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Mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit flüssigem Brennstoff betriebene, insbesondere für die Ver- wendung an Kraftfahrzeugen bestimmte Heizvorrichtung mit einer aus einem ringförmigen und einem da- ran anschliessenden rohrförmigen Teil bestehenden Brennkammer, deren ringförmigem Teil über eine ge- meinsame, vorzugsweise seitlich einmündende und an ein Verdrängergebläse angeschlossene Zuleitung
Brennstoff und Verbrennungsluft zugeführt wird.
Bei bekannten Ausführungen dieser Art tritt in den ringförmigen Teil der Brennkammer über diege- meinsame Zuleitung lediglich ein fettes Brennstoff-Luft-Gemisch ein, wogegen die eigentliche Verbrennungsluft dem an den ringförmigen Teil anschliessenden rohrförmigen Brennkammerteil zugeführt wird, u. zw. über eine von der Zuleitung für das fette Brennstoff-Luft-Gemisch völlig getrennte Leitung, die mit dem rohrförmigen Brennkammerteil über eine Ummantelung desselben und über in der Kammerwand vorgesehene Durchlässe in Verbindung steht.
Bei einer solchen, zwei Zuleitungen für die gesamte Luftmenge erfordernden Ausführung findet die Verbrennung der Hauptsache nach erst ziemlich weit hinter dem ringförmigen Teil der Brennkammer statt, so dass nur ein verhältnismässig geringer Teil der gesamten Brennkammer zur Bildung der Flammenfront ausgenützt wird, wobei die Durchmischung des BrennstoffLuft-Gemisches mit der eigentlichen Verbrennungsluft erst im Flammenbereich erfolgt, was die Gleichmässigkeit der Verbrennung beeinträchtigt.
Erfindungsgemäss werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, dass durch das Verdrängergebläse und die gemeinsame, in den ringförmigen Teil der Brennkammer einmündende Zuleitung in an sich bekannter Weise die gesamte, der Brennkammer zuströmende Verbrennungsluft geführt ist. Die Erfindung beruht dabei auf der unter Vorurteilsüberwindung zustandegekommenen Erkenntnis, dass bei einer solchen Ausgestaltung eine Verkokung des ringförmigen Teiles der Brennkammer nicht einmal an der Einmündungstelle der Zuleitung stattfindet, durch die man mit dem Brennstoff die gesamte Verbrennungsluft eintreten lässt.
Es hat sich vielmehr erwiesen, dass die Zufuhr der gesamten Verbrennungsluft durch ein und dieselbe Zuleitung gerade bei der eingangs genannten Art von Heizvorrichtungen, bei der im Vergleich mit den Hochdruck- oder Niederdruckdüsenbrennem kleine Zuleitungsquerschnitte und dementsprechend hohe Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, besondere Vorteile bietet, indem sie eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades zur Folge hat.
Dabei ist durch die gemeinsame Zufuhr des Brennstoffes mit der gesamten Verbrennungsluft eine gleichmässige Verbrennung gewährleistet, wobei die Vorrichtung, verglichen mit Heizvorrichtungen, bei welchen die gesamte Luftmenge durch zwei voneinander getrennten Zuleitungen zugeführt wird, kleine Abmessungen aufweisen kann, besonders einfach und im Betrieb ausserordentlich stabil ist, da von Fahrtwindeinflüssen herrührende Störungen weitgehend ausgeschlossen sind.
Um auch bei verhältnismässig niedrigen Druckziffern des Verdrängergebläses eine Verkokung der Brennkammer und eine Überhitzung des ringförmigen Teiles derselben zu vermeiden, kann der Querschnitt des mit der gesamten Verbrennungsluft beschickten Teiles der Brennkammer so gewählt werden, dass er höchstens das 8-fache, vorzugsweise weniger als das 6-fache, jedoch mehr als das Doppelte des Querschnitts der vom Verdrängergebläse kommenden gemeinsamen Zuleitung beträgt, wodurch auch bei geringeren Strömungsgeschwindigkeiten eine nachteilige Lage der Flammenfront vermieden wird.
Um in der Brennkammer vor der Flammenfront einebesonders ausgiebige Durchwirbelung und Durch-
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mischung des eindringenden Brennstoff-Luft-Gemisches zu gewährleisten, kann der ringförmige Teil der
Brennkammer, der in an sich bekannter Weise durch zwei zylindrische Wandungen gebildet ist, von der
Eintrittsstelle der gemeinsamen Zuleitung des Brennstoffes und der gesamten Verbrennungsluft bis zur ab- gasseitigen ringförmigen Öffnung mindestens die 1, 5-fache Länge des Durchmessers der ihn bildenden inneren zylindrischen Wandung besitzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigtFig. 1 einen Schnitt durch ein mit einem Sicherheitswärmeübertrager ausgerüstetes Heizgerät gemäss der Erfin- dung, und Fig. 2 das Brennstoffversorgungssystem des in Fig. 1 dargestellten Heizgerätes, teilweise im
Schnitt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, treibt der neben dem Wärmeübertrager 1 liegende elektrische Antriebsmo- tor 2 ein Heizluftgebläse 3 und ein die Verbrennungsluft und den flüssigen Brennstoff förderndes Kapsel- gebläse 4, das über die Leitung 5 mit dem Brenner 6 verbunden ist, in dem die Zündkerze 7 sitzt. Der in seinem vorderen Teil gleichzeitig die Brennkammer 8 darstellende Heizgaskanal 9 ist durch seine gerad- linige Form nicht nur einfach und billig herzustellen, sondern er besitzt auch einen ausserordentlichen ge- ringen Strömungswiderstand und lässt sich leicht reinigen, weil hiezu nur die Abnahme der inneren Wan- dung des Brenners 6 mit der Zündkerze 7 erforderlich ist.
Die zu erwärmende Heizluft tritt durch die Ein- trittsöffnung 10 über die Innenspirale 11 in den Heizluftkanal 12, der den Heizgaskanal 9 ringförmig um- schliesst, ein, und gelangt von der Austrittsöffnung 13 über eine nicht eingezeichnete Leitung in den zu beheizenden Fahrzeugraum.
Die Sicherheitskanäle 14 und 15, die wie andere aus der Zeichnung nicht ersichtliche Kanäledurch mehrere parallel zur Achsrichtung des Wärmeübertragers 1 verlaufende Stege zwischen den Wandungen 16 und 17 gebildet werden, sollen bei undichtem Heizgaskanal 9 einen Übertritt der Abgase in den Heizluft- kanal 12 verhindern.
Die von dem neben dem Aufnahmeraum 18 der hier nicht wesentlichen elektrischen Steuergeräte an- geordneten Verdrängergebläse 4 geförderte Verbrennungsluft wird über die Leitung 19, die, wie ausFig. 2 ersichtlich, mit der Leitung 20 verbunden ist, angesaugt. Die Leitung 19 mündet dabei in einen die Brennkammer 8 ringförmig umschliessenden Raum 21, der durch den Mantel 22 gebildet wird. Diedurch diesen Raum gesaugte Verbrennungsluft kann durch den ringförmigen Schlitz 23, der sich durch die End- kante 24 des Mantels 22 und das Ende 25 des Wärmeübertragers 1 ergibt, eintreten.
Wie in Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet sind, dargestellt, wird der für die Brenner bestimmte Brennstoff durch das mit abgenommenem Deckel dargestellte Verdrängergebläse 4 über einen Injektor 26 angesaugt.
Der Brennstoff wird dabei zunächst durch die mit 27 bezeichnete Brennstoffpumpe des Fahrzeugmotors aus dem Brennstoffbehälter 28 des Fahrzeugmotors in ein Zwischengefäss 29 gepumpt, das über eine Abzweigleitung 30 mit der zwischen dem Fahrzeugvergaser 31 und der Brennstoffpumpe 27 liegendenLeitung 32 an das Brennstoffsystem des Fahrzeuges angeschlossen ist.
Das Zwischengefäss 29 besitzt einen aus einer stark elastischen Membrane 33 bestehenden Wandungsteil, der sich insbesondere bei ausgeschalteter Heizvorrichtung und laufendem Fahrzeugmotor mehr und mehr in den Reserveraum 34 drücken lässt und schliesslich die gestrichelte Lage 35 einnimmt.
Steht dagegen der Fahrzeugmotor und arbeitet das Heizgerät, so wird über die Saugleitung 36 des Injektors 26 Brennstoff aus dem Speisegefäss 37 entnommen. In diesem entsteht hiedurch ein Unterdruck, so dass die Membranwandung 38 hochgezogen und dadurch das mit ihr verbundene Ventil 39, das sonst durch die Feder 40 in Schliessstellung gehalten wird, öffnet. Vom Zwischengefäss 29 fliesst dann unter Verlagerung der Membrane 33 so lange Brennstoff in das Speisegefäss 37, bis der dort herrschende Unterdruck wieder ausgeglichen ist und demzufolge das Ventil 39 wieder schliesst.
Bei laufendem Fahrzeugmotor und laufendem Heizgerät arbeitet das Ventil 39 in der gleichen Weise.
Es wird lediglich das Zwischengefäss 29 laufend nachgefüllt, so dass die Membrane 33 stets in der Stellung 35 verharrt.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn man im Gegensatz zu der schematischen Zeichnung die Membrane 33 so anordnet, dass bei stehendem Fahrzeugmotor das Zwischengefäss 29 ganz entleert werden kann.
Eine derartige Entleerung lässt sich aber auch durch eine im Reserveraum 34 vorgesehene Feder erreichen, die bei Entnahme von Brennstoff die Membrane 33 schliesslich bis zum Boden des Zwischengefässes drückt.
Sehr zweckmässig ist auch die im Speisegefäss 37 eingezeichnete schalenartige Vorrichtung 41, in die die Saugleitung 36 des Injektors 26 eintaucht. Durch diese kann die Neigungsempfindlichkeitder Ein-
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richtung stark vermindert werden, wenn der Spiegel, im Gegensatz zur Zeichnung, nur wenig über der
Membrane 38 liegt, und die Einmündungsstelle der Saugleitung 36 mehr im Schalenmittelpunkt vorge- sehen ist.
Das die Förderung des Brennstoffluftgemisches zu der im Querschnitt dargestellten Brennkammer 8 übernehmende Verdrängergebläse 4 ist hier als Schaufelgebläse ausgebildet, bei dem zwei aus einem
Flügel 42 bestehende Schaufeln 43 und 44 vorgesehen sind. Diese Schaufeln dichten nur gleichzeitig in der eingezeichneten Flügelstellung gegen das Gehäuse ab. Bei einer andern Lage der Trommel 45 wird nur eine der Schaufeln, u. zw. immer bei jeder vollen Drehung abwechselnd hintereinander jede einmal ge- gen die Gehäusewand gedrückt. Hiedurch werden Reibungsverluste nahezu um 4cp/o gesenkt, während die Förderleistung im Verhältnis nur wenig absinkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung mit einer aus einem ringförmigen und einem daran anschliessenden rohrförmigen Teil bestehenden Brennkammer, deren tingförmigem Teil über eine gemeinsame, vorzugsweise seitlich einmündende und an ein Verdrängergebläse angeschlossene Zulei- tung Brennstoff und Verbrennungsluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verdrängergebläse (4) und die gemeinsame, in den ringförmigen Teil (8) der Brennkammer einmündende Zuleitung (5) in an sich bekannterweise die gesamte, der Brennkammer zuströmende Verbrennungsluft geführt ist.