DE4415513A1

DE4415513A1 - Flüssigbrennstoff-Dosiersystem zum Betrieb von Kleinbrennern

Info

Publication number: DE4415513A1
Application number: DE19944415513
Authority: DE
Original assignee: QUAAS HANS RAINER DIPL ING
Current assignee: QUAAS HANS RAINER DIPL ING
Priority date: 1994-05-03
Filing date: 1994-05-03
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2014-05-04
Also published as: DE4415513C2

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Flüssigbrennstoff- Dosiersystem, gekennzeichnet durch eine kombinierte Dosier-Vorratseinheit für Flüssigbrennstoff, die durch die technische Ausbildung des Konstantdruck-Flüssigbrenn stoff-Vorratsbehälters in Verbindung mit der externen Flüssigbrennstoffzufuhr und der Durchflußblende bzw. Düse für eine kontinuierliche Zuführung von Flüssigbrennstoff für den Brenner sorgt, ohne daß es erforderlich ist, ständig Flüssigbrennstoff in den Vorratsbehälter nachzufüllen.

Das erfindungsgemäße Flüssigbrennstoff-Dosiersystem zeichnet sich dadurch aus, daß es im Gegensatz zu her kömmlichen Flüssigbrennstoff-Versorgungssystemen nicht auf eine zusätzliche Brennstoffdosierpumpe angewiesen ist und beispielsweise auch über den Brennstoffkreislauf des Fahrzeugmotors oder auch extern mit Flüssigbrennstoff über den erfindungsgemäß ausgebildeten Vorratsbehälter, auch bei Betriebsruhe des Kraftfahrzeugs bzw. einer son stigen Anwendung, versorgt werden kann (Standheizung).

Durch den Entfall des Betriebs einer Dosierpumpe wird eine merkliche Reduzierung des Stromverbrauchs, der gerade bei ausgestelltem Fahrzeugmotor zu einer Ent leerung der Batterie führen kann, erreicht.

Gebräuchliche Dosierpumpen sind auch sehr schmutzem pfindlich und verstopfen leicht oder aber die Kolben setzen sich bei längerer Betriebsruhe fest.

Außerdem bietet sich diese Flüssigbrennstoff-Versorgung mit dem, bei externer Brennstoffzufuhr und Bevorratung in einem entsprechend größeren Vorratsbehälter, erfindungs gemäßen Flüssigbrennstoff-Dosiersystem für Heizsysteme in elektrisch betriebenen (Batterie oder Solar) Fahrzeugen an. Durch die Ausbildung des Vorratsbehälters wird erreicht, daß der Flüssigbrennstoff ständig unter einem definierten Förderdruck steht und dadurch den Brennstoff bei geöffnetem Magnet-Ventil mit einer durch die Blen de/Düse definierten Menge der Brennkammer des Kleinbren ners zuführt.

Diese Technik erlaubt auch weitgehend eine freie Auswahl des Montageorts, sowohl von der Entfernung zum Kleinbren ner, als auch in der relativen Höhe zum Brenner. Es ist unerheblich, ob der Vorratsbehälter über oder unter dem Einbauort des Brenners liegt. Vorzugsweise sollte aber der Einbaubereich mit dem Kleinbrenner eine bauliche Ein heit bilden, d. h. je näher das Flüssigbrennstoff-Dosier system am Kleinbrenner untergebracht ist, desto besser, auch aus Gründen der Wartung. Eine einfache Anflanschung, beispielsweise an die Spritzwand des Motorraums, genügt.

Auch die Brandschutzsicherheit ist bei entsprechender Ausbildung des Flüssigbrennstoff-Dosiersytems und auf grund der benötigten, relativ geringen Flüssigbrenn stoffmenge gewährleistet. Je nach Brenner- bzw. Fahr zeugheizungstyp wird ein Brennstoffvorrat bei einer Auf heizdauer von 30 min von nur ca. 0,2 l bis 0,5 l benötigt. Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen muß ein, den Betriebsverhältnissen, angepaßter Brennstoffvorrat mitgeführt werden. Aufgrund der relativen Unabhängigkeit der Lage im Fahrzeug macht es keine Schwierigkeit, auch ein Flüssigbrennstoff-Dosiersystem von beispielsweise 5 l Fassungsvermögen sicher, platzsparend und bedienfreund lich im Fahrzeug unter zu bringen.

Die Brennstoffbevorratung erfolgt vorzugsweise bei Fahrzeugbetrieb über eine Abzweigung der Brennstoffzufuhr für den Motor. Die Zufuhr in den Vorratsbehälter erfolgt durch den Behälterboden, ebenso die Brennstoffversorgung zum Kleinbrenner über die Blende/Düse (1) und das Magnet ventil (2). Der Brennstoff wird beispielsweise in einen Balg (3.1) im Innern des Behälters (3) über ein Rück schlagventil (6) gedrückt, die Füllmenge wird ggf. mechanisch begrenzt. Die Luft oberhalb dieses Balgs entweicht durch eine Öffnung (3.3) auf der Oberseite des Behälters.

Der Fülldruck wird ggf. über eine Füllmengenbegrenzung unterhalb der mechanischen Begrenzung z. B. mittels Schwimmer/Nadelventil begrenzt. Der erforderliche Förderdruck zur konstanten Versorgung des Brenners mit Flüssigbrennstoff kann über verschiedene technische Lösungen erreicht werden. Beispielsweise kann der Balg (3.1) als Federkörper mit möglichst linearer Kennlinie ausgebildet sein und so den erforderlichen konstanten Betriebsdruck herstellen. Eine weitere Lösung ist auch eine möglichst lineare Druckfeder, die oberhalb des Balgs, im Oberbereich des Behälters angebracht ist und auf den Balg drückt.

Auch balglose Lösungen, die nur mit Gasdruck im geschlossenen Behälter arbeiten, als wirtschaftlichste Lösung, sind realisierbar.

Mechanische Druckaufbringung durch Gewichte (3.2) bringt zwar eine hohe Druckkonstanz, ist aber aufgrund der Stoß bewegung bei Fahrzeugbetrieb unvorteilhaft. Für den aus schließlichen Standheizbetrieb stellt sie jedoch eine wirtschaftliche und sichere Lösung dar. Durch Reibungs dämpfung kann aber auch eine Stabilisierung der Gewichte bei Betriebsstößen erreicht werden.

Die Blende/Düse (1) wird vorzugsweise direkt am Vorrats behälter angebracht. Das Magnetventil (2) direkt in der Nähe der Brennkammer.

Eine erfindungsgemäße Variante für größere Brenner mit höherem Brennstoffbedarf oder für Brenner mit variabler Heizleistung ist die Kombination einer größeren Durch flußblende/Düse, bzw. deren völliger Entfall, mit einem variabel frequenzgepulsten Magnetventil, ggf. über eine bedarfsorientierte Brennluftmengensteuerung des Brenn luftgebläses.

Claims

1. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem für Kleinbrenner von Nutz-, Zusatz- und Standheizungen für Kraftfahrzeuge, mit:

- einer Flüssigbrennstoffzufuhr, welche aus dem fahr zeugseitigen Kraftstofftank oder extern, direkt durch Füllen/Tanken erfolgt;
- einem Konstantdruck-Vorratsbehälter für die Zwischenla gerung von Flüssigbrennstoff;
- einer Flüssigbrennstoffleitung, über die die Brenn kammer der Fahrzeugheizung mit Flüssigbrennstoff versorgt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der allgemein üblichen direkten Flüssig brennstofförderung mittels technisch aufwendigen und batteriebelastenden Dosierpumpen zur Brennstoffversorgung der Brennkammer einer Fahrzeugheizung ein Flüssigbrenn stoff-Dosiersystem vorgesehen ist, das bei kraftstoffbe triebenen Fahrzeugen ausschließlich während des Fahr zeugbetriebs, wenn keine Belastung der Fahrzeugbatterie erfolgt, mit Brennstoff bevorratet wird. Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen erfolgt die Brennstoffbevorratung durch externe Zufuhr. Dieser bevorratete Brennstoff, mit einem durch die Bauweise des Vorratbehälters definierten Förderdruck, wird über eine Durchflußmengenregelung und über eine Sperrvorrichtung in die Brennkammer der Fahr zeugheizung geführt.

2. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß Konstantdruck-Vorratsbehälter und Durchflußmengenregelung sowohl funktional als auch physisch vorzugsweise eine Einheit bilden.

3. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine konstante Durchflußmenge des Brennstoffs zur Brennkammer des Heizgeräts mittels einer Durchflußblende oder Düse durch einen definierten Förderdruck im Vorratsbehälter sicher gestellt wird. Die Brennstoffentnahme aus dem Vorratsbehälter erfolgt vor zugsweise über einen Auslaß am Boden des Konstantdruck- Brennstoffvorratbehälters.

4. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhr für das Heizgerät vorzugsweise über ein Magnetventil unterbrochen werden kann bzw. durch Öffnen, die Brenn stoffversorgung für das Heizgerät freigibt.

5. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter vorzugs weise am Boden ein Rückschlagventil für die Brennstoff zufuhr besitzt, so daß eingefüllter Flüssigbrennstoff auch bei erhöhtem Innendruck nicht in den Kraftstoff kreislauf zurückfließen kann.

6. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Vorratsbehälter ein brennstoffresistenter Balg - z. B. Metall oder Kunststoff - befindet, der den Brennstoff als Reservoir aufnimmt und fest mit dem Boden des Vorratsbehälters verbunden ist.

7. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg als Feder mit mög lichst linearer Kennlinie ausgebildet ist und bei Brenn stoffbevorratung dadurch ein konstanter Förderdruck er zeugt wird.

8. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderdruck auch durch eine zwischen Balg und Vorratsbehälter-Oberseite einge brachte Feder mit linearer Kennlinie erzeugt werden kann.

9. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderdruck im Vorrats behälter auch durch das Einfüllen von Gas erfolgen kann, wobei ggf. auf den Balg verzichtet werden kann.

10. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der erforderliche Förderdruck auch durch das Aufbringen einer mechanischen Last, ggf. Blei, auf den Balg erreicht werden kann. Um bei Fahr zeugbetrieb Druckstöße zu vermeiden, wird die mechanische Last vorzugsweise über einen Dämpfer stabilisiert.

11. Vorratsbehälter nach Anspruch 6, 7, 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlüftung des Freiraums über dem Balg, in der Vorratsbehälter-Oberseite eine Be-/Entlüf tung angebracht ist.

12. Flüssigbrennstoff-Dosiersystem nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Fahrzeugheizsystem mit variabler Heizleistung eine Lochblende/Düse mit der maximal zulässigen Durchflußmenge gewählt wird und die Brennstoffzufuhr je nach Brennstoffbedarf über das Mag netventil durch frequenzgesteuertes Öffnen und Schließen erfolgt. Die Menge der Brennluftzufuhr muß dann steue rungsseitig entsprechend angepaßt werden.