DE3423940C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdampfungsbrenner für ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein gattungsgemäßer Verdampfungsbrenner ist aus der DE-OS 32 33 321 bekannt. Dieser Verdampfungsbrenner bezweckt, auch bei besonders kleinen Brennkammerabmessungen eine schnelle Umwandlung des zugeführten flüssigen Brennstoffes in die Dampfform zu gewährleisten. Bei diesem Verdampfungsbrenner wird zum Starten des Heizgeräts eine Zündvorrichtung verwendet, die von einer Glühkerze gebildet sein kann. Diese Glühkerze ragt in den Innenraum der Brennkammer und durchsetzt die Mantelflächen des Heizgeräts. Obgleich die Zündtemperatur des flüssigen Brennstoffs, wie Diesel oder Benzin, ungefähr bei 220°C liegt, bei der sich der Brennstoff in Berührung mit Luft selbst entzündet und weiterbrennt, liegt die Glühzündtemperatur, die durch glühende Teile in der Brennkammer erreicht werden muß, um ca. 200-300°C höher und daher etwa in der Größenordnung von etwa 550°C. Bei der Verwendung von üblichen Glühkerzen, wie Wendelglühkerzen, müssen an der Glühkerze Temperaturen von etwa 950°C gefordert werden, um die erforderliche Glühzündtemperatur für den flüssigen Brennstoff zu erreichen. Diese im Vergleich zur eigentlichen Zündtemperatur von etwa 550°C relativ hohe Kerzentemperatur ist darauf zurückzuführen, daß ein Großteil der Energie an die Umgebung, d. h. die vom saugfähigen Körper abgewandte Seite des Verdampfungsbrenners, abgegeben wird.

Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE-OS 34 03 972 ist ein Verdampfungsbrenner für ein Heizgerät bekannt, bei dem, ausgehend vom Träger eines saugfähigen Körpers, ein Wärmeleitkörper den saugfähigen Körper duchsetzend in die Brennkammer hineinragt.

Der Wärmeleitkörper dient zur Rückführung von Wärme von der Flammzone der Brennkammer zum Träger, um an diesem schnell die Verdampfungstemperatur zu erreichen.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, einen Verdampfungsbrenner der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß energiesparend ein zuverlässiges Zünden des Brennstoffs gewährleistet ist.

Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu ein Verdampfungsbrenner durch die Merkmale nach dem Anspruch 1 aus.

Nach der Erfindung ist zum Zünden des mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgeräts der Verdampfungsbrenner mit einer Stabglühkerze ausgestattet, die den Träger und den saugfähigen Körper durchsetzt. Bei der Erfindung wird daher anstelle einer Wendelglühkerze eine Stabglühkerze verwendet, die direkt in den Träger und den saugfähigen Körper des Verdampfungsbrenners integriert ist, so daß sich ein wesentlich vereinfachter Aufbau ergibt. Da die Stabglühkerze über den saugfähigen Körper übersteht und in die Brennkammer ragt, ist ihr hauptsächlich glühender Bereich in unmittelbarer Umgebung des am saugfähigen Körper verdampften Brennstoffs, so daß dieser soweit wie möglich energieverlustfrei zur Zündung gebracht werden kann. Die Stabglühkerze ermöglicht eine äußerst vorteilhafte punktuelle Wärmeabgabe an den mit Brennstoff getränkten saugfähigen Körper, der von einem Vlies gebildet sein kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der Weiterbildung des Verdampfungsbrenners nach Anspruch 2 ist ein besserer Start sowohl bei mit Diesel als auch bei mit Benzin als Brennstoff betriebenen Heizgeräten ermöglicht, da hierdurch die Verdampfung des Brennstoffs im saugfähigen Körper aufgrund der isolierenden Wirkung des Luftspaltes verstärkt werden kann.

Um ein Durchbrennen der Stabglühkerze auch bei Überspannung zu verhindern, muß eine schnelle Wärmeabfuhr von der Glühkerze ermöglicht sein. In den Ansprüchen 3 bis 5 sind bevorzugte Ausbildungen angegeben, wobei nach Anspruch 4 und 5 das wärmeleitfähige Teil gleichzeitig auch eine Stützfunktion für die Stabglühkerze erfüllt und diese im Bereich des Trägers abstützt.

Bei der Ausbildungsform nach Anspruch 6 läßt sich die durch die Stabglühkerze erreichte punktuelle Wärmeabgabe im Bereich des saugfähigen Körpers des Verdampfungskörpers besonders effektiv gestalten.

Gemäß Anspruch 7 ist die Stabglühkerze etwa horizontal angeordnet. Bei den Weiterbildungen nach den Ansprüchen 8 und 9 ist die Stabglühkerze hingegen in einem Winkel, d. h. schräg verlaufend angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß die Stabglühkerze an dem in die Brennkammer ragenden freien Ende sich möglichst nahe an dem saugfähigen Körper befindet, der mit Brennstoff getränkt ist, um die Zündung und das Starten des Heizgerätes sicherer und schneller zu ermöglichen.

Bei der Ausbildungsform gemäß Anspruch 10 mit einer sich vom Träger rechtwinklig erstreckenden weiteren saugfähigen Auflage ist die Stabglühkerze vorzugsweise ebenfalls unter einem Winkel geneigt zur vom Träger gebildeten Ebene angeordnet, so daß die Stabglühkerze, beispielsweise in Verbindung mit einer außermittigen Anordnung derart in die Brennkammer ragt, daß sie in den Übergangsbereich der weiteren saugfähigen Auflage zu dem eigentlichen saugfähigen Körper am Träger weist. An diesem Bereich wird bei einem Verdampfungsbrenner sehr schnell eine Verdampfung des Brennstoffes erreicht und die Stabglühkerze ermöglicht eine direkte punktuelle Wärmeabgabe zur Zündung desselben.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausbildungsform des Verdampfungsbrenners nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsvariante,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsvariante mit schräg angeordneter Stabglühkerze und

Fig. 4 und 5 schematische Schnittansichten von weiteren Ausführungsvarianten mit einem saugfähigen Körper und einer sich rechtwinklig vom Träger erstreckenden weiteren saugfähigen Auflage.

Ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät z. B. Fahrzeugheizgerät, weist gemäß einer üblichen Ausführungsform einen Verdampfungsbrenner auf, der mittels eines abnehmbaren Deckels 3 eines Gehäuses abgeschlossen ist. Zwischen dem Deckel 3 und einer Brennkopfwand sowie zwischen dem Deckel 3 und einem Brennrohr, das eine Brennkammer begrenzt, sind Dichtungen angeordnet. Oberhalb der Brennerlängsachse ist durch den Deckel 3 eine Brennstoffleitung durchgeführt. Auf einem abgewinkelten Ende der Brennstoffleitung ist ein Träger 12 für einen mit Brennstoff versorgbaren saugfähigen Körper 13 gelagert. Der saugfähige Körper 13 überdeckt eine Mündungsöffnung der Brennstoffleitung und er hat in seinem mittleren Bereich eine Öffnung. Die Öffnung legt einen Teil des Trägers 12 frei, der der Brennkammer zugewandt ist.

Zum Anlassen des Heizgeräts wird über ein Seitenkanalgebläse und über einen Brennlufteintritt Brennluft zum Verdampfungsbrenner geleitet. Eine nicht gezeigte Pumpe fördert Brennstoff über die Brennstoffleitung zum saugfähigen Körper 13. Der Brennstoff wird über den saugfähigen Körper 13 und gegebenenfalls über eine sich vom Träger 12 rechtwinklig erstreckende weitere saugfähige Auflage 19 durch Kapillarkräfte verteilt. Zum Zünden dient eine Zündeinrichtung, die auf eine Zündtemperatur für das Gemisch in der Größenordnung von etwa 550°C gebracht werden muß.

In Fig. 1 ist eine Ausschnittsansicht der wesentlichen Teile des Verdampfungsbrenners gezeigt. Der Verdampfungsbrenner weist einen Deckel 3, der ein Teil eines Gehäuses bildet, einen Träger 12 und einen saugfähigen Körper 13 auf, der auf dem Träger 12 angebracht ist. Als Zündeinrichtung dient eine Stabglühkerze 22. Die Stabglühkerze 22 geht durch den Träger 12 und den saugfähigen Körper 13 und ragt über diese Teile hinaus in die Brennkammer. Somit steht die Stabglühkerze 22 über die der Brennkammer zugewandte Fläche 23 des Verdampfungsbrenners über.

Wie ferner aus Fig. 1 zu ersehen ist, berührt die Stabglühkerze 22 den saugfähigen Körper 13 nicht und es ist wenigstens im Bereich des saugfähigen Körpers 13 um die Stabglühkerze 22 ein Luftspalt 24 vorgesehen. Dieser Luftspalt 24 wirkt isolierend, so daß die Verdampfung des Brennstoffs im saugfähigen Körper 13 verstärkt werden kann und ein besserer Start bei Diesel und Benzin als Brennstoff gewährleistet wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante des Verdampfungsbrenners sind gleiche oder ähnliche Teile wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zu der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in Fig. 2 eine Buchse 25 vorgesehen, die die Stabglühkerze 22 umgibt und stützt.

Die Buchse 25 ist ein wärmeleitfähiges Teil, das eine schnelle Wärmeabfuhr von der Stabkerze 22 ermöglicht. Hierdurch wird ein Durchbrennen der Stabglühkerze 22 auch bei Überspannung verhindert. Damit die Buchse 25 die Stabglühkerze 22 gleichzeitig am Träger 12 abstützen kann, ist sie derart ausgebildet, daß sie an der vom saugfähigen Körper 13 abgewandten Rückseite 26 des Trägers 12 anliegt. Die Buchse 25 hat auf der der Brennkammer zugewandten Fläche 23 des Trägers 12 und des saugfähigen Körpers 13 einen durchmesserkleineren Teil 27, der passend in einer Durchgangsöffnung 28 des Trägers 12 sitzt.

Bei den vorstehenden Ausführungsvarianten nach Fig. 1 und 2 erstreckt sich die Stabglühkerze 22 rechtwinklig zur vom Träger 12 oder vom saugfähigen Körper 13 gebildeten Ebene und sie ist somit horizontal angeordnet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 hingegen ist eine solche Anordnung der Stabglühkerze 22 gewählt, daß sie unter einem Winkel zur vom Träger 12 oder vom saugfähigen Körper 13 gebildeten Ebene angeordnet ist. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel etwa 45°. Hierdurch wird die punktuelle Wärmeabgabe der Stabglühkerze 22 im Bereich des saugfähigen Körpers 13 effektiver, da bei einer solchen Anordnung die Stabglühkerze 22 in einem Teilbereich sehr nahe an den mit Brennstoff getränkten saugfähigen Körper 13 herangeführt ist.

Bei der in Fig. 4 gezeigten weiteren Ausgestaltungsform ist zusätzlich zum saugfähigen Körper 13 am Träger 12 eine sich rechtwinklig zu diesem erstreckende weitere saugfähige Auflage 19 vorgesehen. Hierbei ist die Stabglühkerze 22 derart angeordnet, daß ihr in die Brennkammer ragendes freies Ende 29 der saugfähigen Auflage 19 benachbart ist. Die Stabglühkerze 22 nach Fig. 4 ist daher exzentrisch und außermittig angeordnet, verläuft jedoch ähnlich wie bei den Fig. 1 und 2 horizontal.

Eine weitere Ausführungsvariante ist in Fig. 5 gezeigt, wobei die Stabglühkerze 22 in Abweichung von Fig. 4 schräg geneigt, unter einem Winkel von 45°, angeordnet ist. Die Anordnung der Stabglühkerze 22 ist hierbei ähnlich wie in Fig. 3 gewählt, jedoch so, daß das freie Ende 29 der Stabglühkerze 22 der saugfähigen Auflage 19 benachbart ist. Die Stabglühkerze 22 weist in den Übergangsbereich von der sich rechtwinklig zum Träger 12 erstreckenden weiteren saugfähigen Auflage 19 zu dem saugfähigen Körper 13. Da in diesem Bereich des Verdampfungsbrenners 2 der Brennstoff sehr schnell verdampft, kann durch die punktuelle Wärmeabgabe der Stabglühkerze 22 in Verbindung mit ihrer Anordnungsweise nach Fig. 5 eine zuverlässige und schnelle Zündung desselben gewährleistet werden.

Bei allen vorstehend genannten Ausbildungsformen ist die Stabglühkerze 22 außerhalb der Mitte der der Brennkammer zugewandten Fläche 23 des saugfähigen Körpers 13 und des Trägers 12 angeordnet, um eine exzentrische Lage der Stabglühkerze zur Verbesserung der Zündung des Brennstoffs zu erreichen.

Da der hauptsächlich glühende Bereich der Stabglühkerze 22 in unmittelbarer Umgebung des am saugfähigen Körper 13 und der saugfähigen Auflage 19 verdampften Brennstoffes ist, kann der Brennstoff äußerst effektiv, d. h. energieverlustfrei zur Zündung gebracht werden. Die Stabglühkerze 22 ermöglich daher eine leistungsgünstigere Zündung des Brennstoffes, da die Stabglühkerze 22 nicht auf solche Temperaturen, wie etwa die eine Glühkerze, aufgeheizt werden muß.

Obgleich in den Fig. 3 bis 5 keine wärmeleitfähige Buchse 25 dargestellt ist, kann auch bei diesen Ausführungsvarianten eine solche Buchse oder ein ähnliches wärmeleitfähiges Teil vorgesehen sein.

Auch kann der Neigungswinkel der Stabglühkerze 22 in Abhängigkeit von den jeweils vorhandenen Gegebenheiten gewählt werden.

Claims (10)

1. Verdampfungsbrenner für ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, mit einer Brennkammer, in der ein mit Brennstoff versorgbarer saugfähiger Körper (13) an einem Träger (12) angeordnet ist und in die eine Glühkerze mit ihrem freien Ende hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß als Glühkerze eine an sich bekannte Stabglühkerze (22) eingesetzt ist, die den Träger (12) und den saugfähigen Körper (13) durchsetzt.

2. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftspalt (24) um die Stabglühkerze (22) wenigstens im Bereich des saugfähigen Körpers (13) vorgesehen ist.

3. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabglühkerze (22) am Träger (12) von einem wärmeleitfähigen Teil umgeben ist.

4. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitfähige Teil eine die Stabglühkerze (22) umgebende Buchse (25) ist, die die Stabglühkerze (22) stützt.

5. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (25) an der vom saugfähigen Körper (13) abgewandten Rückseite (26) des Trägers (12) anliegt und ein durchmesserkleinerer Teil (27) der Buchse (25) in eine für die Stabglühkerze (22) bestimmte Durchgangsöffnung (28) des Trägers (12) ragt.

6. Verdampfungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabglühkerze (22) bezüglich der der Brennkammer zugewandten Fläche (23) des Trägers (12) und des saugfähigen Körpers (13) außermittig angeordnet ist.

7. Verdampfungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabglühkerze (22) etwa rechtwinklig zur vom Träger (12) gebildeten Ebene angeordnet ist.

8. Verdampfungsbrenner nach einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabglühkerze (22) unter einem Winkel zur vom Träger (12) gebildeten Ebene angeordnet ist.

9. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel etwa 45° beträgt.

10. Verdampfungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer sich vom Träger (12) rechtwinklig erstreckenden weiteren saugfähigen Auflage (19), dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (29) der Stabglühkerze (22) der weiteren saugfähigen Auflage (19) benachbart ist.