DE10122147A1

DE10122147A1 - two-fluid nozzle

Info

Publication number: DE10122147A1
Application number: DE2001122147
Authority: DE
Inventors: Palle Olsen; Rasmussen Per Brandt
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-11-28
Also published as: WO2002089995A1

Abstract

Es wird eine Zweistoffdüse angegeben mit einer Drallkammer (2), die eine Austrittsdüse (1) aufweist und in die eine Gaskanalanordnung (4, 5) am Umfang und eine Brennstoffkanalanordnung (9, 10) stirnseitig auf der der Austrittsdüse (1) gegenüberliegenden Seite münden, wobei die Drallkammer (2) zumindest im Bereich der Gaskanalanordnung (4, 5) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. DOLLAR A Man möchte eine derartige Zweistoffdüse bei Brennstoffzellen verwenden können. DOLLAR A Hierzu ist vorgesehen, daß der Durchmesser der Drallkammer (2) um mindestens den Faktor (7) größer ist als der Durchmesser der Austrittsdüse (11).The invention relates to a two-substance nozzle with a swirl chamber (2) which has an outlet nozzle (1) and into which a gas channel arrangement (4, 5) on the circumference and a fuel channel arrangement (9, 10) open on the end on the side opposite the outlet nozzle (1) The swirl chamber (2) has a circular cross section at least in the region of the gas channel arrangement (4, 5). DOLLAR A One would like to be able to use such a two-component nozzle in fuel cells. DOLLAR A For this it is provided that the diameter of the swirl chamber (2) is at least a factor (7) larger than the diameter of the outlet nozzle (11).

Description

Die Erfindung betrifft einer Zweistoffdüse mit einer Drallkammer, die eine Austrittsdüse aufweist und in die eine Gaskanalanordnung am Umfang und eine Brennstoffka nalanordnung stirnseitig auf der der Austrittsdüse ge genüberliegenden Seite münden, wobei die Drallkammer zumindest im Bereich der Gaskanalanordnung einen kreis förmigen Querschnitt aufweist.The invention relates to a two-component nozzle with a Swirl chamber which has an outlet nozzle and into which a circumferential gas channel arrangement and a fuel box nalanordnung ge on the face of the outlet nozzle opposite side open, the swirl chamber a circle at least in the area of the gas duct arrangement has a shaped cross section.

Eine derartige Zweistoffdüse ist aus DE 197 52 245 C2 bekannt. Die Drallkammer weist einen zylinderförmigen Abschnitt auf, in dessen Umfangswand die Gaskanalanord nung mündet. An diesem Abschnitt schließt sich auf der der Brennstoffkanalanordnung gegenüberliegenden Seite ein kegelförmiger Abschnitt an, an dessen Spitze die Austrittsdüse angeordnet ist. Das Gehäuse dieser Zwei stoffdüse ist aus mehreren plattenartigen Teilen zusammengesetzt. Das Verhältnis des Durchmessers des zylin derförmigen Abschnitts zum Durchmesser der Austrittsdü se liegt zwischen 2 und 6, vorzugsweise zwischen 3 und 4.Such a two-component nozzle is from DE 197 52 245 C2 known. The swirl chamber has a cylindrical shape Section in the circumferential wall of the gas channel arrangement opening opens. This section joins the opposite side of the fuel channel arrangement a conical section, at the tip of which Outlet nozzle is arranged. The casing of these two The fabric nozzle is composed of several plate-like parts. The ratio of the diameter of the cylin deriform section to the diameter of the outlet nozzle It is between 2 and 6, preferably between 3 and 4th

Eine andere Zweistoffdüse ist aus DE 41 18 538 C2 be kannt. Hier mündet der Brennstoffkanal nicht stirnsei tig in die Drallkammer, sondern der Brennstoffkanal ist durch ein Rohr verlängert, das bis in die Drallkammer hineingeführt ist. Der Eintritt des Gases in die Drall kammer erfolgt so, daß das Gas das Rohr zunächst um strömt.Another two-component nozzle is from DE 41 18 538 C2 known. The fuel channel does not open here tig in the swirl chamber, but the fuel channel is extended by a tube that extends into the swirl chamber is introduced. The entry of the gas into the swirl Chamber is done so that the gas around the tube first flows.

Bei Zweistoffdüsen für Ölbrenner, wie sie in den ge nannten Entgegenhaltung beschrieben sind, besteht die erzeugte Mischung aus Luft und einem flüssigen, fein zerstäubten Brennstoff, beispielsweise Heizöl. Das Mi schungsverhältnis ist so gewählt, daß ein kleiner Luftüberschuß im Verhältnis zu der Menge besteht, die theoretisch für eine vollständige Verbrennung erforder lich wäre. Typischerweise verwendet man einen Überschuß von 3 bis 6%. Bei Ölbrennern hat man allerdings den Vorteil, daß diese mit einem intermittierenden Betrieb arbeiten können, wobei in den Zeiten, in denen Öl ver brannt wird, relativ große Mengen an Öl und Luft durch gesetzt werden können.With two-component nozzles for oil burners, such as those in the ge cited document, there is generated mixture of air and a liquid, fine atomized fuel, for example heating oil. The Wed ration ratio is chosen so that a small Excess air in proportion to the amount that exists theoretically required for complete combustion would be. Typically an excess is used from 3 to 6%. With oil burners, however, you have that Advantage that this with an intermittent operation can work, in the times when oil ver burns relatively large amounts of oil and air can be placed.

Anders sieht es aus bei Zweistoffdüsen, die für Brenn stoffzellen verwendet werden sollen. Hier ist es erfor derlich, daß relativ kleine Mengen an Brennstoff und dementsprechend auch relativ kleine Mengen Luft durch gesetzt werden, dies allerdings kontinuierlich oder zu mindest über längere Zeiträume. Dennoch muß auch bei den kleinen Massenströmen eine hervorragende Durch mischung von Brennstoff und Luft erreicht werden, d. h. der Brennstoff muß in möglichst kleinen Tröpfchen vor liegen.It looks different with two-component nozzles, which are for Brenn fabric cells are to be used. Here it is needed derlich that relatively small amounts of fuel and accordingly also relatively small amounts of air through be set, however continuously or too at least over longer periods. Nevertheless also with the small mass flows an excellent through mixture of fuel and air can be achieved, d. H. the fuel must be in the smallest possible droplets lie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zwei stoffdüse bereitzustellen, die für eine Brennstoffzelle geeignet ist.The invention has for its object a two Provide material nozzle for a fuel cell suitable is.

Diese Aufgabe wird bei einer Zweistoffdüse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Durchmesser der Drallkammer um mindestens den Faktor 7 größer ist als der Durchmesser der Austrittsdüse.This task is the beginning of a two-fluid nozzle mentioned type in that the diameter of the Swirl chamber is greater than at least a factor of 7 the diameter of the outlet nozzle.

Bei dieser Ausgestaltung erreicht man, daß man auch bei kleinen Brennstoffmengen und dementsprechend kleinen Luftmengen bei Dauerbetrieb eine ausreichende Durch mischung von Brennstoff und Luft erzielen kann. Bei Brennstoffzellen kann beispielsweise Heizöl als Brenn stoff verwendet werden. Aus dem Heizöl wird Wasserstoff gewonnen. Die Wasserstoffgewinnung erfolgt durch einen Reformierungsprozeß, wobei das Öl im voraus fein zer stäubt und mit Luft im richtigen Verhältnis vermischt sein muß. Bei Brennstoffzellen wird oft eine unter stöchiometrische Reaktion gewünscht. Eine derartige Re aktion läuft beispielsweise nach folgender Reaktions gleichung ab:
With this configuration it is achieved that even with small amounts of fuel and correspondingly small amounts of air in continuous operation, a sufficient mixture of fuel and air can be achieved. In fuel cells, for example, heating oil can be used as fuel. Hydrogen is obtained from the heating oil. The hydrogen is obtained through a reforming process, the oil must be finely atomized beforehand and mixed with air in the correct ratio. A stoichiometric reaction is often desired in fuel cells. Such a reaction takes place, for example, according to the following reaction equation:

C₂H₄ + O₂ → 2H₂ + 2CO 1C ₂ H ₄ + O ₂ → 2H ₂ + 2CO 1

Für eine vollständige Verbrennung, wie sie beispiels weise in einem Ölbrenner erfolgt, würde die Reaktions gleichung für die gleiche Brennstoffmenge nach folgender Reaktionsgleichung 2 ablaufen, d. h. mit dreifacher Sauerstoffmenge und damit entsprechend dreifacher Luft menge:
For a complete combustion, such as takes place in an oil burner, the reaction equation for the same amount of fuel would run according to the following reaction equation 2 , ie with three times the amount of oxygen and therefore three times the amount of air:

C₂H₄ + 3O₂ → 2H₂O + 2CO₂ 2C ₂ H ₄ + 3O ₂ → 2H ₂ O + 2CO ₂ 2

Der Grund für das unterstöchiometrische Verhalten bei Reaktion 1 ist der Wunsch nach Bildung von Kohlenmon oxid und Wasserstoff, die nachfolgend unter zusätzli cher Energiegewinnung weiter reagieren können. Das Mi schen von Öl und Luft vor der Reformierung kann bei spielsweise in einer Zweistoffdüse erfolgen, wie dies aus den genannten Entgegenhaltungen bekannt ist. Auf grund der kleinen Luftmenge (die Luftmenge ist, wie oben angegeben, bei der Reaktion 1 gedrittelt) wird aber mit den bekannten Zweistoffdüse keine ausreichende Zerstäubung erreicht. Wenn man jedoch das Durchmesser verhältnis mindestens auf den Wert 7 setzt, dann wird eine gute Zerstäubung erreicht.The reason for the substoichiometric behavior in reaction 1 is the desire for the formation of carbon monoxide and hydrogen, which can then react further with additional energy. The mixing of oil and air before reforming can be done in a two-fluid nozzle, for example, as is known from the cited documents. Due to the small amount of air (the amount of air is, as stated above, third in reaction 1 ), however, adequate atomization is not achieved with the known two-component nozzle. However, if the diameter ratio is set to at least 7, good atomization is achieved.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß für ein Verhältnis der Durchmesser von Drallkammer und Austrittsdüse gilt:
It is preferably provided that the following applies to a ratio of the diameter of the swirl chamber and the outlet nozzle:

7 ≦ D_K/D_A ≦ 30, insbesondere 7 ≦ D_K/D_A ≦ 18,
7 ≦ D _K / D _A ≦ 30, in particular 7 ≦ D _K / D _A ≦ 18,

wobei D_K der Durchmesser der Drallkammer und D_A der Durchmesser der Austrittsdüse ist. Versuche haben erge ben, daß ein Durchmesserverhältnis, das über 7, aber unter 30, vorzugsweise sogar bei 18 oder weniger liegt, die besten Ergebnisse zeigt. Das Heizöl-Luft-Gemisch, das mit einer derartigen Zweistoffdüse erzeugt werden kann, ist hervorragend zum Betrieb einer Brennstoffzel le geeignet. where D _{K is} the diameter of the swirl chamber and D _{A is} the diameter of the outlet nozzle. Experiments have shown that a diameter ratio which is above 7 but below 30, preferably even 18 or less, gives the best results. The heating oil-air mixture that can be generated with such a two-substance nozzle is ideally suited for operating a fuel cell.

Vorzugsweise mündet die Brennstoffkanalanordnung über eine Brennstoffdüse in die Drallkammer, deren Durchmes ser kleiner als der Durchmesser der Austrittsdüse ist. Durch die Wahl eines kleineren Durchmessers für die Brennstoffdüse wird eine Dämpfung von Druckimpulsen des Brennstoffs beim Eintritt in die Drallkammer erreicht. Man nimmt an, daß dies einen vorteilhaften Effekt auf die Zerstäubung das Heizöls in der Luft hat. Dadurch, daß die Austrittsdüse einen größeren Durchmesser als die Brennstoffdüse aufweist, wird vermieden, daß sich in der Drallkammer ein "Stau" bildet, der eine Zerstäu bung des Heizöls behindern könnte.The fuel channel arrangement preferably opens out a fuel nozzle in the swirl chamber, the diam water is smaller than the diameter of the outlet nozzle. By choosing a smaller diameter for the Fuel nozzle is a damping of pressure pulses of the Fuel reached when entering the swirl chamber. This is believed to have a beneficial effect there is atomization of the heating oil in the air. Thereby, that the outlet nozzle has a larger diameter than has the fuel nozzle, is avoided in the swirl chamber forms a "traffic jam", which is an atomization heating oil.

Auch ist bevorzugt, daß die Brennstoffdüse einen Ab schnitt der Brennstoffkanalanordnung mit vermindertem Durchmesser bildet. Der in die Drallkammer eingespeiste Brennstoff kann auch bei einer normalen oder langsamen Zufuhr ausreichend gedämpft werden, um die gewünschte Zerstäubung zu realisieren. Die Verluste bei der Zufüh rung des Brennstoffs werden allerdings klein gehalten, weil sich der erhöhte Widerstand in der Brennstoff ka nalanordnung auf den relativ kurzen Bereich der Brenn stoffdüse beschränkt. Der Gas- oder Luftwirbel, der sich in der Drallkammer ausbildet, ist dann in der La ge, von dem zugeführten Brennstoff sozusagen immer nur die äußere Schicht abzuschälen, was zu einer kontrol lierten Zerstäubung des Brennstoffs vor allem dann führt, wenn nur geringe Brennstoffmengen mit wenig Luft zerstäubt werden sollen.It is also preferred that the fuel nozzle has an Ab cut the fuel channel assembly with reduced Diameter forms. The one fed into the swirl chamber Fuel can also be normal or slow Supply should be steamed enough to get the desired one To realize atomization. The losses in the feed fuel is kept small, because the increased resistance in the fuel ka nalanordnung on the relatively short area of the focal limited fabric nozzle. The gas or air vortex, the forms in the swirl chamber is then in the La ge, of the supplied fuel, so to speak peel off the outer layer, resulting in a control atomization of the fuel especially then leads when only small amounts of fuel with little air should be atomized.

Vorzugsweise mündet die Gaskanalanordnung unmittelbar im Anschluß an eine Stirnseite in die Drallkammer, in der die Brennstoffkanalanordnung in die Drallkammer mündet. Das aus den Mündungen der Gaskanalanordnung austretende Gas kann sich also nur in Richtung auf die Austrittsdüse hin ausbreiten. Damit wird vermieden, daß sich eine Gasströmung in der Drallkammer ergibt, die von der Austrittsdüse weg gerichtet ist. Das Zusammen wirken von Gas und Brennstoff wird vielmehr so be schränkt, daß einer Strömung des Brennstoffs in Rich tung auf die Austrittsdüse lediglich eine tangentiale Gasströmung zugeordnet ist, die ebenfalls eine Strö mungskomponente in Richtung auf die Austrittsdüse auf weist. Damit wird auch beim Austreten des Brennstoff- Gas-Gemischs aus der Zweistoffdüse eine Bedingung ge schaffen, die für eine Zerstäubung des Brennstoffs gün stig ist. Eine Wiedervereinigung der Tröpfchen zu grö ßeren Tropfen wird vermieden. Vorzugsweise ist ein Ge häuserücksprung um das Austrittsende der Austrittsdüse herum angeordnet. Das austretende Gas-Brennstoff- Gemisch tritt dann sozusagen aus einer Spitze der Zwei stoffdüse aus, so daß Umgebungsluft nachströmen kann. Dies sind günstigen Bedingungen für den Betrieb an ei ner Brennstoffzelle.The gas channel arrangement preferably opens directly following an end face into the swirl chamber, in the fuel channel assembly into the swirl chamber empties. That from the mouths of the gas channel arrangement escaping gas can only move towards the Spread out the outlet nozzle. This avoids that there is a gas flow in the swirl chamber which is directed away from the outlet nozzle. The together the effect of gas and fuel is rather so restricts that flow of fuel into Rich tion on the outlet nozzle is only a tangential Gas flow is assigned, which is also a flow tion component in the direction of the outlet nozzle has. This means that even if the fuel Gas mixture from the two-fluid nozzle a condition ge create that gün for atomization of the fuel is stig. A reunification of the droplets too big Outer drops are avoided. Preferably a Ge recess around the outlet end of the outlet nozzle arranged around. The leaking gas fuel Mixture then emerges from a tip of the two, so to speak material nozzle so that ambient air can flow in. These are favorable conditions for the operation on egg ner fuel cell.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer derar tigen Zweistoffdüse zur Einleitung einer unterstöchio metrischen Reaktion. Wie oben erläutert, läßt sich eine derartige Reaktion, bei der nur relativ geringe Luft mengen zulässig sind, mit guten Ergebnissen bei einer Zweistoffdüse erzielen, die den geschilderten Aufbau hat.The invention also relates to the use of one of these two-component nozzle to initiate a substoichio metric response. As explained above, one can such reaction, in which only relatively little air quantities are allowed, with good results at one Achieve two-substance nozzle, the structure described Has.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Reaktion eine Reformierung ist. It is particularly preferred that the reaction is a Reforming is.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich nung beschrieben. Darin zeigen:The invention is preferred below on the basis of one th embodiment in connection with the drawing described. In it show:

Fig. 1 einen Querschnitt II-II durch eine Zweistoff düse nach Fig. 2 und Fig. 1 shows a cross section II-II through a two-substance nozzle according to Fig. 2 and

Fig. 2 einen Längsschnitt I-I nach Fig. 1. Fig. 2 shows a longitudinal section II of FIG. 1.

Eine Zweistoffdüse 1 weist eine Drallkammer 2 auf, die im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist. Sie weist auf jeden Fall einen kreisförmigen Querschnitt auf, wie er beispielsweise auch durch eine konische Ausbildung realisiert werden kann. In die Umfangswand 3 der Drallkammer 2 münden in Umfangsrichtung gleichför mig verteilt mehrere Gaskanäle 4, 5, die zusammen eine Gaskanalanordnung bilden. Über die Gaskanalanordnung kann ein Gas, beispielsweise Luft, in die Drallkammer 2 eingespeist werden, so daß in der Drallkammer 2 ein Luftwirbel entsteht.A two-fluid nozzle 1 has a swirl chamber 2 which is essentially hollow cylindrical. In any case, it has a circular cross section, as can also be achieved, for example, by a conical design. In the peripheral wall 3 of the swirl chamber 2 open in the circumferential direction evenly distributed several gas channels 4 , 5 , which together form a gas channel arrangement. A gas, for example air, can be fed into the swirl chamber 2 via the gas channel arrangement, so that an air vortex is created in the swirl chamber 2 .

Eine Stirnseite 6 ist im wesentlichen als ebene Fläche ausgebildet. Diese ebene Fläche wird durch die stirn seitige Außenwand eines Gehäuseteils 7 gebildet, das mit einem Gehäuseteil 8 verbunden ist, in dem die Drallkammer 2 untergebracht ist. In dem Gehäuseteil 7 befindet sich ein Brennstoffkanal 9, der über eine Brennstoffdüse 10 in die Drallkammer 2 mündet. Die Brennstoffdüse 10 weist einen Durchmesser auf, der um den Faktor 6 kleiner ist als der Durchmesser des Brenn stoffkanals 9, genauer gesagt als der Abschnitt des Brennstoffkanals 9, der in Strömungsrichtung des zugeführten Brennstoffs vor der Brennstoffdüse 10 liegt. Durch den relativ großen Querschnitt des Brennstoffka nals 9 wird erreicht, daß der Strömungswiderstand für den Brennstofftransport klein bleibt. Auch wird er reicht, daß der Brennstoff relativ langsam in die Drallkammer 2 eintreten kann. Die Zerstäubung des Brennstoffs erfolgt durch den Gaswirbel. Die Brenn stoffdüse 10 dämpft dabei Druckimpulse, die bei der Brennstoffzufuhr auftreten könnten.An end face 6 is essentially designed as a flat surface. This flat surface is formed by the front outer wall of a housing part 7 which is connected to a housing part 8 in which the swirl chamber 2 is housed. In the housing part 7 there is a fuel channel 9 which opens into the swirl chamber 2 via a fuel nozzle 10 . The fuel nozzle 10 has a diameter which is smaller by a factor of 6 than the diameter of the fuel channel 9 , more precisely as the portion of the fuel channel 9 , which is in the direction of flow of the supplied fuel in front of the fuel nozzle 10 . The relatively large cross section of the fuel channel 9 ensures that the flow resistance for fuel transport remains small. It is also sufficient that the fuel can enter the swirl chamber 2 relatively slowly. The fuel is atomized by the gas vortex. The fuel nozzle 10 dampens pressure pulses that could occur during the supply of fuel.

An der dem Gehäuseteil 7 gegenüberliegenden Stirnseite der Drallkammer 2 ist eine Austrittsdüse 11 angeordnet, die weiter unten näher beschrieben wird.On the end face of the swirl chamber 2 opposite the housing part 7 , an outlet nozzle 11 is arranged, which will be described in more detail below.

Die Brennstoffdüse 10 weist eine relativ große Länge auf. Diese Länge beträgt mindestens das 2,5-fache des Durchmessers der Brennstoffdüse 10. Damit wird er reicht, daß der in die Drallkammer 2 eintretende Brenn stoffstrahl zumindest schwach in die Drallkammer 2 hin ein und in Richtung auf die Austrittsdüse 11 gerichtet ist.The fuel nozzle 10 has a relatively long length. This length is at least 2.5 times the diameter of the fuel nozzle 10 . So that it is sufficient that the fuel jet entering the swirl chamber 2 is at least weakly directed into the swirl chamber 2 and directed towards the outlet nozzle 11 .

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, münden die Gaskanäle 4, 5 unmittelbar im Anschluß an das Gehäuse teil 7, so daß das durch die Gaskanäle 4, 5 eintretende Gas gezwungen ist, ausschließlich in Richtung auf die Austrittsdüse 11 hin zu strömen, wobei natürlich durch die zylinderförmige Ausbildung der Drallkammer 2 dafür gesorgt ist, daß dabei ein Gaswirbel entsteht, der in der Lage ist, sich mit dem eintretenden Brennstoff sehr gut zu mischen. Dieser Gaswirbel bewegt sich dann mit dem zerstäubten Brennstoff zusammen auf die Austritts düse 11 hin, wo das Gemisch beim Austritt zerstäubt wird. Dabei erfolgt die Mischung des Brennstoffs mit dem Gas nicht unbedingt bereits vollständig beim Ein tritt des Brennstoffs in die Drallkammer 2, d. h. am Ende der Brennstoffdüse 10. Vielmehr wird durch den Gaswirbel erreicht, daß auch der Brennstoff, der in der Drallkammer 2 noch strahlförmig vorliegt, mit hervorra genden Ergebnissen gemischt werden kann.As can be seen in particular from Fig. 2, the gas channels 4 , 5 open immediately after the housing part 7 , so that the gas entering through the gas channels 4 , 5 is forced to flow exclusively in the direction of the outlet nozzle 11 , whereby, of course, the cylindrical design of the swirl chamber 2 ensures that a gas vortex is produced which is able to mix very well with the fuel entering. This vortex of gas then moves together with the atomized fuel to the outlet nozzle 11 , where the mixture is atomized at the outlet. The mixing of the fuel with the gas does not necessarily take place completely when the fuel enters the swirl chamber 2 , ie at the end of the fuel nozzle 10 . Rather, it is achieved by the gas vortex that the fuel, which is still present in the swirl chamber 2 in the form of a jet, can be mixed with outstanding results.

Die Austrittsdüse 11 weist eine Länge auf, die minde stens das 1,8-fache ihres Durchmessers beträgt. Darüber hinaus hat sie einen größeren Durchmesser als die Brennstoffdüse 10. Durch das Durchmesserverhältnis wird gewährleistet, daß kein "Stau" in der Drallkammer 2 entsteht, das Gas-Brennstoff-Gemisch also gut durch die Austrittsdüse 11 abfließen kann. Gleichwohl bildet auch die Austrittsdüse 11 einen gewissen Drosselwiderstand, insbesondere durch ihre Länge. Mit der Länge der Aus trittsdüse 11 wird erreicht, daß das Gas-Brennstoff- Gemisch mit einer gewissen Richtung aus der Zweistoff düse 1 ausgestoßen wird. Dies ist insbesondere im Zu sammenhang mit einer Brennstoffzelle von Vorteil, weil man damit dafür sorgen kann, daß das Gas-Brennstoff- Gemisch an den Ort verbracht werden kann, wo es letzt endlich reagieren soll.The outlet nozzle 11 has a length which is at least 1.8 times its diameter. In addition, it has a larger diameter than the fuel nozzle 10 . The diameter ratio ensures that there is no "jam" in the swirl chamber 2 , that is to say the gas / fuel mixture can flow off well through the outlet nozzle 11 . Nevertheless, the outlet nozzle 11 also forms a certain throttle resistance, in particular due to its length. With the length of the exit nozzle 11 is achieved that the gas-fuel mixture is ejected in a certain direction from the two-substance nozzle 1 . This is particularly advantageous in connection with a fuel cell, because it can be used to ensure that the gas-fuel mixture can be brought to the place where it should finally react.

Die Austrittsdüse 11 ist in einem Gehäuseteil 12 ange ordnet, der an das Gehäuseteil 8 angesetzt ist. Der Ge häuseteil 12 weist hierbei einen Innenkonus 13 auf, der eine Durchmesserverringerung vom Durchmesser D_K der Drallkammer 2 zum Durchmesser D_A der Austrittsdüse 11 bewirkt. Das Gehäuseteil 8 ist seiner Stirnseite ent sprechend angeschrägt, so daß man den Innenkonus 13 gleichzeitig als Anlagefläche für die Verbindung der Gehäuseteile 8, 12 verwenden kann.The outlet nozzle 11 is arranged in a housing part 12 which is attached to the housing part 8 . The Ge housing part 12 here has an inner cone 13 , which causes a diameter reduction from the diameter D _{K of} the swirl chamber 2 to the diameter D _{A of} the outlet nozzle 11 . The housing part 8 is beveled accordingly, so that you can use the inner cone 13 as a contact surface for the connection of the housing parts 8 , 12 at the same time.

Die Austrittsdüse 11 ist in einem Vorsprung 14 am Ge häuseteil 12 angeordnet. Mit anderen Worten ist das Austrittsende 15 der Austrittsdüse 11 von einem Rück sprung 16 des Gehäuseteils 12 umgeben. Dieser Rück sprung 16 ermöglicht, daß das Gas-Brennstoff-Gemisch, das aus der Austrittsdüse 11 austritt, eine gewisse Menge an Umgebungsluft mitreißt.The outlet nozzle 11 is arranged in a projection 14 on the Ge housing part 12 . In other words, the outlet end 15 of the outlet nozzle 11 is surrounded by a return jump 16 of the housing part 12 . This return jump 16 enables the gas-fuel mixture that emerges from the outlet nozzle 11 to entrain a certain amount of ambient air.

Claims

1. Two-fluid nozzle with a swirl chamber which has an outlet nozzle and into which a gas channel arrangement on the circumference and a fuel channel arrangement open on the end face on the side opposite the outlet nozzle, the swirl chamber having a circular cross section at least in the region of the gas channel arrangement, characterized in that net that the diameter of the swirl chamber ( 2 ) is at least a factor of 7 larger than the diameter of the outlet nozzle ( 11 ).

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that for a ratio of the diameter of the swirl chamber ( 2 ) and outlet nozzle ( 11 ) applies:
7 ≦ D _K / D _A ≦ 30, in particular 7 ≦ D _K / D _A ≦ 18,
where D _{K is} the diameter of the swirl chamber ( 2 ) and D _{A is} the diameter of the outlet nozzle ( 11 ).

3. Nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel channel arrangement via a fuel nozzle ( 10 ) opens into the swirl chamber ( 2 ), the diameter of which is smaller than the diameter of the outlet nozzle ( 11 ).

4. Nozzle according to claim 3, characterized in that the fuel nozzle ( 10 ) forms a portion of the fuel channel assembly with a reduced diameter.

5. Nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gas channel arrangement ( 4 , 5 ) un indirectly in connection with an end face ( 6 ) opens into the swirl chamber in which the fuel channel channel arrangement opens.

6. Use of a two-component nozzle according to one of the types Proverbs 1 to 5 to initiate a substoechio metric response.

7. Use according to claim 6, characterized in that that the response is a reform.