DE19757869C1

DE19757869C1 - Gasblasenabscheider

Info

Publication number: DE19757869C1
Application number: DE1997157869
Authority: DE
Inventors: Petr Pavlik
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2017-12-25

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasblasenabscheider zur Anordnung in der Zuleitung eines mit Brennstoff zu versorgenden motorunabhängig betreibbaren Fahrzeugheizgeräts mit einem Behälter, in dessen oberem Teil ein Einlaßstutzen und in unterem Teil ein Auslaßstutzen für die Flüssigkeit angeordnet ist, und dessen Innenraum im Betrieb teilweise mit der Flüssigkeit so befüllt ist, daß der Einlaßstutzen in die Flüssigkeit eintaucht.

Die beispielsweise aus der DE 23 27 830 C2 bekannten Gas- bzw. Luftabscheider basieren auf dem Prinzip, daß sich die in der Flüssigkeit befindlichen Blasen in einem Raum sammeln und sich mit der Zeit in der Flüssigkeit auflösen. Es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen den neu ankommenden und sich wieder auflösenden Blasen ein.

Ein großer Nachteil dieser Art von Blasenabscheider ist, daß bei Erschütterungen, die beispielsweise während des Fahrbetriebs eines Fahrzeugs auftreten, das sich im Blasenabscheider befindliche Gas mit der Flüssigkeit vermischt und die Gasblasen aus dem Blasenabscheider in den Austriftsstutzen gelangen und dadurch in der nachgeschalteten, durch die Flüssigkeit zu versorgenden Vorrichtung Funktionsstörungen hervorrufen können.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gasblasenabscheider der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bezüglich seines Abscheidungswirkungsgrads zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach wird erfindungsgemäß durch eine spezielle Trennwand das Vermischen des Gases bei Erschütterungen mit der Flüssigkeit im Gasblasenabscheider verhindert. Zu diesem Zweck ist zwischen Einlaßstutzen und Auslaßstutzen eine Trennwand vorgesehen, die ausgehend vom Behälterrand in Richtung auf den Einlaßstutzen hin ansteigend verläuft. Insbesondere ist diese Trennwand als Kegel gebildet und hat im Zentrum bzw. der Kegelspitze eine Öffnung zwischen Einlaßstutzen und Auslaßstutzen. Der Raum unterhalb des Kegels kann über die sich in der Spitze des Kegels befindliche Öffnung gut entlüftet werden. Andererseits verhindert der Kegel weitestgehend die Vermischung des sich oberhalb des Kegels befindlichen Gases mit dem blasenfreien Medium, d. h. der Flüssigkeit unterhalb des Kegels im Fall von Erschütterungen des Gasblasenabscheiders, wie sie beispielsweise bei Fahrzeugen im Fahrbetrieb auftreten.

Die erfindungsgemäß vorgesehene, den Abscheidungswirkungsgrad des Gasblasenabscheiders wirksam erhöhende Trennwand kann anstelle in Kegelform auch kugelschalenförmig oder pyramidenförmig gebildet werden, wobei das verjüngende Ende einer derartigen Raumform zum Einlaßstutzen weist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Trennwand einstückig mit dem Behälter bzw. mit dessen Boden oder Seitenwand gebildet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasblasenabscheiders im Längsschnitt.

Der in der Figur gezeigte Gasblasenabscheider ist dazu bestimmt, in die Zuleitung eines. Fahrzeugheizgeräts, das mit Brennstoff versorgt werden soll, eingesetzt zu werden. Diese Zuleitung ist in der Figur schematisch durch Pfeile 1 und 2 bezeichnet.

Der Gasblasenabscheider besteht aus einem bei der dargestellten Ausführungsform zylindrischen Behälter 3, der beidendig verschlossen ist. Insbesondere besteht der Behälter 3 aus einer zylindrischen Wand 4, einem kreisscheibenförmigen Boden 5 und einer kreisscheibenförmigen oberen Verschlußplatte 6. In die Verschlußplatte 6 ist zentral ein Einlaßstutzen 7 dicht eingesetzt bzw. integral mit dieser gebildet. In ähnlicher Weise ist zentral in den Boden 5 dicht ein Auslaßstutzen 8 eingesetzt bzw. integral mit diesem gebildet. Einlaß- und Auslaßstutzen 7, 8 sind in der dargestellten Ausführungsform gerade verlaufende Rohrteile und bilden Anschlüsse gegenüber der Zuleitung 1, 2, in welche dieser Gasblasenabscheider eingesetzt ist. Die Bohrungen des Einlaßstutzens und des Auslaßstutzens 8 verlaufen koaxial zur Längsmittenachse des zylindrischen Gehäuses. Während sich der Auslaßstutzen 8 ausschließlich außerhalb des Gehäuses 3 erstreckt, hat der Einlaßstutzen 7 einen Teil, der sich in den Innenraum des Behälters 3 hinein erstreckt. Das innenliegende Ende des Einlaßstutzens 7 ist verschlossen bzw. als Sackende 9 gebildet, so daß die Längsbohrung des Einlaßstutzens 7 eine Sackbohrung ist, die mit dem Innenraum des Behälters 3 über Durchbrüche 10, 11 in Verbindung steht, die ausgehend von der Sackbohrung radial auswärts verlaufen und über dem Sackende 9 angeordnet sind.

Erfindungsgemäß ist der Innenraum des Behälters 3 in einen oberen Raum und einen unteren Raum 13 mittels eines Trennelements unterteilt, das bei der dargestellten Ausführungsform die Form eines Konus bzw. Kegels hat und im folgenden als Trennwand 14 bezeichnet ist. Die konusförmige Trennwand 14 verläuft ausgehend vom bodenseitigen Bereich des Behälters 3 sich verjüngend in Richtung auf das Sackende 9 des Einlaßstutzens 7, wobei die Mitte der konusförmigen Trennwand 14 unter Abstand vom Sackende 9 angeordnet ist. Der in der Figur dargestellte relativ große Abstand zwischen der Mitte bzw. dem Zentrum der konusförmigen Trennwand und dem Sackende 9 des Einlaßstutzens 7 kann auch durch einen wesentlichen kleineren Abstand ersetzt sein. Wesentlich ist lediglich, daß die Mitte der Trennwand 14 nicht unmittelbar an das Sackende 9 des Einlaßstutzens 7 angrenzt.

In der Mitte der konusförmigen Trennwand 14 ist eine Öffnung 15 gebildet, über welche der obere Teilraum 12 mit dem unteren Teilraum 13 des Behälters 3 in Verbindung steht.

Anstelle einer konusförmig verlaufenden Trennwand 14 kann auch eine halbkugelschalenförmig gebildete Trennwand bzw. eine allgemein pyramidenförmige bzw. pyramidenstumpfförmig gebildete Trennwand 14 vorgesehen sein, wobei der vorstehende, sich verjüngende Bereich einer derartigen Trennwand stets dem Sackende 9 des Einlaßstutzens 7 gegenüberliegt.

Die Funktionsweise des in der Figur dargestellten Blasenabscheiders wird im folgenden erläutert.

Das Volumen des Behälters 3 ist an den Durchfluß der Flüssigkeit in der Zuleitung 1, 2 angepaßt, so daß der Innenraum des Behälters 3 stets mit Flüssigkeit derart befüllt ist, daß deren Pegel oberhalb der Durchbrüche 10, 11 des Einlaßstutzens zu liegen kommt; d. h. über den Einlaßstutzen 7 zufließende Flüssigkeit tritt über die Durchbrüche 10, 11 in das flüssige Medium innerhalb des Behälters 3 ein.

In der in der Zuleitung 1, 2 geförderten Flüssigkeit enthaltene Gasblasen zeigen die Tendenz innerhalb der im Innenraum des Behälters 3 vorhandenen Flüssigkeit aufzusteigen und treten über die Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels in den darüber angeordneten Gasraum aus, der einen Gassammelraum bildet. Im Laufe der Zeit löst sich dieses Gas in der Flüssigkeit auf und es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen den erneut über die Durchbrüche 10, 11 im Einlaßstutzen ankommenden und den sich wieder auflösenden Blasen ein.

Die konusförmige Trennwand 14 dient dazu, im Fall von Erschütterungen, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zur Regel gehören, ein Vermischen des Gases mit der Flüssigkeit zu verhindern. Dies wird dadurch erreicht, daß die dabei (bei der Erschütterung) entstehenden Gasblasen, die über die Öffnung 15 in den Raum unterhalb der Trennwand 14 gelangen (Teilraum 13) sich an der Innenseite der Trennwand 14 ansammeln, sich nach einer bestimmten Zeit miteinander vereinigen und als relativ große Gasblase durch die Öffnung 15 in den Sammelraum oberhalb des Flüssigkeitspegels ansteigen (oberer flüssigkeitsfreier Bereich des Teilraums 12). Dadurch werden diese Gasblasen daran gehindert, über den Auslaßstutzen 8 aus dem Gasblasenabscheider in Richtung auf das mit der Flüssigkeit zu versorgende Gerät ausgetragen zu werden.

Bezugszeichenliste

1

Pfeil

2

Pfeil

3

Behälter

4

zylindrische Wand

5

Boden

6

Verschlußplatte

7

Einlaßstutzen

8

Auslaßstutzen

9

Sackende

10

Durchbruch

11

Durchbruch

12

Teilraum

13

Teilraum

14

Trennwand

15

Öffnung

Claims

1. Gasblasenabscheider zur Anordnung in der Zuleitung (1, 2) eines mit Brennstoff zu versorgenden motorunabhängig betreibbaren Fahrzeugheizgeräts mit einem Behälter (3), in dessen oberem Bereich (6) ein Einlaßstutzen (7) und in dessen unterem Bereich (5) ein Auslaßstutzen (8) für die Flüssigkeit angeordnet ist, und dessen Innenraum im Betrieb teilweise mit der Flüssigkeit so befüllt ist, daß der Einlaßstutzen (7) in die Flüssigkeit eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Behälters (3) durch eine Trennwand (14) in einen oberen Teilraum (12) und einen unteren Teilraum (13) unterteilt ist, die ausgehend von ihrem an die Seitenwände des Behälters (3) angrenzenden Rand zu ihrer mit zumindest einer Öffnung (15) versehenen Mitte hin ansteigend verläuft.

2. Gasblasenabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (14) allgemein kegelförmig gebildet ist.

3. Gasblasenabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (14) allgemein kugelschalenförmig gebildet ist.

4. Gasblasenabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (14) allgemein pyramidenförmig bzw. pyramidenstumpfförmig gebildet ist.

5. Gasblasenabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (14) einstückig mit dem Behälter (3) gebildet ist.

6. Gasblasenabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßstutzen (7) im Bereich seines Sackendes (9) mehrere Durchbrüche (10, 11) aufweist.

7. Gasblasenabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßstutzen (7), der Auslaßstutzen (8) und die Trennwandöffnung (15) im wesentlichen entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind.

8. Gasblasenabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßstutzen (7) der Trennwandöffnung (15) gegenüberliegend ein verschlossenes Sackende (9) aufweist und seitlich von diesem Durchbrüche (10, 11) aufweist.