CS214560B1

CS214560B1 - Fuel atomizing device for heating aggregates

Info

Publication number: CS214560B1
Application number: CS370580A
Authority: CS
Inventors: Jiri Korinek; Milan Brozek; Viktor Linka; Otakar Valter
Original assignee: Jiri Korinek; Milan Brozek; Viktor Linka; Otakar Valter
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1982-05-28

Abstract

Zařízení k rozprašování paliva pro topné agregáty, které sestávají z ventilátoru topné agregáty, které ného vzduchu, ventilátoru spalovacího vzduchu, k jehož hřídeli je souose připojen kuželový rozprašovač a z pohonu obou ventilátorů, přívodu paliva k rozprašovači, spalovací komory a výměníku tepla. Vynález řeší problematiku chlazení hřídele a dokonalého spalování. Podstatou jsou vstupní a výstupní otvory do prostoru kuželového rozprašovače. Řešení je nejlépe patrné z obr. 2. Vynález je vhodný zejména pro naftová topení, používaná pro klimatizaci vozidel.A device for atomizing fuel for heating units, which consists of a fan of heating units, which is connected to the air, a combustion air fan, to the shaft of which a conical atomizer is coaxially connected, and a drive for both fans, a fuel supply to the atomizer, a combustion chamber and a heat exchanger. The invention solves the problem of cooling the shaft and perfect combustion. The essence is the inlet and outlet openings into the space of the conical atomizer. The solution is best seen in Fig. 2. The invention is particularly suitable for diesel heaters used for vehicle air conditioning.

Description

Vynález se týká zařízení k ¹ rozprašování paliva pro topné agregáty, sestávající z elektromotoru, ventilátoru topného vzduchu a ventilátoru spalovacího vzduchu, rozprašovače paliva, které se spaluje ve spalovací komoře a výměníku tepla.BACKGROUND OF THE INVENTION ^1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel atomization apparatus for heating units comprising an electric motor, a heating air fan and a combustion air fan, a fuel atomizer, which is combusted in a combustion chamber and a heat exchanger.

Známé topné agregáty tohoto druhu jsou vytvořeny většinou tak, že na hřídeli elektromotoru je koaxiálně upevněn ventilátor spalovacího vzduchu a za ním ve směru proudění spalovacího vzduchu je umístěn kuželový rozprašovač. Nad kuželovým rozprašovačem je umístěna tryska přívodu paliva, která dopravuje palivo na rozprašovač. Když je topný agregát v činnosti, elektromotor otáčí ventilátorem topného vzduchu, ventilátorem spalovacího vzduchu a kuželovým rozprašovačem. Palivo, dopadající na (rotující rozprašovač, je rozprášeno a smíšeno s proudem spalovacího vzduchu, se kterým vytváří zápalnou směs, která se spaluje ve spalovací komoře. Teplo, uvolněné hořením, zápalné snjěsi přestupuje z velké části z výměníku tepla do proúdu topného vzduchu, který je vháněn do klimatizovaného prostoru. <' Část tepla však přestupuje přes rozprašovač do hřídele elektromotoru a dále do elektromotoru, což má za následek snížení životnosti ložisek, Uhlíků .a vinutí elektromotoru. I když je hřídel .elektromotoru: částečně ochlazován proudem studeného spalovacího vzduchu, přiváděného k ventilátoru spalovacího vzduchu, je toto ochlazování nedostatečné s ohledem na to, že hřídel elektromotoru od ventilátoru spalovacího vzduchu,k rozprašovači je značně tepelně namáhán sálavým a přestupným teplem ze spalovací komory a není nijak ochlazován.Known heating units of this kind are generally designed in such a way that a combustion air fan is mounted coaxially on the shaft of the electric motor, and a cone sprayer is arranged downstream of it in the direction of combustion air flow. Above the cone atomizer there is a fuel supply nozzle that transports fuel to the atomizer. When the heating unit is in operation, the electric motor rotates the heating air fan, the combustion air fan and the cone sprayer. The fuel falling on the (rotating atomizer) is atomized and mixed with the combustion air stream to form an ignitable mixture that is combusted in the combustion chamber. The heat released by the combustion burns more easily from the heat exchanger to the heating air However, some of the heat is transferred through the atomizer to the motor shaft and further to the electric motor, resulting in a reduction in the life of the bearings, the carbon and the windings of the electric motor. This cooling is insufficient due to the fact that the shaft of the electric motor from the combustion air fan to the atomizer is considerably thermally stressed by the radiant and heat transfer from the combustion chamber and is not cooled in any way.

Výše uvedené nedostatky zmírňuje na minimum a přitom navíc zlepšuje kvalitu a pohyb zápalné směsi v zařízení k rozprašování paliva pro topné agregáty podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kuželový rozprašovač je na svém vnějším plášti opatřen radiálními vstupními otvory chladícího média a ventilátor spalovacího vzduchu je v prostoru ohraničeném kuželovým rozprašovačem opatřen axiálními výstupními otvory chladícího média. Další zlepšení spočívá v tom, že okolo vstupních otvorů chladícího média jsou vytvořeny naběrací lopatky. Výhodně podle vynálezu je kuželový rozprašovač čelním dnem připojen přes člen souose k unášecímu hřídeli ventilátoru spalovacího vzduchu.It alleviates the above-mentioned drawbacks to a minimum while at the same time improving the quality and movement of the ignitable mixture in the fuel atomization device of the present invention, characterized in that the cone sprayer is provided with radial inlet openings of the coolant and combustion air fan. is provided in the space delimited by the conical sprayer with axial outlet openings of the cooling medium. A further improvement is that scoop vanes are formed around the inlet openings of the coolant. Advantageously, according to the invention, the conical nebulizer is connected via a front-side member via a coaxial member to the combustion shaft of the combustion air fan.

Zařízením podle předloženého vynálezu se omezí přestup tepla,z unášecího hřídele, na kterém je. připevněn ventilátor spalovacího vzduchu a kuželový rozprašovač, do elektromotoru na nejnižší možnou míru a docílí se lepšího promísení a tvaru proudu zápalné směsi.By the apparatus of the present invention, the heat transfer from the driving shaft on which it is located is reduced. fitted with a combustion air fan and a cone sprayer, to the lowest possible extent in the electric motor, and a better mixing and shape of the ignition mixture is achieved.

Na přiložených výkresech je znázorněn příklad provedení podle vynálezu, kde obr.The accompanying drawings show an exemplary embodiment of the invention, wherein FIG.

214566 představuje schematicky topný agregát v řezu a obr. 2 detail kuželového rozprašovače v řezu.214566 is a schematic cross-sectional view of a heating unit and FIG. 2 shows a detail of a conical atomizer in cross-section.

Jak vyplývá z obr. 1, sestává topný agregát ze Skříně 10, ve které jsou axiálně za sebou uspořádány ventilátor 1 topného vzduchu, připevněný k hřídeli elektromotoru 2 na jeho jedné straně, elektromotor 2, na jehož unášecím hřídeli'3 jé z druhé strany připevněn ventilátor 4 spalovacího vzduchu a z;a ním kuželový rozprašovač 5, ústící do spalovací komory 6, která je spojena s výměníkem tepla 7. Palivo je přiváděno na vnější plášť kuželového rozprašovače 5 tryskou 8 a zápalná směs se zapaluje svíčkou 9. Topný vzduch je nasáván ventilátorem 1 topného vzduchu a je dále veden kolem teplosměnných ploch výměníku tepla 7, kde absorbuje teplo, uvolněné , ve spalovací komoře 8 a přes výstupní otvor skříně 10 proudí do klimatizovaného prostoru. Spalovací vzduch je nasáván ventilátorem 4 spalovacího vzduchu do komory 12 kolem elektromotoru 2 a jeho hřídele, který částečně ochlazuje a dále přes ventilátor 4 spalovacího vzduchu kolem kuželového rozprašovače 5. Zde se spirálový proud spalovacího vzduchu mísí s palivem, rozprášeným rotujícím kuželovým rozprašo-vačem 5 a vytvoří zápalnou směs, která postupuje spirálovým proudem, upravovaným ještě lopatkami 15 do spalovací komory 6, kde dochází ke spalování. Spaliny odchází výfukem 11 a uvolněné teplo přestupuje přes teplosměnné plochy výměníku tepla 7 do proudu topného vzduchu, jak vyplývá detailně z obr. 2, je kuželový rozprašovač 5 opatřen čelním dnem 13, kterým je na straně odvrácené od ventilátoru 4 spalovacího vzduchu rozebíratelně spojen se členem 14, který souose přišroubován k unášecímu hřídeli 3 a dosedá na náboj ventilátoru 4 spalovacího vzduchu. Unášecí hřídel 3 je v tomto případě současně hřídelem elektromotoru 2. Kuželový rozprašovač 5 je po obvodě čelního dna 13 opatřen lopatkami 15, které jsou upraveny na lopatkovém kole, připojeném k čelnímu dnu 13. Zadní rozšířený otevřený konec kuželového rozprašovače 5 doléhá na ventilátor 4 spalovacího vzduchu. Vnější plášť kuželového rozprašovače 5 je na svém obvodu' opatřen radiálními vstupními otvory 17 chladícího média a ventilátor 4 spalovacího vzduchu je v prostoru ohraničeném kuželovým rozprašovačem 5 opatřen axiálními vstupními otvory 16 chladícího média. Pro lepší nabírání chladícího média jsou kolem vstupních otvorů 17 upraveny naběrací lopatky 18. Zmíněné chladící médium je tvořeno směsí nasávaného vzduchu s již vytvořenou zápalnou směsí.As can be seen from FIG. 1, the heating unit consists of a housing 10 in which a heating air fan 1 mounted to the shaft of the electric motor 2 on one side thereof is arranged axially in succession, an electric motor 2 to which the driving shaft 3 is mounted on the other side. the combustion air fan 4 and the cone atomizer 5 leading thereto into the combustion chamber 6, which is connected to the heat exchanger 7. The fuel is supplied to the outer casing of the cone atomizer 5 through the nozzle 8 and the ignitable mixture is ignited by candle. 1, and is further passed around the heat exchange surfaces of the heat exchanger 7, where it absorbs the heat released in the combustion chamber 8 and flows through the outlet opening of the housing 10 into the air-conditioned space. The combustion air is sucked by the combustion air blower 4 into the chamber 12 around the electric motor 2 and its shaft, which partially cools and further through the combustion air blower 4 around the cone sprayer 5. Here the spiral combustion air mixes with the fuel sprayed by the rotating cone sprayer 5 and forms an ignitable mixture which passes through a spiral stream, still treated by the blades 15, into the combustion chamber 6 where combustion takes place. The flue gas exits through the exhaust 11 and the released heat passes through the heat exchange surfaces of the heat exchanger 7 into the heating air flow, as shown in detail in FIG. 2, the cone sprayer 5 is provided with a front bottom 13 which is detachably connected to the member 14, which is coaxially screwed to the drive shaft 3 and abuts the hub of the combustion air fan 4. In this case, the drive shaft 3 is simultaneously the shaft of the electric motor 2. The cone sprayer 5 is provided with blades 15 on the periphery of the front floor 13, which are provided on a vane wheel connected to the front bottom 13. air. The outer casing of the cone sprayer 5 is provided with radial inlet openings 17 of the coolant on its circumference and the combustion air fan 4 is provided with axial inlet openings 16 of the coolant in the space enclosed by the cone sprayer 5. In order to better pick up the coolant, pick-up blades 18 are provided around the inlet openings 17. Said coolant is formed by a mixture of intake air with an already formed ignition mixture.

Zařízení pracuje tak, že vzduch nasávaný ventilátorem 4 spalovacího vzduchu je hnán kolem vnějšího povrchu rotujícího kuželového rozprašovače 5. Palivo, přiváděné trys214560 kou na rotující kuželový rozprašovač 5 je rozprašováno a mísí se s proudem spalovacího vzduchu. Naběrací lopatky 18 kuželového rozprašovač© 5 vylepšují nabírání oIcolního chladícího média, které radiálními vstupními otvory 17 vstupuje do vnitřního prostoru kuželového rozprašovače 5. Zde ochlazuje člen 14, připojený k unášecí hřídeli 3, náboj ventilátoru 4 spalovacího vzduchu a samotný kuželový rozprašovač 5 a potom vystupuje, axiálními otvory 16 do spalovací komory 6. Rotující lopatky 15, připojené k čelnímu dnu 13 napomáhají jednak odsávání chladícího média z vnitřního prostoru kuželového rozprašovače 5 vstupními otvory 16 a dále slouží k lepšímu roz-The device operates in such a way that the air drawn by the combustion air fan 4 is driven around the outer surface of the rotating cone atomizer 5. The fuel supplied by the nozzle 214560 to the rotating cone atomizer 5 is atomized and mixed with the combustion air stream. The scoop blades 18 of the cone sprayer 5 improve the pick-up of the external coolant, which enters the interior of the cone sprayer through radial inlet openings 17. The rotating vanes 15, connected to the front bottom 13, assist both the suction of the cooling medium from the interior of the cone sprayer 5 through the inlet openings 16 and further serve for better distribution.

Claims

Subject

-1. Fuel atomising device top for heating units, consisting of a heating air fan, a combustion air fan to which a cone atomizer is coaxially connected to the shaft and a propulsion of both fans, a fuel supply to the atomizer, a combustion chamber and a heat exchanger It is provided with radial inlet openings (17J) on its outer shell and the combustion air fan (4) is in the space enclosed by the cone atomizer (5) for dusting fuel and forming a spiral stream of the ignition mixture. from the combustion chamber 6 to the driving shaft 3 and further to the electric motor 2.

Tests and measurements have shown that the sprayer thus treated reduces the temperature at the most critical points by about half and completely prevents heat transfer to the bearings and charge caking. Improved combustion and lower smoke were also noted.

The solution is particularly suitable for small diesel heaters used for air conditioning vehicles.

provided with axial outlet openings (16) of the coolant.

2. A fuel atomization device for heating units according to claim 1, characterized in that scoop vanes (18) are formed around the inlet openings (17) of the cooling medium.

3. A fuel atomizing device for heating units according to claim 1, characterized in that the conical atomizer (5) is connected via the front (13) coaxially to the combustion shaft (3) of the combustion air fan (4) via a member (14).