DE4002183C2

DE4002183C2 -

Info

Publication number: DE4002183C2
Application number: DE19904002183
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 7305 Altbach De Langen
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1992-01-02
Also published as: DE4002183A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät für Fahrzeuge, ins besondere Standheizung, mit einer Brennkammer und einer Einrichtung, die aus flüssigem Brennstoff (z. B. Dieselkraftstoff) und Luft in der Brennkammer ein Brennstoff/Luft-Gemisch erzeugt.The invention relates to a heater for vehicles, ins special parking heater, with a combustion chamber and a Device made from liquid fuel (e.g. Diesel fuel) and air in the combustion chamber Fuel / air mixture generated.

Derartige Heizgeräte (DE 37 16 255 A1) werden hauptsächlich als Standheizungen in Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Wohnmobilen und anderen Campingfahrzeugen eingesetzt. Das Heizgerät besitzt eine Brennkammer, in der ein brennbares Brennstoff/Luft-Gemisch erzeugt wird. Dazu wird mit einem Zerstäuber, einer Düse oder einem Verdampfer der flüssige Brennstoff zerkleinert und in die Brennkammer eingeleitet, in die auch eine Ver brennungsluftleitung mündet. Das bei der Verbrennung entstehende Heißgas erwärmt mittels eines Wärme tauschers, der die Brennkammer umgibt, ein Heizmedium (Wasser oder Luft).Such heaters (DE 37 16 255 A1) are mainly as parking heaters in passenger cars, trucks, Mobile homes and other camping vehicles used. The heater has a combustion chamber in which a combustible fuel / air mixture is generated. To with an atomizer, nozzle or Vaporizer and crushed the liquid fuel in initiated the combustion chamber, in which a ver combustion air line opens. That with the combustion resulting hot gas is heated by means of a heat exchanger, which surrounds the combustion chamber, a heating medium (Water or air).

Insbesondere bei Campingfahrzeugen besteht derzeit eine Abhängigkeit von einer Gasversorgungseinrichtung; denn üblicherweise sind Campingfahrzeuge mit einem Kühlschrank und einem Kocher ausgestattet, die beide mit Gas betrieben werden. Die Abhängigkeit von einer Gasversorgungseinrichtung ist naturgemäß nachteilig.Currently, there is a particular problem with camping vehicles a dependency on a gas supply facility; because usually camping vehicles are with one Fridge and a stove, both run on gas. The dependence on one Gas supply device is naturally disadvantageous.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maßnahme vorzu schlagen, durch die erreicht wird, daß die Abhängigkeit von einer Gasversorgung in mit einem Heizgerät der eingangs genannten Art ausgestatteten Fahrzeugen be seitigt wird.The object of the invention is to provide a measure beat through which dependence is achieved from a gas supply in with a heater equipped vehicles be is sided.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Heizgerät der eingangs genannten Art dadurch, daß in die Brennkammer das Eintrittsende einer Brenngasleitung mündet, über die Brennstoff/Luft-Gemisch aus der Brennkammer abziehbar ist.This task is solved with a heater type mentioned in that in the combustion chamber the inlet end of a fuel gas line opens, about the fuel / air mixture from the combustion chamber is removable.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, daß in Fahrzeugen, die mit einer Standheizung des eingangs genannten Typs ausgestattet sind, ein brennbares Brennstoff/Luft-Gemisch in Gasform zur Verfügung steht. Allerdings erfolgt die Bereitstellung des Brennstoffgases innerhalb der Brennkammer des Heizgeräts, also praktisch an dem Ort, an dem auch die Verbrennung erfolgt. Wahrscheinlich war dies der Grund, warum bislang ein mit der Erfindung vergleich barer Vorschlag fehlt. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß in der Brennkammer Stellen existieren, an denen ein noch nicht verbranntes Brenn stoff/Luft-Gemisch vorhanden ist, welches aus der Brennkammer abgezogen werden kann, ohne daß dies den Betrieb des Brenners in seiner ursprünglichen Funktion beeinträchtigt.The invention is based on the basic idea that in Vehicles with auxiliary heating of the entrance type are equipped, a flammable Fuel / air mixture in gaseous form Available. However, the deployment takes place of the fuel gas within the combustion chamber of the Heater, so practically at the place where the combustion takes place. This was probably the case Reason why a comparison with the invention so far no proposal. The invention makes it Take advantage of knowledge that there are places in the combustion chamber exist on which a not yet burned distillate substance / air mixture is present, which from the Combustion chamber can be removed without this Operation of the burner in its original function impaired.

An die Brenngasleitung kann ein an sich bekannter Gasver braucher angeschlossen sein, z. B. ein Kocher oder ein Kühlschrank. Damit das Brenngas bei Bedarf zur Verfügung gestellt wird, sieht die Erfindung vor, in der Brenngas leitung ein Magnetventil und eine Gaspumpe vorzusehen. Ist das Heizgerät in Betrieb, um Wärme zu erzeugen, so wird das Magnetventil geöffnet und die Gaspumpe in Be trieb gesetzt, und weiterhin wird die Dosierpumpe in der Brennstoffleitung des Heizgerätes mit höherer Leistung betrieben, da zusätzlich zu dem für den Heizbetrieb be nötigten Brennstoff auch noch Brennstoff geliefert werden muß, der dann als Brenngas durch die Brenngasleitung ab gezogen wird. Wird Brenngas benötigt, ohne daß das Heiz gerät in Betrieb ist, so muß die Dosierpumpe für den Brennstoff auf entsprechende Förderleistung eingestellt werden, wobei selbstverständlich auch das Verbrennungs luftgebläse und der Verdampfer bzw. Zerstäuber in Betrieb sein muß, damit das Brennstoff/Luft-Gemisch in der Brenn kammer erzeugt wird, bevor es über die Brenngasleitung abgezogen wird. Schädlich wären für die Brenngasleitung lange Kohlenwasserstoffketten, da sie in der Leitung kon densieren könnten und als Teer die Leitung verstopfen würden. Man kann deshalb vorzugsweise in der Brenngas leitung einen Katalysator anordnen, der durch Oxidation die langen Kohlenwasserstoffketten verkürzt.A gas valve known per se can be connected to the fuel gas line need to be connected, e.g. B. a stove or a Fridge. So that the fuel gas is available when needed is provided, the invention provides in the fuel gas line to provide a solenoid valve and a gas pump. If the heater is in operation to generate heat, so the solenoid valve is opened and the gas pump in Be Driven set, and the metering pump continues in the Fuel line of the heater with higher performance operated, because in addition to be for heating necessary fuel can also be supplied fuel must, which then as fuel gas through the fuel gas line is pulled. Fuel gas is required without the heating is in operation, the dosing pump for the Fuel adjusted to the corresponding delivery rate be, of course also the combustion air blower and the evaporator or atomizer in operation must be so that the fuel / air mixture in the Brenn chamber is generated before it goes through the fuel gas line is subtracted. Would be harmful for the fuel gas line long hydrocarbon chains because they are con could condense and block the line as tar would. One can therefore preferably in the fuel gas line arrange a catalyst that by oxidation the long hydrocarbon chains are shortened.

Eine besondere Rolle spielt auch die Stelle, an der die Brenngasleitung in die Brennkammer mündet; denn diese Stelle ist maßgeblich für die Beschaffen heit des Brenngases, der aus der Brennkammer abgezogen wird. Grundsätzlich haben die Brennkammern der in Rede stehenden Heizgeräte etwa die Form eines Zylinders. Die Einrichtung zum Zerstäuben oder Ver dampfen des flüssigen Brennstoffs befindet sich an dem einen Ende des Zylinders, während die Verbrennungs luft an einer Stelle vorzugsweise tangential in die Brennkammer eingeströmt wird, die weiter von dem einen Ende entfernt ist als die Einrichtung zum Verdampfen oder Zerstäuben des flüssigen Brennstoffs. Damit ent steht in der Wirbelbrennkammer eine Wirbelströmung, die sich zu dem anderen Ende der Brennkammer hin bewegt. An diesem anderen Ende ist das Brennstoff- Luft-Gemisch vollständig verbrannt.The point at which the fuel gas line opens into the combustion chamber; because this position is decisive for the procurement unit of the fuel gas coming from the combustion chamber is subtracted. Basically, the combustion chambers of the heaters in question approximately the shape of a Cylinders. The device for atomizing or ver Vaping the liquid fuel is on the one end of the cylinder during the combustion preferably at a point tangentially into the Combustion chamber is poured in further from one End is removed as the device for evaporation or atomizing the liquid fuel. With that ent there is a vortex flow in the vortex combustion chamber, which goes to the other end of the combustion chamber emotional. At this other end, the fuel Air mixture completely burned.

Der Vorteil der Wirbelkammer besteht insbesondere im Hinblick auf die vorliegende Erfindung darin, daß ein ziemlich gut definierter Strömungsverlauf gegeben ist, so daß an einer geeigneten Stelle Brenngas ab gezogen werden kann. Insbesondere sieht die Erfindung vor, daß die Brenngasleitung im Bodenbereich der Brennkammer in diese mündet, vorzugsweise in der einen Stirnseite der Brennkammer. An der genannten Mündungsstelle für die Brenngasleitung besitzt das Brennstoff/Luft-Gemisch die günstigsten Eigen schaften für das Abziehen über die Brenngas leitung zu einem Kocher oder einem Kühlschrank oder einem anderen Gasverbraucher. In dem Brenngas sollten keine Bestandteile enthalten sein, die bei Temperaturen von weniger als etwa 10° kondensieren. Hierbei ist Wasser ausgenommen, da Wasser kurzfristig wieder verdampft. Zu vermeiden ist auf jeden Fall der Eintritt von längeren Kohlenwasserstoff-Ketten in die Brenngasleitung, da durch solche Ketten eine rasche Verschmutzung und Verstopfung der Brenn gasleitung eintreten würde.The advantage of the swirl chamber is in particular With regard to the present invention in that a fairly well-defined flow pattern is given so that fuel gas from a suitable point can be pulled. In particular, the invention provides before that the fuel gas line in the floor area the combustion chamber opens into this, preferably in the an end face of the combustion chamber. On the above Has outlet point for the fuel gas line the fuel / air mixture the cheapest own extract for the fuel gas line to a stove or refrigerator or another gas consumer. In the fuel gas should not contain any ingredients that condense at temperatures less than about 10 °. Water is excluded here, because water is short-term evaporated again. It is definitely to be avoided the entry of longer hydrocarbon chains into the fuel gas line because of such chains rapid pollution and clogging of the burning gas line would enter.

Wenn erfindungsgemäß das Brenngas an den genannten Stellen, also im Bodenbereich und vorzugsweise im unteren Bereich der Stirnseite der Brennkammer abge zogen wird, ergibt sich der Vorteil, daß das Brenn stoff/Luft-Gemisch schon so weit aufbereitet ist, daß kaum noch lange Kohlenwasserstoff-Ketten in dem Gemisch enthalten sind. Wenn man zusätzlich dann einen Katalysator in oder vor der Brenngasleitung vorsieht, so erreicht man eine Stabilisierung der Gemischaufbereitung unter praktischer Ausschaltung längerer Kohlenwasserstoff-Ketten.If, according to the invention, the fuel gas on the above Places, i.e. in the floor area and preferably in the abge lower area of the front of the combustion chamber is pulled, there is the advantage that the burning substance / air mixture is prepared so far that hardly any long hydrocarbon chains in the mixture are included. If you add one Catalyst in or in front of the fuel gas line provides for stabilization of the Mixture preparation with practical switching off longer hydrocarbon chains.

Die Brenngasleitung kann mit ihrem Eintrittsende bündig an der Innenwand der Brennkammer abschließen. Es ist aber auch möglich, ein Rohrstück in die Brenn kammer hineinragen zu lassen.The fuel gas line can be at its entry end Close flush with the inner wall of the combustion chamber. But it is also possible to put a piece of pipe into the burning to let the chamber protrude.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Eintritts stelle der Brenngasleitung wird ein Gas zur Verfügung gestellt, der sich für einen einfachen Brenner als Kocher oder für einen Kühlschrank eignet. Das Zerbrechen längerer Kohlenwasser stoff-Ketten in kürzere Bestandteile stellt grund sätzlich eine Teilverbrennung dar. Über die er findungsgemäße Brenngasleitung wird also Gas abgezogen, das bereits einer Teilverbrennung ausgesetzt war. Der Vorgang der Verbrennung wird aber durch Abkühlung unterbrochen, wozu der Katalysator eine stabilisierende Wirkung hat.Due to the arrangement of the entry according to the invention The fuel gas line becomes a gas provided that is for a simple Burner as a stove or for a refrigerator is suitable. Breaking longer hydrocarbons fabric chains in shorter parts is the reason additionally represents a partial combustion. About which he The fuel gas line according to the invention thus becomes gas deducted that already a partial combustion was exposed. The process of combustion but is interrupted by cooling, which is why Catalyst has a stabilizing effect.

Gesteuert wird der Betrieb des Heizgeräts durch eine Steuereinrichtung, die vorzugsweise einen Mikro prozessor oder dergleichen enthält. Während der an die Brenngasleitung angeschlossene Gasverbraucher vornehmlich nur ein- oder abgeschaltet wird, bedarf die Dosierung der Brennstoffzufuhr mit der in solchen Heizgeräten üblichen Dosierpumpe für den flüssigen Brennstoff einer feineren Steuerung: Unterschiedliche Fördermengen für den Brennstoff werden abhängig davon eingestellt, ob gleichzeitig geheizt und beispiels weise gekocht wird, ob nur geheizt wird, oder ob aus schließlich der an die Brennstoffdampfleitung ange schlossene Gasverbraucher in Betrieb ist, beispielsweise also gekocht wird, ohne daß geheizt wird. In letzt genanntem Fall erfolgt die Steuerung so, daß nur ein sehr geringer Anteil an Heizgas erzeugt wird, der Brenner also mit kleinster Flamme arbeitet. Dabei wird ein geringer Teil der Abgase auch durch den Wärmetauscher abgeleitet.The operation of the heater is controlled by a Control device, preferably a micro processor or the like contains. During the to the Fuel gas line connected gas consumers is primarily only switched on or off the dosage of the fuel supply with that in such Heaters usual dosing pump for the liquid Fuel of a finer control: different Flow rates for the fuel will depend on it set whether heated and for example is cooked wisely, whether only heating or whether from finally the one to the fuel vapor line closed gas consumer is in operation, for example is cooked without heating. In the last In the aforementioned case, the control is carried out so that only one very small proportion of heating gas is generated, the So burner works with the smallest flame. Doing so a small part of the exhaust gases also through the heat exchanger derived.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.The following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt schematisch einen Verdampfer brenner mit einem Abzweig für Brauchgas. The only figure shows schematically an evaporator burner with a branch for process gas.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Heizgerät handelt es sich um einen Teil einer Standheizung, die abgesehen von den erfindungsgemäßen Maßnahmen an sich bekannt ist und deshalb hier nicht insgesamt detailliert beschrieben werden muß.In the heater shown in the drawing is part of an auxiliary heater that apart from the measures according to the invention is known per se and therefore not here as a whole must be described in detail.

Bei dem Brenner handelt es sich um einen Verdampfer brenner. Eine Brennkammer 2, von der hier nur die linke Hälfte im Längsschnitt schematisch dargestellt ist, besitzt an ihrem linken Ende im oberen Bereich einen Verdampfer 4 mit einer Glühkerze 6. Über eine Brennstoffleitung 10 wird von einer (nicht gezeigten) Brennstoffdosierpumpe flüssiger Brennstoff, z. B. Diesel kraftstoff, in die Zündkammer bei der Glühkerze 6 eingeleitet und von der Glühkerze 6 gezündet. Der Brennstoffdampf gelangt durch eine Wirbelströmung, die in der Figur durch eine Spirale angedeutet ist, zur rechten Seite der Brennkammer 2. Stromabwärts des Wirbelstroms befindet sich der Verbrennungsluftein tritt 13 einer Verbrennungsluftleitung 11, die tangential in die Brennkammer 2 mündet.The burner is an evaporator burner. A combustion chamber 2 , of which only the left half is shown schematically in longitudinal section here, has an evaporator 4 with a glow plug 6 at its left end in the upper region. Via a fuel line 10 from a (not shown) fuel metering pump liquid fuel, for. B. Diesel fuel, introduced into the ignition chamber at the glow plug 6 and ignited by the glow plug 6 . The fuel vapor reaches the right side of the combustion chamber 2 through a swirl flow, which is indicated in the figure by a spiral. Downstream of the eddy current is the combustion air 13 enters a combustion air line 11 which opens tangentially into the combustion chamber 2 .

Die Brennkammer 2 selbst enthält mehrere Zwischenwände 12, die sich über den Umfang auf der Innenseite einer Umfangswand 16 erstrecken, und eine Stirnwand 14. Das gezündete Brennstoff/Luft-Gemisch gelangt als Heizgas nach rechts zu einem Heizgasaustritt 18.The combustion chamber 2 itself contains a plurality of intermediate walls 12 , which extend over the circumference on the inside of a circumferential wall 16 , and an end wall 14 . The ignited fuel / air mixture passes as heating gas to the right to a heating gas outlet 18 .

In der Stirnwand 14 befindet sich in deren unterem Bereich in der Nähe des Bodens der Brennkammer 2 ein Brenngasaustritt 20 der Brennkammer 2, an welchen sich eine Brenngasleitung 22 anschließt. In the end wall 14 in its lower region near the bottom of the combustion chamber 2 there is a fuel gas outlet 20 of the combustion chamber 2 , to which a fuel gas line 22 is connected.

Die Brenngasleitung 22 besitzt im Anschluß an den Brenngasaustritt 20 einen vergrößerten Abschnitt, der einen Katalysator 28 aufnimmt. In der Brenngas leitung 22 befinden sich weiterhin ein Magnet ventil 24 und eine Gaspumpe 26.The fuel gas line 22 has an enlarged section following the fuel gas outlet 20 , which receives a catalyst 28 . In the fuel gas line 22 are a solenoid valve 24 and a gas pump 26th

In dem in der Zeichnung dargestellten linken Bereich der Brennkammer 2 ist das Brennstoff/Luft-Gemisch noch nicht oder nur teilweise verbrannt. Durch die über die Verbrennungsluftleitung 11 eintretende Verbrennungs luft herrscht im Inneren der Brennkammer 2 ein Über druck im Vergleich zu der Atmosphäre. Noch nicht oder nur teilweise verbranntes Brenngas wird im Bereich des Brenngasaustritts 20 aus der Brenn kammer 2 abgezogen und gelangt über den Katalysator 28 durch die Brenngasleitung 22, das geöffnete Magnetventil 24 und die eingeschaltete Gaspumpe 26 zu einem Gasverbraucher, z. B. einem Kocher oder einem Kühlschrank.In the left area of the combustion chamber 2 shown in the drawing, the fuel / air mixture has not yet or only partially burned. Due to the combustion air entering through the combustion air line 11 , there is an overpressure in the interior of the combustion chamber 2 compared to the atmosphere. Not yet or only partially burned fuel gas is withdrawn from the combustion chamber 2 in the area of the fuel gas outlet 20 and passes through the catalyst 28 through the fuel gas line 22 , the open solenoid valve 24 and the switched-on gas pump 26 to a gas consumer, for. B. a stove or refrigerator.

Eine nicht dargestellte Steuereinrichtung steuert den Betrieb des Magnetventils 24, der Gaspumpe 26 und der hier nicht dargestellten Brennstoffdosierpumpe, die in die Brennstoffleitung 10 eingefügt ist.A control device, not shown, controls the operation of the solenoid valve 24 , the gas pump 26 and the fuel metering pump, not shown here, which is inserted into the fuel line 10 .

Die Erfindung ist auch anwendbar bei Brennern mit Brennstoffdüse oder anderen Brennstoffzerstäubern.The invention is also applicable to burners with Fuel nozzle or other fuel atomizer.

Claims

1. Heater for vehicles, in particular auxiliary heating, with a combustion chamber ( 2 ) and a device ( 4 , 11 ) which generates a fuel / air mixture from liquid fuel and air in the combustion chamber ( 2 ), characterized in that in the Combustion chamber ( 2 ) opens the inlet end of a fuel gas line ( 22 ), via which the fuel / air mixture can be removed from the combustion chamber ( 2 ).

2. Heater according to claim 1, characterized in that a solenoid valve ( 24 ) and / or a gas pump ( 26 ) and / or a catalyst ( 28 ) are arranged in the fuel gas line ( 22 ).

3. Heater according to claim 1 or 2, characterized, that the burner of the heater is an evaporator burner is.

4. Heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the combustion chamber ( 2 ) has approximately the shape of a cylinder, at one end of which there is a device ( 10 , 4 ) for atomizing or evaporating the liquid fuel and that A combustion air line ( 11 ) opens into the combustion chamber ( 2 ) at a point which is further away from one end of the cylinder than the device for atomizing or evaporating the fuel.

5. A heater according to claim 4, characterized in that the combustion chamber is designed as a swirl combustion chamber ( 2 , 12 , 14 , 16 ) into which the combustion air line ( 11 ) opens approximately tangentially.

6. Heater according to one of claims 1 to 5, in particular according to claim 5, characterized in that the fuel gas line ( 22 ) in the bottom region of the combustion chamber ( 2 ) opens into this, preferably in an end face ( 14 ) of the combustion chamber.

7. Heater according to one of claims 2 to 6, characterized by a control device which controls the operation of the gas pump ( 26 ) and the fuel supply to the combustion chamber depending on the operating state of the heater.