DD218941A5

DD218941A5 - EVAPORATION BURNER

Info

Publication number: DD218941A5
Application number: DD26058684A
Authority: DD
Inventors: Karl Panik
Original assignee: Webasto Werk W Baier Gmbh U Co
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1985-02-20

Abstract

Verdampfungsbrenner fuer ein mit fluessigem Brennstoff betriebenes Heizgeraet, insbesondere Fahrzeugheizgeraet. Der Brenner ist mit einer mit Brennluft beschickten Brennkammer ausgestattet. Durch die Erfindung soll erreicht werden, dass bei geringem Platzbedarf ein zuverlaessig arbeitender, besonders auch bei kleinen Brennkammerabmessungen eine schnelle Umwandlung des zugefuehrten fluessigen Brennstoffes, beispielsweise Benzin oder Oel, in die Dampfform gewaehrleistender Verdampfungsbrenner geschaffen wird. Nach der Erfindung ist in der Brennkammer ein ueber einen Brennstoffanschluss mit Brennstoff beaufschlagbarer, saugfaehiger Koerper auf einem Traeger angeordnet. Um insbesondere auch bei kleinen Brennkammerabmessungen eine rasche Verdampfung des Brennstoffes zu gewaehrleisten, ist der Traeger in der Brennkammer gegen Waermeableitung geschuetzt abgestuetzt. Fig. 2Evaporating burner for a liquid fueled Heizgeraet, especially Fahrzeugheizgeraet. The burner is equipped with a combustion chamber with combustion air. By the invention is to be achieved that in a small footprint a reliable working, especially with small combustion chamber dimensions a rapid conversion of the supplied liquid fuel, such as gasoline or oil, in the form of steam granting evaporating burner is created. According to the invention, an over a fuel connection with fuel actable, absorbent body is arranged on a carrier in the combustion chamber. In order to ensure rapid evaporation of the fuel, especially in the case of small combustion chamber dimensions, the carrier is protected against heat dissipation in the combustion chamber. Fig. 2

Description

Berlin, den 9, 9. 84 AP₁ F 23 D/260 586 5 63 598 23Berlin, 9, 9. 84 AP ₁ F 23 D / 260 586 5 63 598 23

Verdampfungsbrenner Anwendungsgebiet der ErfindungEvaporative burner Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Verdampfungsbrenner für ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, mit einer mit Srennluft beschickten Brennkammer, in der ein über einen Brennstoffanschluß mit Brennstoff beaufschlagbarer saugfähiger Körper auf einem Träger angeordnet ist.The invention relates to an evaporative burner for a fuel heater operated with liquid fuel, in particular vehicle heater, with a charged with Srennluft combustion chamber, in which a fuel port via a fuel acted upon absorbent body is arranged on a support.

Characteristic of the known technical solutions

Bei bekannten Brennern dieser Art (DE-AS 1 918 445 und 2.12.9 663) wird der'Träger für den saugfähigen Körper unmittelbar von der einen Stirnwand der Brennkammer gebildet, die ihrerseits in gut wärmeleitender Verbindung mit dem Außengehäuse des Brenners steht» In der Praxis ist man bestrebt, Heizgeräte, insbesondere Fahrzeugheizgeräte, in ihren Außenabmessungen zu minimieren. Dabei wird es aber zunehmend problematischer, ungeachtet kleiner Brennkammerabmessungen eine ausreichend schnelle Verdampfung des Brennstoffes zu gewährleisten.In known burners of this type (DE-AS 1 918 445 and 2.12.9 663) der'Träger for the absorbent body is formed directly from the one end wall of the combustion chamber, which in turn is in good heat conducting connection with the outer casing of the burner »In the Practice seeks to minimize heaters, especially vehicle heaters, in their external dimensions. However, it is becoming increasingly problematic, regardless of small combustion chamber dimensions to ensure a sufficiently rapid evaporation of the fuel.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, einen Verdampfungsbrenner zur Verfugung zu,stellen, der einen geringen Platzbedarf erfordert und zuverlässig arbeitet, 'It is the object of the invention to provide an evaporative burner which requires little space and works reliably.

- 2 - , . ; . Wesen der Erfindung :- 2 -,. ; , Essence of the invention :

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdampfungsbrenner für ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, mit einer mit Brennstoff beschickten Brennkammer, in der ein über einen Brennstof fanschluß mit Brennstoff beaufschlagbarer saugfähiger Kö^rper auf einem Träger angeordnet ist, zu schaffen, der auch bei besonders kleinen Brennkammerabmessungen eine schnelle Umwandlung des*zugeführten flüssigen Brennstoffes, beispielsweise Benzin oder öl, in die Dampfform gewährleistet» ... ," ' . ' . . 'The invention has for its object to provide an evaporative burner for a fuel heater operated with liquid fuel, in particular vehicle heater, with a fuel-loaded combustion chamber in which a fan via a fuel with actable fuel absorptive Kö ^r per is arranged on a support to create which, even with particularly small combustion chamber dimensions, ensures rapid conversion of the * supplied liquid fuel, for example gasoline or oil, into the vapor form ».

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger für den saugfähigen Körper in der Brennkammer gegen Wärmeableitung geschützt abgestützt ist.This object is achieved in that the carrier is supported protected for the absorbent body in the combustion chamber against heat dissipation.

Vorzugsweise ist zwischen dem Träger und der benachbarten Brennkammerwand ein Luftpolster ausgebildet. Der Träger wirkt auf diese Weise als Hitzeschild gegenüber den umgebenden Teilen des Heizgeräts. Um die Wärmeableitung von dem Träger möglichst klein zu halten, erfolgt die Halterung des Trägers in der Brennkammer .zweckmäßig über Stützen, die kleine Querschnitte haben und/oder aus schlecht wärmeleitendem Werkstoff gefertigt sind. Als besonders günstig erwies es sich, den Träger auf dem Ende des ohnehin notwendigen Brennstoffanschlusses in der Brennkammer frei schwebend abzustützen« ^l Preferably, an air cushion is formed between the carrier and the adjacent combustion chamber wall. The carrier acts in this way as a heat shield against the surrounding parts of the heater. In order to keep the heat dissipation from the carrier as small as possible, the support of the carrier in the combustion chamber. Purpose about supports that have small cross sections and / or are made of poor thermal conductivity material. It proved to be particularly favorable to support the carrier on the end of the anyway necessary fuel connection in the combustion chamber free-floating " ^l

Der Träger kann nach der Erfindung einfach als im wesent-The support according to the invention can be simply described as essentially

lichen ebene Trägerscheibe ausgebildet sein, die benachbart und in Abstand von einer Stirnwand der Brennkammer angeordnet ist» Um den saugfähigen Körper im Bedarfsfall leicht austauschen und/oder die Brennkammer reinigen zu können, ist als Stirnwand vorteilhaft ein vom Brenner abnehmbarer Deckel vorgesehen.In order to easily replace the absorbent body in case of need and / or to be able to clean the combustion chamber, a cover removable from the burner is advantageously provided as the end wall.

Der Brennstoffanschluß reicht zweckmäßig durch einen oberhalb der Brennerlängsachse liegenden Teil des Trägers hindurch* Sei einem solchen Aufbau wird die Verteilung des Brennstoffs im saugfähigeh Körper durch die Schwerkraft unterstützt. Als saugfähiger Körper kann zweckmäßigerweise eine hitzebeständige Auflage aus porösem Material vorgesehen sein, beispielsweise ein Vlies oder eine poröse Keramikauflage, Im Falle von leicht verdampfenden Brennstoffen» wie Benzin ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß die Auflage den Träger in geschlossener Schicht überdeckt, so daß das Abdampfen von der der Brennkammer zugewandten Seite der Auflage aus erfolgt. Wird der Brenner dagegen mit schwerer yerdampfbarem Brennstoff, wie öl, betrieben, ist die Auflage vorteilhaft mit einer oder mehreren Öffnungen versehen, welche Teile der der Brennkammer zugewendeten Seite des Trägers freilegen. Mindestens ein Teil des Brennstoffes wird dabei von der Trägeroberfläche abgedampft, die sich besonders rasch auf die zur Verdampfung notwendige Temperatur aufheizt. In einem solchen Fall erfolgt die Verdampfung besonders wirkungsvoll, wenn die Öffnung oder Öffnungen ,im zentralen Bereich der Trägerscheibe angeordnet sind und der Öffnungsquerschnitt nicht mehr als 40 % der .Oberfläche der der Brennkammer zugewendeten Seite des Trägers entspricht.The fuel connection expediently extends through a part of the carrier lying above the longitudinal axis of the burner. In such a construction, the distribution of the fuel in the absorbent body is supported by gravity. As absorbent body can be conveniently provided a heat-resistant support made of porous material, such as a fleece or a porous ceramic coating, in the case of easily evaporating fuels »such as gasoline is preferably ensured that the support covers the carrier in a closed layer, so that the evaporation from the combustion chamber facing side of the support takes place. On the other hand, if the burner is operated with heavier vapor-permeable fuel, such as oil, the support is advantageously provided with one or more openings which expose parts of the side of the carrier facing the combustion chamber. At least part of the fuel is vaporized from the carrier surface, which heats up very quickly to the temperature necessary for evaporation. In such a case, the evaporation takes place particularly effective when the opening or openings, are arranged in the central region of the carrier disk and the opening cross-section corresponds to not more than 40 % of the .Oberfläche the combustion chamber facing side of the carrier.

Im Bereich des Brennstoffeintritts befinden sich vorzugsweise keine öffnungen. In der Nachbarschaft dieses Bereichs ist zweckmäßig in der Brennkammer eine Zündvorrichtung angebracht. ·,In the area of the fuel inlet there are preferably no openings. In the vicinity of this area, an ignition device is expediently mounted in the combustion chamber. ·,

jAusführunqsbeispisl · 'j Exemplary Embodiment

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Äusführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: einen schematischen Längsschnitt durch ein1 shows a schematic longitudinal section through a

Heizgerät mit einem Verdampfungsbrenner nach der Erfindung; ' -,·.:..Heater with an evaporative burner according to the invention; '-, ·.: ..

Fig. 2; in größerem Maßstab einen Schnitt entsprechend Fig. l im Sereich der Brennkammer.Fig. 2; on a larger scale, a section corresponding to FIG. L in the area of the combustion chamber.

Bei dem in. Fig., 1 veranschaulichten Fahrzeugheizgerät IO wird Heizluft von einem Heizluftgebläse 11 über eine Einlaßöffnung 14 in einer Haube 15 eingesaugt. Das Gebläse 1 wird von einem Elektrpmotor 13 angetrieben, der zugleich dem Antrieb eines Seitenkanalgebläses 12 dient. Das Gebläse 12 saugt Brennluft über einen Einlaßstutzen 16 an. Dem Heizgerät 10 wird Brennstoff über eine Brennstoffleitung 17 zugeführt. Der Brennstoff" wird in einer von einem Brennrohr 18 begrenzten Brennkammer 19 verdampft und mit der vom Seitenkanaigebläse 12 zugeführten Brennluft vermischt. Das Gemisch wird beim Starten des Heizgerätes 10 mittels einer Zündvorrichtung 20 gezündet, bei der es sich beispielsweise um eine Glühkerze handeln kann. Die heißen Brenngase tretenIn the vehicle heater IO illustrated in FIGS. 1, 1, heating air is sucked by a heating air blower 11 through an inlet opening 14 in a hood 15. The fan 1 is driven by an electric motor 13, which also serves to drive a side channel blower 12. The fan 12 sucks combustion air through an inlet port 16. The heater 10 is supplied with fuel via a fuel line 17. The fuel is evaporated in a combustion chamber 19 bounded by a combustion tube 18 and mixed with the combustion air supplied by the side channel blower 12. The mixture is ignited when the heater 10 is started by means of an ignition device 20, which may be a glow plug, for example hot fuel gases occur

von der Brennkammer 19 in einen Wärmetauscher 21 über* wo sie die vom Gebläse 11 zugeführte Heizluft erwärmen. Wärme Heizlu.ft verläßt das Heizgerät IO über eine Austrittsöffnung 22 in einer Haube 23. Die Brenngase treten über einen Abgasstutzen 24 aus. Bei 27 ist ein Flammwächter angedeutet.from the combustion chamber 19 in a heat exchanger 21 via * where they heat the fan 11 supplied heating air. Heat Heizlu.ft leaves the heater IO via an outlet opening 22 in a hood 23. The fuel gases exit via an exhaust port 24. At 27 a flame guard is indicated.

i.7ie im einzelnen aus Fig. 2 hervorgeht, ist der insgesamt mit 25 bezeichnete Verdampfungsbrenner an der in Fig. 2 linken ,Stirnseite mittels eines abnehmbaren Deckels 30 abgeschlossen, v;obei Ringdichtungen 31; 32 zwischen den Deckel 30 und eine Brennerkopfwand 33 bzw, zwischen den Deckel 30 und das Brennrohr 13 eingelegt sind. Durch den Deckel 30 führt oberhalb der Brennerlängsachse 34 die Brennstoffleitung 17 hindurch. Auf dem abgewinkelten Ende 35 der Brennstoffleitung 17 ist ein Träger.36 für eine hitzebeständige Auflage^37 aus porösem Material in der Brennkammer 19 frei _; schwebend abgestützt. Die beispielsweise als Vlies oder poröser Keramikkörper ausgebildete Auflage 37 überdeckt die Ausmündung 38 der Brennstoffleitung 17, und sie ist in ihrem mittleren Bereich mit einer öffnung 39 versehen, die einen Teil 40 der der Brennkammer 19 zugewendeten Seite des Trägers 36 freilegt,, ,i7ie emerges in detail from Figure 2, the evaporation burner designated in total at 25 on the left in Figure 2, front side by means of a removable cover 30 is completed, v; obei ring seals 31; 32 between the lid 30 and a burner head wall 33 and, between the lid 30 and the combustion tube 13 are inserted. Through the lid 30 leads above the burner longitudinal axis 34, the fuel line 17 therethrough. On the angled end 35 of the fuel line 17 is a Träger.36 for a heat-resistant support ^ 37 of porous material in the combustion chamber 19 free _; floating supported. The support 37 formed, for example, as a fleece or a porous ceramic body covers the opening 38 of the fuel line 17 and is provided in its middle region with an opening 39 which exposes a part 40 of the combustion chamber 19 facing side of the carrier 36,

Der Träger 36 ist bei der veranschaulichten Ausführungsform eine im wesentlichen ebene Trägerscheibe, die benachbart und' in Abstand von dem Deckel 30 angeordnet ist. Dadurch wird zwischen dem Deckel 30 und dem Träger 36 ein Luftpolster 41 gebildet.The carrier 36 in the illustrated embodiment is a substantially planar support disc which is adjacent and spaced from the cover 30. As a result, an air cushion 41 is formed between the cover 30 and the carrier 36.

Beim Starten des Heizgeräts 10 fördert das Seitenkanalge-When starting the heater 10, the side channel

blase 12 Brennluft über einen Brennlufteintritt 42 des Bre'nnerkopfes und Drallschlitze 43 des. Brennrohrs 18 in dia Brennkammer 19. Gleichzeitig führt eine (nicht veranschaulichte) Kraftstoffpumpe flüssigen Kraftstoff über die Brennstoffleitung 17 zu. Der Brennstoff gelangt über die Ausmündung 38 in die poröse Auflage \37. Der Brennstoff wird in der Auflage 37 und einer gegebenenfalls daran angrenzenden ringförmigen porösen Auflage 44 auf der Innenwand des Brennrohrs 18 durch Kapillarkräfte verteilt. Auf Grund der Oberflächenspannung und/oder der Schwerkraftwirkung bildes sich ein dünner Brennstoffilm auch auf dein Teil 40 der Oberfläche des. vorzugsweise metallischen Trägers 36 aus. Weil der Träger 36 in der veranschaulichten Weise in der Brennkammer 19 gegen Wärmeableitung geschützt abgestützt ist, erreichen mach dem Zünden mittels der Zündvorrichtung 20 der Träger 36 bzw, die Auflage 37 rasch die für eine wirkungsvolle Verdampfung notwendige Temperatur, die beispielsweise in der Größenordnung von 400 ⁰C liegen kann. .Combustion air over a combustion air inlet 42 of the Bre'nnerkopfes and swirl slots 43 of the .Ermrohrrohr 18 in dia combustion chamber 19. At the same time leads (not shown) fuel pump liquid fuel via the fuel line 17 to. The fuel passes through the orifice 38 in the porous support \ 37. The fuel is distributed in the support 37 and an optionally adjacent thereto annular porous support 44 on the inner wall of the combustion tube 18 by capillary forces. Due to the surface tension and / or the gravitational effect, a thin fuel film also forms on the part 40 of the surface of the preferably metallic carrier 36. Because the carrier 36 is supported in the illustrated manner in the combustion chamber 19 protected against heat dissipation, reach the ignition by means of the igniter 20 of the carrier 36 and the support 37 quickly necessary for an effective evaporation temperature, for example, in the order of 400 ⁰ C can lie. ,

Die Auflage 37 und die gegebenenfalls zusätzlich vorhandene Auflage 44 wirken nicht nur als Verteiler und Verdampfer, sondern sie haben zugleich auch eine gewisse Speicherfunktion. Dies gestattet es, selbst bei impulsförmiger Zuführung des Brennstoffes eine kontinuierliche Verbrennung zu gewährleisten und eine im wesentlichen stetig brennende Flamme zu erzeugen.The support 37 and optionally additionally existing support 44 not only act as a distributor and evaporator, but they also have a certain memory function at the same time. This makes it possible to ensure continuous combustion even when pulse-shaped supply of the fuel and to generate a substantially continuous burning flame.

Die veranschaulichte Ausführungsform mit der öffnung 39 in der Auflage 37 eignet sich insbesondere bei Verwendung von öl oder ähnlichen Brennstoffen« Im Falle des Hinsatzes vonThe illustrated embodiment with the opening 39 in the support 37 is particularly suitable when using oil or similar fuels «In the case of Hinsatzes of

_„ 7 ___ "7__

niedriger siedenden Brennstoffen, wie Benzin, könnten sich dagegen die freiliegenden Teile 40 der Trägeroberfläche unerwünscht stark aufheizen. Es kann sich daher empfehlen, für solche Brennstoffe eine von öffnungen freie, geschlossene Auflage 37 zu verwenden«, Im übrigen kann an Stelle einer einzigen, relativ großen Öffnung 39 eine Mehrzahl von kleineren 'Öffnungen vorgesehen sein. Des weiteren versteht es sich, daß der vorliegende Verdampfungsbrenner 25 nicht auf die Anwendung bei Luftheizgeräten beschränkt ist, sondern mit Vorteil auch bei Wasserheizgeräten benutzt werden kann, ' · ι ,On the other hand, lower-boiling fuels, such as gasoline, could undesirably heat up the exposed parts 40 of the carrier surface. It may therefore be advisable to use a closed support 37 free of openings for such fuels. "Otherwise, instead of a single, relatively large opening 39, a plurality of smaller openings may be provided. Furthermore, it is understood that the present evaporating burner 25 is not limited to the application in air heaters, but can be used with advantage in water heaters, '· ι,

Claims

-S
£ rfindunqsanspruch

I, evaporation burner for a fuel heater operated with liquid fuel, in particular vehicle heater, with a fuel-loaded combustion chamber in which a via a fuel connection with, fuel acted upon absorbent body is disposed on a support, characterized in that the carrier (36) in the Combustion chamber (19) protected against heat dissipation is supported. ; '

2 «evaporation burner according to item 1, characterized in that between the carrier (36) and the adjacent Brerinkammerwand (30) an air cushion (41) is formed,

3. Evaporating burner according to item 1 or 2, characterized in that the carrier (36) on the end (35) of the fuel connection '(17) in the combustion chamber (19) is supported floating freely. .

4 · evaporation burner according to one of the preceding points, characterized in that the carrier (36) is formed as a substantially planar carrier disc which is adjacent and spaced from an end wall (30) of the combustion chamber (19) *

5 * evaporation burner according to item 4, characterized in that as a front wall of the burner (25) removable cover (30) is provided.

-Q-

6. evaporating burner according to one of the preceding points, characterized in that the fuel connection (17) through a above the burner longitudinal axis (34) lying part of the carrier (36) hindurchr-sicht.

7. evaporating burner according to one of the preceding points, characterized in that a heat-resistant support (37) is provided from porous material as the absorbent body,

8. Verdampfurigsbrenner after item 7, characterized 'da by' that the support (37) the carrier (36) covers closed.

Vaporization burner according to item 7, characterized in that the support (37) is provided with one or more openings (39) which expose parts (40) of the side of the support (36) facing the combustion chamber (19).

10. Evaporating burner according to items 4 and 9, characterized in that the opening or openings (39) in the central region of the carrier disc (36) are arranged.

11. Evaporating burner according to item 9 or 10, characterized in that the cross section of the opening or openings (39) corresponds to up to 40 % of the surface of the combustion chamber (19) facing the side of the carrier (36).

12 ", evaporation burner according to one of the points 9 to 11, characterized in that the support (37) in the region of the fuel inlet (38) is free of openings (39).

13. evaporative burner according to one of the preceding points, characterized in that in the combustion chamber (19) in the region of the fuel inlet (38) an ignition device (20) is mounted,

- For this 2 pages drawings -