DE102004005112B4 - Venturi burner with a distributor cap - Google Patents
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Abstract
Venturi-Brenner (10) für ein mobiles Heizgerät mit einer Brenneinrichtung, die als Zerstäuberbrenner mit einer Venturidüse (12) ausgebildet ist, vor der sich in Strömungsrichtung von Brenngasen eine Brennkammer (14) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang von der Venturidüse (12) zur Brennkammer (14) eine im Wesentlichen kegelmantelförmige Verteilerkappe (28) angeordnet ist, deren Kegelbasis (30) sich im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Brenngase erstreckt und der Venturidüse zugewandt ist. Venturi burner (10) for a mobile heater with a combustion device serving as atomizing burner with a Venturi nozzle (12) is formed, in front of itself in the flow direction of fuel gases a combustion chamber (14) extends, characterized in that at the transition from the Venturi nozzle (12) to the combustion chamber (14) has a substantially cone-shaped distributor cap (28) is arranged, the cone base (30) is substantially transverse to the flow direction the fuel gas extends and the Venturi nozzle faces.
Description
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Die Erfindung betrifft einen Venturi-Brenner für ein mobiles Heizgerät mit einer Brenneinrichtung, die als Zerstäuberbrenner mit einer Venturidüse ausgebildet ist, vor der sich in Strömungsrichtung von Brenngasen eine Brennkammer erstreckt. Ferner betrifft die Erfindung ein mit einem derartigen Venturi-Brenner ausgestattetes Heizgerät.The The invention relates to a Venturi burner for a mobile heater with a Burning device used as atomizer burner with a Venturi nozzle is formed, in front of itself in the flow direction of fuel gases a combustion chamber extends. Furthermore, the invention relates to a a heater equipped with such a Venturi burner.
Venturi-Brenner der oben genannten Art werden beispielsweise bei mobilen Heizgeräten für Kraftfahrzeuge verwendet, um mit dem Heizgerät das Kühlwasser eines Verbrennungsmotors vorzuheizen oder die Luft in einem Innenraum des Kraftfahrzeuges zu erwärmen. In dem Venturi-Brenner wird in den Düsenkörper einer Venturidüse flüssiger Brennstoff eingebracht, der dann zerstäubt und verbrannt wird. Damit die Verbrennung möglichst schadstoffarm erfolgt, sollte der flüssige Brennstoff mit Hilfe des Venturi-Brenners in der Brennkammer möglichst fein und möglichst situationsgerecht, d.h. unter anderem vergleichsweise gleichmäßig, verteilt werden.Venturi burner of the above type are used, for example, in mobile heaters for motor vehicles used to work with the heater cooling water an internal combustion engine to preheat or the air in an interior of the motor vehicle to heat. In the venturi burner, liquid fuel is injected into the nozzle body of a venturi nozzle introduced, which then atomized and burned. Thus the combustion takes place as low as possible, should the liquid Fuel with the help of the Venturi burner in the combustion chamber as fine as possible and as possible appropriate to the situation, i. among others, relatively evenly, distributed become.
Aus
der
Die
Zugrundeliegende Aufgabeunderlying task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass aufgrund einer veränderten Zerstäubung und Vermischung von Brennstoff eine bessere Verbrennung mit verringerten Schadstoffwerten erreicht werden kann.Of the Invention is based on the object, a heater of the above be improved in such a way that due to a changed atomization and mixing fuel with better combustion with reduced Pollutant levels can be achieved.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Venturi-Brenner der oben genannten Art gelöst, bei dem am Übergang von der Venturidüse zur Brennkammer eine im Wesentlichen kegelmantelförmige Verteilerkappe angeordnet ist, deren Kegelbasis sich im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Brenngase erstreckt und deren kegelbasisseitiges Ende der Venturidüse zugewandt ist. Die Aufgabe ist ferner mit einem Heizgerät gelöst, das mit einem derartigen erfindungsgemäßen Venturi-Brenner ausgestattet ist.These Task is according to the invention with a Venturi burner of the type mentioned above, in which at the transition from the Venturi nozzle to the combustion chamber, a substantially cone-shaped distributor cap is arranged, the cone base is substantially transverse to the flow direction of the Fuel gases extends and facing the cone base side end of the venturi is. The object is further achieved with a heater that with such equipped Venturi burner according to the invention is.
Bei dem erfindungsgemäßen Venturi-Brenner ist in Strömungsrichtung unmittelbar hinter dem Düsenkörper der Venturi-Düse eine Verteilerkappe für den bereits in der Düse verdampften und den noch in der Brennkammer zu verdampfenden Brennstoff vorgesehen. Die Verteilerkappe ist kegelmantelförmig gestaltet, d.h. sie ist beispielsweise aus einem dünnen Blech hergestellt, welches in der Form der Mantelfläche eines Kegels oder eines Kegelstumpfes ausgebildet ist und sie weist mit ihrem kegelseitigen Ende zur Venturidüse hin.at the Venturi burner according to the invention is in the flow direction immediately behind the nozzle body of the Venturi nozzle a distributor cap for already in the nozzle evaporated and the fuel still to be evaporated in the combustion chamber intended. The distributor cap is designed cone-shaped, i. she is for example, a thin one Produced in the form of the lateral surface of a Conical or a truncated cone is formed and it has with their cone-side end to the venturi.
Die derart gestaltete Verteilerkappe orientiert die Strömung des Brennstoffs bzw. der Brenngase bei deren Eintritt aus der Venturidüse in die Brennkammer und trägt zugleich zu einer weiteren Durchmischung der Brenngase bei. Die Verteilerkappe verteilt die Brennstofftröpfchen und zerkleinert sie.The such shaped distributor cap orients the flow of the Fuel or the fuel gases as they enter from the venturi into the Combustion chamber and carries at the same time to a further mixing of the fuel gases. The Distributor cap distributes the fuel droplets and crushes them.
Aufgrund der in der Brennkammer vorliegenden Verbrennung erwärmt sich die Verteilerkappe vergleichsweise schnell und trägt so als heißes Bauteil, auf welches der Brennstoff gelenkt wird, zu dessen Verdampfung bei.by virtue of the combustion present in the combustion chamber heats up the distributor cap comparatively fast and thus contributes as hot Component on which the fuel is directed to its evaporation at.
Auf diese Weise wird mit der erfindungsgemäßen Verteilerkappe insgesamt die Qualität des Brennstoff-Sprays verbessert. Eine in der Brennkammer angeordnete Startkammer, wie sie bei bekannten Heizgeräten oft vorgesehen ist, kann erfindungsgemäß oftmals entfallen.On This is the case with the distributor cap according to the invention in total the quality of the fuel spray improved. A starting chamber arranged in the combustion chamber, as with known heaters is often provided, according to the invention can often be omitted.
Das erfindungsgemäße Heizgerät kann vergleichsweise schnell gestartet werden, da die Flamme schnell ausgebildet werden kann und es trotzdem nicht zu einer erhöhten Qualmbildung kommt.The Heating device according to the invention can comparatively be started quickly because the flame is formed quickly can and still does not lead to increased smoke formation.
Unter Umständen kann wegen der erfindungsgemäß vorgesehenen Verteilerkappe auch eine sonst in der Brennkammer vorzusehende Prallscheibe insgesamt entfallen.Under circumstances can because of the inventively provided Distributor cap also an otherwise provided in the combustion chamber baffle plate altogether omitted.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungadvantageous Further developments of the invention
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist, wie erwähnt, die Verteilerkappe vergleichsweise kostengünstig mittels eines Blechs gestaltet, in dem eine Vielzahl runder und/oder länglicher Löcher insbesondere in der Nähe der Kegelbasis ausgebildet sind. Die Löcher ermöglichen ein im Wesentlichen radiales Austreten von Brenngasen in die Brennkammer, während die nahezu vollflächige Kegelspitze der Verteilerkappe Brenngase aufstaut und sich dabei erheblich aufheizt. Dieser aufgeheizte Abschnitt der Verteilerkappe trägt insbesondere zu einer verbesserten Verdampfung von Brennstoff bei.In an advantageous embodiment of the invention, as mentioned, the distributor cap designed comparatively inexpensive by means of a sheet in which a plurality of round and / or elongated holes are formed, in particular in the vicinity of the cone base. The holes allow a substantially radial leakage of fuel gases in the combustion chamber, while the almost full-surface conical tip of the distributor cap accumulates fuel gases and heats up considerably. This heated up In particular, the section of the distributor cap contributes to an improved evaporation of fuel.
Die erfindungsgemäße Verteilerkappe sollte ferner derart angeordnet sein, dass ihre Kegelbasis im Wesentlichen unmittelbar an die Venturidüse anschließt. Die Verteilerkappe stellt dann eine klare Trennung zwischen dem Innenraum der Venturidüse und der Brennkammer dar und bildet damit eine Art Blende, welche die gesamten Brenngase gezielt durchströmen müssen, damit sie in die Brennkammer gelangen können.The distributor cap according to the invention should also be arranged such that its cone base substantially directly to the Venturi nozzle followed. The distributor cap then provides a clear separation between the Interior of the venturi and the combustion chamber and thus forms a kind of aperture, which the All of the fuel gases must flow through in a targeted manner to allow them to enter the combustion chamber can reach.
Damit für die erfindungsgemäße Verteilerkappe der Aufwand für die Herstellung und Montage vergleichsweise gering gehalten werden kann, sollte diese einteilig mit einem das brennkammerseitige Ende der Venturidüse umgebenden Hitzeschild gestaltet sein.In order to for the distributor cap according to the invention the effort for the production and installation are kept comparatively low can, this should be one-piece with a combustion chamber end the Venturi nozzle be designed surrounding heat shield.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn an der zur Venturidüse gewandten Innenseite der Verteilerkappe ein Glühstift angeordnet ist, der sich insbesondere im Wesentlichen längs des Kegelmantels der Verteilerkappe erstreckt. Bei einer derartigen Ausgestaltung von Glühstift und Verteilerkappe, kann mit der Verteilerkappe gezielt Brennstoff zum Glühstift geleitet werden, der dann als Zündquelle und als Flammwächter dienen kann.Further It is advantageous if on the side facing the Venturi nozzle inside the Distributor cap a glow plug is arranged, in particular substantially along the Cone shell of distributor cap extends. In such a Design of glow plug and distributor cap, can selectively fuel with the distributor cap to the glow plug be routed, then as a source of ignition and as a flame guard can serve.
Besonders vorteilhaft ist der Glühstift so angeordnet, dass er die Verteilerkappe im Bereich von deren Kegelspitze durchsetzt. Da die erfindungsgemäß kegelmantelförmige Verteilerkappe die Brenngase aufstaut und ihre Strömung in Richtung auf ihre Kegelspitze konzentriert, können die Brenngase von einem dort angeordneten Glühstift vergleichsweise leicht gezündet werden.Especially advantageous is the glow plug arranged so that it covers the distributor cap in the area of its apex interspersed. Since the present invention kegelmantelförmige distributor cap the fuel gases build up and their flow towards their cone top concentrated, can the fuel gases from a light bulb arranged there comparatively easily ignited become.
Alternativ zu dieser Weiterbildung der Erfindung kann ein Glühstift vorteilhaft auch an der von der Venturidüse abgewandten Außenseite der Verteilerkappe angeordnet sein, wobei sich der Glühstift insbesondere im Wesentlichen längs des Kegelmantels der Verteilerkappe erstrecken sollte. Der derart angeordnete Glühstift kann zur Vorwärmung der Verteilerkappe beitragen. Er wird ferner von Brennstofftröpfchen und Brenngasen umströmt, die von der Verteilerkappe bereits in vorteilhafter Weise zerkleinert bzw. verteilt worden sind.alternative For this development of the invention, a glow plug advantageous also at the Venturi nozzle opposite outside be arranged the distributor cap, wherein the glow plug in particular essentially longitudinal the conical shell of the distributor cap should extend. The thus arranged Glow plug can be used for preheating contribute to the distributor cap. He is further from fuel droplets and Fuel gas flows around, already crushed by the distributor cap in an advantageous manner or have been distributed.
Wie oben bereits erwähnt, ist bei dem erfindungsgemäßen Venturi-Brenner vorteilhaft ein Hitzeschild vorgesehen. Dieses Hitzeschild kann vorteilhaft eine Doppelfunktion übernehmen, indem es als Stütze für die Venturidüse dient. Wenn das Hitzeschild ferner an einem die Brennkammer umgebenden Brennkammerrohr abgestützt ist, ist zusammen mit der erfindungsgemäßen Verteilerkappe eine Bauform für einen Venturi-Brenner gefunden, bei dem auf ein in der Brennkammer angeordnetes Flammrohr, wie es bei bekannten Brennern vorhanden ist, verzichtet werden kann.As already mentioned above, is in the Venturi burner according to the invention advantageously provided a heat shield. This heat shield can advantageously take on a dual function, by acting as a prop for the venturi serves. Further, when the heat shield is surrounded by a combustion chamber Supported combustion chamber tube is, together with the distributor cap according to the invention a design for one Venturi burner found in which arranged on a in the combustion chamber Flame tube, as it is available in known burners omitted can be.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Venturi-Brenner anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:following Be exemplary embodiments of the invention Venturi burner with the attached schematic drawings closer explained. It shows:
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispieledetailed Description of the embodiments
In
den
Der
Venturidüse
Der
Düsenkörper
In
diesem Austrittsbereich
Die
kegelmantelförmige
Verteilerkappe
Die
Verteilerkappe
Der
oben genannte Glühstift
In
Der
Glühstift
gemäß
Wie
insbesondere in
An
der der Venturidüse
In
den
Am
dem zur Venturidüse
Die
Abfangkörper
Bei
dem in
An
den rohrförmigen
Abfangkörpern
In
dem rohrförmigen
Abfangkörper
Das
Strömungsverhalten
der Brenngase in der Brennkammer
An
diesem scheibenförmigen
Abgangblech
- 1010
- Venturi-BrennerVenturi burner
- 1212
- Venturidüseventuri
- 1414
- Brennkammercombustion chamber
- 1616
- Nachbrennkammer bzw. Ausgangsbereichafterburner chamber or output range
- 1818
- Brennstoffzuführungfuel supply
- 2020
- Drallerzeugerswirl generator
- 2222
- Düsenkörpernozzle body
- 2424
- GlühstiftGlow plug
- 2626
- Austrittsbereich des Düsenkörpersexit area of the nozzle body
- 2828
- kegelmantelförmige Verteilerkappecone-shaped distributor cap
- 3030
- Kegelbasiscone base
- 3232
- Lochhole
- 3434
- Kegelspitzeapex
- 3636
- Außenseiteoutside
- 3838
- Innenseiteinside
- 4040
- Hitzeschildheat shield
- 4242
- Brennkammerrohrcombustor
- 4444
- Ringscheibewasher
- 4646
- kegelmantelförmiger Abfangkörpercone-shaped interceptor body
- 4848
- Kegelbasiscone base
- 5050
- Kegelspitzeapex
- 5252
- Lochhole
- 5454
- rohrförmiger Abgangkörpertubular outlet body
- 5656
- Lochhole
- 5858
- Prallscheibebaffle plate
- 6060
- Muldetrough
- 6262
- kegelstumpfförmiges Abfangblechfrustoconical tray
- 6464
- KegelstumpfbasisTruncated cone base
- 6666
- zur Venturidüse gewandter Mantelflächenabschnittto venturi facing surface section
- 6868
- zum Ausgangsbereich gewandter Mantelflächenabschnittto the Exit area facing lateral surface section
- 7070
- scheibenförmiges Abfangblechdisc-shaped intercepting plate
- 7272
- im Wesentlichen axial gerichtetes Abfangblechin the Essentially axially directed intercepting plate
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DE200410005112 DE102004005112B4 (en) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | Venturi burner with a distributor cap |
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DE (1) | DE102004005112B4 (en) |
Citations (3)
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US2721607A (en) * | 1954-04-30 | 1955-10-25 | Hunter | Liquid fuel burner and ignition means therefor |
US4624631A (en) * | 1984-04-19 | 1986-11-25 | Toto Ltd. | Method and apparatus for gasifying and combusting liquid fuel |
DE10119198A1 (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-22 | Takata Corp | Protective pillow and protective device for protecting the head of a vehicle occupant |
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2004
- 2004-02-02 DE DE200410005112 patent/DE102004005112B4/en not_active Expired - Fee Related
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