DE3105552C2

DE3105552C2 - Einspritzvorrichtung für flüssigen Brennstoff

Info

Publication number: DE3105552C2
Application number: DE3105552A
Authority: DE
Inventors: Takao Shirone Ito
Original assignee: DAINICHI KOGYO Co Ltd SHIRONE JP
Current assignee: DAINICHI KOGYO Co Ltd SHIRONE JP
Priority date: 1980-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1984-02-23
Also published as: AU539834B2; GB2070229A; CA1145660A; JPS56121927U; GB2070229B; AU6729281A; US4392811A; JPS6026251Y2; DE3105552A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung für vergasten flüssigen Brennstoff zur Lieferung eines gasförmigen Gemischs aus Luft und vergastem flüssigem Brennstoff zu einem Brenner zur Verbrennung. Die Vorrichtung enthält eine Vergasungsvorrichtung mit zwei beabstandeten konzentrischen Rohren mit einem darin angeordneten konzentrischen inneren Rohr. Ein elektrisches Heizelement befindet sich im Raum zwischen dem inneren Rohr und den beiden konzentrischen Rohren und erhitzt eine zwischen den konzentrischen Rohren befindliche Kammer. Dem unteren hinteren Ende der Kammer wird Brennstoff zugeführt, der vergast wird und dann durch eine mit dem vorderen Ende der Kammer verbundene Düse aus dem Vergaser austritt. Ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil ist zum Öffnen und Schließen der Düse betätigbar.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung für flüssigen Brennstoff mit einem Vergaser, wobei das Brennstoff-Gasgemisch aus einem Düsenkopf ausgespritzt wird, mit zwei konzentrischen Rohren und einem darin angeordneten konzentrischen inneren Rohr, in dem eine Ventilstange beweglich geführt ist wobei der Vergaser und das innere Rohr durch den Düsenkopf miteinander verbunden sind, der konzentrisch am vorderen Ende des inneren Rohres vorgesehen ist und wobei in dem Düsenkopf ein Ventil angebracht ist das durch die Ventilstange betätigbar ist. mit einem elektrischen Heizelement, und mit einer Brennstoffzuleitung, die am hinteren Ende des inneren Rohres von unten her einmündet wobei der Brennstoff die durch die konzentrischen Rohre gebildete Kammer vom hinteren Ende aus zu deren vorderen Ende unter kontinuierlicher Vergasung bis zu einem Raum vor dem Ventil durchströmt

Eine derartige Vorrichtung zeigt die CH-PS 5 69 925. Dabei ist ein mit Stahlwolle oder poröser Watte gefülltes, von dem zu erhitzenden Medium durchströmtes Behältnis vorgesehen, das von außen aufheizbar ist Das Behältnis ist gleichzeitig das Zuführungsrohr für das Leichtöl, an dessen dem Brennraum zugekehrten Ende eine Zerstäuberdüse angeordnet ist Im Inneren der Vorrichtung ist eine Ventilnadel geführt, die hydraulisch betätigbar ist Eine solche hydraulische Betätigung Dedingt eine Pumpe für das Druckfluid und kompliziert dadurch die Anlage. Außerdem wird eine sorgfältige Abdichtung erforderlich.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht eine Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Vorheizzeit verkürzt und der Vergasungswirkungsgrad bei gleichzeitiger Verminderung des Energiebedarfs erhöht wird, daß Brennstoff- oder Gasleckagen sowie Reibungsverluste beim Betätigen der Vorrichtung weitgehend vermieden werden und daß die HersteSlungs- sowie Reparaturkosten sich ökonomisch gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angeführten Maßnahmen. Die Unteransprüche kennzeichnen zweckmäßige weitere Ausbildungen.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden infolge einer wesentlichen Verkürzung der Vorheizzeit sowie des Fehlens eines Dichtungsgi'edes für die Ventilstange und damit einer verringerten Reibung die Kosten für die elektrische Energie vermindert Es v/ird eine glatte Strömung des flüssigen Brennstoffs unter Vermeidung einer instabil pulsierenden Verbrennung ermöglicht Durch die Anordnung des Heizelements, eingeschlossen zwischen dem inneren Rohr und den beiden konzentrischen Rohren, die den Brennstoff führen, wird ein Wärmeschutzmantel vermieden und eine besonders gute Wärmeausnutzung erzielt

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Schnitte der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung mit einer Darstellung der Auslaßdüse in geschlossener bzw. offener Stellung.

F i g. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäß aufgebaute Einspritzvorrichtung für flüssigen Brennstoff mit einem Vergaser 1, der zwei konzentrische Rohre la, Xb aufweist die an beiden Enden geschlossen sind und eine Kammer Xc bilden. Ein rchrförmiges elektrisches Heizelement 2 ist innerhalb des Rohrs 16 eingepaßt während ein inneres Rohr 3 in das elektrische Heizelement 2 eingepaßt und an seinem vorderen Ende mit einem mit einer Düse 4 versehenen Düsenkopf 5 versehen ist

Ein Bienngasrohr 6 verbindet das obere vordere Ende der Kammer Xc mit der Düse 4, während ein Brennstofflieferrohr 8 am unteren hinteren Ende der Kammer Ic einmündet und mit einer Brennstoffpumpe in Verbindung sieni. Eine Fackung i5 aus wärmeleitendem Material, z. B. Metalldrähten oder -bändern, ist schraubenförmig in der Kammer Ic angeordnet

Am hinteren Ende des inneren Rohrs 3 ist ein Elektromagnet 10 befestigt der einen bewegbaren Kern 9 aufweist Ein feststehender Kern 20 ist innerhalb des Elekiromagnets 10 befestigt Eine Druckfeder 21, die zwischen dem feststehenden Kern 20 und dem beweglichen Kern 9 angeordnet ist, drückt letzteren nach links. Zur Temperatursteuerung ist am Vergaser 1 ein Thermoschalter 22 vorgesehen.

Eine im inneren Rohr 3 verschiebbare Ventilstange 12

ist an ihrem vorderen Ende mit einem Ventilglied 17 versehen, das mit einem Ventilsitz 18 an der Düse 4 in Eingriff bringbar ist Das Ventilglied 17 ist mit einer Ventilnadei 11 versehen, die sich durch die Düse 4 erstreckt und in der in F i g. 1 gezeigten Stellung durch die Düse 4 hindurchgeht Das hintere Ende der Ventilstange 12 ist mit dem beweglichen Kern 9 verbunden.

Der Vergaser 1 wird durch das elektrische Heizelement 2 erhitzt Wenn der Innenraum des Vergasers 1 eine geeignete Temperatur erreicht, betätigt der Thermoschalter 22 eine Brennstoffpumpe. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 10 erregt, wodurch der feststehende Kern 20 den beweglichen Kcti 9 gegen die Kraft der Druckfeder 21 anzieht Dies bew'-kt eine Bewegung des Ventilglieds 17 von özr Stell—'«j nach F i g. 1 in die Stellung nach F i g. 2 und ein ZurT—kziehen des Ventilsitzes 18 sowie der Vemünzde! 11 von der Düse 4, so daß die Düse nun offen Der durch das Brennstofflieierrohr 8 in den Ve· gas«· 1 eingeführte Brennstoff wird während seine., Durchgangs iängs der schraubenförmigen Packung 13 ailmählich erhitzt und nach der voälständigen Vergasung durch aas Brenngasrohre zum Düsenkopf 5 geliefert

Das innere Rohr 3 wird durch das Heizelement 2 auf einer hohen Temperatur gehalten, was eine Erhitzung des Düsenkopfs 5 durch Wärmeleitung bewirkt. Daher wird das vergaste Heizöl aus der Düse 4 ohne Kühlung ausgespritzt Der vergaste Brennstoff wird im Brenner verbrannt, nachdem er mit Primärluft gemischt wurde, die gleichzeitig mit dem Durchtritt des Brennstoffs zum Brenner nach innen gezogen wird.

Der Brennstoff wird von der Brennstoffpumpe durch das Brennstofflieferrohr 8 in den Vergaser 1 durch eine Öffnung an dessen unterem hinteren Ende eingeführt Durch das Brenngasrohr 6 strömt nur vergaster Brennstoff aus. Unvergaster Brennstoff bleibt im unteren Teil des Vergasers 1. Der Brennstoff wird daher allmählich im Vergaser angehoben, wenn er ohne Turbulenz in seiner Strömung vergast wird, wodurch ein kontinuierliches Ausspritzen des vergasten Brennstoffs aus der Düse 4 gewährleistet und eine pulsierende Verbrennung verhindert wird.

Eine längere Verweildauer des Brennstoffs auf der Vergasungstemperatur würde zur Teerbildung führen und gegebenenfalls Anlaß zu einer Behinderung der Strömung im Brenngasrohr 6 oder des Gasaustritts durch Verstopfen der Düse 4 geben Dies wird bei der Erfindung verhindert weil die Vergasung des in den Vergaser 1 eingeführten Brennstoffs kontinuierlich erfolgt

Der Vergaser 1 bewirkt eine wirksame Erhitzung des Brennstoffs infolge des großen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses der konzentrischen Doppelrohre la, ib. Weil das Heizelement 2 zwischen dem innenrohr 3 und den beiden konzentrischen Rohren la, 16 angeordnet ist wird eine besonders gute Ausnutzung der Wärmeenergie wegen geringer Abstrahlung nac\i außen erzielt Durch Unterbrechen der elektrischen Entrgiezufuhr kann bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Verbrennung am Brenner sofort beendet werden. Dadurch wird der Elektromagnet 10 abgeschaltet die Ventiistangt 12 wird unter Vorspannung der Druckfeder 21 nach links verschoben, das Ventilglied 17 wird in Berührung mit dem Ventilsitz 18 gebracht. Hierdurch wird die Düse 4 geschlossen und die Brennstoffausspritzung beendet Gleichzeitig tritt die Ventilnadel 11 in die Düse 4 ein, um Schmutz und Fremdstoffe zu entfernen, die sich in der Düse4 angesammelt haben können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

31 05 55' Patentansprüche:

1. Einspritzvorrichtung für flüssigen Brennstoff mit einem Vergaser, wobei das Brennstoff-Gasgemisch aus einem Düsenkopf ausgespritzt wird, mit zwei konzentrischen Rohren und einem darin angeordneten konzentrischen inneren Rohr, in dem eine Ventilstange beweglich geführt ist, wobei der Vergaser und das innere Rohr durch den Düsenkopf miteinander verbunden sind, der konzentrisch am vorderen Ende des inneren Rohres vorgesehen ist, und wobei in dem Düsenkopf ein Ventil angebracht ist, das durch die Ventilstange betätigbar ist, mit einem elektrischen Heizelement und mit einer Brennstoffzuleitung, die am hinteren Ende des inneren Rohres von unten her einmündet, wobei der Brennstoff die durch die konzentrischen Rohre gebildete Kammer vom hinteren Ende aus zu deren vorderen Ende unter kontinuierlicher Vergasung bis zu einem Raum vor dem Ventil durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Brennstoff fihirenden konzentrischen Rohre (la ) außen angeordnet sind, daß das elektrische Heizelement (2) zwischen diesen konzentrischen Rohren (1 a, 1 b) und dem inneren Rohr (3) auf diesem aufliegt, daß die bewegliche Ventilstange "(12) eine mit der Düse (4) des Düsenkopfs (5) zusammenarbeitende Ventilnadel (11) aufweist und an ^:hrem anderen Ende mit einem Kern (9) eines Elektromagneten (10) in Verbindung steht, der am hinteren Ende des inneren Rohres (3) angeordnet ist, und daß der Brennstoff in der Kamm--*· (ic) vom hinteren Ende in durch eine schraubenförmig in der Kammer (Xc) angeordnete Packung (13) gebildeten Gängen über ein am vorderen Ende der konzentrischen Rohre (la, Xb) angebrachtes Brenngasrohr («) ·χί den Raum vor dem Ventil (17, 18) einmündet, eier sich außerhalb des Heizelements (2) befindet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kern (9) sich innerhalb des inneren Rohres (3) befindet und daß der Elektromagnet (10) an der Außenseite des hinteren Endes des inneren Rohres (3) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Packung (13) aus Metalldrähten oder Meiaiibändern gebildet ist

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