DE10160837A1

DE10160837A1 - Burner, especially for vehicle applications, e.g. in reformer for fuel cell system, has air feed and mixing zone for mixing air and exhaust gas arranged in exhaust gas outlet

Info

Publication number: DE10160837A1
Application number: DE10160837A
Authority: DE
Inventors: Marc Sommer; Michael Himmen; Bernhard Vogel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: DE10160837B4

Abstract

The device has a housing with an inlet, a combustion chamber, an ignition device and an exhaust gas outlet. The combustion chamber is partly filled with material whose porosity along the gas flow direction varies so a critical Peclet number is achieved at the boundaries or in a defined zone by adjusting the pore size; no flame can exist bellows this pore size. An air feed and an air-gas mixing zone are arranged in the exhaust gas outlet. The device has a housing with an inlet, a combustion chamber, an ignition device and an exhaust gas outlet (5). Part of the combustion chamber is filled with porous material whose porosity along the flow direction of a gas varies so that a critical Peclet number is achieved at the boundaries or in a defined zone by adjusting the pore size, whereby no flame can exist bellows this pore size. An air feed (6) and a mixing zone (7) for the air and exhaust gas are arranged in the exhaust gas outlet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a burner after Preamble of claim 1.

Derartige Brenner, insbesondere für Heizungsanlagen sind aus der DE 43 22 109 C2 und DE 195 27 583 C2 bekannt. Sie zeigen ein Gehäuse, das einen Einlass für ein Gas-Luft- Gemisch als Brennstoff, einen Brennraum, eine Zündeinrichtung im Brennraum und einen Abgasauslass aufweist. Dabei ist der Teil des Brennraums, in dem sich die Flamme ausbreitet, vollständig mit einem porösen Material gefüllt, dessen Porosität sich längs der Flußrichtung des Gas-Luft- Gemisches derart verändert, dass sich an der Grenzfläche oder in einer bestimmten Zone des porösen Materials eine kritische Peclet-Zahl durch Einstellen der Porengröße ergibt. Unterhalb dieser Porengröße kann keine Flamme entstehen, wogegen oberhalb eine freie Entflammung stattfindet. Diese Art der Brenner wird auch als Porenbrenner bezeichnet. Sie erweisen sich bei vorgegebener Heizleistung als sehr kompakt und robust. Such burners, especially for heating systems known from DE 43 22 109 C2 and DE 195 27 583 C2. she show a housing having an inlet for a gas-air Mixture as fuel, a combustion chamber, a Ignition device in the combustion chamber and having an exhaust outlet. there is the part of the combustion chamber where the flame is spread, completely filled with a porous material, whose porosity is along the flow direction of the gas-air Mixture changed in such a way that at the interface or in a certain zone of the porous material critical peclet number by adjusting the pore size results. Below this pore size can not flame arise, whereas above a free ignition takes place. This type of burner is also called pore burner designated. They prove to be at a given heat output as very compact and robust.

In der DE 199 39 951 A1 ist ein Porenbrenner beschrieben, bei dem zur Reduktion der maximalen Temperatur bei der Verbrennung ein zusätzliches Gas mit niedrigerem Brennwert oder ein inertes Gas in den Brennraum zugeführt wird. Dadurch werden die Verbrennungsverhältnisse bewußt verschlechtert und die Verbrennungstemperatur reduziert. Damit ist sichergestellt, dass die im Brennraum verwendeten Materialien aufgrund der Erniedrigung der Verbrennungstemperatur nicht geschädigt werden. Dieser Brenner zeigt aufgrund der nicht optimalen Verbrennungsverhältnisse verschlechtere Emissionsverhältnisse. In DE 199 39 951 A1 a pore burner is described, in which to reduce the maximum temperature at the Combustion of an additional gas with lower calorific value or an inert gas is supplied into the combustion chamber. As a result, the combustion conditions become aware deteriorates and reduces the combustion temperature. In order to it is ensured that those used in the combustion chamber Materials due to the humiliation of Combustion temperature can not be damaged. This burner shows due which does not deteriorate optimal combustion conditions Emission conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner anzugeben, welcher für den Einbau, insbesondere in Fahrzeugen mit sehr wärmeempfindlichen weiteren Komponenten und bei schwierigen, Innenraumverhältnissen eine Gefährdung dieser empfindlichen anderen Komponenten verringert. The invention is based on the object, a burner specify which for installation, especially in vehicles with very heat sensitive other components and at difficult, indoor conditions a threat to this sensitive other components reduced.

Die Aufgabe wird ausgehend von den bekannten Brennern dadurch gelöst, dass in dem Abgasauslass eine Zuführung für Luft und eine Mischzone für die Mischung der zugeführten Luft und der heißen Abgase vorgesehen ist. Durch diese Anordnung gelingt es, eine optimale Verbrennung in dem Brennraum zu ermöglichen, wodurch der Brenner sehr kompakt und effizient ausgebildet werden kann. Dadurch gelingt es ferner, die Abgase, die zur Heizung vorgesehen sind, in ihrer Temperatur auf ein Maß abzusenken, daß es zu keiner Gefährdung der zu heizenden Komponenten oder anderer Komponenten kommen kann. Dabei wird die Menge der zugeführten kalten Luft so gewählt, dass eine ausreichende Temperaturabsenkung gegeben ist. The task is based on the known burners achieved in that in the exhaust gas outlet, a supply for Air and a mixing zone for mixing the supplied Air and the hot exhaust is provided. Through this Arrangement succeeds in optimal combustion in the To allow combustion chamber, which makes the burner very compact and can be efficiently formed. This succeeds furthermore, the exhaust gases intended for heating in their To lower the temperature to a level that it is none Danger to the components to be heated or other components can come. In this case, the amount of cold supplied Air chosen so that a sufficient temperature reduction given is.

Durch diese Anordnung gelingt es erfindungsgemäß, eine optimale Verbrennung mit der Möglichkeit einer sehr kompakten Ausbildung des Brenners zu erreichen, ohne dabei die maximale Heizleistung unnötig einzuschränken und eine ausreichende Sicherheit anderer Komponenten, insbesondere eines Fahrzeugs, vor thermischer Zerstörung zu erreichen. By this arrangement, it is possible according to the invention, a optimal combustion with the possibility of a very compact To achieve training of the burner, without doing the unnecessarily restrict maximum heat output and one adequate safety of other components, especially one Vehicle, to achieve thermal destruction.

Neben der Möglichkeit, die Zuführung für die Kaltluft direkt von außen in den Abgasauslass zu führen, besteht die bevorzugte Möglichkeit, die Zuführung der Luft mit einem Einlass für die Luft zu verbinden. Dabei bilden ein Einlass für die Luft, eine Zuführung für den Flüssigbrennstoff und eine daran angeschlossene Verdampfungszone den Einlass des Brenners. Durch das Zusammenwirken und die kompakte Anordnung der Zuführung für den Flüssigbrennstoff, des Einlasses für die Luft und der daran angeschlossenen Verdampfungszone gelingt es, die von außen aus Reservoirs zugeführten Edukte unverändert dem Brenner zuzuführen und durch das Mischen und Verdampfen in der Verdampfungszone für das Verbrennen aufzubereiten, ohne dass aufwendige und raumgreifende zusätzliche Vorrichtungen erforderlich sind. Durch diese Ausbildung des Brenners, insbesondere des Einlasses des Brenners wird erreicht, dass die Anzahl der Zuleitungen des Brenners reduziert sind und dadurch eine kompakte Bauweise des Brenners gewährleistet ist, die ihn gerade für den Einbau in einem Fahrzeug mit seinen schwierigen und engen Raumverhältnissen sowie mit seinen empfindlichen Bestandteilen besonders geeignet machen. In addition to the possibility of feeding the cold air to pass directly from the outside into the exhaust outlet, there is the preferred way of supplying the air with a Inlet for the air to connect. This form an inlet for the air, a feed for the liquid fuel and a connected evaporation zone the inlet of the Burner. Through the interaction and the compact Arrangement of the feed for the liquid fuel, the inlet for the air and the connected evaporation zone it succeeds, the educts supplied from outside from reservoirs unchanged to the burner and by mixing and evaporating in the evaporation zone for burning without elaborate and expansive additional devices are required. Through this Formation of the burner, in particular the inlet of the Brenners is achieved that the number of supply lines of the Burner are reduced and thus a compact design The burner ensures that it is just for him Installation in a vehicle with its difficult and tight Spatial conditions as well as with its sensitive Make components particularly suitable.

Bei dieser bevorzugten Ausbildung des Brenners wird vorzugsweise die über den Einlass für die Luft zugeführte Luft aufgeteilt, und zwar in einen ersten Luftstrom, der zur Verdampfung des zugeführten flüssigen Brennstoffs verwendet wird, und einen zweiten Luftstrom, der zur Zuführung in den Abgasauslass und dort durch Mischen mit den heißen Abgasen zur Abkühlung derselben verwendet wird. Dieser zweite Luftstrom wird insbesondere über einen oder mehrere parallel zueinander verlaufende Kanäle, welche zwischen dem Brennraum und der Außenwand des Gehäuses verlaufen, geführt. Durch diese Anordnung der Kanäle gelingt es, die Außenwand des Gehäuses vom Brennraum zu trennen und sie durch die durchströmende Luft kühl zu halten. Damit ist nicht nur eine definierte Absenkung der Temperatur der Abgase, sondern auch eine Abkühlung der Außenwand des Gehäuses sichergestellt, so dass eine thermische Beeinträchtigung der Umgebung des Brenners, insbesondere der thermischen empfindlichen Komponenten in der Nachbarschaft des Brenners, nicht gegeben ist. Dies ermöglicht eine Anordnung verschiedener Komponenten in der unmittelbaren Umgebung des Brenners, so dass sehr kompakte Systeme unter Verwendung des erfindungsgemäßen Brenners realisiert werden können. Durch die Verwendung mehrerer Kanäle wird eine besonders effiziente thermische Trennung des heißen Brennraums von der Außenwand des Gehäuses und damit von der Umgebung des Brenners erreicht. Die Temperatur der Außenwand des Gehäuses des Brenners wird so auf einem besonders niedrigeren Niveau gehalten. In this preferred embodiment of the burner preferably the air supplied via the inlet for the air divided, in a first air flow, the Evaporation of the supplied liquid fuel used is, and a second air flow, which for feeding into the Exhaust outlet and there by mixing with the hot exhaust gases to cool it is used. This second one Airflow is in particular via one or more parallel mutually extending channels, which between the Burning chamber and the outer wall of the housing run, guided. By this arrangement of the channels, it is possible, the outer wall to separate the housing from the combustion chamber and through the to keep air flowing cool. This is not only a defined lowering of the temperature of the exhaust gases, but also a cooling of the outer wall of the housing ensured, so that a thermal impairment of Environment of the burner, especially the thermal sensitive components in the vicinity of the burner, not given is. This allows an arrangement of different Components in the immediate vicinity of the burner, so that very compact systems using the burner according to the invention can be realized. By the Using multiple channels becomes a particularly efficient one thermal separation of the hot combustion chamber from the outer wall of the housing and thus of the environment of the burner reached. The temperature of the outer wall of the housing of the Brenners will be at a particularly low level held.

Es hat sich besonders bewährt, in der Zuführung für die Luft ein Ventil zur Einstellung der zugeführten Luftmenge vorzusehen. Hierdurch gelingt es, durch entsprechende Einstellung der zugeführten Luftmenge die Abgastemperatur an die äußeren Umstände, das heißt an die gewünschten Temperaturen, respektive an die Maximaltemperaturen, anzupassen. In Verbindung mit einem fakultativen zusätzlichen Temperatursensor im Bereich der Mischzone ist es möglich, auf Basis der aktuell gemessenen Temperatur die zugeführte Luftmenge mittels des Ventils in der Zuführung für die Luft dahingehend einzustellen, dass die derzeit gewünschte Temperatur der Abgase erreicht wird. Durch diese Regelung wird sichergestellt, dass bei sich ändernden Verbrennungsverhältnissen, beispielsweise durch Veränderung des zugeführten Brennstoffs, durch Veränderung der Außentemperatur, der Luftfeuchtigkeit usw., stets eine gewünschte Abgastemperatur bei Erhalt der gewünschten Heizleistung und mit einer emissionsarmen Verbrennung erreicht wird. It has proven particularly useful in the feeder for the Air a valve for adjusting the amount of air supplied provided. This succeeds by appropriate Setting the amount of air supplied to the exhaust gas temperature the external circumstances, that is to the desired Temperatures, respectively to the maximum temperatures, adapt. In conjunction with an optional additional Temperature sensor in the area of the mixing zone, it is possible to Based on the currently measured temperature, the supplied Air volume by means of the valve in the feed for the air to adjust so that the currently desired Temperature of the exhaust gases is reached. This regulation will ensured that when changing Combustion conditions, for example by changing the supplied fuel, by changing the outside temperature, humidity, etc., always a desired Exhaust gas temperature on receipt of the desired heat output and with a low-emission combustion is achieved.

Es hat sich besonders bewährt im Mündungsbereich der Zuführung für die Luft Umlenkelemente für den Luftstrom vorzusehen, die ein Umlenken und/oder Verwirbeln der zugeführten Luft und dadurch ein effizientes Mischen dieser mit den heißen Abgasen bewirken. Durch diese Umlenkung wird ein sehr wirkungsvolles Mischen der Gase und damit ein gleichmäßiges Abkühlen der Abgase gewährleistet. It has proven particularly useful in the mouth of the Supply for the air Deflection elements for the air flow to provide a deflecting and / or swirling the supplied air and thereby an efficient mixing of these with the cause hot exhaust gases. This diversion becomes one very effective mixing of the gases and thus a ensures uniform cooling of the exhaust gases.

Es hat sich besonders bewährt, die Umlenkelemente so anzuordnen und auszubilden, dass die zugeführte Luft in Verbindung mit der Abgasströmung einem Wirbel ausbildet und dadurch eine gute Vermischung mit der Abgasströmung erreicht wird. It has proven particularly useful, the deflection elements so to arrange and train that the supplied air in Connection with the exhaust gas flow forms a vortex and thereby achieving a good mixing with the exhaust gas flow becomes.

Es hat sich besonders bewährt, den erfindungsgemäßen Brenner in einem Fahrzeug insbesondere in einem Reformer für ein Brennstoffzellensystem in einem Fahrzeug zu verwenden. Durch die besonderen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Brenners, insbesondere seine kompakte Ausbildung und seine große Heizleistung, ohne dabei zu hohe kritische Temperaturen zu erzeugen, ist er im besonderen zur Aufheizung von Reaktoren, Membranteilen, Wärmeüberträgern und Verdampfern bzw. der darin geführten Fluide geeignet oder zur Beheizung von endothermen Reaktionen, wie der Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere für Brennstoffzellensysteme. It has proven particularly useful to the invention Burner in a vehicle, especially in a reformer for to use a fuel cell system in a vehicle. Due to the special properties of the invention Brenners, especially his compact training and his high heat output without being too critical In particular, it is used to heat up temperatures Reactors, membrane parts, heat exchangers and evaporators or the fluids carried therein suitable or for heating of endothermic reactions, such as steam reforming of Hydrocarbons, in particular for Fuel cell systems.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Further features, details and advantages arise from the following description of the embodiments the invention with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 den prinzipiellen Verlauf des erfindungsgemäßen Verbrennungsvorganges und Fig. 1 shows the basic course of the combustion process according to the invention and

Fig. 2 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Brenners in einer geschnittenen Darstellung. Fig. 2 shows a schematic structure of a burner according to the invention in a sectional view.

In Fig. 1 ist schematisch der Ablauf der Verbrennung mit der anschließenden Abkühlung der Abgase dargestellt. Dem Brennraum 3 wird über einen Einlass 2 der flüssige Brennstoff, z. B. Benzin, und Luft als Oxidationsmittel für den flüssigen Brennstoff zugeführt. Im Brennraum 3 findet in einem Porenkörper die Verbrennung statt. Die dabei entstehenden Abgase werden vom Brennraum 3 über einen Abgasauslass 5 abgeführt. Die Abgase haben eine Abgastemperatur von deutlich über 1000°C. Diesem Abgas wird im Abgasauslass 5 über eine Zuführung 6 für Luft zusätzlich Luft von niedrigerer Temperatur zugeführt, wodurch die Abgastemperatur abgesenkt wird. Die Absenkung erfolgt durch das Mischen der heißen Abgase mit der zugeführten kälteren Luft. Die Mischtemperatur wird durch die Wahl der zugeführten Luftmenge über die Zuführung 6 eingestellt. In Fig. 1, the flow of combustion with the subsequent cooling of the exhaust gases is shown schematically. The combustion chamber 3 is via an inlet 2 of the liquid fuel, for. As gasoline, and air supplied as an oxidizing agent for the liquid fuel. In the combustion chamber 3 , the combustion takes place in a pore body. The resulting exhaust gases are discharged from the combustion chamber 3 via an exhaust gas outlet 5 . The exhaust gases have an exhaust gas temperature of well over 1000 ° C. This exhaust gas is additionally supplied in the exhaust outlet 5 via a feed 6 for air air of lower temperature, whereby the exhaust gas temperature is lowered. The reduction takes place by mixing the hot exhaust gases with the supplied colder air. The mixing temperature is adjusted by the choice of the amount of air supplied via the feed 6 .

Der beschriebene erfindungsgemäße Brenner kann in seinem optimalen Betriebszustand, respektive Temperaturbereich, betrieben werden, was sich einerseits positiv auf die erforderliche Größe des Brenners auswirkt, und zum andern die Entstehung von Schadstoffen bei der Verbrennung auf ein Minimum reduziert. Durch die Variation der der heißen Abluft zugeführten Luftmenge kann die gewünschte Abgastemperatur flexibel eingestellt werden, ohne dass sich hinsichtlich der Schadstoffemissionen die Abgaszusammensetzung ändert. The burner according to the invention described in his optimal operating condition, respectively temperature range, which, on the one hand, has a positive effect on required size of the burner, and on the other the Formation of pollutants during combustion on a Minimum reduced. By the variation of the hot exhaust air amount of air supplied can be the desired exhaust gas temperature be adjusted flexibly, without regard to the pollutant emissions changes the exhaust gas composition.

Um bei einer Verbrennung von Benzin eine Abgastemperatur von unter 1000°C zu erreichen, muss eine Luftzahl von etwa 2,6 eingestellt werden, so dass nach optimaler Verbrennung eine ausreichende Restluftmenge zur Zuführung in den Abgasauslass 5 vorhanden ist, damit die sehr heißen Abgase auf Temperaturen von unter 1000°C abgesenkt werden können. Mit diesen Abgastemperaturen kann sichergestellt werden, dass Rektoren, Membranen, Trenneinheiten, Wärmeübertragern von Reformern für Brennstoffzellensysteme, insbesondere aus Edelstahl, thermisch nicht zerstört werden können. Mithin ist die notwendige Heizwirkung durch den erfindungsgemäßen Brenner gegeben, ohne dass dabei eine thermische Zerstörung der Komponenten zu befürchten ist. In order to achieve an exhaust gas temperature of below 1000 ° C in a combustion of gasoline, an air ratio of about 2.6 must be set, so that after optimal combustion, a sufficient amount of residual air for supply into the exhaust outlet 5 is present, so that the very hot exhaust gases Temperatures of less than 1000 ° C can be lowered. With these exhaust gas temperatures can be ensured that rectors, membranes, separation units, heat exchangers of reformers for fuel cell systems, especially stainless steel, can not be destroyed thermally. Consequently, the necessary heating effect is given by the burner according to the invention, without causing a thermal destruction of the components is to be feared.

In Fig. 2 ist in einem Längsschnitt eine beispielhafte Ausführung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Porenbrenners dargestellt. FIG. 2 shows a longitudinal section of an exemplary embodiment of an exemplary porous burner according to the invention.

Der Porenbrenner zeigt ein Gehäuse 1 mit einem Einlass 2a für die Luft und einer Zuführung 2b für den flüssigen Brennstoff, die eine Zerstäubungsdüse 12 aufweist. Die zugeführte Luft wird in zwei Luftströme aufgeteilt. Ein Luftstrom wird in die Verdampfungszone 8 geleitet, in die der flüssige Brennstoff mittels der Düse 12 in Form von kleinen Tröpfchen eingesprüht wird. Der eingesprühte Tröpfchennebel zeigt im wesentlichen eine kegelförmige Ausbildung. Mittels der in den Verdampfungsraum 8 einströmenden Luft werden die feinen Tröpfchen des Brennstoffs verdampft und gelangen in den Brennraum 3. Der Brennraum 3 ist mit einem porösen Material gefüllt, dessen Porösität sich längs der Flußrichtung des gasförmigen Brennstoffs derart verändert, dass sich in einem Bereich eine kritische Peclet-Zahl durch Einstellen der Porengröße ergibt. Im Bereich mit einer kleineren Porengröße kann keine Flamme entstehen; im Bereich mit einer größeren Porengröße kann jedoch eine freie Entflammung stattfindet. Diese Entflammung wird durch eine Zündeinrichtung 4 induziert. Der Brennraum 3 und die Zuführung 2a der Luft bzw. 2b des Brennstoffes sind so ausgebildet, dass eine sehr effiziente und schadstoffarme Verbrennung erfolgt. Dabei entstehen sehr heiße Abgase, die Temperaturen von deutlich über 1000°C aufweisen. Die Abgase treten aus dem Brennraum 3 in den Abgasauslass 5 aus. The pore burner shows a housing 1 with an inlet 2 a for the air and a supply 2 b for the liquid fuel, which has a spray nozzle 12 . The supplied air is divided into two air streams. An air stream is passed into the evaporation zone 8 , in which the liquid fuel is sprayed by means of the nozzle 12 in the form of small droplets. The sprayed droplet mist shows a substantially conical design. By means of the air flowing into the evaporation space 8 , the fine droplets of the fuel are vaporized and reach the combustion chamber 3 . The combustion chamber 3 is filled with a porous material whose porosity changes along the flow direction of the gaseous fuel such that a critical Peclet number results in a region by adjusting the pore size. In the area with a smaller pore size no flame can occur; However, in the area with a larger pore size, a free ignition can take place. This ignition is induced by an ignition device 4 . The combustion chamber 3 and the supply 2 a of the air and 2b of the fuel are designed so that a very efficient and low-emission combustion takes place. This results in very hot exhaust gases, which have temperatures of well over 1000 ° C. The exhaust gases exit the combustion chamber 3 into the exhaust gas outlet 5 .

Der zweite Luftstrom, welcher aus der über den Einlass 2a zugeführten Luft neben dem ersten Luftstrom gebildet wird, wird über mehrere Kanäle 9 im Gehäuse 1 über eine Zuführung 6 für Luft in den Abgasauslass 5 geführt. Hierbei wird der Luftstrom an Umlenkelementen 11 abgelenkt und in Richtung der Abgasströmung zum Abgasauslass gelenkt. Die Umlenkelemente 11 sind als Teil des Gehäuses 1 im Umlenkbereich 10 der Zuführung 6 angeordnet. Im Abgasauslass 5 findet eine Mischung der über die Zuführung 6 zugeführten kalten Luft mit den heißen Abgasen aus dem Brennraum 3 statt. Der Bereich, in dem diese Mischung stattfindet, wird als Mischzone 7 bezeichnet. Durch die Mischung der heißen Abgase von deutlich über 1000°C mit der Luft von Umgebungstemperatur, typischer Weise unter 100°C, findet eine Abkühlung der Abgase statt. Durch die Wahl des Mengenverhältnisses und des Temperaturverhältnisses zwischen der über die Zuführung 6 zugeführten Luft und den Abgasen läßt sich die endgültige Abgastemperatur einstellen und dadurch eine thermische Zerstörung nachfolgender, insbesondere in der Umgebung des Brenners befindlicher, Komponenten des Systems verhindern. The second air flow, which is formed from the air supplied via the inlet 2 a next to the first air flow, is guided via several channels 9 in the housing 1 via a feed 6 for air into the exhaust gas outlet 5 . Here, the air flow is deflected at deflecting elements 11 and directed in the direction of the exhaust gas flow to the exhaust gas outlet. The deflection elements 11 are arranged as part of the housing 1 in the deflection region 10 of the feeder 6 . In the exhaust gas outlet 5 , a mixture of the supplied via the feed 6 cold air with the hot exhaust gases from the combustion chamber 3 takes place. The area in which this mixture takes place is referred to as mixing zone 7 . By mixing the hot exhaust gases of well over 1000 ° C with the air of ambient temperature, typically below 100 ° C, a cooling of the exhaust gases takes place. By choosing the quantity ratio and the temperature ratio between the supplied via the supply air 6 and the exhaust gases, the final exhaust gas temperature can be adjusted and thereby prevent thermal destruction of subsequent, in particular in the vicinity of the burner befindlicher, components of the system.

Neben der Abkühlung der Abgase auf beispielsweise 1000°C gelingt es darüber hinaus, die Temperatur der Außenwand 1a des Gehäuses 1 des Brenners niedrig zu halten, da die Außenwand 1a mittels der in den Kanälen 9 zugeführten kalten Luft abgekühlt wird und damit nicht die hohe Temperatur einer Wand des Brennraums 3 zeigt. Damit ist es möglich, den Brenner in unmittelbare Nähe zu anderen thermisch empfindlichen Komponenten beispielsweise in einem Fahrzeug anzuordnen, ohne dass eine Gefährdung dieser Komponenten stattfindet. In addition to the cooling of the exhaust gases, for example, 1000 ° C, it is also possible to keep the temperature of the outer wall 1 a of the housing 1 of the burner low, since the outer wall 1 a is cooled by means of supplied in the channels 9 cold air and thus not the high temperature of a wall of the combustion chamber 3 shows. This makes it possible to arrange the burner in close proximity to other thermally sensitive components, for example in a vehicle, without endangering these components.

Der beschriebene Brenner erweist sich zudem als sehr kompakt, da die Verbrennung in einem optimalen Zustand gehalten wird und nicht durch störende Maßnahmen suboptimal ausgebildet wird. The burner described also proves to be very compact, because the combustion in optimal condition is held and not suboptimal by disturbing measures is trained.

Claims

1. Burner, in particular for vehicle applications, with a housing ( 1 ) having an inlet ( 2 ), a combustion chamber ( 3 ) an ignition device ( 4 ) and an exhaust gas outlet ( 5 ), wherein a part of the combustion chamber ( 3 ) is filled with a porous material whose porosity changes along the direction of flow of a gaseous fuel such that at the interface or in a certain zone of the porous material, a critical Peclet number results by adjusting the pore size at which no flame occurs below this pore size can, but above a free ignition takes place, characterized in that in the exhaust gas outlet ( 5 ) is provided a supply ( 6 ) for air and a mixing zone ( 7 ) for the mixture of the supplied air and the hot exhaust gas.

2. Burner according to claim 1, characterized in that an inlet ( 2 a) is provided for the air and a supply ( 2 b) for the liquid fuel and an evaporation zone ( 8 ) for generating the gaseous fuel, wherein the inlet ( 2 a) are connected for the air to the supply ( 6 ) for air.

3. Burner according to claim 2, characterized in that the inlet ( 2 a) for the air to the feed ( 6 ) for air via at least one channel ( 9 ) is connected between the combustion chamber ( 3 ) and an outer wall ( 1 a) of the housing ( 1 ) is arranged.

4. Burner according to claim 3, characterized in that a plurality of substantially mutually parallel channels ( 9 ) between the combustion chamber ( 3 ) and the outer wall ( 1 a) of the housing ( 1 ) are arranged.

5. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that in the feed ( 2 a) or in the channel ( 9 ) or the channels ( 9 ), a valve for adjusting the amount of air supplied is provided.

6. Burner according to claim 5, characterized in that in the exhaust gas outlet ( 5 ) in the flow direction of the exhaust gas to the mixing zone ( 7 ), a temperature sensor is arranged, which is connected to a control unit for adjusting the amount of air supplied and thus to the valve.

7. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that in the mouth region ( 10 ) of the feed ( 6 ) for the air deflecting elements ( 11 ) are provided which deflecting and / or swirling the supplied air and a mixture with the hot exhaust gas cause.

8. Use of a burner according to one of the preceding Claims in a vehicle, especially in a reformer for a fuel cell system in a vehicle.