DE102004005113B4

DE102004005113B4 - Venturi burner with a scavenger body

Info

Publication number: DE102004005113B4
Application number: DE200410005113
Authority: DE
Inventors: Josef Waronitza; Jan Steffens; Thomas Kerscher
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-02-03
Also published as: DE102004005113A1

Abstract

Venturi-Brenner (10) für ein insbesondere 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 an der der Venturidüse (12) gegenüberliegenden Stirnseite der Brennkammer (14) ein im Wesentlichen kegelmantelförmiger Abfangkörpers (46) für unverdampften Brennstoff angeordnet ist, dessen Kegelbasis (48) sich im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Brenngase erstreckt und die Stirnseite der Brennkammer (14) vollständig verschließt.Venturi burner (10) for a particular 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 that of the Venturi nozzle (12) opposite end face the combustion chamber (14) has a substantially cone-shaped intercepting body (46) for unevaporated fuel is arranged, the cone base (48) is substantially transverse to the flow direction the combustion gases extends and the end face of the combustion chamber (14) Completely closes.

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 eine 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. in der Regel 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. usually relatively evenly, distributed become.

Aus der US 2,721,607 ist ein Brenner mit einer Venturidüse bekannt, deren trichterförmige Austrittsöffnung mit einer kalottenförmigen Kappe versehen ist. Innerhalb einer sich an die Austrittsöffnung anschließenden Röhre sind eine Vielzahl von Flammenprallkörpern zur Steuerung der Flammengeschwindigkeit angeordnet.From the US 2,721,607 a burner with a Venturi nozzle is known, the funnel-shaped outlet opening is provided with a dome-shaped cap. Within a tube adjoining the outlet opening a plurality of flame impact bodies are arranged for controlling the flame speed.

Die US 4,624, 631 offenbart eine Vorrichtung zum Vergasen und Verbrennen von flüssigem Brennstoff. Diese umfasst eine von einem Lufteinblaszylinder umgebene Brennstoffsprühdüse sowie ein von dem Lufteinblaszylinder und der Brennstoffsprühdüse beabstandetes, sich in Sprührichtung des Brennstoff erweiterndes konusförmiges Ausströmrohr. Innerhalb dieses konusförmigen Ausströmrohres ist ein ebenfalls konusförmiger Brennerbecher angeordnet.The US 4,624,631 discloses an apparatus for gasifying and burning liquid fuel. This comprises a fuel spray nozzle surrounded by an air injection cylinder and a cone-shaped outflow pipe spaced apart from the air injection cylinder and the fuel spray nozzle and expanding in the spray direction of the fuel. Within this cone-shaped exhaust pipe, a cone-shaped burner cup is also arranged.

In der DE 82 14 756 U1 ist ein Ultraschallzerstäuber-Brenner offenbart, der eine Ausbrennkammer aufweist, welche von gelochten Wänden umgeben ist.In the DE 82 14 756 U1 there is disclosed an ultrasonic atomizer burner having a burnout chamber surrounded by perforated walls.

In der WO 01/79755 A1 ist ein Zerstäuberbrenner für ein Fahrzeug-Heizgerät offenbart, der eine Brennkammer mit einer darin enthaltenen, als Staukörper wirkenden Prallscheibe aufweist. Diese Prallscheibe kann konisch ausgebildet sein.In WO 01/79755 A1 is a nebulizer burner for a Vehicle heater discloses a combustion chamber with a contained therein, acting as a bluff body Baffle plate has. This baffle plate can be conical be.

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 gemäß Anspruch 1 und Anspruch 4 gelöst. Ferner ist die Aufgabe mit einem mobilen Heizgerät gelöst, das mit einem derartigen erfindungsgemäßen Venturi-Brenner versehen ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.These Task is according to the invention with a Venturi burner according to claim 1 and claim 4 solved. Furthermore, the object is achieved with a mobile heater, with such a Venturi burner according to the invention is provided. Advantageous developments of the invention are in the dependent claims described.

Bei dem erfindungsgemäßen Venturi-Brenner ist innerhalb der Brennkammer des Venturi-Brenners an deren Ausgangsbereich ein Abfangkörper angeordnet, der gegenüber von der Venturi-Düse angeordnet ist und der daher von den aus der Venturi-Düse austretenden Brenngase unmittelbar angeströmt wird. Der Abfangkörper ist dazu vorgesehen, dass auf ihn unverbrannte Brennstofftröpfchen auftreffen und aufgrund der vergleichsweise hohen Temperatur des sich in der Brennkammer befindenden Abfangkörpers sofort verdampfen. Der Abfangkörper dient ferner zum Durchmischen der Brenngase, denn die Brenngasströmung wird am Abfangkörper abschnittsweise umgelenkt, so dass zumindest lokale Strömungswirbel entstehen. Der derart gestaltete und angeordnete Abfangkörper trägt also zu einer weiteren Durchmischung der Brenngase bei.at the Venturi burner according to the invention is within the combustion chamber of the venturi burner at its exit region arranged a scavenger body, opposite from the venturi nozzle is arranged and therefore of the emerging from the Venturi nozzle Fuel gases flowed directly becomes. The interceptor body is intended to impinge on it unburned fuel droplets and due to the comparatively high temperature of the Combustion chamber located Abfangkörpers evaporate immediately. The interceptor serves also for mixing the fuel gases, because the fuel gas flow is at the interceptor body partially deflected so that at least local flow vortices arise. The thus designed and arranged interceptor carries so to a further mixing of the fuel gases.

Auf diese Weise wird mit dem erfindungsgemäßen Abfangkörper insgesamt die Qualität des Brennstoff-Sprays verbessert.On This way, with the inventive interceptor overall quality of the fuel spray improved.

Ferner ist der erfindungsgemäße Abfangkörper insbesondere derart angeordnet, dass seine Kegelbasis die Stirnseite der Brennkammer vollständig verschließt. Der Abfangkörper stellt dann ein Strömungshindernis dar, welches vom gesamten aus der Brennkammer austretenden Brenngas durchströmt werden muss.Further is the scavenger body according to the invention in particular arranged such that its cone base the end face of the combustion chamber completely closes. Of the slip bodies then creates a flow obstacle which is the total fuel gas leaving the combustion chamber be flowed through got to.

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.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Abfangkörper mittels eines Blechs gestaltet ist, in dem eine Vielzahl runder und/oder länglicher Löcher ausgebildet sind. Ein solches Blech kann in einem Stanzpressverfahren vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the interceptor is designed by means of a sheet in which a plurality of round and / or elongated holes are formed. Such a sheet can be produced comparatively inexpensively in a stamping process.

Der erfindungsgemäße Abfangkörper kann vorteilhaft innerhalb der Brennkammer gehaltert werden, indem er unmittelbar an einem die Brennkammer umgebenden Brennkammerrohr abgestützt ist. Dabei kann er am Brennkammerrohr so angebracht sein, dass er, wie oben erläutert, die Stirnseite der Brennkammer im Wesentlichen vollständig verschließt.Of the Inventive interceptor can be advantageous be held within the combustion chamber by directly is supported on a combustion chamber surrounding the combustion chamber tube. there it can be attached to the combustion chamber pipe so that it, as above explains the end face of the combustion chamber substantially completely closes.

Der erfindungsgemäße rohrförmige Abfangkörper kann In seiner konstruktiven Ausgestaltung vorteilhaft mittels eines dünnwandigen Rohrs gestaltet sein, in dem eine Vielzahl runder und/oder länglicher Löcher ausgebildet ist.Of the inventive tubular Abfangkörper can In its structural configuration advantageous means of a thin Pipe be designed in which a variety of round and / or elongated holes is trained.

Das dünnwandige Rohr kann dabei innerhalb der Brennkammer dauerhaft und strömungstechnisch günstig gehaltert sein, indem der der Venturidüse gegenüberliegende Ausgangsbereich der Brennkammer mittels einer Ringscheibe verschlossen ist, an der der Abfangkörper mit seinem von der Venturidüse abgewandten Ende abgestützt ist.The thin Pipe can thereby permanently and fluidically within the combustion chamber Cheap be supported by the Venturi nozzle opposite output area the combustion chamber is closed by means of an annular disc, at the the interceptor body with his from the Venturi nozzle supported away from the end is.

Damit der erfindungsgemäße Abfangkörper besonders kostengünstig in nur wenigen Arbeitsschritten hergestellt und montiert werden kann, sollte dieser einteilig mit einem die Brennkammer umgebenden Brennkammerrohr ausgebildet sein.In order to the scavenger body according to the invention especially economical can be manufactured and assembled in just a few steps can, this should be one-piece with a surrounding the combustion chamber Be formed combustion chamber tube.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn bei dem erfindungsgemäßen Venturi-Brenner an der zur Venturidüse gewandten Seite der Prallscheibe, insbesondere in deren Zentrum eine Mulde ausgebildet ist. Die Mulde kann als Startkammer zum gezielten Aufheizen eines begrenzten Bereichs der Brennkammer während eines Kaltstarts des erfindungsgemäßen Heizgeräts dienen.Furthermore it is advantageous if in the Venturi burner according to the invention at the Venturidüse facing Side of the baffle plate, especially in the center of a trough is trained. The trough can serve as a starting chamber for targeted heating a limited area of the combustion chamber during a cold start of the serve heater according to the invention.

Um ein solches begrenztes Aufheizen effizient bewerkstelligen zu können, sollte in der Brennkammer ein Glühstift angeordnet sein, dessen von der Venturidüse abgewandtes Ende in die Mulde der Prallscheibe ragt.Around should be able to accomplish such limited heating efficiently in the combustion chamber a glow plug be arranged, facing away from the venturi end in the Trough of the baffle plate protrudes.

Das Strömungsverhalten der Brenngase in der erfindungsgemäßen Brennkammer kann ferner weiter verbessert werden, indem an der zur Brennkammer gewandten Mantelfläche des rohrförmigen Abfangkörpers ein sich im Wesentlichen radial erstreckendes, scheibenförmiges Abfangblech angeordnet ist.The flow behavior the combustion gases in the combustion chamber according to the invention can continue on be improved by on the side facing the combustion chamber surface of the tubular interceptor essentially radially extending, disk-shaped Abfangblech is arranged.

An diesem scheibenförmigen Abgangblech ist ferner strömungstechnisch günstig an dem radial äußeren Randbereich ein sich im Wesentlichen axial zum Ausgangsbereich der Brennkammer hin erstreckendes Abfangblech vorgesehen.At this disk-shaped Exit plate is also fluidic Cheap at the radially outer edge region a substantially axially to the output region of the combustion chamber provided extending interception plate.

Als weitere vorteilhafte Alternative für ein Abfangblech wurde erfindungsgemäß ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges Abfangblech ermittelt, dessen Kegelstumpfbasis zum Ausgangsbereich der Brennkammer hin gerichtet ist.When Another advantageous alternative for a Abfangblech was inventively in the Essentially frustoconical Abfangblech determined, the truncated cone base to the output area directed towards the combustion chamber.

Schließlich sei noch angemerkt, dass in dem erfindungsgemäßen Abfangkörper besonders vorteilhaft an dem zur Venturidüse gewandten Mantelflächenabschnitt im Wesentlichen längliche Löcher ausgebildet sind, während in dem zum Ausgangsbereich der Brennkammer gewandten Mantelflächenabschnitt des Abfangkörpers im Wesentlichen runde Löcher ausgebildet sind. Durch eine derartige Gestaltung von Löchern innerhalb der Mantelfläche des Abfangkörpers können Bereiche mit verschiedenen Strömungswiderständen und mit verschiedener Verwirbelungswirkung geschaffen werden.Finally, be also noted that in the scavenger body according to the invention particularly advantageous at the Venturi nozzle facing wall surface section essentially oblong holes are trained while in the outer surface of the combustion chamber facing lateral surface portion of the intercepting body essentially round holes are formed. Through such a design of holes within the lateral surface of the intercepting body can Areas with different flow resistance and be created with different Verwirbelungswirkung.

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:

1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Venturi-Brenners, 1 a longitudinal section of a first embodiment of a Venturi burner according to the invention,

2 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Venturi-Brenners, 2 a longitudinal section of a second embodiment of a Venturi burner according to the invention,

3 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Venturi-Brenners und 3 a longitudinal section of a third embodiment of a venturi burner according to the invention and

4 einen teilweisen Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Venturi-Brenners mit einer Variante von diesem. 4 a partial longitudinal section of a fourth embodiment of a Venturi burner according to the invention with a variant of this.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispieledetailed Description of the embodiments

In den 1 bis 4 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Venturi-Brenners 10 veranschaulicht, der als wesentliche Bauelemente eine Venturidüse 12 und eine daneben angeordnete Brennkammer 14 sowie eine Nachbrennkammer 16 aufweist.In the 1 to 4 is in each case an embodiment of a venturi burner 10 illustrates that as essential components a Venturi nozzle 12 and a combustion chamber disposed adjacent thereto 14 as well as an afterburning chamber 16 having.

Der Venturidüse 12 ist eine Brennstoffzuführung 18 zugeordnet, durch die flüssiger Brennstoff in einen Drallerzeuger 20 der Venturidüse 12 geleitet werden kann, der nachfolgend in einen Düsenkörper 22 eingebracht wird. Der Brennstoff wird aufgrund der sich mit der Venturi-Düsenwirkung im Düsenkörper 22 ergebenden Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Brennstoffströmung in feine Tröpfchen zerrissen.The Venturi nozzle 12 is a fuel supply 18 assigned by the liquid fuel into a swirl generator 20 the Venturi nozzle 12 can be passed, the following in a nozzle body 22 is introduced. The fuel is due to the Venturi nozzle effect in the nozzle body 22 resulting increase the flow rate of the fuel flow into fine droplets torn.

Der Düsenkörper 22 dient ferner als Halterung für einen Glühstift 24, der schräg vor den mit Bezugszeichen 26 gekennzeichneten Austrittsbereich des Düsenkörpers 22 ragt.The nozzle body 22 also serves as a holder for a glow plug 24 , which obliquely before with reference numerals 26 marked exit region of the nozzle body 22 protrudes.

In diesem Austrittsbereich 26 des Düsenkörpers 22 ist eine kegelmantelförmige Verteilerkappe 28 angeordnet, deren Kegelbasis 30 sich im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des aus dem Düsenkörper 22 austretenden Brennstoffes bzw. Brenngases erstreckt.In this exit area 26 of the nozzle body 22 is a cone-shaped distributor cap 28 arranged, their cone base 30 essentially transversely to the flow direction of the nozzle body 22 exiting fuel or fuel gas extends.

Die kegelmantelförmige Verteilerkappe 28 ist als Blechstanzteil ausgebildet, in dem im Bereich der Kegelbasis 30 über den Umfang der Verteilerkappe 28 verteilt eine Vielzahl runder Löcher 32 ausgebildet sind. Im Gegensatz zu dieser vergleichsweise offenen Struktur der Kegelbasis 30 ist die Verteilerkappe 28 im Bereich ihrer mit Bezugszeichen 34 gekennzeichneten Kegelspitze nahezu vollflächig gestaltet.The cone-shaped distributor cap 28 is designed as a sheet metal stamping in which in the area of the cone base 30 over the circumference of the distributor cap 28 distributes a variety of round holes 32 are formed. In contrast to this comparatively open structure of the cone base 30 is the distributor cap 28 in the area of her with reference numerals 34 marked cone tip designed almost full-surface.

Die Verteilerkappe 28 verteilt auf diese Weise die aus der Venturidüse 12 austretenden Gase stark in radialer Richtung und staut insgesamt die Strömung der Gase vor der Kegelspitze 34 auf. Dort werden die Gase vergleichsweise stark erhitzt, wodurch sich das Zünd- und Flammverhalten des Venturi-Brenners 10 insbesondere im Hinblick auf einen Kaltstart erheblich verbessert.The distributor cap 28 distributed in this way from the Venturi nozzle 12 Exiting gases in the radial direction and accumulates the total flow of gases in front of the apex 34 on. There, the gases are heated comparatively strong, resulting in the ignition and flame behavior of the Venturi burner 10 Especially with regard to a cold start significantly improved.

Der oben genannte Glühstift 24 ist bei den in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen derart in Strömungsrichtung der Brenngase hinter der Verteilerkappe 28 angeordnet, dass er sich im Wesentlichen an der mit Bezugszeichen 36 gekennzeichneten Außenseite der Verteilerkappe 28 parallel zu deren Wandung erstreckt und an dieser nahezu anliegt. Der auf diese Weise besonders nahe an der Verteilerkappe 28 angeordnete Glühstift 24 trägt zu deren Aufheizung während eines Startvorgangs des Venturi-Brenners 10 bei.The above glow plug 24 is at the in 1 and 2 illustrated embodiments such in the flow direction of the fuel gases behind the distributor cap 28 arranged that he is essentially at the with reference numerals 36 marked outside of the distributor cap 28 extends parallel to the wall and almost rests on this. The most so close to the distributor cap 28 arranged glow pin 24 contributes to its heating during a starting process of the Venturi burner 10 at.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Venturi-Brenners 10 dargestellt, bei dem wiederum vor der Venturidüse 12 eine kegelmantelförmige Verteilerkappe 28 angeordnet ist. Der Glühstift 24 ist bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch nicht an der Außenseite 36 der Verteilerkappe 28 angeordnet, sondern an der mit Bezugszeichen 38 gekennzeichneten Innenseite von dieser. Der Glühstift 24 gemäß 3 liegt damit mit seinem in die Brennkammer 14 gerichteten Endbereich unmittelbar im Staugebiet der Verteilerkappe 28. Der Glühstift 24 trägt dort zu einer gezielten und besonders schnellen Aufheizung des herangeführten Brennstoffs bei.In 3 is an embodiment of a venturi burner 10 shown, in turn, in front of the Venturi nozzle 12 a cone-shaped distributor cap 28 is arranged. The glow plug 24 However, in this embodiment, not on the outside 36 the distributor cap 28 arranged, but at the with reference numerals 38 marked inside of this. The glow plug 24 according to 3 lies with his in the combustion chamber 14 directed end region directly in the storage area of the distributor cap 28 , The glow plug 24 There contributes to a targeted and particularly rapid heating of the fuel brought up.

Der Glühstift gemäß 3 ist ferner derart angeordnet, dass er die Verteilerkappe 28 im Bereich von deren Kegelspitze 34 durchsetzt und dort ein gewisser Teil von Brenngasen durch die Verteilerkappe 28 hindurchströmen kann. Dieser ebenfalls stark aufgeheizte Anteil an Brenngasen wird unmittelbar ins Zentrum der Brennkammer 14 geleitet und führt so zu einer gleichmäßigen Flammausbildung in dieser Brennkammer 14.The glow plug according to 3 is further arranged such that it the distributor cap 28 in the area of the apex of the cone 34 interspersed and there a certain part of fuel gases through the distributor cap 28 can flow through it. This also strongly heated proportion of fuel gases is directly into the center of the combustion chamber 14 and thus leads to a uniform flame formation in this combustion chamber 14 ,

Wie insbesondere in 3 zu sehen ist, ist die oben genannten Verteilerkappe 28 jeweils an einem Hitzeschild 40 angebracht bzw. einstückig mit diesem ausgebildet, welche sich in radialer Richtung vor dem Düsenkörper 22 erstreckt und als Halterung für diesen dient. Das Hitzeschild 40 ist seinerseits von einem Brennkammerrohr 42 gehaltert, welches die im Wesentlichen kreiszylindrische Brennkammer 14 an deren Mantelfläche umgibt.As in particular in 3 can be seen, is the above distributor cap 28 each on a heat shield 40 attached or integrally formed with this, which in the radial direction in front of the nozzle body 22 extends and serves as a holder for this. The heat shield 40 is in turn from a combustion chamber tube 42 held, which is the substantially circular cylindrical combustion chamber 14 surrounds on the lateral surface.

An der der Venturidüse 12 gegenüberliegenden Stirnseite der Brennkammer 14 ist ferner bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel an einer Ringscheibe 44 ein im Wesentlichen kegelmantelförmiger Abfangkörpers 46 für unverdampften Brennstoff angeordnet. Der Abfangkörper 46 weist im Bereich seiner mit Bezugszeichen 48 gekennzeichneten Kegelbasis 48 sowie im Bereich der Kegelspitze 50 mehrere Löcher bzw. Durchgangsöffnungen 52 auf, durch die der aus der Brennkammer 14 austretende Brennstoff und dessen Brenngase in die Nachbrennkammer 16 gelangen.At the Venturi nozzle 12 opposite end of the combustion chamber 14 is also in the in 1 illustrated embodiment of an annular disc 44 a substantially cone-shaped interceptor body 46 arranged for unvaporized fuel. The interceptor body 46 points in the area of his with reference numerals 48 marked cone base 48 as well as in the area of the cone top 50 several holes or through holes 52 on, through which the from the combustion chamber 14 escaping fuel and its fuel gases in the afterburner 16 reach.

In den 2 bis 4 sind anstelle eines kegelförmigen Abfangkörpers im Wesentlichen rohrförmige Abfangkörper 54 vorgesehen, die ebenfalls von Löchern durchsetzt sind. Diese Löcher sind mit Bezugszeichen 56 gekennzeichnet.In the 2 to 4 are substantially tubular Abfangkörper instead of a conical Abfangkörpers 54 provided, which are also interspersed with holes. These holes are identified by reference numbers 56 characterized.

Am dem zur Venturidüse 12 gerichteten Ende der Abfangkörper 54 ist jeweils eine Prallscheibe 58 abgestützt ist, die sich damit im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Brenngase erstreckt. Die Abfangkörper 46 und 54 sind dazu vorgesehen, dass auf ihnen unverbrannte Brennstofftröpfchen auftreffen und aufgrund der vergleichsweise hohen Temperatur des sich in der Brennkammer befindenden Abfangkörpers sofort verdampfen. Die Abfangkörper 46 und 54 dienen ferner zum Durchmischen der Brenngase, denn die Brenngasströmung wird am Abfangkörper abschnittsweise umgelenkt, so dass zumindest lokale Strömungswirbel entstehen.At the Venturi nozzle 12 directed end of the interceptor body 54 is each a baffle plate 58 is supported, which thus extends substantially transversely to the flow direction of the fuel gases. The interceptors 46 and 54 are intended to impinge on them unburned fuel droplets and evaporate immediately due to the relatively high temperature of the interceptor body located in the combustion chamber. The interceptors 46 and 54 are also used for mixing the fuel gases, because the fuel gas flow is deflected in sections on the interceptor, so that at least local flow vortex arise.

Die Abfangkörper 46 und 54 sind jeweils mittels eines Blechs gestaltet, in dem eine Vielzahl runder und/oder länglicher Löcher 56 ausgebildet ist.The interceptors 46 and 54 are each designed by means of a sheet in which a variety of round and / or elongated holes 56 is trained.

Bei dem in 4 dargestellten Venturi-Brenner 10 ist schließlich noch an der zur Venturidüse 12 gewandten Seite der Prallscheibe 58 in deren Zentrum eine Mulde 60 ausgebildet ist. Die Mulde 60 dient als Startkammer zum gezielten Aufheizen eines begrenzten Bereichs der Brennkammer 14 während eines Kaltstarts des erfindungsgemäßen Heizgeräts. Um ein solches begrenztes Aufheizen effizient bewerkstelligen zu können, ragt der Glühstift 24 mit seinem von der Venturidüse abgewandten Ende in die Mulde 60 hinein.At the in 4 illustrated Venturi burner 10 Finally, it is still at the Venturi nozzle 12 facing side of the baffle plate 58 in its center a hollow 60 is trained. The hollow 60 serves as a starting chamber for the targeted heating of a limited area of the combustion chamber 14 during a cold start of the heater according to the invention. In order to accomplish such a limited heating efficiently, the glow plug protrudes 24 with its end facing away from the Venturi nozzle in the trough 60 into it.

An den rohrförmigen Abfangkörpern 54 gemäß 2 und 4 rechts ferner an deren äußeren Mantelfläche ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges Abfangblech 62 angeordnet, dessen Kegelstumpfbasis 64 zum Ausgangsbereich der Brennkammer 14 hin gerichtet ist.At the tubular Abfangkörpern 54 according to 2 and 4 right further on the outer circumferential surface of a substantially frustoconical Abfangblech 62 arranged, whose truncated cone base 6 4 to the output area of the combustion chamber 14 directed.

In dem rohrförmigen Abfangkörper 54 sind an dem zur Venturidüse 12 gewandten Mantelflächenabschnitt 66 im Wesentlichen längliche Löcher 56 ausgebildet, während in dem zum Ausgangsbereich der Brennkammer 14 gewandten Mantelflächenabschnitt 68 des Abfangkörpers 54 im Wesentlichen runde Löcher 56 ausgebildet sind. Durch eine derartige Gestaltung von Löchern 56 innerhalb der Mantelfläche des Abfangkörpers 5 können Bereiche mit verschiedenen Strömungswiderständen und mit verschiedener Verwirbelungswirkung geschaffen werden.In the tubular scavenger body 54 are at the Venturi nozzle 12 facing wall surface section 66 essentially oblong holes 56 formed while in the exit region of the combustion chamber 14 facing wall surface section 68 of the intercepting body 54 essentially round holes 56 are formed. By such a design of holes 56 within the lateral surface of the interceptor 5 For example, regions with different flow resistances and with different turbulence effect can be created.

Das Strömungsverhalten der Brenngase in der Brennkammer 14 kann alternativ mit einem in 3 und 4 links dargestellten im Wesentlichen radial erstreckenden, scheibenförmigen Abfangblech 70 verbessert werden.The flow behavior of the combustion gases in the combustion chamber 14 can alternatively with a in 3 and 4 shown on the left substantially radially extending disk-shaped intercepting sheet 70 be improved.

An diesem scheibenförmigen Abgangblech 70 ist strömungstechnisch günstig an dem radial äußeren Randbereich ein sich im Wesentlichen axial zum Ausgangsbereich der Brennkammer 14 hin erstreckendes Abfangblech 72 vorgesehen.At this disc-shaped exit plate 70 is fluidically favorable at the radially outer edge region a substantially axially to the output region of the combustion chamber 14 towards extending tray 72 intended.

Weitere BesonderheitenOther special features

Neben den oben genannten besonderen Merkmalen und Vorteilen des erfindungsgemäßen Venturi-Brenners seien noch die folgenden Besonderheiten eines solchen Brenners hervorgehoben:
Bei dem Venturi-Brenner ist 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. Mit anderen Worten 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 gestaltet, welches in der Form der Mantelfläche eines Kegels oder eines Kegelstumpfes ausgebildet ist. Diese derart gestaltete Verteilerkappe leitet den Brennstoff bzw. die Brenngase bei ihrem 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. 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. 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. Unter Umständen kann wegen der erfindungsgemäß vorgesehenen Verteilerkappe auch eine sonst in der Brennkammer vorzusehende Prallscheibe insgesamt entfallen.In addition to the above-mentioned special features and advantages of the venturi burner according to the invention, the following peculiarities of such a burner should be emphasized:
In the venturi burner, a substantially cone-shaped distributor cap is arranged at the transition from the venturi nozzle to the combustion chamber, the cone base of which extends essentially transversely to the flow direction of the fuel gases. In other words, in the flow direction directly behind the nozzle body of the Venturi nozzle, a distributor cap is provided for the fuel already vaporized in the nozzle and the fuel which is still to be vaporized in the combustion chamber. The distributor cap is designed cone-shaped, ie it is for example made of a thin sheet, which is formed in the shape of the lateral surface of a cone or a truncated cone. This distributor cap designed in this way conducts the fuel or the combustion gases as they enter the Venturi nozzle into the combustion chamber and at the same time contributes to a further thorough mixing of the combustion gases. The distributor cap distributes the fuel droplets and crushes them. Due to the present in the combustion chamber combustion, the distributor cap heats up comparatively quickly and thus contributes to its evaporation as a hot component, on which the fuel is directed. In this way, the overall quality of the fuel spray is improved with the distributor cap according to the invention. A arranged in the combustion chamber starting chamber, as is often provided in known heaters, according to the invention can often be omitted. Under certain circumstances, due to the distributor cap provided according to the invention, a baffle plate which would otherwise be provided in the combustion chamber can also be omitted altogether.

Ferner ist anzumerken, dass die Verteilerkappe vergleichsweise kostengünstig mittels eines Blechs gestaltet ist, in dem eine Vielzahl runder und/oder länglicher Löcher insbesondere in der Nähe der Kegelbasis ausgebildet ist. 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.Further It should be noted that the distributor cap comparatively inexpensive means a sheet is designed in which a variety round and / or elongated holes especially near the Conical base is formed. The holes allow a substantially Radial leakage of fuel gases into the combustion chamber, while the almost full-surface Cone tip of the distributor cap fuel gases accumulates and thereby heats up considerably. This heated section of the distributor cap contributes in particular to an improved evaporation of fuel.

Die Verteilerkappe ist ferner derart angeordnet, 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 eine Art Blende, welche die gesamten Brenngase gezielt durchströmen müssen, damit sie in die Brennkammer gelangen können.The Distributor cap is further arranged such that its cone base essentially immediately adjacent to the Venturi nozzle. The distributor cap provides then a clear separation between the interior of the venturi and the Combustion chamber and forms a kind of aperture, which covers the entire Flow through targeted fuel gases have to, so they can get into the combustion chamber.

Damit für die 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 the effort for the Production and assembly can be kept comparatively low, This should be one piece with a combustion chamber end of the venturi 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, werden die Brenngase von einem dort angeordneten Glühstift vergleichsweise leicht gezündet werden.Particularly advantageously, the glow plug is arranged so that it passes through the distributor cap in the region of the apex of the cone. Since the present invention kegelmantelförmige distributor cap Brenn accumulated gases and their flow concentrated in the direction of their apex, the fuel gases are relatively easily ignited by a glow pin arranged there.

Alternativ zu dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Glühstift 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 to this embodiment of the invention, the glow plug also at the of 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 kind arranged glow pin 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 ein Hitzeschild vorgesehen. Dieses Hitzeschild kann 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 a heat shield provided. This heat shield can 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.

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

Claims

Venturi burner ( 10 ) for a particular mobile heater with a burner, which is used as an atomizer burner with a venturi ( 12 ) is formed, before in the flow direction of combustion gases, a combustion chamber ( 14 ), characterized in that at the Venturi nozzle ( 12 ) opposite end face of the combustion chamber ( 14 ) a substantially cone-shaped interceptor body ( 46 ) is arranged for unevaporated fuel whose cone base ( 48 ) extends substantially transversely to the flow direction of the fuel gases and the end face of the combustion chamber ( 14 ) completely closes.

Venturi burner according to claim 1, characterized in that the substantially cone-shaped intercepting body ( 46 ) is designed by means of a sheet in which a plurality of round and / or elongated holes ( 52 ) are formed.

Venturi burner according to claim 1 or 2, characterized in that the substantially cone-shaped Abfangkörper ( 46 ) directly to a combustion chamber ( 14 ) surrounding combustion chamber tube ( 42 ) is supported.

Venturi burner ( 10 ) for a mobile heating appliance, in particular according to one of claims 1 to 3, with a combustion device serving as atomizing burner with a Venturi nozzle ( 12 ) is formed, before in the flow direction of combustion gases, a combustion chamber ( 14 ), characterized in that at the Venturi nozzle ( 12 ) opposite exit region of the combustion chamber ( 14 ) a substantially tubular Abfangkörper ( 54 ) is arranged for unvaporized fuel, at the venturi ( 12 ) directed end a baffle plate ( 58 ) is supported, which extends substantially transversely to the flow direction of the fuel gases and has a projecting in the radial direction over the tubular Abfangkörper supernatant.

Venturi burner according to claim 4, characterized in that the substantially tubular Abfangkörper ( 54 ) is designed by means of a thin-walled tube, in which a plurality of round and / or elongated holes ( 56 ) are formed.

Venturi burner according to claim 4 or 5, characterized in that the Venturi nozzle ( 12 ) opposite exit region of the combustion chamber ( 14 ) by means of an annular disc ( 44 ) is closed, at which the substantially tubular Abfangkörper ( 54 ) with his from the Venturi nozzle ( 12 ) facing away from the end.

Venturi burner according to one of claims 4 to 6, characterized in that the substantially tubular Abfangkörper ( 54 ) in one piece with a combustion chamber ( 12 ) surrounding combustion chamber tube ( 42 ) is trained.

Venturi burner according to one of claims 4 to 7, characterized in that at the Venturi nozzle ( 12 ) facing side of the baffle plate ( 58 ), in particular in the center of which is a hollow ( 60 ) is trained.

Venturi burner according to claim 8, characterized in that in the combustion chamber ( 14 ) a glow plug ( 24 ) is arranged, which of the Venturi nozzle ( 12 ) facing away into the trough ( 60 ) of the baffle plate ( 58 protrudes.

Venturi burner according to one of claims 4 to 9, characterized in that at the combustion chamber ( 14 ) facing lateral surface of the substantially tubular Abfangkörpers ( 54 ) is a substantially radially extending, disc-shaped Abfangblech ( 70 ) is arranged.

Venturi burner according to claim 10, characterized in that at the radially outer edge region of the disc-shaped intercepting plate ( 70 ) is substantially axially to the output region of the combustion chamber ( 14 ) extending catch plate ( 72 ) is provided.

Venturi burner according to one of claims 4 to 11, characterized in that at the combustion chamber ( 14 ) facing lateral surface of the substantially tubular Abfangkörpers ( 54 ) a substantially frustoconical Abfangblech ( 62 ) whose truncated cone base ( 64 ) to the exit area of the combustion chamber ( 14 ) is directed.

Venturi burner according to one of claims 4 to 12, characterized in that at the Venturi nozzle ( 12 ) facing lateral surface section ( 66 ) of the interceptor body ( 54 ) substantially elongated holes ( 56 ) are formed, while in the output region of the combustion chamber ( 14 ) facing lateral surface section ( 68 ) of the interceptor body ( 54 ) essentially round holes ( 56 ) are formed.

Mobile heater with a Venturi burner ( 10 ) according to one of claims 1 to 13.