DE3233319C2 - Verdampfungsbrenner - Google Patents

Abstract

Mit flüssigem Brennstoff betriebener Verdampfungsbrenner für Heizgeräte, insbesondere Fahrzeugheizgeräte. Der Brenner weist einen Brennraum auf, in den Brennluft unter Druck wirbelartig einführbar ist. Der Brenner ist ferner mit einem mit Brennstoff beschickten und eine im wesentlichen ebene Ausdampfungsfläche aufweisenden Verdampfungskörper aus saugfähigem Werkstoff zum Verdampfen des zugeführten Brennstoffes vor dem Vermischen mit der Brennluft sowie mit einer elektrischen Glühzündeinrichtung zum Zünden einer Initialflamme ausgestattet. Als Glühzündeinrichtung ist ein im wesentlichen ebener Glühheizkörper vorgesehen, der in einer zur Ausdampfungsfläche parallelen Ebene unmittelbar vor oder in dem Verdampfungskörper angeordnet ist.

Description

fungsvlies 16 flüssiger Brennstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff, Heizöl oder Benzin, zugeführt wird. Brennluft wird unter Druck über einen Stutzen 23 in den Brennerkopf 10 eingespeist Die Brennluft tritt über Drallschlitze 24 in den Brennraum 12 ein, wo ein Wirbelstrom gebildet wird, der eine gleichmäßige Mischung mit dem an der Fläche 17 ausdampfenden Brennstoff gewährleistet Zur Bildung einer Initialflamme wird beim Start dem Glühheizkörper 18 über die Anschlüsse 19,20 elektrische Energie zugeführt. Die dadurch gebildete Strom- ίο wärme steht im hinteren Teil des Brennraums gezielt dort zur Verfügung, wo die Flamme gezündet werden muß. An den Brennerkopf 10 geht dabei nur vergleichsweise wenig Wärme verloren. Sekundärluft tritt über Öffnungen 25 ein. Bei 26 und 27 sind ein Wärmetauscher bzw. ein Abgasstutzen angedeutet

Die Form des Glühheizkörpers 18 kann entsprechend den konstruktiven Gegebenheiten im Brennraum 12 und dem verwendeten Glühmaterial gewählt werden. Die F i g. 2 bis 7 veranschaulichen als Ausführungsbeispiele spiralenförmige, ringförmige, schraubenförmig gewickelte, hakenförmige, stabförmige und sternförmige Glühheizkörper. Die Heizkörper haben aus Gründen der mechanischen Festigkeit zweckmäßig Querschnitte von mindestens etwa 1 mm². Um dabei unerwünscht hohe elektrische Leistungsaufnahmen zu vermeiden, ist ein Werkstoff vorgesehen, der in Verbindung mit der erforderlichen Temperaturbeständigkeit (ca. 1200⁰C) einen relativ hohen spezifischen Widerstand hat. Geeignet sind u. a. Glühdrähte aus CrNi- und CrAl-Legierungen. Für die stabförmige Ausführung gemäß F i g. 6 können Kohleverbindungen vorgesehen sein. Die Querschnittsform des Glühdrahts kann grundsätzlich beliebig sein. Wenn es auf besonders hohe Stabilität ankommt, läßt sich ein Glühdraht 30 mit rechteckigem Querschnitt verwenden: andernfalls wird man in der Regel Glühdrähte 31,32 (F i g. 8 und 10) mit kreisförmigem Querschnitt vorsehen.

Wie die F i g. 1 erkennen läßt, werden durch die vorliegende Lösung Bearbeitungsvorgänge für das Einbringen der üblichen Glühkerzen eingespart. Insbesondere kommt der Brennerkopf 10 ohne das normale Glühkerzengewinde aus. Es entfällt auch eine zusätzliche Dichtstelle zwischen Kerze und Brennraum. Der den Brennraum an seiner Hinterseite abschließende Deckel 13 ist als Träger für das Vlies 16 und den Glühheizkörper 18 doppelt genutzt. Im Austauschfall werden sowohl das Vlies 16 als auch der Glühheizkörper 18 als Verschleißteile gemeinsam erneuert.

Bei dem Verdampfungsvlies 16 kann es sich um ein Textilvlies handeln. Auf dessen Ausdampfungsflache 17 kann der Glühdraht mittels kleiner Keramikstege 34 geführt sein, wie dies in F i g. 8 angedeutet ist. Bei der Verwendung temperaturfester Vliesmaterialien, insbesonderes eines Keramikvlieses 35 als Verdampfungskörper (F i g. 9) kann der Glühdraht 30 in offene Nuten 36 an der Ausdampfungsfläche 17 eingelegt sein. Bei einer solchen Integration des Glühheizkörpers in das Vlies kann der Glühheizkörper gleichzeitig als mechanische Befestigung für das Vlies selbst dienen.

In jedem Fall beeinträchtigt, wie aus den Figuren ohne weiteres zu erkennen ist, der Glühheizkörper nicht die Wirbelströmung im Brennraum 12. Zur Verkokung neigende Schattenseiten werden vermieden. Außerdem ist das Platzangebot im Bereich der hinteren Stirnwand des Brennraums 12 in der Regel so groß, daß auch Glühwendeln für den Betrieb an 24-V-Bordnetzen ohne weiteres untergebracht werden können. Die elektrischen Anschlüsse des Glühheizkörpers 18 können, wie im einzelnen in Fig. 10 dargestellt ist, als Steckverbindungsglieder 37 (in Flachsteck- oder Rundsteckausführung) ausgeführt sein und über isolierte Durchführungen 38 zur Außenseite des Brennerkopfes 10 reichen.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform (nicht näher veranschaulicht) kann der Deckel 13 aus keramischem Werkstoff gefertigt sein und damit selbst elektrisch isolierende Durchführungen für die Anschlüsse 19, 20 bzw. entsprechende Steckverbindungsglieder 37 bilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 dampfungsbrenner der gattungsgemäßen Art zu schaf- Patentansprüche: fen, der eine Initialflamme mit geringem Stromverbrauch erzeugt und die Verwirbelung von Brennstoff

1. Verdampfungsbrenner für Heizgeräte, insbe- und Luft im Brennraum nicht beeinträchtigt

sondere Fahrzeugheizgeräte, mit einem Brennraum, 5 Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den kenr-

in den Brennluft unter Druck wirbelartig einführbar zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst

ist und der mit einem mit flüssigem Brennstoff be- Mit der Glühzündeinrichtung aus Glühdraht nach der

schickten und eine im wesentlichen ebene Ausdamp- Erfindung erfolgt die für den Start notwendige Wärme-

fungsfläche aufweisenden Verdampfungskörper aus zufuhr gezielt und genau dort, wo sie zur Erzeugung der

saugfähigem Werkstoff zum Verdampfen des züge- 10 Initialflamme benötigt wird. Die Verwirbelung des

führten Brennstoffes vor dem Vermischen mit der Brennstoffs und der Verbrennungsluft in der Brennkam-

Brennluft versehen ist sowie mit einer elektrischen mer wird praktisch nicht beeinträchtigt, da der Glüh-

Glühzündeinrichtung, dadurch gekenn- heizkörper sich in unmittelbarer Nähe der Ausdamp-

zeichnet, daß die Glühzündeinrichtung ein im fungsfläche befindet und somit keine in den Brennraum

wesentlichen ebener Glühheizkörper (18) aus Glüh- 15 seitlich ragenden Teile vorgesehen sind. Da die vom

draht (30,31,32) ist, der parallel zur Ausdampfungs- Glühheizkörper gelieferte Wärme effektiv genutzt wird,

fläche (17) unmittelbar vor oder in dem Verdamp- läßt sich der Stromverbrauch verringern,

fungskörper (16,35) angeordnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in

2. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1, da- Unteransprüchen angegeben.

durch gekennzeichnet daß der Glühheizkörper (18) 20 Wenn gemäß Anspruch 2 der Glühheizkörper im weim wesentlichen über die ganze Ausdampfungsflä- sentlichen über die ganze Ausdampfungsfläche des Verche (17) des Verdampfungskörpers (16, 35) verteilt dampfungskörpers verteilt ist, läßt sich die Verkokungsist bereitschaft durch großflächiges Freibrennen von Ver-

3. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, brennungsrückständen herabsetzen.

dadurch gekennzeichnet, daß der Glühheizkörper 25 Wenn der Glühheizkörper gemäß Anspruch 3 auf der

(18) auf der Ausdampfungsfläche (17) des Verdamp- Ausdampfungsfläche des VerdampfungskGrpers auf-

fungskörpers (16) aufliegt. liegt oder nach Anspruch 4 in den Verdampfungskörper

4. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, integriert wird, kann der Glühheizkörper entsprechend dadurch gekennzeichnet, daß der Glühheizkörper Anspruch 5 gleichzeitig als mechanische Befestigung für (18) in offene Nuten (36) der Ausdampfungsfläche 30 den Verdampfungskörper genutzt werden.

(17) des Verdampfungskörpers (35) eingebettet ist. Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter

5. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 3 oder 4, Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erdadurch gekennzeichnet, daß der Glühheizkörper läutert. Darin zeigt

(18) gleichzeitig als mechanische Befestigung für den F i g. 1 eine Schnittansicht durch einen brennraumsei-Verdampfungskörper (35) dient. 35 tigen Teil eines Heizgeräts mit Verdampfungsbrenner,

F i g. 2 bis 7 schematische Ansichten von Ausbil-

dungsformen des Glühheizkörpers,

Fig.8 eine Teilschnittansicht mit einem auf einen Verdampfungskörper aufgesetzten und mittels Kera-

Die Erfindung betrifft einen Verdampfungsbrenner 40 mikstäben geführten Glühdraht,

für mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizgeräte, ins- F i g. 9 eine F i g. 8 ähnliche Teilschnittansicht, bei der

besondere Fahrzeugheizgeräte gemäß Oberbegriff von der Glühdraht in einen aus Keramikmaterial bestehen-

Anspruch 1. Bei einem solchen Heizgerät gemäß dem den Verdampfungskörper eingelegt ist, und

betriebsinternen Stand der Technik des Erfinders wird F i g. 10 eine Teilschnittansicht zur Verdeutlichung ei-

eine Wendel- oder Stabglühkerze als Glühzündeinrich- 45 ner Steckverbindung für den elektrischen Anschluß des

tung verwendet, die seitlich in den Brennraum an einer Glühheizkörpers.

im Abstand vor der Ausdampfungsfläche liegenden Der Verdampfungsbrenner für ein Fehrzeugheizge-Stelle ragt. Die Glühkerze liefert die für den Start not- rät nach F i g. 1 weist einen Brennerkopf 10 auf, in den wendige Wärme, um den Verdampfungsbrenner auf die ein Brennrohr 11 eingesetzt ist, das einen Brennraum 12 erforderliche Verdampfungstemperatur aufzuwärmen. 50 begrenzt. Der Brennerkopf 10 ist an dem in F i g. 1 Hn-Die Glühkerze beansprucht im Brennraum ein beachtli- ken stirnseitigen Ende mittels eines abnehmbaren Dekches Volumen und sie behindert den Verbrennungspro- kels 13 verschlossen. Der Deckel 13 ist mit dem Brenzeß durch Störung der Strömung im Brennraum wäh- nerkopf über einen Federring oder mehrere in Umrend des Brennbetriebs des Heizgeräts. Bei einer sol- fangsrichtung verteilt angeordnete Federclipse 14 löschen Glühkerze läßt sich nur ein Teil der erzeugten 55 bar verbunden. Auf dem Deckel 13 ist ein Vliesträger 15 Wärmeenergie zur Aufwärmung der Ausdampfungsflä- abgestützt. An dem Vliesträger 15 ist ein Verdampche nutzen. Bei Stabglühkerzen lassen sich die erforder- fungsvlies 16 als Verdampfungskörper angebracht. Vor liehen Oberflächentemperaturen nur schwer erreichen der dem Brennraum 12 zugekehrten ebenen Ausdamp- und bei Wendelglühkerzen bilden sich Verkokungen, fungsfläche 17 des Vlieses 16 befindet sich ein aus Glühdie zu Kurz- und Masseschlüssen der Wendeln führen 60 draht aufgebauter, eine ebene geometrische Figur bilkönnen. dender Glühheizkörper 18, dem über Anschlüsse 19,20

Aus US-PS 38 75 477 ist ein flacher Zündheizkörper elektrische Energie zugeführt werden kann. Die Anaus keramischem Material für mit gasförmigem oder Schlüsse 19, 20 reichen in Axialrichtung durch das Verflüssigem Brennstoff betriebene Verbrennungseinrich- dampfungsvlies 16, den Vliesträger 15 und den Deckel tungen bekannt, der insgesamt durch Strom zum Glü- 65 13 hindurch, wobei im Deckel entsprechende Durchfühhen aufgeheizt wird, um ein brennbares Gemisch zu rungen 21 aus Keramik oder Glasguß vorgesehen sind, entzünden. In dem Vliesträger 15 mündet ein durch den Deckel 13

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ver- hindurchreichendes Rohr 22, über das dem Verdamp-