CZ249097A3 - Topné těleso, zejména pro vozidla - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká topného tělesa, podle druhové části patentového nároku 1 zejména pro vozidla,

Dosavadní stav techniky

Takové, z praxe známé těleso, zhotovitelné. Aby se mohl u spalovací vzduch ve šroubovici výměníku tepla, je axiálně umístěno rozváděči ústrojí, konstrukčně náročné a vede musí být malé a racionálně známých zařízení přivádět do spalovací komory hořáku před spalovací komorou hořáku opatřené lopatkami. Toto je kromě toho k relativně velkým rozměrům. Díky radiálnímu umístění zapalovací svíčky, běžnému u dřívějších hořáků a sloužícímu pro zapalování paliva, přiváděného do hořáku výměníku tepla, se komplikovaná konstrukce přístroje ještě dodatečně zvětšuje.

Podstata vynálezu

Důležitým výchozím bodem pro řešení, týkaj ící se právě uvedeného problému, je konstrukce přístroje s přibližně pravoúhle zkříženými osami výměníku tepla a dmychadla. Tím se splňuje předpoklad pro racionální a tím cenově příznivé, jakož i prostor šetřící, uskutečnitelné provedení topného tělesa uvedeného druhu. Zejména se tím nechá dosáhnout značná redukce počtu součástek, které jsou zapotřebí pro zhotovení topného tělesa, a zároveň se mohou zbývající části soustředit do kompaktního celku.

Pro dosažení tohoto cíle vynález uzavírá centrální otvor výměníku tepla pomocí jednodílné úhelníkové příruby, skládající se z prvního ramene, tvořícího část dmychadla a z druhého ramene, probíhajícího přibližně pravoúhle k němu. Tato jednodílná úhelníková příruba prakticky plní funkci části skříně, do které může být integrováno zejména dmychadlo. První rameno této úhelníkové příruby leží v rovině, probíhající přibližně rovnoběžně s osou výměníku tepla, a druhé rameno leží v rovině směřující k ní kolmo. Druhé rameno přitom přikrývá otvor výměníku tepla s hořákem, který leží uvnitř.

Při konstrukci dmychadla jako dmychadla s bočním kanálkem s axiálním bočním kanálkem, rozděleným na dvě poloviny, je polovina s nasáváním a výfukem vzduchu vytvarována v prvním rameni úhelníkové příruby, které probíhá rovnoběžně s osou výměníku tepla.

Díky uzavření otvoru výměníku tepla druhým ramenem úhelníkové příruby, v jejíž prvním, ke druhému kolmo probíhajícímu prvnímu rameni je integrováno dmychadlo s bočním kanálkem, se nechá přivádět spalovací vzduch konstrukčně velice jednoduše ve šroubovici do otevřené čelní strany spalovací komory ve tvaru válce. Zde je pouze třeba volně vytvarovatt kanálek pro přívod vzduchu, směřující radiálně tangenciálně na čelní stranu spalovací komory, do čelní strany druhého ramene úhelníkové příruby, která překrývá otvor výměníku tepla. Tento kanálek je přímo spojen s výtokem bočního kanálku dmychadla, které je připevněno ke stejné úhelníkové přírubě. Při nasazení úhelníkové příruby na otvor výměníku tepla je kanálek pro přívod vzduchu obvodově uzavírán uvnitř druhého ramene úhelníkové příruby, přičemž je překrýván výměníkem tepla a/nebo spalovací komorou.

U provedení podle vynálezu může být uložena žhavicí svíčka vhodným, přednostně konstrukčně jednoduchým způsobem ve druhém rameni úhelníkové příruby a může zasahovat paralelně s • · · · • · · ·» · osou výměníku tepla a tím také paralelně s osou hořáku, do hořáku. Toto uspořádání má další přednost v tom, že v čelní straně druhého ramene úhelníkové příruby může být vytvarován jednoduššší, k čelní straně tohoto ramene otevřený spojovací kanálek mezi žhavicí svíčkou a přívodním kanálkem pro spalovací vzduch. Pro obvodové uzavření tohoto spojovacího kanálku slouží zase nasazení úhelníkové příruby na otvor výměníku tepla, přičemž části výměníku tepla, popř. hořáku uzavírají spojovací kanálek podle potřeby. Spojovací kanálek slouží k tomu, aby prouděním, dodatečným k proudu spalovacího vzduchu, působil na samo o sobě známé větrání žhavicí svíčky.

Žhavicí svíčka se nachází ve žhavicí komoře, která radiálně, zevně otevřená, sousedí se stěnou spalovací komory. Od vnitřku spalovací komory je žhavicí komora oddělena pouze vyvložkováním spalovací komory, které nasává palivo. Díky přímému sousedství žhavicí svíčky s vyvložkováním spalovací komory, které nasává palivo, nepotřebuje žhavicí komora žádný vlastní přívod paliva. V úseku, ve kterém je žhavicí komora oddělena od vnitřku spalovací komory pouze vyvložkováním spalovací komory, se ve vyvložkování nachází zapalovací otvor, který spojuje obě komory. Tímto zapalovacím otvorem může vzduch, omývající žhavící svíčku, proudit ze žhavicí do spalovací komory.

Spaliny, které jsou vyváděny z výměníku tepla, opouštějí topné těleso výtokem, který je rovněž vytvarován ve druhém rameni úhelníkové příruby. Čidlo plamene, které je běžné u topných těles tohoto druhu, může být konstrukčně nanejvýš jednoduše uloženo ve druhém rameni úhelníkové příruby a může probíhat koaxiálně podél osy výměníku tepla.

Hořák výměníku tepla je u provedení topného tělesa podle vynálezu umístěn výlučně uvnitř výměníku tepla a popřípadě nepatrně vyčnívá svou připojovací částí dovnitř druhého ramene • · · · • · · · · • · · · · · • · · · · • · · · · · . ,· ··· · · · «· · ' úhelníkového dílu. Přitom leží čelní strana hořáku přímo na přibližně rovné čelní ploše druhého ramane úhelníkové příruby.

Hořák se nechá připevnit sevřením mezi okrajem otvoru výměníku tepla a úhelníkovou přírubou, takže pro hořák nejsou zapotřebí žádné upevňovací přípravky.

Přehled obrázků na výkresech

Na další přednosti, dosažitelné s dodatečně narazí v souvislosti s provedení, znázorněného na obrázcích.

pomocí vynálezu, se popisem příkladného

Obrázky znázorňuj i:

obr. 1: pohled zespodu na topné těleso s dmychadlem s bočním kanálkem, které je umístěno kolmo k ose výměníku tepla, obr. 2: pohled zepředu na topné těleso podle obrázku 1, obr. 3 obr. 4 obr. 5 obr. 6 řez topným tělesem podle čáry III-III na obr.2, řez topným tělesem podle čáry IV-IV na obr. 2, řez pouze dmychadlem podle čáry V-V na obr. 1, řez pouze hořákem podle čáry VI-VI na obr. 4.

Příklady provedení vynálezu

Topné těleso se v podstatě skládá ze dvou hlavních částí, totiž jednak z výměníku tepla 1 ve tvaru hrnce s dvojitým pláštěm s hořákem 2 ležícím uvnitř, a jednak z úhelníkové příruby 3 s dmychadlem s bočním kanálkem 4, se žhavicí svíčkou • · · ·

5., čidlem plamene 6., kanálkem pro přívod vzduchu 7 a nátrubkem výfuku 8. Spaliny, odváděné z nátrubku výfuku 8. jsou na obrázku znázorněné šipkou A.

Jednodílná úhelníková příruba 3 se člení na první rameno 9, které leží v rovině rovnoběžné s osou výměníku tepla i, a na druhé rameno 10, které je kolmé k prvnímu. Druhé rameno 10. těsně přikrývá svou čelní stranou, při úhelníkové přírubě 3. namontované na výměníku tepla 1, otvor výměníku tepla 1. V tomto druhém rameni 10 se nacházejí již dříve zmíněné žhavicí svíčka 5. jakož i čidlo plamene 6.

První rameno 9. je upevňovací část pro dmychadlo s bočním kanálkem 4, a zároveň toto samo je částí dmychadla 4. Tak je spodní polovina bočního kanálku dmychadla 4 s kanálkem pro přívod vzduchu 7 dmychadla vytvarována přímo v tomto prvním rameni 9. Na obrázku je tato oblast bočního kanálku označena jako 1Λ. Do této oblasti 11 se dostává vzduch, který je třeba nasávat pro hořák, pomocí kanálku pro přívod vzduchu 7. Spalovací vzduch, který je třeba přivádět, je na obr. 2 označen šipkou Z. Kolo dmychadla 12 od dmychadla s bočním kanálkem 4, které ještě přikrývá víko skříně, je uloženo a uschovává podávači lopatky dmychadla Hnací motor 13 pro kolo dmychadla 12 má osu probíhající kolmo k ose výměníku tepla i a je umístěn na prvním rameni 9, a sice na jeho vnitřní straně přivrácené k druhému rameni 10.

v prvním rameni 9. s bočním kanálkem 4

Spalovací vzduch dopravovaný v dmychadle 4 je přiváděn otvorem 14, který vede od oblasti bočního kanálku 11 do čelní strany druhého ramene 10, k hořáku 2. Z otvoru 14 proudí dopravovaný spalovací vzduch přiváděcím kanálkem 15., který je vytvarován do čelní strany druhého ramene .10, do centrálního šroubovitého prostoru 16 ve tvaru spirály, který otevřeně ve směru osy přechází do děrované trubky 18 spalovací komory 17 hořáku 2. Přiváděči kanálek 15 přitom probíhá radiálně v čelní straně druhého ramene 10 takovým způsobem, že ústí přibližně tangenciálně do šroubovitého prostoru 16.

spalovací vzduch konstrukčně jednoduchým spirálového víru do šroubovitého prostoru 16.· Obvodově je přiváděči kanálek 15 uzavřen úseky čelní stěny hořáku 2.

Tímto způsobem je způsobem ve tvaru

Žhavicí svíčka 5 je uložena paralelně s osou výměníku tepla 1 v druhém rameni 10 a vyčnívá do zapalovací komory 22 vytvořené ve tvaru kapsy, která sousedí radiálně otevřenou částí s válcovou vnější stěnou spalovací komory 2. Uvnitř válcové vnější stěny spalovací komory 2 je umístěno vyvložkování 23., které nasává palivo a odděluje zapalovací komoru 22 od spalovací komory 17. V tomto vyvložkování 23. ležícím mezi oběma komorami 17. 22, se nachází radiální zapalovací otvor 24. Při zapalování působí žhavicí svíčka 5 přímo na palivo ve vyvložkování 23 spalovací komory. Díky tomu nepotřebuje zapalovací komora 22 vlastní přívod paliva.

Pro větrání žhavicí svíčky 5. vedlejším prouděním, odebíraným od spalovacího vzduchu, dodávanému dmychadlem 4, slouží spojovací kanálek 19. vytvarovaný do čelní strany druhého ramene 10., který může být označen jako větrací kanálek svíčky a který je při úhelníkové přírubě 3., namontované na výměníku tepla i, obvodově uzavřen jako přiváděči kanálek 15.

Také čidlo plamene 6 je uloženo ve druhém rameni 10 a vyčnívá paralelně s osou výměníku tepla 1 a tím také paralelně se žhavicí svíčkou 5_ do prostoru mezi hořákem 2 a výměníkem tepla i.

Spaliny, které je třeba odvádět z výměníku tepla 1, vystupují přes nátrubek výfuku 8, vytvarovaný v druhém rameni

10. ven z výměníku tepla 1.

·· · w

Hořák 2 má na svém konci, přivráceném k druhému rameni 10. radiálně vyloženou přírubu 20, pomocí které je upevněn sevřením mezi úhelníkovou přírubu 3. a výměník i.

Palivo je do spalovací komory 17 hořáku 2 přiváděno palivovým vedením 21. Pro upevnění palivového vedení 21 je ve druhém rameni vytvarována drážka.

Palivo je nasáváno z vyvložkování 23 spalovací komory a odpařováno. Vznikající směs palivo - vzduch může být zapalována u zapalovacího otvoru 24 pomocí zapalovací svíčky 5 .

Zvláštní výhody předkládaného popsaného příkladného provedení topného tělesa spočívají, ještě jednou souhrnně řečeno, v následujícím:

- díky zhruba pravoúhle zkříženým osám dmychadla a výměníku tepla kompaktní , racionálně zhotovitelná konstrukční j ednotka,

- vytvoření šroubovitého proudění spalovacího vzduchu konstrukčně jednoduchým způsobem, optimální krátká dráha proudění a tím redukované ztráty v proudění,

- snížení elektrického příkonu dmychadla díky menším ztrátám v proudění,

- krátká konstrukční délka topného tělesa,

- snížení počtu těsnění, potřebných mezi jednotlivými součástmi, díky snížení počtu dílů, a s tím spojené snížení nároků na montáž,

- celkově cenově příznivé výrobní nároky na topné těleso.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Topné těleso, zejména pro vozidla, mimo jiné s výměníkem tepla (1) ve tvaru hrnce s dvojitým pláštěm, s centrálním otvorem, do kterého zapadá , koaxiálně k ose výměníku tepla, hořák (2) na palivo, které chceme spalovat, s dmychadlem (4) , které je v podstatě dmychadlem s bočním kanálkem pro přívod spalovacího vzduchu do spalovací komory (17) hořáku (2), se žhavicí svíčkou (5), která je omývána malým dílčím proudem spalovacího vzduchu a která slouží k zapalování paliva, a popř. s čidlem plamene (6) uvnitř spalovací komory hořáku (2), u kterého se osy výměníku tepla (1) a dmychadla (4) přibližně pravoúhle kříží, vyznačující se tím, že centrální otvor výměníku tepla (1) je uzavřen jednodílnou úhelníkovou přírubou, obsahující první rameno, tvořící část dmychadla, a k němu přibližně kolmo probíhající druhé rameno , přičemž první rameno (9) leží v rovině probíhající přibližně paralelně s osou výměníku tepla (1), a druhé rameno (10) leží v rovině k ní kolmé a přímo přikrývá otvor výměníku tepla (1).
2. 2. Topné těleso podle nároku (1), vyznačuj ící se t í m, že dmychadlo (4) je dmychadlem s bočním kanálkem, s bočním kanálkem axiálně rozděleným na dvě poloviny, s jednou polovinou vytvarovanou v prvním rameni (9) úhelníkové příruby (3) a obsahující přívod a odvod vzduchu (7 popř. 14).
3. 3. Topné těleso podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že výtok (14) dmychadla (4) ústí do přiváděcího kanálku (15), který je otevřený k výměníku tepla (1) a vytvarovaný v druhém rameni (10) úhelníkové příruby (3) a který vede v tomto rameni radiálně tangenciálně do šroubovitého prostoru (16), který je centrálně orientován a otevřen směrem k výměníku tepla (1), a že přiváděči kanálek (15) je obvodově uzavřen pri namontování • · · · • · · « · • · a · • · · · « -»«·<

   « · · • · · · · · úhelníkové příruby (3) na výměník tepla (1) dosednutím na části výměníku tepla (1) a /nebo na části hořáku (2), zapadajícího do výměníku tepla (1), zatímco centrálně umístěný šroubovitý prostor (16) volně přechází do spalovací komory (17) hořáku (2).
4. 4. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že žhavicí svíčka (5), sloužící k zapálení hořáku (2), je umístěna koaxiálně probíhající vzhledem k ose spalovací komory ve druhém rameni (10) úhelníkové příruby (3).
5. 5. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že od přiváděčiho kanálku (15) v druhém rameni (10) vede ke žhavicí svíčce spojovací kanálek (19), v tomto rameni otevřený a obvodově uzavíratelný díky protiležící oblasti výměníku tepla (1) a/nebo hořáku (2).
6. 6. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že žhavicí svíčka (5) vyčnívá do žhavicí komory (22), která je radiálně otevřená a sousedí s vyvložkováním (23) spalovací komory (17) , které nasává palivo, přičemž žhavicí svíčka má jen malý odstup od vyvložkování (23) žhavicí komory .
7. 7. Topné těleso podle nároku 6, vyznačuj ící se tím, že v oblasti, ve které žhavicí komora (22) radiálně sousedí a je otevřená k vyvložkování (23) žhavicí komory, je radiální, obě sousedící komory spojující, zapalovací otvor (24).
8. 8. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ve druhém rameni (10) úhelníkové příruby (3) je výtokový otvor pro spaliny, opouštějící výměník tepla.
9. 9. Topné těleso podle nároku 8, vyznačuj ící se tím, že výtokový otvor v druhém rameni (10) ústí do nátrubku výfuku (8), ve kterém jsou spaliny odchýleny o úhel přibližně 90 stupňů.
10. 10. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že čidlo plamene (6), vyčnívající do výměníku tepla (1), je umístěno koaxiálně probíhaj ící vzhledem k ose výměníku tepla ve druhém rameni (10) úhelníkové příruby (3) .
11. 11. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hořák (2) je umístěn výlučně uvnitř výměníku tepla (1) a přiléhá k druhému rameni (10) úhelníkové příruby (3) .
12. 12. Topné těleso podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hořák (2) je upevněn přes přírubu (20), radiálně z něho vystupující, mezi druhé rameno (10) úhelníkové příruby (3) a výměník tepla (1).