DE10111153B4 - heater - Google Patents
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Abstract
Heizgerät, umfassend einen Zerstäuberbrenner (24) mit einer Brennkammer (28) und einer Zerstäuberdüse (26) zur Einleitung eines Gemisches (30) aus Verbrennungsluft und durch Zerstäubung erzeugten Brennstoffpartikeln in die Brennkammer (28) sowie eine Glühzündeinrichtung (10), wobei die Glühzündeinrichtung (10) ein Glühzündorgan (12) und das Glühzündorgan (12) wenigstens bereichsweise umgebendes und dieses gegen direkte Anströmung durch das von der Zerstäuberdüse (26) eingeleitete Verbrennungsluft/Brennstoffpartikel-Gemisch (30) im Wesentlichen vollständig abschirmendes, brennstoffaufnahmefähiges Abschirmmaterial (32) umfasst.Heater, comprehensive an atomizer burner (24) with a combustion chamber (28) and an atomizing nozzle (26) for introducing a Mixture (30) of combustion air and generated by atomization Fuel particles in the combustion chamber (28) and a glow ignition device (10), the glow plug (10) a glow plug (12) and the glow plug (12) surrounding at least in some areas and this against direct inflow through that introduced by the atomizing nozzle (26) Combustion air / fuel particle mixture (30) essentially Completely shielding, fuel-absorbent shielding material (32) includes.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizgerät.The The present invention relates to a heater.
Bei Heizgeräten, wie sie beispielsweise als sogenannte Zusatzheizer oder Standheizungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, wird Brennstoff zusammen mit Verbrennungsluft in eine Brennkammer eingespeist und dort verbrannt. Die Verbrennung wird durch sogenannte Funkenstrecken gezündet, wie sie beispielsweise auch bei Heizbrennern in Gebäudeheizungen Anwendung finden. Die zur Zündung vorgesehenen Funkenstrecken, wie sie insbesondere im Zusammenhang mit sogenannten Zerstäuberbrennern Einsatz finden, bei welchen der zu verbrennende Brennstoff zusammen mit der Verbrennungsluft mit hoher Geschwindigkeit eingespritzt und dabei zerstäubt wird, sind vergleichsweise kostenintensiv und bedeuten somit insbesondere bei Heizgeräten kleinerer Bauart einen nicht unerheblichen Kostenfaktor.at heaters such as, for example, as so-called auxiliary heaters or auxiliary heaters used in motor vehicles, fuel is used along with Combustion air is fed into a combustion chamber and burned there. The combustion is ignited by so-called spark gaps, such as they are also used, for example, in heating burners in building heating systems. The one for ignition provided spark gaps, as related in particular with so-called atomizing burners Find use where the fuel to be burned together injected with the combustion air at high speed and atomized in the process are comparatively expensive and therefore mean in particular for heaters smaller design a not inconsiderable cost factor.
Aus
der nachveröffentlichten
Die
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein einen Zerstäuberbrenner mit einer Brennkammer und einer Zerstäuberdüse umfassendes Heizgerät eine kostengünstige Zündeinrichtung vorzusehen. It is the object of the present invention for an atomizing burner to provide an inexpensive ignition device with a combustion chamber and an atomizing nozzle.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 definierte Heizgerät gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention Object achieved by the heater defined in claim 1. advantageous Embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Die vorliegende Erfindung geht in Abkehr von der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise, Funkenstrecken zum Zünden von Zerstäuberbrennern einzusetzen, den Weg, eine deutlich kostengünstiger erhaltbare und einzubauende, nach dem Prinzip einer Glühzündeinrichtung arbeitende Zündeinrichtung einzusetzen. Dies war bisher nicht möglich, da aufgrund der bei Zerstäuberbrennern vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit der in die Brennkammer eingespritzten Materialien die Wärmeabfuhr aus einem Glühzündorgan derart stark war, dass dieses selbst in seiner unmittelbaren Umgebung die zur Zündung der Verbrennungsmaterialien erforderliche Temperatur nicht mehr erzeugen konnte. Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Glühzündorgan jedoch durch Abschirmmaterial abgeschirmt ist, wird die Wärmeübertragung auf das mit hoher Geschwindigkeit strömende Material deutlich reduziert. Stattdessen wird in dem Abschirmmaterial der zusammen mit Verbrennungsluft mit hoher Geschwindigkeit eingespritzte und damit zerstäubte Brennstoff aufgenommen, so dass sich in der unmittelbaren Umgebung des Glühzündorgans, welches gegen eine Strömung mit hoher Geschwindigkeit abgeschirmt ist, Brennstoff ansammelt und nunmehr durch das Glühzündorgan gezündet werden kann. Um die strömungsbedingte Wärmeabfuhr aus dem Glühzündorgan soweit als möglich ausschließen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch das Abschirmmaterial das Glühzündorgan gegen direkte Anströmung von von einer Zerstäuberdüse abgegebenem Material im Wesentlichen vollständig abgeschirmt ist.The The present invention is a departure from that of the prior art known procedure, spark gaps for igniting atomizer burners use, the way to a much cheaper to obtain and install, after the principle of a glow ignition device working ignition device use. This was previously not possible because of the atomising burners existing flow velocity of the materials injected into the combustion chamber from a glow plug was so strong that even in its immediate vicinity the one for ignition the temperature of the combustion materials no longer required could generate. Because according to the present Invention the glow plug however, is shielded by shielding material, the heat transfer significantly reduced to the material flowing at high speed. Instead, the shielding material is combined with the combustion air Fuel injected at high speed and thus atomized recorded so that in the immediate vicinity of the glow ignition element, which against a current is shielded at high speed, fuel accumulates and now through the glow plug ignited can be. To the flow-related heat dissipation from the glow plug as far as possible exclude to be able is provided according to the invention that the shielding material protects the glow plug against direct flow from emitted by an atomizer nozzle Material essentially complete is shielded.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "brennstoffaufnahmefähiges Material" Material miteinbezieht, das aufgrund seiner Formgebung Hohlräume bildet, in welchen das Material sich ansammeln kann, wobei hier nicht notwendigerweise ein direktes Eindringen des Brennstoffs in das Material selbst erfolgen muss. Gleichwohl sind auch Materialien miteinbezogen, die eine derartige körperliche Struktur aufweisen, dass der Brennstoff darin aufgenommen, also beispielsweise absorbiert wird, wie dies bei porösem Material der Fall ist.It it should be pointed out here that in the sense of the present invention the term "fuel absorbable material" includes material, which, due to its shape, forms cavities in which the Material can accumulate, although not necessarily here direct penetration of the fuel into the material itself got to. Nevertheless, materials are also included that have such a physical Have structure that the fuel is included in it, so is absorbed, for example, as is the case with porous material.
Wenn das Abschirmmaterial wenigstens bereichsweise in Abstand zu dem Glühzündorgan angeordnet ist, kann in dem Raumbereich zwischen dem Abschirmmaterial und dem Glühzündorgan eine strömungsberuhigte Brennstoff enthaltende Atmosphäre geschaffen werden, die durch das Glühzündorgan sehr leicht gezündet werden kann.If the shielding material at least in some areas at a distance from the Glühzündorgan is arranged in the space between the shielding material and the glow plug a calming flow Atmosphere containing fuel be created that are easily ignited by the glow plug can.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung kann vorgesehen sein, dass das Glühzündorgan durch eine Trägeranordnung getragen ist und dass das Abschirmmaterial wenigstens bereichsweise in Abstand zu der Trägeranordnung angeordnet ist. Es wird durch diese Maßnahme die Wärmeübertragung von dem Abschirmmaterial auf die Trägeranordnung erschwert mit der Folge, dass die Zündeffizienz der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung weiter verbessert werden kann.In a further preferred embodiment of the ignition device according to the invention, it can be provided that the glow ignition element is carried by a carrier arrangement and that the shielding material is arranged at least in regions at a distance from the carrier arrangement. It is through this measure that heat is transferred of the shielding material on the carrier arrangement complicates with the result that the ignition efficiency of the ignition device according to the invention can be further improved.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Glühzündorgan langgestreckt ist und dass das Abschirmmaterial sich wenigstens entlang eines freien Endbereichs des Glühzündorgans erstreckt. Um dabei eine möglichst gute Abschirmwirkung erzielen zu können, kann vorgesehen sein, dass das Abschirmmaterial sich über den freien Endbereich des Glühzündorgans hinaus erstreckt. Das Abschirmmaterial kann einen das Glühzündorgan im Wesentlichen zylindrisch umgebenden Abschirmmaterialkörper bilden.For example can be provided that the glow plug is elongated and that the shielding material extends at least along a free end region of the glow plug extends. To do one if possible To be able to achieve good shielding effects can be provided that the shielding material is over the free end area of the glow plug extends beyond. The shielding material can be a glow plug form essentially cylindrical surrounding shielding material body.
Als Materialien für das Abschirmmaterial können beispielsweise poröse Materialien eingesetzt werden, wobei hier aufgrund seiner thermischen und mechanischen Beständigkeit Schaumkeramikmaterial ein besonders bevorzugtes Material ist. Auch ist der Einsatz von geflechtartigem Material, wie z.B.As Materials for the shielding material can for example porous Materials are used, being here due to its thermal and mechanical resistance Foam ceramic material is a particularly preferred material. Also is the use of braid-like material, such as
Drahtgeflecht, möglich. Es sei darauf hingewiesen, dass der Ausdruck "Geflecht" zum Ausdruck bringen soll, dass hier nach Art eines Geflechts, Gewirks, Gestricks oder Gewebe ineinander eingreifende bzw. einander überlappende Materialabschnitte vorhanden sind. Eine Beschränkung auf eine bestimmte Herstellungsweise dieses geflechtartigen Materials wird dadurch nicht eingeführt.Wire mesh, possible. It should be noted that the term "braid" is intended to express that here in the manner of a braid, knitted fabric, knitted fabric or woven fabric intervening or overlapping Material sections are available. A limitation to a specific manufacturing method this braid-like material is not introduced.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:embodiments the invention are explained below with reference to the drawings. It shows:
In
In
der in
Der
Abschirmkörper
Die vorliegende Erfindung schafft somit die Möglichkeit, auch bei sogenannten Zerstäuberbrennern die im Vergleich zu Funkenstrecken sehr kostengünstigen Glühstifte zum Zünden des eingespritzten Luft/Brennstoff-Gemisches zum Einsatz zu bringen, da der zum Zünden dieses Gemisches relevante Bereich des Glühstifts gegen das mit hoher Geschwindigkeit heranströmende Gemisch und somit eine übermäße strömungsinduzierte Wärmeabfuhr weitgehend abgeschirmt ist.The The present invention thus creates the possibility of so-called atomising burners the very inexpensive glow plugs for igniting the spark gaps to use injected air / fuel mixture, because the one to ignite this mixture relevant area of the glow plug against that with high Speed approaching Mixture and thus an excessive flow-induced Heat dissipation largely is shielded.
Bei
der in
Man
erkennt in
Es
sei darauf hingewiesen, dass in beiden vorangehend beschriebenen
Ausgestaltungsformen selbstverständlich
das für
die Brennstoffpartikel aufnahmefähige
Material, d.h. der Abschirmkörper
Neben dem Vorteil der deutlich geringeren Materialkosten im Vergleich zu einer mit Funkenstrecke ausgebildeten Zündeinrichtung ist die erfindungsgemäß und nach dem Prinzip einer Glühzündung arbeitende Zündeinrichtung mit vergleichsweise geringer elektrischer Leistung betreibbar.Next the advantage of significantly lower material costs in comparison to an ignition device designed with a spark gap is according to the invention and according to the principle of a glow ignition ignition device can be operated with comparatively low electrical power.
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