AT125536B

AT125536B - Heizvorrichtung, insbesondere zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit von Fahrzeug-Brennkraftmaschinen.

Info

Publication number: AT125536B
Authority: AT
Inventors: Viktor Valdemar Wallin
Original assignee: Viktor Valdemar Wallin
Priority date: 1928-11-09
Filing date: 1929-09-27
Publication date: 1931-11-25

Description

Heizvorrichtung, insbesondere zur Erwärmung der KüMRussigkeit von Fahrzeug- Brennkraf'tmaschinen.

Die Erfindung betrifft eine Heizvorriehtung, insbesondere zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit von Fahrzeug-Brennkraftmaschinen oder für ähnliche Zwecke, bei der ein flüssiger Brennstoff in einer Kammer zur Verdunstung oder Vergasung gebracht und dann in einer zweiten Kammer ohne Flamme mit Hilfe eines Katalysators verbrannt wird.

Erfindungsgemäss wird bei einer derartigen Heizvorrichtung die Anordnung so getroffen, dass die Verbrennungskammer eine von der zu erwärmenden Kühlflüssigkeit durchströmte Leitung umschliesst oder von dieser umgeben ist und der in ihr vorgesehene Katalysator isoliert von den durch die zu erhitzende Kühlflüssigkeit bespülten Kammerwänden angeordnet und mittels eines Schutzkörpers aus einem porösen, feuerfesten und wärmespeichernden Stoff überdeckt ist.

Auf diese Weise wird vor allem praktisch die ganze Wärme der Verbrennung zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit verwertet. Die katalytische Verbrennung findet gewissermassen in Berührung mit der kalten Kühlmittelleitung oder wenigstens in deren unmittelbaren Nähe statt, so dass Wärmeverluste weitestgehend vermieden sind. Die Vereinigung des Katalysators mit einem Wärmespeicherkörper erhöht die günstige Wärmewirkung und verhindert gleichzeitig einen allzu freien Luftzutritt zum Katalysator. Ferner wird der ständig zuströmende flüssige Brennstoff dauernd und rasch zur Verdunstung gebracht.

Es ergibt sich so eine baulich einfache und gleichzeitig ausserordentlich betriebssichere Erwärmungsvorrichtung, die mit geringem Brennstoffverbrauch während langer Zeit in dauernder Benutzung sein kann und bequem und leicht zu bedienen ist sowie das geringstmöglielle Mass von Wartung verlangt.

Die Verbrennungskammer kann mit einer in üblicher Weise in den Kühlflüssigkeitskreislauf zwischen Motor und Kühler eingeschalteten Pumpe zusammengebaut und in einer Erweiterung des Einlasses der Pumpe oder in einem der Pumpengehäuseteile oder zwischen den beiden die Lager der Pumpenwelle enthaltenden Gehäuseteilen der Pumpe angeordnet sein, um eine gedrängte Bauform der ganzen Vorrichtung zu erzielen. Ferner kann die durch die Verbrennung in der Verbrennungskammer erwärmte Luft zwecks Erwärmung der Verdunstungskammer dieser durch ein Rohr zugeführt werden.

Diese Erwärmung der Verdunstungskammer durch die Warmluft kann entsprechend der Vermehrung oder Verminderung der Brennstoffzufuhr zur Verbrennungskammer von Hand oder selbsttätig durch einen Thermostaten veränderbar sein. Auch kann ein zur Erwärmung des Katalysators dienender elektrischer Heizwiderstand an seine Stromquelle über einen nach Schliessung sich selbsttätig nach bestimmter Zeit wieder öffnenden Zeitschalter angeschlossen sein. Zur Brennstofförderung nach der Verdunstungskammer kann bei fehlendem Gefälle eine elektromagnetisch getriebene Membranpumpe oder eine ähnlich wirkende Vorrichtung vorgesehen sein. Die Verdunstungsflächen sind vorteilhafterweise durch ein mit aufsaugendem Stoff bekleideten Gestell aus Drahtnetz oder anderm durchbrochenen Baustoff gebildet.

Die Zeichnung zeigt die neue Heizvorriehtung in mehreren Ausführungsbeispielen. Fig. 1 veranschaulich in teilweise geschnittener Seitenansicht eine in die Kühlflüssigkeitsleitung der Brennkraftmaschine eines Kraftwagens oder Flugzeuges eingeschaltete Heizvorrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 ist eine ebenfalls teilweise geschnittene Draufsicht zu Fig. 1 und Fig. 3 eine Vorderansicht. Fig. 4 lässt in Draufsicht eine etwas abgeänderte Ausführungsart der Heizvorrichtung erkennen. Die Fig. 5 und 6

EMI2.1
mit der Kühlflüssigkeitspumpe einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine zusammengebaute Heizvorrichtung nach der Erfindung.

Die Fig. 11 und 12 lassen eine andere Ausführungsform dieses Zusammenbaus von Kühlflüssigkeitspumpe und Heizvorriehtung in teilweise geschnittener Draufsicht und Seitenansicht erkennen. Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen die Gesamtanordnung der Heizvorriehtung naelh der Erfindung an einem Kraftwagen mitsamt den zugehörigen Steuerteilen. Fig. 15 zeigt in Ansicht, teilweise im Schnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Heizvorriehtung. Fig. 16 zeigt diese Vorrichtung von oben gesehen, teilweise im Schnitt, und Fig. 17 zeigt die Seitenansicht derselben.

Fig. 18 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt eine Ausführungsform der thermostatisch gesteuerten Heizvorrichtung, bei welcher die Regelung der Benzinzufuhr durch ein bimetallisches Organ in Abhängigkeit von der Temperatur geschieht.

Bei der Anordnung nach den Fig. 1-3 sind auf der Grundplatte 1 die Vergasungskammer 2 und die den Katalysator enthaltende Verbrennungskammer. 3 sowie ein Schwimmergehäuse 4 angeordnet,
EMI2.2
Boden des Sehwimmergehäuses im Anschlussstutzen 7 vorgesehenen Brennstoffeinlass steuert. Der Anschlussstutzen ist in-der Art der Fig. 13 und 14 mittels einer Rohrleitung L mit dem Benzinbehälter B
EMI2.3
eigenes Gewicht nach dem Schwimmergehäuse fliesst. Das Sehwimmergelläuse ist ferner-vgl. die Fig. 1 und 2-durch einen Kanal 8 mit der Verdunstungskammer 2 verbunden, in der ein kreuzförmiges
EMI2.4
des Drahtnetzes 9 nachgesaugt sowie unter Erwärmung ständig zum Verdunsten gebracht.

In die Kammer 2 ist ein oben offenes Rohr 11 eingebaut, das unten mit einem Sieb 14 versehen ist und durch
EMI2.5
so dass Benzintropfen nicht in das Rohr zurückfallen können.

Der Hohlraum 13 in der Grundplatte 1 ist mit einer gelochten Platte 15 überdeckt, deren Löcher äusserst klein sind, um ein etwaiges Durchschlagen von Flammen zu verhindern. Über der Lochplatte 15 ist ein mit einem katalytisch wirkenden Stoff umkleidetes oder daraus bestehendes Netz oder Gitter 16
EMI2.6
für eine ziemlich dicke Schutzschicht 18 aus feuerfestem und wärmespeiehemdem Stoff, wie z. B. Kieselgur oder Asbest, dient. In dieser Schicht 18 kann ein elektrischer Heizwidelstand 19 eingebettet sein, der in bekannter Weise zur Erwärmung des Katalysators auf die zur Einleitung der Verbrennung erforderlichen Temperatur dient, wenn die Heizvorrichtung in Betrieb gesetzt werden soll.

Sobald die Vorrichtung in Gang ist, strömen die in der Verdunstungskammer 2 entwickelten Gase oder Dämpfe durch das, Rohr 11 in den Raum 13 und steigen von hier durch die Lochplatte 7J aufwärts, so dass sie in Berührung mit dem Katalysator 16 kommen. Die Verbrennung findet unter Entwicklung einer hohen Temperatur statt, da die poröse und wärmespeichernde Schicht 18 den Luftzutritt zum Katalysator ungefähr auf die zur Verbrennung gerade notwendige Menge begrenzt und die erzeugte Wärme bindet, bis die Temperatur eine absehbare Höhe erreicht, bei der die Wärme mit dem besten Wirkungsgrad auf das zu erwärmende Kühlwasser übertragen wird.

Die Kühlflüssigkeit durchströmt-vgl. die Fig. 1 und 3-mehrere die Kammer. 3 durchsetzende Rohre 26, deren Enden in den Seitenwänden der Kammer. 3
EMI2.7
gemäss den Fig. 13 und 14 an die Kühlwasserleitung C zwischen dem Motor JI und dem Kühler K angeschlossen, so dass das Kühlwasser durch die Erwärmung in Umlauf gehalten wird. Die Verbrennungskammer 3 kann, wenn gewünscht, ganz oder teilweise mit einer Füllung aus einem die Wärmeübertragung auf die Rohre 20 beschleunigenden und steigernden Stoff gefüllt werden.

Zur Einführung der zur Verbrennung erforderlichen Luft ist die Kammer : 3 gemäss Fig. 3 unten mit einer oder mehreren Luftöffnungen 22 versehen, während sie oben Luftaustrittsöffnungen 23 aufweist, die in ein die Kammer mit Zwischenraum umgebendes Gehäuse 24 münden, das zur äusseren Wärmeisolierung der Kammer 3 dient. FÜr den Auslass der warmen Luft besitzt das Gehäuse 24 unten an der Seite eine oder mehrere Öffnungen 25, während es auf der andern Seite unten mit einem bis unter die Vergasungskammer 2 reichenden Ablassrohr 26 verbunden ist, das mit einer Anzahl von Löchern versehen ist und zur Erwärmung der Vergasungskammer dient.

Diese Erwärmung wird zweckmässig derart geregelt, dass die Verdunstung in der Kammer 2 nicht grösser wird, als zur Unterhaltung der Verbrennung mit der jeweils gewünschten Heizstärke notwendig ist. Die Heizwirkung kann durch Einstellung der Brennstoffzufuhr zur Verbrennungskammer entweder von Hand oder selbsttätig, z. B. durch Thermo-

state, so gesteuert werden, dass eine gleichbleibende Temperatur bei dem zu erwärmenden Kühlmittel aufrechterhalten wird.

Gemäss Fig. 2 geschieht diese Einstellung der Brennstoffzufuhr durch ein von
Hand aus verstellbares oder mittels eines Thermostaten gesteuertes Regelventil 27 im Kanal 12, mit dem ein zweites Regelventil 28 gekuppelt ist, das im Ableitungsrohr 26 für die Warmluft vorgesehen ist, so dass die Warmluftströmung durch dieses Rohr und damit die Erwärmung der Vergasungskammer 2 sich entsprechend der Vergrösserung oder Verringerung der Brennstoffzufuhr verändert. Wie Fig. 7 im einzelnen zeigt, sind die Regelventile 27 und M mittels einer Stange 29 derart miteinander verschiebbar verbunden, dass sie unabhängig voneinander durch die Federn 30 und-M auf ihre Sitze gepresst werden können.

Gemäss den Fig. 13 und 14 ist die Spindel 32 des Ventils : 27 mit einem auf dem Schaltbrett 33 des Kraftwagens angeordneten Handgriff 34 beispielsweise durch eine Spindel 35 verbunden, die mit der Spindel 32 und dem Handgriff 34 mittels eines Gelenkes 36 gekuppelt ist.

Wenn die katalytisehe Verbrennung eingeleitet werden soll, werden die Regelventile 27 und 28 durch den Handgriff 34 geöffnet, und gleichzeitig wird ein gegebenenfalls damit verbundener, in Fig. 8 ersichtlicher Zeitschalter 37 eingeschalter, der ebenfalls auf dem Schaltbrett 33 angeordnet sein kann und zur Einschaltung der elektrischen Heizwiderstände 19 und einer Prüflampe 19a in den Stromkreis der Batterie 88 des Kraftwagens dient. Nach der Einschaltung bleibt der Zeitsehalter während einer gewissen Zeit, z. B. während einiger Minuten, geschlossen, während welcher der Katalysator auf die zur Verbrennung erforderliche Temperatur kommt.

Wenn der Verbrennungsvorgang auf diese Weise ausgelöst ist, öffnet sich der Zeitsehalter 37 selbsttätig wieder, so dass die Belastung der Batterie 38 aufhört, während die Verbrennung von selbst ohne die geringste Aufsieht fortdauert, bis die Brennstoffzufuhr wiederum mit dem Handgriff 34 abgeschlossen wird oder der Brennstoffvorrat im Brennstoffbehälter zu Ende geht. Da der Brennstoffverbrauch der katalytischen Heizvorrichtung äusserst gering ist, so stellt der Inhalt des üblichen Benzinbehälters B von Kraftwagen, wie er in Fig. 13 und 14 vorgesehen ist, einen praktisch sich nicht erschöpfenden Brennstoffvorrat dar, der sogar Monate lang ausreichen kann.

Auf diese Weise wird es möglich, mühelos und mit geringen Kosten das Einfrieren des Kühlwassers in der kalten Jahreszeit während praktisch unbegrenzter Zeit zu verhindern, so dass die sonst erforderliche Heizung der Kraftwagenhalle überflüssig wird und man auch im Winter den Wagen im Freien stehen lassen kann, ohne Einfrieren der Kuhlflüssigkeit oder Anlassschwierigkeiten des Motors befürchten zu müssen.

Wenn der Brennstoffbehälter tiefer als die Verdunstungskammer liegt, kann die Brennstoffzufuhr zu dieser Kammer durch das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Dochtrohr 7 a ; erfolgen, das den Brennstoffbehälter mit dem Stutzen 7b der Vorrichtung nach Fig. 4 verbindet, der nach der Verdunstungskammer 2 führt. Durch die Mitte dieses Dochtrohres geht ein gelochtes Rohr 7e, das vom Dochtstoff 7d umgeben
EMI3.1
saugenden Stoff in der Verdunstungskammer 2 in Verbindung. Um den Brennstoff einer höher als der Brennstoffbehälter liegenden Verdnnstungskammer zuzuleiten, kann man auch eine kleine elektromagnetisch getriebene Membranpumpe oder eine ähnliche Vorrichtung verwenden, die den flüssigen Brennstoff zum Sehwimmergehäuse fördert.

Der Stromverbrauch bei einer solchen Pumpe ist so unbedeutend, dass diese ohne weiteres an die Batterien des Kraftwagens angeschlossen werden kann.

In den meisten Kraftwagen wird eine Kreiselpumpe 39-vgl. die Fig. 13 und 14-verwendet, um während der Fahrt das Kühlwasser über den Motor M und den Kühler K in Umlauf zu halten. Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäss den Fig. 9 und 10 ist die katalytisehe Heizvorrichtung mit dieser Pumpe 39 zusammengebaut. Der Einlass zur Pumpe ist hier mit einer zylindrischen Erweiterung 40 versehen, in der die Verbrennungskammer 3 gleich achsig angeordnet ist. In der Mitte der Kammer 3 liegt ein gelochtes Rohr 41, das in Verbindung mit der Verdunstungskammer 2 steht, die im wesentlichen ähnlich wie bei der Anordnung nach den Fig. 1-3 gebaut ist.

Das Rohr 41 ist von einem Drahtnetz 42 (Fig. 9) umgeben, das mit einem katalytisch wirksamen Stoff, wie Platinschwamm, versehen ist. Im Raum zwischen dem Katalysator 42 und der Innenseite der Kammer 3 ist eine Packung d :, aus porösem oder faserigem, feuerfestem, wärmespeieherndem Stoff, wie Kieselgur oder Asbest, angebracht, in die mehrere gelochte Rohre 44 eingebettet sind, deren äussere Enden offen sind und durch welche die zur Verbrennung notwendige Luft in die Verbrennungskammer 3 eintritt. In der Packung 43 sind ausserdem die elektrischen Heizdrähte eingebettet, die zur Einleitung des Verbrennungsvorganges dienen.

Die Verbrennungskammer 3 ist auf der Aussenseite mit Rippen 45 zwecks besserer Wärmeübertragung auf das die Verbrennungskammer umspülende Kühlwasser versehen, das durch die Erweiterung 40 der Pumpe 39 zufliesst. Die etwa erforderliche Erwärmung der Verdunstungskammer 2 kann z. B. durch Anschluss des durch die Ver- bremsung erhitzten Warmluftrohres an ein unter der Verdul1stnl1gskammer angeordnetes Ablassrohr für die warme Luft erfolgen. Die Regelung der Brennstoffzufuhr von der Verdunstungskammer zur Verbrennungskammer kann auf die ähnliche Weise wie bei der Anordnung nach den Fig. 1-3 durch Regelventile in der Art der Fig. 7 und eine Steuerung nach den Fig. 13 und 14 erfolgen.

Wie die Fig. l l und 12 zeigen, kann die Verbrennungskammer 3 auch in der Form eines Zwischenstückes zwischen den Pumpengehäuseteilen 46 und 4 ?' angeordnet sein. Quer durch dieses Zwischenstück
EMI3.2

Abstand umgibt. Durch den Zwischenraum zwischen den Rohren 48, 49 fliesst das Wasser vom Pumpeneinlass 50 zum Pumpenrad. In geringem Abstand von der Innenfläche der zylindrischen Kammer. 3 ist eine gelochte Wand 51 vorgesehen, auf deren innerer Seite der Katalysator 1, 2 angebracht ist.

Zwischen dem Katalysator und dem Rohre 49 liegt eine FÜllung 5. 3 aus porösem, feuerfestem Stoff, in die mehrere gelochte Rohre 64 für die Zufuhrung der für die Verbrennung erforderlichen Luft eingebettet sind. von denen wenigstens einige mit ihren unteren Enden mit der Aussenluft verbunden sind und die alle am oberen Ende nach einer gemeinsamen Kammer 55 ausmünden. Von der Kammer 55 kann ein Warmluftrohr ausgehen, das unter der Verdunstungskammer ausmündet oder sonst wie zur Erwärmung dieser Kammer benutzt wird.

Die aus der Verdunstungskammer austretenden Brennstoffgase treten in den ausserhalb der Lochwand 51 liegenden Ringraum der Kammer ; ein und kommen dann durch die Löcher der Wandung 51 mit dem Katalysator dz in Berührung, wodurch die Verbrennung zustande kommt.

Das Rohr 49 ist sowohl auf der Innenseite wie auf der Aussenseite mit Rippen zwecks besserer Wärme- übertragung auf das Kühlwasser versehen. Der Zusammenbau der katalytischen Heizvorrichtung mit der Kühlmittelpumpe kann natürlich auch in andererWeise geschehen, indem z. B. die Kammer. in welcher die katalytische Verbrennung stattfindet, unmittelbar in einem der Pumpengebäuseteile untergebracht wird.

Die mit den Durchflussrohren 20 für das Kühlwasser versehene Verbrennungskammer. 3 (Fig. 1-3) kann, wie die Fig. 13 und 14 zeigen, wenn die Verbrennung während der Fahrt des Kraftwagens oder des Flugzeuges nicht im Betrieb ist, als Wärmeaustauscher dienen, um durch das warme Kühlwasser die Luft zu erwärmen, welche zur Heizung des Wagens in das Innere desselben geleitet wird. Zu diesem Zwecke ist an der Verbrennungskammer. 3 unmittelbar hinter dem gebräuchlichen Ventilator 57 ein Trichter 56 angebracht, der einen Teil des nach hinten gerichteten Luftstromes aufnimmt und der Kammer. 3 zuleitet. Dort wird die Luft durch die warmen Kühlwasserrohre 20 (Fig. 1) erwärmt und in den Wagen geleitet, um diesen zu heizen.

Ferner kann die grosse Verdunstungsfläche in der Vergasungskammer statt durch Verwendung von aufsaugendem Stoff beispielsweise auch durch eine Brausenvorriehtung oder auch durch Benutzung eines nicht absorbierenden Füllstoffes erreicht werden, auf den sieh der flüssige Brennstoff in sehr dünnen Schichten ausbreiten kann.

Die Fig. 15-18 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Einrichtungen insbesondere dazu vorgesehen sind, zu verhindern, dass das Wasser, welches innerhalb der Vorrichtung durch Kondensation von Wasserdampf bei der Verbrennung gebildet wird, in den Katalysator eindringt und die Verbrennung allmählich herabsetzt oder sonstwie stört.

Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 15-17 besteht die Vorrchtung wie bei der Ausfährungsform gemäss den Fig. 1-3 aus einem vorzugsweise gegossenen Bodenstück 1, auf welchem konzentrisch die Vergasungskammer 2 und die den Katalysator enthaltende Verbrennungskammer. 3 sowie seitlich davon das mit dem BodenstÜck geeigneterweise in einem Stück bestehende Schwimmergehäuse 4 angeordnet sind. In dieses mündet an der oberen Seite der Anschlussstutzen 7 für die Zuleitung des Benzin" dessen Menge durch das vom Schwimmer 5 betätigte Ventil 6 geregelt wird.

Das Sehwunmergehänse steht durch einen mit einem Regelventil59 versehenen Kanal 8 in Verbindung mit einem zentral gelegenen Raum 60 im Bodenstück 1, der mit einem Mantel 61 1 zur Wärmeisolierung versehen ist. Die Wand des Raumes 60 geht oben in einen Stutzen 62 aus. welcher sowohl auf der Innenseite wie auf der Aussenseite mit Gewinde versehen ist. Am Stutzen 62 ist innen ein Ring 6. 3 eingeschraubt, welcher einen durch-
EMI4.1
rinnenförmig ausgebildet ist und die den Zylinder 64 konzentrisch umgebenden, ebenfalls perforierten Zylinder 66 und 67 trägt.

Zwischen den Zylindern 66 und 67 ist unten ein am Ring 65 festgesphraubter Abstandsring 68 und oben ein Abstandsring 69 angebracht ; an diesem ist ein die Zylinder oben zusammenhaltender, rinnenförmiger Ring 77) festgeschraubt, der eine Platte 71 trägt, welche alle Zylinder überdeckt und die Vergasungskammer 2 nach oben abgrenzt. Der Raum zwischen den Zylindern 66 und 67 ist wieder mit der Schutzschicht 72 aus Asbest oder einem andern porösen oder fiberartigen, feuerfesten Material gefüllt, die den Katalysator trägt. Dieser kann auch auf einem in der porösen, feuerfesten Masse 72 eingebetteten Drahtnetz od. dgl. angebracht werden.

Jedenfalls soll der Katalysator ganz auf der Aussenseite der Masse 72 oder wenigstens in der Nähe der Aussenseite derselben angebracht sein, d. h. dicht am äusseren Zylinder 67 oder auch auf demselben. In der Masse M ist das elektrische Heizelement eingebettet, welches vorzugsweise in zwei Spiralen 7. 3 und 7-7 aufgeteilt ist, von denen die eine in der Nähe der Aussenseite und die andere in der Nähe der Innenseite der Masse 72 liegt.

Im Zwischenraum zwischen den durchlöcherten Zylindern 64 und 66 in der von der Verbrennungskammer umgebenen Vergasungskammer sind Leitbleche 75 angebracht.
EMI4.2
seinerseits das äussere zylindrische Gehäuse 77 befestigt, anderseits in gewissem Abstand inner1wlb dps- selben eine gewellte Wand 78 angebracht, welche oben an dem Gehäuse 77 befestigt ist, so dass zwischen demselben und der Wand 78 ein Zwischenraum gebildet wird, in welchem das Kühlwasser umläuft. Die Wand 78 ist über der Platte 71 mit einer tiefen Einbuchtung 81 versehen, und in geringem Abstand über derselben ist eine Platte 82 angebracht, welche ein Dach über der Verbrennungskammer bildet.

Zwischen

der Einbuchtung 81 der Wand 78 und der Platte 82 wird ein schmaler Zwischenraum für den Abgang der gasförmigen Verbrennungsprodukte gebildet, für welche weiterhin Auslassöffnungen 83 in der Seiten- wand des Gehäuses 77 über der Platte 82 vorhanden sind. An seinem oberen Ende ist das Gehäuse mit einem Deekel 84 versehen, in welchem noch weitere Löcher angebracht werden können. Im Bodenstück 1 sind zwischen den Ringen 65 und 76 Lufteinlasslöcher 8. 3 a zur Verbrennungskammer. 3 angeordnet.

Bei normaler Wirkung der Vorrichtung geschieht die Erwärmung der Vergasungskammer sowohl durch Wärmezuleitung direkt von der Verbrennungszone als auch durch Zurückspiegelung der Wärme von der durch die aufsteigenden Verbrennungsgase erhitzten Platte 82. Auf dem Wege nach aussen nach der Verbrennungskammer zeigen nun die Benzindämpfe die Neigung, sich unregelmässig zu verteilen ; aus diesem Grunde sind die Leitbleche 75 vorgesehen, die eine möglichst regelmässige Verteilung der
Benzindämpfe über die ganze Katalysatorschicht bewirken.

Die bei der katalytischen Verbrennung erzeugte Wärme strahlt teilweise direkt auf die nahe der Verbrennungszone liegende gewellte Wand aus, welche eine grosse Fläche sowohl für die strahlende Wärme als auch für die Wärme der längs derselben emporsteigenden gasförmigen Verbrennungsprodukte bietet, die auch auf die Einbuchtung 81 wirken und schliesslich den letzten Teil ihrer Wärme an die Platte 82 abgeben ; diese strahlt wiederum das meiste der ihr zugeführten Wärme nach unten auf die Vergasungskammer 2 aus, so dass ein sehr grosser Teil der bei der Verbrennung erzeugten Wärme verwertet wird.

Die dünne wassergekühlte Wand 78 erzeugt eine äusserst kräftige Abkühlung der Verbrennungs- gase, welche zum grössten Teil aus Wasserdampf bestehen und folglich die Neigung haben, sich auf der wassergekühlten Wand zu kondensieren. Die Einrichtung ist jedoch hier derart getroffen, dass sich dieses
Kondenswasser nicht ansammeln und zum Katalysator eindringen kann, wo es die Verbrennung stören würde. Das Wasser, welches auf der kalten Wand 78 kondensiert worden ist, fliesst entlang derselben hinunter, ohne zu tropfen, ausser vielleicht von Welle zu Welle der Wand, was an und für sich keine
Bedeutung hat. Auf diese Weise läuft das Wasser unten aus der Verbrennungskammer ab, ohne irgend- welche Betriebsstörungen herbeizuführen.

Durch Kondensation des Wassers auf der kalten Wand wird immerhin auch die Verdampfungswärme des Wassers gewonnen und verwertet, was den Wirkungsgrad der Vorrichtung erhöht.

Die in der Fig. 18 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sieh von der vorhergehenden unter anderm hinsichtFch der Einstellung der Benzinzufuhr dadurch, dass der Schwimmer wegfällt und dass die Benzinzufuhr zur Vergasungskammer statt dessen durch ein thermostatisch gesteuertes Tropfventil geregelt wird.

Auf dem Deckel 84 ist ein Hahn 91 angebracht, welcher an die Benzinzuleitung vom Benzinbehälter geschaltet wird. Im Hahngehäuse ist eine Filterscheibe 92 eingesetzt, die eine Ventilnadel 93 mit nach unten gerichteter Spitze trägt ; diese Nadel arbeitet mit der Düse 94 zusammen, welche von einer bimetallischen Membran 95 getragen wird ; diese ist in einem die Ventilvorrichtung umschliessenden
Gehäuse 96 angebracht, an welches ein in die Vergasungskammer mündendes Rohr 97 angeschlossen ist.

Der Hahn 91 kann derart angeordnet werden, dass er durch einen Elektromagnet geöffnet wird, welcher beispielsweise gleichzeitig mit dem Wärmeelement 73,74 eingeschaltet wird. Der gleiche Elektromagnet kann auch zur Einschaltung der elektromagnetisch getriebenen Membranpumpe dienen, falls eine solche zum Heraufpumpen des Benzins zur Erwärmungsvorrichtung vorhanden ist. Wenn die Temperatur steigt, wird die Düse 94 von der bimetallischen Membran gehoben, so dass die Benzinzufuhr automatisch vermindert wird. Die erstmalige Einstellung kann durch Einstellung entweder der Ventilnadel oder der Düse gegenüber der bimetallischen Membran geschehen.

Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 18 ist weiterhin unten im Zwischenraum zwischen der Wand 78 und dem Zylinder 67 ein Schirmblech 98 angebracht, welches eine wirksame und gleichmässigere Verbrennung ermöglicht. Dieses Blech schirmt nicht nur die kalte Wand 78 von der Verbrennungszone ab, sondern zwingt auch die aufsteigende Frischluft zu einer innigeren Berührung mit der Katalysatorsehicht,. wodurch die Intensität der Verbrennung erhöht wird. In Fig. 18 ist ferner die Regelung der Verbrennungluftzufuhr mit Hilfe eines mit Öffnungen versehenen drehbaren Ringes 99 ersichtlich ; durch die Drehung des Ringes können seine Öffnungen mehr oder weniger vollständig mit den Lufteinlasslöchern 83a im Bodenteil 1 zur Deckung gebracht werden.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Heizvorrichtung, insbesondere zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit von Fahrzeug-Brennkraftmaschine, bei der ein flüssiger Brennstoff in einer Kammer zur Verdunstung oder Vergasung gebracht und dann in einer zweiten Kammer ohne Flamme mit Hilfe eines Katalysators verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskammer eine von der zu erwärmenden Kühlflüssigkeit durchströmte Leitung umschliesst (Fig. 1-4, 11, 12) oder von dieser umgeben ist (Fig. 9,10, 15-18) und der in ihr vorgesehene Katalysator isoliert von den durch die zu erhitzende Kühlflüssigkeit bespülten Kammerwänden angeordnet und mittels eines Schutzkörpers aus porösem, feuerfestem und wärmespeicherndem Stoff überdeckt ist.

Claims

2. Heizvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere von der zu erwärmenden Kühlflüssigkeit durchflossene Rohre (20) mit ihren Enden ineinander gegenüberliegenden Wänden <Desc/Clms Page number 6> der Verbrennungskammer (. 3) gelagert sind und in Stutzen (21) zur Einschaltung in die Kreislaufleitung der Kühlflüssigkeit ausmiinden (Fig. 1-3).

3. Heizvorriehtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Rohr (26) die durch die Verbrennung in der Verbrennungskammer (3) erwärnlÌe Luft der Verdunstungskammer (2) zwecks deren Erwärmung zugeführt wird (Fig. 1-3).

4. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Brennstoffgase von der Verdunstungs-nach der der Verbrennungskammer führenden Leitung (12) ein Abschlussorgan (27) vorgesehen ist, das entweder von Hand aus oder selbsttätig durch einen Thermo- stat einstellbar ist (Fig. 1-3). EMI6.1 organ (27) mit einem im Ableitungsrohr (26) für die Warmluft vorgesehenen Abschlussorgan (28) mechanisch verbunden ist, so dass die Erwärmung der Verdunstungskammer (2) durch die Warmluft sich entsprechend der Vermehrung oder Verringerung der Brennstoffgaszufuhr zur Verbrennungs- kammer (. ändert (Fig. 1-3 und 7).

6. Heizvorichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dass der am Katalysator im wärmespeichernden Körper (18) angeordnete elektrische Heizwiderstand (1. 9) zur Erwärmung des Katalysators auf die zur Verbrennung erforderliche Temperatur an eine bei Kraftwagen durch die vorhandene Akkumulatorenbatterie gebildete Stromquelle (38) über einen Zeitschalter (37) angeschlossen ist, der nach erfolgter Schliessung nach Ablauf einer bestimmten Zeit selbsttätig wieder geöffnet wird und mit einem am Schaltbrett (.'33) des Kraftwagens vorgesehenen zur Einstellung des Ventils (27) in der Brennstoffgaszuleitung (12) dienenden Handgriff (34) verbunden oder in dessen Nähe angebracht ist (Fig. 1, 2,8, 13 und 14).

7. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungs- kammer (2) über ein durch einen Schwimmer gesteuertes Ventil (6) an den üblichen Brennstoffbehälter (B) für den Motor des Kraftwagens angeschlossen und bei fehlendem Gefälle zwischen diesem Behälter (B) EMI6.2 wirkende Vorrichtung zur Brennstofförderung nach der Verdunstungskammer ( : 2) vorgesehen ist (Fig. 1, 13, 14).

8. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungs- EMI6.3 kann (Fig. 1-4 und 5, 6).

9. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbreunungskammer (3) mit einer in üblicher Weise in den Kühlwasserkreislauf zwischen Motor und Kühler eingeschalteten Pumpe (39) zusammengebaut ist (Fig. 9-12).

10. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen l und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungs- kammer (3) in einer Erweiterung (40) des Einlasses der Pumpe (39) oder in einem der Pumpengehäuse teile oder zwiehen den beiden die Lager der Pumpenwelle (59) enthaltenden Gehäuseteilen (46, 47) der Pumpe angeordnet ist (Fig. 9-12).

11. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Erweiterung (40) des Pumpeneinlasses eingebaute Verbrennungskammer ein mittleres gelochtes Rohr (41) enthält, das an die Verdunstungskammer (2) angeschlossen und von einem mit dem katalytisch wirkenden Stoff ausgekleideten Drahtnetz (42) sowie dem den Zwischenraum zwischen dem Drahtnetz (J) EMI6.4 Körper (43) umgeben ist, in den gelochte, nach aussen offene Rohre (44) für die Zuleitung der erforderlichen Verbrennungsluft eingebettet sind (Fig. 9,10).

12. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 9 und 10. dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Wand der zylindrisch geformten Verbrennungskammer mit Abstand eine gelochte Wand (51) umgibt EMI6.5 ist, während der katalytisch wirkende Stoff (52) auf der Innenseite der gelochten Wand ( angebracht ist und der Zwischenraum zwischen dieser Wand (51) und einem von ihr mit Abstand umschlo-senen EMI6.6 mit dem porösen, wärmespeichernden Körper (53) ausgefüllt ist, durch den mehrere gelochte Luft- zuführungsrohrs (54) hindurchgehen (Fig. 11 und 12).

13. Heizvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch um die Ver- gasungskammer (2) die Verbrennungskammer (3) angeordnet ist und diese wieder von dem vom Wasser durchströmten Raum umgeben wird (Fig. 15-18).

14. Heizvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die den Katalysator enthaltende Schicht aus porösem, feuerfestem Material zwischen einer die Vergasungskammer (2) von der dieselbe umschliessenden Verbrennungskammer (3) trennenden gelochten Wand (66) und einer in EMI6.7 <Desc/Clms Page number 7> einigem Abstand von einer vorzugsweise gewellten Wand (78) umgeben wird, die den Kühlwasserraum vom Verbrennungsraum trennt (Fig. 15-18).

15. Heizvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator dicht an oder in der Nähe der gegen den Wasserraum gewandten Seite der porösen, feuerfesten Schicht (72) angebracht ist (Fig. 15-18).

16. Heizvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der in der feuerfesten Schicht (72) angebrachte elektrische Heizwiderstand sowohl in der nahe dem Wasserraum zugewandten Aussenseite der Schicht als auch der der Vergasungskammer zugewandten Innenseite der Schicht in Form je einer Spirale (73, 74) angeordnet ist (Fig. 15,18).

17. Heizvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Leitbleche (75) im Zwischenraum zwischen der die Verbrennungskammer ( :)) von der Vergasungskammer (2) trennenden durchlöcherten Wand (66) und einer in geringem Abstand von derselben in der Vergasungskammer angebrachten durchlöcherten Wand (64) angeordnet sind (Fig. 15,17, 18). EMI7.1 Ring (65) aufgeschraubt ist, welcher die die poröse und feuerfeste Materialschicht (72) einschliessenden Wände (66, 67) trägt (Fig. 15,18).

19. Heizvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Wände (66, 67) an ihrem oberen Ende durch einen ähnlichen, rinnenförmigen Ring (70) gehalten werden, der eine die Vergasungskammer nach oben begrenzende Platte (71) trägt (Fig. 15,18).

20. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 14,18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring (76) konzentrisch zu dem auf dem Stutzen (62) geschraubten Ring (65) auf dem Bodenteil (1) befestigt ist und einerseits die gewellte Wand (78), anderseits in gewissem Abstand zu dieser Wand das äussere Gehäuse (77) trägt, an welchem die gewellte Wand mit ihrem oberen Ende befestigt ist, so dass ein für das umlaufende Wasser bestimmter Raum zwischen der gewellten Wand und dem Gehäuse gebildet wird (Fig. 15,18).

21. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 14, 18 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bodenteil (1) angebrachten Lufteinlasslöcher für die Verbrennungskammer (3) mittels eines mit Löchern versehenen drehbaren Ringes (99) einstellbar sind, indem durch dessen Drehung die Löcher im Ringe mehr oder weniger abgedeckt werden können (Fig. 18).

22. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die gewellte Wand (78) oberhalb der Vergasungskammer mit einer tiefen Einbuchtung (81) versehen ist, wobei zwischen dieser und einer über derselben angebrachten, den Verbrennungsraum abschliessenden Platte (82) ein Zwischenraum für den Austritt der Verbrennungsgase gebildet wird, die nach Durchtritt durch den genannten Zwischenraum durch oben im Gehäuse (77) angebrachte Austrittsöffnungen (83) entweichen (Fig. 15,18).

23. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Teil des Verbrennungsraumes, wo die kalte Frischluft eintritt, ein Schirmblech (98) zwischen der den Katalysator enthaltenden porösen, feuerfesten Schicht (72) und der Innenwand (78) des Wasserraumes derart angebracht ist, dass es die eintretende Luft zu möglichst inniger Berührung mit der Katalysatorschicht zwingt (Fig. 18).

24. Heizvorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergasungskammer (2) über ein thermostatisch gesteuertes Tropfventil (93, 94, 95) an den Brennstoffbehälter für den Motor des Kraftwagens angeschlossen ist (Fig. 18).

25. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlussventil (59) in der Zuführungsleitung des flüssigen Brennstoffes zwischen der Vergasungskammer und dem Schwimmergehäuse angebracht ist (Fig. 16, 17).