EP1344978A1 - Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät - Google Patents

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EP1344978A1
EP1344978A1 EP02026721A EP02026721A EP1344978A1 EP 1344978 A1 EP1344978 A1 EP 1344978A1 EP 02026721 A EP02026721 A EP 02026721A EP 02026721 A EP02026721 A EP 02026721A EP 1344978 A1 EP1344978 A1 EP 1344978A1
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EP
European Patent Office
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flow
flow guide
atomizing nozzle
area
guide element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02026721A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Collmer
Günter Eberspach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by J Eberspaecher GmbH and Co KG filed Critical J Eberspaecher GmbH and Co KG
Publication of EP1344978A1 publication Critical patent/EP1344978A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/38—Nozzles; Cleaning devices therefor
    • F23D11/383—Nozzles; Cleaning devices therefor with swirl means
    • 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
    • F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/106—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet
    • F23D11/107—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet at least one of both being subjected to a swirling motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/11101—Pulverising gas flow impinging on fuel from pre-filming surface, e.g. lip atomizers

Definitions

  • the present invention relates to an atomizer nozzle, in particular for a Vehicle heater, for exhaust gas purification systems or for process gas generation for example in a fuel cell.
  • an atomizing nozzle which for Use in a burner of a gas turbine is provided.
  • the well-known Atomizer nozzle comprises a flow guide element in a central area, that ends axially in an atomizer lip.
  • a first side Flow guide element forms this central flow guide element a first flow space area, which the in a approximately cylindrical end portion formed atomizer lip reached from radially outside.
  • a second flow control element on the side the central flow guiding element delimits another Flow space area, which is then from the radial inside to Atomizer lip leads.
  • both flow space areas are for generation the swirl currents provided deflection elements, for example by deflecting blades inclined with respect to the flow direction can be formed.
  • an atomizing nozzle in particular for a vehicle heater, for exhaust gas purification systems or for process gas generation, for example in a fuel cell, comprising a central flow guide element, which in a radially inner Area - with respect to a nozzle axis - has an atomizer lip, the central flow guide element together with a first lateral flow guide element a first flow space area limited and together with a second lateral flow guide element delimits a second flow area, the first Flow space area and the second flow space area to the Lead atomizer lip and being in the first flow space area and in the second flow space region deflection elements for generation of swirl flows are provided, the deflecting elements of the first flow area and the deflection elements of the second flow area provided on the central flow guide element are.
  • the assembly process can be carried out the same are simplified above all by that the deflection elements of the first flow space region and the deflection elements of the second flow area with the central Flow guide element are integrally formed.
  • the central flow guiding element made in a casting process from metal material is.
  • the central flow guiding element is produced in a metal powder injection molding process.
  • the Carrying out further processing operations especially in the area of this component provided atomizer lip, due to the high manufacturing precision to be dispensed with.
  • the addressed simple and inexpensive manufacturability of a Atomizer nozzle according to the invention can be supported in that the first lateral flow guide element and / or the second lateral Flow guide element is formed from sheet material.
  • the process of assembling the various flow guide elements can be made even easier by the fact that the central Flow guide element connecting elements for fixed connection the same with at least one of the lateral flow guide elements are trained.
  • the connecting members in the area rivet projections formed by deflection elements are trained.
  • the number of the atomizer nozzle according to the invention required components can be reduced if at least one of the lateral flow guide elements at least a part forms an outer housing of the atomizer nozzle.
  • the atomizer nozzle according to the invention can also be designed such that the first flow space area and the second flow space area lead from radially outside to radially inside and before reaching the Atomizer lip are bent in the axial direction.
  • 1-3 is a first embodiment of an inventive Atomizer nozzle 10 shown.
  • the atomizer nozzle 10 comprises an annular disk-like design central flow guiding element 12.
  • An outer washer-like Section 14 of the central flow guiding element 12 goes radially inside in an approximately axially extending, cylindrical Section 16 about that in an approximately circular and one Nozzle axis A concentrically located atomizer lip 18 ends.
  • the central flow guide element 14 has a first lateral flow guide element 20 opposite. Between a flow guide surface 22 of the central flow guiding element 12 and one of these opposite flow guide surface 24 of first lateral flow guide element 20 is a first flow space 26 limited.
  • the central flow guiding element lies on the other axial side 12 opposite a second lateral flow guide element 30.
  • a second flow space 36 is delimited, which is also from the radially outer annular space region 28 leads radially inward and in the Essentially from the cylindrical section 16 of the central flow guiding element 12 surrounding area the atomizer lip 18 from reached inside, which in turn means that the through the Air 36 which has passed through the atomizer lip 18 from the Flows on the inside.
  • the one across the estuary or the orifice areas 40 will be fuel supplied circumferentially distribute in the groove 38 and then effective over a weir Edge 44 on the downstream area of the flow guide surface 32 applied to a then to be atomized on the atomizer lip 18 To form fuel film.
  • the Groove 38 for example made of porous material or a perforated line material formed fuel distribution element can be provided, the a very even distribution of the fuel in the circumferential direction the groove 38 provides.
  • the lateral flow guide element 30 a to the shape of the flow guide surface 32 of the central Flow guide element 12 adapted shape or depression having.
  • the second lateral flow guide element has in its radially outer region 30 an approximately cylindrical and in Essentially also closing the atomizer nozzle 10 radially outward Housing section 46. This is in its axially free end area with an annular disk-like section 48 of the first lateral flow guiding element 20 firmly connected.
  • this cylindrical Housing section 46 has a passage opening 51, which at the same time also as an entry opening for the via the annular area 28 and the air streams to be distributed serves both flow spaces 26, 36.
  • deflection elements designed curved in the manner of turbine blades 50, 52 are formed on the central flow guiding element 12 in the area of the two flow guide surfaces 22, 32 for example.
  • deflection elements 50, 52 the two flow spaces 26, 36 are curved accordingly Flow space segments divided over which the radially outside air supplied then radially inwards and to the area of the atomizer lip 18 streams.
  • deflection elements 50, 52 generated due to the meeting in the area of the atomizer lip 18 of the two swirl currents then present for a very fine atomization of the led to the atomizer lip 18 Fuel film.
  • the central one is Flow guide element 12 integral with the deflection elements 50, 52 trained, i.e. in the manufacturing process of the central flow guiding element 12, these deflection elements 50, 52 are also provided. This can be done, for example, by a casting process appropriate shaping of the molds happen, as well as then, when the central flow guide member in a metal powder injection molding process will be produced.
  • the central flow guide element 12 When manufactured as an investment casting or metal powder injection molding process can the central flow guide element 12 with very high manufacturing precision can be provided, so subsequent Processing operations can be omitted. Even when manufacturing the central Flow guide element 12 by machining the deflection elements 50, 52 as an integral part of the central flow guiding element 12 are provided.
  • the two side flow guide elements 20, 30 with a very simple, essentially smooth surface structure to be provided. For example, you can use Punching and forming sheet metal blanks are formed. The firm Connection to the central flow guiding element 12 can thereby can be obtained on this axially in the region of some deflection elements protruding rivet projections 54, 56 are formed, which by assigned Openings 58, 60 of the lateral flow guide elements 20, 30 are passed through and then deformed to firm cohesion become.
  • the atomizing nozzle 10 which not only has a very simple structure, but what due to the fact that all manufacturing technology more complex processes for the production of a single component, namely of the central flow guiding element 12 are required while the other two flow guide elements 20, 30 are very easy to manufacture are inexpensive to manufacture.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the invention Atomizer nozzle 10 shown in exploded view.
  • the central flow control element 12 and the first lateral flow guide element 20 correspond in structure essentially to that with reference to FIGS. 1 - 3 described structure.
  • the second side flow guide element 30 is now without the radially outer substantially cylindrical Housing section 46 is formed and especially in the radial direction outer area also a substantially disc-like structure on.
  • an additional housing component not shown in the figures provide, for example, from two in the axial direction to each other can be added housing shells.

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Abstract

Eine Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, für Abgasreinigungssysteme oder zur Prozessgaserzeugung beispielsweise in einer Brennstoffzelle, umfasst ein zentrales Strömungsführungselement (12), welches in einem radial inneren Bereich - bezogen auf eine Düsenachse (A) - eine Zerstäuberlippe (18) aufweist, wobei das zentrale Strömungsführungselement (12) zusammen mit einem ersten seitlichen Strömungsführungselement (20) einen ersten Strömungsraumbereich (26) begrenzt und zusammen mit einem zweiten seitlichen Strömungsführungselement (30) einen zweiten Strömungsraumbereich (36) begrenzt, wobei der erste Strömungsraumbereich (26) und der zweite Strömungsraumbereich (36) zu der Zerstäuberlippe (18) führen und wobei in dem ersten Strömungsraumbereich (26) und in dem zweiten Strömungsraumbereich (36) Ablenkelemente (50, 52) zur Erzeugung von Drallströmungen vorgesehen sind, wobei die Ablenkelemente (50) des ersten Strömungsraumbereichs (26) und die Ablenkelemente (52) des zweiten Strömungsraumbereichs (36) an dem zentralen Strömungsführungselement (12) vorgesehen sind. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, für Abgasreinigungssysteme oder zur Prozessgaserzeugung beispielsweise in einer Brennstoffzelle.
Aus der EP 0 910 776 B1 ist eine Zerstäuberdüse bekannt, welche zum Einsatz in einem Brenner einer Gasturbine vorgesehen ist. Die bekannte Zerstäuberdüse umfasst in einem zentralen Bereich ein Strömungsführungselement, das axial in einer Zerstäuberlippe endet. Mit einem ersten seitlichen Strömungsführungselement bildet dieses zentrale Strömungsführungselement einen ersten Strömungsraumbereich, welcher die in einem näherungsweise zylindrischen Endabschnitt ausgebildete Zerstäuberlippe von radial außen erreicht. Mit einem zweiten seitlichen Strömungsführungselement begrenzt das zentrale Strömungsführungselement einen weiteren Strömungsraumbereich, welcher dann von der radialen Innenseite her zur Zerstäuberlippe führt. In beiden Strömungsraumbereichen sind zur Erzeugung der Drallströmungen Ablenkelemente vorgesehen, die beispielsweise durch bezüglich der Strömungsrichtung schräggestellte Ablenkschaufeln gebildet sein können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach und kostengünstig zu fertigende Zerstäuberdüse bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, für Abgasreinigungssysteme oder zur Prozessgaserzeugung beispielsweise in einer Brennstoffzelle, umfassend ein zentrales Strömungsführungselement, welches in einem radial inneren Bereich - bezogen auf eine Düsenachse - eine Zerstäuberlippe aufweist, wobei das zentrale Strömungsführungselement zusammen mit einem ersten seitlichen Strömungsführungselement einen ersten Strömungsraumbereich begrenzt und zusammen mit einem zweiten seitlichen Strömungsführungselement einen zweiten Strömungsraumbereich begrenzt, wobei der erste Strömungsraumbereich und der zweite Strömungsraumbereich zu der Zerstäuberlippe führen und wobei in dem ersten Strömungsraumbereich und in dem zweiten Strömungsraumbereich Ablenkelemente zur Erzeugung von Drallströmungen vorgesehen sind, wobei die Ablenkelemente des ersten Strömungsraumbereichs und die Ablenkelemente des zweiten Strömungsraumbereichs an dem zentralen Strömungsführungselement vorgesehen sind.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse ist, dass für beide Strömungsraumbereiche die jeweils zugeordneten Ablenkelemente am zentralen Strömungsführungselement vorgesehen sind. Dies bedeutet, dass die beiden seitlichen Strömungsführungselemente vergleichsweise einfach aufgebaut sein können; die zur Erlangung eines stärker strukturierten Bauteils, nämlich des zentralen Strömungsführungselements, erforderlichen Arbeitsschritte sind auf ein einziges Bauteil beschränkt.
Bei einer erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse kann der Vorgang des Zusammensetzens derselben vor allem auch dadurch vereinfacht werden, dass die Ablenkelemente des ersten Strömungsraumbereichs und die Ablenkelemente des zweiten Strömungsraumbereichs mit dem zentralen Strömungsführungselement integral ausgebildet sind.
Um die erforderliche Strukturierung des zentralen Strömungsführungselementes erhalten zu können, wird vorgeschlagen, dass das zentrale Strömungsführungselement in einem Gussverfahren aus Metallmaterial hergestellt ist. Alternativ ist es auch möglich, dass das zentrale Strömungsführungselement in einem Metallpulverspritzgussverfahren hergestellt ist. Vor allem bei Einsatz eines durch Metallpulverspritzgießen (metal-injectionmolding) hergestellten zentralen Strömungsführungselementes kann auf die Vornahme weiterer Bearbeitungsvorgänge, insbesondere im Bereich der an diesem Bauteil vorgesehenen Zerstäuberlippe, aufgrund der hohen Fertigungspräzision verzichtet werden. Selbstverständlich ist es möglich, beispielsweise zum Nachschärfen im Bereich der Zerstäuberlippe zum Erhöhen der Sprayqualität noch mechanische Bearbeitungsvorgänge durchzuführen.
Die angesprochene einfache und kostengünstige Herstellbarkeit einer erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse kann dadurch unterstützt werden, dass das erste seitliche Strömungsführungselement oder/und das zweite seitliche Strömungsführungselement aus Blechmaterial geformt ist.
Der Vorgang des Zusammenfügens der verschiedenen Strömungsführungselemente kann dadurch noch erleichtert werden, dass an dem zentralen Strömungsführungselement Verbindungsorgane zur festen Verbindung desselben mit wenigstens einem der seitlichen Strömungsführungselemente ausgebildet sind. Beispielsweise können die Verbindungsorgane im Bereich von Ablenkelementen ausgebildete Nietvorsprünge sein.
Weiter kann die Anzahl der zum Aufbau einer erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse erforderlichen Bauteile reduziert werden, wenn wenigstens eines der seitlichen Strömungsführungselemente wenigstens einen Teil eines Außengehäuses der Zerstäuberdüse bildet.
Die erfindungsgemäße Zerstäuberdüse kann ferner derart ausgebildet sein, dass der erste Strömungsraumbereich und der zweite Strömungsraumbereich von radial außen nach radial innen führen und vor Erreichen der Zerstäuberlippe in axialer Richtung abgebogen sind.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1
eineLängsschnittansichteinererfindungsgemäßenZerstäuberdüse;
Fig. 2
eine perspektivische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse;
Fig. 3
eine weitere Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse;
Fig. 4
eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform.
In den Fig. 1 - 3 ist eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 10 dargestellt.
Die Zerstäuberdüse 10 umfasst ein ringscheibenartig ausgebildetes zentrales Strömungsführungselement 12. Ein äußerer ringscheibenartiger Abschnitt 14 des zentralen Strömungsführungselements 12 geht radial innen in einen näherungsweise axial sich erstreckenden, zylinderartigen Abschnitt 16 über, der in einer näherungsweise kreisförmigen und zu einer Düsenachse A konzentrisch liegenden Zerstäuberlippe 18 endet. An einer axialen Seite liegt dem zentralen Strömungsführungselement 14 ein erstes seitliches Strömungsführungselement 20 gegenüber. Zwischen einer Strömungsführungsfläche 22 des zentralen Strömungsführungselements 12 und einer dieser gegenüber liegenden Strömungsführungsfläche 24 des ersten seitlichen Strömungsführungselements 20 ist ein erster Strömungsraum 26 begrenzt. Dieser führt von einem radial außerhalb des zentralen Strömungsführungselements 12 gebildeten Ringraumbereich 28 nach radial innen und wird bei Erreichen des sich näherungsweise axial erstreckenden Abschnitts 16 des zentralen Strömungsführungselements 12 axial umgelenkt, so dass er die Zerstäuberlippe 18 von radial außen erreicht und somit die durch den ersten Strömungsraum 26 hindurchströmende Luft die Zerstäuberlippe 18 von ihrer Außenseite anströmt. Man erkennt in Fig. 1, dass in demjenigen Bereich, in welchem der im Wesentlichen zylindrische Abschnitt 16 des zentralen Strömungsführungselements 12 ausgebildet ist, das erste seitliche Strömungsführungselement 20 einen den Bereich 16 des zentralen Strömungsführungselements 12 umgebenden, sich erweiternden Diffusorbereich 28 aufweist.
An der anderen axialen Seite liegt dem zentralen Strömungsführungselement 12 ein zweites seitliches Strömungsführungselement 30 gegenüber. Zwischen einer Strömungsführungsfläche 32 des zentralen Strömungsführungselements 12 und einer dieser gegenüber liegenden Strömungsführungsfläche 34 des zweiten seitlichen Strömungsführungselements 30 ist ein zweiter Strömungsraum 36 begrenzt, welcher ebenfalls von dem radial äußeren Ringraumbereich 28 nach radial innen führt und in dem im Wesentlichen von dem zylinderartigen Abschnitt 16 des zentralen Strömungsführungselements 12 umgebenen Bereich die Zerstäuberlippe 18 von der Innenseite her erreicht, was wiederum bedeutet, dass die durch den Strömungsraum 36 hindurchgetretene Luft die Zerstäuberlippe 18 von der Innenseite her anströmt. Dabei strömt dieser sich entlang der Strömungsführungsfläche 32 des zentralen Strömungsführungselements 12 bewegende Luftstrom auch über eine ringartig um die Düsenachse A ausgebildete Brennstoffverteilungsnut 38 des zentralen Strömungsführungselements 12. In diese mündet an wenigstens einem Einmündungsbereich 40 ein im zentralen Strömungsführungselement 12 ausgebildeter Brennstoffkanal ein, an welchen ein in Fig. 1 auch erkennbarer Brennstoffzuführleitungsabschnitt 42 angeschlossen ist. Der über den Mündungsbereich oder die Mündungsbereiche 40 zugeführte Brennstoff wird sich in Umfangsrichtung in der Nut 38 verteilen und dann über eine als Wehr wirksame Kante 44 auf den stromabwärtigen Bereich der Strömungsführungsfläche 32 aufgetragen, um einen dann an der Zerstäuberlippe 18 zu zerstäubenden Brennstofffilm zu bilden. Es sei darauf hingewiesen, dass in der Nut 38 ein beispielsweise aus porösem Material oder einem Lochleitungsmaterial gebildetes Brennstoffverteilungselement vorgesehen sein kann, das eine in Umfangsrichtung sehr gleichmäßige Verteilung des Brennstoffs in der Nut 38 vorsieht.
Man erkennt in Fig. 1 weiter, dass zum Bilden des zweiten Strömungsraums 36 in Anpassung an die axial abgekrümmte Kontur des zentralen Strömungsführungselements 12 das seitliche Strömungsführungselement 30 eine an die Formgebung der Strömungsführungsfläche 32 des zentralen Strömungsführungselements 12 angepasste Formgebung bzw. Einsenkung aufweist. In seinem radial äußeren Bereich weist das zweite seitliche Strömungsführungselement 30 einen näherungsweise zylindrischen und im Wesentlichen die Zerstäuberdüse 10 nach radial außen auch abschließenden Gehäuseabschnitt 46 auf. Dieser ist in seinem axial freien Endbereich mit einem ringscheibenartigen Abschnitt 48 des ersten seitlichen Strömungsführungselements 20 fest verbunden. In dem zur Zuführung des Leitungsabschnitts 42 vorgesehenen Abschnitt weist dieser zylindrische Gehäuseabschnitt 46 eine Durchtrittsöffnung 51 auf, welche gleichzeitig auch als Eintrittsöffnung für die über den Ringraumbereich 28 und die beiden Strömungsräume 26, 36 zu verteilenden Luftströme dient.
In den Fig. 2 und 3 erkennt man, dass an dem zentralen Strömungsführungselement 12 im Bereich der beiden Strömungsführungsflächen 22, 32 beispielsweise nach Art von Turbinenschaufeln gekrümmt gestaltete Ablenkelemente 50, 52 ausgebildet sind. Durch diese Ablenkelemente 50, 52 werden die beiden Strömungsräume 26, 36 in entsprechend gekrümmte Strömungsraumsegmente unterteilt, über welche die von radial außen zugeführte Luft dann nach radial innen und zum Bereich der Zerstäuberlippe 18 strömt. Durch diese Ablenkelemente 50, 52. werden Drallströmungen erzeugt, die aufgrund der im Bereich der Zerstäuberlippe 18 durch Zusammentreffen der beiden Drallströmungen vorhandenen Scherwirkung dann für eine sehr feine Zerstäubung des zur Zerstäuberlippe 18 geführten Brennstofffilms sorgen.
Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Zerstäuberdüse 10 ist das zentrale Strömungsführungselement 12 mit den Ablenkelementen 50, 52 integral ausgebildet, d.h. beim Herstellungsvorgang des zentralen Strömungsführungselements 12 werden diese Ablenkelemente 50, 52 mit vorgesehen. Dies kann beispielsweise bei Herstellung durch einen Gießvorgang durch entsprechende Formgebung der Gießformen geschehen, ebenso wie dann, wenn das zentrale Strömungsführungselement in einem Metallpulverspritzgießverfahren hergestellt wird. Bei Herstellung als Feinguß- oder Metallpulverspritzgießverfahren kann das zentrale Strömungsführungselement 12 mit sehr hoher Fertigungspräzision bereitgestellt werden, so dass nachfolgende Bearbeitungsvorgänge entfallen können. Auch bei Herstellung des zentralen Strömungsführungselements 12 durch spanabhebende Bearbeitung können die Ablenkelemente 50, 52 als integraler Bestandteil des zentralen Strömungsführungselements 12 bereitgestellt werden.
Da bei der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse die Ablenkelemente 50, 52 der beiden Strömungsräume 26, 36 am zentralen Strömungsführungselement 12 vorgesehen sind, können die beiden seitlichen Strömungsführungselemente 20, 30 mit sehr einfacher, im Wesentlichen glatter Oberflächenstruktur bereitgestellt werden. Beispielsweise können diese durch Ausstanzen und Umformen von Blechrohlingen gebildet werden. Die feste Anbindung an das zentrale Strömungsführungselement 12 kann dadurch erlangt werden, dass an diesem im Bereich einiger Ablenkelemente axial vorstehende Nietvorsprünge 54, 56 ausgebildet sind, welche durch zugeordnete Öffnungen 58, 60 der seitlichen Strömungsführungselemente 20, 30 hindurchgeführt werden und dann zum festen Zusammenhalt verformt werden.
Beim Zusammenbau der in den Fig. 1 - 3 dargestellten Zerstäuberdüse 10 kann so vorgegangen werden, dass zunächst der Leitungsabschnitt 42 an die Außenumfangsfläche des zentralen Strömungsführungselements 12 angebunden, beispielsweise angelötet wird. Darauf folgend werden die beiden seitlichen Strömungsführungselemente 20, 30 an das zentrale Strömungsführungselement 12 herangeführt, so dass die Vorsprünge 54, 56 durch die zugeordneten Öffnungen 58, 60 hindurchgeführt werden. Daraufhin können dann die Vorsprünge 58, 60 verformt werden, so dass im Bereich der Ablenkelemente 50, 52 die beiden seitlichen Strömungsführungselemente 20, 30 fest am zentralen Strömungsführungselement 12 verankert sind. Daraufhin können die beiden seitlichen Strömungsführungselemente 20, 30 in ihren aneinander zur Anlage kommenden Abschnitten 48, 46 noch verbunden werden, beispielsweise wiederum durch Verlöten. Die Zerstäuberdüse 10, welche nicht nur einen sehr einfachen Aufbau hat, sondern welche aufgrund der Tatsache, dass alle fertigungstechnisch aufwändigeren Vorgänge nur zur Fertigung eines einzigen Bauteils, nämlich des zentralen Strömungsführungselements 12, erforderlich sind, während die anderen beiden Strömungsführungselemente 20, 30 sehr einfach herzustellen sind, kostengünstig zu fertigen ist.
In Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 10 in Explosionsansicht gezeigt. Das zentrale Strömungsführungselement 12 und das erste seitliche Strömungsführungselement 20 entsprechen in ihrem Aufbau im Wesentlichen dem mit Bezug auf die Fig. 1 - 3 beschriebenen Aufbau. Das zweite seitliche Strömungsführungselement 30 ist nunmehr ohne dem radial äußeren im Wesentlichen zylindrischen Gehäuseabschnitt 46 ausgebildet und weist vor allem im radial äußeren Bereich ebenfalls eine im Wesentlichen scheibenartige Struktur auf. Hier ist zum Abschluss der Zerstäuberdüse 10 nach radial außen hin dann ein zusätzliches in den Figuren nicht dargestelltes Gehäusebauteil vorzusehen, das beispielsweise aus zwei in axialer Richtung aneinander anzufügenden Gehäuseschalen bestehen kann.

Claims (9)

  1. Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, für Abgasreinigungssysteme oder zur Prozessgaserzeugung beispielsweise in einer Brennstoffzelle, umfassend ein zentrales Strömungsführungselement (12), welches in einem radial inneren Bereich - bezogen auf eine Düsenachse (A) - eine Zerstäuberlippe (18) aufweist, wobei das zentrale Strömungsführungselement (12) zusammen mit einem ersten seitlichen Strömungsführungselement (20) einen ersten Strömungsraumbereich (26) begrenzt und zusammen mit einem zweiten seitlichen Strömungsführungselement (30) einen zweiten Strömungsraumbereich (36) begrenzt, wobei der erste Strömungsraumbereich (26) und der zweite Strömungsraumbereich (36) zu der Zerstäuberlippe (18) führen und wobei in dem ersten Strömungsraumbereich (26) und in dem zweiten Strömungsraumbereich (36) Ablenkelemente (50, 52) zur Erzeugung von Drallströmungen vorgesehen sind, wobei die Ablenkelemente (50) des ersten Strömungsraumbereichs (26) und die Ablenkelemente (52) des zweiten Strömungsraumbereichs (36) an dem zentralen Strömungsführungselement (12) vorgesehen sind.
  2. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1,
       dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelemente (50) des ersten Strömungsraumbereichs (26) und die Ablenkelemente (52) des zweiten Strömungsraumbereichs (36) mit dem zentralen Strömungsführungselement (12) integral ausgebildet sind.
  3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Strömungsführungselement (12) in einem Gussverfahren aus Metallmaterial hergestellt ist.
  4. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Strömungsführungselement (12) in einem Metallpulverspritzgussverfahren hergestellt ist.
  5. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das erste seitliche Strömungsführungselement (20) oder/und das zweite seitliche Strömungsführungselement (30) aus Blechmaterial geformt ist.
  6. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem zentralen Strömungsführungselement (12) Verbindungsorgane (54, 56) zur festen Verbindung desselben mit wenigstens einem der seitlichen Strömungsführungselemente (20, 30) ausgebildet sind.
  7. Zerstäuberdüse nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsorgane (54, 56) im Bereich von Ablenkelementen (50, 52) ausgebildete Nietvorsprünge (54, 56) sind.
  8. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der seitlichen Strömungsführungselemente (20, 30) wenigstens einen Teil eines Außengehäuses (46) der Zerstäuberdüse (10) bildet.
  9. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strömungsraumbereich (26) und der zweite Strömungsraumbereich (36) von radial außen nach radial innen führen und vor Erreichen der Zerstäuberlippe (18) in axialer Richtung abgebogen sind.
EP02026721A 2002-03-15 2002-11-30 Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät Withdrawn EP1344978A1 (de)

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DE10211590 2002-03-15
DE2002111590 DE10211590B4 (de) 2002-03-15 2002-03-15 Zerstäuberdüse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät

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EP1344978A1 true EP1344978A1 (de) 2003-09-17

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