DE668350C - Vorrichtung zur Dampferzeugung durch die Abgase einer Brennkraftmaschine fuer Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dampferzeugung durch die Abgase einer Brennkraftmaschine für Flugzeuge, bei der Wasser gegen unmittelbar vori den Auspuffgasen beheizte Wandungen gespritzt wird.

Die fortdauernde Steigerung der Flugzeuggeschwindigkeiten bedingt weitest gehende Verringerung des Luftwiderstandes aller aus

xo dem Flugzeugkörper herausragenden Teile, so auch der Abgaskühler. Diese mußten bisher dem Luftstrom ausgesetzt werden, um genügend Kühlwirkung zu haben. Je nach Art der Anordnung rufen im freien Luftstrom liegende Abgaskühler Leitwerks schwingungen hervor und sind schon deshalb nachteilig.

Andererseits besteht in der Luftfahrt das eifrige Bestreben, mit gewichtlich' und aerodynamisch tragbaren Mitteln die Eisbildung

za an Steuerflächen und Tragflügeln wirksam¹ zu verhindern. Abgasheizung und elektrische Heizung scheiden hierbei wegen allzu großer Gewichte derartiger Anlagen und wegen der Unmöglichkeit, die Abgase auf die großen

ag Entfernungen warm zu halten, aus.

Dagegen erscheint die hiermit in Vorschlag gebrachte Lösung beider Aufgaben zugleich gewichtlich tragbar, zumal gleichzeitig eine Verringerung der Widerstände der Abgasanlage und mit Wahrscheinlichkeit auch eine Gewichtsverminderung derselben erzielt wird.

Es ist bereits bekannt, die den Abgasen von Motoren innewohnende Wärme in der verschiedensten Weise zu Heizzwecken auszunutzen. Meist durchströmen die Abgase eine Leitung oder einen Behälter, dessen Wandung auf der anderen Seite mit ruhendem oder fließendem Wasser in Berührung steht. Wenn die Wassermenge, welche mit der von den' Abgasen erhitzten Wand in Berührung kommt, nicht zu groß ist, kann ein derartiger Apparat wohl Dampf entwickeln, meist wird es aber wahrscheinlich nur zu einer den Verdampfungspunkt nicht überschreitenden Erwärmung des Wassers kommen.

Ferner ist es bekannt, die Abgase von Brennkraftmaschinen durch Einspritzen von Wasser in die Gase selbst zu kühlen. Da der dabei entstehende Wasserdampf mit den Abgasem zusammen ins Freie strömt, ist eine ununterbrocheneZufuhr von Wasser notwendig. Es ist daher nicht möglich, dieses Verfahren bei Luftfahrzeugen anzuwenden, weil sonst .sehr große Wassermengen mitgeführt werden müßten.

Die Erfindung besteht in der Anordnung eines besonderen Dampferzeugers in dem Abgasstutzen eines jeden Zylinders mit ständiger Einspritzung von Wasser in jeden der Dampferzeuger von einer oder mehreren Wassereinspritzdüsen aus durch eine von der Brennkraftmaschine aus zwangsläufig an-

^k) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing.. Hans Keitel in Friedrichshafen, Bodensee.

getriebene und in ihrer Leistung von der Motordrehzahl abhängige Pumpe.

Die Dampferzeuger nach der vorliegenden, Erfindung haben eine Wand, welche -eine^ seits von den Abgasen bespült, andererseits* zur Bildung von Dampf mit Wasser bespri%t/ wird. Es ist ein auf dem 'gleichen Prinzipberuhender Dampfentwickler zwar bekannt, doch stellt derselbe mehr ein selbständiges ίο Gerät dar,; welches in der Nähe des Motors Aufstellung findet. Die Abgase müssen bei mehrzylindrigem Motor durch ein Sammelrohr zusammengefaßt und dem Dampfentwickler zugeführt werden. Sie kühlen sich ig schon auf diesem Wege ab. Es geht also ein Teil der Wärme für die Dampfentwicklung verloren. Der bekannte Apparat kennt auch keine Bemessung der Spritzwassermenge in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen besitzt eine solche nach der Erfindung so viele Dampferzeuger, wie der Motor Zylinder hat. In dem Abgasstutzen eines jeden Zylinders ist ein Dampferzeuger angeordnet. Der Dampf wird alsa da erzeugt, wo die Ab^ gase ihre höchste Temperatur haben. Die ganze Vorrichtung ist nicht wesentlich umfangreicher als ein einfaches Auspuffsammelrohr. Es wird kein Raum durch einen besonderen, neben dem Motor aufzustellenden Dampferzeuger beansprucht. Die Verdampfungsflüssigkeit wird durch eine oder mehrere Düsen eingespritzt, und der Dampf entweicht durch eine oder mehrere Öffnungen in anschließende Rohrleitungen. Die Flüssigkeitszufuhr wird durch eine mit dem Motor gekuppelte Pumpe bewerkstelligt. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß die Zufuhr sofort mit Ingangsetzung des Motors beginnt und daß die zugeführte Flüssigkeitsmenge in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl des Motors steht! Der Dampf wird in beliebiger, an sich bekannter Weise niedergeschlagen, so daß das zur Verdampfung kommende Wasser immer wieder zurückgewonnen wird. Der Dampf kann zu irgendwelchen Zwecken, beispielsweise zur Heizung der Fahrgasträume, zur Verhinderung der Eisbildung an den-'Flügeln oder zum Antrieb einer Turbine, Verwendung finden. In letzterem Falle wird ein Raum, welcher parallel zur Flügelhaut verläuft, oder die Flügelhaut selbst als Kondensator ausgebildet. Derartige Kondensatoren sind bekannt. Die Anlage kann in an sich bekannter Weise mit Manometern, Sicherheitsventilen, Thermometern und sonstigen Geräten versehen sein.

Eine Gefahr für Anlagen nach der Erfindung besteht in der verhältnismäßig schnellen Verzunderung der Verdampfungsbehälter, wenn diese aus Metall gemacht sind. Auch die Düsen können unter Umständen selbst verzundern oder durch kleine Zunderteilchen ,,verstopft werden. Um dieser Gefahr zu beregnen, empfiehlt es sich, die Verdampfungsgefäße aus einem nichtmetallischen, feuerbe-■^fendigen Stoff, beispielsweise Porzellan, Ton *ö'der feuerfestem Glas, herzustellen.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele für Anordnungen gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt eine Anordnung nach der vorliegenden Erfindung vor der Auspuffgasaustrittsöffnung eines Motorzylinders in einem senkrechten Schnitt. Abb. 2 zeigt in einer Ansicht von oben eine Anlage für mehrere Zylinder eines Reihenmotors. Abb. 3 zeigt in einem senkrechten Schnitt eine andere Anordnung vor dem Auspuffgasaustritt eines Zylinders. Abb. 4 zeigt den oberen Teil des Dampferzeugers aus Abb. 3 in Richtung des Pfeiles P gesehen.

In Abb. ι ist ι der Auspuffgasaustrittsstutzen eines Motorzylinders, an welchen ein Abgasrohr 2 mit Hilfe eines Flansches 3 und zwischengelegter Dichtung in der üblichen Weise, beispielsweise durch zwei Schrauben, angeschlossen ist. Das Abgasrohr 2 leitet die Gase zu einem Sammelrohr 15, welches die Abgase aller Zylinder aufnimmt (vgl. Abb. 2). In dem Abgasrohr 2 sollen die Gase an den Wandungen eines Dampferzeugers abgekühlt werden. Dieser Dampferzeuger^ welcher beispielsweise kegelförmig und aus Kupfer oder Eisenblech sein und mit der Abschlußschraube 5 durch Schweißen, Löten oder in sonst einer bekannten Weise verbunden sein kann, ist mittels des Flansches 6 an dem mit dem Auspuffrohr 2 fest verbundenen Flansch 7 befestigt. In den Dampferzeuger hinein ragt die Sprühdüse 8, welche in den Teil 5 hineingeschraubt ist. Die Sprühdüse wird durch eine Verschlußmutter 9 nach außen abgeschlossen. Das Wasser oder die sonstige Flüssigkeit wird der Sprühdüse 8 durch ein Anschlußstück 10 zugeführt. Sämtliche Anschlußstutzen 10 eines Motors können an eine gemeinsame Rohrleitung 11 angeschlossen sein (Abb. 2). Der in dem Dampferzeuger 4 sich entwikkelnde Dampf verläßt diesen bei 12 und gelangt von dort in eine S ammelleitung 13, welche mit einem Sicherheitsventil 14 versehen ist und ihn denjenigen Stellen zuführt, an denen er niedergeschlagen werden soll. Das Niederschlagswasser wird durch eine Pumpe oder durch natürliches Gefälle derjenigen Stelle zugeführt, von der aus das Wasser wieder in die Leitung 11 gedrückt wird.

Abb. 3 zeigt eine gleichartige Anlage, jedoch ist hier der Dampferzeuger senkrecht angeordnet. An den Auspuffgasaustritts-

stutzen 20 ist ein kurzes Abgas rohr 21 mit einem Flansch 22 in beliebiger, an sich bekannter Weise, beispielsweise durch zwei seitliche Befestigungsschrauben, angeschlossen. Das kurze Abgasrohr 21 führt zu einem kegelförmigen Gefäß 23, von welchem die Abgase durch einen Stutzen 24 zu einer Sammelleitung 25 führen. In dem Gefäß 23 sollen die Abgase des Zylinders abgekühlt werden. Zu diesem Zweck ragt in das Gefäß 23 ein Dampferzeuger 26 hinein, welcher kegelförmig ausgebildet ist, aber auch eine andere Form haben kann. Es ist angenommen, daß der Dampferzeuger in diesem Falle aus einem nichtmetallischen, feuerbeständigen Stoff, beispielsweise aus Porzellan, Ton oder feuerfestem Glas, besteht. Der Dampferzeuger besteht aus einem Unterteil 26 und aus einem Oberteil 27. Beide Teile sind kegelig ineinander eingeschliffen und werden beispielsweise durch eine'Spannbrücke 28 zusammengehalten. Diese Spannbrücke faßt auch den ebenfalls aus Porzellan, Ton ο. dgl. bestehenden Düsenhalter 29, in welchem die eigentliche Düse 30 eingesetzt ist. Die Düse 30 hat zwei Sprüh- 2s körper 31 und 32. Der Dampf verläßt den Dampferzeuger durch einen Stutzen 33. Die Befestigung des Dampferzeugers 26 an dem Gef§ß" 23 erfolgt durch Schrauben 34. Die Spännbrücke 28 ist in der in Abb. 4 gezeigten Weise an: dem Gefäß 23 angeschlossen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Dampferzeugung durch die Abgase einer Brennkraftmaschine für Flugzeuge, bei der Wasser gegen unmittelbar von den Auspuffgasen beheizte Wandungen gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abgasstutzen eines jeden Zylinders der Brennkraftmaschine ein besonderer Dampferzeuger angeordnet ist, in den von einer oder mehreren Wassereinspritzdüsen aus durch eine von der Brennkraftmaschine aus zwangsläufig angetriebene und in ihrer Leistung von der Motordrehzahl abhängige Pumpe Wasser ständig eingespritzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen