EP2912376A1 - Heating device operated with liquid fuel - Google Patents

Heating device operated with liquid fuel

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EP2912376A1
EP2912376A1 EP13762412.8A EP13762412A EP2912376A1 EP 2912376 A1 EP2912376 A1 EP 2912376A1 EP 13762412 A EP13762412 A EP 13762412A EP 2912376 A1 EP2912376 A1 EP 2912376A1
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EP
European Patent Office
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fuel pump
fuel
additional volume
pressure
pump
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13762412.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Nico Soppa
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Valeo Thermal Commercial Vehicles Germany GmbH
Original Assignee
Spheros GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Spheros GmbH filed Critical Spheros GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
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    • F23N2241/14—Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Definitions

  • the invention relates to a heating device operated with liquid fuel referred to in the preamble of claim 1 and a suitable for such a heater fuel pump.
  • the term "line” refers to all types of cavities and hollow bodies which are able to serve as a flow path for a fluid, in particular a liquid, and which for this purpose have at least one inlet and at least one outlet opening. These include next to pipelines eg through holes in any Au datedform having solids, channels, which are closed on all sides except for access and exit openings, etc. ..
  • the term "line area” several such flow-connected or connectable lines understood that also with one or more blind-hole-like, ie only a connection opening having holes or depressions may be connected, which are designed for receiving and storing a fluid, in particular a liquid.
  • the heaters discussed here come either in the form of heaters or heating systems that are installed in passenger cars, buses, rail vehicles and the like and used to heat the interiors of these vehicles or for preheating the radiator water, for example, diesel engines, or as fixed heating systems, for example Heating buildings used.
  • They include a fuel pump, with the aid of which the liquid fuel is sucked from a reservoir or tank and fed to a pressure line region in which a defined by a pressure regulator or pressure limiter, increased pressure prevails and flows out of the fuel to a spray nozzle, through which it is injected to form a burner flame in a burner chamber.
  • a shut-off device e.g. be designed as a magnetic shut-off valve and can be closed to interrupt the fuel supply to the atomizer.
  • This operating phase in which the shut-off device is closed so that no fuel can reach the atomizer nozzle and exit from it, serves to build up the required operating pressure in the pressure line region. Too much subsidized fuel, which the pressure line area can no longer absorb, is returned by means of the pressure regulator via a branching from the pressure line area return line into the tank. b) Heating operation
  • the shut-off device is opened, it emerges fuel from the atomizer and forms after ignition in the burner chamber serving for heating flame.
  • an overfeed must take place, ie the pump must supply more fuel to the pressure line area during heating operation than exits through the atomizer nozzle Fuel returns to the tank via the return line c)
  • shut-off device In this phase of operation the shut-off device is closed again, no fuel escapes from the atomizer nozzle and the flame is extinguished. For cooling but run the fan and with him the fuel pump on. The pumped fuel flows back to the tank via the return line.
  • the amount of suction-side negative pressure generated by the fuel pump depends on numerous factors, such as e.g. the components in the intake manifold (including fuel filter), the length of the intake manifold, the pump speed, the temperature of the viscosity of the fuel being pumped, etc.
  • Gas bubbles of various sizes can occur in the fuel delivered in the intake system because, when the negative pressure reaches certain values, the fuel evaporates and / or there are leaks in the fuel system for the ingress of air bubbles, and / or because of Storage tank formed gas bubbles are sucked.
  • the gaseous constituents account for a certain proportion of the total volume delivered by the pump, in conjunction with the pressure regulator, it can result in both a significant pressure drop in the downstream of the displacer the pump lying pressure line area as well as a suspension of the delivery of the fuel come.
  • a disadvantage of these remedial measures is that additional components must be used, which significantly increase the production costs for such a system.
  • the invention has the object, a heating device of the type mentioned in such a way that gas bubbles that are sucked by the fuel pump with the fuel, not or at least far less often than in the prior art lead to failure of the heater.
  • the at least one additional volume effecting this stabilization of the heating process can be assigned to the part of the pressure line region between the displacer of the fuel pump, the shut-off device and the pressure regulator if a shut-off device for interrupting the fuel supply to the atomizer nozzle is provided in the pressure line region.
  • the additional volume or the additional volumes can be assigned to the respective part of the pressure line region either by extending already existing line sections and / or by increasing their cross-section.
  • An alternative is to connect short and small cross-section formed, pressure-side line sections via a branch line with a storage or storage chamber for the pressurized fuel.
  • the size of the inventively provided additional volume or additional volumes, which is required to achieve the effect of reducing and shortening a occurring during the suction of gas bubbles pressure drop on the pressure side of the fuel pump depends in a particular case on a number of factors, such as in the regular operation of the fuel Pump per unit time to be delivered fuel volume, the ratio of line volume on the suction side to that on the pressure side of the fuel pump, etc., can be determined by the skilled person but readily by appropriate tests.
  • Figure 1 is a schematic representation of a heating device according to the invention, in which the additional volumes are formed by extension and / or extension of already existing line areas, and
  • Fig. 2 is a schematic representation of a heating device according to the invention, in which the additional volumes are formed as additional storage chambers, which are connected by branch lines with the already existing line sections.
  • a fuel pump 1 is shown, the displacer 2 is driven by a motor 3 and although it is preferably a gear pump, which may alternatively be but any other type of pump.
  • the engine 3 can either be an independent unit or integrated into the fuel pump 1 as shown.
  • the fuel pump 1 sucks fuel from a fuel tank 6 via an intake pipe 4, as indicated by the arrow S.
  • a pump-internal line 7 leads to a shut-off valve 8 designed as a shut-off device, to which a further line 9 connects, which supplies the fuel to a spray nozzle 10 through which it into a (not shown ) Combustion chamber is injected to be burned there in a flame 1 1.
  • the check valve 8 is actuated via an electromagnet 12 and serves to be closed when no heating operation is running.
  • the prevailing in the lines 7 and 9 pressure which may be in the above-mentioned pumps of the Applicant typically in a range of 9 to 10 bar is defined by an adjustable pressure regulator 14, the return from the fuel pump 1 to a return line 16 returns much funded fuel in the fuel tank 6, as indicated by the arrow R.
  • the return line 16 instead of opening into the fuel tank 6 in the intake passage 4, as indicated by the dotted line 17 (Single line system).
  • the leading into the fuel tank 6 branch of the return line 16 is omitted in this case.
  • shut-off valve 8 the solenoid 12 serving to actuate it, and the pressure regulator are integrated into the fuel pump 1, i. shown assembled with the pump body, while the generally mounted on a (non-illustrated) nozzle assembly scrubber pump 10 to the fuel pump 1 has a slightly greater distance.
  • At least one additional volume 20, 22 is provided beyond the minimum volume required for the fluid connection of all these components, which is assigned to the parts of the pressure line area that are between the displacer 2 of the fuel pump 1, the pressure regulator 14 and the shut-off valve 8 and / or between the shut-off valve 8 and the atomizer nozzle 10.
  • Fig. 2 shows additional volumes 24, 26 which are connected by branch lines 27, 29 with the lines 7 and 9 and thus are not directly in the flow paths from the displacer 2 of the fuel pump 1 to the check valve 8 and from this to the atomizer 10 lead.
  • additional volumes 24, 26 can also be arranged inside the pump and / or outside the pump, depending on the specific circumstances of the individual case, and can be combined with the additional volumes 20, 22 in any desired manner.
  • the total size of the additional volume (s) 20, 22, 24, 26 may preferably be more than 100 mm 3 , particularly preferably more than 200 mm 3 and very particularly preferably more than 400 mm 3 , or in a range of 10% to 60%. , more preferably from 20% to 50% and most preferably from 30% to 40% of the minimum volume required to connect the components located on the pressure side of the displacer 2 of the fuel pump 2 in any case required.

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Abstract

The invention relates to a heating device operated with liquid fuel, having a fuel pump (1) that comprises a displacement element (2) and is used to suction the liquid fuel out of a tank (6) and feed it to a pressure-conducting region (7, 9), in which an elevated pressure defined by a pressure regulator (14) exists and which transmits the fuel to an atomizer nozzle (10), from which it exits into a combustion chamber to form a burner flame (11). In order to avoid interruptions of operation, the pressure-conducting region (7, 9) comprises at least one additional volume (20, 22), the size of which is selected such that the pressure drop occurring in the pressure-conducting region (7, 9) during suction of gas bubbles does not lead to a lasting interruption of fuel delivery by the fuel pump (1). The additional volume (20) can be integrated directly into the pump or the additional volume (22) can be integrated into the nozzle pipe.

Description

FAHRZEUGHEIZGERÄT MIT BRENNSTOFF-DRUCKSPEICHER IN DÜSENNÄHE  VEHICLE HEATER WITH FUEL PRESSURE MEMORY NEAR THE DÜSENNÄHE
Die Erfindung betrifft eine mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizeinrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art sowie eine für eine solche Heizeinrichtung geeignete Brennstoffpumpe. The invention relates to a heating device operated with liquid fuel referred to in the preamble of claim 1 and a suitable for such a heater fuel pump.
Im Folgenden werden mit dem Ausdruck„Leitung" alle Arten von Hohlräumen und Hohlkörpern bezeichnet, die in der Lage sind, für ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit als Strömungsweg zu dienen, und die zu diesem Zweck wenigstens eine Zutritts- und wenigstens eine Austrittsöffnung aufweisen. Hierzu gehören neben Rohrleitungen z.B. auch durchgehende Bohrungen in eine beliebige Au ßenform aufweisenden Festkörpern, Kanäle, die mit Ausnahme von Zutritts- und Austrittsöffnungen allseitig geschlossen sind, usw.. Unter dem Ausdruck „Leitungsbereich" werden mehrere derartige miteinander strömungsmäßig verbundene bzw. verbindbare Leitungen verstanden, die auch mit einer oder mehreren sacklochartigen, d.h. nur eine Verbindungsöffnung aufweisenden Bohrungen oder Vertiefungen verbunden sein können, die zum Aufnehmen und Speichern eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit ausgebildet sind. In the following, the term "line" refers to all types of cavities and hollow bodies which are able to serve as a flow path for a fluid, in particular a liquid, and which for this purpose have at least one inlet and at least one outlet opening. These include next to pipelines eg through holes in any Au ßenform having solids, channels, which are closed on all sides except for access and exit openings, etc. .. The term "line area" several such flow-connected or connectable lines understood that also with one or more blind-hole-like, ie only a connection opening having holes or depressions may be connected, which are designed for receiving and storing a fluid, in particular a liquid.
Die hier behandelten Heizeinrichtungen kommen entweder in Form von Heizgeräten oder Heizsystemen, die in Personenkraftwagen, Omnibussen, Schienenfahrzeugen und dergleichen installiert werden und zum Heizen der Innenräume dieser Fahrzeuge oder aber auch zum Vorheizen des Kühlerwassers beispielsweise von Dieselmotoren dienen, oder als ortsfest installierte Heizanlagen beispielsweise zum Beheizen von Gebäuden zum Einsatz. The heaters discussed here come either in the form of heaters or heating systems that are installed in passenger cars, buses, rail vehicles and the like and used to heat the interiors of these vehicles or for preheating the radiator water, for example, diesel engines, or as fixed heating systems, for example Heating buildings used.
Sie umfassen eine Brennstoffpumpe, mit deren Hilfe der flüssige Brennstoff aus einem Vorratsbehälter bzw. Tank angesaugt und einem Druck-Leitungsbereich zugeführt wird, in welchem ein durch einen Druckregler oder Druckbegrenzer definierter, erhöhter Druck herrscht und aus dem heraus der Brennstoff zu einer Zerstäuberdüse strömt, durch die hindurch er zur Bildung einer Brennerflamme in einen Brennerraum eingespritzt wird. They include a fuel pump, with the aid of which the liquid fuel is sucked from a reservoir or tank and fed to a pressure line region in which a defined by a pressure regulator or pressure limiter, increased pressure prevails and flows out of the fuel to a spray nozzle, through which it is injected to form a burner flame in a burner chamber.
Häufig ist eine Absperrvorrichtung vorgesehen, die z.B. als Magnet-Absperrventil ausgebildet sein und geschlossen werden kann, um die Brennstoffzufuhr zur Zerstäuberdüse zu unterbrechen. Often, a shut-off device is provided, e.g. be designed as a magnetic shut-off valve and can be closed to interrupt the fuel supply to the atomizer.
Insbesondere bei Heizeinrichtungen, die ein gemeinsam mit der Brennstoffpumpe angetriebenes Gebläse umfassen, lassen sich drei typische Betriebsphasen unter- scheiden, denen gemeinsam ist, dass die Brennstoffpumpe läuft und Brennstoff aus dem Tank in den Druck-Leitungsbereich fördert: a) Vorlaufbetrieb In particular in the case of heating devices which comprise a fan driven jointly with the fuel pump, three typical operating phases can be defined. which has in common that the fuel pump is running and fuel from the tank in the pressure line area promotes: a) forward operation
Diese Betriebsphase, in der die Absperrvorrichtung geschlossen ist, sodass kein Brennstoff zur Zerstäuberdüse gelangen und aus dieser austreten kann, dient dazu, im Druck-Leitungsbereich den erforderlichen Betriebsdruck aufzubauen. Zu viel geförderter Brennstoff, den der Druck-Leitungsbereich nicht mehr aufnehmen kann, wird mit Hilfe des Druckreglers über eine vom Druck- Leitungsbereich abzweigende Rückführleitung in den Tank zurückgeführt. b) Heizbetrieb  This operating phase, in which the shut-off device is closed so that no fuel can reach the atomizer nozzle and exit from it, serves to build up the required operating pressure in the pressure line region. Too much subsidized fuel, which the pressure line area can no longer absorb, is returned by means of the pressure regulator via a branching from the pressure line area return line into the tank. b) Heating operation
Die Absperrvorrichtung ist geöffnet, es tritt Brennstoff aus der Zerstäuberdüse aus und bildet nach erfolgter Zündung im Brennerraum die zur Heizung dienende Flamme. Damit der Druckregler in der Lage ist, im Druck-Leitungsbereich den erhöhten Betriebsdruck aufrecht zu erhalten, muss im Allgemeinen eine „Überförderung" stattfinden, d.h. die Pumpe muss im Heizbetrieb dem Druck-Leitungsbereich mehr Brennstoff zuführen, als durch die Zerstäuberdüse austritt. Der überschüssige Brennstoff fließt über die Rückführleitung zum Tank zurück. c) Nachlaufbetrieb  The shut-off device is opened, it emerges fuel from the atomizer and forms after ignition in the burner chamber serving for heating flame. In general, for the pressure regulator to be able to maintain the increased operating pressure in the pressure line area, an overfeed must take place, ie the pump must supply more fuel to the pressure line area during heating operation than exits through the atomizer nozzle Fuel returns to the tank via the return line c) Follow-up operation
In dieser Betriebsphase ist die Absperrvorrichtung wieder geschlossen, es tritt kein Brennstoff aus der Zerstäuberdüse aus und die Flamme ist erloschen. Zur Kühlung laufen aber das Gebläse und mit ihm die Brennstoffpumpe weiter. Der geförderte Brennstoff strömt über die Rückführleitung zum Tank zurück.  In this phase of operation the shut-off device is closed again, no fuel escapes from the atomizer nozzle and the flame is extinguished. For cooling but run the fan and with him the fuel pump on. The pumped fuel flows back to the tank via the return line.
Die Höhe des von der Brennstoffpumpe erzeugten, saugseitigen Unterdrucks ist von zahlreichen Faktoren abhängig, wie z.B. den Komponenten in der Ansaugleitung (einschließlich Brennstoff-Filter), der Länge der Ansaugleitung, der Pumpendrehzahl, der sich mit der Temperatur ändernden Viskosität des geförderten Brennstoffes usw.. The amount of suction-side negative pressure generated by the fuel pump depends on numerous factors, such as e.g. the components in the intake manifold (including fuel filter), the length of the intake manifold, the pump speed, the temperature of the viscosity of the fuel being pumped, etc.
In dem im Ansaugsystem geförderten Brennstoff können Gasblasen unterschiedlichster Größe auftreten, weil es dann, wenn der Unterdruck bestimmte Werte erreicht, zu einem Verdampfen des Brennstoffes kommt, und/oder weil im Brennstoffsystem zum Eindringen von Luftblasen führende Undichtigkeiten vorhanden sind, und/oder weil im Vorratstank gebildete Gasblasen mit angesaugt werden. Gas bubbles of various sizes can occur in the fuel delivered in the intake system because, when the negative pressure reaches certain values, the fuel evaporates and / or there are leaks in the fuel system for the ingress of air bubbles, and / or because of Storage tank formed gas bubbles are sucked.
Wenn die gasförmigen Bestandteile einen bestimmten Anteil des von der Pumpe geförderten Gesamtvolumens ausmachen, kann es im Zusammenspiel mit dem Druckregler sowohl zu einem erheblichen Druckabfall in dem hinter dem Verdränger der Pumpe liegenden Druck-Leitungsbereich als auch einem Aussetzen der Förderung des Brennstoffs kommen. When the gaseous constituents account for a certain proportion of the total volume delivered by the pump, in conjunction with the pressure regulator, it can result in both a significant pressure drop in the downstream of the displacer the pump lying pressure line area as well as a suspension of the delivery of the fuel come.
Dies führt in allen drei oben beschriebenen Betriebszuständen zu Problemen, weil die Brennstoffpumpe nach einem durch das Auftreten von Gasblasen verursachten völligen Zusammenbruch der Brennstoffförderung, wenn überhaupt, erst nach einiger Zeit in der Lage ist, diese selbsttätig wieder aufzunehmen. This leads to problems in all three operating conditions described above, because the fuel pump is after a time caused by the occurrence of gas bubbles complete collapse of the fuel delivery, if any, only after some time in a position to resume them automatically.
Insbesondere im Heizbetrieb besteht dann, wenn die Pumpe für einen gewissen Zeitraum nicht in der Lage ist, den erforderlichen Druck wieder aufzubauen und einzuregeln, die Gefahr, dass sich der durch die Zerstäuberdüse in dem Brennraum eingesprühte Brennstoffkegel so stark verändert oder völlig verschwindet, dass es zu einem Aussetzen der Verbrennung kommt. Heizeinrichtungen mit elektronischen Steuereinrichtungen verriegeln dann oftmals und es ist zunächst kein Heizbetrieb mehr möglich. In particular, in heating operation, if the pump for a certain period of time is unable to rebuild and regulate the required pressure, the risk that the fuel cone sprayed through the atomizer in the combustion chamber changed so much or completely disappears that it comes to a suspension of combustion. Heaters with electronic control devices then lock often and it is initially no more heating operation possible.
Bisher wird zur Überwindung dieser Probleme oftmals auf externe, zusätzliche Einrichtungen zur selbsttätigen bzw. automatischen Entlüftung des angesaugten Brennstoffes zurückgegriffen. Auch wird bei den Brennstoffleitungen von Zweistrang- auf Einstrang-Systeme umgestellt, die teilweise als Bypass zwischen Rückführleitung und Ansaugleitung ausgeführt werden. Auch werden teilweise Vorförder- pumpen eingesetzt, die das Unterdruck-Niveau in der Ansaugleitung wieder anheben. So far, to overcome these problems is often resorted to external, additional facilities for automatic or automatic ventilation of the sucked fuel. Also, the fuel lines are switched from two-line to single-line systems, which are sometimes designed as a bypass between the return line and the intake line. Partial feed pumps are also used, which raise the vacuum level in the intake line again.
Nachteilig an diesen Abhilfemaßnahmen ist, dass zusätzliche Komponenten verwendet werden müssen, welche die Herstellungskosten für ein solches System deutlich erhöhen. A disadvantage of these remedial measures is that additional components must be used, which significantly increase the production costs for such a system.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass Gasblasen, die durch die Brennstoffpumpe mit dem Brennstoff angesaugt werden, nicht oder zumindest weit weniger häufig als beim Stand der Technik zu einem Ausfall der Heizeinrichtung führen. In contrast, the invention has the object, a heating device of the type mentioned in such a way that gas bubbles that are sucked by the fuel pump with the fuel, not or at least far less often than in the prior art lead to failure of the heater.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammenge- fassten Merkmale vor. In order to achieve this object, the invention provides the features summarized in claim 1.
Bei den bisherigen Heizeinrichtungen der eingangs erwähnten Art bestand das Bestreben, das Volumen des Druck-Leitungsbereiches, d.h. zwischen dem Verdränger der Pumpe und der Brennstoff-Zerstäuberdüse möglichst klein zu halten. Einerseits sollte dadurch eine möglichst geringe Baugröße erzielt und überdies ein nach einer Beendigung des Heizbetriebes unter Umständen auftretendes Nachtropfen von Brennstoff aus der Zerstäuberdüse klein gehalten werden. In previous heaters of the type mentioned above, there has been an effort to increase the volume of the pressure line area, i. between the displacer of the pump and the fuel atomizer nozzle as small as possible. On the one hand, this was intended to achieve the smallest possible size and, moreover, a dripping of fuel out of the atomizing nozzle, which possibly occurs after the heating operation has ended, should be kept small.
So sind z.B. bei den dem Stand der Technik entsprechenden, konkret im Einsatz befindlichen Zahnradpumpen, die von der Anmelderin in von ihr hergestellte Fahrzeug-Heizgeräte bzw. -Heizsysteme eingebaut und auch als Ersatzteile vertrieben werden, sowohl der Druckregler als auch die Absperrvorrichtung als auch der die Zerstäuberdüse tragende Düsenstock in die Pumpe integriert, wodurch sich ein sehr kleines Volumen der diese Einheiten miteinander verbindenden Leitungen ergibt. Thus, for example, in the state of the art, actually in use gear pumps installed by the applicant in her produced by the vehicle heaters or heating systems and also distributed as spare parts Both the pressure regulator and the shut-off device as well as the atomizer nozzle-carrying nozzle are integrated into the pump, resulting in a very small volume of these units interconnecting lines.
Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, dass dann, wenn der zwischen dem Verdränger der Pumpe und der Zerstäuberdüse und/oder dem Druckregler liegende Druck-Leitungsbereich durch wenigstens ein Zusatzvolumen vergrößert wird, der Druckabfall, der druckseitig auftritt, wenn von der Brennstoffpumpe Gasblasen angesaugt werden, sowohl hinsichtlich seiner Größe als auch seiner zeitlichen Dauer erheblich verkleinert werden kann, so dass die Wahrscheinlichkeit eines vollständigen Abschaltens der Heizeinrichtung erheblich verringert wird. Surprisingly, it has now been found that when the pressure line region lying between the displacer of the pump and the atomizer nozzle and / or the pressure regulator is increased by at least one additional volume, the pressure drop which occurs on the pressure side when gas bubbles are sucked in by the fuel pump, can be significantly reduced both in size and in its duration, so that the likelihood of a complete shutdown of the heater is significantly reduced.
Das diese Stabilisierung des Heizvorganges bewirkende, wenigstens eine Zusatzvolumen kann dann, wenn im Druck-Leitungsbereich eine Absperrvorrichtung zum Unterbrechen der Brennstoffzufuhr zur Zerstäuberdüse vorgesehen ist, dem Teil des Druck-Leitungsbereichs zwischen dem Verdränger der Brennstoffpumpe, der Absperrvorrichtung und dem Druckregler zugeordnet sein. The at least one additional volume effecting this stabilization of the heating process can be assigned to the part of the pressure line region between the displacer of the fuel pump, the shut-off device and the pressure regulator if a shut-off device for interrupting the fuel supply to the atomizer nozzle is provided in the pressure line region.
Alternativ ist es möglich, zwei Zusatzvolumina vorzusehen, von denen das eine dem Teil des Druck-Leitungsbereichs zwischen dem Verdränger der Brennstoffpumpe, der Absperrvorrichtung und dem Druckregler und das andere dem Teil des Druck- Leitungsbereichs zwischen der Absperrvorrichtung und der Zerstäuberdüse zugeordnet ist. In diesem Fall kann ein unerwünschtes Nachtropfen durch eine mit einem steuerbaren Entleerungsventil versehene Entleerungsleitung vermieden werden, mit deren Hilfe Brennstoff, der sich nach Beenden des Heizbetriebes noch zwischen der Absperrvorrichtung und der Zerstäuberdüse befindet, zum Vorratsbehälter zurückgeführt wird. Alternatively, it is possible to provide two additional volumes, one of which is assigned to the part of the pressure line area between the displacer of the fuel pump, the shut-off device and the pressure regulator and the other part of the pressure line area between the shut-off device and the atomizer nozzle. In this case, an unwanted dripping can be avoided by a provided with a controllable drain valve drain line, with the help of which fuel, which is after completion of the heating operation still between the shut-off device and the atomizer, is returned to the reservoir.
Das Zusatzvolumen bzw. die Zusatzvolumina können dem jeweiligen Teil des Druck-Leitungsbereichs entweder dadurch zugeordnet werden, dass ohnehin vorhandene Leitungsabschnitte verlängert und/oder hinsichtlich ihres Querschnitts vergrößert ausgebildet werden. The additional volume or the additional volumes can be assigned to the respective part of the pressure line region either by extending already existing line sections and / or by increasing their cross-section.
Eine Alternative besteht darin, kurz und mit kleinem Querschnitt ausgebildete, druckseitige Leitungsabschnitte über eine Abzweigleitung mit einer Speicher- bzw. Vorratskammer für den unter Druck stehenden Brennstoff zu verbinden. An alternative is to connect short and small cross-section formed, pressure-side line sections via a branch line with a storage or storage chamber for the pressurized fuel.
Gemäß der Erfindung können auch Kombinationen dieser verschiedenen Ausbildungsarten des Zusatzvolumens bzw. der mehreren Zusatzvolumina vorgesehen werden. According to the invention, it is also possible to provide combinations of these different types of training of the additional volume or of the several additional volumes.
Die Größe des erfindungsgemäß vorgesehenen Zusatzvolumens oder der Zusatzvolumina, die zur Erzielung des Effektes der Verkleinerung und zeitlichen Verkürzung eines beim Ansaugen von Gasblasen auftretenden Druckabfalls auf der Druckseite der Brennstoffpumpe erforderlich ist, hängt im konkreten Einzelfall von einer Reihe von Faktoren ab, wie z.B. dem im regulären Betrieb von der Brennstoff- pumpe je Zeiteinheit zu fördernden Brennstoffvolumen, dem Verhältnis von Leitungsvolumen auf der Saugseite zu dem auf der Druckseite der Brennstoffpumpe usw., kann vom Fachmann aber ohne weiteres durch entsprechende Versuche ermittelt werden. The size of the inventively provided additional volume or additional volumes, which is required to achieve the effect of reducing and shortening a occurring during the suction of gas bubbles pressure drop on the pressure side of the fuel pump depends in a particular case on a number of factors, such as in the regular operation of the fuel Pump per unit time to be delivered fuel volume, the ratio of line volume on the suction side to that on the pressure side of the fuel pump, etc., can be determined by the skilled person but readily by appropriate tests.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: The invention will be described below by means of embodiments with reference to the drawing; in this shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung, bei der die Zusatzvolumina durch Erweiterung und/oder Verlängerung ohnehin vorhandener Leitungsbereiche ausgebildet sind, und Figure 1 is a schematic representation of a heating device according to the invention, in which the additional volumes are formed by extension and / or extension of already existing line areas, and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung, bei der die Zusatzvolumina als zusätzliche Speicherkammern ausgebildet sind, die durch Abzweigleitungen mit den ohnehin vorhandenen Leitungsabschnitten verbunden sind. Fig. 2 is a schematic representation of a heating device according to the invention, in which the additional volumes are formed as additional storage chambers, which are connected by branch lines with the already existing line sections.
In den Figuren sind gleiche Teile und Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In the figures, like parts and components are designated by the same reference numerals.
In beiden Figuren ist eine Brennstoffpumpe 1 dargestellt, deren Verdränger 2 durch einen Motor 3 angetrieben wird und bei der es sich zwar vorzugsweise um eine Zahnradpumpe handelt, die alternativ aber auch ein beliebiger anderer Pumpentyp sein kann. Der Motor 3 kann entweder in der dargestellten Weise eine selbständige Einheit oder in die Brennstoffpumpe 1 integriert sein. In both figures, a fuel pump 1 is shown, the displacer 2 is driven by a motor 3 and although it is preferably a gear pump, which may alternatively be but any other type of pump. The engine 3 can either be an independent unit or integrated into the fuel pump 1 as shown.
Die Brennstoffpumpe 1 saugt über eine Ansaugleitung 4 Brennstoff aus einem Brennstofftank 6 an, wie dies durch den Pfeil S zum Ausdruck gebracht ist. The fuel pump 1 sucks fuel from a fuel tank 6 via an intake pipe 4, as indicated by the arrow S.
Auf der Druckseite des Verdrängers 2 der Brennstoffpumpe 1 führt zunächst eine pumpeninterne Leitung 7 zu einer als Absperrventil 8 ausgebildeten Absperrvorrichtung, an die sich eine weitere Leitung 9 anschließt, die den Brennstoff einer Zerstäuberdüse 10 zuführt, durch die hindurch er in einen (nicht weiter dargestellten) Brennraum eingespritzt wird, um dort in einer Flamme 1 1 verbrannt zu werden. On the pressure side of the displacer 2 of the fuel pump 1, first a pump-internal line 7 leads to a shut-off valve 8 designed as a shut-off device, to which a further line 9 connects, which supplies the fuel to a spray nozzle 10 through which it into a (not shown ) Combustion chamber is injected to be burned there in a flame 1 1.
Das Absperrventil 8 ist über einen Elektromagneten 12 betätigbar und dient dazu, dann, wenn kein Heizbetrieb läuft, geschlossen zu werden. The check valve 8 is actuated via an electromagnet 12 and serves to be closed when no heating operation is running.
Der in den Leitungen 7 und 9 herrschende Druck, der bei den oben erwähnten Pumpen der Anmelderin typischer Weise in einem Bereich von 9 bis 10 bar liegen kann, wird durch einen einstellbaren Druckregler 14 definiert, der über eine Rückführleitung 16 den von der Brennstoffpumpe 1 zu viel geförderten Brennstoff in den Brennstofftank 6 zurückleitet, wie dies durch den Pfeil R angedeutet ist. Anstelle dieses Zweistrangsystems kann die Rückführleitung 16 statt in den Brennstofftank 6 in die Ansaugleitung 4 münden, wie dies durch die punktierte Linie 17 angedeutet ist (Einstrangsystem). Der in den Brennstofftank 6 führende Zweig der Rückführleitung 16 entfällt in diesem Fall. The prevailing in the lines 7 and 9 pressure, which may be in the above-mentioned pumps of the Applicant typically in a range of 9 to 10 bar is defined by an adjustable pressure regulator 14, the return from the fuel pump 1 to a return line 16 returns much funded fuel in the fuel tank 6, as indicated by the arrow R. Instead of this two-line system, the return line 16 instead of opening into the fuel tank 6 in the intake passage 4, as indicated by the dotted line 17 (Single line system). The leading into the fuel tank 6 branch of the return line 16 is omitted in this case.
Das für die Weiterleitung des Brennstoffes vom Verdränger 2 der Brennstoffpumpe 1 zur Zerstäuberdüse 10 unbedingt erforderliche, auch beim Stand der Technik vorhandene Minimalvolumen ist dadurch angedeutet, dass die Leitungen 7 und 9 mit dünnen Linien gezeichnet sind. The absolutely necessary for the forwarding of the fuel from the displacer 2 of the fuel pump 1 to the atomizer 10, also existing in the prior art minimum volume is indicated by the fact that the lines 7 and 9 are drawn with thin lines.
Weiterhin sind in den Figuren 1 und 2 das Absperrventil 8, der zu seiner Betätigung dienende Elektromagnet 12 und der Druckregler als in die Brennstoffpumpe 1 integrierte, d.h. mit dem Pumpenkörper zusammengebaute Einheiten dargestellt, während die im allgemeinen auf einem (nicht näher dargestellten) Düsenstock montierte Zersäuberpumpe 10 zur Brennstoffpumpe 1 einen etwas größeren Abstand aufweist. Furthermore, in Figures 1 and 2, the shut-off valve 8, the solenoid 12 serving to actuate it, and the pressure regulator are integrated into the fuel pump 1, i. shown assembled with the pump body, while the generally mounted on a (non-illustrated) nozzle assembly scrubber pump 10 to the fuel pump 1 has a slightly greater distance.
Diese Anordnung ist jedoch nicht zwingend; so können einzelne, alle oder beliebige Kombinationen der Einheiten 8, 12 oder 14 vom Pumpenkörper getrennt positioniert sein. In diesem Fall sind dann zumindest Teile der Leitung 7 pumpenextern. Andererseits kann der Düsenstock unmittelbar mit der Pumpe 2 zusammengebaut sein, sodass es sich dann bei der Leitung 9 ebenfalls um eine pumpeninterne Leitung handelt. Erfindungsgemäß können auch beliebige andere Variationen und Kombinationen der eben genannten Anordnungsmöglichkeiten vorgesehen sein. However, this arrangement is not mandatory; Thus, individual, any or any combination of units 8, 12 or 14 may be positioned separately from the pump body. In this case, then at least parts of the line 7 pump external. On the other hand, the nozzle can be assembled directly with the pump 2, so that it is then in the line 9 is also an in-pump line. According to the invention, any other variations and combinations of the aforementioned arrangement possibilities can also be provided.
In jedem dieser Fälle ist erfindungsgemäß über das zur strömungsmäßigen Verbindung aller diese Bestandteile erforderliche Minimalvolumen hinaus wenigstens ein Zusatzvolumen 20, 22 vorgesehen, das den Teilen des Druck-Leitungsbereichs zugeordnet ist, die zwischen dem Verdränger 2 der Brennstoffpumpe 1 , dem Druckregler 14 und dem Absperrventil 8 und/oder zwischen dem Absperrventil 8 und der Zerstäuberdüse 10 liegen. In each case, according to the invention, at least one additional volume 20, 22 is provided beyond the minimum volume required for the fluid connection of all these components, which is assigned to the parts of the pressure line area that are between the displacer 2 of the fuel pump 1, the pressure regulator 14 and the shut-off valve 8 and / or between the shut-off valve 8 and the atomizer nozzle 10.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Zuordnung in der Weise, dass der Querschnitt der ohnehin vorhandenen Leitungen 7 und 9 entweder unmittelbar oder durch die Ausbildung von Parallelleitungen vergrößert ist, wie dies durch gestrichelt dargestellte Rechtecke angedeutet ist, welche diese Leitungsabschnitte 7 und 9 umgebend. Jedes dieser Zusatzvolumina 20, 22 kann entweder für sich allein oder gemeinsam mit dem jeweils anderen vorgesehen sein. In the embodiment shown in Fig. 1, this assignment takes place in such a way that the cross section of the already existing lines 7 and 9 is increased either directly or by the formation of parallel lines, as indicated by dashed lines shown rectangles, which line sections 7 and 9 surrounding. Each of these additional volumes 20, 22 may be provided either alone or together with the other.
Demgegenüber zeigt Fig. 2 Zusatzvolumina 24, 26, die durch Abzweigleitungen 27, 29 mit den Leitungen 7 bzw. 9 verbunden sind und somit nicht direkt in den Strömungswegen liegen, die vom Verdränger 2 der Brennstoffpumpe 1 zum Absperrventil 8 bzw. von diesem zur Zerstäuberdüse 10 führen. In contrast, Fig. 2 shows additional volumes 24, 26 which are connected by branch lines 27, 29 with the lines 7 and 9 and thus are not directly in the flow paths from the displacer 2 of the fuel pump 1 to the check valve 8 and from this to the atomizer 10 lead.
Auch diese Zusatzvolumina 24, 26 können je nach den spezifischen Gegebenheiten des Einzelfalls pumpenintern und/oder pumpenextern angeordnet und in beliebiger Weise mit den Zusatzvolumina 20, 22 kombiniert werden. Die Gesamtgröße des oder der Zusatzvolumina 20, 22, 24, 26 kann vorzugsweise mehr als 100 mm3, besonders bevorzugt mehr als 200 mm3 und ganz besonders bevorzugt mehr als 400 mm3 betragen, bzw. in einem Bereich von 10 % bis 60 %, besonders bevorzugt von 20 % bis 50 % und ganz besonders bevorzugt von 30 % bis 40 % des minimal erforderlichen Volumens liegen, das zur Verbindung der auf der Druckseite des Verdrängers 2 der Brennstoffpumpe 2 befindlichen Komponenten in jedem Fall erforderlich ist. These additional volumes 24, 26 can also be arranged inside the pump and / or outside the pump, depending on the specific circumstances of the individual case, and can be combined with the additional volumes 20, 22 in any desired manner. The total size of the additional volume (s) 20, 22, 24, 26 may preferably be more than 100 mm 3 , particularly preferably more than 200 mm 3 and very particularly preferably more than 400 mm 3 , or in a range of 10% to 60%. , more preferably from 20% to 50% and most preferably from 30% to 40% of the minimum volume required to connect the components located on the pressure side of the displacer 2 of the fuel pump 2 in any case required.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizeinrichtung mit einer Brennstoffpumpe (1 ), die einen Verdränger (2) umfasst und dazu dient, den flüssigen Brennstoff aus einem Tank (6) anzusaugen und einem Druck-Leitungsbereich (7, 9) zuzuführen, in dem ein durch einen Druckregler (14) definierter, erhöhter Druck herrscht und der den Brennstoff zu einer Zerstäuberdüse (10) weiterleitet, aus der heraus er zur Bildung einer Brennerflamme (1 1 ) in einen Brennraum eintritt, 1 . A liquid fuel powered heater comprising a fuel pump (1) comprising a displacer (2) for sucking the liquid fuel from a tank (6) and supplying it to a pressure line section (7, 9) in which one passes through Pressure regulator (14) defined, increased pressure prevails and the fuel to an atomizer nozzle (10) passes, from which he enters to form a burner flame (1 1) in a combustion chamber,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Druck-Leitungsbereich (7, 9) wenigstens ein Zusatzvolumen (20, 22; 24, 26) umfasst, dessen Größe so gewählt ist, dass der im Druck-Leitungsbereich (7, 9) beim Ansaugen von Gasblasen auftretende Druckabfall nicht zu einem längerfristigen Aussetzen der Brennstoffförderung durch die Brennstoffpumpe (1 ) führt.  in that the pressure line region (7, 9) comprises at least one additional volume (20, 22, 24, 26) whose size is chosen so that the pressure drop occurring in the pressure line region (7, 9) during the aspiration of gas bubbles does not become a Long-term exposure of the fuel delivery by the fuel pump (1) leads.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 , bei der zwischen dem Verdränger (2) der Brennstoffpumpe (1 ) und der Zerstäuberdüse (10) ein Absperrventil (8) zum Unterbrechen der Brennstoffzufuhr zur Zerstäuberdüse (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzvolumen (20; 24) zwischen dem Verdränger (2) der Brennstoffpumpe (1 ) und dem Absperrventil (8) vorgesehen ist. 2. Heating device according to claim 1, wherein between the displacer (2) of the fuel pump (1) and the atomizer nozzle (10) a shut-off valve (8) for interrupting the fuel supply to the atomizer nozzle (10) is provided, characterized in that the additional volume ( 20, 24) between the displacer (2) of the fuel pump (1) and the shut-off valve (8) is provided.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zwischen dem Verdränger (2) der Brennstoffpumpe (1 ) und der Zerstäuberdüse (10) ein Absperrventil (8) zum Unterbrechen der Brennstoffzufuhr zur Zerstäuberdüse (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzvolumen (22; 26) zwischen dem Absperrventil (8) und der Zerstäuberdüse (10) vorgesehen ist. 3. Heating device according to claim 1 or 2, wherein between the displacer (2) of the fuel pump (1) and the atomizer nozzle (10) a shut-off valve (8) for interrupting the fuel supply to the atomizer nozzle (10) is provided, characterized in that the Additional volume (22; 26) between the shut-off valve (8) and the atomizer nozzle (10) is provided.
4. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (20, 22; 24, 26) im Inneren der Brennstoffpumpe (1 ) untergebracht ist. 4. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the additional volume (20, 22, 24, 26) is accommodated in the interior of the fuel pump (1).
5. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (24, 26) als eine mit dem Druck-Leitungsbereich (7, 9) über eine Abzweigleitung (27, 29) in Verbindung stehende Kammer ausgebildet ist, die nicht unmittelbar in dem vom Verdränger (2) der Brennstoffpumpe (1 ) zur Zerstäuberdüse (10) führenden Strömungsweg angeordnet ist. 5. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the additional volume (24, 26) is formed as a with the pressure line region (7, 9) via a branch line (27, 29) in communication chamber which is not arranged directly in the flow path leading from the displacer (2) of the fuel pump (1) to the atomizer nozzle (10).
6. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (20, 22) als Erweiterung von in dem vom Verdränger (2) der Brennstoff pumpe (1 ) zur Zerstäuberdüse (10) führenden Strömungsweg ohnehin vorhandenen Leitungen ausgebildet ist. 6. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the additional volume (20, 22) formed as an extension of in the from the displacer (2) of the fuel pump (1) to the atomizer nozzle (10) leading flow path anyway existing lines is.
7. Brennstoffpumpe (1 ) für eine Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (20, 22; 24, 26) im Inneren der Brennstoffpumpe (1 ) angeordnet ist. 7. Fuel pump (1) for a heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the additional volume (20, 22; 24, 26) is arranged in the interior of the fuel pump (1).
8. Brennstoffpumpe (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zahnrad-Brennstoffpumpe (1 ) ist. 8. Fuel pump (1) according to claim 7, characterized in that it is a gear-fuel pump (1).
9. Brennstoffpumpe (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, die einen Brennstoffpumpendeckel (1 ) aufweist, der einen zur Halterung der Zerstäuberdüse (10) dienenden Düsenstock trägt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (20, 22; 24, 26) im Brennstoffpumpendeckel (1 ) ausgebildet ist. 9. Fuel pump (1) according to claim 7 or 8, which has a fuel pump cover (1) which carries a nozzle holder for holding the atomizer nozzle (10), characterized in that at least a portion of the additional volume (20, 22, 24, 26 ) is formed in the fuel pump cover (1).
10. Brennstoffpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (20, 22; 24, 26) im Inneren des Pumpengehäuses ausgebildet ist. 10. Fuel pump (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that at least part of the additional volume (20, 22; 24, 26) is formed in the interior of the pump housing.
1 1 . Brennstoffpumpe (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Zusatzvolumens (22; 26) im Düsenstock ausgebildet ist. 1 1. Fuel pump (1) according to claim 9 or 10, characterized in that at least a part of the additional volume (22; 26) is formed in the nozzle.
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