CN100378401C - 用于由液态燃料驱动的加热装置的汽化燃烧器及加热装置 - Google Patents
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Abstract
用于由液态燃料驱动的加热装置的汽化燃烧器(10)，具有一个支承部件(12)，在该支承部件上设置了有吸附能力的元件(22)；及具有燃料输入导管(18)，用于将液态燃料导入所述有吸附能力的元件(22)。为了成本合理地达到在所有运行状态中有均匀良好及无烟尘的燃烧，该有吸附能力的元件(22)由用陶瓷材料作的层(24)及用金属材料作的层(26，28)构成。
Description
技术领域
本发明涉及用于由液态燃料驱动的加热装置的汽化燃烧器，这种加热装置尤其用作机动车附加加热装置(Fahrzeugzuheizgert)或机动车常设加热装置(Fahrzeugstandheizgert)，它具有一个支承部件，在该支承部件上设置了有吸附能力的元件，及设有燃料输入导管，用于将液态燃料导入所述有吸附能力的元件。此外，本发明还涉及设有这种汽化燃烧器的加热装置。
背景技术
DE 198 48 149 A1公开了一种所述类型的机动车加热装置的燃烧器，其中在支承部件上设有一个吸附体。液态燃料通过燃料输入导管输入到该吸附体。燃料将分布在该吸附体中或其上面并汽化。汽化的燃料在一个燃烧室中燃烧，该燃烧室构造在支承部件及吸附体的前面。在这种燃烧器中出现了一个问题，即在一定工作状态中在吸附体中会形成燃料的不均匀分布。其后果是燃料不完全燃烧，其中带有烟尘。
由DE 101 20 027 A1公开了一种具有燃料扩散装置的加热装置，其中构造有燃料扩散槽及带有大量钻孔的燃料扩散板。在燃料扩散板的前面构造有一个大面积芯子形式的层，燃料在该芯子上汽化。燃料扩散装置应可将燃料很快地引导到芯子的整个面上。但这种燃料扩散装置在制造上相对昂贵。
由DE 44 01 799 C1公开了一种用于加热装置的汽化燃烧器，其中吸附体由一个金属烧结材料作的烧结体及由金属纤维垫作的金属体构成。这种汽化燃烧器的工作寿命将超过设有由陶瓷层作的吸附体的汽化燃烧器的工作寿命。
DE 35 38 201 A1公开了一种汽化燃烧器，其中设有用于燃料易挥发成分的大容积活性第一汽化部件及用于燃料难挥发成分的大面积第二汽化部件。这两个汽化部件通过一个不可透过燃料的材料如陶瓷相互隔开，以使得可能在第二钝态汽化部件上产生的焦碳成分不会继续进入第一汽化部件。由此将改善这种汽化燃烧器的工作可靠性及使用时间。
发明内容
本发明的任务在于：提出上述类型的一种加热装置，其中将以成本合理的方式在所有的运行状态中达到均匀良好及无烟尘的燃烧。
根据本发明，该任务将通过开头所述类型的汽化燃烧器来解决，其中具有吸附能力的元件由用陶瓷材料作的层及用金属材料作的层构成。此外，该任务通过一种加热装置来完成，该加热装置装备有这种根据本发明的汽化燃烧器。
本发明基于这样的认识：在具有由纯金属材料作的有吸附能力的元件的汽化燃烧器中可导致不均匀的燃烧特性，因为燃料在金属材料中被相对差地存储。燃料在金属材料内向下流动或在汽化燃烧器的支承部件的壁上向下流动，聚集在金属材料的下部区域中及形成脉冲式燃烧。这会导致火焰中断及形成烟尘。
此外金属的有吸附能力的元件的部件公差能显著地影响燃烧特性。在由金属材料作的有吸附能力的元件中不同的燃料特性(尤其是挥发特性)起很大影响。
根据本发明设置了一个具有吸附能力的元件，它由至少一个用陶瓷材料作的第一层及至少一个用金属材料作的第二层构成。因此，本发明利用这样的情况：具有吸附能力的陶瓷材料或陶瓷汽化纤维层由于其相对均匀的具有吸附能力的结构可特别好地适合燃料的分配。根据本发明，燃料的汽化功能配置给由金属材料作的层。
借助两种不同材料这样构成的燃料分配及燃料汽化两个区域的功能分离还具有优点，即两种材料中的每种可根据所要求的性能选取及协调。
在本发明的一个有利的进一步构型中，由陶瓷材料作的层靠放在由金属材料作的层上。通过这两个层的直接接触使燃料易于过渡及可防止燃料局部地聚集在金属材料内部。
此外有利的是，由陶瓷材料作的层被设置在有吸附能力的元件的向着燃料输入导管的一侧上，及由金属材料作的层被设置在有吸附能力的元件的背离燃料输入导管的一侧上。由陶瓷作的材料或陶瓷汽化纤维层，当它直接与火焰接触时，基本上被分解得特别厉害。因此该汽化燃烧器会具有相对小的工作寿命。通过在背离燃料输入导管一侧、即在向着火焰的一侧上设置一个由金属材料作的层，可相反地起到对根据本发明的具有吸附能力的陶瓷材料层的有效热及机械的保护。
变换地或附加地，由陶瓷材料作的层被有利地作成盘状及用盘的一个侧面靠放在支承部件的一个壁上。这样放置的由陶瓷材料作的盘将吸附液态燃料的一部分，这部分是在传统汽化燃烧器上由其壁向下流及被聚集的燃料部分。相反，根据本发明可防止液态燃料聚集在有吸附能力的元件中及由此可减小不均匀燃烧的危险。
根据本发明，基本上可利用具有吸附能力的陶瓷材料的细孔，以便在汽化燃烧器中实现燃料的均匀良好分配。但细孔同时带来缺点，即由液态燃料输入到有吸附能力的元件内的燃料残渣容易被沉积在其中。该缺点通过本发明的一个有利的进一步构型被持久地排除，其方式是由陶瓷材料作的层在围绕燃料输入导管的出口的区域上设有一个留空。在燃料输入导管的出口上将集中燃料残渣，及所述残渣可能导致陶瓷材料层的堵塞。相反地，通过根据本发明的留空，燃料在进入陶瓷材料中以前可被分配在大面积上。所设置的留空可相对小地构成。但该留空的面积从正面看约包括陶瓷材料层总面积的约1/10至1/2，也是有利的。
一个有利的构型尤其在于，由陶瓷材料作的层构成环形，及燃料输入导管尤其用其开口终止在环中心上及由此构成的留空的中心上。由陶瓷材料作的环通过环绕开口可防止：视所属加热装置在汽化燃烧器中的位置而定可能的局部的液态燃料积聚。相反，使液态燃料通过环的细孔陶瓷材料分配到开口周围的整个圆周上及由此通过有吸附能力的元件的整个汽化面输送到燃烧室。
根据本发明汽化燃烧器的另一有利构型是，用金属材料作的层由至少两个层构成，其中第一个向着燃料输入导管的层的孔大于第二个背着燃料输入导管的层的孔。在这样构成的汽化燃烧器上，大孔的层承担燃料的传送及同时在向汽化燃烧器的燃烧室方向上燃料的分配。细孔的层尤其用于燃料的汽化。大孔的层尤其由金属细丝的纤维网构成，这些金属细丝的横截面大致是圆形的。细孔的层可有利地由一种通过金属带压制及烧结的纤维网构成。带的横截面有利地为矩形，由此可在细孔层中总体地得到特别大的表面积，待汽化的燃料通过该表面积可输出热量。
根据本发明的汽化燃烧器的支承部件可有利地构造有一个基本上为盘状的后壁，从该后壁的边缘竖立出一个环形壁。由陶瓷及由金属材料作的层最好同样构成盘，这些盘被放置在环形壁以内。这种结构的制造并尤其是装配可特别成本合理地实现。同时输入的燃料可均匀地分配及输送到大的汽化面积上。
根据本发明的由陶瓷及金属材料作的层可用成本上特别合适的方式被保持在汽化燃烧器中，其方式是在这些层的前面在环形壁的内面上插放一个固定环。
附图说明
以下将借助概要表示的附图来详细描述根据本发明的汽化燃烧器的实施例。附图为：
图1：根据本发明的一个汽化燃烧器局部剖切的透视图，及
图2：沿图1中线II-II的一个剖视图。
具体实施方式
图1及2表示一个未示出其它部分的、用于载客汽车常设空调装置的加热装置的汽化燃烧器10。
该汽化燃烧器10设有一个支承部件12，该支承部件由一个基本为圆盘状的后壁14及一个从其上立起的环形壁16组成。
一个用于液态燃料的燃料输入导管18在背离环形壁16的一侧终接在后壁14上。
环形壁16基本上与后壁14垂直地竖立在该后壁14的外圆周上。在环形壁1 6上构造有一个支架20，用于安装一个未示出的火焰观察器/炽热探头(Glühstift)。在环形壁16内部设有一个有吸附能力的元件22。
在汽化燃烧器10工作时，通过燃料输入导管18并穿过后壁14向有吸附能力的元件22输送液态燃料。燃料在有吸附能力的元件22中及在其上汽化并燃烧。这样构成的火焰在支承部件12的背离燃料输入导管18的一侧上，在汽化燃烧器10的一个未示出的燃烧室中燃烧。
有吸附能力的元件22基本上为圆盘形构型及总共由三个层组成。第一层位于后壁14上及由具有吸附能力的陶瓷材料或陶瓷汽化纤维网(Verdampfervlies)、即一种所谓的陶瓷纤维纸(或Cerapapier)24构成。第二层位于第一层上及由具有吸附能力的金属材料或具有大孔金属纤维网(Metallfaservlies)26构型的金属汽化纤维网构成。第三层位于大孔金属纤维网26上及也由具有吸附能力的金属材料作成的相对而言细孔的金属纤维网28构成。
在环形壁16上其内侧构造有一个连续的环形槽30，在其中插有固定环32。该固定环32在插入后被撑开并且在此塑性地变形。固定环32将有吸附能力的元件22的各个层24，26及28保持在支承部件12的环形壁16内。
燃料输入导管18连接在支承部件12上的一个开口34上。该开口34位于后壁14的中心及在向着有吸附能力的元件22的一侧上。在该侧上，陶瓷纤维纸24也放置在后壁14上。
陶瓷纤维纸24在开口34的周围具有一个基本上圆形的留空36，这样在开口34的紧前面及旁边不具有陶瓷材料。
在这样构成的汽化燃烧器10中，通过燃料输入导管18输送到开口34的液态燃料的一部分直接地被吸取到大孔金属纤维网26中。液态燃料的另一部分沿后壁14到达环形陶瓷纤维纸24中。
陶瓷纤维纸24具有细孔，液态燃料在这些细孔中基于毛细管作用特别顺通地被继续传送。液态燃料以此方式很快地及均匀地被分布在陶瓷纤维纸24的面上。这样分布的燃料部分尤其在其边缘区域上进入大孔金属纤维网26中。
在大孔金属纤维层26中燃料被进一步地分散及输送到细孔的金属纤维网28。在细孔金属纤维网28上燃料汽化。燃料的该输送及汽化过程在彼此之间连续地过渡。
借助这样构型的汽化燃烧器10，输入燃料总体地在细孔金属纤维网28的整个汽化面上分布开来。由此可避免燃料在有吸附能力的元件22内部局部的燃料积聚。尤其可防止：视汽化燃烧器10的位置而定，沿后壁14向下流动的燃料部分聚集在环形壁14的下部区域中。
分布这种燃料的陶瓷纤维纸24通过金属纤维网26及28可在热方面防止直接的并可能有伤害的火焰作用及在机械方面防止其它的影响。同时，该有吸附能力的元件22的所有层能以特别简单及持久的方式被固定环32夹持在环形壁16中。
陶瓷纤维纸24中的留空36可防止与燃料一起传送的燃料残渣淤积在陶瓷纤维纸24中。而燃料残渣则是穿过该留空36直接流到大孔金属纤维网26中，在那里它被继续传送并被局部地汽化。
因此汽化燃烧器10总体地具有均匀的燃料分布，这就导致了具有在燃烧气体中均匀含有低一氧化碳成分的特点的连续燃烧特性。其它的影响，例如部件的公差或燃料组分的变化对燃烧特性的影响也比传统的汽化燃烧器中的小得多。在此，汽化燃烧器10至少具有与公知的仅设有金属汽化层的汽化燃烧器相同的寿命。
Claims (10)
1.用于由液态燃料驱动的加热装置的汽化燃烧器(10)，具有支承部件(12)，在该支承部件上设置了有吸附能力的元件(22)；及具有燃料输入导管(18)，用于将液态燃料导入所述有吸附能力的元件(22)，其特征在于：所述有吸附能力的元件(22)由用陶瓷材料作的层(24)及用金属材料作的层(26，28)构成。
2.根据权利要求1的汽化燃烧器，其特征在于：由陶瓷材料作的层(24)靠放在由金属材料作的层(26)上。
3.根据权利要求1或2的汽化燃烧器，其特征在于：由陶瓷材料作的层(24)被设置在有吸附能力的元件(22)的向着燃料输入导管(18)的一侧上，由金属材料作的层(26，28)被设置在有吸附能力的元件(22)的背离燃料输入导管(18)的一侧上。
4.根据权利要求1或2的汽化燃烧器，其特征在于：由陶瓷材料作的层(24)被作成盘状及用该盘的一个侧面靠放在支承部件(12)的一个基本上盘状的后壁(14)上。
5.根据权利要求1或2的汽化燃烧器，其特征在于：燃料输入导管(18)在一个出口(34)上终止在支承部件(12)中，及由陶瓷材料作的层(24)在围绕出口(34)的区域中设有留空(36)。
6.根据权利要求5的汽化燃烧器，其特征在于：由陶瓷材料作的层(24)构成环形，燃料输入导管(18)尤其用其出口(34)终止在该环的留空(36)中。
7.根据权利要求1或2的汽化燃烧器，其特征在于：用金属材料作的层(26，28)由至少两个层构成，其中第一个向着燃料输入导管(18)的层(26)的孔大于第二个背离燃料输入导管(18)的层(28)的孔。
8.根据权利要求1或2的汽化燃烧器，其特征在于：支承部件(12)构造有一个基本上盘状的后壁(14)，从该后壁的边缘竖立出一个环形壁(16)，由陶瓷及由金属材料作的层(24，26，28)构造成盘，这些盘被放置在环形壁(16)内。
9.根据权利要求8的汽化燃烧器，其特征在于：由陶瓷及金属材料作的层(24，26，28)被一个固定环(32)固定，后者被插放在环形壁(16)的内面上。
10.具有根据权利要求1或2的汽化燃烧器(10)的加热装置。
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