DE1803815A1 - Anordnung an einer Brennkammer zur Vermeidung einer Verkokung - Google Patents

Description

J. Eberspicher Essllngen/N·, den · ·1Ο»Α * - »

Anordnung an einer Brennkawaerair Vermeidung einer Verkokung·

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung an einer örer»nkasasaer, bei der eine Verkokung innerhalb des Brenarauaes vermieden-»erden soll und bei der aufierdea das sogenannt· Blaubrennen» d, h·» das. völlig rückstandslos· Verbrenneö

des Brennstoffes augllch ist· "^:

Es ist bekannt» daft bei Brennkaaaern» und zwar sowohl bei Oruckzerstäubetbrennera for Üaushelxungen als auch bei KeIsfür Kraftfahrzeuge infolge alnor schlechten und Verbrennung eine V«rkohing eintritt* Xn Brautka«»ern treten insbesondere an dar«« Wandung ie Verlauf der Ge^ischaufbereitung von eingespritst·* Krennstoff und Var- "

aowl· b·! der Verbrennung und de» Mamteftausstoft „

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ab_t wodurdn Jer Verbrennungs ab lauf erheb liefe gestört Durch diesem ge$£ffirteit Verbrennungsablauf emtstekK: jk*c& das Qualmen bzw«, EHadkepsaiiaen 'der Brennkammern* «ras irasfeeesöüdeTe bei in Kraftfahrzeugen verwendeten HeizaHigsaiiaiJLagesiai zw einer erhebllc&em Werscteutiung der Üragebungsluft beitragt« Außerdem verlangt die Wes&cskung eine erhöhte VartiH&gstältiglkeit» «Senn die A&ls£«iuB6D£om mlsseis von Zelt tu Zeit eis,t£erat werdmn_B £· 3, durch Auskratzen^ wobei der Zeitpunkt dmawxdk !»estlBEimt wird, der Gesaimtwia^iBjagsgreci der Bremkaimier segelt ö&sirEfct_β diese micüit: mdär weiter betrieben Werdens EaBi£«

gefianiffim wmnie^ daß cn dieser Werksk.utsg primffir die untersch^:l®aßlIeÄ» feerperatar entlang der sdiuid ist. wissiti *ersMcht_t dnjrcfi geeignet® Eiintitta ela© VerbessewaiEg 2m crsieleix· So wurde £. B. werssefet, jSaircla den Einbau; we» Kaft^Brieiteienseateii eine feÄessesjäfmg führen. £la&«£ &«£ s£d& jjedodi iiersusgestell«;,, ie so nsietSrige 2wmi&imaafsteBiper&tair b es it st _β d*IS in feiirsfiT IMf wsss&neniseiia Ander« sls fsi,'gnttt Materiftilwas wazem esstweder zu teuer oder aber si« w«irfllgteii Ober eine xtn jgiBirfijaga; Leitfähigkeit*

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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgebe zugrunde,

an einer aus Verbrennungsluft, Brennstoffaufbereitungseinrich tung. Brennraum und Flamrahalter oder Flammenführungen bestehenden Brennkammer eine Anordnung aufzuzeigen, mittels welcher die Verkokung verhindert wird und ein Blaubrennen des vorzugsweise flüssigen Brennstoffes erreicht wird.' Die Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereich der Genischaufbereitungszone und den Brennraum oder BrennTohr ein Wärmerohr angeordnet ist. Dabei wird unter einen Wärmerohr eine wärmeleitende und wärmeausgleichende Einrichtung verstanden. Der Aufbau eines Wärmerohres ist derartig, daß der , inneren Oberfläche eines metallischen Hohlkörpers eine kapillar wirkende Masse, z.B. ein Kupfergespinst oder V2a-Geflechts angeordnet und in dessen Hohlraum eine Flüssigkeit (kleine Menge)

eingefüllt ist. Als Flüssigkeit kommt z.B. flüssiges Natrium in Frage. Diese Flüssigkeit verdampft bei Erwärmung und verteilt durch die kapillare Wirkung, z.B. des V2*-G»flechtt, di· Wärme an der ganzen Oberfläche des Wärme roh res gleichmäßig, sodaß der Temperaturgradient so gut wie Null ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines derartigen Wärmerohres, das

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als Wärmeringrohr ausgebildet ist, kann der Brennkammer raun "' in seiner ganzen Erstreckung, auf gleichmäßig hoher Temperatur gehalten werden, sodaß die Temperatur, bei der die unerwünschte Verkokung stattfindet, nicht mehr auftritt. Es tritt vielmehr nach der Luftdüse und der Gemischaufbereitung ein plötzlicher Wärmesprung von z.B. SO auf 700 ° C ein, wobei dieser Wännesprung jedoch von der Gestaltung der ganzen Brennkammer-Einrichtung abhängt. Es ist bekannt, daß das Wärmeleitvermögen derartiger Wärmerohre bis zu dem 10.000-fachen des Wänneleit-Vermögens von Kupfer betrögt. ,. ^{: :}f

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In einer Weiterführung der vorliegenden Erfindung hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß das Wärmerohr als Riηgrauexylinder ausgebildet ist· Durch diese Maßnahne wird ein· wei-

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tere Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht und sie trägt insbesondere zur Erzielung des Blaubrenneffektes bei» Weiterhin hat sich als zMckafißig herausgestellt, daß an den Wärmerohr, bzw. an de· Ringraumwärnerohr auf der Wäreezuführungsseite Einrichtungen zur erhöhten Wärmezufuhr, wie Rippenrohre oder dgl. angeordnet sind* Diese Maßnahme hat sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, da hierdurch die Ver-

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gleichmSßigung der Temperatur wirkungsgradraäßig erhöht wird. Insbesondere bei der Vorwendung in Verbindung mit Schalenbrennern;wie sie für Haushaltsheizungen Anwendung finden, hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß zentral im Brenntopf eines Schalenbrenners ein Wärmerohr angeordnet ist, das an seinem unteren Ende mit einer Brennstoffverdampfer- '

schale und an seinem oberen Ende mit wärneübertragenden Mitteln wärmeleitend verbunden ist· Mit dieser erfindungsgemäßen .

Maßnahme kann mit Sicherheit verhindert werden, daß z.B. bei HaushaltsÖlöfen eine Verrußung stattfindet und daß dieser Ruß durch Offnungen in den Ölofen nach außen, d.h. nach dem zu ; beheizenden Zimmer dringt«

Außerdem 1st gerade bei den mit einen verhältnismäßig niedrigen Wirkungsgrad arbeitenden Heushaltsölöfen durch diese er-

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flndungsgemäße Anordnung eine erhebliche Verbesserung de· ..

Gesamtwirkungsgrades verbunden» nicht zuletzt durch das erziel» ^!

bare Blaubrennen, sodaß der Hei mitte !verbrauch erheblich ge- \

senkt werden kann* . ' ' '

In Weiterführung der erfindungsgemäßen Anordnung hat es sich

als zweckmäßig herausgestellt, daß vor den Brennerkopf eines

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Zerstäuber!}rennets ein Ringraunwüraorohr konzentrisch zum Brenner angeordnet ist. Diese erfindungsgemSße Weiterführung durch Anordnung eines Ringraumwflriae rohres trägt zu einer weiteren Wirkungsgradverbesserung bei, und bewirkt eine restlose Vergasung des Brenntopfes, sodaß eine blaubrennende Flamme entsteht.

In don Fig. 1-4 ist die Erfindung beispielsweise und vereinfacht

dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Anordnung, wie sie vorzugsweise bei Kraftfahrzeugen Verwendung findet, bei welcher die in eine Vorkammer ragende Zündkerze in einen

ausgesparten Raum des Wfirmeringrohres ragt·

ί Fig. 2 eine entsprechende Anordnung, bei welcher das

* Wärmeringrohr in dem Brennkammer!)als angeordnet ist, . Fig. 3 eine Anordnung_g.em. Patentanspruch 4, und ',

Fig. 4 eine Anordnung, wie sie als Einbauelement zum Einbau an einen Z e rs täub erb renne r verwendet wird. ^

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In Fig. 1 ist in einem Brennraum 1 das Kärneringrohr 2 angeordnet. Dieses ffarmeringrohr 2 ist mit WUrmoleitrippen 3 versehen, zur Verbesserung der wärmeübertragung. An einer Steile dos Brennraumes 1 ist zurückgesetzt die Vorkammer 4 angeordnet, -in welcher über die Brennstoffzuführung 5 der Brennstoff eingespritzt wird und in welcher die Zündung des Gemisches durch die Zündkerze 6 bewirkt wird. Die Verbrennungsluft zuführung 7 erfolgt zu dem Brennraum 1 und die- Ableitung des erhitzten Medi uns über die Flaomcndüse 8* In Fig. 2 ist die Anordnung in Verbindung nit eines Schwingrohr 9 dargestellt. Bei dieser Anordnung ragt die Zündkerze 6 in ein mit Rippen versehenes Flammrohr 10, wahrend die Brennkammer 11 aindestens teilweis· mit dem Wärmeringrohr 2 ausgekleidet ist, und «it dem Flamsrohr IO in wiirmelfeitender Verbindung steht. Die Verbrennungsluft wird über das Verbrennungsluftventil 12 zugeführt. Die Brennstoffzuführung erfolgt über den Anschluß 13. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist für das Haushalts gebiet schließlich in Fig. 3 dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen Brennertopf 14, wie or z.B. bei Haushaltsölöfen anzutreffen ist. In diesem Brennertopf 14 ist eine Brennstoffverdampfung

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schale 15 mit Abstand zu dem Brer.r.ertopf 14 angeordnet. Die Zuführung des Brennstoffes erfolgt über eine Rohrleitung 13. Die erforderliche Verbrennungsluft tritt über einen Rohrstutzen 16 ein. In bekannter Weise sitzt auf dem Verbrennungsluftzuführtopf 17 ein Flammring 18, auf welchem ein Flammhalter 19 angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmerohr 20 in leitender Verbindung zwischen dem Flanmhalter 19 und der Bronnstoffverdanpfungsschaie 15 angeordnet, wobei zur Erhöhung des Wirkungsgrades in beschriebener Weise Wärmerippen 21 angeordnet sind.

In der Fig. 4 ist ein möglicher nachträglicher Einbau in bereits vorhandene konventionelle Heizungen vereinfacht und scheaatisch dargestellt. Dabei ist der Brennraum 1 mit dem Abzug 22 nur angedeutet. Der Zerstäuberbrenner 23 ist der·* artig angebaut, daß konzentrisch zur Zerstäuberdüse 24 das Verbrennungsluft rohr 25 angeordnet ist, während der Brennstoff durch eine Leitung 26 zugeführt wird. Die Luftdüse 27 ist in bekannter Weise ausgestaltet. Vor diesen Zo rs täuberb rc nner ist gemäß deijvorliegsnden Erfindung dos Wärmeringrohr 2 ange-

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ordnet, wobei auch hier selbstverständlich wärmeleitende Mittel zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades vorgesehen sein können. Jedoch haben Untersuchungen gezeigt, daß diese nicht unbedingt nötig ist. ' ~

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Claims (6)

J. Eberspächer Esslingen/N., den 8.10.68 Patentansprüche

1. Anordnung an einer Brennkammer aus Verbrennungsluft· und ' Brennstoff-Aufbereitungseinrichtung, Brennraum und F1ammeη-halter bestehende zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Gemischaufbereij!__ tungszone und dem Brennraum 1 oder Brennrohr 11 ein Warme-

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rohr 2 angeordnet ist ( ;.-. ., .).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr 2 als Ringraumzylinds* ausgebildet ist. Ci;.*. K^y%:

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an de α Wärmerohr 2 bzw. Ringraun-WIrnerohr auf der

NärmezufQhrungsseite Einrichtungen zur erhöhten Wlraezu-P fuhr, wie Rippen 3, Rohre und dgl· angeordnet sind Π \ *. ^T>.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3,dadurfeh gekennzeichnet,

daß zentral in Brennertopf 14 eines Schalenbrenners ein

V Mflraerohr 20 angeordnet 1st, das an seine· unteren Ende Hit einet Brennstoffverdanpferschale 15 und an seinen oberen Ende alt wirateübertr»genden Mitteln 21 wärmeleitend verbunden ist. IT.'£;. 3» ■ *'

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5. Anordnung nach Anspruch. 1-3, dadurch gekennzeichnet,

daß in Brennertopf 14 eines Schalenbrenners ein Ringraunwärmerohr ZO konzentrisch zum Brennertopf 14 angeordnet ist, der an seiner unteren Seite in die Verdampferschale hineinragt und am oberen Ende w I rme üb ertragende Mittel 21 trügt. .

6. Anordnung nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Brennerkopf eines Zerstiuberb renne rs 23 sin Ring-Taurawire·rohr 2 konzentrisch angeordnet ist· - .^'

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