DE1291491B - Small air heater operated with liquid fuel, especially for motor vehicles - Google Patents

Small air heater operated with liquid fuel, especially for motor vehicles

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DE1291491B DEW34913A DEW0034913A DE1291491B DE 1291491 B DE1291491 B DE 1291491B DE W34913 A DEW34913 A DE W34913A DE W0034913 A DEW0034913 A DE W0034913A DE 1291491 B DE1291491 B DE 1291491B
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Panick Karl
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kleinlufterhitzer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer rohrförmigen Brennkammer, in die ein durch ein Verdrängergebläse gefördertes Brennstoffluftgemisch über eine Einströmöffnung mit einer radialen Komponente eingeleitet wird, wobei das Verdrängergebläse die gesamte Verbrennungsluft liefert. Ferner ist ein rohrförmiger Schutzmantel vorgesehen, der die Zündvorrichtung umgibt und innerhalb der Brennkammer im wesentlichen achsenparallel zu dieser verläuft, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der auf den Schutzmantel auftreffende Luftanteil des Brennstoffluftgemisches in axialer Richtung gesehen aufgespalten wird.The invention relates to a liquid fuel operated Small air heater, especially for motor vehicles, with a tubular combustion chamber, into which a fuel-air mixture conveyed by a displacement fan via a Inflow opening is introduced with a radial component, the positive displacement fan provides all of the combustion air. Furthermore, a tubular protective jacket is provided, which surrounds the ignition device and is essentially axially parallel within the combustion chamber runs to this, the arrangement is made so that the on the protective jacket impinging air fraction of the fuel-air mixture seen in the axial direction is split up.

Kleinlufterhitzer mit einer Brennkammer dieser Art lassen sich in ihren Abmessungen sehr klein ausführen und sind im Hinblick auf Störungen, die von Fahrtwindeinflüssen am Abgas herrühren, außerordentlich stabil im Betrieb. Ein weiterer Vorteil dieser Bauart besteht darin, daß sie mit längeren Abgasleitungen versehen werden können, was die Einbauprobleme wesentlich verringert. Bei diesen Geräten ist jedoch, insbesondere bei Temperaturen unter -10° C, das in den ringförmigen Raumteil zwischen der rohrförmigen Brennkammerwand und dem Schutzmantel der Zündvorrichtung eintretende Brennstoffluftgemisch schwer zu zünden.Small air heaters with a combustion chamber of this type can be used in their dimensions run very small and are in terms of interference caused by Influences of the headwind on the exhaust gas, extremely stable in operation. Another The advantage of this design is that it is provided with longer exhaust pipes can be, which significantly reduces the installation problems. With these devices is however, especially at temperatures below -10 ° C, that in the ring-shaped Part of the space between the tubular combustion chamber wall and the protective jacket of the ignition device entering fuel-air mixture difficult to ignite.

Mit dieser Erfindung soll nunmehr ein Kleinlufterhitzer der eingangs genannten Art geschaffen werden, der die Vorzüge des vorbeschriebenen Heizungstyps beibehält und sich auch bei tieferen Temperaturen leicht starten läßt.With this invention, a small air heater is now the initially mentioned type are created, which the advantages of the heating type described above and can be started easily even at lower temperatures.

Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag gelöst, nach dem man den die Zündvorrichtung umgebenden Schutzmantel zur Achse der Brennkammer versetzt so anordnet, daß der Abstand des die Einströmöffnung aufnehmenden Wandungsteiles der Brennkammer von dem Schutzmantel größer ist als der Abstand des der Einströmöffnung gegenüberliegenden Brennkammerwandungsteiles von dem Schutzmantel; wobei die Exzentrizität so gewählt ist, daß sich zwischen dem Schutzmantel und der Brennkammer eine Engstelle ergibt.This object is achieved by the proposal according to the invention the protective jacket surrounding the ignition device to the axis of the combustion chamber arranged offset so that the distance between the wall part receiving the inflow opening the combustion chamber from the protective jacket is greater than the distance of the inflow opening opposite combustion chamber wall part of the protective jacket; being the eccentricity is chosen so that there is a constriction between the protective jacket and the combustion chamber results.

Durch die vorbeschriebene Versetzung des Schutzmantels der Zündvorrichtung und die zwischen ihm und der Brennkammer vorgesehene Engstelle wird erreicht, daß trotz der vom Verdrängergebläse unter hohem Druck in die Brennkammer einströmenden großen Luftmenge einige Tropfen von dem zunächst an die Außenwand der Brennkammer gedrückten Brennstoff auf den Schutzmantel gelangen, was auf eine durch die Stauwirkung hervorgerufene Wirbelbildung an der Engstelle zurückzuführen ist. Dabei ist von Bedeutung, daß das mit entsprechend hohem Druck arbeitende Gebläse die gesamte Verbrennungsluft zuführt, da nur bei den hierbei auftretenden hohen Geschwindigkeiten die mit der Erfindung angestrebte Wirkung an der Engstelle zwischen Schutzmantel und Brennkammer erreicht wird.By moving the protective jacket of the ignition device as described above and the constriction provided between it and the combustion chamber is achieved that despite the high pressure flowing into the combustion chamber from the displacement fan large amount of air a few drops of the first on the outer wall of the combustion chamber Pressed fuel get onto the protective jacket, which is due to the damming effect caused eddy formation at the constriction. It is from Meaning that the fan working with a correspondingly high pressure takes all the combustion air feeds, since only at the high speeds that occur with the Invention intended effect at the narrow point between protective jacket and combustion chamber is achieved.

Um einen ausreichenden Stau zu erhalten, empfiehlt sich ein Abstand des der Einströmöffnung gegenüberliegenden Wandungsteiles der Brennkammer von dem Schutzmantel der Zündvorrichtung von höchstens 4 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm.In order to get a sufficient traffic jam, a distance is recommended of the wall part of the combustion chamber opposite the inflow opening of the Protective jacket of the ignition device of a maximum of 4 mm, preferably less than 2 mm.

Bezüglich der versetzten Anordnung des Schutzmantels sollte der Abstand der Brennkammerachse von der Achse des rohrförmigen Schutzmantels mindestens ein Viertel des Durchmessers der Einströmöffnung für das Brennstoffluftgemisch betragen. Ist die Einströmöffnung nicht kreisförmig ausgebildet, so wäre für die Bemessung der Durchmesser zu wählen, der sich bei einer kreisförmigen Öffnung des gleichen Querschnittes wie die nicht kreisförmige Einströmöffnung ergibt. Für den Erfindungsgegenstand ist auch von großer Bedeutung, daß zwischen dem Schutzrohr und der Brennkammerwand an der engsten Stelle der Brennkammer mindestens ein Abstand von 1/2 mm, vorzugsweise 1 mm, vorgesehen ist, so daß die Ringform des Brennkammerraumes nicht verlorengeht, weil in diesem Falle sich die Strömungsverhältnisse entscheidend ändern würden, Wie Versuche gezeigt haben, wirkt sich auch sehr vorteilhaft auf die Aufbringung des Brennstoffes auf das Schutzrohr aus, wenn die Achse der Einströmöffnung mit der Achse der Brennkammer einen spitzen Winkel bildet, der vorzugsweise höchstens 70°, aber nicht weniger als 20° beträgt, wobei der Scheitel des aus den Achsen gebildeten Winkels in Richtung der an die Brennkammer anschließenden Abgasleitung zeigt. Eine weitere diesbezügliche Verbesserung erhält man durch Anordnung eines Drallbleches in dem unmittelbar vor der Einströmöffnung liegenden Teil der gemeinsamen Brennstoff- und Verbrennungsluftleitung.With regard to the staggered arrangement of the protective jacket, the distance should the combustion chamber axis from the axis of the tubular protective jacket at least one Quarter of the diameter of the inflow opening for the fuel-air mixture. If the inflow opening is not circular, the dimensioning would be to choose the diameter that corresponds to a circular opening of the same Cross-section as the non-circular inflow opening results. For the subject of the invention is also of great importance that between the protective tube and the combustion chamber wall at the narrowest point of the combustion chamber at least a distance of 1/2 mm, preferably 1 mm, is provided so that the ring shape of the combustion chamber space is not lost, because in this case the flow conditions would change decisively, As tests have shown, it also has a very beneficial effect on the application of the fuel on the protective tube, if the axis of the inflow opening with the axis of the combustion chamber forms an acute angle, which is preferably at most 70 ° but not less than 20 °, the apex of the axis formed Angle points in the direction of the exhaust pipe adjoining the combustion chamber. One further improvement in this regard is obtained by arranging a swirl plate in the part of the common fuel that is located directly in front of the inflow opening and combustion air duct.

Die Zündfreudigkeit bei tiefen Temperaturen wird ferner durch ein innerhalb des Schutzmantels angeordnetes Sieb erhöht, das, von der Brennkammer aus gesehen, in einer in dem Schutzmantel vorgesehenen Lochreihe liegt.The ability to ignite at low temperatures is also ensured by a increased sieve arranged inside the protective jacket, from the combustion chamber seen, lies in a row of holes provided in the protective jacket.

In der nachstehenden Zeichnungserläuterung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kleinlufterhitzers beschrieben.In the following drawing explanation is an embodiment of the small air heater according to the invention described.

F i g. 1 ist eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt in der Seitenansicht dargestellt, während die F i g. 2 einen Schnitt durch die in F i g. 1 gezeigte Heizvorrichtung'längs der Linie II-H veranschaulicht. Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, treibt der neben dem Wärmeübertrager 1 innerhalb eines Gehäuses 2 liegende Antriebsmotor 3 ein Heizluftgebläse 4 und ein die Verbrennungsluft und den flüssigen Brennstoff förderndes Verdrängergebläse 5, das über die Leitung 6 und eine Hohlschraube 7 mit einer Brennkammer 8 verbunden ist, in der eine durch einen Schutzmantel 9 umgebende Zündkerze 10 sitzt. Der innerhalb des Wärmeübertragers 1 liegende Heizgaskanal11, der an seinem brennerseitigen Ende einen Teil der Brennkammer bildet, führt geradlinig zu dem Abgasauslaß 12, an den auch eine Abgasleitung angeschlossen werden kann.F i g. 1 shows a heating device according to the invention partially in section in a side view, while FIGS. 2 shows a section through the in FIG. 1 shown heating device along the line II-H. As shown in FIG. 1, the drive motor 3 located next to the heat exchanger 1 within a housing 2 drives a hot air fan 4 and a displacement fan 5 which promotes the combustion air and the liquid fuel and which is connected via the line 6 and a banjo bolt 7 to a combustion chamber 8 in which one is seated by a protective jacket 9 surrounding spark plug 10. The heating gas duct 11 located inside the heat exchanger 1, which forms part of the combustion chamber at its burner-side end, leads in a straight line to the exhaust gas outlet 12, to which an exhaust gas line can also be connected.

Die zu erwärmende Heizluft tritt durch die Eintrittsöffnung 13 in das Gebläse 4 ein und wird von dort in den Heizluftkanal 14 gefördert, der den Heizgaskanal 11 ringförmig umschließt. In dem Heizluft kanal14 strömt die Luft an den dort vorgesehenen, an den Mantel 15 angesetzten Rippen 16 zum Auslaß 17 und gelangt weiter über eine nicht eingezeichnete Leitung in den zu beheizenden Fahrzeugraum.The heating air to be heated enters through the inlet opening 13 the fan 4 and is conveyed from there into the hot air duct 14, which the hot gas duct 11 encloses in a ring. In the hot air duct 14, the air flows to the attached to the jacket 15 ribs 16 to the outlet 17 and continues through a line, not shown, into the vehicle compartment to be heated.

Die Sicherheitskanäle 18 und 19, die, wie aus F i g. 2 ersichtlich, mit anderen Kanälen 20 und 21 parallel zur Achse der Brennkammer 8 und dem Heizgaskanal 11 verlaufen, sollen bei undichtem Heizgaskanal11 einen übertritt der Abgase in den Heizluftkanal 14 verhindern.The security channels 18 and 19, as shown in FIG. 2 can be seen, with other channels 20 and 21 parallel to the axis of the combustion chamber 8 and the heating gas channel 11, if the heating gas duct 11 leaks, the exhaust gases should pass into prevent the hot air duct 14.

Wie aus der F i g.1 noch ersichtlich, ist die Glühkerze 10 zusammen mit dem Schutzmantel 9 in die Brennkammer durch eine Einschraubvorrichtung 22 einsetzbar.As can still be seen from FIG. 1, the glow plug is 10 together with the protective jacket 9 in the combustion chamber by means of a screw-in device 22 can be used.

Nicht eingezeichnet ist der besseren übersicht halber ein ringförmiges, innerhalb des Schutzmantels 9 liegendes Sieb, das, von der Brennkammer 8 aus gesehen, hinter der Lochreihe 23 des Schutzmantels 9 liegt und bis in die Nähe der Zündkerze 10 geführt ist.For the sake of clarity, a ring-shaped, inside the protective jacket 9 lying sieve, which, seen from the combustion chamber 8, lies behind the row of holes 23 of the protective jacket 9 and up to the vicinity of the spark plug 10 is performed.

Ebenfalls nicht eingezeichnet ist eine innerhalb der Hohlschraube 7 liegende Wendel, die ungefähr die Form einer Fleischwolfspirale aufweist, jedoch wesentlich kürzer ist.Also not shown is one inside the hollow screw 7 lying helix, which has approximately the shape of a meat grinder spiral, however is much shorter.

Sehr vorteilhaft ist auch die aus der F i g. 1 ersichtliche Lage der durch das Ende der Hohlschraube 7 gebildeten Eintrittsmündung, die einesteils in unmittelbarer Nähe des Schutzmantels 9 liegt, jedoch mit einem anderen Teil dieser Mündung davon weiter entfernt ist als der dem Schutzmantel 9 am nächsten gelegene Brennkammerwandungsteil24. Der größere Abstand des die Einströmöffnung aufnehmenden Wandungsteiles 25 der Brennkammer 8 im Vergleich zu dem Abstand des der Einströmöffnung gegenüberliegenden Brennkammerwandungsteiles 24 ist insbesondere auch aus der F i g. 2 ersichtlich, die auch den für den Erfindungsgegenstand wesentlichen mondförmigen Querschnitt der Brennkammer aufzeigt.That from FIG. 1 is also very advantageous. 1 visible location of the formed by the end of the hollow screw 7 inlet mouth, which is partly in is in the immediate vicinity of the protective jacket 9, but with a different part of this The mouth thereof is further away than that which is closest to the protective jacket 9 Combustion chamber wall part24. The greater distance between the intake opening Wall part 25 of the combustion chamber 8 compared to the distance of the inflow opening opposite combustion chamber wall part 24 is in particular also from the F i g. 2 can be seen, which is also the moon-shaped which is essential for the subject matter of the invention Shows cross-section of the combustion chamber.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Mit flüssigem Brennstoff betriebener Kleinlufterhitzer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer rohrförmigen Brennkammer, in die ein durch ein Verdrängergebläse gefördertes Brennstoffluftgemisch über eine Einströmöffnung mit einer radialen Komponente eingeleitet wird, wobei das Verdrängergebläse die gesamte Verbrennungsluft liefert, und mit einem rohrförmigen Schutzmantel, der die Zündvorrichtung umgibt und innerhalb der Brennkammer im wesentlichen achsenparallel zu dieser verläuft, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der auf den Schutzmantel auftreffende Luftanteil des Brennstoffluftgemisches in axialer Richtung gesehen aufgespalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zündvorrichtung (10) umgebende Schutzmantel (9) zur Achse der Brennkammer (8) versetzt angeordnet ist, derart, daß der Abstand des die Einströmöffnung aufnehmenden Wandungsteiles (25) der Brennkammer (8) von dem Schutzmantel (9) größer ist als der Abstand des der Einströmöffnung gegenüberliegenden Brennkammerwandungsteiles (24) von dein Schutzmantel (9), wobei die Exzentrizität so gewählt ist, daß sich zwischen dem Schutzmantel und der Brennkammer eine Engstelle ergibt. Claims: 1. Small air heater operated with liquid fuel, especially for motor vehicles, with a tubular combustion chamber into which a Fuel-air mixture conveyed by a displacement fan via an inflow opening is initiated with a radial component, the positive displacement fan being the provides all combustion air, and with a tubular protective jacket that protects the The ignition device surrounds and is essentially axially parallel within the combustion chamber runs to this, the arrangement is made so that the on the protective jacket impinging air fraction of the fuel-air mixture seen in the axial direction is split up, characterized in that the one surrounding the ignition device (10) Protective jacket (9) is arranged offset to the axis of the combustion chamber (8) in such a way that that the distance between the wall part (25) of the combustion chamber receiving the inflow opening (8) of the protective jacket (9) is greater than the distance of the inflow opening opposite combustion chamber wall part (24) of the protective jacket (9), wherein the eccentricity is chosen so that there is between the protective jacket and the combustion chamber results in a bottleneck. 2. Kleinlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem der Einströmöffnung gegenüberliegenden Wandungsteil (24) der Brennkammer (8) von dem Schutzmantel (9) der Zündvorrichtung höchstens 4 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm beträgt. 2. Small air heater according to claim 1, characterized in that that the distance between the wall part opposite the inflow opening (24) of the combustion chamber (8) from the protective jacket (9) of the ignition device at most 4 mm, preferably less than 2 mm. 3. Kleinlufterhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Brennkammerachse von der Achse des rohrförmigen Schutzmantels (9) der Zündvorrichtung (10) mindestens ein Viertel des Durchmessers der Einströmöffnung für das Brennstoffluftgemisch beträgt. 3. Small air heater according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the axis of the combustion chamber and the axis of the tubular protective jacket (9) of the ignition device (10) at least a quarter of the diameter of the inflow opening for the fuel-air mixture. 4. Kleinlufterhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schutzmantel (9) und der Brennkammerwand (24) an der engsten Stelle der Brennkammer mindestens ein Abstand von 1/2 mm, vorzugsweise 1 mm, vorgesehen ist. 4. Small air heater according to one of the preceding claims, characterized in that between the Protective jacket (9) and the combustion chamber wall (24) at the narrowest point of the combustion chamber at least a distance of 1/2 mm, preferably 1 mm, is provided. 5. Kleinlufterhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Einströmöffnung mit der Achse der Brennkammer (8) einen spitzen Winkel bildet, wobei der Scheitel des aus den Achsen gebildeten Winkels in Richtung der an die Brennkammer anschließenden Abgasleitung (11, 12) zeigt. $. 5. Small air heater according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of the Inflow opening forms an acute angle with the axis of the combustion chamber (8), wherein the vertex of the angle formed by the axes in the direction of the combustion chamber subsequent exhaust pipe (11, 12) shows. $. Kleinlufterhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Achsen der Brennkammer (8) und der Einströmöffnung gebildete Winkel höchstens 70°, mindestens aber 20° beträgt. Small air heater according to claim 5, characterized in that the between the axes of the combustion chamber (8) and the The angle formed by the inflow opening is at most 70 °, but at least 20 °. 7. Kleinlufterhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem unmittelbar vor der Einströmöffnung liegenden Teil der gemeinsamen Brennstoff- und Verbrennungsluftleitung (6) ein Drallblech vorgesehen ist. B. Kleinlufterhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schutzmantels (9) ein Sieb vorgesehen ist, das, von der Brennkammer (8) aus gesehen, hinter einer in dem Schutzmantel (9) vorgesehenen Lochreihe (23) liegt.7th Small air heater according to one of the preceding claims, characterized in that that in the part of the common fuel directly in front of the inflow opening and a swirl plate is provided for the combustion air line (6). B. Small air heater according to one of the preceding claims, characterized in that within the Protective jacket (9) a sieve is provided which, seen from the combustion chamber (8), behind a row of holes (23) provided in the protective jacket (9).
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