EP2705299A1 - Verdampferbrenner für ein mobiles heizgerät - Google Patents

Verdampferbrenner für ein mobiles heizgerät

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EP2705299A1
EP2705299A1 EP12718585.8A EP12718585A EP2705299A1 EP 2705299 A1 EP2705299 A1 EP 2705299A1 EP 12718585 A EP12718585 A EP 12718585A EP 2705299 A1 EP2705299 A1 EP 2705299A1
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EP
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evaporator
burner
combustion chamber
fuel
combustion
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EP12718585.8A
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Steffen Weber
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Webasto SE
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Publication date
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    • F23D3/40—Burners using capillary action the capillary action taking place in one or more rigid porous bodies
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23C7/06—Disposition of air supply not passing through burner for heating the incoming air
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    • F23D11/443—Vaporising devices incorporated with burners heated by the main burner flame
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    • F23D14/145—Radiant burners using screens or perforated plates combustion being stabilised at a screen or a perforated plate
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    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00016—Preventing or reducing deposit build-up on burner parts, e.g. from carbon
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    • F23D2900/21—Burners specially adapted for a particular use
    • F23D2900/21002—Burners specially adapted for a particular use for use in car heating systems

Definitions

  • the present invention relates to an evaporator burner for a mobile heater.
  • Mobile heaters are known, e.g. can be used as vehicle heaters for heating a vehicle.
  • mobile heaters are e.g. as a heater, which can provide additional heat while the drive motor of the vehicle, or as a heater, which can provide both heating and stationary drive motor heat for heating purposes, used.
  • a “mobile heater” is understood to mean a heater which is designed for use in mobile applications and adapted accordingly, in particular that it is transportable (possibly permanently installed in a vehicle or merely accommodated for transport therein ) and not exclusively for a permanent, stationary use, as is the case, for example, when heating a building, in which case the mobile heater can also be fixed in a vehicle (land vehicle, ship, etc.), in particular in a vehicle In particular, it can be designed for heating a vehicle interior, such as a land vehicle, watercraft or aircraft, as well as a partially open space, such as can be found on ships, in particular yachts Heater can also be used temporarily stationary, such as in large tents, Containe According to an advantageous development, the mobile heater is designed as a stationary or auxiliary heater for a land vehicle, such as for a caravan, a motor home, a bus, a car, etc.
  • liquid fuel which may correspond to the fuel, for example, which is also used for an internal combustion engine of the vehicle, such as gasoline, diesel or ethanol, fed via a fuel pipe to an evaporator body, which consists of a porous, absorbent material.
  • the fuel is evaporated.
  • the fuel is mixed with also supplied combustion air and reacted in an exothermic reaction with the release of heat.
  • the evaporator burners are usually not operated continuously, but depending on the Schutuls 130 relatively often on and off again. When switching off is usually first by turning off a Fuel supply pump stopped the fuel supply and initially continue to supply combustion air to allow a residue-free, clean burnout as possible.
  • a standing fuel column is already present in the fuel tube during the burnout, in which there is still a high temperature in a combustion chamber of the burner. If there is a relatively good thermal connection between the combustion chamber and the fuel tube, a high level of heat can be applied to a stationary fuel column in the fuel tube, in particular in the period immediately after the interruption of the fuel supply. As a result, for example, polymerization of fuel constituents in the fuel tube may occur, which may result in deposits in the fuel tube that are not soluble in the unaltered fuel. These deposits can lead to an increase in the flow resistance in the combustion tube and ultimately to a clogging of the fuel supply.
  • the evaporator burner comprises: a combustion chamber surrounding a combustion chamber for converting fuel with combustion air; an evaporator receptacle for receiving an evaporator body for evaporating liquid fuel, which is arranged at a rear side of the combustion chamber; a burner cap, the back of the combustion chamber
  • Evaporator recording opens.
  • the fuel tube is thermally coupled to the burner cap and the burner cap is provided with an air heat exchanger for cooling the burner cap, can be passed through the supplied during operation combustion air.
  • the burner cap via the air heat exchanger efficiently by heat transfer to the supplied combustion air at a relatively low Tempe- temperature level. Since the burner cap is used as a heat sink for the fuel tube, can be dispensed with an additional, designed as a separate component heat sink for the fuel tube, which allows a cost-effective and compact design. Since an undesirably high temperature rise in the region of the combustion tube can be prevented, the risk of blockages in the fuel tube is reduced.
  • the air heat exchanger may for example be formed as a separate component or be formed integrally with the burner cover of the material of the burner cover.
  • the burner cap is connected to the combustion chamber only via a substantially linear contact point.
  • the heat conduction from the combustion chamber to the burner cover is suppressed, since the linear contact point makes possible at most a weak heat conduction in the direction of the burner cover.
  • the combustion lid can thus be reliably maintained at a relatively low temperature level and forms a reliable heat sink for the fuel tube. It is e.g. but also possible to design the burner cover in another way thermally isolated from the combustion chamber and other hot components.
  • the air heat exchanger has a plurality of heat exchanger fins.
  • good heat transfer to the supplied combustion air is achieved by a large surface area, so that heat can be efficiently removed from the burner cover.
  • the heat exchanger fins may have various shapes.
  • the air heat exchanger is arranged in the combustion air supply upstream of the combustion chamber.
  • the air heat exchanger can be arranged immediately upstream of the combustion chamber in order to achieve a particularly compact construction.
  • the combustion air can be preheated by the heat transfer before entering the combustion chamber.
  • the burner cap is made of aluminum or an aluminum alloy. Compared to a configuration in which the burner cap is made of, for example, stainless steel, this embodiment provides efficient heat distribution and dissipation in the burner cap due to the high thermal conductivity of aluminum or aluminum alloy bars so that the dissipated heat is efficiently dissipated to the air heat exchanger.
  • the burner cover and the evaporator receptacle are designed as separate components. In this case, an undesirably high heat input from the evaporator receptacle into the burner cap can be reliably prevented so that the burner cap as a heat sink can be kept at a low temperature.
  • the combustion chamber has a plurality of holes for supplying combustion air into the combustion chamber.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an evaporator burner for a mobile heater in the range of an evaporator receptacle and a burner cap.
  • FIG. 1 schematically shows a region of an evaporator receptacle 2 and a burner cap 8 of FIG
  • Evaporator burner 1 shown for a mobile heater.
  • a schematic sectional view in a plane is shown, which contains a main axis Z of the evaporator burner 1.
  • the evaporator burner 1 may, for example, essentially have a rotational symmetry with respect to the main axis Z.
  • the evaporator burner 1 may be formed, for example, for a vehicle heater, in particular a heater or a heater.
  • the evaporator burner 1 is in particular designed to convert a mixture of vaporized fuel and combustion air with the release of heat in a combustion chamber 4. The heat released is transferred in a heat exchanger (not shown) to a medium to be heated, which may be formed, for example, by air or a cooling liquid.
  • the heat exchanger the discharge for the hot combustion gases, the likewise provided combustion air delivery device (eg a fan), the fuel delivery device (eg a metering pump), the control unit for controlling the evaporator burner 1, etc. are not in the schematic representation of FIG shown.
  • combustion air delivery device eg a fan
  • fuel delivery device eg a metering pump
  • the evaporator burner 1 has an evaporator receptacle 2 in which a porous, absorptive evaporator body 5 is arranged.
  • the evaporator receptacle 2 has a substantially pot-shaped form with a hole in the bottom.
  • the vaporizer body 5 is received in the pot-like recess of the evaporator receptacle 2 and in particular can be held firmly therein, e.g. by welding, soldering, jamming or with the aid of a suitable fuse element.
  • Evaporator body 5 may e.g. in particular be formed by a metal fiber fleece or a plurality of layers of metal fiber fleece.
  • a fuel pipe 6 for supplying fuel to the evaporator body 5.
  • the fuel pipe 6 opens into the evaporator receptacle 2 and communicates with a (not shown) fuel delivery device, via which fuel can be conveyed through the fuel pipe 6 in a predetermined amount, as shown schematically by an arrow B.
  • the fuel tube 6 is, e.g. by welding or soldering firmly connected to the evaporator receptacle 2.
  • the combustion chamber 4 is circumferentially bounded by a combustion chamber 7, e.g. may be formed by a substantially cylindrical member made of a temperature-resistant steel.
  • the combustion chamber 7 is provided with a plurality of holes 7a, via the combustion air into the combustion chamber 4 can be fed, as shown schematically in Fig. 1 by branched arrows L.
  • the burner cap 8 is made of aluminum or an aluminum alloy and may be produced, for example, in a casting process.
  • the burner cover 8 also has a substantially pot-like shape and is arranged such that a circumferential side wall surrounds the evaporator receptacle 2.
  • the burner cover 8 and the evaporator receptacle 2 are formed as separate components, which are arranged spatially spaced from each other.
  • a passage opening is provided, through which the fuel tube 6 passes.
  • the combustion chamber 7 is fixedly connected to the burner cover 8, so that the combustion chamber 4 at the back is closing.
  • the combustion chamber 7 is connected to the burner cover 8 only via a substantially linear contact point.
  • the circumferential side wall of the burner cover 8 has a circumferential, narrow, projecting rib 8a, on which the combustion chamber 7 is fastened substantially linearly.
  • the combustion chamber 7 can eg by welding, soldering or
  • the fuel tube 6 is thermally coupled to the burner cover 8, so that heat transfer from the fuel tube 6 to the burner cover 8 can take place.
  • the fuel tube 6 has a circumferential projection 6a, via which the fuel tube 6 is thermally conductively connected to the burner cover 8.
  • the compound can e.g. be realized by soldering or welding.
  • the fuel tube 6 may be connected in a thermally conductive manner with the burner cover 8 in another way. It can e.g. between the fuel tube 6 and the burner cap 8 also a thermally conductive element, such as e.g. a nickelleitpad be provided for heat transfer.
  • the burner cap 8 is provided with an air heat exchanger 8b for cooling or dissipating heat from the burner cap 8.
  • the air heat exchanger 8 b has a plurality of heat exchanger fins (preferably a plurality of heat exchanger fins) which are distributed over the outer circumference of the burner cover 8.
  • the heat exchanger ribs protrude into the combustion air flow in a combustion air supply upstream of the combustion chamber 4.
  • the heat exchanger ribs are in operation flows around the supplied combustion air, as shown schematically in Fig. 1 by arrows L, so that combustion air is passed through the air heat exchanger 8b and this way the burner cap 8 is cooled.
  • the air heat exchanger 8b may for example be formed integrally with the burner cover 8 of the material of the burner cover 8 or be coupled as a separate component thermally conductive to the burner cover 8.
  • the air heat exchanger 8b may be formed by formed on the outer wall of the burner cover 8 heat exchanger fins.
  • the fuel pipe 6 is thermally connected to the burner cover 8 by the described design, so that the burner cover 8 serves as a heat sink for the fuel pipe 6. Due to the configuration of aluminum or an aluminum alloy, the burner cap 8 has a high thermal conductivity and the heat is efficiently conducted to the air heat exchanger 8b, where it is discharged to the supplied combustion air.
  • the temperature of the burner cover 8 is kept as low as possible in operation, that a thermal insulation of the burner cap 8 is provided by hot components. This is achieved, for example, by virtue of the fact that the combustion chamber 7 is connected to the burner cover 8 only via a substantially line-shaped contact point and not via a flat support.
  • the burner cover 8 effectively serves as a heat sink for the fuel pipe 6 in the manner described, sticking or clogging of fuel in the fuel pipe 6 can be reliably prevented by undesirably high heat without providing a separate heat sink as a separate, further component will need.
  • the combustion chamber 4 is in a known manner by a heat exchanger for transferring the heat released to a medium to be heated, such. Air or a liquid, surrounded. Furthermore, a housing is provided in a conventional manner, in which the evaporator burner is received and which provides an adequate air flow for the combustion air supply.

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Abstract

Es wird ein Verdampferbrenner (1) für ein mobiles Heizgerät bereitgestellt mit: einer Brennkammer (7), die einen Brennraum (4) zur Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft umgibt; einer Verdampferaufnahme (2) zur Aufnahme eines Verdampferkörpers (5) zum Verdampfen flüssigen Brennstoffs, die an einer Rückseite des Brennraums (4) angeordnet ist; einem Brennerdeckel (8), der den Brennraum (4) rückseitig der Verdampferaufnahme (2) verschließt und der mit der Brennkammer (7) verbunden ist; und einem Brennstoffrohr (6) zum Zuführen des Brennstoffs zu dem Verdampferkörper (5), das in die Verdampferaufnahme (2) mündet. Das Brennstoffrohr (6) ist thermisch an den Brennerdeckel (8) angekoppelt und der Brennerdeckel (8) ist mit einem Luftwärmetauscher (8b) zur Kühlung des Brennerdeckels (8) versehen, über den im Betrieb zugeführte Brennluft leitbar ist.

Description

Verdampferbrenner für ein mobiles Heizgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampferbrenner für ein mobiles Heizgerät. Es sind mobile Heizgeräte bekannt, die z.B. als Fahrzeugheizgeräte zum Beheizen eines Fahrzeugs zum Einsatz kommen können. Bei Anwendungen in einem Fahrzeug werden derartige mobile Heizgeräte z.B. als Zuheizer, die bei laufendem Antriebsmotor des Fahrzeugs zusätzlich Wärme bereitstellen können, oder als Standheizer, die sowohl bei laufendem als auch bei ruhendem Antriebsmotor Wärme zu Heizzwecken bereitstellen können, eingesetzt.
Unter einem„mobilen Heizgerät" wird in diesem Zusammenhang ein Heizgerät verstanden, das für den Einsatz in mobilen Anwendungen ausgelegt und dementsprechend angepasst ist. Dies bedeutet insbesondere, dass es transportabel ist (ggf. in einem Fahrzeug fest eingebaut oder lediglich für den Transport darin untergebracht) und nicht ausschließlich für einen dau- erhaften, stationären Einsatz, wie es beispielsweise bei der Beheizung eines Gebäudes der Fall ist, ausgelegt ist. Dabei kann das mobile Heizgerät auch fest in einem Fahrzeug (Landfahrzeug, Schiff, etc.), insbesondere in einem Landfahrzeug, installiert sein. Insbesondere kann es zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums, wie beispielsweise eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs, sowie eines teiloffenen Raumes, wie er beispielsweise auf Schiffen, insbeson- dere Yachten, aufzufinden ist, ausgelegt sein. Das mobile Heizgerät kann auch vorübergehend stationär eingesetzt werden, wie beispielsweise in großen Zelten, Containern (zum Beispiel Baucontainern), etc.. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das mobile Heizgerät als Stand- oder Zuheizer für ein Landfahrzeug, wie beispielsweise für einen Wohnwagen, ein Wohnmobil, einen Bus, einen Pkw, etc., ausgelegt.
Bei mobilen Heizgeräten, die einen Verdampferbrenner aufweisen, wird oftmals flüssiger Brennstoff, der z.B. dem Kraftstoff entsprechen kann, der auch für einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zum Einsatz kommt, wie z.B. Benzin, Diesel oder Ethanol, über ein Brennstoffrohr einem Verdampferkörper zugeführt, der aus einem porösen, saugfähigen Material besteht. An dem Verdampferkörper wird der Brennstoff verdampft. Der Brennstoff wird mit ebenfalls zugeführter Brennluft durchmischt und in einer exothermen Reaktion unter Freisetzung von Wärme umgesetzt. Die Verdampferbrenner werden dabei üblicherweise nicht kontinuierlich betrieben, sondern je nach Heizleistungsbedarf relativ häufig an- und wieder ausgeschaltet. Bei einem Ausschalten wird dabei üblicherweise zuerst durch Ausschalten einer Brennstoffförderpumpe die Brennstoffzufuhr beendet und zunächst weiterhin Brennluft zugeführt, um ein möglichst rückstandsfreies, sauberes Ausbrennen zu ermöglichen. Dadurch ist bereits während des Ausbrennens, bei dem in einem Brennraum des Brenners noch eine hohe Temperatur vorliegt, eine stehende Brennstoffsäule in dem Brennstoffrohr vorhanden. Wenn eine relativ gute thermische Verbindung zwischen dem Brennraum und dem Brennstoffrohr besteht, kann insbesondere in dem Zeitraum unmittelbar nach dem Unterbrechen der Brennstoffzufuhr eine hohe Wärmeeinwirkung auf eine stehende Brennstoffsäule in dem Brennstoffrohr erfolgen. Infolgedessen kann z.B. eine Polymerisation von Brennstoffbestandteilen in dem Brennstoffrohr erfolgen, die zu Ablagerungen in dem Brennstoffrohr führen kann, die in dem unveränderten Brennstoff nicht löslich sind. Diese Ablagerungen können zu einem Anstieg des Strömungswiderstands in dem Brennrohr und schließlich zu einem Verstopfen der Brennstoffzuführung führen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Verdampferbrenner für ein mobiles Heizgerät bereitzustellen, bei dem insbesondere die Gefahr von Verstopfungen in dem Brennstoffrohr vermindert ist.
Die Aufgabe wird durch einen Verdampferbrenner für ein mobiles Heizgerät nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Verdampferbrenner weist auf: eine Brennkammer, die einen Brennraum zur Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft umgibt; eine Verdampferaufnahme zur Aufnahme eines Verdampferkörpers zum Verdampfen flüssigen Brennstoffs, die an einer Rückseite des Brennraums angeordnet ist; einen Brennerdeckel, der den Brennraum rückseitig der
Verdampferaufnahme verschließt und der mit der Brennkammer verbunden ist; und ein Brennstoffrohr zum Zuführen des Brennstoffs zu dem Verdampferkörper, das in die
Verdampferaufnahme mündet. Das Brennstoffrohr ist thermisch an den Brennerdeckel angekoppelt und der Brennerdeckel ist mit einem Luftwärmetauscher zur Kühlung des Brennerdeckels versehen, über den im Betrieb zugeführte Brennluft leitbar ist.
Durch die thermische Ankopplung des Brennstoffrohres an den Brennerdeckel kann eine effiziente Wärmeabfuhr von dem Brennstoffrohr zu dem Brennerdeckel erfolgen, also das Brennstoffrohr gekühlt werden. Dabei kann der Brennerdeckel über den Luftwärmetauscher effizient durch Wärmeübertragung auf die zugeführte Brennluft auf einem relativ niedrigen Tempe- raturniveau gehalten werden. Da der Brennerdeckel als Wärmesenke für das Brennstoffrohr genutzt wird, kann auf eine zusätzliche, als separates Bauteil ausgebildete Wärmesenke für das Brennstoffrohr verzichtet werden, was eine kostengünstige und kompakte Gestaltung ermöglicht. Da ein unerwünscht hoher Temperaturanstieg im Bereich des Brennrohres verhin- dert werden kann, ist die Gefahr von Verstopfungen in dem Brennstoffrohr vermindert. Der Luftwärmetauscher kann z.B. als separates Bauteil ausgebildet sein oder aber einstückig mit dem Brennerdeckel aus dem Material des Brennerdeckels gebildet sein.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Brennerdeckel mit der Brennkammer nur über eine im Wesentlichen linienförmige Kontaktstelle verbunden. In diesem Fall ist die Wärmeleitung von der Brennkammer zu dem Brennerdeckel unterdrückt, da die linienförmige Kontaktstelle allenfalls eine schwache Wärmeleitung in Richtung zu dem Brennerdeckel ermöglicht. Der Brenndeckel kann somit zuverlässig auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau gehalten werden und bildet eine zuverlässige Wärmesenke für das Brennstoffrohr. Es ist z.B. aber auch möglich, den Brennerdeckel in anderer Weise thermisch von der Brennkammer und anderen heißen Bauteilen isoliert auszugestalten.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Luftwärmetauscher eine Mehrzahl von Wärmetauscherrippen auf. In diesem Fall wird durch eine große Oberfläche eine gute Wärmeübertragung auf die zugeführte Brennluft erzielt, sodass effizient Wärme von dem Brennerdeckel abgeführt werden kann. Die Wärmetauscherrippen können verschiedene Formen aufweisen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Luftwärmetauscher in der Brennluftzuführung stromaufwärts des Brennraums angeordnet. Insbesondere kann der Luftwärmetauscher unmittelbar stromaufwärts des Brennraums angeordnet sein, um einen besonders kompakten Aufbau zu erzielen. Durch die Anordnung stromaufwärts des Brennraums kann die Brennluft vor dem Eintritt in den Brennraum durch die Wärmeübertragung vorgewärmt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Brennerdeckel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegie- rang gefertigt. Im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der der Brennerdeckel z.B. aus Edelstahl gefertigt ist, wird bei dieser Ausgestaltung aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium oder Aluminiumlegierangen eine effiziente Wärmeverteilung und -ableitung in dem Brennerdeckel bereitgestellt, sodass die abzuführende Wärme effizient zu dem Luftwärmetauscher abgeführt wird. Gemäß einer Ausgestaltung sind der Brennerdeckel und die Verdampferaufnahme als separate Bauteile ausgebildet. In diesem Fall kann zuverlässig auch ein unerwünscht hoher Wärmeeintrag aus der Verdampferaufnahme in den Brennerdeckel verhindert werden, sodass der Bren- nerdeckel als Wärmesenke auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden kann. Wenn der Brennerdeckel und die Verdampferaufnahme räumlich voneinander beabstandet angeordnet sind, wird ein unerwünschter Wärmeeintrag von der Verdampferaufnahme in den Brennerdeckel besonders zuverlässig verhindert. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Brennkammer eine Mehrzahl von Löchern zur Zuführung von Brennluft in den Brennraum auf.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Verdampferbrenners für ein mobiles Heizgerät im Bereich einer Verdampferaufnahme und eines Brennerdeckels.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform unter Bezug auf die Fig. 1 beschrieben. In Fig. 1 ist schematisch ein Bereich einer Verdampferaufnahme 2 und eines Brennerdeckels 8 eines
Verdampferbrenners 1 für ein mobiles Heizgerät dargestellt. Bei der Darstellung von Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung in einer Ebene dargestellt, die eine Hauptachse Z des Verdampferbrenners 1 enthält. Der Verdampferbrenner 1 kann z.B. im Wesentlichen eine Rotationssymmetrie bezüglich der Hauptachse Z aufweisen. Der Verdampferbrenner 1 kann z.B. für ein Fahrzeugheizgerät, insbesondere eine Zuheizung oder eine Standheizung ausgebildet sein. Der Verdampferbrenner 1 ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, in einem Brennraum 4 eine Mischung von verdampftem Brennstoff und Brennluft unter Freisetzung von Wärme umzusetzen. Die freigesetzte Wärme wird in einem (nicht dargestellten) Wärmetauscher auf ein zu erwärmendes Medium, das z.B. durch Luft oder eine Kühlflüssigkeit ge- bildet sein kann, übertragen. In der schematischen Darstellung von Fig. 1 sind insbesondere der Wärmetauscher, die Ableitung für die heißen Verbrennungsabgase, die ebenfalls vorgesehene Brennluftfördervorrichtung (z.B. ein Gebläse), die Brennstofffördervorrichtung (z.B. eine Dosierpumpe), die Steuereinheit zur Ansteuerung des Verdampferbrenners 1, etc. nicht dargestellt. Diese Komponenten sind wohlbekannt und im Stand der Technik ausführlich beschrieben.
Der Verdampferbrenner 1 weist eine Verdampferaufnahme 2 auf, in der ein poröser, saugfä- higer Verdampferkörper 5 angeordnet ist. Die Verdampferaufnahme 2 weist bei dem Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen topfförmige Form mit einem Loch im Boden auf. Der Verdampferkörper 5 ist in der topfartigen Vertiefung der Verdampferaufnahme 2 aufgenommen und kann insbesondere fest in dieser gehalten sein, z.B. durch Verschweißen, Verlöten, Verklemmen oder unter Zuhilfenahme eines geeigneten Sicherungselements. Der
Verdampferkörper 5 kann z.B. insbesondere durch ein Metallfaservlies oder eine Mehrzahl von Lagen aus Metallfaservlies gebildet sein.
Es ist ein Brennstoffrohr 6 zum Zuführen von Brennstoff zu dem Verdampferkörper 5 vorgesehen. Das Brennstoffrohr 6 mündet in die Verdampferaufnahme 2 und steht mit einer (nicht dargestellten) Brennstofffördervorrichtung in Verbindung, über die in einem vorgegebenen Maß Brennstoff durch das Brennstoffrohr 6 gefördert werden kann, wie schematisch durch einen Pfeil B dargestellt ist. Das Brennstoffrohr 6 ist, z.B. durch Verschweißen oder Verlöten fest mit der Verdampferaufnahme 2 verbunden. Der Brennraum 4 ist umfangsseitig durch eine Brennkammer 7 begrenzt, die z.B. durch ein im Wesentlichen zylindrisches Bauteil aus einem temperaturbeständigen Stahl gebildet sein kann. Die Brennkammer 7 ist mit einer Mehrzahl von Löchern 7a versehen, über die Brennluft in den Brennraum 4 zuführbar ist, wie in Fig. 1 schematisch durch verzweigte Pfeile L dargestellt ist.
Es ist ferner ein Brennerdeckel 8 vorgesehen, der den Brennraum 4 rückseitig der Verdampferaufnahme 2 verschließt. Der Brennerdeckel 8 ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt und kann z.B. in einem Gussverfahren hergestellt sein. Der Brennerdeckel 8 weist ebenfalls eine im Wesentlichen topfartige Form auf und ist derart angeordnet, dass eine umlaufende Seitenwand die Verdampferaufnahme 2 umgreift. Der Brennerdeckel 8 und die Verdampferaufnahme 2 sind dabei als separate Bauteile ausgebildet, die räumlich voneinander beabstandet angeordnet sind. In einem Bodenbereich des Brennerdeckels 8 ist eine Durchtritts Öffnung vorgesehen, durch die das Brennstoffrohr 6 hindurchtritt. Die Brennkammer 7 ist fest mit dem Brennerdeckel 8 verbunden, sodass der Brennraum 4 rückseitig ver- schlössen ist. Die Brennkammer 7 ist bei der Ausführungsform allerdings nur über eine im Wesentlichen linienförmige Kontaktstelle mit dem Brennerdeckel 8 verbunden. Bei dem Aus- führungsbeispiel weist die umlaufende Seitenwand des Brennerdeckels 8 eine umlaufende, schmale, vorspringende Rippe 8a auf, an der die Brennkammer 7 im Wesentlichen linienför- mig befestigt ist. Die Brennkammer 7 kann z.B. durch Verschweißen, Verlöten oder
Verstemmen mit der vorspringenden Rippe 8a verbunden sein. Durch die Verbindung der Brennkammer 7 mit dem Brennerdeckel 8 nur über die vorspringende Rippe 8a, ist eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von der Brennkammer 7 auf den Brennerdeckel 8 unterdrückt bzw. stark reduziert, sodass die vorspringende Rippe 8a als thermische Isolierung für den Brennerdeckel 8 dient.
Das Brennstoffrohr 6 ist thermisch an den Brennerdeckel 8 angekoppelt, sodass eine Wärmeübertragung von dem Brennstoffrohr 6 auf den Brennerdeckel 8 erfolgen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Brennstoffrohr 6 einen umlaufenden Vorsprung 6a auf, über den das Brennstoffrohr 6 wärmeleitend mit dem Brennerdeckel 8 verbunden ist. Die Verbindung kann z.B. durch Verlöten oder Verschweißen realisiert sein. Anstelle eines umlaufenden Vorsprungs 6a kann das Brennstoffrohr 6 auch in anderer Weise wärmeleitend mit dem Brennerdeckel 8 verbunden sein. Es kann z.B. zwischen dem Brennstoffrohr 6 und dem Brennerdeckel 8 auch ein wärmeleitendes Element, wie z.B. ein Wärmeleitpad, zur Wärme- Übertragung vorgesehen sein.
Der Brennerdeckel 8 ist mit einem Luftwärmetauscher 8b zur Kühlung bzw. Abführung von Wärme von dem Brennerdeckel 8 versehen. Der Luftwärmetauscher 8b weist eine Mehrzahl von Wärmetauscherrippen (bevorzugt eine Vielzahl von Wärmetauscherrippen) auf, die über den Außenumfang des Brennerdeckels 8 verteilt sind. Die Wärmetauscherrippen ragen in den Brennluftstrom in einer Brennluftzuführung stromaufwärts des Brennraums 4. Die Wärmetauscherrippen werden im Betrieb von der zugeführten Brennluft umströmt, wie in Fig. 1 durch Pfeile L schematisch dargestellt ist, sodass Brennluft über den Luftwärmetauscher 8b geleitet wird und dieser Weise der Brennerdeckel 8 gekühlt wird. Der Luftwärmetauscher 8b kann z.B. einstückig mit dem Brennerdeckel 8 aus dem Material des Brennerdeckels 8 gebildet sein oder aber auch als separates Bauteil wärmeleitend an den Brennerdeckel 8 angekoppelt sein. Z.B. kann der Luftwärmetauscher 8b durch an der Außenwand des Brennerdeckels 8 angeformte Wärmetauscherrippen gebildet sein. Bei der Ausführungsform ist durch die beschriebene Gestaltung das Brennstoffrohr 6 thermisch an den Brennerdeckel 8 angebunden, sodass der Brennerdeckel 8 als Wärmesenke für das Brennstoffrohr 6 dient. Aufgrund der Ausgestaltung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung weist der Brennerdeckel 8 eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und die Wärme wird effizient zu dem Luftwärmetauscher 8b geleitet, an dem sie an die zugeführte Brennluft abgegeben wird. Ferner wird die Temperatur des Brennerdeckels 8 im Betrieb dadurch möglichst gering gehalten, dass eine thermische Isolation des Brennerdeckels 8 von heißen Bauteilen bereitgestellt ist. Dies wird z.B. dadurch erreicht, dass die Brennkammer 7 nur über eine im Wesentlichen linienförmige Kontaktstelle mit dem Brennerdeckel 8 verbunden ist und nicht über eine flächige Auflage.
Da der Brennerdeckel 8 in der beschriebenen Weise effektiv als Wärmesenke für das Brennstoffrohr 6 dient, kann ein Verkleben bzw. Verstopfen von Brennstoff in dem Brennstoffrohr 6 durch eine unerwünscht hohe Wärmeeinwirkung zuverlässig verhindert werden, ohne dass eine separate Wärmesenke als separates, weiteres Bauteil vorgesehen zu werden braucht.
Obwohl dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist und auch nicht ausdrücklich beschrieben wurde, ist der Brennraum 4 in bekannter Weise von einem Wärmetauscher zur Übertragung der freigesetzten Wärme auf ein zu erwärmendes Medium, wie z.B. Luft oder eine Flüssigkeit, umge- ben. Ferner ist in an sich bekannter Weise ein Gehäuse vorgesehen, in dem der Verdampferbrenner aufgenommen ist und das eine adäquate Luftführung für die Brennluftzufuhr bereitstellt.

Claims

Patentansprüche
Verdampferbrenner (1) für ein mobiles Heizgerät mit:
einer Brennkammer (7), die einen Brennraum (4) zur Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft umgibt;
einer Verdampferaufnahme (2) zur Aufnahme eines Verdampferkörpers (5) zum Verdampfen flüssigen Brennstoffs, die an einer Rückseite des Brennraums (4) angeordnet ist;
einem Brennerdeckel (8), der den Brennraum (4) rückseitig der Verdampferaufnahme (2) verschließt und der mit der Brennkammer (7) verbunden ist; und
einem Brennstoffrohr (6) zum Zuführen des Brennstoffs zu dem Verdampferkörper (5), das in die Verdampferaufnahme (2) mündet;
wobei das Brennstoffrohr (6) thermisch an den Brennerdeckel (8) angekoppelt ist und der Brennerdeckel (8) mit einem Luftwärmetauscher (8b) zur Kühlung des Brennerdeckels (8) versehen ist, über den im Betrieb zugeführte Brennluft leitbar ist.
Verdampferbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerdeckel (8) mit der Brennkammer (7) nur über eine im Wesentlichen linienförmige Kontaktstelle verbunden ist.
Verdampferbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftwärmetauscher (8b) eine Mehrzahl von Wärmetauscherrippen aufweist.
Verdampferbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftwärmetauscher (8b) in der Brennluftzuführung stromaufwärts des Brennraums (4) angeordnet ist.
Verdampferbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerdeckel (8) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Verdampferbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerdeckel (8) und die Verdampferaufnahme (2) als separate Bauteile ausgebildet sind.
Verdampferbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerdeckel (8) und die Verdampferaufnahme (2) räumlich voneinander beabstandet angeordnet sind.
Verdampferbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (7) eine Mehrzahl von Löchern (7a) zur Zuführung von Brennluft in den Brennraum (4) aufweist.
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