DE10343282B3 - Burner arrangement, in particular for a vehicle heater - Google Patents

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DE10343282B3 DE2003143282 DE10343282A DE10343282B3 DE 10343282 B3 DE10343282 B3 DE 10343282B3 DE 2003143282 DE2003143282 DE 2003143282 DE 10343282 A DE10343282 A DE 10343282A DE 10343282 B3 DE10343282 B3 DE 10343282B3
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Abstract

Eine Brenneranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfasst einen einen Volumenbereich mit im Betrieb der Brenneranordnung (10) bezüglich der Umgebung erhöhter Temperatur begrenzenden Wandungsbereich, welcher Wandungsbereich wenigstens teilweise mit einer thermisch isolierenden Beschichtung (B¶i¶) beschichtet ist.A burner arrangement, in particular for a vehicle heater, comprises a wall area bounding a volume area with the temperature of the surroundings elevated in the operation of the burner arrangement (10), which wall area is at least partially coated with a thermally insulating coating (B¶i¶).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brenneranordnung, insbesondere für ein Heizgerät, umfassend einen einen Volumenbereich mit im Betrieb der Brenneranordnung bezüglich der Umgebung erhöhter Temperatur begrenzenden Wandungsbereich, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a burner assembly, in particular for a Heater, comprising a volume region during operation of the burner assembly in terms of the environment increased Temperature limiting wall area, according to the preamble of the claim 1.

Bei derartigen Brenneranordnungen, die im Allgemeinen als so genannte Verdampferbrenner aufgebaut sind, wird der Brennstoff in ein so genanntes Verdampfervlies oder sonstiges poröses Medium eingeleitet. In diesem Medium verteilt sich der zunächst noch flüssige Brennstoff durch Kapillarwirkung, wird so auf eine vergleichsweise große Oberfläche verteilt und dort verdampft. Bei so genannten Zerstäuberbrennern wird der Brennstoff über Zerstäuberdüsen unter hohem Druck eingeleitet und auf diese Art und Weise mit der zur Verbrennung erforderlichen Luft durchmischt. Bei beiden Arten von Brennern spielt die im Bereich derselben vorhandene Temperatur eine elementare Bedeutung. Eine zu schnelle, schlagartige Verdampfung, welche bei sehr hohen lokalen Temperaturen entstehen kann, trägt zur Ablagerungsbildung bei. Zu niedrige Temperaturen können eine nicht ausreichende Verdampfung zur Folge haben.at Such burner arrangements, which are generally referred to as so-called Evaporator burners are constructed, the fuel is in such a way called evaporator fleece or other porous medium initiated. In This medium is distributed initially liquid fuel by capillary action, is thus distributed over a comparatively large surface area and evaporated there. In so-called atomizer burners, the fuel through atomizing nozzles under initiated high pressure and in this way with the Combustion required air mixed. For both types of burners the temperature present in the area plays an elementary one Importance. Too fast, sudden evaporation, which at very high local temperatures can result contributes to the formation of deposits at. Too low temperatures can an insufficient evaporation result.

Da im Fahrzeugbau im Allgemeinen die Anforderung besteht, die verschiedenen in ein Fahrzeug einzugliedernden Systeme möglichst kompakt auszugestalten, rücken auch bei derartigen Brenneranordnungen die verschiedenen Systembereiche näher aneinander heran. Dies hat zur Folge, dass ein deutlich stärkerer Wärmeübertrag zwischen diesen verschiedenen Systembereichen auftreten wird, so dass durch diese sehr starke thermische Wechselwirkung ein erheblicher, im Allgemeinen sehr nachteilhafter Einfluss auf den Betrieb der Brenneranordnung erzeugt wird.There In vehicle construction in general the requirement exists, the different ones design systems as compact as possible into a vehicle, move even with such burner arrangements, the various system areas closer to each other approach. This has the consequence that a significantly stronger heat transfer between these different System areas will occur, so through this very strong thermal interaction is a significant, generally very disadvantageous Influence on the operation of the burner assembly is generated.

Eine Brenneranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 195 29 994 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Brenneranordnung können die Umfangswandung einerseits und die Bodenwandung andererseits als separate Bauteile bereitgestellt werden. Diese können dann miteinander unter Zwischenlagerung eines Isolierelements miteinander fest verbunden werden.A burner assembly according to the preamble of claim 1 is known from DE 195 29 994 A1 known. In this known burner arrangement, the peripheral wall on the one hand and the bottom wall on the other hand can be provided as separate components. These can then be firmly connected to one another with the intermediate storage of an insulating element.

Die DE 33 43 617 C2 offenbart einen Ultraschallzerstäuber-Brenner für Fahrzeugheizgeräte, bei welchem eine Brennkammeroberfläche ganz oder teilweise mit einer wärmeisolierenden Schicht, beispielsweise aus Keramikmaterial, ausgekleidet ist.The DE 33 43 617 C2 discloses an ultrasonic atomizer burner for vehicle heaters, in which a combustion chamber surface is wholly or partially lined with a heat-insulating layer, for example of ceramic material.

Aus der DE 199 34 488 A1 ist ein brennstoffbetriebenes Heizgerät bekannt, bei welchem die die Brennkammer umschließenden und im Allgemeinen aus metallischem Werkstoff aufgebauten Bauteile zumindest teilweise mit Keramikmaterial beschichtet sind und somit die durch die Flamme entstehende Belastung gemindert werden kann.From the DE 199 34 488 A1 a fuel-operated heater is known in which the combustion chamber enclosing and constructed generally of metallic material components are at least partially coated with ceramic material and thus the load resulting from the flame can be reduced.

Aus der DE 101 44 408 A1 ist eine Zerstäuberdüse zum Zerstäuben von Brennstoff bekannt. Diese Düse ist aus keramischem Material aufgebaut, um dafür zu sorgen, dass im Bereich der Düse nicht zu ungewünschter Entzündung führende zu hohe Temperaturen erzeugt werden.From the DE 101 44 408 A1 For example, a spray nozzle for atomizing fuel is known. This nozzle is made of ceramic material to ensure that in the area of the nozzle not leading to unwanted ignition leading to high temperatures.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Brenneranordnung derart weiterzubilden, dass der Verbrennungsbetrieb gegen äußere Einflüsse besser abgeschirmt werden kann.It The object of the present invention is a generic burner arrangement in such a way that the combustion operation better against external influences can be shielded.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Brenneranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen einen Volumenbereich mit im Betrieb der Brenneranordnung bezüglich der Umgebung erhöhter Temperatur begrenzenden Wandungsbereich, welcher Wandungsbereich wenigstens teilweise mit einer thermisch isolierenden Beschichtung beschichtet ist, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.According to the invention this Task solved by a burner assembly, in particular for a vehicle heater, comprising one with a volume range in the operation of the burner assembly with respect to the Environment elevated Temperature limiting wall area, which wall area at least partially with a thermally insulating coating coated as defined in claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau ist also weiter ein Brennkammergehäuse mit einer Bodenwandung und einer Umfangswandung vorgesehen, welche eine Brennkammer umschließen, wobei das Brennkammergehäuse ein ringartiges Trägerelement umfasst, an welchem wenigstens ein Teil der Bodenwandung als separate Baugruppe getragen ist, und wobei das Trägerelement oder/und der als separate Baugruppe ausgebildete Teil der Bodenwandung wenigstens in ihren in Kontakt miteinander stehenden Bereichen wenigstens teilweise beschichtet sind. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das Brennkammergehäuse ein ringartiges Trägerelement umfasst, an welchem wenigstens ein Teil der Umfangswandung als separate Baugruppe getragen ist, und wobei das Trägerelement oder/und der als separate Baugruppe ausgebildete Teil der Umfangswandung wenigstens in ihren in Kontakt miteinander stehenden Bereichen wenigstens teilweise beschichtet sind.at the structure of the invention So it is still a combustion chamber housing with a bottom wall and a peripheral wall which surround a combustion chamber, wherein the combustion chamber housing comprises a ring-like carrier element, on which at least part of the bottom wall as a separate assembly is worn, and wherein the carrier element and / or the part of the bottom wall formed as a separate assembly at least in their contacting areas at least partially coated. Alternatively or additionally, it is provided that the combustion chamber housing comprises a ring-like carrier element, on which at least a part of the peripheral wall as a separate assembly is worn, and wherein the carrier element and / or the part of the peripheral wall designed as a separate subassembly at least in their contacting areas at least partially coated.

Durch das zumindest bereichsweise Beschichten der Brenneranordnung mit einer thermisch isolierenden Beschichtung wird dafür gesorgt, dass der auf diese Art und Weise umgebene bzw. eingegrenzte Volumenbereich in thermischer Hinsicht stärker von angrenzenden Bereichen abgekoppelt ist, so dass die thermische Wechselwirkung zwischen diesem Volumenbereich und anderen Bereichen deutlich gemindert werden kann.By at least partially coating the burner assembly with a thermally insulating coating, it is ensured that the volume region surrounded or delimited in this way is more strongly decoupled from adjacent regions in terms of thermal properties that the thermal interaction between this volume range and other areas can be significantly reduced.

Um die gewünschte Abschottung bzw. Isolation des Volumenbereichs erlangen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Beschichtung eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 40 W/mK, vorzugsweise weniger als 20 W/mK, am meisten bevorzugt weniger als 5 W/mK, aufweist. Als Material für eine derartige Beschichtung hat sich vor allem Keramikmaterial bewährt. Dieses ist einerseits bei der Herstellung in weiten Bereichen, insbesondere auch hinsichtlich seiner thermischen Leitfähigkeit, einstellbar, so dass ggf. auch lokal verschiedene Bereiche der thermischen Isolation an die dort jeweils auftretenden Anforderungen angepasst werden können. Weiterhin hat eine Keramikbeschichtung den Vorteil, dass sie bei den in derartigen Brenneranordnungen auftretenden Temperaturen von bis zu mehr als 1000°C sehr stabil sind und einer übermäßigen Alterung nicht unterliegen. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die Gruppe der so genannten oxydkeramischen Werkstoffe, insbesondere ZrO2/Ca, herausgestellt.In order to obtain the desired bulkhead isolation, it is proposed that the coating have a thermal conductivity of less than 40 W / mK, preferably less than 20 W / mK, most preferably less than 5 W / mK. As a material for such a coating ceramic material has proven especially. This is on the one hand in the production in a wide range, in particular also with regard to its thermal conductivity, adjustable, so that, if necessary, locally different areas of the thermal insulation can be adapted to the respective requirements occurring there. Furthermore, a ceramic coating has the advantage that they are very stable in the occurring in such burner assemblies temperatures of up to more than 1000 ° C and are not subject to excessive aging. The group of so-called oxide-ceramic materials, in particular ZrO 2 / Ca, has proved to be particularly advantageous.

Um Wärmeverluste aus dem zu isolierenden Volumenbereich so gering als möglich halten zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass die Beschichtung an der dem Volumenbereich zugewandten Seite des Wandungsbereichs vorgesehen ist.Around heat loss Keep as small as possible from the volume area to be isolated to be able to it is further suggested that the coating be at the volume range is provided facing side of the wall portion.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der vorliegenden Erfindung kann der Wandungsbereich ferner die Bodenwandung oder/und die Umfangswandung umfassen.According to one Particularly preferred variant of the present invention, the Wall area further the bottom wall and / or the peripheral wall include.

Ferner kann an der Bodenwandung oder der Umfangswandung eine zur Aufnahme eines Zündorgans ausgebildete Zündorganaufnahmekammer vorgesehen sein und der Wandungsbereich eine die Zündorganaufnahmekammer umgebende Wandung umfassen. Auf diese Art und Weise kann dafür gesorgt werden, dass auch in dem grundsätzlich nur bei Durchführung eines Zündvorgangs sehr stark thermisch belasteten Bereich keine Wärmeverluste auftreten, die insbesondere dort auch zu der Bildung lokaler Ablagerungen beitragen könnten.Further may be on the bottom wall or the peripheral wall for recording an ignition device trained Zündorganaufnahmekammer be provided and the wall area a Zündorganaufnahmekammer include surrounding wall. In this way can be taken care of be that in principle too only when carried out an ignition process very heavily thermally stressed area no heat losses occur in particular there also contribute to the formation of local deposits could.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Brennstoffzuführleitungsanordnung zum Zuführen von Brennstoff in die Brennkammer vorgesehen sein, welche Brennstoffzuführleitungsanordnung im Bereich der Bodenwandung oder/und der Umfangswandung zur Brennkammer hin offen ist, wobei der Wandungsbereich eine Wandung der Brennstoffzuführleitungsanordnung umfasst.According to one Another aspect of the present invention may be a fuel supply line arrangement for feeding be provided of fuel in the combustion chamber, which Brennstoffzuführleitungsanordnung in the region of the bottom wall and / or the peripheral wall to the combustion chamber is open, wherein the wall portion comprises a wall of the Brennstoffzuführleitungsanordnung.

Weiterhin kann an der Umfangswandung eine Flammblende getragen sein und der Wandungsbereich kann die Umfangswandung oder/und einen mit der Umfangswandung in Tragekontakt stehenden Bereich der Flammblende umfassen.Farther can be worn on the peripheral wall, a Flammblende and the Wall area may be the peripheral wall and / or one with the peripheral wall comprise in contact area of the flame shutter.

Auch ist es möglich, dass das Brennkammergehäuse zusammen mit einer Wärmetauscheranordnung einen Abgasrückströmungsraum begrenzt, wobei wenigstens in ihren aneinander angrenzenden Bereichen das Brennkammergehäuse oder/und die Wärmetauscheranordnung beschichtet sind.Also Is it possible, that the combustion chamber housing together with a heat exchanger assembly an exhaust gas backflow space limited, at least in their adjacent areas the combustion chamber housing or / and the heat exchanger assembly are coated.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Detailed drawings based on preferred embodiments described. It shows:

1 eine Längsschnittansicht einer Brenneranordnung; 1 a longitudinal sectional view of a burner assembly;

2 eine Querschnittansicht der in 1 dargestellten Brenneranordnung; 2 a cross-sectional view of in 1 illustrated burner assembly;

3 eine weitere Längsschnittansicht einer alternativ ausgestalteten Brenneranordnung. 3 a further longitudinal sectional view of an alternative designed burner assembly.

In den 1 und 2 ist eine Brenneranordnung, hier aufgebaut nach dem Prinzip eines Verdampferbrenners, mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Diese Brenneranordnung 10 umfasst ein Brennkammergehäuse 12, das mit im Wesentlichen topfartiger Struktur ausgebildet ist. Das Brennergehäuse 12 umfasst eine Bodenwandung 14 und im dargestellten Beispiel damit integral ausgestaltet eine Außenumfangswandung 16. Von der Bodenwandung 14 geht im zentralen Bereich derselben ein zur Außenumfangswandung 16 im Wesentlichen zentrisch bzw. koaxial angeordneter Lufteinlassstutzen 18 aus, der eine Mehrzahl von Lufteintrittsöffnungen 20 zum Einlassen von Verbrennungsluft in die von der Bodenwandung 14 und der Außenumfangswandung 16 allgemein umschlossene Brennkammer 22 aufweist.In the 1 and 2 is a burner assembly, constructed here according to the principle of an evaporator burner, with the reference numeral 10 designated. This burner arrangement 10 includes a combustion chamber housing 12 formed with substantially cup-like structure. The burner housing 12 includes a bottom wall 14 and in the example shown so integrally configured an outer peripheral wall 16 , From the bottom wall 14 goes in the central area of the same one to the outer peripheral wall 16 essentially centrally or coaxially arranged air inlet pipe 18 out, which has a plurality of air intake openings 20 for introducing combustion air into the bottom wall 14 and the outer peripheral wall 16 generally enclosed combustion chamber 22 having.

An einem seitlichen Ansatz 24 der Außenumfangswandung 16 ist eine allge mein mit 26 bezeichnete Zündorganaufnahmekammer gebildet. In diese kann ein Zündorgan, also beispielsweise ein Glühzündstift, eingesetzt werden, um die zum Zünden der Verbrennung erforderlichen hohen Temperaturen bereitstellen zu können.On a lateral approach 24 the outer peripheral wall 16 is a general with me 26 designated Zündorganaufnahmekammer formed. In this an ignition device, so for example a Glühzündstift, can be used to provide the high temperatures required to ignite the combustion can.

An dem von der Bodenwandung 14 entfernten Ende der Außenumfangswandung 16 trägt diese ein Flammrohr 28, wobei am oder im Flammrohr 28 wiederum eine so genannte Flammblende 30 mit einer darin ausgebildeten Durchtrittsöffnung 32 für die Verbrennungserzeugnisse getragen ist.At the bottom of the wall 14 distant end of the outer peripheral wall 16 this one carries a flame tube 28 , being on or in the flame tube 28 again a so-called Flammblende 30 with a passage opening formed therein 32 is carried for the combustion products.

An der der Brennkammer 22 zugewandten Seite der Außenumfangswandung 16 ist ein ringartiges bzw. zylindrisch ausgebildetes poröses Verdampfermedium 34 vorgesehen. Über eine in der 1 erkennbare Brennstoffzuführleitung 36 wird durch die Außenumfangswandung 16 hindurch flüssiger Brennstoff in dieses poröse Verdampfermedium 34 vorzugsweise an mehreren Umfangspositionen eingeleitet. Der flüssige Brennstoff verteilt sich in dem porösen Verdampfermedium, beispielsweise Vliesmaterial, Schaumkeramik, Geflecht, Gewirk o.dgl., durch Kapillarwirkung und wird somit praktisch über den gesamten Umfangsbereich der Außenumfangswandung 16 verteilt. Der Brennstoff dampft dann zur Brennkammer 22 hin ab und bildet dort mit der über den Stutzen 18 eingeleiteten Verbrennungsluft das zündfähige Luft/Brennstoff-Gemisch.At the combustion chamber 22 facing side of the outer peripheral wall 16 is a ring-like or cylindrically shaped porous evaporator medium 34 intended. About one in the 1 recognizable fuel supply line 36 is through the outer peripheral wall 16 through liquid fuel in this porous evaporator medium 34 preferably initiated at several circumferential positions. The liquid fuel is distributed in the porous evaporator medium, for example nonwoven material, foamed ceramic, mesh, knitted fabric or the like, by capillary action, and thus becomes practically over the entire peripheral area of the outer peripheral wall 16 distributed. The fuel then evaporates to the combustion chamber 22 down there and forms with the over the neck 18 introduced combustion air, the flammable air / fuel mixture.

In 2 erkennt man, dass auch an dem seitlichen Ansatz 24 bzw. der dadurch gebildeten Wandung 38 poröses Verdampfermedium 40 vorgesehen ist, welches ebenfalls eine im Wesentlichen zylindrische Formgebung aufweist und somit das in die Kammer 26 eingesetzte Glühzündorgan mit geringem Abstand umgeben kann. Auch in dieses Verdampfermedium 40 wird Brennstoff eingeleitet, insbesondere in der Startphase, so dass in dem das Glühzündorgan umgebenden Volumenbereich verstärkt Brennstoff abgedampft wird, unterstützt durch die vermittels des Glühzündorgans bereitgestellten Temperaturen, so dass in diesem lokalen Bereich ein sehr stark mit Brennstoffdampf angereichertes zündfähiges Gemisch erzeugt wird.In 2 one recognizes that also on the lateral approach 24 or the wall formed thereby 38 porous evaporator medium 40 is provided, which also has a substantially cylindrical shape and thus in the chamber 26 Surrounded Glühzündorgan can surround a small distance. Also in this evaporator medium 40 fuel is introduced, in particular in the start phase, so that in the area surrounding the Glühzündorgan fuel volume is increasingly evaporated, supported by the means of the Glühzündorgans provided temperatures, so that in this local area a highly enriched with fuel vapor ignitable mixture is generated.

Um bei der Brenneranordnung 10 dafür zu sorgen, dass die durch verschiedene Komponenten begrenzten Volumenbereiche, in welchen vor allem bei Ablaufen der Verbrennung deutlich höhere Temperaturen als in der Umgebung vorherrschen, thermische Verluste so weit als möglich vermieden werden bzw. thermische Wechselwirkungen mit umgebenden Systembereichen sehr stark eingedämmt werden, wird vorgeschlagen, wenigstens in einigen Bereichen, in welchen diese Volumenbereiche, beispielsweise also die Brennkammer 22, umgeben sind, an denjenigen Bauteilen oder Baugruppen, welche hier eine Umgrenzung bilden, eine thermisch isolierende Beschichtung vorzusehen. Durch das Bereitstellen einer derartigen thermisch isolierenden Beschichtung wird dafür gesorgt, dass der Wärmeübertrag deutlich gemindert wird, insbesondere bereits auch der Wärmeübertrag in die jeweils begrenzende oder umschließende Wandung oder Baugruppe.To the burner assembly 10 To ensure that the limited by various components volume areas in which especially at the end of combustion significantly higher temperatures than in the environment predominate, thermal losses are avoided as much as possible or thermal interactions with surrounding system areas are very much contained, is proposed, at least in some areas, in which these volume ranges, for example, the combustion chamber 22 , are surrounded, on those components or assemblies, which form a boundary here, to provide a thermally insulating coating. By providing such a thermally insulating coating is ensured that the heat transfer is significantly reduced, in particular already the heat transfer into the respective limiting or enclosing wall or assembly.

So erkennt man in den 1 und 2, dass die Außenumfangswandung 16 an ihrer Innenseite, also an derjenigen Seite, an welcher auch das poröse Verdampfermedium 34 positioniert ist, mit einer derartigen thermisch isolierenden Beschichtung B1 überzogen ist. In den Figuren sind derartige thermisch isolierende Beschichtungen B1 allgemein dadurch kenntlich gemacht, dass eine dickere durchgezogene und somit dunklere Linie vorhanden ist. Auch die der Brennkammer 22 zugewandte Seite der Bodenwandung 14 ist mit einer derartigen Beschichtung B2 überzogen, so dass vorzugsweise der gesamte zur Brennkammer 22 hin liegende Oberflächenbereich der Außenumfangswandung 16 und der Bodenwandung 14 mit den Beschichtungen B1 und B2 überzogen ist. Auch die die Zündorganaufnahmekammer 26 umschließende Wandung kann an ihrer der Zündorganaufnahmekammer 26 zugewandten Seite mit einer Beschichtung B3 überzogen sein, so dass auch hier thermische Verluste vor allem in der Startphase der Brenneranordnung 10 deutlich gemindert werden können.So you can see in the 1 and 2 in that the outer peripheral wall 16 on its inner side, that is to say on the side at which also the porous evaporator medium 34 is positioned, with such a thermally insulating coating B 1 is coated. In the figures, such thermally insulating coatings B 1 are generally identified by the fact that a thicker solid and thus darker line is present. Also the combustion chamber 22 facing side of the bottom wall 14 is coated with such a coating B 2 , so that preferably the entire to the combustion chamber 22 lying surface area of the outer peripheral wall 16 and the bottom wall 14 coated with the coatings B 1 and B 2 . Also, the Zündorganaufnahmekammer 26 enclosing wall may at its the Zündorganaufnahmekammer 26 facing side be covered with a coating B 3 , so that here also thermal losses, especially in the start phase of the burner assembly 10 can be significantly reduced.

Wie im Nachfolgenden noch detailliert dargelegt, können selbstverständlich auch noch andere Systembereiche mit einer derartigen Beschichtung überzogen werden. So kann beispielsweise eine Trägerwandung 42, durch welche das Brennkammergehäuse 12 getragen ist und welche gleichzeitig auch, wie nachfolgend noch gezeigt, einen Abgasrückströmungsraum begrenzen kann, eine derartige Beschichtung B4 vorgesehen sein. Auch in demjenigen Bereich, in welchem das Brennkammergehäuse 12 und das Flammrohr 28 in gegenseitigem Kontakt stehen, können diese Bauteile oder zumindest eines davon thermisch isoliert sein.As will be explained in more detail below, it goes without saying that other system areas can also be coated with such a coating. For example, a support wall 42 through which the combustion chamber housing 12 is worn and which at the same time, as shown below, can limit an exhaust gas backflow space, such a coating B 4 may be provided. Also in the area in which the combustion chamber housing 12 and the flame tube 28 are in mutual contact, these components or at least one of them may be thermally insulated.

Der Vorteil einer derartigen thermisch isolierenden Beschichtung B1 ist, dass diese Isolationswirkung erhalten werden kann, obgleich die diese Isolationswirkung an sich dann aufweisenden Bauteile in herkömmlicher Art und Weise aus Metallmaterial, beispielsweise in Feingusstechnik, hergestellt werden können. Dies ist insbesondere hinsichtlich der Formgebung und auch der Herstellungskosten von großem Vorteil. Es brauchen keine Bauteile eingesetzt werden, die allgemein aus dem thermisch isolierenden Material, beispielsweise Keramikmaterial, aufgebaut sind.The advantage of such a thermally insulating coating B 1 is that this insulating effect can be obtained, although the components which then have this insulating effect can be produced in a conventional manner from metal material, for example in precision casting technology. This is a great advantage, in particular with regard to the shaping and also the production costs. There is no need to use components that are generally constructed of the thermally insulating material, such as ceramic material.

Wie vorangehend bereits angesprochen, sind für den Aufbau derartiger thermisch isolierender Beschichtungen vor allem Keramikmaterialien sehr geeignet. Keramikmaterialien weisen den Vorteil auf, dass sie, je nach Zusammensetzung, bis zu Temperaturen von mehr als 1700°C stabil sind, d.h. durch derartige Temperaturen nicht geschädigt werden. Weiterhin können keramische Beschichtungen mit hoher Präzision insbesondere auch hinsichtlich der Dicke derselben aufgebracht werden. Als besonders geeignet für den erfindungsgemäßen Einsatz haben sich so genannte oxidkeramische Werkstoffe gezeigt, bei welchen beispielsweise Zirkonoxid (ZrO2) die Basis bildet. Durch die Beimengung anderer Werkstoffe, wie z.B. Kalziumoxid (CaO) oder Kalzium (Ca) ist es möglich, derartige oxidkeramische Werkstoffe zu stabilisieren, so dass sie ihre bei Erhitzung auf sehr hohe Temperaturen auftretenden strukturellen Umwandlungen auch bei nachfolgender Abkühlung bis auf Raumtemperatur stabil beibehalten. Auch Aluminiumoxid ist ein für die vorliegende Erfindung besonders geeigneter oxidkeramischer Werkstoff. Selbstverständlich können auch nichtoxidkeramische Werkstoffe, beispielsweise Karbide, Nitride, Boride oder Silicide für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.As already mentioned above, especially ceramic materials are very suitable for the construction of such thermally insulating coatings. Ceramic materials have the advantage that, depending on the composition, they are stable up to temperatures of more than 1700 ° C., ie they are not damaged by such temperatures. Furthermore, ceramic coatings can be applied with high precision, in particular also with respect to the thickness thereof. Particularly suitable for use according to the invention are so-called oxide-ceramic materials, in which, for example, zirconium oxide (ZrO 2 ) forms the basis. By adding other materials, such as calcium oxide (CaO) or calcium (Ca), it is possible to sta such oxide ceramic materials stabilize, so that they remain stable to their occurring at very high temperatures structural transformations, even with subsequent cooling to room temperature stable. Aluminum oxide is also an oxide-ceramic material which is particularly suitable for the present invention. Of course, non-oxide ceramic materials, such as carbides, nitrides, borides or silicides can be used for the purposes of the present invention.

In 3 ist eine Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brenneranordnung 10 erkennbar. Man erkennt hier, dass das Brennkammergehäuse 12 ein ringartiges Trägerelement 44 aufweist. Dieses trägt mit einem Längenabschnitt ein im Wesentlichen die Brennkammer 22 nach radial außen begrenzendes und die Außenumfangswandung 16 bereitstellendes zylindrisches Bauteil 46. Dieses ist in das ringartige Trägerelement eingeführt, bis es an einem nach radial innen ragenden, ringartigen Vorsprung 48 zur Anlage kommt. An der anderen Seite dieses ringartigen Vorsprungs 48 ist die Bodenwandung 14 getragen. Zwischen dieser Bodenwandung 14 und dem ringartigen Vorsprung 48 liegt jedoch noch ein scheibenartig ausgestaltetes poröses Verdampfermedium 50, ein dieses poröse Verdampfermedium 50 an seiner von der Brennkammer 22 abgewandten Seite überdeckendes und eine Brennstoffabdampfung in Richtung von der Brennkammer 22 weg verhinderndes Abschlusselement 52 sowie ein scheibenartiger Träger 54 für eine als Bodenheizung dienende Heizwendel 56. Diese ist also zwischen dem Abschlusselement 52 und dem scheibenartigen Träger 54 angeordnet. Ein Sicherungsring 58 sorgt dafür, dass diese schichtartig positionierten Komponenten 14, 54, 56, 52, 50 stabil an dem ringartigen Trägerelement 44 gehalten werden.In 3 is an embodiment of a burner assembly according to the invention 10 recognizable. It can be seen here that the combustion chamber housing 12 a ring-like carrier element 44 having. This contributes with a longitudinal section substantially the combustion chamber 22 radially outwardly limiting and the outer peripheral wall 16 providing cylindrical component 46 , This is inserted into the annular support member until it on a radially inwardly projecting annular projection 48 comes to the plant. On the other side of this ring-like projection 48 is the bottom wall 14 carried. Between this bottom wall 14 and the ring-like projection 48 However, there is still a disk-like configured porous evaporator medium 50 , a porous evaporator medium 50 at his from the combustion chamber 22 facing away from the side and a Brennstoffabdampfung in the direction of the combustion chamber 22 way preventing closure element 52 and a disc-like carrier 54 for a heating coil serving as floor heating 56 , So this is between the final element 52 and the disc-like carrier 54 arranged. A circlip 58 Ensures that these layered components 14 . 54 . 56 . 52 . 50 Stable on the annular support member 44 being held.

Weiter erkennt man, dass an dem von dem ringartigen Trägerelement 44 abgewandten Endbereich des zylindrischen Bauteils 48 die im Wesentlichen topfartig ausgestaltete Flammblende 30 getragen ist, die wiederum an ihrem mit dem Bauteil 48 sich überlappenden Bereich die vorangehend bereits angesprochene Wandung 42 trägt, ebenso wie das nur abschnittsweise dargestellte Flammrohr 28.Further, it is seen that on the of the annular support member 44 remote end portion of the cylindrical member 48 the essentially cup-shaped Flammblende 30 is worn, in turn, at her with the component 48 overlapping area the previously mentioned wall 42 contributes, as well as the flame tube shown only in sections 28 ,

Man erkennt in 3 weiter das innere und allgemein auch topfartig ausgestaltete Gehäuseteil 60 einer Wärmetauscheranordnung 62. Die durch die Flammblende 30 hindurchtretenden heißen Verbrennungsabgase strömen entlang des Innenbereichs des Flammrohrs 28 auf den nicht dargestellten Boden des Gehäuseteils 60 zu, werden dort umgelenkt und strömen durch den zwischen dem Gehäuseteil 60 und dem Außenumfangsbereich des Flammrohrs 28 bzw. der Flammblende 30 gebildeten Volumenbereich 64 zu einer Austrittsöffnung 66 zurück, wo sie dann beispielsweise zu einem Abgasreinigungssystem hin abgegeben werden.One recognizes in 3 continue the inner and generally pot-shaped designed housing part 60 a heat exchanger assembly 62 , The through the flame hood 30 passing hot combustion exhaust gases flow along the inner region of the flame tube 28 on the bottom of the housing part, not shown 60 to, are deflected there and flow through the between the housing part 60 and the outer peripheral portion of the flame tube 28 or the flame shutter 30 formed volume range 64 to an exit opening 66 back where they are then discharged, for example, to an exhaust gas purification system.

Bei der in 3 dargestellten Ausgestaltungsform ist gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung an mehreren Positionen eine Beschichtung vorgesehen, um den Abfluss von Wärme zu mindern. So erkennt man, dass auch hier an der Wandung 22 in demjenigen Bereich, in welchem diese von den zurückströmenden Abgasen angeströmt wird, eine Beschichtung B5 vorgesehen ist. Auch dort, wo der zylindrische Bereich 68 der Flammblende 30 mit dem Bauteil 48 in Kontakt ist, ist an diesem zylindrischen Bereich 68 oder/und an dem Bauteil 48 eine entsprechende Beschichtung vorgesehen bzw. kann dort vorgesehen sein, so dass auch der Wärmeeintrag in die Flammblende 30 in diesem Bereich gemindert werden kann. Weiterhin ist das ringartige Trägerelement 44 in demjenigen Bereich, in welchem es in Trage- bzw. Haltekontakt mit dem Bauteil 48 steht, mit einer Beschichtung B6 beschichtet, wobei selbstverständlich diese Beschichtung alternativ oder auch zusätzlich an dem Bauteil 48 vorgesehen sein kann. Auch in demjenigen Abschnitt, in welchem das Trägerelement 44 mit der Bodenwandung 14 bzw. auch den anderen auf die Bodenwandung 14 folgenden Baugruppen 54, 56, 52, 50 zusammenwirkt, ist an der Innenumfangsseite des Trägerelements 44 eine Beschichtung B7 vorgesehen. Weiterhin ist an der in Richtung Brennkammer 22 weisenden Seite der Bodenwandung 14 eine thermisch isolierende Beschichtung B8 vorgesehen, ebenso wie an der Innenoberfläche der Brennstoffzuführleitung 36 in demjenigen Bereich, in welchem diese in das Brennkammergehäuse 12 einmündet, eine Beschichtung B9 vorgesehen ist.At the in 3 In accordance with the principles of the present invention, a coating is provided at several positions in order to reduce the outflow of heat. So you can see that here too on the wall 22 in the area in which it is flown by the back-flowing exhaust gases, a coating B 5 is provided. Also there, where the cylindrical area 68 the flame-stop 30 with the component 48 is in contact, is on this cylindrical area 68 and / or on the component 48 a corresponding coating provided or may be provided there, so that the heat input into the flame cover 30 can be reduced in this area. Furthermore, the ring-like carrier element 44 in the area in which it is in supporting or holding contact with the component 48 is coated with a coating B 6 , wherein, of course, this coating alternatively or additionally to the component 48 can be provided. Also in that section in which the carrier element 44 with the bottom wall 14 or the other on the bottom wall 14 following assemblies 54 . 56 . 52 . 50 cooperates, is on the inner peripheral side of the support member 44 a coating B 7 is provided. Furthermore, at the direction of the combustion chamber 22 facing side of the bottom wall 14 a thermally insulating coating B 8 is provided, as well as on the inner surface of the Brennstoffzuführleitung 36 in the area in which this in the combustion chamber housing 12 opens, a coating B 9 is provided.

Man erkennt also, dass auch bei der in 3 dargestellten Ausgestaltungsform in all denjenigen Bereichen, in welchen ein Wärmeabtrag das Betriebsverhalten nachteilhaft beeinflussen kann, durch Vorsehen einer thermisch isolierenden Beschichtung an den verschiedenen Bauteilen dafür gesorgt ist, dass ein entsprechender Wärmeabtrag nicht bzw. nur entsprechend gemindert auftritt. Auch bei der in 3 gezeigten Ausgestaltungsform eignen sich besonders die vorangehend angesprochenen Materialien für den Einsatz als thermisch isolierende Beschichtung. Es sei aber hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch andere Materialien, wie z.B. thermisch stabile Kunststoffmaterialien, Einsatz finden können, insbesondere in denjenigen Bereichen, in welchen die die verschiedenen Bauteile beaufschlagenden Temperaturen bereits niedriger sind, wie z.B. im Bereich des Bauteils 42 oder bei der in 3 gezeigten Ausgestaltungsform im Bereich der Bodenwandung 14 oder der Brennstoffleitung 36.One recognizes thus that also with in 3 illustrated embodiment in all those areas in which a heat dissipation can affect the performance disadvantageous, by providing a thermally insulating coating on the various components is taken to ensure that a corresponding heat dissipation does not occur or only correspondingly reduced. Also at the in 3 In particular, the above-mentioned materials are suitable for use as a thermally insulating coating. It should be noted, however, that of course other materials, such as thermally stable plastic materials, can be used, especially in those areas in which the temperatures acting on the various components are already lower, such as in the region of the component 42 or at the in 3 shown embodiment in the bottom wall 14 or the fuel line 36 ,

Claims (10)

Brenneranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen einen Volumenbereich mit im Betrieb der Brenneranordnung (10) bezüglich der Umgebung erhöhter Temperatur begrenzenden Wandungsbereich, welcher Wandungsbereich wenigstens teilweise mit einer thermisch isolierenden Beschichtung (B1) beschichtet ist, wobei ein Brennkammergehäuse (12) mit einer Bodenwandung (14) und einer Umfangswandung (16) eine Brennkammer (22) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammergehäuse (12) ein ringartiges Trägerelement (44) umfasst, an welchem wenigstens ein Teil der Bodenwandung (14) als separate Baugruppe getragen ist, und dass das Trägerelement (44) oder/und der als separate Baugruppe ausgebildete Teil der Bodenwandung (14) wenigstens in ihren in Kontakt miteinander stehenden Bereichen wenigstens teilweise mit der thermisch isolierenden Beschichtung beschichtet sind, oder/und dass das Brennkammergehäuse (12) ein ringartiges Trägerelement (44) umfasst, an welchem wenigstens ein Teil (48) der Umfangswandung (16) als separate Baugruppe getragen ist, und dass das Trägerelement (44) oder/und der als separate Baugruppe ausgebildete Teil (48) der Umfangswandung (16) wenigstens in ihren in Kontakt miteinander stehenden Bereichen wenigstens teilweise mit der thermisch isolierenden Beschichtung beschichtet sind.Burner arrangement, in particular for a drive convection heater, comprising a volume range during operation of the burner assembly ( 10 ) with respect to the environment of elevated temperature limiting wall region, which wall region is at least partially coated with a thermally insulating coating (B 1 ), wherein a combustion chamber housing ( 12 ) with a bottom wall ( 14 ) and a peripheral wall ( 16 ) a combustion chamber ( 22 ), characterized in that the combustion chamber housing ( 12 ) a ring-like carrier element ( 44 ), on which at least a part of the bottom wall ( 14 ) is carried as a separate assembly, and that the carrier element ( 44 ) and / or formed as a separate assembly part of the bottom wall ( 14 ) are coated at least partially in their contacting areas with the thermally insulating coating, or / and that the combustion chamber housing ( 12 ) a ring-like carrier element ( 44 ), on which at least one part ( 48 ) of the peripheral wall ( 16 ) is carried as a separate assembly, and that the carrier element ( 44 ) and / or the part designed as a separate assembly ( 48 ) of the peripheral wall ( 16 ) are at least partially coated with the thermally insulating coating at least in their contacting areas. Brenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (B1) eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 40 W/mK, vorzugsweise weniger als 20 W/mK, am meisten bevorzugt weniger als 5 W/mK, aufweist.Burner arrangement according to claim 1, characterized in that the coating (B 1 ) has a thermal conductivity of less than 40 W / mK, preferably less than 20 W / mK, most preferably less than 5 W / mK. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (B1) eine Keramikbeschichtung ist.Burner arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the coating (B 1 ) is a ceramic coating. Brenneranordnung nach Anspruch 3, dass die Beschichtung (B1) eine Oxidkeramikbeschichtung ist, vorzugsweise eine ZrO2/Ca-Beschichtung.Burner arrangement according to claim 3, that the coating (B 1 ) is an oxide ceramic coating, preferably a ZrO 2 / Ca coating. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (B1) an der dem Volumenbereich zugewandten Seite des Wandungsbereichs vorgesehen ist.Burner arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coating (B 1 ) is provided on the side facing the volume region of the wall region. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandungsbereich ferner die Bodenwandung (14) oder/und die Umfangswandung (16) umfasst.Burner arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the wall region further comprises the bottom wall ( 14 ) and / or the peripheral wall ( 16 ). Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bodenwandung (14) oder der Umfangswandung (16) eine zur Aufnahme eines Zündorgans ausgebildete Zündorganaufnahmekammer (26) vorgesehen ist, und dass der Wandungsbereich eine die Zündorganaufnahmekammer (26) umgebende Wandung (36) umfasst.Burner arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the bottom wall ( 14 ) or the peripheral wall ( 16 ) an ignition organ receiving chamber (FIG. 26 ) is provided, and that the wall region a the Zündorganaufnahmekammer ( 26 ) surrounding wall ( 36 ). Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennstoffzuführleitungsanordnung (36) zum Zuführen von Brennstoff in die Brennkammer (22) vorgesehen ist, welche Brennstoffzufürleitungsanordnung (36) im Bereich der Bodenwandung (14) oder/und der Umfangswandung (16) zur Brennkammer (22) hin offen ist, und dass der Wandungsbereich ferner eine Wandung der Brennstoffzuführleitungsanordnung (36) umfasst.Burner arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that a Brennstoffzuführleitungsanordnung ( 36 ) for supplying fuel into the combustion chamber ( 22 ), which fuel supply line arrangement ( 36 ) in the region of the bottom wall ( 14 ) and / or the peripheral wall ( 16 ) to the combustion chamber ( 22 ), and in that the wall region further comprises a wall of the fuel supply line arrangement ( 36 ). Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Umfangswandung (16) eine Flammblende (30) getragen ist und der Wandungsbereich ferner die Umfangswandung (16) oder/und einen mit der Umfangswandung (16) in Tragekontakt stehenden Bereich (68) der Flammblende (30) umfasst.Burner arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the peripheral wall ( 16 ) a flame shutter ( 30 ) is supported and the wall area further the peripheral wall ( 16 ) and / or one with the peripheral wall ( 16 ) in contact area ( 68 ) the flame shutter ( 30 ). Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammergehäuse (12) zusammen mit einer Wärmetauscheranordnung (62) einen Abgasrückströmungsraum (64) begrenzt, und dass wenigstens in ihren aneinander angrenzenden Bereichen (42, 60) das Brennkammergehäuse (12) oder/und die Wärmetauscheranordnung (62) beschichtet sind.Burner arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the combustion chamber housing ( 12 ) together with a heat exchanger arrangement ( 62 ) an exhaust gas backflow space ( 64 ), and that at least in their adjoining areas ( 42 . 60 ) the combustion chamber housing ( 12 ) and / or the heat exchanger arrangement ( 62 ) are coated.
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