN.T
- Niedertemperaturbereichlow temperature range
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102018111636 A1 [0002]DE 102018111636 A1 [0002]
- DE 102018104517 [0003]DE 102018104517 [0003]
- DE 102004041202 C5 [0004]DE 102004041202 C5 [0004]
- DE 102014103815 A1 [0005]DE 102014103815 A1 [0005]
- DE 8403269 U1 [0006]DE 8403269 U1 [0006]
Claims (16)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/EP2022/063102 WO2022238578A2 (en) | 2021-05-14 | 2022-05-13 | Mobile heating device, and method for operating a mobile heating device |
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---|---|
DE (1) | DE102021112550A1 (en) |
WO (1) | WO2022238578A2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8403269U1 (en) | 1984-02-04 | 1984-05-03 | Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting | HEATING UNIT, ESPECIALLY VEHICLE ADDITIONAL HEATING UNIT |
DE102004055436A1 (en) | 2004-11-17 | 2006-05-24 | Webasto Ag | Device for preheating liquid fuel |
DE102008057635A1 (en) | 2008-11-17 | 2010-05-20 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Fluid supply system, particularly for supplying liquid hydrocarbon flames to fuel operated vehicle heater or reformer, has fluid reservoir, which has supply system area |
DE102009021493A1 (en) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Fuel-operated vehicle i.e. automobile, heater for use as e.g. auxiliary heater, has valve arrangement connecting fuel conveying arrangement with reservoir for conveying fuel to burner area or with environment for conveying air to area |
DE102014103815A1 (en) | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Webasto SE | evaporative burner |
DE102004041202C5 (en) | 2004-08-25 | 2019-02-28 | Webasto Ag | Method for switching off a motor vehicle heating device and control unit provided for this purpose |
DE102018104517A1 (en) | 2018-02-28 | 2019-08-29 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Combustion air blower |
DE102018111636A1 (en) | 2018-05-15 | 2019-11-21 | Webasto SE | Evaporator assembly for mobile heaters |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH293288A (en) * | 1951-08-09 | 1953-09-15 | Oelfeuerungen Ag | Flushing device for nozzle line and nozzle of oil burners. |
DE3010078C2 (en) * | 1980-03-15 | 1982-10-07 | Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting | Liquid fuel burners for heating devices |
DE102012101578A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Webasto Ag | Mobile liquid fueled heater |
-
2021
- 2021-05-14 DE DE102021112550.2A patent/DE102021112550A1/en active Pending
-
2022
- 2022-05-13 WO PCT/EP2022/063102 patent/WO2022238578A2/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8403269U1 (en) | 1984-02-04 | 1984-05-03 | Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting | HEATING UNIT, ESPECIALLY VEHICLE ADDITIONAL HEATING UNIT |
DE102004041202C5 (en) | 2004-08-25 | 2019-02-28 | Webasto Ag | Method for switching off a motor vehicle heating device and control unit provided for this purpose |
DE102004055436A1 (en) | 2004-11-17 | 2006-05-24 | Webasto Ag | Device for preheating liquid fuel |
DE102008057635A1 (en) | 2008-11-17 | 2010-05-20 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Fluid supply system, particularly for supplying liquid hydrocarbon flames to fuel operated vehicle heater or reformer, has fluid reservoir, which has supply system area |
DE102009021493A1 (en) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Fuel-operated vehicle i.e. automobile, heater for use as e.g. auxiliary heater, has valve arrangement connecting fuel conveying arrangement with reservoir for conveying fuel to burner area or with environment for conveying air to area |
DE102014103815A1 (en) | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Webasto SE | evaporative burner |
DE102018104517A1 (en) | 2018-02-28 | 2019-08-29 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Combustion air blower |
DE102018111636A1 (en) | 2018-05-15 | 2019-11-21 | Webasto SE | Evaporator assembly for mobile heaters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022238578A2 (en) | 2022-11-17 |
WO2022238578A3 (en) | 2022-12-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SCHUMACHER & WILLSAU PATENTANWALTSGESELLSCHAFT, DE |
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R016 | Response to examination communication |