CZ251299A3

CZ251299A3 - Spalovací komora hořáku pro topné těleso vozidla nebo pro filtr spalinových částic

Info

Publication number: CZ251299A3
Application number: CZ19992512A
Authority: CZ
Inventors: Dirk Brenner; Wolfgang Pfister; Michael Haefner; Günter Eberspach; Walter Blaschke
Original assignee: J. Eberspächer Gmbh & Co.
Priority date: 1998-08-01
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2000-09-13
Also published as: CZ293207B6; DE19834864A1; DE19834864B4

Description

Oblast_techniky

Vynález se týká spalovací komory hořáku pro topné těleso vozidla nebo pro filtr spalinových částic, které má obvodovou omezovači stěnu, čelní omezovači stěnu s centrálním otvorem, radiální obvodovou přírubu a přívodní nátrubek vzduchu s drážkami v nátrubkové stěně, které jsou na koncích otevřené nebo uzavřené.

Dosavadní stav techniky

Z DE 295 11 384 Ul, DE 44 42 425 Al a DE 195 29 994 Al jsou známé spalovací komory v předcházejícím uvedeného druhu u hořáku výparníku, který má centrální hrdlo pro přívod vzdudhu, které je po obvodu opatřeno na koncícíi otevřenými nebo uzavřenými drážkami v nátrubkové stěně a na koncové straně má průchozí otvor, který také múze být uzavřen. Přívod paliva se uskutečňuje prostřednictvím na vnějším plášti upraveného svíčkového' hrdla nebo prostřednictvím prstencového kanálu na dnu spalovací komory. Přiváděné palivo je rozdělováno kapilárním účinkem v axiálním a v tangenciálním směru prostřednictvím pórovitého vylo&ení na vnitřní straně obvodové omezovači stěny, je odpařováno a v oblasti drážek je spalováno. Obložení má zpravidla axiální vytvoření až ke konci přívodního nátrubku' vzduchu. Takové hořáky mají zpravidla z hlediska účinnosti, emisí škodlivin a množství hluku v provozu uspokojivé výsledky..

£Odstata_yynálezu

Úkolem vynálezu je obohacení stavu techniky prostřednictvím vytvoření spalovací komory v úvodu uvedeného druhu, která by umožňovala zvláště nehlučný provoz a současně měla jednoduchou konstrukci.

Tento vytčený úkol je podle vynálezu řešen prostředky uvedenými ve význakové části patentového nároku 1.

Předmět vynálezu je dále výhodně řešen prostřednictvím zna ků patentových nároků 2 až 21.

Vynález se vyznačuje tím, že je vytvořeno nejméně více drážek po obvodu nátrubkové stěny a/nebo jsou v podélném směru nerovnoměrně rozděleny a/nebo mají různou velikost.

Drážky jsou s výhodou podélné drážky, avšak mohou být také vytvořeny jako obvodové drážky nebo šikmé drážky v obvodovém směru, případně v šikmém směru nátrubkové stěny.

Zejména jsou stejně dlouhé a s výhodou stejně široké podélné drážky upraveny v rozdílné poloze vzhledem k podélnému směru.

Podélné drážky jsou účelně upraveny po obvodu nátrubkové stěny ve tvaru šroubovice nebo spirály.

Drážky jsou zejména v obvodovém směru upraveny v různém vzájemném odstupu.

Drážky také mohou být vytvořeny různě dlouhé.

··

Zvláště výhodná, z hlediska hluku optimalizovaná spalovací komora hořáku pr© topné těleso vozidla nebo pro filtr spalinových částic s přívodním nátrubkem vzduchu se vyznačuje tím, že je upravena tlumicí trubka hluku, která je s výhodou rezonanční trubka, která je uspořádána na kmitně uspořádání.

Tlumicí trubka hluku je zejména na jedné straně uzavřená trubka, přičemž otevřený konec trubek je s výhodou upraven v kmitně, která je určena pokusem.

Tlumicí trubka hluku může být uspořádána v axiálním: směru spalovací komory a zejména být upravena souose se spalovací komorou.

Tlumicí trubka hluku však také může být uspořádána v radiálním směru spalovací komory.

Výhodné varianty radiálních a axiálních tlumicích trubek hluku se vyznačují tím, že tyto jsou uspořádány v prodloužení spalovací komory za výměníkem tepla, který obklopuje spalovací komoru.

Tlumicí trubka hluku také může být uspořádána ve výfukovém potrubí, přičemž s výhodou je tlumicí trubka hluku připojena v zakřiveném úseku výfukového potrubí.

Případně také mohou být upraveny v jednom jediném provedení spalovací komory tlumicí trubky hluku, které jsou různě polohovány a/nebo mají různé rozměry, přičemž je jich více.

Minimalizace hluku se dosáhne zejména u spalovací komory, u které je po proudu upravený axiální konec přívodního

9999 9 9 9 9 9 999 999 • ί * · · · 9

999 9 99 9 99 99 nátrubku vzduchu uzavřen čelní stěnou.

výhodou Je přívodní nátrubek vzduchu ve směru po proudu proudění vytvořen kuželovité zúženě.

Další výhody z hlediska hluku se vytvoří, pokud je u výhodné varianty provedení vynálezu spalovací vzduch přiváděn zvířeně přes vířivé ústrojí, a/nebo má otvor clony přiřazené k plamenci průměr, který je nejméně shodný s průchozím průměrem přívodního nátrubku vzduchu na konci ve směru proti prou dění.

Topné těleso obsahující tuto spalovací komoru může být vodní topné těleso nebo vzduchové topné těleso.

Uvedená opatření vytvářejí zásadní zdokonalení z hlediska hluku u topného tělesa vozidla, avšak mohou také' různě silně působit u geometricky individuálních typů spalovacích komor a s výhodou se na ně bere zřetel pro optimalizaci snížení hluku při dalších cílových veličinách, například Životnosti a spalovacích hodnotách.

Je také možné hlukové přizpůsobení spalovací komory novému okolnímu prostředí..

?£®|}l£É..2brázků_na_yýkrese

Vynález provedení ve je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech spojení s výkresovou částí.

Ka obr. 1 je ve schematickém osovém řezu znázorněna spalovací komora s plamencem odpařovacího hořáku, která má · *í 000» 04 00 • 0 4 0 0 0 0 4 0 0

00 40 · 4 0 40

0000 0 · · 0 » 000 0·0 0 0 0 0 0 0 0

0 · 00 0 00 00 centrální přívodní nátrubek vzduchu a před ním umístěné vířivé ústrojí, případně ústrojí pro vedení vzduchu, přičemž přívodní nátrubek vzduchu je nahoře znázorněn ve válcové variantě a vespod v kuželovité se zužující variantě.

Na obr. 2 je schematicky v axiálním řezu znázorněna spalovací komora podle obr. 1 s výměníkem tepla a výfukovým potrubím a uspořádání tlumicí trubky hluku ve čtyřech variantách.

Na obr. 1 znázorněná spalovací komora 1 odpařovacího hořáku pro topné těleso nebo pro tepelnou regeneraci filtru spalinových částic má obvodovou omezovači stěnu 2, čelní omezovači stěnu 3., přívodní nátrubek 5. vzduchu a za tímto přívodním nátrubkem 5. vzduchu uspořádaný plamenec 10 s clonou 14.

Clona 14 má centrální otvor 15 s průměrem, který je nejméně shodný s průchozím průměrem přívodního nátrubku 5 vzduchu na konci proti proudu.

Čelní omezovači stěna 3 má centrální otvor, který je integrovanou částí centrálního přívodního nátrubku 5. vzduchu, který zasahuje do spalovací komory 1.

Přívodní nátrubek vzduchu je ve znázorněném stavu vytvořen jako vířivé ústrojí 11, případně vodicí ústrojí vzduchu pro přívod vířivého proudu vzduchu spalovacího vzduchu, jak je to schematicky znázorněno čárkovanou čarou na obr. 1.

Přívodní nátrubek 5 vzduchu je vytvořen u varianty upra-

vené naďjpodélnou osou ve tvaru válce a u varianty znázorněné dole kuželovité zúžené a má ve své nátrubkové stěně 2 uvnitř- spalovací komory 1 radiální výstupy vzduchu ve tvaru podélných drážek 6 a na své straně po proudu ve směru proudění má konec, který je uzavřen, čelní stěnou 12.

Prostřednictvím přívodního nátrubku 2 vzduchu je ve spalovací komoře 1 vytvořen prstencový prostor, přičemž na vnitrním obvodu obvodové omezovači stěny je vytvořeno pórovité obložení 18 jako odpařovací materiál. V provozu je palivo přiváděné bočně do spalovací komory 1 v prstencovém odparovacím materiálu rovnoměrně rozdělováno, na vnitrní straně spalovací komory 1 odpařovacího materiálu je odpařováno a tam je při přívodu vzduchu v prstencovém prostoru spalovací komory 1 spalováno.

Přívodní nátrubek 5 vzduchu podle obr. 1 vytváří se speciálním uspořádáním podélných drážek 6. z hlediska hluku optimalizovanou drážkovou trubkovou spalovací komoru 1, přičemž au.SLpoit X — ’ «re5»áaě-^©di»á z podélných drážek 6 je různě dlouhá a/nebo široká a/nebo je uspořádána na různém axiálním místě spalovací komory 1 na obvodu přívodního nátrubku 5 vzduchu ve shodném nebo rozdílném vzájemném odstupu.

Nejméně—j-edtrrá z podélných drážek 6 může být na obou koncích uzavřena, ale také na kanci upraveném po proudu může být otevřená.

Podélné drážky 6 mohou být uspořádány ve tvaru spirály a mohou být rozděleny po obvodu přívodního nátrubku vzduchu.

Místo podélných drážek 6 mohou být také upraveny obvodo9 ft · · · ft 9 • ft ft* ft ftft ft ftftftft • ft ftft ft ftftftft ftftftft ·· ft · ft ftft· ftftft ftftftft ·· • 99 9 ·· ftft vé drážky nebo šikmé drážky v nátrubkové stěně 7.

Nerovnoměrné rozdělení, případně uspořádání a rozdílná velikost podélných, šikmých nebo obvodových drážek se u individuální spalovací komory 1 stanoví v určené atmosféře prostřednictvím pokusu z hlediska na optimalizaci hluku.

Optimalizace hluku se příznivě ovlivní přívodem vířivého spalovacího vzduchu a velkým průměrem otvoru 15 clony 14.

Optimalizace hluku spalovací komory 1 je v provozu podporována čelní stěnou 12 a tím také uzavřeným, po proudu upraveným koncem přívodního nátrubku 5. vzduchu.

Dále je optimalizace hluku podporována prostřednictvím nejméně jedné tlumicí trubky 13, 13a, 13b, 13c hluku, které je ve čtyř variantách jednoho uspořádání schematicky znázorněno na obr. 2.

Tlumicí trubka 13, 13a, 13b, 13c je rezonanční trubka, zejména na jedné straně uzavřená trubka, přičemž otevřený konec těchto trubek je upraven v kmitně. Kmitná a poloha a velikost rezonanční trubky se určuje pokusem.

Na obr. 2 plnou čarou schematicky znázorněná tlumící trubka 13 hluku je uspořádána souose vznledem ke spalovací komoře lv prodloužení spalovací komory 1 na její čelní straně a po proudu, přičemž je z největší Části uspořádána za výměníkem 8 tepla, který obklopuje spalovací komoru 1.

Druhá, čárkovaně znázorněná varianta tlumicí trubky 13a hluku se vyznačuje radiálním uspořádáním vzhledem ke spálováflfl flfl flflflfl flfl flfl flflfl flfl flflflfl» flflfl flflfl fl *'· · fl flfl·» flflflfl fl flflfl flflfl flflfl·» flfl • flfl fl flfl · flfl flfl

- 8 cí komoře 1, přičemž tato tlumicí trubka 13a hluku může být také vytvořena v úhlu.

U třetí varianty tlumicí trubky 13b hluku se předpokládá boční připojení na spalinové hrdlo 9. spalovací komory 1.

Konečně čtvrtá varianta tlumicí trubky 13c hluku je upravena ve výfukovém potrubí 16. Zejména je tlumicí trubka 13c hluku připojena na výfukovém potrubí 16 v jeho pravoúhle zakřiveném úseku 17, přičemž tlumicí trubka 13c hluku je upravena lícovaně s hlavní trubkou výfukového potrubí 16.

Je třeba ještě uvést, že v závislých patentových nárocích obsažené, samostatné ochrany schopné znaky mají mít navzdory provedenému formálnímu vztahu na hlavní nárok odpovídající samostatnou ochranu. V ostatním spadají všechny vynálezecké znaky obsažené v celých podlohách přihlášky do rozsahu ochrany vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spalovací komora /1/ hořáku pro topné těleso vozidla nebo pro filtr spalinových částic, která má obvodovou omezovači stěnu /2/, čelní omezovači stěnu /3/ s centrálním otvorem, radiální obvodovou přírubu /4/ a přívodní nátrubek /5/ vzduchu s drážkami v nátrubkové stěně /7/, které jsou na koncích otevřené nebo uzavřené, vyznačující se tím, že je vytvořeno nejméně více drážek po obvodu nátrubkové stěny /7/ a/nebo jsou v podélném směru nerovnoměrně rozděleny a/nebo mají různou velikost.
2. Spalovací komora /1/ podle nároku 1, vyznačující se tím, že drážky jsou podélné drážky /6/, které jsou upraveny rovnoběžně s osou spalovací komory /1/.
3. Spalovací komora /1/ podle nároku 2, vyznačující se tím,že stejně dlouhé a s výhodou stejně široké podélné drážky /6/ jsou upraveny v rozdílné poloze vzhledem k podélnému směru.
4· Spalovací komora /1/ podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že podélné drážky /6/ jsou upraveny po obvodu nátrubkové stěny /7/ rozděleně ve tvaru šroubovice nebo spirály.
5. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že drážky jsou v obvodovém směru upraveny v různém vzájemném odstupu.
6. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 1, 2, 4 a 5, vyy značující se tím, že drážky jsou »·

- 10 » » >« ··»· *9 9 · b ·.

• · · · t *

9 ····»· ♦ · • · · * · ··· · »· · • V • · fc • ·'· »♦» ·· ··· ·· vytvořeny různě dlouhé.
7. Spalovací komora /1/ hořáku pro topné těleso vozidla nebo pro filtr spalinových částic, která má přívodní nátrubek /5/ vzduchu, zejména podle jednono z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že je upravena tlumicí trubka /13, 13a, 13b, 13c/ hluku.
8. Spalovací komora /1/ podle nároku 7, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13, 13a, 13b, 13c/ hluku je rezonanční trubka, která je uspořádána na kmitně.
9· Spalovací komora /1/ podle nároku 8, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13, 13a, 13b, 13c/ hluku je na jedné straně uzavřená trubka.
10. Spalovací komora /1/ podle nároku 9, vyznačující se tím, že otevřený konec trubek je upraven v kmitně.
11. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 7 až 11, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13/ hluku je uspořádána v axiálním směru spalovací komory /1/.
12. Spalovací komora /1/ podle nároku 11, vyznačující se t í m , že tlumicí trubka /13/ hluku je uspořádána souose se spalovací komorou /1/.
13. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 7 až 12, vyznačující s e tím,, že tlumicí trubka /13a/ hluku je uspořádána v radiálním směru spalovací komory /1/.

000

0 0i «·»· 00

0 0 0 0 0 0 0 0 • · 0 0 0 · ·'· 0

0000 0 0 0 0 ·' ·00 000

0 0 0 0 0 0 • 00 0 00 00

- 11
14. Spalovací komora /1/ podle jednohcc z nároků 7 až 13, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13, 13a/⁷ hluku je uspořádána v prodloužení spalovací komory /1/ na čelní straně ve směru po proudu za výměníkem /8/ tepla, který obklopuje spalovací komoru /1/.
15. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 7 až 14, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13b/ hluku je uspořádána, případně připojena bočně na spalinovém hrdlu /9/ spalovací komory /1/.
16. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 7 až 15, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13c/ hluku je uspořádána ve výfukovém potrubí /16/, případně je na výfukové potrubí /16/ připojena.
17. Spalovací komora /1/ podle nároku 16, vyznačující se tím, že tlumicí trubka /13c/ hluku je uspořádána, případně připojena v zakřiveném úseku /Yl/ výfukového potrubí /16/.
18. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 1 až 17, vy značující se tím, že po proudu upravený axiální konec přívodního nátrubku /5/ vzduchu je uzavřen čelní stěnou /12/.
19. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že přívodní nátru_ bek /5/ vzduchu je ve směru po proudu proudění vytvořen kuželovité zúženě.
20. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 1 až 19, vy• 4* 4444 44 99

9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 4 4 · 4, 4'4 4 ·»>!»·« 4 » 4- 4*4 444

9 9 9 9 4 4

4 4 4 4 4 4 4 4

- 12 •f n ·{

EL ze před přívodním nátrubkem /5/ vzduchu je předřazeno vířivé ústrojí /11/, které přivádí zvířený spalovací vzduch.
21. Spalovací komora /1/ podle jednoho z nároků 1 až 20 s plamencem /10/ včetně clony /14/, vyznačující se tím, že otvor /15/ clony /14/ má průměr, který je nej- . méně shodný s průchozím průměrem přívodního nátrubku /5/ vzduchu na konci ve směru proti proudu proudění.