DE10019890C2

DE10019890C2 - Burner with flame tube

Info

Publication number: DE10019890C2
Application number: DE2000119890
Authority: DE
Inventors: Felix Wolf; Bernd Mittmann; Christine Sallinger
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: DE10019890A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brenner, insbesondere zur Verwen dung in Kraftfahrzeugstandheizungen, wie durch den Oberbegriff des unabhän gigen Patentanspruches 1 beschrieben.The present invention relates to burners, particularly for use tion in motor vehicle parking heaters, as by the preamble of the independent Gigen patent claim 1 described.

In einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im Bereich der Standheizun gen für Kraftfahrzeuge, aber auch bei Heizgeräten aus anderen Gebieten, kommen heutzutage Brenner zum Einsatz, die die in fossilen Energieträgern gespeicherte Energie in Wärmeenergie umwandeln. Die Brenner an sich beste hen dabei in der Regel aus einer Einrichtung zur Einführung und Aufbereitung des Brennstoffes, wie z. B. einer Zerstäuberdüse, einer Brennkammer, in die der derart aufbereitete Brennstoff eingeführt wird sowie einem darauf folgenden Flammrohr, aus dem die Abgase des Brenners schließlich in geeigneter Weise abgeführt werden.In a variety of applications, especially in the area of parking heaters conditions for motor vehicles, but also for heaters from other areas, Burners are used nowadays that are used in fossil fuels Convert stored energy into thermal energy. The best burner in itself usually come from a facility for introduction and preparation the fuel, such as. B. an atomizer nozzle, a combustion chamber in which the such prepared fuel is introduced and a subsequent one Flame tube, from which the exhaust gases of the burner are finally suitable be dissipated.

Die Verbrennung in dem Brenner erzeugt insbesondere im Bereich des Flamm rohres erhebliche Arbeitsgeräusche, so daß dem Brenner auf geeignete Weise Schalldämpfer nachgeordnet werden müssen, insbesondere wenn der Brenner in Heizgeräten für den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorgesehen ist. Schalldämp fer sind in der Regel aber sehr große Bauteile, was sich nachteilig auf den be nötigten Bauraum von mit einem derartigen Brenner ausgerüsteten Vorrichtun gen auswirkt, als auch auf die Komplexität der gesamten Baugruppe.The combustion in the burner produces in particular in the area of the flame pipe considerable working noise, so that the burner in a suitable manner Mufflers must be arranged, especially if the burner is provided in heaters for use in motor vehicles. Schalldämp fer are usually very large components, which is disadvantageous on the be required space of devices equipped with such a burner effects, as well as on the complexity of the entire assembly.

Aus der DE 36 01 399 C2 ist ein Brenner bekannt, bei dem das Flammrohr ei nen einzigen Ring von in Umfangsrichtung angeordneten Öffnungen aufweist. Ein derartiger einziger Ring von Öffnungen vermag die Verbrennungsge schwindigkeit im Flammrohr und damit eine wesentliche Einflußgröße für die Geräuschemission des Brenners nur unzureichend zu beeinflussen.From DE 36 01 399 C2 a burner is known in which the flame tube egg has a single ring of circumferentially arranged openings. Such a single ring of openings is capable of combusting Velocity in the flame tube and thus an essential influencing variable for the To influence the burner's noise inadequately.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Brenner mit Flamm rohr vorzusehen, dessen Geräuschbildung deutlich reduziert ist.The object of the present invention is therefore a burner with flame provide pipe, the noise is significantly reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der Un teransprüche beschrieben sind.This object is achieved by the features of independent claim 1 solved, expedient embodiments by the features of Un claims are described.

Vorgesehen ist ein Brenner, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeug standheizungen, mit einer Brennstoffzuführung, einer Brennkammer sowie ei nem Flammrohr, wobei das Flammrohr mit Öffnungen in seiner Wandung ver sehen ist, die ein Anordnungsmuster mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten und in Achsrichtung des Flammrohres hintereinander gestaffelten Öffnungen bilden. Durch die Öffnungen in der Wandung des Flammrohres er reicht man eine wirkungsvolle Geräuschreduzierung im Brenner bzw. in dem Heizgerät, in dem der Brenner eingebaut ist. Auf diese Art und Weise können aufwendige und großvolumige Schalldämpfer, einem Heizgerät nachgeschaltet werden müßten, unterbleiben. Damit wird die Einbindung einer mit einem Bren ner versehenen Baugruppe einfacher und, beispielsweise bei einer Anwendung im PKW, es verringert sich der Platzbedarf.A burner is provided, in particular for use in a motor vehicle parking heaters, with a fuel supply, a combustion chamber and egg Nem flame tube, the flame tube ver with openings in its wall that is see an arrangement pattern with a variety of over the perimeter distributed and staggered in the axial direction of the flame tube Make openings. Through the openings in the wall of the flame tube he enough effective noise reduction in the burner or in the Heater in which the burner is installed. That way you can elaborate and large-volume silencers, downstream of a heater should be avoided. This will integrate one with a bren ner provided assembly easier and, for example in an application in a car, the space requirement is reduced.

Der Brenner nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus derart ausgebildet sein, daß die Öffnungen im Flammrohr in Form einer Belo chung vorgesehen sind, wobei diese Belochung des Flammrohres vorzugswei se einem definierten Muster entspricht, wobei die Belochung des Flammrohres auch aus unterschiedlich großen Bohrungen bestehen kann, und wobei die Größe der Bohrungen vorzugsweise so gewählt ist, daß sich bestimmte Fre quenzen der Schwingungen des Flammrohres durch Interferenzen eliminieren.The burner according to the present invention can also be designed such that the openings in the flame tube in the form of a Belo Chung are provided, this perforation of the flame tube preferably se corresponds to a defined pattern, the perforation of the flame tube can also consist of holes of different sizes, and the Size of the holes is preferably chosen so that certain fre Eliminate sequences of the vibrations of the flame tube through interference.

Die ideale Verteilung der Bohrungen kann durch Berechnungen oder Versuche dem jeweiligen speziellen Anwendungsfall angepaßt werden.The ideal distribution of the holes can be determined by calculations or tests be adapted to the respective special application.

Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus der folgenden Beschrei bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, mit Bezug auf die bei gefügten Zeichnungen; darin zeigt:Further advantages and properties result from the following description Exercise a preferred embodiment of the invention, with reference to the joined drawings; therein shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Brenners nach Maßga be der vorliegenden Erfindung; Figure 1 is a section through an embodiment of a burner besga be the present invention.

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorlie genden Erfindung; Fig. 2 shows a second embodiment of a burner in accordance with the vorlie invention;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorlie genden Erfindung. Fig. 3 shows a third embodiment of a burner in accordance with the vorlie invention.

In der Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt.In Fig. 1 a first embodiment is shown of a burner according to the present invention.

Zu erkennen ist dabei auf der linken Seite eine Einrichtung zum Einführen des Brennstoffes in den Brenner, wobei es sich in der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsform um einen Düsenzerstäuber 2 handelt. An diesen Düsenzerstäuber 2 ist auf der rechten Seite ein Hitzeschild 4 angeflanscht, in den eine Einrichtung zum Zünden hineinragt. Gegenüber dem Düsenzerstäuber 2 ist, wie sich der Figur weiterhin entnehmen läßt, darüber hinaus ein Staukörper 8 vorgesehen, der über Befestigungslaschen 10 an dem Hitzeschild 4 fixiert ist. Auf dem Hit zeschild 4 des Brenners sitzt, wie der Fig. 1 weiterhin zu entnehmen ist, eine Brennkammer 12, die mit einem Boden 14 versehen ist, in dessen Zentrum sich eine Öffnung 16 befindet. Auf der rechten Seite der Brennkammer 12 ist dar über hinaus zu erkennen, daß sich an die Brennkammer 12 ein Flammrohr 18 anschließt, daß ebenfalls einen Boden 20 aufweist, der wiederum entsprechend der Öffnung 16 mit einer Öffnung 22 versehen ist, die in der dargestellten Aus führungsform in Anordnung und Abmessung der Öffnung 16 der Brennkammer 12 entspricht. It can be seen on the left-hand side a device for introducing the fuel into the burner, wherein the embodiment shown in FIG. 1 is a nozzle atomizer 2 . A heat shield 4 is flanged to this nozzle atomizer 2 on the right-hand side, into which a device for ignition projects. Compared to the nozzle atomizer 2 , as can also be seen in the figure, a bluff body 8 is also provided, which is fixed to the heat shield 4 via fastening tabs 10 . On the hit zeschild 4 of the burner sits, as can also be seen in FIG. 1, a combustion chamber 12 , which is provided with a bottom 14 , in the center of which there is an opening 16 . On the right side of the combustion chamber 12 it can also be seen that a flame tube 18 connects to the combustion chamber 12 , which also has a bottom 20 , which in turn is provided with an opening 22 corresponding to the opening 16 , which is shown in the off leadership form in the arrangement and dimensions of the opening 16 of the combustion chamber 12 corresponds.

Schließlich ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß die Wandung des Flammrohres 18 mit Öffnungen 24 versehen ist, durch die Schwingungen des Flammrohres 18 und damit eine Geräuschbildung desselben vermindert werden. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Öffnungen in der Form einer stocha stisch verteilten Belochung vorgesehen, wobei die einzelnen Löcher 24 in Grö ße, Form und Anordnung unterschiedlich sind.Finally, it can be seen from FIG. 1 that the wall of the flame tube 18 is provided with openings 24 , through which the vibrations of the flame tube 18 and thus noise generation thereof are reduced. In the embodiment shown in FIG. 1, the openings are provided in the form of a stochaically distributed perforation, the individual holes 24 being different in size, shape and arrangement.

In der Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Brenners nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei zu Fig. 1 identische Elemente auch mit identischen Bezugszeichen versehen sind. FIG. 2 shows a second embodiment of the burner in accordance with the present invention, elements identical to FIG. 1 also being provided with identical reference numerals.

Die Ausführungsform der Fig. 2 entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig. 1. Sie unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 aber dadurch, daß die Öffnungen 24 in der Wandung des Flammrohres 18 einem definierten Mu ster entsprechen, wobei in der dargestellten Ausführungform nebeneinander liegende Reihen von gleich großen Bohrungen 24 in der Wandung des Flamm rohres 18 vorgesehen sind. Aus Gründen der Einfachheit sind in der Fig. 2 nur zwei Reihen von Bohrungen 24 dargestellt, wobei es offensichtlich ist, daß die gesamte Wandung des Flammrohres 18 mit derartigen Reihen von Bohrungen 24 versehen sein kann.The embodiment of FIG. 2 corresponds essentially to that of FIG. 1. It differs from the embodiment of FIG. 1, however, in that the openings 24 in the wall of the flame tube 18 correspond to a defined pattern, in the embodiment shown side by side lying rows of holes 24 of the same size are provided in the wall of the flame tube 18 . For the sake of simplicity, only two rows of bores 24 are shown in FIG. 2, it being obvious that the entire wall of the flame tube 18 can be provided with such rows of bores 24 .

In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Brenners nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei wiederum identische Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Wie zu erkennen ist, folgen die Bohrungen 24 in der Wandung des Flammrohres 18 in der in Fig. 3 dargestell ten Ausführungsform einem geometrischen Muster, wobei in diesem Muster definiert unterschiedlich große Bohrungen 24 vorgesehen sind. Durch die un terschiedlich großen Bohrungen 24 nach Maßgabe des Ausführungsbeispieles in Fig. 3 kann der Rauchgasstrom des in Fig. 3 dargestellten Brenners so auf geteilt werden, daß sich bestimmte Frequenzen des Flammrohres 18 durch In terferenzen selbst eliminieren. Die Geräuschbildung des Brenners kann auf die se Weise erheblich verringert werden. In FIG. 3, another embodiment of the burner shown according to the present invention, again identical elements are provided with identical reference numerals. As can be seen, the bores 24 in the wall of the flame tube 18 in the embodiment shown in FIG. 3 follow a geometric pattern, bores 24 of different sizes being defined in this pattern. By un differently large holes 24 in accordance with the embodiment in Fig. 3 the flue gas stream of the burner shown can 3 are divided into Fig. That certain frequencies of the flame tube 18 by in terferenzen eliminate itself. The noise of the burner can be significantly reduced in this way.

Durch den erfindungsgemäßen Brenner, dessen Flammrohrwandung mit Öff nungen in stochastischer oder regelmäßiger Form versehen ist, wird somit auf überraschend einfache und vorteilhafte Art und Weise eine Geräuschreduzie rung des Brenners erreicht, wodurch sich eine Nachschaltung, z. B. eines Schalldämpfers, wie er bei herkömmlichen Brennern die Regel ist, erübrigt.By the burner according to the invention, the flame tube wall with Publ is provided in a stochastic or regular form surprisingly simple and advantageous way of reducing noise tion of the burner is reached, whereby a secondary connection, for. B. one Muffler, as is the rule with conventional burners, is unnecessary.

Die Anordnung z. B. eines Heizgerätes, das mit dem erfindungsgemäßen Bren ner ausgestattet ist, vereinfacht sich dadurch und nimmt weniger Raum ein.The arrangement z. B. a heater that with the Bren invention it is simplified and takes up less space.

Abgesehen von den in den Fig. 1 bis 3 separat dargestellten Ausführungsfor men ist natürlich auch eine Kombination einzelner Elemente der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen in weiteren Ausführungsformen möglich.Apart from the measures separately illustrated in FIGS. 1 to 3 Ausführungsfor a combination of individual elements of the embodiments shown in FIGS. 1 through 3 in other embodiments is of course possible.

Claims

1. Burner, in particular for use in a motor vehicle auxiliary heater, comprising a combustion chamber with a fuel supply and a combustion air supply, and also comprising a flame tube arranged downstream of the combustion chamber with openings penetrating the flame tube wall, through which exhaust gases from a flame tube surrounding the flame tube communicating with the flame tube outlet exhaust gas space into the flame tube to flow, characterized in that the openings (24) distributed an arrangement pattern having a plurality of the circumference of the flame tube and the flame tube are staggered one behind the other openings (24) in the axial direction.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the openings ( 24 ) in the flame tube ( 18 ) are provided in the form of a perforation.

3. Burner according to claim 2, characterized in that the Belo chung of the flame tube ( 18 ) corresponds to a defined pattern.

4. Burner according to one of claims 2 or 3, characterized in that that the perforation consists of holes of different sizes.

5. Burner according to claim 4, characterized in that the size of the bores is chosen so that certain frequencies of the oscillation of the flame tube ( 18 ) eliminate themselves by interference.