CN106133443A - 用于借助液体燃料操作的移动式加热装置的蒸发式燃烧器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助液体燃料操作的移动式加热装置的蒸发式燃烧器组件(100)，包括用于产生燃料‑空气混合物的混合物制备区域(2)，被布置于混合物制备区域(2)中用于液体燃料的蒸发的燃料蒸发表面(8)，用于向混合物制备区域(2)供应燃烧空气的燃烧空气源(B)，用于向燃料蒸发表面(8)供应液体燃料的燃料供应源(1)，被布置在混合物制备区域(2)流体地下游以转换所述燃料‑空气混合物从而释放热量的转换区域(3)，和热导体本体(7)，其被布置在距混合物制备区域(2)的侧壁(25)一距离处，并且穿过混合物制备区域(2)延伸到转换区域(3)，用于通过热传导将来自转换区域(3)的热量向回反馈至混合物制备区域(2)。

Description

用于借助液体燃料操作的移动式加热装置的蒸发式燃烧器 组件

本发明涉及用于以液体燃料操作的移动式加热器的蒸发式燃烧器结构，并且涉及具有这种蒸发式燃烧器结构的、以液体燃料操作的移动式加热器。

在以液体燃料操作的移动式加热器中，通常这种蒸发式燃烧器被配置为使液体燃料其中蒸发，蒸发后的燃料与被供应的燃烧空气混合而形成燃料-空气混合物，并且随后被转换同时释放热量。

本文中，“移动式加热器”应理解为是指被配置为在移动式应用场合使用并且被相应地进行适应的加热器。特别地，这是指它是可运输的(被固定安装在车辆中或仅仅被放置于其中以进行运输，类似这种情况)并且不仅仅配置为用于永久式静态的使用，在建筑的加热系统中就是这种情况。移动式加热器也可被固定安装在车辆(陆地车辆，轮船等)中，尤其是在陆地车辆中。特别地，它可以被配置用于加热车辆内部、例如陆地车辆、船只或飞机的内部，以及用于加热部分敞开的空间，这样的空间可以在轮船上、特别是快艇上见到。移动式加热器也可以以静态方式临时性使用，例如在大帐篷、容器(例如用于建筑现场的容器)等中。特别地，移动式加热器可被配置为用于陆地车辆，例如用于大篷车、旅宿车、公共汽车、乘用车辆等，的停止加热器或辅助加热器。

根据许多国家的环境方面以及相应的法规规定，最小化移动式加热器的废气排放越来越重要。特别是在用于移动式加热器的蒸发式燃烧器的情况下，在不同的环境条件下以及在不同的加热功率水平下、以尽可能的高效以及以低废气排放进行操作还存在困难。

本发明的目的是提供一种改进的蒸发式燃烧器结构，以及具有蒸发式燃烧器结构的改进的移动式加热器，使得能够在减小排放的情况下实现燃料-空气混合物的稳定转换。

此目的通过根据权利要求1所述的、用于以液体燃料操作的移动式加热器的蒸发式燃烧器结构得以实现。有利的改进在从属权利要求中详细列出。

蒸发式燃烧器结构包括：用于产生燃料-空气混合物的混合物制备区域，被布置于混合物制备区域中用于液体燃料的蒸发的燃料蒸发表面，用于向混合物制备区域供应燃烧空气的燃烧空气源，用于向燃料蒸发表面供应液体燃料的燃料供应源，被布置在混合物制备区域流体地下游以转换所述燃料-空气混合物从而释放热量的转换区域，和热导体本体，其从混合物制备区域的侧壁间隔开延伸，穿过混合物制备区域延伸到转换区域，用于通过热传导将来自转换区域的热量向回反馈至混合物制备区域。

混合物制备区域应理解为是指蒸发式燃烧器结构的下述区域，在此区域中，在蒸发式燃烧器结构的正常加热操作过程中，蒸发的燃料与燃烧空气发生混合，但燃料-空气混合物不发生同时释放热量的转换，特别是不会形成火焰。在混合物制备区域中，燃料-空气混合物的具优势的调控可以在转换区域中进行转换之前进行。转换区域应理解为是指蒸发式燃烧器结构的下述区域，在此区域中，在蒸发式燃烧器结构的操作过程中，燃料-空气混合物发生转换，伴随着释放热量，这尤其可以在包含火焰的燃烧过程中进行。然而，例如，无火焰催化过程中的转换也是可能的。

通过混合物制备区域和转换区域的空间和功能分离，实现了燃料-空气混合物的完美混合，用于转换区域中的转换过程，这使得能够实现低排放性转换。混合物制备区域和转换区域特别地可以在关于蒸发式燃烧器结构的纵向轴线的轴向方向上前后布置。经由热导体本体，来自在转换区域中的转换过程的热量能够被系统性地向回反馈，用于支持在混合物制备区域中的蒸发过程，由此能够在混合物制备区域中可靠地形成一致的燃料-空气混合物。因为热量的向回反馈主要经由热导体本体进行，所向回反馈的热量的量可以以方便的方式通过设计热导体本体的尺寸来预先设定。优选地，热导体本体可被形成为大致平行于燃烧室布置的纵向轴线延伸的轴向本体。优选地，热导体本体可延伸到转换区域内。

根据另一改进，热导体本体沿着混合物制备区域的纵向轴线杆状延伸。在本实例中，热导体本体可被附加地形成为使其正面影响燃料-空气混合物的流动传导性。

根据另一改进，混合物制备区域具有在朝向转换区域的方向上锥形渐变的锥形部分。在本实例中，在混合物制备区域中在一定程度上流速可被增大，使得火焰从转换区域向后照亮到混合物制备区域内得以防止。锥形部分特别地可以形成为锥形渐变的，以能够实现特别容易的制造并且能够实现特别有利的流动传导性。然而，另一形状也是可能的。

根据另一改进，横截面的突然加宽形成在从混合物制备区域至转换区域的过渡处。在本实例中，在转换区域中实现了特别有利的火焰停固，其中在转换区域的纵向轴线处的区域中形成再循环区域，在该再循环区域中，气体与主流动方向相反地、在朝向混合物制备区域的方向上流动。如果燃烧空气被以强烈的旋涡供应到混合物制备区域并且混合物制备区域包括流动的燃料-空气混合物可使用的横截面在朝向转换区域的方向上渐变的锥形部分的话，那么此有利影响特别地能够实现。此外，在本实例中，提供了混合物制备区域和转换区域的可靠的结构和功能的分离。

根据另一改进，燃烧空气源包括旋转体，利用所述旋转体，旋涡流被施加于被供应的燃烧空气上。在本实例中，能够特别可靠地实现火焰停固在转换区域中。此外，在本实例中实现了被供应的燃烧空气在燃料蒸发表面上的可靠引导，使得液体燃料的蒸发得到额外支撑并且燃料-空气混合物的制备得到改进。此外，在本实例中在燃料蒸发表面上的燃料分布得到改进。

根据另一实施例，混合物制备区域的侧壁被相对于转换区域热绝缘。在本实例中，确保了混合物制备区域的侧壁被保持在相对低的温度水平，使得形成沉积的趋势得以抑制。此外，在本实例中，基本上经由热导体本体以已知的方式实现了来自转换区域的热量的向回反馈，用于支持在混合物制备区域中发生的蒸发过程，使得热量向回反馈的程度可以通过设计热导体本体的尺寸而进行非常系统性地调整。

根据另一其它改进，燃料蒸发表面通过混合物制备区域的暴露侧壁形成。本文中，暴露意思是该侧壁没有被由多孔性、吸附性材料形成的附加蒸发器本体遮盖，而是侧壁的表面自身提供燃料蒸发表面。在本实例中，如果混合物制备区域的侧壁被与转换区域热绝缘并且热量主要经由热导体本体从转换区域向回反馈回到混合物制备区域内，则能够特别可靠地抑制沉积的形成。这样，燃料的蒸发可通过从热导体本体到燃料蒸发表面的热辐射而得到系统性支持，并且同时提供燃料蒸发表面的侧壁的温度水平度能够保持得非常低，从而蒸发特别地无残留。

根据另一其它改进，燃料蒸发表面通过在锥形部分的区域中的暴露侧壁形成。在本实例中，能够可靠地确保燃料膜基本上在整个燃料蒸发表面上散布，以及被供应的燃烧空气沿着燃料蒸发表面流动。特别地，与所描述的以强烈的旋涡供应燃烧空气相结合，能够实现具有低排放的特别稳定的燃烧过程。

根据另一其它改进，燃料蒸发表面通过由吸附性、多孔性材料形成的蒸发器本体形成。蒸发器本体特别地可以包括金属非织物面料，金属织物面料和/或金属或陶瓷烧结体。由吸附性、多孔性材料形成的蒸发器本体提供了蒸发可用的大燃料蒸发表面，并且另外在一定程度上施加了存储功能和分布功能。

根据另一改进，蒸发器本体布置在热导体本体的外周表面处。优选地，在本实例中，热导体本体可被形成为沿着蒸发式燃烧器的纵向轴线延伸的轴向本体。通过在热导体本体的外周表面上设置蒸发器本体，确保了燃烧空气在燃料蒸发表面周围的可靠循环，并且用于支持蒸发过程的热量能够经由热导体本体非常系统性地向回反馈到蒸发器本体。

根据另一改进，盖被提供在蒸发器本体的面对着转换区域的端部处。在本实例中，燃料在蒸发器本体的面对侧端部不受控制的溢出能够得到可靠地防止，并且在进入转换区域的入口处的液流也能够得到系统性调节。

根据另一改进，支持空气供应源被提供用于供应过渡部分中的燃烧空气的一部分，混合物制备区域经由所述过渡部分过渡到转换区域。在本实例中，实现了在进入转换区域的入口处的流速的额外增加以及特别稳定的混合物制备。

根据另一改进，混合物制备区域经由过渡部分过渡到转换区域，所述过渡部分被提供有用于改进溢流特性的横截面变化。在本实例中，特别稳定的流动环境即便在不利的外部环境中也能够得到保持。

本目的还通过根据权利要求15所述的、具有这种蒸发式燃烧器结构的以液体燃料操作的移动式加热器得以解决。

优选地，加热器被形成为用于驻车加热器或补充加热器的车辆加热器。

其它的优势和改进将从下面参考附图对示例性实施例的描述中得到。

图1是根据第一实施例的蒸发式燃烧器结构的示意图。

图2是根据第二实施例的蒸发式燃烧器结构的示意图。

图3是根据第一实施例的蒸发式燃烧器结构的修改的示意图。

图4a)至d)是用于改进蒸发式燃烧器结构的操作的支持空气供应源的不同实现方式的示意图。

图5a)至e)是过渡部分的不同的进一步改进的示意图。

图6a)至i)是在图3中示出的修改的进一步改进的示意图。

第一实施例

在下面参考图1描述蒸发式燃烧器结构的第一实施例。

根据第一实施例的蒸发式燃烧器结构100适用于以液体燃料操作的移动式加热器。蒸发式燃烧器结构100特别适用于车辆加热器，尤其适用于机动车辆的驻车加热器或补充加热器。

蒸发式燃烧器结构100沿着纵向轴线Z延伸。蒸发式燃烧器结构100包括混合物制备区域2，混合物制备区域2包括主腔21，紧接主腔21的锥形部分22，和紧接锥形部分22的过渡部分23。在锥形部分22中，混合物制备区域2的截面在大致平行于纵向轴线Z延伸的主流动方向H上锥形渐变。锥形部分22的锥形实现方式在被示意性示出的实施例中通过例子示出了，但其它形状也是可能的。过渡部分23形成至紧接混合物制备区域2的转换区域3的过渡，该转换区域3在本实施例中被形成为燃烧室。转换区域3布置在混合物制备区域2流体意义上的下游，这从下面的描述中可以知道。在本实施例中，过渡部分23包括横截面基本恒定的大致圆柱形形状。然而，不同形状也是可能的。

在从混合物制备区域2的过渡部分23至转换区域3的过渡处，横截面突然变宽。因此，对于在蒸发式燃烧器结构100中流动的气体来说可用的流动横截面在从混合物制备域2至转换区域3的过渡处突然变宽，如在图1中能够看到的。

在蒸发式燃烧器结构100的操作中，在转换区域3中燃料-空气混合物以有焰燃烧的方式发生转换(conversion)，从而释放热量。由此转换产生的燃烧排气A在转换区域3之后流经燃烧管4，进入换热器5，在换热器5内至少一部分被释放的热量被传递到待加热介质M。在图示实施例中，换热器5被形成为杯状，并且热的燃烧排气A在燃烧管4的位于换热器5底部的端部处发生偏转。偏转之后，燃烧排气A在形成于燃烧管4的外侧和换热器5的内护套之间的液流空间中流出至排气出口6。

待加热介质M在形成于换热器5的内护套和换热器5的外护套之间的液流空间中流动，如在图1中用箭头示意性表示的。在本实施例中，待加热介质M在换热器5中在相对于燃烧排气A的流动方向相反的方向上流动以实现尽可能良好的热交换。待加热介质M特别地可以通过待加热空气或通过待加热液体、特别是车辆冷却回路中的冷却液体形成。换热器5的内护套由具有高导热率的材料制成，以确保从热的燃烧排气A到待加热介质M的良好热交换。

下面，更详细描述在第一实施例中混合物制备区域2的实现。

蒸发式燃烧器100包括供应液体燃料的燃料供应源1。液体燃料特别地可以通过还用于车辆燃烧发动机的操作的马达用燃料形成，比如石油挥发油、柴油、乙醇等。燃料供应源1在图1中仅仅通过燃料供应线和箭头示意性示出了。然而，燃料供应源1可以已知的方式可包括燃料输送装置，其特别地例如可以通过燃料计量泵形成。燃料供应源1被适于以已知的方式输送和计量燃料。

燃料供应源1在混合物制备区域2中敞开。在示意性描绘的实施例中，燃料供应源1在混合物制备区域2的后壁处敞开，所述后壁在背侧封闭混合物制备区域2。侧向上，混合物制备区域2通过定义主腔21、锥形部分22和过渡部分23的范围的侧壁25限定边界。

此外，燃烧空气源B在图1中用箭头示意性示出了。燃烧空气源B包括用于将燃烧空气输送到混合物制备区域2的燃烧空气风机(未示出)。在主腔21的区域中，混合物制备区域2包括多个燃烧空气进口，燃烧空气可经由所述燃烧空气进口进入混合物制备区域2。在本实施例中，燃烧空气被以大的旋涡、即以大的切向流动分量引入混合物制备区域2内。旋涡可以例如通过相应定向的引导叶片等被施加到燃烧空气。在图1中，示意性示出了被提供有引导叶片的旋转体(swirl body)24，经由引导叶片，大的旋涡施加到被供应的燃烧空气。虽然旋转体24在图1中示意性示出了，利用该旋转体24燃烧空气被侧向地供应到混合物制备区域2，但其它结构也是可能的。例如，燃烧空气也可以在混合物制备区域2的后壁的径向外面区域中被供应到混合物制备区域2。

在第一实施例中，热导体本体7布置在混合物制备区域2中，所述热导体本体7从混合物制备区域2的后壁开始、以与混合物制备区域2的侧壁25间隔开的方式、沿着纵向轴线Z延伸。在第一实施例中，热导体本体7被形成为杆状并且由无孔材料形成。热导体本体7被形成为具有大致圆柱形形状的轴向本体并且延伸穿过主腔21、锥形部分22和过渡部分23。在图1中示意性示出的实现方式中，热导体本体7还突伸到转换区域3内一小距离。关于其径向布置方式，热导体本体7在混合物制备区域2中大致居中地布置。热导体本体7包括外周表面，在第一实施例中由多孔性、吸附性材料制成的蒸发器本体9被布置于该外周表面上。蒸发器本体9特别地可以包括金属非织物面料(金羊毛)，金属织物面料，金属或陶瓷烧结体等。优选地，蒸发器本体9可完全包围热导体本体7的整个外周。在第一实施例中蒸发器本体9提供燃料蒸发表面8，被供应的液体燃料从该表面蒸发而离开该表面。

虽然在图1中示意性描绘的实现方式中，蒸发器本体9延伸热导体本体7的几乎整个轴向长度，但是，例如，蒸发器本体9仅仅延伸热导体本体7的局部区域也是可能的。由于所描述的实现方式，蒸发器本体9成塔状延伸到混合物制备区域2内。蒸发器本体9从混合物制备区域2的后壁开始、以与混合物制备区域2的侧壁25间隔开的方式、沿着纵向轴线Z延伸。在实施例中，蒸发器本体9具有大致空心的圆柱形形状并且结实地靠在热导体本体7上。

在混合物制备区域2的后壁处，所供应的液体燃料被从燃料供应源1输送到蒸发器本体9，在蒸发器本体9中进行液体燃料的分配。燃料供应源1与蒸发器本体9相对地直接敞开。由于蒸发器本体9的多孔性、吸附性实现方式，液体燃料在蒸发器本体9的周向方向以及蒸发器本体9的轴向方向两者上进行分配。从蒸发器本体9的燃料蒸发表面8开始，所供应的液体燃料蒸发并且在混合物制备区域2中与沿着燃料蒸发表面8流动的被供应的燃烧空气混合。由于燃烧空气以强烈的旋涡供应，所以蒸发后的燃料与燃烧空气良好混合以形成燃料-空气混合物。这样，燃烧空气以切向流动分量围绕着燃料蒸发表面8流动。蒸发器本体9在轴向方向上的长度L大大超过了蒸发器本体9在垂直于轴向方向的径向方向上的宽度B。这里，宽度B应理解为是指在径向方向上的最大延伸范围。特别地，长度L与宽度B的关系符合下述：L/B>1.5。优选L/B>2。

在混合物制备区域2的锥形部分22，由于横截面的减小，燃料-空气混合物的轴向流速分量增加。在从混合物制备区域2到转换区域3的过渡处，由于横截面突然变宽所以燃料-空气混合物的旋涡液流变宽，由此轴向流速分量减小，并且在转换区域3靠近纵向轴线Z的中心区域中，轴向再循环区域或回流区域形成，在此回流区域中气体逆着主流动方向H流动，使得，在蒸发式燃烧器结构100的操作过程中，火焰被停固(anchor)在转换区域3中。在本实施例中，混合物制备区域2和转换区域3不管是在空间角度上还是在功能角度上都单独地形成。

锥形部分22的尺寸，过渡部分23的尺寸和至转换区域3的过渡部的尺寸都被进行调节至燃料-空气混合物的旋涡液流，以便，在正常的加热操作过程中，可靠地防止火焰从转换区域3逆火或向后照亮(light-back)到混合物制备区域2内。特别地，燃烧空气被供应到混合物制备区域2内时的旋涡大到足以使所述条件得到满足。在这里，保证了过渡部分23中的流速足够高从而在这里不能形成稳定的火焰。特别地，这通过热导体本体7的轴向结构而得到附加支持，因为用于燃料-空气混合物的环形出口槽缝通过其中心结构形成。

热导体本体7包括高导热率并且被形成为使得在蒸发式燃烧器结构100的操作中在转换区域3中发生的燃烧过程产生的热量被通过热传导经由热导体本体7向回反馈至混合物制备区域2，以实现液体燃料在蒸发表面8处的有利蒸发过程。

修改

图1的蒸发式燃烧器结构的修改在图3中示意性示出了。本修改不同于上述的第一实施例仅在于热导体本体7在其面对着转换区域3的自由端处被提供有附加盖71，并且在于在过渡部分23的区域中提供有附加支持空气供应源12。因为其他部件与上述第一实施例并无不同，所以与第一实施例中相同的参考标记被用于本修改，并且为避免重复将不再描述完整的蒸发式燃烧器结构100的结构。

虽然附加盖71和附加支持空气供应源12两者都在下面将要描述的修改中实现了，但根据另一修改，例如作为附加方式仅仅提供盖71或仅仅仅支持空气供应源12也是可能的。

盖71布置在热导体本体7的自由端上，使得液体燃料以及过剩的燃料蒸气不能在热导体本体7的面对侧处在轴向方向上出现，而是被迫在径向方向上从蒸发器本体9出现。如图3中示意性示出的，在热导体本体7的自由面对侧上设置了从热导体本体7剩余部分的外周开始在径向方向上突伸并且遮盖蒸发器本体9的自由面对侧的盖71。盖71由至少一种实质上密实的材料形成，从而液体燃料和燃料蒸气不能经过盖71。优选地，盖71可由金属形成，特别地由耐高温不锈钢形成。盖71可以例如被形成为单独的遮盖盘的形式，其被不能松开地或能松开地固定到热导体本体7的面对侧端部。在另一实现方式中，例如盖71还可以与热导体本体7由同一材料制成一个零件。

通过盖71，在更大意义上防止了燃料或燃料蒸气在热导体本体7的自由端处从蒸发器本体9出现。这样，实现了燃料至少基本上全部被供应到混合物制备区域2用于形成燃料-空气混合物。以这种方式，在混合物制备区域2中的混合物制备得到进一步改进。此外，火焰停固在转换区域3中的不利影响得到防止。

图6a)至i)示意性示出了盖71的不同的其它修改。在每种情况下对于盖71的这些其它修改可被提供于大致实心的热导体本体7的实例中，如已经参考图1描述的，以及在比如图6g)中示意的、带有内腔的热导体本体7的实例两种实例中。

根据图6a)至i)中示出的对盖71的其它修改，盖71在每种情况下从蒸发器本体9的外周在径向方向上突伸，并且为沿着热导体本体7的外周和蒸发器本体9的外周经过的液流提供至少基本上尖锐的分离边缘。如图6a)中示意性示出的，盖71的在径向方向上突伸的区域相对于垂直于纵向轴线Z延伸的平面以角度α延伸。这里，取决于期望的流动传导性(conductance of flow)，角度α可包括0°和90°之间的数值。

在图6a)中示意性示出的修改中，盖71的在径向方向上突伸的区域例如以35°和45°之间的范围中的角度α延伸，使得沿着蒸发器本体9外周流动的气体被相对强烈地径向向外偏转。此外，在本修改实例中，该突伸区域是在径向方向上锥形渐变的唇缘的形式，该唇缘在径向方向上以及在轴向方向上突伸。该突伸区域被形成为相对于盖71的剩余部分在主流动方向H的方向上被稍稍倾斜。

在图6b)中示意性示出的修改中，盖71的在径向方向上突伸的区域以大得多的角度α延伸，该角度在160°和170°之间，使得沿着蒸发器本体9外周流动的气体流动承受小得多的径向偏转。

在图6c)中示意性示出的修改中，盖的在径向方向上突伸的区域例如以大约40°和50°之间的角度延伸。此外，在本修改中，盖71的突伸区域还在背离蒸发器本体9的那一侧上被倾斜或成斜切，以便系统地影响液流分裂。

在图6d)和6e)中示意性示出的修改中，在每种情况下盖71包括总体上更加类似楔状的横截面，使得盖71的突伸区域与图6a)和图6b)的修改比较、相对于盖71的剩余部分不是成角度倾斜的形式。从根据图6a)和b)的修改与根据图6d)，6e)和6i)的修改的比较中很显然，盖71的径向突伸区域的楔角可以这种方式系统地进行调节。

在图6f)中示意性示出的修改中，盖71在热导体本体7的端部处被形成为大致环形盘，使得盖的突伸区域以近似0°的角度α侧向突伸。

在图6g)中示意性示出的修改中，热导体本体7被提供有内腔，所述内腔被形成为在朝向转换区域3的方向上敞开。在本实例中，例如来自转换区域3的气体可以流到热导体本体7内部。这些附加特征例如也可以提供在其它修改中。

在图6h)中，通过例子示出了热导体本体7的外周的表面构造。此表面构造可优选同样提供在根据图6a)至g)和i)的其它示意图中。在图6h)的修改实例中，盖71在径向内区域中直接抵接蒸发器本体9的面对侧，并且以大约0°的角度α延伸。然而，盖71更靠近外面的区域以相对大角度α延伸，从而形成径向突伸的锥形唇缘。此外，在本实例中，在蒸发器本体9的径向外区域中，盖71不直接抵接蒸发器本体9。根据图6h)的修改的这些附加特征此外也可以实现在其它修改中。

在图6i)中示意性示出的修改中，盖71被形成为插件，插件以其中心突出的柱安置在热导体本体7的面对侧凹槽内。而且这些附加特征在每种情况下也可以实现在其它修改中。

带有在这里描述的撕裂(tear-off)边缘的盖71的实现方式具有在进入转换区域3的入口处液流被更好地稳定的额外优势。其它方面，以这种方式，可以抑制悸动(pulsation)的产生。此外，火焰逆火到混合物制备区域2内能够更加可靠地得到防止。总而言之，通过将盖71修改为带有在这里描述的、用于燃料-空气混合物的流动的撕裂边缘，还可以额外地进一步稳定转换区域3中再循环区域的形成。

与上面描述的第一实施例比较，在本修改中，供应的燃烧空气被分割，使得一部分被供应的燃烧空气不是经由旋转体24供应到混合物制备区域2的主腔21，而是供应到相对于主流动方向H的更下游。这里，分割被供应的燃烧空气可以通过成形燃烧空气的流路而在结构方面以简单的方式实现。如图3中示意性示出的，在本修改中，提供了支持空气供应源12，借助于支持空气供应源12，燃烧空气的一部分不是在过渡区域23前面供应到混合物制备区域2。本实现方式被选择为使得燃烧空气的主要部分被经由旋转体24供应到主腔21内，而仅仅一小部分的燃烧空气、可能特别优选地为小于燃烧空气总量的百分之十，通过支持空气供应源12供应。支持空气供应源12设置在混合物制备区域2过渡到转换区域3的那一区域中。支持空气供应源12允许在蒸发式燃烧器结构100中的流动环境的附加稳定性。

支持空气供应源12影响燃料-空气混合物流到转换区域3内的附加加速度并且确保该混合物的制备保持稳定，即便在非预期的波动和次要的影响中。在特别示出的实现方式中，支持空气供应源12还具有使燃料-空气混合物的主流动在过渡段23中沿着热导体本体7进行的效果，并且因此防止液流过早地脱离热导体本体7。以这种方式，在本修改中，火焰从转换区域3逆火到混合物制备区域2内被更加可靠地防止。

因为流动环境被进一步得到了稳定，所以在混合物制备区域2中实现了更一致的温度分布，这对于部件上的负载和使用寿命来说都具有积极影响。

即使图3通过例子示意了支持空气供应源12的非常简单的结构实现方式，但不同的几何实现方式是可能的。特别地，该几何实现方式可以以简单方式进行改变，以便调整期望的流动环境和通过支持空气供应源12供应的燃烧空气的期望比例。

图4a)至d)示意性示出了多种可能实现方式的支持空气供应源12。在图4a)至d)的示意图中，在热导体本体7的外周上没有绘制蒸发器本体9。然而，在每种情况下蒸发器本体9也可以布置在热导热本体7的外周上，如在上述第一实施例中那样。此外，图4a)至d)仅示意了蒸发式燃烧器结构100在混合物制备区域2的区域中的部分。

图4a)至d)中不同实现方式的支持空气供应源12在用于支持空气的出口的特殊实现方式方面不同。图4a)示出了其中支持空气在径向方向以及在轴向方向两者上都基本上旋转对称地供应的实现方式，图4b)示出了其中支持空气大致在径向方向上供应的实施例。应注意支持空气在每种情况下可以另外还具有切向流动分量，根据具体情况而定。用于支持空气的出口例如可被形成为过渡部分23的壁上的连续槽缝或多个通孔。如在图4c)中示意性示出的，例如过渡部分23的与转换区域3相邻的区域也可以被实现为相对于过渡部分23的剩余部分稍稍偏置，以便实现支持空气的偏心供应。此外，例如过渡部分23的与转换区域3相邻的区域还可能具有稍大些的直径以便系统地影响流动传导性，例如如在图4d)中示意性示出的。此外，例如支持空气供应源也可以被形成为在旋转特性方面是不对称的，但是为系统性的不对称性，用于额外地调节流动传导性，使得能够进一步稳定转换区域3中的反应以及抑制振动。

第二实施例

下面参考图2描述蒸发式燃烧器结构的第二实施例。

根据第二实施例的蒸发式燃烧器结构200适用于以液体燃料操作的移动式加热器。蒸发式燃烧器结构200也是特别适用于车辆加热器，尤其适用于机动车辆的驻车加热器或补充加热器。

根据第二实施例的蒸发式燃烧器结构200不同于上述实施例实质上仅在于混合物制备区域2的实现方式，所以相同的参考标记被用于对应的部件，并且对未改变的部件的重复描述被省略以避免重复。

而且在第二实施例中，混合物制备区域2具有主腔21和在主流动方向H上紧接主腔21的锥形部分22，所述锥形部分22在朝向转换区域3的方向上渐变。与上述实施例相比，在锥形部分22和转换区域3之间没有进一步过渡区域。然而，根据一修改，如第一实施例中那样提供过渡部分也是可能的。如第一实施例中那样，在从混合物制备区域2至转换区域3的过渡处横截面突然变宽，使得对于流动的气体来说可用的流动横截面突然变宽。

在第二实施例中，带有旋转体24的燃烧空气源B被提供，燃烧空气可经由燃烧空气源B以强烈旋涡供应到混合物制备区域2。燃烧空气被侧向地供应到混合物制备区域2a内，如第一实施例中那样。然而，根据一修改，在第二实施例中，例如在混合物制备区域2的后壁的径向外面区域中供应燃烧空气也是可能的。

而且在第二实施例中，热导体本体7布置在混合物制备区域2中，与混合物制备区域2的侧壁25间隔开，并且延伸穿过锥形部分22进入转换区域3，以通过热传导将来自在转换区域3中发生的转换过程中的热量系统地向回反馈至混合物制备区域2。关于热导体本体7的所有解释，包括关于第一实施例给出的那些可能的修改和实现方式，都可应用于第二实施例中的热导体本体7。

不同于第一实施例，在第二实施例中，在热导体本体7的外周表面处不设置由多孔性材料制成的蒸发器本体，而是燃料蒸发表面8通过混合物制备区域2在锥形部分22中的侧壁25形成。在此特殊实施例中，燃料供应源1在侧壁25的提供燃料蒸发表面8的那一区域处敞开。燃料供应源1的出口被定位在燃料蒸发表面8关于主流动方向H的上游端。

如第一实施例中那样，在根据第二实施例的蒸发式燃烧器结构200中，混合物制备区域2的侧壁25被与转换区域3热绝缘，使得热量被主要经由在第二实施例中也形成为轴向本体的热导体本体7、通过热传导向回反馈至混合物制备区域2。

在蒸发式燃烧器结构200的操作中，被供应的液体燃料在提供燃料蒸发表面8的侧壁25处通过以强烈旋涡供应的燃烧空气进行分布。因为燃料蒸发表面8被形成在锥形部分22处，所以能够保证所形成的燃料膜停靠到侧壁25上。来自转换区域3的热量被通过热传导经由热导体本体7向回反馈到混合物制备区域2。这样，热导体本体7的位于混合物制备区域2中的那一部分温度升高，并且热量通过热辐射传递至形成在面对着热导体本体7的侧壁25上的燃料膜。同时，被与转换区域3热绝缘的侧壁25保持相对低的温度水平，使得燃料的蒸发以形成沉积的趋势非常低的方式发生。

在蒸发过程中，蒸气的燃料与以强烈旋涡供应的燃烧空气良好地混合以形成燃料-空气混合物，随着非常一致地混合，所述燃料-空气混合物进入转换区域3。由于混合物制备区域2具有锥形部分22以及热导体本体7沿着纵向轴线Z延伸的这种实现方式，所以燃料-空气混合物在被形成于混合物制备区域2的侧壁25和热导体本体7之间的环状流动空间中的流速足够高，使得火焰从转换区域3向后照亮到混合物制备区域2内能够得到可靠地防止。此外，通过在进入转换区域3的入口处的突然加宽与燃料-空气混合物的强烈旋涡相结合，在转换区域3中纵向轴线处形成再循环区域，如已经参考第一实施例描述的。

虽然在第二实施例中已经描述了燃料供应源1直接敞开在混合物制备区域2的侧壁25处，但是，例如，燃料在混合物制备区域2的后壁处供应并且在燃料蒸发表面8处通过以强烈旋涡供应的燃烧空气分布燃料也是可能的。

虽然关于第二实施例没有示出如参考第一实施例的修改所述的支持空气供应源，但是，例如，在对应于第二实施例的实现方式中提供这种附加支持空气供应源也是可能的。

其它改进

在图5a)至e)中，示出了可被提供在第一实施例及其修改以及可被提供在第二实施例中的、对混合物制备区域2的过渡部分23的不同的其它改进。

在图5a)至e)的示意中，在热导体本体7的外周上没有显示蒸发器本体9。然而，如在上述第一实施例中所述的那样，在每种情况下，蒸发器本体9可以设置在热导体本体7的外周上。此外，在本实例中，还可以提供附加盖71，如已经关于第一实施例的修改描述的那样。此外，在图5a)至e)中，仅仅示出了蒸发式燃烧器结构100在混合物制备区域2的区域中的部分并且本图被相对于前面的示意图转动了90度。

在图5a)至e)中示意性示出的对过渡部分23的其它改进能够进一步改进和稳定流动环境。特别地，通过改变至转换区域3的过渡处的轮廓，能够更加可靠地防止火焰从转换区域3向后照亮到混合物制备区域2内。

根据图5a)中示意性示出的第一实现方式，过渡部分23的与转换区域3直接相邻的区域、即过渡部分23的最下游区域可被形成为稍稍加宽，特别地例如被形成为锥形加宽，以实现改进的流出特性。根据图5b)中示意性示出的实现方式，过渡部分23的内截面首先渐缩，然后在与转换区域3直接相邻的区域中加宽。在本实例中，通过渐缩流速被进一步增大，使得火焰的向后燃烧或向后照亮被更加可靠地防止。在图5c)中示出的实现方式中，过渡区域23的直接连接转换区域3的区域以两个步骤加宽，特别地，例如在每种情况下，在流动方向上，首先以较小锥角锥形地加宽，随后以较大锥角锥形地加宽。

在图5d)中示出的又一改进中，过渡区域23的内截面在与转换区域3直接相连的区域中锥形减小以增大流速，例如，锥形渐缩可以被实现。在图5e)示意性示出的实现方式中，过渡部分23包括与转换区域3直接相邻并且之后连接到锥形部分的、具有恒定横截面的嘴部。

在图5c)和图5e)中示出的其他改进中，热导体本体7被示意为稍稍缩短，使其不延伸混合物制备区域2的整个长度，而是终止于混合物制备区域2相对于主流动方向H的端部稍前面。这样，在这些其它改进中，热导体本体7被形成为稍稍缩回到混合物制备区域2的嘴部内。

所描述的不同的几何实现方式可彼此结合以根据其它区域的尺寸设计来调节期望的流动环境。

Claims (16)

1.一种用于以液体燃料操作的移动式加热器的蒸发式燃烧器结构(100；200)，具有：

混合物制备区域(2)，用于产生燃料-空气混合物，

燃料蒸发表面(8)，其被布置于混合物制备区域(2)中用于液体燃料的蒸发，

燃烧空气源(B)，用于向混合物制备区域(2)供应燃烧空气，

燃料供应源(1)，用于向燃料蒸发表面(8)供应液体燃料，

转换区域(3)，其被布置在混合物制备区域(2)流体地下游以转换所述燃料-空气混合物从而释放热量，和

热导体本体(7)，其从混合物制备区域(2)的侧壁(25)间隔开延伸，穿过混合物制备区域(2)延伸到转换区域(3)，用于通过热传导将来自转换区域(3)的热量向回反馈至混合物制备区域(2)。

2.根据权利要求1所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述热导体本体(7)沿着混合物制备区域(2)的纵向轴线(Z)杆状延伸。

3.根据权利要求1或2所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述混合物制备区域(2)具有在朝向转换区域(3)的方向上锥形渐变的锥形部分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，横截面的突然加宽形成在从混合物制备区域(2)至转换区域(3)的过渡处。

5.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述燃烧空气源(B)包括旋转体(24)，利用所述旋转体，旋涡流被施加于被供应的燃烧空气上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述混合物制备区域(2)的侧壁(25)被相对于转换区域(3)热绝缘。

7.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述燃料蒸发表面(8)通过混合物制备区域(2)的暴露侧壁(25)形成。

8.根据权利要求7所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述燃料蒸发表面(8)通过在锥形部分(22)的区域中的暴露侧壁(25)形成。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述燃料蒸发表面(8)通过由吸附性、多孔性材料形成的蒸发器本体(9)形成。

10.根据权利要求9所述的蒸发式燃烧器结构，其中，所述蒸发器本体(9)布置在热导体本体(7)的外周表面处。

11.根据权利要求9或10所述的蒸发式燃烧器结构，其中，盖(71)被提供在蒸发器本体(9)的面对着转换区域(3)的端部处。

12.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，支持空气供应源(12)被提供用于供应过渡部分(23)中的燃烧空气的一部分，混合物制备区域(2)经由所述过渡部分过渡到转换区域(3)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，混合物制备区域(2)经由过渡部分(23)过渡到转换区域(3)，所述过渡部分被提供有用于改进溢流特性的横截面变化。

14.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构，其中，热导体本体(7)延伸到转换区域(3)内。

15.一种以液体燃料操作的移动式加热器，其具有根据前述权利要求中任一项所述的蒸发式燃烧器结构(100；200)。

16.根据权利要求15所述的以液体燃料操作的移动式加热器，所述移动式加热器被形成为用于驻车加热器或补充加热器的车辆加热器。