DE975707C - Installation on liquid fuel burners of space heaters - Google Patents

Installation on liquid fuel burners of space heaters

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DE975707C
DE975707C DEE6188A DEE0006188A DE975707C DE 975707 C DE975707 C DE 975707C DE E6188 A DEE6188 A DE E6188A DE E0006188 A DEE0006188 A DE E0006188A DE 975707 C DE975707 C DE 975707C
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combustion
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fuel
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Siegfried Dr-Ing Kofink
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
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J Eberspaecher GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

Einrichtung an mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brennern von Raumheizgeräten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brennern von Raumheizgeräten, insbesondere für Fahrzeuge, deren Verbrennungsraum ein koaxial mit diesem angeordnetes Verbrennungsluftgebläse und Mittel zum Einleiten der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum in schraubenlinienförmiger Bahn zugeordnet sind, bei denen ferner im Bereich des Verbrennungslufteintritts in den Verbrennungsraum eine Brennstoffzuführungs- und Zündeinrichtung vorgesehen ist, welche aus einer Vorkammer besteht, in welcher eine Brennstoffaustrittsdüse und eine Glühkerze angeordnet sind und bei denen der Verbrennungsraum als Hohlzylinder ausgebildet ist.Installation on liquid fuel burners in space heaters The invention relates to a device operated with liquid fuel Burners for space heaters, in particular for vehicles, their combustion chambers a combustion air fan arranged coaxially therewith and means for introducing it associated with the combustion air in the combustion chamber in a helical path are, in which also in the area of the combustion air inlet into the combustion chamber a fuel supply and ignition device is provided, which consists of a There is an antechamber in which a fuel outlet nozzle and a glow plug are arranged and in which the combustion chamber is designed as a hollow cylinder.

Derartige Einrichtungen sind bekannt bei Heizgeräten, bei welchen der Verbrennungsraum durch zwei konzentrisch ineinander angeordnete topfförmige Gehäuse gebildet wird, zwischen welchen ein Spaltraum ausgespart ist, und bei welchen der Boden des inneren topfförmigen Gehäuses mit Durchtrittsöffnungen für die Verbrennungsluft versehen ist, während durch den Boden des äußeren topfförmigen Gehäuses die Brennstoffzuführungs-und Zündeinrichtung hindurchragt. Bei derartigen. Einrichtungen findet zwar eine Verwirbelung der Verbrennungsluft mittels dafür vorgesehener Wirbelkörper statt, jedoch wird diese Verwirbelung durch die vorgesehenen Durchtrittsöffnungen teilweise wieder aufgehoben, so daß eine innige Vermischung von Brennstoff und Verbrennungsluft nicht erzielbar ist.Such devices are known in heating devices in which the combustion chamber by two concentrically arranged cup-shaped Housing is formed, between which a gap is cut out, and in which the bottom of the inner cup-shaped housing with openings for the combustion air is provided, while the fuel supply and through the bottom of the outer cup-shaped housing Ignition device protrudes. With such. Facilities does find a turbulence the combustion air takes place by means of vortex bodies provided for this purpose, however this turbulence through the provided passage openings partially again canceled so that an intimate mixing of fuel and combustion air does not occur is achievable.

Es sind ferner Raumheizgeräte bekannt, bei denen zum Fördern der Verbrennungsluft ein Radialgebläserad Verwendung findet, das die Luft zunächst in einen Ringraum fördert, von dem sie dann - bei zweimaliger Unilenkung - in die eigentliche Brennkammer geführt wird. Durch das Umlenken verliert der Luftstrom natürlich einen großen Teil der Energie und gelangt, durch Leitbleche etwa tangential gerichtet, in die Brennkammer. Hier erfolgt ein Vermischen mit dem Brennstoff, der, auf die Geräteachse bezogen, zentrisch eingespritzt wird. Dadurch kann sich keine gleichmäßige und vor allem keine zentrale, in der Brennkammerachse lang gezogene Flamme ausbilden. Dies wird aber zur Erzielung einer gleichmäßigen Wärmeverteilung angestrebt. Auch kommt keine ausreichende Durchmischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft infolge deren geringer Verwirbelungsintensität zustande.There are also space heaters known in which to convey the combustion air a radial impeller is used that the air initially in promotes an annular space from which it then - with two unilateral steering - into the actual Combustion chamber is performed. By redirecting the airflow, of course, it loses one large part of the energy and arrives, directed roughly tangentially through baffles, into the combustion chamber. Mixing with the fuel takes place here Device axis related, is injected centrically. As a result, there can be no uniform and, above all, do not form a central flame that is elongated in the axis of the combustion chamber. However, this is aimed for in order to achieve an even distribution of heat. Even there is insufficient mixing of the fuel with the combustion air due to their low turbulence intensity.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Gemischaufbereitung bei Raumheizgeräten dieser Art zu verbessern, und erzielt dies dadurch, daß die Mittel zum Einleiten der Verbrennungsluft aus einer feststehenden, in den Verbrennungsraum konzentrisch hineinragenden Verbrennungsluftdüse bestehen, in der ein am Gebläserad starr befestigter, mit Schaufeln ausgerüsteter Wirbelkörper angeordnet ist.The invention has the task of preparing the mixture to improve in space heaters of this type, and achieved this in that the Means for introducing the combustion air from a stationary one into the combustion chamber There are concentrically protruding combustion air nozzle, in which one on the fan wheel is arranged rigidly attached, equipped with blades vertebral bodies.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, die Brennstoffzuführungs- und Zündeinrichtung am Zylindermantel des Verbrennungsraumes in einer einzigen Seitenkammer anzuordnen. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung findet diese Ausführungsform dadurch, daß die Vorkammer zum Verbrennungsraum in einem spitzen Winkel zur horizontalen Querachse des Verbrennungsraumes angestellt ist.The invention also provides the fuel supply and ignition device to be arranged on the cylinder jacket of the combustion chamber in a single side chamber. This embodiment is particularly advantageous in that the antechamber to the combustion chamber at an acute angle to the horizontal transverse axis of the combustion chamber is employed.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird zwischen der Brennstoffaustrittsdüse und der Vorkammer ein aufrecht stehendes Rohrstück von verhältnismäßig weitem Querschnitt eingeschaltet, das gegen die senkrechte Querachse des Verbrennungsraumes in einem spitzen Winkel geneigt ist. Hierdurch wird eine vorzeitige Verdampfung des zugeführten Brennstoffes innerhalb der Zuführungsleitung vermieden, die Vermischung. mit der Verbrennungsluft aber gefördert.According to a further idea of the invention, between the fuel outlet nozzle and the antechamber an upright piece of pipe of relatively wide cross-section switched on, against the vertical transverse axis of the combustion chamber in one is inclined at an acute angle. This causes premature evaporation of the supplied Fuel within the feed line avoided mixing. with the Combustion air but promoted.

Eine gleichmäßige und sofort ansprechende Zündung wird damit ermöglicht, daß die Glühspirale der Glühkerze in den Verbrennungsraum und damit in den Rotationszyklon des Brennstoffluftgemisches hineinragt.A uniform and immediately responsive ignition is thus made possible, that the glow plug of the glow plug enters the combustion chamber and thus into the rotary cyclone of the fuel-air mixture protrudes.

Zur Stabilisierung der Flamme und einer Vergrößerung des Flammenkegels sieht die Erfindung vor, zwischen Verbrennungsraum und Nachverbrennungsraum eine düsenartige Verengung anzuordnen. Diese kann aus einer Schottwand mit zentraler Öffnung bestehen.To stabilize the flame and enlarge the flame cone the invention provides between a combustion chamber and a post-combustion chamber to arrange nozzle-like constriction. This can consist of a bulkhead with a central Opening exist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand näher erläutert und beschrieben: Fig. I zeigt den Verbrennungsraum mit Vorkammer im Längsschnitt und Fig. 2 dieselbe Anordnung im Querschnitt.The subject matter of the invention is explained in more detail in the drawing described: Fig. I shows the combustion chamber with antechamber in longitudinal section and 2 shows the same arrangement in cross section.

Der Gebläsemotor I trägt auf seiner verbrennungsraumseitigen Antriebswelle das Radialgebläserad 2 mit einem zylindrischen Wirbelkörper 3, der in en Verbrennungsraum 8 hineinragt. An seinem Umfang sind Wirbelschaufeln 4 so angebracht, daß die geförderte Verbrennungsluft im Verbrennungsraum in Rotation versetzt wird. Der Antriebsmotor und das Gebläserad werden von einem Mantel 5 und einem Leitschaufelgehäuse 6 umgeben, das im Bereich des Wirbelkörpers 3 düsenförmig ausgebildet ist. Diese Verbrennungsluftdüse 7 umschließt die Wirbelschaufeln 4 und ist mit dem Verbrennungsraummantel 8 fest verbunden. An der entgegengesetzten Verbrennungsraumöffnung, an die sich der Wärmeaustauscher des Heizgerätes anschließt, befindet sich eine Luftdüse 9. Die Luftströmung der Verbrennungsluft ist in Fig. I mit Pfeilen dargestellt. Zwischen dem Schaufelgehäuse 6 und dem Gebläserad 2 liegen im radialen Förderbereich des Gebläserades Leit- bzw. Umlenkschaufeln I3. Die dem Verbrennungsraum zugeordnete Vorkammer Io liegt am Umfang des Verbrennungsraummantels 8. Diese Vorkammer kann aus einem zylindrischen Hohlkörper oder aus einem konischen Rohr bestehen, in welche die Glühkerze in bekannter Weise eingeschraubt ist. In Fig. I ist strichpunktiert eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Vorkammer Io' eingezeichnet. Die Vorkammer ist so ausgebildet, daß die Glühspirale 12 etwa in die Mündungshöhe der Verbrennungsluftdüse 7 zu liegen kommt. In den Hohlraum I4 der Vorkammer mündet ein Brennstoffzuführungsrohr I5, das vorzugsweise bis zu einem Winkel von 6o° zur Vorkammerachse geneigt ist. Die Brennstoffleitung I6 ist nach bekannter Art mittels Überwurfmutter I7 mit dem Brennstoffzuführungsrohr I5 verbunden.The fan motor I carries on its combustion chamber-side drive shaft the radial impeller 2 with a cylindrical vortex body 3 in the combustion chamber 8 protrudes. At its periphery vortex blades 4 are attached so that the promoted Combustion air is set in rotation in the combustion chamber. The drive motor and the impeller are surrounded by a jacket 5 and a guide vane housing 6, which is nozzle-shaped in the area of the vertebral body 3. This combustion air nozzle 7 encloses the vortex blades 4 and is fixed to the combustion chamber jacket 8 tied together. At the opposite combustion chamber opening to which the heat exchanger is located of the heater, there is an air nozzle 9. The air flow of the Combustion air is shown in Fig. I with arrows. Between the blade casing 6 and the impeller 2 are in the radial conveying area of the impeller guide or Deflection vanes I3. The prechamber Io assigned to the combustion chamber lies on the circumference of the combustion chamber casing 8. This prechamber can consist of a cylindrical hollow body or consist of a conical tube, in which the glow plug in a known manner is screwed in. In Fig. I, a further possible embodiment is shown in dash-dotted lines an antechamber Io '. The antechamber is designed so that the glow spiral 12 comes to lie approximately in the height of the mouth of the combustion air nozzle 7. In the cavity I4 of the prechamber opens a fuel supply pipe I5, which is preferably up to is inclined at an angle of 60 ° to the antechamber axis. The fuel line I6 is in a known manner by means of a union nut I7 with the fuel supply pipe I5 tied together.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung an mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brennern von Raumheizgeräten, insbesondere für Fahrzeuge, deren Verbrennungsraum ein koaxial mit diesem angeordnetes Verbrennungsluftgebläse und Mittel zum Einleiten der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum in schraubenlinienförmiger Bahn zugeordnet sind, bei denen ferner im Bereich des Verbrennungslufteintritts in den Verbrennungsraum eine Brennstoffzuführungs- und Zündeinrichtung vorgesehen ist, welche aus einer Vorkammer besteht, in welcher eine Brennstoffaustrittsdüse und eine Glühkerze angeordnet sind und bei denen der Verbrennungsraum als Hohlzylinder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einleiten der Verbrennungsluft aus einer feststehenden, in den Verbrennungsraum konzentrisch hineinragenden Verbrennungsluftdüse bestehen, in der ein am Gebläserad (2) starr befestigter, mit Schaufeln (¢) ausgerüsteter Wirbelkörper (3) angeordnet -ist. -2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzuführungs-und Zündeinrichtung am Zylindermantel des Verbrennungsraumes- angeordnet ist.. 3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer zum Verbrennungsraum in einem spitzen Winkel zur horizontalen Querachse des Verbrennungsraumes angestellt ist. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Brennstoffaustrittsdüse und Vorkammer ein aufrecht stehendes Rohrstück (I5) von verhältnismäßig weitem Querschnitt eingeschaltet und gegen die senkrechte Querachse des Verbrennungsraumes in einem spitzen Winkel geneigt ist. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühspirale der Glühkerze in den Verbrennungsraum hineinragt. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsraum an seinem verbrennungsluftaustrittsseitigen Ende düsenartig verengt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 744 739, 453 3I2; schweizerische Patentschrift Nr. 176 478; französische Patentschriften Nr. 675 924, 5I2 4o9; USA.-Patentschriften Nr. 2 538 953, 2 53I 459, 2 517 398, 2 474 702, 2 471 833, 2 458 968, 2 417 604, 1 650 343.PATENT CLAIMS: I. Device on liquid fuel-operated burners of space heaters, in particular for vehicles, the combustion chamber of which is assigned a combustion air fan arranged coaxially with this and means for introducing the combustion air into the combustion chamber in a helical path, in which, furthermore, in the area of the combustion air inlet Combustion chamber a fuel supply and ignition device is provided, which consists of an antechamber in which a fuel outlet nozzle and a glow plug are arranged and in which the combustion chamber is designed as a hollow cylinder, characterized in that the means for introducing the combustion air from a stationary, into the There are combustion air nozzles protruding concentrically into the combustion chamber, in which a vortex body (3), which is rigidly attached to the fan wheel (2) and equipped with blades ([)], is arranged. -2. Device according to claim i, characterized in that the fuel supply and ignition device is arranged on the cylinder jacket of the combustion chamber .. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the antechamber to the combustion chamber is set at an acute angle to the horizontal transverse axis of the combustion chamber is. 4. Device according to one of claims I to 3, characterized in that between the fuel outlet nozzle and antechamber an upright pipe section (I5) of relatively wide cross-section is switched on and inclined at an acute angle to the vertical transverse axis of the combustion chamber. 5. Device according to one of claims I to 4, characterized in that the glow spiral of the glow plug protrudes into the combustion chamber. 6. Device according to one of claims I to 5, characterized in that the combustion chamber is narrowed like a nozzle at its combustion air outlet end. Considered publications: German Patent Specifications No. 744 739, 453 312; Swiss Patent No. 176 478; French Patent Nos. 675 924, 5I2 409; USA. Patent Nos. 2,538,953, 2 53I 459, 2,517,398, 2,474,702, 2,471,833, 2,458,968, 2,417,604, 1 65 0 343.
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