KR20230145602A - 차량용 버너 및 적어도 하나의 이러한 버너를 구비한 차량 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 내연 기관(12)의 배기가스가 관류할 수 있는 배기관(26)용 버너(42)에 관한 것으로, 이 버너는 공기와 액체 연료를 포함하는 혼합기가 내부에서 점화되어 연소될 수 있는 연소실(58); 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제1 공기 부분의 스월 유동을 일으키는 내측 스월 챔버(62)로서, 당해 내측 스월 챔버(62)를 관류하는 상기 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제1 공기 부분을 상기 내측 스월 챔버(62)로부터 방출될 수 있게 하는 제1 유출구(64)를 갖는, 내측 스월 챔버; 및 상기 액체 연료가 관류할 수 있고 상기 연료를 상기 내측 스월 챔버(62)로 유입될 수 있게 하는 유입 요소(66) - 상기 유입 요소(66)에서 방출된 연료는 상기 내측 스월 챔버의 제1 유출구(64)를 통해서도 유동할 수 있음 - 를 포함한다.
Description
본 발명은 차량의 내연 기관의 배기가스가 관류할 수 있는 배기관에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 이러한 버너를 구비한 차량에 관한 것이다.
내연 기관 및 배기관이라고도 하는 배기 시스템을 갖춘 차량은 일반적인 선행 기술 및 특히 양산차 제작에서 공지되어 있다. 내연 기관이라고도 하는 각각의 내연 엔진으로부터 나오는 배기가스는 각각의 배기관을 관류할 수 있다.
각각의 내연 기관의 일부 작동 상태 또는 작동 상황에서, 예를 들어, 배기관에 배치된 배기가스 후처리 장치를 빠르게 가열하고/가열하거나 가온 상태로 유지하기 위해서는 배기가스의 높은 온도가 바람직할 수 있지만, 이러한 작동 상태 또는 작동 상황에서는 배기가스의 온도가 충분히 높지 않다.
독일 특허 공보 DE 37 29 861 C2호는 차량의 내연 기관의 배기가스가 관류할 수 있는 배기관용 버너로서, 내부에서 공기와 액체 연료를 포함하는 혼합기가 점화되어 연소될 수 있는 연소실을 포함하는 버너를 개시하고 있다. 버너는 제1 공기 부분이 관류할 있고 제1 공기 부분의 스월 유동을 실현하는 내측 스월 챔버를 가지며, 내측 스월 챔버는 제1 공기 부분이 내측 스월 챔버에서 방출될 수 있는 제1 유출구를 갖는다. 유입 요소에 의해 액체 연료가 내측 스월 챔버로 유입될 수 있다. 제2 스월 챔버는 적어도 길이 영역에서 내측 스월 챔버를 원주 방향으로 감싼다. 제2 스월 챔버는 제2 공기 부분에 의해 관류되고, 제2 공기 부분의 스월 유동을 실현한다. 제2 스월 챔버는, 제2 공기 부분 및 제1 공기 부분과 액체 연료가 내측 스월 챔버에서 연소실로 도입될 수 있는 제2 유출구를 갖는다. 제1 유출구는 유동 방향으로 의도에 따라 가공된 단부 가장자리, 즉 분무립에 의해 형성되고, 제1 유출구를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향으로 단부 가장자리까지 가늘어지는 단부 가장자리에서 종료된다.
미국 특허 출원 공개 US 2005 / 0 039 456 A1호는 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 제1 공기 부분의 스월 유동을 실현하는 내측 스월 챔버 및 제2 공기 부분이 관류할 수 있고 제2 공기 부분의 스월 유동을 실현하는 외측 챔버를 포함하며, 제1 공기 부분의 스월 유동은 제2 공기 부분의 스월 유동에 대해 반대 방향으로 연장되는 버너를 개시하고 있다.
독일 공개 특허 공보 DE 10 2008 026 477 A1호는 제1 유출구를 갖는 내측 스월 챔버 및 제2 유출구를 갖는 외측 스월 챔버를 포함하고, 외측 스월 챔버와 그에 따라 제2 유출구는 구조 요소에 의해 형성되고, 구조 요소에 의해 각각의 유출구의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 멀어지게 재순환 방지 플레이트가 연장되고, 재순환 방지 플레이트는 각각의 유출구의 반경 방향으로 구조 요소의 적어도 부분 영역을 넘어 바깥 쪽으로 돌출하는 버너를 개시하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 배기관의 적어도 하나의 구성 요소가 특히 빠르고 효율적으로 가열될 수 있도록, 차량의 배기관용 버너 및 이러한 버너를 구비한 차량을 제공하는 데 있다.
이러한 목적은 청구항 1 또는 청구항 2의 특징을 갖는 버너 및 청구항 12의 특징을 갖는 차량에 의해 달성된다. 본 발명의 목적에 부합하는 개선 실시예를 갖는 바람직한 구성들은 나머지 청구항들로부터 제공된다.
본 발명의 제1 양태는 내연 기관이라고도 하는 차량의 내연 엔진의 배기가스가 관류할 수 있는 배기관용 버너에 관한 것이다. 이는 바람직하게는 자동차로 설계될 수 있고 아주 바람직하게는 승용차로 설계될 수 있는 차량이 완전 제조 상태에서 내연 기관 및 배기관을 구비하며 내연 기관에 의해 구동될 수 있음을 의미한다. 내연 기관의 점화 작동 중에, 연소 과정이 내연 기관, 특히 내연 기관의 적어도 하나 이상의 연소실에서 진행되고, 그 결과로 내연 기관의 배기가스가 발생한다. 배기가스는 각각의 연소실에서 유출되어 배기관으로 유입되고 후속해서 배기 시스템이라고도 하는 배기관을 관류할 수 있다. 배기관에는 배기가스를 후처리하는 구성 요소, 예를 들어 배기가스 후처리 요소가 배치될 수 있다. 배기가스 후처리 요소는 예를 들어 촉매 변환기, 특히 SCR 촉매 변환기이고, 이 SCR 촉매 변환기에 의해 예를 들어 선택적 촉매 환원(SCR)이 촉매적으로 지원되고/지원되거나 실현될 수 있다. 선택적 촉매 환원의 경우, 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소와 물로 분해됨으로써, 선택적 촉매 환원 시에 배기가스에 함유된 질소 산화물이 적어도 부분적으로 배기가스에서 제거된다. 암모니아는 예를 들어 특히 액체 환원제에 의해 제공된다. 또한, 배기가스 후처리 요소는 배기가스에 함유된 입자, 특히 그을음 입자를 배기가스로부터 걸러낼 수 있는 입자 필터, 특히 디젤 입자 필터일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
버너는 공기와 액체 연료를 포함하는 혼합기가 내부에서 점화되어 연소될 수 있는 연소실을 갖는다. 특히 연소실의 혼합기의 연소에 의해, 버너 배기가스로도 불리는, 버너의 배기가스가 형성된다. 버너 배기가스는 예를 들어 버너 챔버로부터 유출되어서, 특히 예를 들어 배기관을 관류하는 내연 기관의 배기가스의 유동 방향에서 구성 요소의 상류에 배치된 도입 지점에서, 배기관 안으로 유입된다. 그 결과, 버너 배기가스가 예를 들어 구성 요소들을 관류할 수 있어서 구성 요소가 가열, 즉 고온 가온될 수 있다. 또한, 버너 배기가스가 버너 챔버로부터 유출된 후 배기관 안으로 유입되고, 따라서 배기관을 관류하는 내연 기관의 배기가스 및/또는 배기관을 관류하는 가스와 혼합되어, 내연 기관의 배기가스 또는 가스가 가온되는 것을 생각할 수 있다. 즉, 이로 인해 배기가스 온도로도 지칭되는, 내연 기관의 배기가스 또는 가스의 특히 높은 온도가 실현될 수 있다. 배기가스 또는 가스가 구성 요소를 통과하여 관류하므로, 높은 배기가스 온도에 의해 구성 요소들이 가열될 수 있다. 따라서 예를 들어 연소실에서 나온 배기가스가 앞서 언급한 도입 지점에서 배기관으로 유입되고 그에 따라 배기관을 관류하는 배기가스 또는 가스로 도입된다. 예를 들어 연소실에 특히 전기로 작동 가능한 점화 장치가 배치되고, 이 점화 장치에 의해 그리고/또는 전기 에너지 또는 전류를 사용하여, 예를 들어 특히 연소실에서 혼합기를 점화하는 적어도 하나의 점화 스파크가 제공, 즉 생성될 수 있다. 점화 장치는 예를 들어 예열 플러그 또는 점화 플러그이다.
버너는 혼합기를 형성하는 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 제1 공기 부분의 스월 유동을 일으키는 내측 스월 챔버를 구비하며, 내측 스월 챔버는 바람직하게는 내측 스월 챔버를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향에서 연소실의 상류에 배치된다. 내측 스월 챔버는 특히 정확하게 내측 스월 챔버를 관류하는 제1 공기 부분이 관류할 수 있는 제1 유출구를 가지며, 이를 통해 제1 유출구를 관류하는 제1 공기 부분이 내측 스월 챔버에서 방출될 수 있고 예를 들어 연소실로 도입될 수 있다. 내측 스월 챔버가 내측 스월 챔버를 관류하는 제1 공기 부분의 스월 유동을 일으키거나 일으킬 수 있다는 특징은 특히 스월 챔버 내부의 제1 공기 부분이 스월 형태로 관류하고, 따라서 적어도 스월 챔버의 길이 영역을 스월 형태로 관류하고/관류하거나 제1 공기 부분이 먼저 적어도 내측 스월 챔버의 하류 및 내측 스월 챔버 외부에 배치된, 예를 들어 연소실에 배치된 제1 유동 영역에서 스월 유동을 갖는 것으로 이해해야 한다. 특히, 제1 공기 부분이 제1 유출구를 통해 스월 형태로 내측 스월 챔버로부터 유출되고/되거나 스월 형태로 연소실 안으로 유입되어, 매우 바람직하게는 제1 공기 부분이 적어도 연소실에서 자신의 스월 유동을 갖는 것을 생각할 수 있다.
또한, 버너는 유입 요소, 특히 액체 연료에 의해 관류 가능한 적어도 하나의 또는 정확하게 하나의 배출구를 갖는 분사 유입 요소를 갖는다. 배출구는 내측 스월 챔버에 배치되어, 유입 요소, 특히 분사 유입 요소 또는 액체 연료에 의해 관류 가능한 유입 요소의 채널이 배출구를 통해 내측 스월 챔버로 개방된다. 유입 요소에 의해, 배출구를 관류하는 연료를 배출구를 통해, 특히 직접적으로 내측 스월 챔버 내로 유입, 특히 분사 유입시킬 수 있어서, 제1 유출구에는 배출구를 통해 유입 요소에서 유출, 특히 분사 유출되고 그로 인해 특히 직접적으로 내측 스월 챔버 내로 유입, 특히 분사 유입되는 연료가 관류할 수 있다. 이는 특히, 제1 공기 부분과 연료가 공통의 제1 유동 방향을 따라 제1 유출구를 관류하고 이에 의해 내측 스월 챔버로부터 유출될 수 있다는 의미이다.
또한, 버너는, 적어도 내측 스월 챔버의 길이 영역 및 바람직하게는 내측 스월 챔버의 원주 방향으로 볼 때 제1 유출구도 특히 완전히 원주 방향으로 연장되게 감싸는 외측 스월 챔버를 포함한다. 내측 스월 챔버의 원주 방향은 예를 들어 내측 스월 챔버와 일치하고 그에 따라 제1 유출구의 축 방향과 일치하는, 전술한 제1 유동 방향을 중심으로 연장된다. 바람직하게는, 내측 스월 챔버는 제1 유출구를 관류하는 제1 부분의 유동 방향으로, 따라서 제1 유출구를 관류하는 연료의 유동 방향으로, 따라서 내측 스월 챔버의 축 방향으로, 따라서 제1 유출구 또는 이의 단부에서 제1 유출구의 축 방향으로 종료되는 것이 제공된다. 외측 스월 챔버는 제2 공기 부분에 의해 관류 가능하고 제2 공기 부분의 스월 유동을 일으키도록 형성된다. 이는 제2 공기 부분이 외측 스월 챔버에서 유동하고, 따라서 적어도 외측 스월 챔버의 부분 영역 또는 길이 영역을 스월 형태로 관류하고/관류하거나, 제2 공기 부분은 외측 스월 챔버를 관류하는 제2 공기 부분의 유동 방향에서 외측 스월 챔버의 하류에 배치되고, 예를 들어 전술한 제1 유동 영역과 일치하는 제2 유동 영역에서 자신의 스월 유동을 갖는 것으로 이해해야 하고, 이때 제2 유동 영역은 예를 들어 외측 스월 챔버 외부에 그리고 예를 들어 연소실 내부에 배치될 수 있다. 또한, 전술한 제1 유동 영역이 외측 스월 챔버 외부에 배치되는 것을 생각할 수 있다. 재차 달리 표현하자면, 제2 공기 부분이 스월 형태로 외측 스월 챔버로 유출되고/되거나 스월 형태로 연소실 안으로 유입되어, 바람직하게는 제2 공기 부분이 적어도 연소실에서 자신의 스월 유동을 갖는 것을 생각할 수 있다.
외측 스월 챔버는, 특히 정확하게 외측 스월 챔버를 관류하는 제2 공기 부분과, 제1 유출구를 관류하는 연료와, 및 내측 스월 챔버와 제1 유출구를 관류하는 제1 공기 부분에 의해 관류 가능하고, 예를 들어 공기 부분들과 연료의 유동 방향에서 제1 유출구의 하류에 배치되는 제2 유출구를 갖고, 이를 통해 제2 공기 부분이 외측 스월 챔버에서 방출될 수 있고 공기 부분들과 연료가 연소실로 도입될 수 있다. 특히 공기 부분들과 연료는 제2 유동 방향을 따라 제2 유출구를 통과하여 관류하고 따라서 제2 유출구를 통해 연소실 안으로 유입되고, 예를 들어 제2 유동 방향은 제2 유동 방향과 평행하게 연장되거나 제1 유동 방향과 일치한다. 또한, 바람직하게는 제2 유동 방향이 외측 스월 챔버의 축 방향으로 연장되고, 따라서 외측 스월 챔버의 축 방향과 일치하는 것이 제공되어, 바람직하게는 내측 스월 챔버의 축 방향이 외측 스월 챔버의 축 방향과 일치하거나 또는 역으로 일치하는 것이 제공된다. 재차 달리 표현하면, 바람직하게는 내측 스월 챔버의 축 방향이 외측 스월 챔버의 축 방향과 일치하거나 또는 역으로 일치하는 것이 제공된다. 각각의 스월 챔버의 각각의 반경 방향은 그 각각의 스월 챔버의 각각의 축 방향에 대해 수직으로 연장된다. 예를 들어 제2 유출구가 각각의 유동 방향을 따라, 즉 각각의 공기 부분의 유동 방향 및 연료의 유동 방향에서 제1 유출구 하류에 배치되기 때문에, 그리고 외측 스월 챔버가 제1 유출구를 감싸는 것이 바람직하기 때문에, 예를 들어 제1 유출구는 외측 스월 챔버에 배치된다. 특히, 외측 스월 챔버가 특히 제2 유출구를 관류하는 제2 공기 부분의 유동 방향에서 제2 유출구에서, 특히 이의 단부에서 종료되는 것을 생각할 수 있다.
예를 들어 각각의 스월 유동이 생성되도록, 각각의 스월 챔버는 적어도 하나 이상의 스월 발생기를 가질 수 있고, 이에 의해 각각의 스월 유동이 발생될 수 있거나 발생된다. 특히, 각각의 스월 챔버에 각각의 스월 발생기가 마련된다. 특히, 스월 발생기는 예를 들어 가이드 베인일 수 있고, 이는 예를 들어 각각의 부분, 즉 각각의 부분(들)을 형성하는 각각의 공기를 적어도 한 번 또는 정확하게 한 번, 특히 적어도 또는 정확하게 70도, 특히 약 90도, 즉 예를 들어 70도 내지 90도로 편향시킨다. 특히, 스월 유동은 각각의 스월 챔버 또는 각각의 유출구의 각각의 축 방향을 중심으로 선회하는 방식으로 또는 적어도 본질적으로 와선형 또는 나선형으로 확장되는 유동으로 이해해야 한다. 특히 각각의 유출구의 각각의 축 방향은 각각의 유출구가 연장되는 평면과 수직을 이루며 연장된다. 이때 예를 들어 각각의 유출구의 각각의 축 방향은 각각의 스월 챔버의 각각의 축 방향과 일치한다. 각각의 유출구는 예를 들어 각각의 노즐로도 지칭되나, 각각의 공기 부분에 의해 관류 가능한 이들의 단면이 각각의 유동 방향을 따라 반드시 가늘어질 필요는 없다. 따라서 예를 들어 제2 유출구는 외측 노즐 또는 제2 노즐로도 지칭되고, 예를 들어 제1 유출구 또한 내측 노즐 또는 제1 노즐로 지칭된다.
각각의 스월 유동이 실현됨으로써, 공기가 특히 연소실에서 액체 연료와 특히 바람직하게 특히 작은 혼합 경로를 통해서도 혼합될 수 있어서, 특히 바람직한 혼합기 형성이 실현된다. 즉, 혼합기가 특히 바람직하게 형성될 수 있다. 특히 먼저 연료가 특히 내측 스월 챔버에서, 특히 우수하게 제1 공기 부분과 혼합될 수 있고, 특히 제1 부분의 스월 유동을 기초로 특히 내측 스월 챔버에서 혼합될 수 있다. 또한, 제2 공기 부분도 바람직한 스월 유동을 가지므로, 연료 및 예를 들어 이미 연료와 혼합된 제1 공기 부분도 특히 바람직하게는 제2 공기 부분과 특히 외측 스월 챔버 및/또는 연소실에서 혼합될 수 있다. 전체적으로 스월 유동을 기초로 공기 부분들과 연료가 특히 바람직하게 혼합될 수 있어서, 바람직한 혼합기 형성이 달성될 수 있다.
특히 바람직한 혼합기 형성을 실현하고 구성 요소를 특히 빠르고 효율적으로 가열하고/가열하거나 고온 유지할 수 있도록, 본 발명에 따라 공기가 관류할 수 있는 적어도 하나의 또는 정확하게 하나의 공급 채널을 버너가 갖되, 공급 채널은 스월 챔버들에 공통인 공기 챔버로 특히 직접 개방되고, 각각의 유동 방향을 따라 공기 챔버들을 통과하여 공기 부분들이 관류할 수 있는 스월 챔버들이 각각의 유동 방향에 반대 방향으로 각각의 경우 적어도 부분적으로, 특히 적어도 주로 및 따라서 적어도 절반 이상으로 또는 완전히 중첩되는 것이 제공된다. 공기 챔버는 각각의 유동 방향에 대해 평행하게 연장되는 제1 방향 및 각각의 유동 방향에 대해 수직으로 연장되는 제2 방향을 따라 단절 없이, 즉 연속적으로 연장된다. 스월 챔버는 공기 채널에서 오는 공기 또는 공기 부분을 공급받을 수 있거나 공급받으므로, 공기 챔버는 스월 챔버들에 공통인 하나의 공급 챔버이다. 이는 특히 다음과 같은 의미이다: 공급 채널을 관류하고 공급 채널을 통해 또는 이에 의해 스월 챔버들에 공통인 공기 챔버로 안내되는 공기는, 부분들, 즉 제1 공기 부분 및 제2 공기 부분으로 분할되어, 공기 챔버에서 나온 제1 공기 부분은 내측 스월 챔버로 안내되어 내측 스월 챔버를 관류하며, 공기 챔버에서 나온 제2 공기 부분은 외측 스월 챔버로 안내되어 외측 스월 챔버를 관류한다. 따라서 본 발명의 제1 양태를 따른 버너는 프리챔버가 없는 버너이므로, 특히 설치 공간이 적게 들고, 특히 무게 및 비용 면에서 유리한, 단순한 방식으로 특히 바람직한 혼합기 형성을 달성할 수 있게 한다.
본 발명의 제2 양태에서, 특히 바람직한 혼합기 형성을 실현하고 결과적으로 구성 요소들이 특히 효율적이며 빠르게 가열되고 고온 유지될 수 있도록, 유출구들 중 적어도 하나를 폐쇄하고 따라서 완전히 차단하는 적어도 하나의 폐쇄 위치와 적어도 하나의 유출구를 해제하는 적어도 하나의 개방 위치 사이에서, 유출구들에 대해 상대적으로 이동할 수 있는, 적어도 하나의 폐쇄 요소를 버너가 갖는 것이 제공된다. 폐쇄 위치에서는 특히 연소실에서 나온 가스 및 입자가 적어도 하나의 유출구로 스며들거나 적어도 하나의 유출구를 침투할 수 없어서, 가스, 예를 들어 버너 배기가스 또는 연소 기관의 배기가스와 입자가 공기를 안내하는 공기 라인 또는 연료를 안내하는 연료 라인으로 침투할 수 없다. 이로 인해 버너의 바람직하지 않은 영역으로 침투되는 입자 또는 가스에 의해 혼합기 형성이 저하되지 않으므로, 특히 버너의 긴 서비스 수명에 걸쳐 특히 바람직한 혼합기 형성이 달성될 수 있다.
특히 내연 기관의 배기가스가 낮은 온도를 갖는 경우에도 예를 들어 배기가스 후처리 장치 또는 배기가스 후처리 시스템으로 형성된 구성 요소가 특히 빠르고 효율적으로 가열될 수 있도록, 일 실시예에서 제1 유출구(제1 또는 내측 노즐)는 제1 유출구를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향으로 그리고 그에 따라 제1 유출구를 관류하는 연료의 유동 방향으로 볼 때 의도에 따라 기계 가공되어 날카롭거나 칼날처럼 날카로운 단부 가장자리에서 종료되고, 이는 제1 유출구를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향을 관류하고 그에 따라 제1유출 개구를 관류하는 연료의 유동 방향으로 볼 때 단부 가장자리까지 가늘어지고 단부 가장자리에서 종료되는, 바람직하게는 특히 중실체로 형성된 분무립(sprayer lip)에 의해 형성되는 것이 제공된다. 이는 분무립은 제1 유동 방향으로 그리고 그에 따라 특히 연소실 방향으로 가늘어지고 특히 단부 가장자리에서 비로소 종료되는 테이퍼부를 갖는다는 의미이다. 따라서 특히 의도에 따른 단부 가장자리의 가공에 의해 테이퍼부 또는 분무립은 날카롭다. 재차 달리 표현하자면, 분무립은 날카롭게 종료되어서 특히 바람직한 혼합기 형성이 달성될 수 있다.
예를 들어 화염이 형성되는 조건의 버너 챔버에서 혼합기가 연소되고, 이때 특히 연료의 스월 유동에 의해 바람직하게 공기와 혼합될 수 있고, 특히 스월 유동을 기초로 연소실의 화염이 바람직하게 안정화될 수 있다. 이를 위해, 특히 스월 유동에 의해 연소 유도된 와류의 붕괴가 생성될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 연소실로 유입되는 공기가 각각의 스월 챔버에서 먼저 약 70도 또는 약 90도, 특히 70도 내지 90도 범위에서 편향되고, 이는 예를 들어 각각의 스월 발생기에 의해 실현될 수 있다. 예를 들어 내측 스월 챔버 및 외측 스월 챔버는 전체 스월 챔버로도 지칭되는 하나의 스월 챔버를 형성하고, 이는 본 발명에서 내측 스월 챔버와 외측 스월 챔버로 분할된다. 바람직하게는 내측 스월 챔버 및 외측 스월 챔버는 특히 중실체로 형성된 격벽에 의해 서로 분리되되, 특히 각각의 스월 챔버의 반경 방향으로 분리된다. 여기서, 격벽이 내측 스월 챔버의 축 방향을 중심으로 연장되는 내측 스월 챔버의 원주 방향으로, 특히 완전히 원주 방향으로 연장되게 적어도 내측 스월 챔버의 전술한 길이 영역을 감싸서, 예를 들어 내측 스월 챔버의 적어도 길이 영역이 내측 스월 챔버의 반경 방향으로 바깥 쪽으로, 특히 직접 격벽에 의해 형성되거나 획정되는 것을 생각할 수 있다. 또한, 외측 스월 챔버의 적어도 제2 길이 영역이 외측 스월 챔버의 반경 방향으로 안쪽으로, 특히 직접 격벽에 의해 형성되거나 획정되는 것을 생각할 수 있다. 여기서 특히, 스월 챔버의 길이 영역은 각각의 스월 챔버의 축 방향으로 동일한 높이에 배치되는 것을 생각할 수 있다. 버너가 작동하는 중에, 외측 스월 챔버에는 공기만, 즉 제2 공기 부분만 관류하는 반면, 내측 스월 챔버에는 공기, 즉 제1 공기 부분과 액체 연료가 관류한다. 따라서 이미 내측 스월 챔버에서 연료와 제1 공기 부분의 바람직한 혼합이 이루어질 수 있다. 유입 요소, 특히 분사 유입 요소는 분사 노즐일 수 있고, 예를 들어 이의 배출구는 분사 유입 요소의 선단부 또는 전면에 또는 선단부 또는 전면에 인접하여 배치되고, 이의 선단부 또는 전면은 각각의 스월 챔버의 축 방향과 수직을 이루며 연장되는 선단부 평면 또는 전면 평면에서 연장된다. 또한, 유입 요소는 예를 들어 각각의 스월 챔버 또는 각각의 유출구의 각각의 축 방향과 일치하는 길이 방향 연장부를 갖는 랜스로도 형성될 수 있다. 여기서 랜스는 적어도 또는 정확하게, 특히 적어도 또는 정확하게 두 개의 배출구를 갖고, 배출구는 보어홀, 특히 횡방향 보어홀로 형성될 수 있다. 배출구는 연료에 의해 배출구가 관류될 수 있는 관통 방향을 갖는다. 특히, 유입 요소가 분사 노즐로 형성된 경우, 배출구의 관통 방향은 각각의 스월 챔버의 각각의 축 방향과 평행을 이루며 연장되거나 관통 방향이 각각의 스월 챔버 또는 각각의 유출구의 각각의 축 방향과 일치한다. 특히, 유입 챔버가 랜스로 형성된 경우, 관통 방향은 각각의 스월 챔버 또는 각각의 유출구의 축 방향에 대해 비스듬히 또는 바람직하게는 수직을 이루며 연장된다.
특히, 적어도 내측 스월 챔버가, 특히 중실체로 형성되고 분무립을 형성하고 그에 따라 단부 가장자리도 형성하는 구조 부재에 의해 형성되는 것을 생각할 수 있다. 특히 구조 부재의 내측 원주면은 내측 스월 챔버의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 내측 스월 챔버를 획정한다. 여기서 예를 들어 구조 부재, 특히 이의 내측 원주면은 스월 챔버들 사이에서, 따라서 공기 유동으로도 지칭되는 스월 유동들, 따라서 뒤틀린 유동들 사이에서 막 생성부이거나 막 생성부로서 기능한다. 특히, 내측 원주면 또는 막 생성부가 전술한 격벽에 의해 형성되거나, 구조 부재가 전술한 격벽을 형성하거나 갖는 것을 생각할 수 있다. 여기서, 배출구를 관류하고 따라서 분사 유입 요소에서 유출되는, 특히 분사 유출되는 연료가 유입 요소에 의해 특히 연료막으로도 지칭되는 막으로서 막 생성부, 특히 내측 원주면 상에 공급되거나, 두 개의 비틀린 공기 유동들 사이에서 막 생성부에 살포된다. 제1 공기 부분의 스월 유동으로부터 발생하는 원심력으로 인해, 유입 요소에서 유출, 특히 분사 유출되고 이로 인해 내측 스월 챔버로 특히 직접 유입, 특히 분사 유입, 즉 노즐 분사된 연료가 특히 전술한 막으로서 막 생성부, 특히 내측 원주면 상에 내려 앉고, 노즐 개구로도 지칭되는 제1 유출구 및, 따라서 단부 가장자리를 향해 하류로 흐르거나 유동된다. 이로 인해 연료가 분무립에 도포되고 단부 가장자리로 이송되거나 운반된다. 본 발명에 따르면 제1 유출구는 전술한 테이퍼부에 의해 작은 면적을 가지거나 제공하는 칼날처럼 날카로운 단부 가장자리에서 종료되어, 과도하게 큰 연료 액적이 단부 가장자리에 형성될 수 없다. 분무립 특히 단부 가장자리의 본 발명에 따른 구성에 의해 단부 가장자리에서는 미세하게 작은 연료 액적만 떨어져 나간다. 즉, 단부 가장자리에서는 전술한 연료막으로부터 매우 작은, 즉 미세한 액적만 형성되어, 특히 분무립 또는 구조 부재의 단부 가장자리에서 떨어져 나가고 상응하는 넓은 표면을 갖는다. 이러한 효과는 연소실에서 특히 그을음이 적은 혼합기 연소로 이어진다. 이로 인해 복잡하게 생성되는 연료의 높은 분사 압력 및 비싼 분사 요소 없이도 미세한 연료 액적이 형성되어, 한편으로 버너의 비용이 특히 낮게 유지될 수 있다. 다른 한편으로 특히 작은 연료 액적이 생성될 수 있어서, 버너의 매우 낮은 출력도 달성될 수 있다. 여기서, 본 발명은 특히 종래의 버너가 과도하게 높은 압력 손실을 가지며 낮은 출력에 부적합하고 따라서 연료 소비량 측면에서 불리하다는 지식에 기초한다. 전술한 문제 및 단점이 이제 본 발명에 의해 방지될 수 있어서, 특히 연료 소비량이 특히 낮게 유지될 수 있다. 이하에서 분사 유입 요소는 유입 요소로 이해해야 한다.
이하에서 배기관을 관류하는 가스는, 달리 언급하지 않는 한, 전술한 내연 기관의 배기가스 또는 전술한 가스로 이해할 수 있다. 버너 배기가스가 배기관 또는 가스로 도입될 수 있는 전술한 도입 지점이 배기관을 관류하는 가스의 유동 방향에서, 예를 들어 디젤 산화 촉매 변환기로 형성된 배기관의 산화 촉매 변환기 하류 또는 상류에 배치되는 것을 생각할 수 있다. 산화 촉매 변환기는 특히 배기가스에 포함된 연소되지 않은 탄화수소(HC)를 산화하고/산화하거나 배기가스에 포함된 일산화탄소(CO)를 특히 이산화탄소로 산화하도록 설계된다.
단부 가장자리에 의해 특히 작은 연료 액적이 형성되도록, 본 발명의 일 실시예에서 단부 가장자리가 의도에 따라 기계 가공되는 것이 제공된다. 단부 가장자리가 의도에 따라 특히 기계 가공된다는 특징은, 특히 단부 가장자리가 예를 들어 우연히 형성되거나 또는 임의로 의도되어 가공되는 것이 아니라, 버너 제조의 범위에서 단부 가장자리가 의도적으로, 그러므로 의도에 따라 특히 기계 가공되는 것으로 이해해야 한다.
추가적인 실시예는 단부 가장자리가 선삭되는 것, 즉 선삭 가공되는 것 및/또는 연삭 가공되어 의도에 따라 기계 가공되는 것을 특징으로 한다. 이로 인해 단부 가장자리를 이용하여 특히 작은 연료 액적이 형성될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특히 바람직한 실시예에서, 특히 내측 스월 챔버의 제1 공기 부분의 스월 유동은 특히 외측 챔버의 제2 부분의 스월 유동에 대해 반대 방향인 것이 제공된다. 즉, 바람직하게는 공기 부분들의 스월 유동들은 상호 반대 방향인 스월 유동들로 형성되도록 스월 챔버들이 설계된다. 따라서 예를 들어 버너의 작동 중에 또는 전술한 버너의 작동 중에 제1 스월 유동들 중 하나가 각각의 스월 챔버의 각각의 축 방향을 따라 볼 때 제1 회전 방향으로 연장된다. 즉, 예를 들어 제1 스월 유동은 각각의 스월 챔버의 축 방향으로 볼 때 제1 회전 방향을 갖는다. 제2 스월 유동은 각각의 스월 챔버의 축 방향으로 볼 때 제1 회전 방향에 반대되는 제2 회전 방향을 갖는다. 즉, 제2 스월 유동은 각각의 스월 챔버의 축 방향으로 볼 때 제1 회전 방향에 반대되는 제2 회전 방향으로 연장된다. 이로 인해 특히 바람직한 혼합기 형성이 실현될 수 있어서, 구성 요소가 빠르고 효율적으로, 즉 연료 소비량이 낮게 가열되고/가열되거나 고온 유지될 수 있다.
특히 바람직한 혼합기 형성과 그에 따라 특히 효율적인 버너 작동을 실현하기 위해, 본 발명의 추가적인 구성에서, 제2 공기 부분이 관류할 수 있는 제2 유출구의 가장 작은 유동 횡단면이 각각의 유출구와 그에 따라 각각의 스월 챔버의 반경 방향으로 안쪽으로 완전히 단부 가장자리에 의해 획정되거나 형성되는 것이 제공된다. 재차 달리 표현하면, 제2 유출구가 단부 가장자리에서 자신의 가장 작은 유동 횡단면을 갖는다.
본 발명의 추가적인 특히 바람직한 구성에서, 외측 스월 챔버와 그에 따라 제2 유출구는 예를 들어 전술한 구조 부재와 별도로 설계될 수 있는, 특히 일체형으로 설계된 구조 요소에 의해 형성된다. 여기서 전술한, 특히 일체형으로 설계된 구조 부재가 구조 요소에 배치될 수 있다는 것을 생각할 수 있다. 바람직하게는, 각각의 유출구의 반경 방향과 그에 따라 각각의 스월 챔버의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 구조 요소에서 멀어지게 재순환 방지 플레이트가 연장되되, 재순환 방지 플레이트가 각각의 유출구의 반경 방향과 그에 따라 각각의 스월 챔버의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 구조 요소의 적어도 부분 영역을 넘어 돌출되도록 연장되는 것이 제공된다. 여기서 부분 영역이 재순환 방지 플레이트의 상류에, 즉 각각의 스월 챔버를 향하는 재순환 방지 플레이트의 뒷면에 배치되는 것을 생각할 수 있다. 이로 인해 예를 들어 재순환 방지 플레이트가 배치되는 연소실의 적어도 제1 영역이 재순환 방지 플레이트에 의해 연소실의 제2 영역과 적어도 부분적으로 세분된다. 특히, 재순환 방지 플레이트가 각각의 유출구의 각각의 축 방향을 중심으로 연장되는 각각의 유출구의 원주 방향과 그에 따라 각각의 스월 챔버의 원주 방향으로, 각각의 스월 챔버 또는 각각의 유출구 둘레에서 완전하게 원주 방향으로 연장되는 것을 생각할 수 있다. 재순환 방지 플레이트를 이용하여, 공기와 연료를 포함하는 혼합기가 특히 제2 유출구에서 유출된 후 연소실로 역류하는 것, 즉 공기 부분들 및 연료가 예를 들어 제2 유출구를 관류하는 제2 유동 방향을 따라 역류하는 것이 방지될 수 있어서, 특히 연소실에서 과도한 와류가 형성되는 것이 방지될 수 있다. 이를 위해, 바람직하게는, 재순환 방지 플레이트가 각각의 유동 방향에 대해 수직으로, 따라서 각각의 유출구 또는 각각의 스월 챔버의 각각의 축 방향에 대해 수직으로 연장되는 가상의 평면에서 연장되는 것이 제공된다. 따라서 특히 효율적인 버너의 작동이 실현될 수 있다.
연소실로의 혼합기의 과도한 역류와 그에 따라 연소실에서의 과도한 와류 형성을 방지하고, 버너의 특히 효율적인 작동을 실현할 수 있기 위해, 본 발명의 추가적인 구성에서, 제2 유출구는 제2 유출구를 관류하는 공기 부분들의 유동 방향과 그에 따라 제2 유출구를 관류하는 연료의 유동 방향으로, 제2 유출구를 관류하는 공기 부분들의 유동 방향에 대해 수직으로 연장되고 재순환 방지 플레이트가 배치되는 하나의 가상의 평면 또는 전술한 가상의 평면에서 종료되는 것이 제공된다. 따라서 재순환 방지 플레이트가 유동 방향에 반하여 제2 유출구, 특히 그 단부에 비해 후퇴되는 것이 아니라, 바람직하게 제2 유출구, 특히 이의 단부와 재순환 방지 플레이트가 공통의 가상의 평면에 위치하여, 과도한 와류 형성이 확실하게 방지될 수 있다.
여기서, 재순환 방지 플레이트가 구조 요소와 일체형으로 설계되는 것이 특히 바람직한 것으로 드러났다. 결과적으로 과도한 와류 형성이 확실하게 방지되어서, 특히 버너의 특히 효율적인 작동이 저렴한 방식으로 달성될 수 있다.
마지막으로 연소실이 서로 이격되고, 바람직하게는 중실체로 설계된 각각의 벽부 영역에 의해 서로 분리된 복수의 방출구들을 갖는 경우 특히 바람직한 것으로 드러났으며, 여기서 벽부 영역은 바람직하게는 서로 일체형으로 설계된다. 예를 들어 벽부 영역은 천공 플레이트 또는 천공 디스크로 형성된다. 방출구들을 통해 혼합기의 연소로 발생하는 버너 배기가스가 연소실에서 방출되어 배기관으로 도입될 수 있다.
이하에서는 버너의 시동을 설명한다. 버너의 냉간 시동에서는 각각의 스월 챔버에 아직 고온 및 많은 공기 이동이 없다. 일반적으로 이러한 상태는 점화를 허용하지 않거나 적어도 점화를 어렵게 한다. 내연 기관을 시동할 때에 그리고/또는 추운 환경에서 특히 빠르고 효과적인 버너의 시동을 실현하기 위해, 특히 연소실에서 혼합기가 점화될 수 있어야 하고, 따라서 점화 가능한 혼합기로서 존재해야 한다. 이는 소위 연료의 사전 저장에 의해 달성된다. 이를 위해 예를 들어, 먼저 2초 내지 6초 동안, 즉 예를 들어 2초 이상 내지 6초 이하의 범위일 수 있는 사전 지정된 또는 사전 지정 가능한 시간 동안, 연료가 연료 펌프에 의해 내측 스월 챔버로 이송되고, 특히 분사 유입 요소를 통해 내측 챔버로 이송, 특히 분사 유입되어, 특히 점화 장치가 비활성화된 동안, 즉 점화 장치에 의한 점화 스파크가 제공되는 것이 중단된 동안 사전 저장된다. 그런 다음, 즉 이 시간이 경과한 이후에야 점화 장치가 켜지고, 즉 활성화되고 실질적인 공기 공급 및 연료 공급이 시작된다. 즉, 예를 들어 바람직하게는 이 시간 동안 스월 챔버로의 공기 공급이 중단되는 것이 제공된다. 이러한 사전 저장에 의해, 특히 높은 질량에 의한 큰 액적에도 불구하고 점화에 적합한 넓은 연료 표면적을 제공하는, 특히 농후한 혼합기가 형성된다.
예를 들어 점화 플러그로 설계된 점화 장치의 바람직한 냉각은, 예를 들어 천공된, 특히 드릴링된, 특히 알루미늄 재질의 핀(fin)에 의해 실현될 수 있으며, 이 핀은 예를 들어 특히 수나사로 형성되고 점화 플러그 나사산이라고도 하는 점화 장치의 나사산에 배치 또는 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 특히 편심된 공기 공급, 즉 적어도 대체로 각각의 스월 챔버 또는 스월 챔버들 중 적어도 하나로 공기의 각각의 부분이 편심 공급되는 것이 제공될 수 있다. 전술한 연료 펌프는 주파수 제어될 수 있고/있거나 배기가스가 역류할 수 없도록 피스톤 및 스프링을 가질 수 있다. 이로 인해 체크 밸브를 사용하는 것이 방지될 수 있고 불용체적(dead volume)이 특히 적을 수 있다. 특히, 막 생성부 또는 내측 스월 챔버는, 예를 들어 자신의 가장 협소한 유동 횡단면에 인접하게 또는 자신의 가장 협소한 유동 횡단면 내부에 예를 들어 유입 분사 요소가 배치된 벤츄리 노즐을 가질 수 있다. 유입 분사 요소, 특히 랜스는 바람직하게는 복수개이고 특히 마주보는 두 개 이상의 특히 작은 배출구들을 가질 수 있다. 관통 방향은 예를 들어 내측 연소실의 축 방향과 함께 방출 각도를 형성한다. 즉, 예를 들어 연료는 연료 제트를 형성하며 배출구를 관류할 수 있고 따라서 배출구를 통해 유입 분사 요소에서 유출될 수 있으며, 여기서 연료 제트, 특히 이의 종방향 중심축은 관통 방향과 일치한다. 방출 각도의 적절한 선택 또는 조정에 의해 특히 바람직한 혼합기 형성이 달성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어 특히 높은 출력 및 특히 8 kW보다 더 높은 버너 출력을 형성하기 위해, 후연소기 또는 후연소 기능을 생각할 수 있다. 예를 들어 버너는 8 kW일 수 있는 공칭 출력을 가지며, 여기서 후연소 기능에 의해 적어도 일시적으로 공칭 출력보다 더 높은 버너 출력이 달성될 수 있다. 그 결과 예를 들어 적어도 섭씨 600도 이상의 특히 높은 가스 온도가 실현될 수 있어서, 예를 들어 특히 입자 필터로 설계된 구성 요소가 예를 들어 적어도 섭씨 600도 이상의 특히 높은 온도로 가열될 수 있다.
본 발명의 제3 양태는 바람직하게는 차량, 특히 승용차로 설계된 차량으로서, 차량을 구동하는 어떠한 내연 기관 또는 전술한 내연 기관을 포함하는 차량에 관한 것이다. 또한, 차량은 어떠한 배기관 또는 전술한 배기관 및 본 발명의 제1 양태를 따른 적어도 하나의 버너를 포함한다. 본 발명의 제1 양태의 이점 및 바람직한 구성들은 본 발명의 제2 양태의 이점 및 바람직한 구성으로 간주해야 하고 역으로도 그러하다.
본 발명의 추가의 이점, 특징 및 세부 사항은 이하의 바람직한 실시예의 설명과 도면으로부터 드러난다. 위의 설명에서 언급한 특징 및 특징 조합 그리고 아래 도면의 상세한 설명에서 언급되고/언급되거나 도면들에서 단독으로 도시되는 특징 및 특징 조합은 각각 제시되는 조합뿐만 아니라 다른 조합 또는 단독으로도 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
도 1은 내연 기관, 배기관 및 버너를 포함하는 차량의 구동 장치를 도시하는 개략도이다.
도 2는 버너의 제1 실시예의 개략적인 종단면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 버너를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 버너의 구조 부재의 개략적 종단면도이다.
도 5는 버너의 제2 실시예의 개략적 종단면도이다.
도 6은 버너의 제3 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 사시 배면도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 버너의 개략적 종단면도이다.
도 8은 버너의 스월 발생 장치를 구간에 따라 부분적으로 절단하여 도시하는 개략적 사시도이다.
도 9는 스월 발생 장치의 개략적 사시도이다.
도 10은 잠금 장치의 개략적 정면도이다.
도 11은 버너의 제4 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 12는 버너의 제5 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 단면도이다.
도 13은 버너의 제6 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 14는 버너의 제7 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 15는 버너의 분사 장치를 부분적으로 절단하여 도시하는 개략적 측면도이다.
도 16은 버너의 작동을 나타내는 블록 선도이다.
도 17은 버너에 연료를 이송하는 연료 펌프의 개략적 단면도이다.
도 18은 버너의 스월 발생 장치를 절단하여 도시하는 개략적 사시도이다.
도 19는 버너의 점화 장치의 개략적 측면도이다.
도 20은 점화 장치의 개략적 정면도이다.
도 21은 점화 장치의 구간에 따른 개략적 종단면도이다.
도 22는 제8 실시예에 따른 버너를 구간에 따라 도시하는 개략적 단면도이다.
도 23은 버너의 제9 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 단면도이다.
도 2는 버너의 제1 실시예의 개략적인 종단면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 버너를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 버너의 구조 부재의 개략적 종단면도이다.
도 5는 버너의 제2 실시예의 개략적 종단면도이다.
도 6은 버너의 제3 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 사시 배면도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 버너의 개략적 종단면도이다.
도 8은 버너의 스월 발생 장치를 구간에 따라 부분적으로 절단하여 도시하는 개략적 사시도이다.
도 9는 스월 발생 장치의 개략적 사시도이다.
도 10은 잠금 장치의 개략적 정면도이다.
도 11은 버너의 제4 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 12는 버너의 제5 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 단면도이다.
도 13은 버너의 제6 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 14는 버너의 제7 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 종단면도이다.
도 15는 버너의 분사 장치를 부분적으로 절단하여 도시하는 개략적 측면도이다.
도 16은 버너의 작동을 나타내는 블록 선도이다.
도 17은 버너에 연료를 이송하는 연료 펌프의 개략적 단면도이다.
도 18은 버너의 스월 발생 장치를 절단하여 도시하는 개략적 사시도이다.
도 19는 버너의 점화 장치의 개략적 측면도이다.
도 20은 점화 장치의 개략적 정면도이다.
도 21은 점화 장치의 구간에 따른 개략적 종단면도이다.
도 22는 제8 실시예에 따른 버너를 구간에 따라 도시하는 개략적 단면도이다.
도 23은 버너의 제9 실시예를 구간에 따라 도시하는 개략적 단면도이다.
도면들에서 동일하거나 또는 기능이 동일한 요소는 동일한 도면 부호로 표시한다.
도 1은 바람직하게는 자동차, 특히 승용차로 형성된 차량의 구동 장치(10)를 개략도로 도시한다. 이는, 육상 차량으로 형성된 차량이 완전 제조 상태에서 구동 장치(10)를 구비하고 구동 장치(10)에 의해 구동될 수 있다는 의미이다. 구동 장치(10)는 엔진 하우징이라고도 하는 엔진 블록(14)을 갖는, 연소 엔진이라고도 하는 내연 기관(12)을 구비한다. 또한, 내연 기관(12)은, 엔진 블록(14)에 의해 특히 직접적으로 형성되거나 획정되는 실린더(16)를 갖는다. 내연 기관(12)이 점화되어 작동되는 동안, 실린더(16)에서 각각의 연소 과정이 진행되고, 이로부터 내연 기관(12)의 배기가스가 발생한다. 이를 위해 내연 기관(12)의 각각의 연소 사이클 이내에 특히 액체 연료가 각각의 실린더(16)에 유입, 특히 직접 분사 유입된다. 내연 기관(12)은 디젤 엔진으로 형성될 수 있어서, 연료는 바람직하게는 디젤 연료이다. 여기에 연료를 수용할 수 있거나 수용하는, 연료 탱크로도 지칭되는 탱크(18)가 제공된다. 각각의 실린더(16)에 예를 들어 각각의 인젝터가 할당되고, 이에 의해 연료가 각각의 실린더(16)에 유입, 특히 직접 분사 유입될 수 있다. 저압 펌프(20)에 의해 탱크(18)에서 고압 펌프(22)로 연료가 이송되고, 고압 펌프에 의해 인젝터 또는 인젝터들에 공통적이고, 레일 또는 커먼레일로도 지칭되는 연료 분배 요소로 연료가 이송된다. 인젝터들은 연료 분배 요소에 의해 인젝터들에 공통적인 연료 분배 요소로부터 연료를 공급받을 수 있고, 연료 분배 요소로부터 각각의 실린더(16)로 연료를 유입, 특히 직접적으로 분사 유입할 수 있다.
구동 장치(10)는 흡입 공기가 관류할 수 있는 흡기관(24)을 포함하고, 이에 의해, 흡기관(24)을 관류하는 흡입 공기가 실린더(16)로 그리고 실린더 내부로 안내된다. 흡입 공기는 연료와 함께 연료-공기 혼합기를 형성하고, 이는 흡입 공기와 연료를 포함하고, 각각의 실린더(16)에서 각각의 연소 사이클 내에 점화되어 연소된다. 특히 연료-공기 혼합기는 자가 점화에 의해 점화된다. 연료-공기 혼합기의 점화 및 연소에 의해 내연 기관(12)의 배기가스가 발생하고, 이 배기가스는 엔진 배기가스라고도 한다.
구동 장치(10)는 실린더(16)에서 나온 배기가스가 관류할 수 있는 배기관(26)을 갖는다. 또한, 구동 장치(10)는 흡기관(24)에 배치된 압축기(30) 및 배기관(26)에 배치된 터빈(32)을 갖는 배기가스 터보차저(28)를 포함한다. 배기가스는 실린더(16)로부터 유출된 후 배기관(26) 안으로 유입되고 이어서 배기관(26)을 통과하여 관류할 수 있다. 여기서 배기관(26)을 관류하는 배기가스에 의해 터빈(32)이 구동될 수 있다. 압축기(30)는 특히 배기가스 터보차저(28)의 샤프트(34)를 통해 터빈(32)에 의해 구동될 수 있다. 압축기(30)를 구동함으로써, 흡기관(24)을 관류하는 흡입 공기가 압축기(30)에 의해 압축된다. 배기관(26)에는 각각의 배기가스 후처리 장치, 즉 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 구성 요소로 형성된 복수의 구성 요소(36a 내지 36d)가 배치된다. 배기관(26)을 관류하는 내연 기관(12)의 배기가스의 유동 방향에서, 구성 요소들(36a 내지 36d)은 잇달아 배치되어 일렬로 또는 서로 연속적으로 배치된다. 구성 요소(36a)는 예를 들어 산화 촉매 변환기, 특히 디젤 산화 촉매 변환기(DOC)이다. 또한, 구성 요소(36)는 질소 산화물 흡착 촉매(NAC)일 수 있다. 구성 요소(36b)는 간단히 SCR로도 지칭되는 SCR 촉매 변환기일 수 있다. 구성 요소(36c)는 입자 필터, 특히 디젤 입자 필터(DPF)일 수 있다. 구성 요소(36d)는 예를 들어 제2 SCR 촉매 변환기 및/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC)일 수 있다.
차량은 예를 들어 모노코크식 차체로 형성된 구조를 가지며, 이는 캐빈룸(cabin room) 또는 탑승객 보호셀(safety cell)이라고도 하는 차량 실내 공간을 형성 또는 획정한다. 차량의 각각의 주행 동안 실내 공간에 사람이 머무를 수 있다. 예를 들어 구조는 내연 기관(12)이 배치되는 엔진룸을 형성하거나 획정한다. 예를 들어 터보차저(28)도 엔진룸에 배치된다. 또한, 구조는 차량 높이 방향으로 실내 공간을 아래 쪽으로 적어도 부분적으로, 특히 적어도 주로 또는 완전히 획정하는, 메인 플로어(main floor)라고도 하는 바닥을 갖는다. 예를 들어 구성 요소(36a, 36b, 36c)가 엔진룸에 배치되어, 예를 들어 구성 요소(36a, 36b, 36c)가 소위 핫 엔드(hot end)를 형성하거나 소위 핫 엔드의 구조 부재이다. 특히 핫엔드는 직접 터빈(32)에 플랜지 결합될 수 있다. 구성 요소(36d)는 예를 들어 엔진룸 외부에 차량 높이 방향으로 바닥 아래에 배치되어, 예를 들어 구성 요소(36d)가 소위 콜드 엔드(cold end)를 형성하거나 소위 콜드 엔드의 구조 부재이다.
구동 장치(10)는 도입 지점(E1)에서 특히 액체 환원제를 배기관(26) 및 예를 들어 배기관(26)을 관류하는 배기가스로 유입시킬 수 있는 계량 장치(38)를 포함한다. 환원제는 주로 선택적 촉매 환원 시 배기가스에 포함된 각각의 질소 산화물과 반응하여 물과 질소로 분해할 수 있는 암모니아를 제공할 수 있는 수용성 요소액이다. 선택적 촉매 환원은 SCR 촉매 변환기를 통해 촉매적으로 실현되고/실현되거나 지원될 수 있다. 도 1에서, 배기관(26)을 관류하는 배기가스의 유동 방향으로 볼 때 도입 지점(E1)이 구성 요소(36b)의 상류 및 구성 요소(36a)의 하류에 배치된다는 것을 알 수 있다. 바람직하게는, 배기관(26)은, 도입 지점(E1)에서 배기가스로 유입되는 환원제가 배기가스와 혼합될 수 있는 혼합 챔버(40)를 갖는다.
또한, 구동 장치(10)와 그에 따라 차량은 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 배기관(26)을 관류하는 배기가스의 유동 방향에서 버너(42)의 상류에 배치되는 구성 요소(36b, 36c, 36d) 중 적어도 하나를 빠르고 효율적으로 가열하고/가열하거나 고온 유지시킬 수 있는 버너(42)를 포함한다. 버너(42)는 특히 화염(44)을 형성하면서 그리고 특히 버너 배기가스를 공급하면서 연소될 수 있고, 버너 배기가스 또는 화염(44)은 도입 지점(E2)에서 배기관(26)으로 도입될 수 있거나 도입된다. 이는 말하자면, 버너(42)가 도입 지점(E2)에 배치된다는 의미이다. 도 1에 도시된 실시예에서 도입 지점(E2)은 구성 요소(36b, 36c, 36d)의 상류 및 구성 요소(36a)의 하류에 배치된다. 다시 말해서, 도 1에 도시된 실시예에서 버너(42)는 구성 요소(36b, 36c, 36d)의 상류 및 구성 요소(36a)의 하류에 배치된다. 대안적으로 버너(42) 또는 도입 지점(E2)이 구성 요소(36a)의 상류 및 특히 터빈(32)의 하류에 배치되는 것을 생각할 수 있다. 전술한 버너(42) 또는 버너(42)에 의해 연소되는 혼합기는 공기와 액체 연료를 포함한다. 도 1에 도시된 실시예에서 연료로는 추진 연료가 사용되고/사용되거나, 버너(42)로 공급되어 혼합기 형성에 사용되는 공기의 적어도 일부는 흡기관(24)에서 유래할 수 있다. 이를 위해 일측으로는 버너(42)와 유체 연통되게 그리고 타측으로는 연료 라인(48)과 유체 연통되게 연결된 또는 연결 가능한 연료 공급 경로(46)가 제공된다. 연료 라인(48)은 탱크(18)에서부터 인젝터 또는 연료 분배 요소까지 관류하는 연료가 관류할 수 있다. 특히 연료 공급 경로(46)는 제1 연결 위치(V1)에서 연료 라인(48)과 유체 연통되게 연결되고, 연결 지점(V1)은 탱크(18)에서 연료 분배 요소 또는 각각의 인젝터로 유동하는 연료의 유동 방향에서 저압 펌프(20)의 하류 및 고압 펌프(22)의 상류에 배치된다. 연료 라인(48)을 관류하고 연료 라인(48)에서 나오는 액체 연료의 적어도 일부가 연결 지점(V1)에서 분기하여 연료 공급 경로(46)로 도입될 수 있다. 연료 공급 경로(46)에 도입되는 연료는 연료 공급 경로(46)를 관류할 수 있고, 이 연료 공급 경로(46)에 의해 연료로서 버너(42)로 그리고 및 특히 버너 내부로 안내된다. 연료 공급 경로(46)에는 제1 밸브 요소(50)가 배치되고, 이에 의해, 연료 공급 경로(46)를 관류하고 따라서 버너(42)로 공급되는 연료의 분량이 조절될 수 있다. 여기서, 제어 장치로도 지칭되는 전자 컴퓨팅 장치(52)가 제공되고, 이에 의해 밸브 요소(50)가 제어될 수 있어서, 밸브 요소(50)를 통해 연료 공급 경로(46)를 관류하여 버너(42)로 공급되는 연료량이 제어 장치에 의해 조절, 특히 제어될 수 있다.
또한, 공기 공급 경로(54)가 제공되고, 이를 통해 또는 이에 의해, 혼합기를 형성하는 공기가 버너에 공급될 수 있거나 공급된다. 이는, 공기 공급 경로(54)가 혼합기를 형성하는 공기가 관류할 수 있다는 의미이다. 공기 공급 경로(54)에는 공기 펌프로도 지칭되는 펌프(56)가 배치되고, 이에 의해 공기가 공기 공급 경로(54)를 통과하여 이송되어서 버너(42)로 이송될 수 있다. 예를 들어 저압 연료 펌프로도 지칭되는 저압 펌프(20)는 연료 펌프로도 지칭되고, 이에 의해 연료가 연료 공급 경로(46)를 통과하여 이송되어서 버너(42)으로 이송된다.
공기 공급 경로(54)는 제2 연결 지점(V2)에서 흡기관(24)과 유체 연통되게 연결된 것을 알 수 있다. 따라서 예를 들어 흡기관(24)을 관류하고 흡기관(24)에서 나오는 흡입 공기의 적어도 일부가 연결 지점(V2)에서 분기하여 공기 공급 경로(54)로 도입될 수 있다. 공기 공급 경로(54)에 도입된 신선 공기는 공기로서 공기 공급 경로(54)를 관류할 수 있고, 공기 공급 경로(54)에 의해 버너(42) 쪽으로, 특히 버너 내부로 안내된다. 여기서, 공기 공급 경로(54)에 제2 밸브 요소(55)가 배치되고, 이 밸브 요소에 의해, 공기 공급 경로(54)를 관류하고 그에 따라 버너(42)를 관류하고 혼합기를 형성하는 데 사용되는 공기의 분량이 조절될 수 있다. 예를 들어 제어 장치가 밸브 요소(55)를 제어하도록 형성되어, 예를 들어 제어 장치에 의해, 밸브 요소(55)를 통해 공기 공급 경로(54)를 관류하고 따라서 버너(42)로 공급되며 혼합기를 형성하는 데 사용되는 공기의 분량이 조절, 특히 제어될 수 있다.
도 2는 버너(42)의 제1 실시예를 개략적 단면도로 도시한다. 버너(42)는 버너(42)로 공급된 공기 및 버너(42)로 공급된 액체 연료를 포함하는 혼합기가 내부에서 점화하여 연소되는, 즉 버너(42)가 작동되는 중에 점화되어 연소되는 연소실(58)를 갖는다. 이를 위해 예를 들어 점화 플러그 또는 예열 플러그 또는 글로우 플러그로 형성된 점화 장치(60)가 제공되고, 이에 의해, 특히 전기 에너지 또는 전류를 사용하여, 연소실(58)에서 적어도 하나의 점화 스파크가 생성될 수 있다. 점화 스파크에 의해 연소실(58)에서 혼합기가 점화 및 연소되되, 특히 버너 배기가스 및/또는 화염(44)이 공급되면서 점화 및 연소된다. 버너 배기가스 또는 화염(44)에 의해, 예를 들어 배기관(26)을 관류하는 배기가스가 빠르고 효율적으로 가열되고/가열되거나 고온 유지될 수 있어서, 구성 요소(36b, 36c)를 관류하는 가열된 및/또는 고온 유지된 배기가스에 의해, 예를 들어 적어도 구성 요소(36b)가 빠르고 효율적으로 가열되고/가열되거나 고온 유지될 수 있다.
버너(42)는, 버너(42)로 공급된 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 제1 공기 부분의 제1 스월 유동을 일으키는 내측 스월 챔버(62)를 갖는다. 이는, 제1 공기 부분이 스월 챔버(62)의 적어도 제1 부분 영역을 통과하여 스월 형태로 관류하고/관류하거나 스월 챔버(62)에서 스월 형태로 유출되고/되거나 스월 형태로 연소실(58) 안으로 유입되는 것으로 이해해야 한다. 내측 스월 챔버(62)는, 유출구(64)의 제1 관류 방향을 따라서 그리고 이에 따라 제1 관류 방향과 일치하고 제1 공기 부분의 제1 유동 방향을 따라서 관류할 수 있는, 특히 정확하게 하나의 제1 유출구(64)를 갖는다. 제1 유출구(64)를 통해 제1 공기 부분이 내측 스월 챔버(62)에서 방출될 수 있다. 이는 제1 공기 부분이 제1 유출구(64)를 통해 내측 스월 챔버(62)로부터 유출될 수 있다는 의미이다. 또한 버너(42)는 분사 유입 요소(66) 형태의 유입 요소를 포함하고, 이는 버너(42)로 공급되는 액체 연료가 관류할 수 있는 채널(68)을 갖는다.
제1 실시예에서 분사 유입 요소(66)는 연료 랜스로도 지칭되는 랜스로 형성된다. 채널(68)과 그에 따라 분사 유입 요소(66)는 채널(68)을 관류하는 액체 연료가 관류할 수 있는 적어도 하나의 배출구(70)를 갖는다. 도 2로부터, 제1 실시예의 경우 채널(68)과 그에 따라 분사 유입 요소(66)가 보어홀로 형성된, 적어도 두 개의 또는 정확하게 두 개의 배출구(70)를 갖는 것을 알 수 있다. 배출구(70)는 각각의 제2 관통 방향을 따라 연료가 관류할 수 있어서, 각각의 배출구(70)를 통해 분사 유입 요소(66)를 관류하는 연료가 분사 유입 요소(66)에서 분사 유출될 수 있거나 유출될 수 있고, 특히 직접 내측 스월 챔버(62)로 분사 유입될 수 있어서 유입될 수 있다. 즉, 분사 유입 요소(66) 또는 채널(68)은 각각의 배출구(70)를 통해 내측 스월 챔버(62)로 개방되어, 분사 유입 요소(66)에 의해 액체 연료가 각각의 배출구(70)를 통해 특히 직접 내측 스월 챔버(62)로 분사 유입될 수 있다. 각각의 배출구(70)의 각각의 제2 관통 방향은 연료가 각각의 배출구(70)를 관류할 수 있는 각각의 제2 유동 방향과 일치한다. 각각의 배출구(70)를 통해 각각의 연료 제트(72)를 형성하며 유입 분사 요소(66)에서 분사 유출되어, 특히 직접 내측 스월 챔버(62)로 분사 유입될 수 있다. 예를 들어 종방향 중심축이 예를 들어 각각의 제2 관통 방향 또는 각각의 제2 유동 방향과 일치하는 각각의 연료 제트(72)는 적어도 대체로 원추형으로 형성될 수 있다. 또한, 이 경우에서의 예를 들어 분사 유입 요소(66)는 그리고 그에 따라 채널(68)은 종방향 또는 종방향 확장부 또는 종방향 확장 방향을 가지며, 이는 제1 관통 방향과 평행하게 연장되고 그에 따라 제2 유동 방향과 평행하게 연장되고, 특히 제1 관통 방향과 일치하고 그에 따라 제1 유동 방향과 일치한다. 또한, 도 2에서, 제1 관통 방향이 그리고 그에 따라 제1 유동 방향이 유출구(64)의 축 방향 및 내측 스월 챔버(62)의 축 방향과 일치한다는 것을 알 수 있다. 각각의 제2 관통 방향 또는 각각의 제2 유동 방향은 제1 관통 방향에 대해 그리고 그에 따라 제1 유동 방향에 대해, 그리고 스월 챔버(62) 및 유출구(64)의 축 방향에 대해 수직으로 또는 이 경우에서는 비스듬히 연장된다.
스월 챔버(62)는 바람직하게는 단일 부재로 형성된 버너(42)의 구조 부재(74)에 의해 적어도 부분적으로, 특히 적어도 대부분이 그리고 그에 따라 절반 이상으로 또는 완전하게 형성되거나 획정되어, 구조 부재(74)가 또한 유출구(64)를 형성하거나 획정한다.
또한, 버너(42)는 외측 스월 챔버(76)를 가지며, 이는 스월 챔버(62)의 축 방향을 중심으로 연장되는 스월 챔버(62)의 원주 방향으로, 특히 완전히 원주 방향으로 연장되며 적어도 길이 영역과 이 경우에서는 제1 유출구(64)를 감싼다. 구조 부재(74)는 스월 챔버(62)의 축 방향과 수직을 이루며 연장되는 반경 방향을 갖는 스월 챔버(62)의 반경 방향으로, 스월 챔버들(62 및 76) 사이에 배치되는 격벽(78)을 갖는다. 이로 인해 스월 챔버들(62 및 76)이 스월 챔버(65)의 반경 방향으로 격벽(78)에 의해 서로 분리된다. 스월 챔버(62)의 축 방향은 스월 챔버(76)의 축 방향과 일치하여, 스월 챔버(62)의 반경 방향이 스월 챔버(76)의 반경 방향과 일치한다. 외측 스월 챔버(76)는 버너(42)로 공급되는 제2 공기 부분이 관류할 수 있고, 제2 공기 부분의 제2 스월 유동을 일으키도록 형성된다. 이는, 제2 공기 부분이 스월 챔버(76)를 스월 형태로 관류하고/관류하거나 스월 챔버(76)에서 스월 형태로 유출되고/되거나 스월 형태로 연소실(58) 안으로 유입된다는 의미이다. 특히 바람직하게는 공기 부분들이 연소실(58) 내에서 스월 유동을 가져서, 연소실(58)에서 스월 형태로 연장되는 것이 제공된다. 외측 스월 챔버(76)는 외측 스월 챔버(76)를 관류하는 제2 공기 부분이 제3 유동 방향을 따라 관류 가능한, 특히 정확하게 하나의 제2 유출구(80)를 가지며, 이의 제3 관통 방향, 즉 스월 챔버(76)를 관류하는 제2 공기 부분이 유출구(80)를 관류할 수 있는 관통 방향은, 이 경우에서는 스월 챔버(76)의 축 방향과 일치하고 그에 따라 스월 챔버(62)의 축 방향과 일치한다. 제3 관통 방향은 제3 유동 방향과 일치하고, 이를 따라 외측 스월 챔버(76)를 관류하는 제2 공기 부분이 유출구(80)를 관류하거나 관류할 수 있다. 이는 특히, 제1 관통 방향은 제3 관통 방향과, 제1 유동 방향은 제3 유동 방향과 일치하여, 이 경우에서는 제1 유동 방향, 제3 유동 방향, 제1 관통 방향 및 제3 관통 방향은 스월 챔버(62)의 축 방향 및 스월 챔버(76)의 축 방향과 일치한다. 공기 부분들의 유동 방향으로 볼 때 제2 유출구(80)는 유출구(64)의 하류에 배치되고, 특히 유출구(64)에 대해 일렬로 또는 연속적으로 배치되어, 유출구(80)가 제2 공기 부분, 제1 공기 부분과 연료가 관류할 수 있다. 특히, 제1 공기 부분은 특히 제1 스월 유동으로 인해 이미 스월 챔버(62)에서 특히 부분 혼합기를 형성하며 연료와 혼합된다. 부분 혼합기는 유출구(64)를 관류할 수 있고 따라서 스월 챔버(62)로부터 유출된 후 유출구(80)를 관류하고, 특히 바람직한 제2 스월 유동을 기초로 제2 공기 부분과 혼합되어 혼합기가 특히 바람직하게 형성되고, 따라서 부분 혼합기가 특히 바람직하게 제2 부분과 혼합된다.
스월 챔버(76)는 적어도 부분적으로, 특히 적어도 대부분이 그리고 그에 따라 적어도 절반 이상으로 또는 완전하게, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 안쪽으로 구조 부재(74), 특히 격벽(78)에 의해 획정되는 것을 알 수 있다. 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로는 이 경우에서는 구조 부재(74)와 별도로 형성된 구조 요소(82)에 의해 적어도 부분적으로, 특히 적어도 주로 또는 완전하게 스월 챔버(76)가 획정된다. 구조 부재(74)는 적어도 부분적으로, 특히 적어도 주로 구조 요소(82) 안에 배치된다. 유출구(80)는 예를 들어 부분적으로 구조 요소(82) 및 부분적으로 구조 부재(74)에 의해 획정되거나 형성되고, 특히 제2 공기 부분이 관류할 수 있는 유출구(80)의 가장 근소한 또는 가장 작은 유동 횡단면 측면에서 그러하다.
적어도 하나의 구성 요소(36b)가 특히 효율적으로 가열되고/가열되거나 고온 유지될 수 있도록, 특히 도 3에서 알 수 있듯이, 제1 유출구(64)는 제1 유출구(64)를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향으로, 따라서 제1 유출구(64)를 관류하는 연료의 유동 방향으로 볼 때 목적에 따라, 특히 기계 가공되어 칼날처럼 날카로운 단부 가장자리(K)에서 종료되고, 단부 가장자리는 예를 들어 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향과 일치하는, 유출구(64)의 축 방향을 중심으로 연장되는 유출구(64)의 원주 방향으로 완전하게 유출구(64) 둘레를 따라 연장된다. 칼날처럼 날카로운 단부 가장자리(K)는 이 경우에서는 구조 부재(74)에 의해 형성된 분무립(84)에 의해 형성된다. 분무립(84)은 제1 유출구(64)를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향과 그에 따라 제1 유출구(64)를 관류하는 연료의 유동 방향으로 볼 때 단부 가장자리(K)까지 가늘어지고 단부 가장자리(K)에서 종료된다. 예를 들어 단부 가장자리(K)는 연삭 및/또는 선삭되어 목적에 맞게 기계 가공된다. 예를 들어 연료는 특히 연료 제트(72)를 형성하며 구조 부재(74) 방향으로, 특히 구조 부재(74)의 내측 원주면(86) 방향으로 분사되되, 구조 부재(74), 특히 내측 원주면(86)에, 간단하게 막으로 지칭되는 연료로 이루어진 연료막을 형성하도록 분사된다. 특히, 내측 스월 챔버(62)는 내측 스월 챔버(62)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로, 특히 직접 내측 원주면(86)에 의해 형성되는 것을 알 수 있다. 제1 스월 유동에 의해, 특히 제1 스월 유동에 의해 발생한 원심력에 의해 연료막이 내측 원주면(86)을 따라 단부 가장자리(K)로 운송된 후, 단부 가장자리(K)에서 연료가 떨어져 나가, 연료 또는 연료막으로부터 특히 미세한 연료 액적이 생성된다. 따라서 구조 부재(74)는 소위 막 생성부이거나 스월 유동들 사이에서 막 생성부로 기능한다. 액적들은 함께 특히 연료의 큰 표면적을 형성하여, 버너의 적은 출력으로도 버너의 특히 효율적인 작동이 구현될 수 있고, 연료의 작은, 따라서 미세한 액적을 생성하기 위해 비용 집약적인 펌핑 또는 비용 집약적인 고압 생성이 필요하지 않다. 제2 공기 부분에 의해 관류 가능한 제2 유출구(80)의 가장 작은 유동 횡단면은 각각의 유출구(64 또는 80)의 반경 방향으로 안쪽으로 완전히 단부 가장자리(K)에 의해 획정되거나 형성된다.
또한, 버너(42)는 제1 실시예에서 유출구(80)를 관류하는 공기 부분들 및 유출구(80)를 관류하는 연료의 유동 방향에서 유출구(80) 하류 및 구조 요소(82)의 상류에 배치되는 재순환 방지 플레이트(88)를 갖는다. 재순환 방지 플레이트(88)는 유출구(80) 하류에 배치되고 따라서 스월 챔버(62 및 76)에서 나오는 공기 부분들과 연료가 관류할 수 있는 관류구(90)를 갖는다. 관류구(90)에서 시작하여 및 특히 유출구(80)에서 시작하여 및 구조 부재(82)에서 시작하여, 특히 이의 단부에서 시작하여, 재순환 방지 플레이트(88)는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로 바깥 쪽으로 연장되어서, 재순환 방지 플레이트(88)는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 적어도 구조 요소(82)의 부분 영역(T)을 넘어 돌출한다. 이로 인해 예를 들어 연소실(58)의 제1 부분(T1)이 재순환 방지 플레이트(88)에 의해 적어도 부분적으로 연소실(58)의 제2 부분(T2)과 분리된다. 재순환 방지 플레이트(88)에 의해, 관류구(90)를 관류하여 연소실(58), 특히 부분(T2) 안으로 유입되는 혼합기가 다시 구조 요소(82) 방향으로 또는 다시 부분(T1)으로 과도하게 유동되는 것이 방지될 수 있어서, 바람직한 혼합기 형성이 달성될 수 있다.
또한, 도 2에서 예를 들어 스월 챔버(62 및 76)는 스월 챔버(62 및 76)에 공통적인 공급 챔버(92)를 통해 공기 또는 공기 부분들을 공급받는 것을 알 수 있다. 공급 챔버(92)는 스월 챔버(62 및 76)를 관류하는 공기 부분들의 유동 방향에서 스월 챔버(62 및 76)의 상류에 배치된다. 이는 공기가 공기 공급 경로(54)를 통해 먼저 공급 챔버(92)로 도입된다는 의미이다. 공급 챔버(92)로 도입된 공기는 스월 챔버(62 및 76) 방향으로 및 내부로 가는 도중에 공급 챔버(92)를 관류할 수 있고 관류하게 되고, 특히 구조 부재(74)에 의해 제1 부분과 제2 부분으로 나뉜다. 공기 공급 경로(54)를 관류하는 공기는 예를 들어 공급 방향을 따라 공기 공급 경로(54)로부터 유출되어 공급 챔버(92) 안으로 유입될 수 있고, 공급 방향은 예를 들어 각각의 스월 챔버(62 및 76)의 축 방향에 대해, 따라서 이들의 각각의 종축에 대해 비스듬히 및/또는 접선 방향으로 연장된다.
도 4는 막 생성부로도 지칭되는 구조 부재(74)를 개략적 종단면도로 도시한다. 외측 스월 챔버(76)의 적어도 한 부분(TB)이 구조 부재(74)에 의해 형성되는 것을 알 수 있다. 구조 부재(74)는 내측 스월 챔버(62)의 제1 스월 발생기(94) 및 외측 스월 챔버(76)의 제2 스월 발생기(96)를 갖는다. 스월 발생기(94)에 의해 제1 공기 부분의 제1 스월 유동이 생성되고, 스월 발생기(96)에 의해 제2 공기 부분의 제2 스월 유동이 생성된다. 도 4에서 특히 내측 스월 챔버(62)의 내측 환형면은 K1로 표시되고 도 4에서 특히 외측 스월 챔버(76)의 외측 환형면은 K2로 표시된다. 스월 발생기(94)는 공기 채널(LK1)이 특히 완전하게 구조 부재(74)에 의해 획정되는, 스월 챔버(62)의 공기 채널(LK1)에 배치된다. 특히 공기 채널(LK1)은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 및 안쪽으로 구조 부재(74)에 의해 획정된다. 스월 발생기(96)는 공기 채널(LK2)이 특히 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로 바깥 쪽으로 및 안쪽으로 완전하게 구조 부재(74)에 의해 획정되는, 스월 챔버(76)의 제2 공기 채널(LK2)에 배치된다. 예를 들어 스월 발생기(94 및 96)는 구조 부재(74)에 의해서도 형성된다. 공기 채널(LK1)은 제1 공기 부분이 관류할 수 있고, 공기 채널(LK2)는 제2 공기 부분이 관류할 수 있어서, 스월 발생기(94)는 제1 스월 유동을, 스월 발생기(96)는 제2 스월 유동을 발생 또는 실현시킬 수 있다. 도 4에서, 공기 가이드로도 지칭되는 공기 채널(LK1)의 외경은 Di로 표시되고, 공기 가이드로도 지칭되는 공기 채널(LK2)의 외경은 Da로 표시된다.
도 2 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 노즐로도 지칭되는 유출구(64 및 80)은 두 개 모두 축 방향으로 배향된다. 이는, 내측 스월 챔버(62)에서 나온 부분 혼합기가 적어도 대체로 축 방향으로 연소실(58) 안으로 유입된다는 의미이다. 또한, 외측 스월 챔버(76)에서 나온 제2 공기 부분 역시 적어도 대체로 축 방향으로 연소실(58) 안으로 유입된 후, 미세 분산된 연료를 단부 가장자리(K), 특히 이의 분리점에서 막 생성부로부터 작은 액적으로 분리시켜 연소실(58)로 함께 유동된다. 외측 노즐, 따라서 유출구(80)의 가장 작은 또는 가장 협소한 유동 횡단면은 내측 노즐, 따라서 유출구(64), 즉 단부 가장자리(K)에 위치한다.
바람직하게는 노즐, 따라서 유출구(64 및 80)가 이하의 크기비 또는 면적비를 갖는 것이 제공된다. 유출구(64)(내측 노즐)는 바람직하게는 Di의 10% 내지 20%인 직경, 특히 내경을 갖는다. 또한, 바람직하게는 외측 노즐, 따라서 유출구(80)는 예를 들어 Da의 10% 내지 35%인 직경, 특히 내경을 갖는 것이 제공된다. 내부에서 외부까지의 환형면은 면적이 같아야, 즉 내부 환형면과 외부 환형면의 면적이 전체 환형면의 50%이어야 한다. 즉, 바람직하게는 공기 채널(LK1)은 제1 환형면을 갖고, 공기 채널(LK2)은 제2 환형면을 가지며, 환형면들은 바람직하게는 크기가 동일한 것이 제공된다.
도 5는 버너(42)의 제2 실시예를 개략적 단면도로 도시한다. 제1 실시예에서, 예를 들어 구조 요소(82) 및 재순환 방지 플레이트(88)가 서로 분리되어 형성된 구성 요소 및 적어도 간접적으로, 특히 직접적으로 서로 연결된 구성 요소로 형성된 것이 제공된다. 제2 실시예에서, 재순환 방지 플레이트(88)가 구조 요소(82)와 일체형으로 형성된 것이 제공된다. 또한, 제2 실시예에서, 재순환 방지 플레이트(88)에 의해, 혼합기가 외측 노즐을 빠져나가고 따라서 유출구(80)로부터 유출되어 연소실(58) 안으로 유입된 후 구조 요소(82)로 다시 역류하며 와류를 형성하는 것이 바람직하게 방지될 수 있다. 바람직하게는, 간략하게 플레이트로도 지칭되는 재순환 방지 플레이트(88)는 바람직하게는 적어도 Di와 동일한 직경, 특히 외경을 갖는다.
도 6은 버너(42)의 제3 실시예를 구간에 따라 개략적 사시도로 도시한다. 제3 실시예에서, 연소실(58)는, 서로 이격되고 특히 각각이 중실체로 형성된 각각의 벽부 영역(W)에 의해, 특히 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로, 서로 분리된 복수의 관류구(98)를 갖는다. 관류구들(98)을 통해 버너 배기가스 또는 화염(44)이 연소실(58)에서 방출되어 배기관(26)으로 도입될 수 있다. 이 경우에서, 벽부 영역들(W)은 서로 일체형으로 형성되고, 예를 들어 중실체로 형성된 일체형 천공 디스크(100)로 형성된다. 이 경우에서는 정확하게 여덟 개의 관류구(98)가 제공된다. 도 2에서 알 수 있듯이, 원칙적으로, 연소실(58)가 분할되지 않은, 정확하게 하나의 큰 방출구(102)를 갖고, 이를 통해 버너 배기가스 또는 화염(44)이 연소실(58)에서 방출되어 배기관(26)으로 도입되는 것을 생각할 수 있다. 이에 비해, 제3 실시예에서는 서로 이격되고 서로 분리된 복수의 관류구들(98)이 제공되어, 말하자면 방출구(102)가 벽부 영역(W)에 의해 복수의 관류구들(98)로 세분 또는 분할된다. 관류구들(98)은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향을 중심으로 연장되는 원주 방향으로 균일하게 분포되고, 특히 그 중심점이 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향 상에 배치된 원을 따라 배치된다. 따라서, 제3 실시예에서, 연소실(58)에서 바람직한 재순환이 가능하도록 큰 방출구(102) 형태의 하나의 큰 배출구 대신 관류구들(98) 형태의 복수의 배출구들이 특히 각각의 특수한 위치에 제공된다. 축소된 배출구 대신, 천공판, 예를 들어 관류구들(98) 형태의 복수의 작은 개구들이 있는 천공 디스크(100)를 사용하는 것이 바람직하다. 관류구들(98)의 개수는 예를 들어 3개 이상 내지 9개 이하의 범위이다. 관류구들(98)은 유사하거나 적어도 대체로 동일하며, 버너 배기가스 또는 화염(44)이 관류할 수 있는 관류면 또는 유출면을 갖는다. 하나 또는 모든 관류구들(98)의 관류면들은 합해서 전체 관류면을 형성하고, 이는 전체 유출면으로도 지칭되며, 예를 들어 방출구(102)와 같이 중앙에 배치된 유일한 하나의 개구보다 예를 들어 0.8배 내지 1.8배 크다. 예를 들어, 직경이 25 mm이고 따라서 면적이 491 mm2인 중앙의 유출 개구 대신에, 배기관(26)의 유동 조건에 따라, 각각이 10.5 mm의 직경을 갖는 여섯 개의 작은 개구를 구현하여 총 520 mm2의 유출 면적이 나타나도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 7은 천공판으로도 지칭되는 천공 디스크(100)가 제공되는, 버너(42)의 제3 실시예를 개략적 종단면도로 도시한다. 전술한 연소실(58)의 바람직한 재순환은 도 7에 화살표(104)로 도시된다. 또한, 도 7에 혼합기의 스월 유동이 도시되며 도면 부호 106으로 표시되고, 연소실(58) 내에서 혼합기의 스월 유동(106)은 공기 부분들의 각각의 스월 유동으로 생겨난다. 공기 부분들의 스월 유동과 그에 따라 혼합기의 스월 유동(106)은 특히 스월 발생기(94 및 96) 및 특히 공기 공급 경로(54)를 통한 접선 방향 공기 공급에 의해 실현된다. 바람직하게는 각각의 스월 발생기(94 또는 96)는 어떠한 사분구(quarter sphere) 형태의 판금 구조가 아니라 공기 가이드 베인으로 형성되어, 각각의 스월 유동을 특히 바람직하게 발생시키거나 일으킬 수 있다. 연소실(58) 내부의 공기 부분들의 스월 유동 및 그로부터 발생하는 혼합기의 스월 유동(106)은 연소실(58) 내에서 화염(44)의 날림을 저지하고, 연소실(58) 내에서 공기와 연료의 혼합을 최적화하고, 화염(44)을 안정화하는 와류 붕괴를 생성한다. 화살표(104)로 표시되는 연소실(58) 내 재순환은 특히 천공판 사용 및 그로 인해 형성된 유출 횡단면의 축소에 의해 실현될 수 있는 바, 이를 통해 화염(44) 또는 버너 연소 가스가 연소실(58)에서 방출 및 배기관(26)으로 도입될 수 있다. 유출 횡단면의 축소는 예를 들어 개별 관류구들(98)의 전체 유출면이, 연결된 대형 방출구(102)의 면적 보다 작다는 것으로 이해해야 한다. 연소실(58) 내의 화살표(104)로 표시되는 바람직한 재순환으로부터 연소실(58) 내에서 공기와 연료의 혼합이 개선되고, 연소 혼합기의 연소실(58) 내 체류 시간이 더 길어져, 화염(44) 또는 버너 배기가스가 연소실(58)에서 유출된 후 배기관(26)으로 도입될 때, 미연소 탄화수소(HC)가 방지될 수 있고, 유출부에서 화염(44) 또는 버너 배기가스의 특히 높은 온도가 실현될 수 있다. 특히 재순환은 재순환 영역 및 와류 붕괴로 이어져, 연소실(58) 내에서 화염(44)의 특히 긴 체류 시간이 실현될 수 있다.
도 8은 예를 들어 구조 부재(74)의 구성 성분 또는 구조 부재(74)에 의해 형성될 수 있는, 부분적으로 절단된 스월 발생 장치(107)를 개략적 사시도로 도시한다. 스월 발생 장치(107)는 내측 스월 챔버(62)의 제1 스월 발생기(94) 및 외측 스월 챔버(76)의 제2 스월 발생기(96)를 포함한다. 특히 도 8에서, 스월 발생기(96) 및 바람직하게는 스월 발생기(94)도 유동에 유리하게 설계, 특히 형성될 수 있는 공기 가이드 베인으로 설계된다는 것을 알 수 있다. 이로 인해 특히 구형 스월 발생기에 비해 과도한 압력 손실이 방지될 수 있다. 스월 발생기(94)의 개수는 예를 들어 6개 이상 내지 11개 이하의 범위이다. 대안적으로 또는 추가적으로 외측 스월 발생기(96)의 개수는 예를 들어 8개 이상 14개 이하의 범위이다. 스월 발생기(94 또는 96)가 배치되는 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)은 예를 들어 공기 채널(LK1 또는 LK2)에 배치되는 각각의 스월 발생기에 의해 적어도 20%, 최대 70% 덮이는, 각각의 면적을 갖는다. 따라서 각각의 표면적의 최소 20% 및 최대 70%의 특히 바람직한 축방향 장애물이 제공된다. 각각의 공기 가이드 베인의 각각의 반경은 Di의 최소 40% 내지 무한대로 연장될 수 있어서 각각의 공기 가이드 베인은 직선형으로 형성될 수 있다. 특히 각각의 스월 챔버(62 및 76)의 각각의 반경 방향을 갖는 각각의 공기 가이드 베인은 예를 들어 10도 이상 내지 45도 이하의 범위인 각각의 각도 α를 포함하는 것을 생각할 수 있다. 간단하게 베인으로도 지칭되는 각각의 공기 가이드 베인의 전술한 반경은 도 8에 R로 표시된다. 바람직하게는 스월 발생기(94 또는 96)는, 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)을 관류하는 공기 부분들, 따라서 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)을 관류하고 따라서 각각의 일부를 형성하는 공기가 특히 엄격하게 또는 순수하게 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향과 관련하여 70도 내지 90도 편향되도록 형성된다. 특히 바람직한 혼합기 형성이 실현되도록, 내측 및 외측 스월 챔버(62 및 76)의 공기 가이드 베인은 반대 방향으로 설계될 수 있다. 즉, 공기 부분들의 스월 유동들이 반대 방향 또는 역전된 스월 유동들을 형성하거나 일으키게 하여 예를 들어 제1 유동은 왼쪽으로 회전하고 제2 유동은 오른쪽으로 회전하도록 하거나 또는 이와 반대가 이루어지도록 외측 스월 챔버(76)의 외측 스월 발생기(96) 및 내측 스월 챔버(62)의 내측 스월 발생기(94)를 형성하는 것을 생각할 수 있다.
스월 발생 장치(107)는 분사 유입 요소(66)에 의해 관통되는, 특히 중앙의 관통구(108)를 갖는다. 즉, 분사 유입 요소(66)는 관통구(108)를 통과하여 내측 스월 챔버(62)로 돌출된다.
도 10은 이 경우에서는 조리개로서 또는 조리개 방식에 따라 설계된 폐쇄 장치(110)를 개략적 정면도로 도시한다. 버너(42)가 작동되지 않을 때에는, 내연 기관(12)의 배기가스가 공기 공급 경로(54), 연료 공급 경로(46), 공급 챔버(92), 스월 챔버(62) 및/또는 스월 챔버(76)에 침투하는 것을 방지하기 위해, 공기 라인 및 연료 라인, 즉 예를 들어 공기 공급 경로(54) 및/또는 연료 공급 경로(46) 및/또는 스월 챔버(62 및 76) 및 예를 들어 유출구(64) 및/또는 유출구(80)가 폐쇄되는 것이 바람직하다. 또한, 내연 기관(12)의 배기가스가 배기관(26)에서 연소실(58)로 또는 이의 일부 영역 또는 길이 영역으로 침투하는 것을 막기 위해, 연소실(58) 또는 연소실(58)의 적어도 길이 영역이 폐쇄되는 것을 생각할 수 있다. 이를 위해 예를 들어 연소실(58)에 또는 연소실(58)의 하류에 배치될 수 있는 폐쇄 장치(110)가 사용될 수 있다. 조리개 방식으로 움직일 수 있는 폐쇄 장치(110)의 폐쇄 요소(112)는, 예를 들어 화염(44) 또는 버너 배기가스가 관류할 수 있고, 폐쇄 요소(112), 특히 직접적으로 획정된 개구 횡단면(114)을 변화시킬 수 있어서, 즉 가변적으로 조절할 수 있어서, 예를 들어 개구 횡단면(114)이 부하에 따라 조절, 특히 제어 또는 통제될 수 있다. 따라서 폐쇄 장치(110)에 의해 연소실(58)의 적어도 부분 영역을 폐쇄하는 것을 생각할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 예를 들어 제1 폐쇄 장치(110)에 의해 유출구(80)가 폐쇄될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 예를 들어 제2 폐쇄 장치(110)에 의해 유출구(80)가 폐쇄될 수 있다. 이는 특히 공기 및 연료 공급이 작은 플러그에 의해 동시에 폐쇄될 수 있다는 이점을 지닌다. 이런 경우 배기가스가 펌프(56)로 침투되는 것이 방지되므로, 펌프(56) 하류에 공기 밸브도 필요하지 않다. 연소실(58) 뒤 또는 이의 유출부 뒤에 뜨거운 배기가스가 가해지는 더욱 큰 배기가스 플랩도 필요하지 않다.
특히 개구 횡단면(114)이 특히 연소실(58)의 개구 횡단면 또는 유출 횡단면인 것을 생각할 수 있고, 이때 유출 횡단면을 통해 화염(44) 또는 버너 배기가스가 연소실(58)에서 방출되어 배기관(26)으로 다시 도입될 수 있다. 화염(44) 또는 버너 배기가스가 연소실(58)로부터 유출되는 유속을 증가시키기 위해 필요한, 요구되는 또는 특히 조리개 방식으로 이루어지는 상응하는 폐쇄 장치(112)의 움직임에 의해 수행된 개구 횡단면의 협소화는 유동에 유리하다. 따라서, 예를 들어 항공기 엔진의 경우에 세그먼트 및/또는 원추부에 의해 실현되는 바와 같이, 평평한 폐쇄 플레이트에 있는 보어홀 대신 수평 방향에 대해 30도 내지 70도 각도를 이루는 원추형 배출구가 형성될 수 있다. 이는 고정 형상에 의해 이루어질 수 있거나, 항공기 엔진의 경우와 같이 예를 들어 추력 노즐에서 접이식 개별 세그먼트들에 의해 이루어질 수 있거나, 예를 들어 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로 변위 가능하게 배치된 유출 원추부에 의해 이루어질 수 있다.
도 11은 제4 실시예에 따른 버너(42)를 구간에 따라 개략적 단면도로 도시한다. 도 2 및 도 7에서도 알 수 있지만 도 11에서 특히 잘 알 수 있는 바와 같이, 연소실(58)는 특히 중실체로 형성된 챔버 요소(116)에 의해 형성 또는 획정된다. 특히, 축 방향이 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향과 일치하는 연소실(58)는, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 반경 방향과 평행을 이루며 연장되는 반경 방향을 따라, 특히 직접 챔버 요소(116)의 내측 원주면(118)에 의해 획정된다. 챔버 요소(116)는 일체형으로 형성될 수 있다. 제4 실시예에서, 챔버 요소(116)는 예를 들어 서로 일체형으로 형성되거나 챔버부들(120 및 122)이 서로 분리되어 형성된 후 상호 결합된 구성 요소인, 두 개의 챔버부(120 및 122)를 갖도록 형성된다. 여기서 내측 원주부(118)는 챔버부(122)에 의해 형성된다. 챔버부들(120 및 122)은 챔버부(120)의 적어도 길이 영역이 챔버부(122)의 적어도 길이 영역을, 연소실(58)의 축 방향을 중심으로 연장되는 연소실(58)의 원주 방향으로, 특히 완전하게 원주 방향으로 연장되게 감싸도록 중첩되게 배치되고, 특히 중간 공간부(124)를 형성하면서, 챔버부(120)의 적어도 길이 영역이 연소실(58)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 챔버부(122)의 길이 영역으로부터 이격되도록 형성된다. 중간 공간부(124)는 연소실(58)의 반경 방향으로 챔버부들(120 및 122) 사이에 배치되고 예를 들어 에어갭으로서, 특히 챔버부들(120 및 122) 사이에 형성된다. 또한, 서로 연결되어 있거나 연속적인 방출구(102)는 특히 연소실(58)의 원주 방향으로 챔버부(122)에 의해 완전히 원주 방향으로 연장되게 형성 또는 획정되는 것을 알 수 있다. 도 2에 도시된 제1 실시예의 경우, 방출구(102)는 분할되지 않는다, 즉 방출구(102)를 서로 분리되고 서로 이격된 복수의 관류구들로 분할하는 구조 요소가 없다. 그러나 도 7에 도시된 제3 실시예의 경우, 연속적인, 즉 연결된 방출구(102)를 서로 이격되고 서로 분리되며, 천공 디스크(100)에 형성된 복수의 관류구들(98)로 세분 또는 분할하는, 천공판으로도 지칭되는 천공 디스크(100)가 방출구(102)에 배치되어 있다. 화염(44) 또는 버너 배기가스는 연소실(58)의 축 방향으로 연장되는, 즉 연소실(58)의 축 방향에 대해 평행하게 연장되거나 연소실(58)의 축 방향과 일치하는 제4 유동 방향을 따라 연소실(58)로부터 유출되어 방출구(102) 또는 각각의 관류구(98)를 관류하고, 여기서 제4 유동 방향은 제1, 제2 및 제3 유동 방향과 일치한다. 방출구(102)는 방출구(102)를 관류하는 버너 배기가스의 유동 방향으로, 즉 제4 유동 방향을 따라 협소화되는 것을 알 수 있다. 이를 위해 챔버 요소(116), 특히 챔버부(120)는 방출구(102)를 관류하는 버너 배기가스의 유동 방향으로 협소화되는 길이 영역(L1)을 가지며, 이는 연소실(58)의 원주 방향으로, 특히 완전하게 원주 방향으로 연장되면서 방출구(102)를 획정한다. 즉, 길이 영역(L1)과 그에 따라 방출구(102)는 방출구(102)를 관류하는 버너 연소 가스의 유동 방향으로 원추형으로, 즉 테이퍼 형태로 또는 절두 원추형으로 형성된다. 버너 배기가스 또는 화염(44)은 방출구(102)를 통해 연소실(58)로부터 유출되므로, 방출구(102)는 연소실(58)의 유출부에 형성되거나 연소실(58)의 유출부를 형성하고, 제4 실시예의 경우 연소실(58)는 자신의 유출부에서 원추형으로 형성되어, 길이 영역(L1)을 형성하는 원추부를 갖는다. 바람직하게는, 방출구(102)는 34 mm의 내경을 갖는다. 즉, 바람직하게는, 버너 배기가스가 관류할 수 있는, 방출구(102)의 가장 작은 또는 가장 협소한 내경은 43 mm인 것이 제공된다.
챔버부들(120 및 122)의 적어도 길이 영역이 중첩되게 배치되고 연소실(58)의 반경 방향으로 중간 공간부(124)를 형성하며 서로 이격되고, 중간 공간부(124)는 예를 들어 공기로 채워져 에어갭으로 형성됨으로써, 연소실(58) 또는 챔버 요소(116)의 이중 벽부가 제공되고, 그로 인해 연소실(58)는 중간 공간부(124), 즉 에어갭에 의해 절연된다. 따라서 연소실(58)는 에어갭 절연된다. 이하에서는 특히 도 4에 도시된 막 생성부, 특히 외측 스월 챔버(76)의 외측 공기 채널(LK2)의 외경(Da)을 참조하며, 여기서 외측 스월 발생기(96)가 배치된 공기 채널(LK2)과 그에 따라 외경(Da)은, 특히 완전하게 막 생성부에 의해, 즉 구조 부재(74)에 의해 형성된다. 도 11 및 외경(Da)을 기준으로, 바람직하게는 연소실(58), 특히 원추부 상류 또는 길이 영역(L1) 하류에 바람직하게는 Da의 1.0 배 내지 3.0배인 내경(d1)을 갖는다. 또한, 방출구(102)의 최소 내경(d2)은 유출 직경으로도 지칭되고, 방출구(102)의 최소 내경(d2)은 Da의 0.7배 내지 2.3배인 것이 제공된다. 방출구(102)의 더 작은 유출 직경은 버너 배기가스의 유출 속도를 유지하고, 버너 화염으로도 지칭되는 화염(44)에 미치는, 엔진 배기가스로도 지칭되는 내연 기관(12)의 배기가스의 영향을 줄인다. 연소실(58)의 축 방향으로 연장되는 연소실(58)의 길이(l1)는 특히 이차 공기 분사 장치는 경우 Da의 1.5배 내지 4.0배이다. 이차 공기 분사 장치가 있는 경우 바람직하게는 연소실의 길이(l1)가 Da의 2.0배 내지 5.5배인 것이 제공된다.
연결된 방출구(102) 대신, 서로 분리되고 서로 이격된 복수의 관류구들(98)을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 연결된 따라서 연속된 방출구(102)가 서로 이격되고 서로 분리된 관류구들(98)로 분할되고, 그 개수는 바람직하게는 3개 이상 내지 9개 이하의 범위인 것을 생각할 수 있다. 각각의 관류구(98)는 유출 면적 또는 관류 면적으로도 지칭되는 면적을 갖고, 모든 관류구들(98)의 면적의 총합은 바람직하게는 연결된 방출구들(102)의 유출면과 유사하고, 즉 방출구(102)의 면적과 유사하다. 관류구들(98)의 면적의 총합은 전체 유출 면적으로도 지칭된다. 관류구들(98)은 예를 들어 보어홀로 형성된다. 모든 관류구들(98)의 면적의 총합, 즉 전체 유출 면적은 연소실(58)의 방출구(102)의 연속적인, 연결된 방출구의 면적의 0.8배 내지 1.8배인 것을 생각할 수 있다. 특히, 천공 디스크(100)가 방출구(102) 또는 길이 영역(L1)에 배치되는 것을 생각할 수 있다. 엔진 배기가스로도 지칭되는 내연 기관(12)의 배기가스 측면에서, 편향 요소, 특히 편향 요소 및/또는 천공 요소, 특히 천공판을 사용하는 것이 바람직하며, 여기서 천공 요소는 특히 서로 이격되고 특히 각각의 벽부에 의해 서로 분리되며, 가스, 예를 들어 버너 배기가스 또는 엔진 배기가스가 관류할 수 있는 복수의 구멍들을 갖는, 중실체로 형성된 요소로 이해할 수 있다. 예를 들어 엔진 배기가스가 연소실(58)의 화염(44)에 과도하게 부정적인 영향을 끼치지 않고 불안정하게 하지 않도록, 특히 화염(44) 또는 버너 배기가스가 연소실(58)에서 배기관(26) 안으로 유입되는 유동 방향에 대향하여 엔진 배기가스가 연소실(58)로 침투할 수 없거나 근소하게만 침투하도록, 편향 요소, 예를 들어 편향 플레이트가 연소실(58) 앞에, 즉 연소실(58) 상류에 제공되는 것이 바람직하다. 따라서 바람직하게는, 편향 요소가 엔진 배기가스의 유동 방향에서 연소실(58)의 상류, 즉 도입 지점(E2) 하류에서 배기관(26)에 배치되는 것이 제공된다. 편향 요소의 형상은 연소실(58)가 배기관(26), 즉 배기관(26)의 배기 채널에 대해 배치되는 방식에 좌우될 수 있다. 배기 채널은, 버너 배기가스 또는 화염(44)이 특히 제2 유동 방향을 따라 연소실(58)에서 배기 채널로, 특히 도입 지점(E2)에서 유입되는 것으로 이해해야 한다. 편향 요소의 형상을 개별적으로 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같이, 연소실(58)의 유출부에 폐쇄 장치(110) 또는 기타 폐쇄 장치가 배치되는 것이 바람직하다. 이는 특히 이하의 경우로 이해해야 한다: 폐쇄 장치(110)는 예를 들어 길이 영역(L1) 또는 방출구(102)에 배치될 수 있어서, 버너 배기가스 또는 화염(44)이 특히 도입 지점(E2)에서 연소실(58) 밖으로 방출될 수 있고 배기관(26), 특히 배기 채널로 도입될 수 있고, 버너 배기가스 또는 화염(44)이 관류할 수 있는 유동 횡단면이 폐쇄 장치(110), 특히 폐쇄 요소(112)에 의해 범위 한정되고, 결과적으로 폐쇄 장치(110)에 의해 가변적일 수 있다, 즉 조절될 수 있다. 이러한 조절 가능한 유동 횡단면은 특히 개구 횡단면(114)이다.
폐쇄 장치(110)는 챔버부(122) 및 방출구(102)에 배치될 수 있거나, 폐쇄 장치(110) 또는 다른 폐쇄 장치는 연소실(58) 하류에, 즉 챔버부(122) 하류 및 직접 연소실(58)에 또는 챔버부(122)에 연결하여 배치될 수 있고, 따라서 방출구(102) 하류에 배치될 수 있다. 제4 실시예에서 길이 영역(L1)에 의해, 즉 전술한 원추부에 의해 실현되는 바와 같은 방출구(102)의 협소화는 버너 배기가스의 유속을 증가시키고, 연소실(58)의 배출구의 협소화는 유동에 유리하다. 이 경우에서는 길이 영역(L1)에 의해 형성된 원추부는 바람직하게는 특히 도 11에 파선(126)으로 표시된 연소실(58)의 축 방향에 대해 30° 내지 70°를 이루며 원추각으로도 지칭되는 각도를 갖는다. 제4 실시예에서 원추부는 고정 형상으로 형성되어, 원추부, 즉 원추각은 고정적이고 변동될 수 없다. 그러나 예를 들어 항공기 엔진의 경우와 같이 특히 원추각 측면에서, 특히 예를 들어 항공기 엔진의 추력 노즐의 경우와 같이 접이식 개별 세그먼트에 의해, 즉 특히 챔버부(122)에 대해 상대적으로 회동 가능하도록 원추부를 설계하여, 원추부 또는 원추각이 조정 가능한 것, 즉 가변적인 것도 생각할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 원추부 또는 이의 원추각이 변위 가능하게 배치되는 유출 원추부에 의해 가변적인 것이 제공될 수 있고/있거나 종방향 중심축이 예를 들어 연소실(58)의 축 방향과 일치하고/일치하거나 특히 챔버 요소(116)에 대해 상대적으로 연소실(58)의 축 방향으로 변위될 수 있는 유출 원추부가 제공될 수 있고, 이때 바람직하게는 연소실(58)에 대해 동축으로 배치되는 유출 원추부는 바람직하게는 방출구(102)를 관류하는 버너 배기가스의 유동 방향으로 가늘어진다. 유출 원추부가 연소실(58)에 대해 동축으로 배치된다는 특징은, 특히 유출 원추부의 축 방향, 따라서 이의 종방향 중심축이 연소실(58)의 축 방향과 일치하는 것으로 이해해야 한다. 챔버 요소(116)에 대해 상대적으로 연소실(58)의 축 방향으로 유출 원추부가 변위됨으로써 예를 들어 버너 배기가스가 관류할 수 있는 유동 횡단면, 즉 이를 통해 버너 배기가스가 연소실(58)에서 방출될 수 있고 배기 채널로 도입될 수 있는 유동 횡단면이 변동될 수 있다. 도 11에 특히 개략적으로 유출 원추부가 도시되고 도면 부호 128로 표시된다. 도 11에서, 연소실(58)의 축 방향에 대해 평행하게 연장되거나 연소실(58)의 축 방향과 일치하며, 유출 원추부(128)가 챔버 요소(116)에 대해 상대적으로 병진 이동, 특히 변위 가능한 이동 방향은 양방향 화살표(130)으로 표시된다. 버너 배기가스가 관류할 수 있는 유동 횡단면은 연소실(58)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로는 챔버 요소(116)에 의해, 안쪽으로는 유출 원추부(128)에 의해, 특히 각각의 경우 직접적으로 획정되는 것을 알 수 있고, 여기서 유동 횡단면은 고리 형태 또는 환형면 형태로 형성된다. 유출 원추부(128)는 방출구(102) 또는 유동 횡단면을 관류하는 버너 배기가스의 유동 방향으로 협소화되므로, 유동 횡단면은 이동 방향을 따라 챔버 요소(116)에 대해 상대적으로 이루어지는 유출 원주부(128)의 변위에 의해 변동된다.
도 12는 버너(42)의 제5 실시예를 구간에 따라 개략적 단면도로 도시한다. 특히 도 3의 경우와 같이 도 12에서 부분적으로 구조 부재(74) 및 부분적으로 구조 요소(82)를 식별할 수 있다. 버너(42)가 작동되지 않는 경우, 엔진 배기가스가 스월 챔버(62 및 76)로 침투하는 것을 막기 위해, 공기 라인 및 연료 라인, 즉 바람직하게는 유출구(64 및 68)이 폐쇄되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 예를 들어 유출구(64) 및/또는 유출구(80)에 각각 폐쇄 장치(110)가 배치되거나, 폐쇄 장치(110)가 유출구(80) 하류에서 직접적으로 유출구(80)에 연결하여 배치되어, 예를 들어 제1 공기 부분과 연료가 관류할 수 있는 제1 유동 횡단면, 특히 유출구(64) 및/또는 공기 부분들과 연료가 관류할 수 있는 제2 유동 횡단면, 특히 유출구(80) 또는 공기 부분들과 연료가 관류할 수 있고 유출구(80) 하류에 배치되고 유출구(80)에 인접하게 또는 직접 연결되는 제3 유동 횡단면이 폐쇄 장치(110)에 의해 가변적이거나 조정 가능한 것을 생각할 수 있다. 제1, 제2, 또는 제3 유동 횡단면은 예를 들어 개구 횡단면(114), 즉 특히 개구 횡단면(114)을 갖는 개구부의 개구 횡단면(114)이고, 이의 유동 횡단면(개구 횡단면(114))과 그에 따라 표면적이 폐쇄 요소(112)에 의해 특히 조리개 방식으로 조정될 수 있다. 따라서 각각의 제1, 제2 또는 제3 유동 횡단면은 특히 부하에 따라 조정, 특히 제어 또는 통제될 수 있다. 예를 들어 유출 노즐로도 지칭되는 두 개의 유출구(64 및 80)만 폐쇄 장치(110) 또는 다른 추가의 폐쇄 장치에 의해 폐쇄되고, 따라서 제1, 제2 또는 제3 유동 횡단면을 0으로 축소하는 것을 생각할 수 있다.
추가적인 폐쇄 장치는 예를 들어 도 12에 특히 개략적으로 도시되고 도면 부호 132로 표시되며, 폐쇄 플러그로도 지칭되는 폐쇄 요소일 수 있다. 폐쇄 요소(132)는 특히 적어도 하나의 폐쇄 위치와 도 12에 도시된 적어도 하나의 개방 위치 사이에서 예를 들어 특히 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로 구조 요소(82) 및 구조 부재(74)에 대해 상대적으로 병진 이동 가능하다. 폐쇄 위치에서, 특히 버너(42)가 비활성화된 동안, 유출구(64 및 80)는 폐쇄 요소(132)에 의해 폐쇄되고 그에 따라 유체 연통이 차단된다. 이로 인해 배기관(26)에서 나온 엔진 배기가스가 유출구(64 및 80)를 관류할 수 없다. 특히 버너(42)가 작동되는 동안, 개방 위치에서 폐쇄 요소(132)는 유출구(64 및 80)을 해제한다. 특히 폐쇄 요소(132)의 폐쇄 위치에서, 유출구(64 및 80)가 예를 들어 소형 플러그로 형성된 폐쇄 요소(132)에 의해 동시에 폐쇄될 수 있거나 폐쇄되는 것을 알 수 있다. 이 경우, 배기관(26)에서 나온 엔진 배기가스가 공기 공급 경로(54)를 통과하여 관류하는 것이 폐쇄 요소(132)에 의해 저지될 수 있으므로, 예를 들어 밸브 요소(55)와 같은 공기 밸브도 펌프(56) 하류에 필요하지 않다. 즉, 폐쇄 요소(132) 또는 폐쇄 장치(110)에 의해, 배기관(26)에서 나온 엔진 배기가스가 펌프(56)로 침투하는 것이 방지될 수 있다. 연소실(58) 하류, 즉 이의 유출부 뒤에는 뜨거운 배기가스가 가해지는 더욱 큰 배기가스 플랩도 필요하지 않다.
이하에서는 전술한 연소실(58)의 에어갭 절연을 더욱 상세하게 설명한다: 연소실(58)는 특히 전부하 작동 중에 외벽이 매우 뜨거워지고 경우에 따라 가열되므로, 에어갭 절연이 특히 안전한 작동을 보장할 수 있다. 또한, 에어갭 절연에 의해 열 손실이 특히 낮게 유지될 수 있다. 바람직하게는 특히 열적 절연부가 연소실(58)의 축 방향을 중심으로 연장되는 원주 방향으로, 특히 완전히 원주 방향으로 연장되게 연소실(58)을 감싸는 것이 제공된다. 이러한 절연부로서 본 원에서 에어갭 절연부, 따라서 에어갭이 제공된다. 이 경우에서는 에어갭으로 형성된 중간 공간부(124)는 바람직하게는 연소실(58)의 반경 방향으로 연장되는 너비, 특히 갭 너비를 가지며, 너비, 특히 갭 너비는 바람직하게는 Da의 6% 내지 25%이다. 특히 너비가 1.5 mm 이상 내지 6 mm 이하의 범위인 것을 생각할 수 있다. 특히 챔버 요소(116)는 이중 벽이어서 에어갭 절연되는 튜브인 것을 알 수 있다. 즉, 챔버부(120 및 122)는 이중 벽이어서 에어갭 절연되는 튜브를 형성한다. 바람직하게는, 챔버 요소(116)(에어갭 절연 튜브)와 별도로 형성된 절연 요소가 에어갭 절연되는 튜브(챔버 요소(116))인 것, 즉 적어도 연소실(58)의 축 방향으로 연장되는 챔버 요소(116)의 길이 영역을 챔버 요소(58)의 원주 방향으로 특히 완전하게 원주 방향으로 연장되게 감싸는 것이 제공된다. 절연 요소는 바람직하게는 절연 매트이다. 절연 요소는 바람직하게는 적어도 미네랄 울(mineral wool) 및/또는 판금으로 형성되고, 이로 인해 연소실(58)이 특히 바람직하게 절연될 수 있다.
이하에서는 연소실(58) 또는 버너(42)의 가능한 설치 위치를 설명한다. 전술한 바와 같이, 열 또는 열 에너지 방출로 인해 연소실(58)의 혼합기는 연소되기에 너무 희박하다. 열 에너지에 의해 예를 들어 적어도 구성 요소(36b)가 효과적으로 및 효율적으로 가열되고/가열되거나 고온 유지될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 예를 들어 입자 필터로 형성된 구성 요소(36c)가 가열될 수 있다. 입자 필터의 가열로 인해 예를 들어 입자 필터의 재생이 실현 또는 수행될 수 있다. 버너(42)의 열 에너지를 바람직하게 이용할 수 있기 위해, 버너 또는 도입 지점(E2)이 가능한 한 가열되어야 할 또는 고온 유지되어야 할 구성 요소, 예를 들어 구성 요소(36b 및/또는 36c)에 가깝게 배치되어야 한다. 이로 인해 열 손실도 낮게 유지될 수 있다. 그러나 엔진 배기가스와 버너 배기가스의 바람직한 혼합을 보장하기 위해, 버너 배기가스가 엔진 배기가스와 혼합되는 최소 구간이 제공되어야 하고, 이러한 최소 구간은 특히 배기관(26)을 관류하는 엔진 배기가스의 유동 방향으로 버너(42) 또는 도입 지점(E2)에서부터 특히 일반적으로 가열되어야 할 또는 고온 유지되어야 할 구성 요소, 예를 들어 구성 요소(36b)까지, 특히 이의 유입부까지 연장된다. 특히 최소 구간은 혼합 챔버(40)의 최소 구간이다. 따라서 도입 지점(E2)은 구성 요소(36b)의 유입부에 직접 인접하지 않는다. 특히 배기관(26)을 관류하는 배기가스의 유동 방향으로 연장되는, 도입 지점(E2)과 특히 유동 방향으로 볼 때 도입 지점(E2)에서 직접 배기관(26)을 따르는 구성 요소(36b) 사이의 거리는 Da의 최소 5배 내지 8배 및 최대 30배인 경우, 특히 바람직한 것으로 드러났다. 구성 요소(36b)가, 배기관(26)을 관류하는 배기가스(엔진 배기가스)의 유동 방향에서, 도입 지점(E2)에 인접하게 또는 직접적으로 연결된다는 특징은, 배기관(26)을 관류하는 배기가스의 유동 방향으로 도입 지점(E2)과 구성 요소(36b) 사이에 다른 추가적인 배기가스 후처리 구성 요소가 배치되지 않는다는 것으로 이해해야 한다. 대안적으로 또는 추가적으로 직경, 특히 도입 지점(E2)이 배치되는 배기 채널의 내경이 특히 연소실(58)의 유출부 뒤에서 특히 배기가스가 구성 요소(36b)로 유입되기 전에 적어도 Da의 6배로 확장된다. 특히 구성 요소(36b)가 촉매 변환기, 특히 전술한 SCR 촉매 변환기인 경우, 구성 요소(36b)는 담체를 갖는다. 따라서, 바람직하게는, 전술한 거리는, 특히 배기관(26)을 관류하는 배기가스의 흐름 방향에서 도입 지점(E2)과 촉매 변환기의 담체 사이에서 연장되는 거리이다. 따라서, 배기 채널의 내경이 배기 챔버(58)의 유출부 뒤, 즉 예를 들어 도입 지점(E2)에서 출발하여 배기가스(엔진 배기가스 또는 버너 배기가스)가 담체에 도달하기 전에 Da의 최소 6배로 확장되는 것이 바람직하다.
도 2에서, 예를 들어 점화 플러그, 예열 플러그 또는 글로우 플로그로 형성된 점화 장치(60)가 특히 수나사로 형성된 나사산(134)을 갖는 것을 알 수 있으며, 이에 의해 점화 장치(60)가 적어도 직접 챔버 요소(116)에 나사 체결되어 챔버 요소(116)에 고정된다. 점화 장치(60)의 충분한 냉각, 즉 점화 장치(60)의 바람직한 열 배출을 실현하기 위해, 점화 플러그 나사산으로도 지칭되는 점화 장치(60)의 나사산(134)에 냉각핀이 제공되는 것이 바람직하다. 냉각핀의 개수는 바람직하게는 1개 이상 내지 7개 이하의 범위이다. 예를 들어 냉각핀은 2 mm 이상 내지 4 mm 이하의 범위인 두께를 갖는다. 또한, 각각의 냉각핀이 20 내지 80 mm의 직경, 특히 외경을 갖는 것을 생각할 수 있다. 추가적으로, 점화 장치(60) 주변부, 즉 주변 공기로 바람직한 열 배출을 구현하기 위한 개별 냉각핀들이 특히 보어홀로 형성된 3개 이상 내지 8개 이하의 개구부, 특히 관통구를 갖는 경우, 유리하다. 각각의 냉각핀의 각각의 관통구는 예를 들어 최소 5 mm, 최대 15 mm인 직경, 특히 내경을 갖는다. 점화 장치(60)의 전극들 사이의 전극 거리는 최소 0.7 mm, 최대 10 mm이다. 전극들은 도 2에서 식별할 수 있고 도면 부호 136과 138로 표시되며, 전극들(136 및 138)에 의해, 특히 전극들(136 및 138) 사이에서 연소실(58)의 혼합기를 점화하는 점화 스파크가 생성된다.
스월 챔버(62 및 76)에서 공기 부분들의 스월 유동을 실현 또는 발생시키는 것을 지원하기 위해, 공기를 각각의 스월 챔버(62 또는 76) 안으로 엄격하게 반경 방향으로, 즉 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 도입시키지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향에 대해 접선 방향으로 또는 비스듬히 도입시킨다. 즉, 공기 또는 각각의 공기 부분이 각각의 스월 챔버(62 또는 76) 안으로 접선 방향으로 유입되는 것이 바람직하다. 그 결과 유입되는 공기의 임펄스가 이미 스월 방향으로 향할 수 있고, 이는 스월 생성에서 특히 높은 효과로 이어진다.
버너(42)에 연료를 공급하기 위해, 연료 펌프, 예를 들어 탱크(18)에서 연료를 이송하는 연료 펌프가 사용된다. 따라서 연료 펌프는 저압 펌프(20)일 수 있다. 버너(42)를 람다 제어식으로 작동하여, 예를 들어 혼합기가 적어도 대체로 1.0의 연소 공기 비율(γ)을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 바람직하게는 버너는 화학량론적으로 작동되고, 따라서 혼합기는 화학량론적 혼합기인 것이 제공된다. 재차 달리 표현하면, 바람직하게는 혼합기에서 제1 공기량 및 혼합기에서 제2 연료량이 가능한 한 정확하게 조절 또는 제어되는 것이 제공된다. 따라서, 연소 공기로도 지칭되는 혼합기의 제1 공기량 및 혼합기의 제2 연료량이 적어도 대체로 정확하게 조정 및/또는 계산되어 각각의 상응하는 스월 챔버(62 또는 76)으로 도입되는 경우 바람직하다. 따라서, 연료를 버너(42)로 이송하는 연료 펌프로 주파수 제어 피스톤 펌프를 사용하는 것이 바람직하다. 연료 또는 배기가스가 특히 연료 펌프로 역류하는 것을 막기 위해, 펌프의 유출부에 스프링 장착 밸브, 예를 들어 볼 밸브가 제공된다.
이러한 연료 펌프가 도 17에 개략적 종단면도로 도시되며 도면 부호 137로 표시된다. 연료 펌프(137)는 피스톤 펌프로 형성되고, 연료를 이송하는 피스톤은 도면 부호 138로 표시된다. 도 17에 도시된 실시예에서, 스프링 장착 볼 밸브로 형성된 스프링 장착 밸브는 도 17에 도면 부호 140으로 표시되고, 특히 기계식 스프링 유닛(142)과 볼(144)을 포함한다. 특히, 스프링 장착 밸브(140)는 체크 밸브로 형성되거나 체크 밸브로 기능하여, 연료 펌프(137)에 의해 연료가 버너(42)로 이송될 수 있고, 밸브(140)가 버너 방향으로는 열리나 반대 방향으로는 차단되어, 버너(42)에서 나온 배기가스 및 공기가 다시 연료 펌프(137)로 역류할 수 없다.
도 13은 버너(42)의 제6 실시예를 구간에 따라 개략적 종단면도로 도시하고 있는데, 유출구(64 및 80) 및 구조 요소(82) 및 구조 부재(74)는 특히 도 12뿐만 아니라 도 6에서도 식별할 수 있다. 도 13에서는 또한 유입 분사 요소(66)를 볼 수 있는데, 이는 도 2 및 도 7에 따르기도 하는 도 13에 도시된 실시예에서는 랜스로 형성된다. 배출구들은 스월 챔버(62 또는 76)의 축방향으로 배향된, 분사 유입 요소(66)의 축방향 선단부(146)에 배치되거나 형성되지 않고, 배출구들(70)은 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 배향되고 분사 유입 요소(66)의 외측 원주면(148)에 형성되며, 외측 원주면(148)은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축방향을 중심으로 연장되는 원주 방향으로 연장된다. 즉, 각각의 연료 제트(72)는 선단부(146)에서 및 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축방향으로 또는 축방향에 평행하게 분사 유입 요소(66)에서 유출되지 않고, 연료 제트(72)는 도 13에 파선(150)으로 도시된, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향에 대해 수직으로 또는 비스듬하게 유입 분사 요소(66)로부터 유출된다.
구조 부재(74)의 내측 원주면(86)은 막 벽부라고도 지칭되는 바, 유입 분사 요소(66)에서 배출구들(70)을 통해 분사 배출되어 막 벽부 방향으로 공급 또는 분사된 연료가 막 벽부(내측 원주면(86))에서 전술한 막 또는 연료막을 형성하기 때문이다. 연료를 특히 바람직하게 막 벽부로 또는 막 벽부 방향으로 공급하기 위해, 예를 들어 분무 노즐 대신 간단한 랜스, 예를 들어 도 13에 도시된 분사 유입 요소(66)가 사용될 수 있다. 랜스는 단부 영역에 예를 들어 횡방향 보어홀로 형성된 적어도 두 개의 배출구들(70)이 부착된 튜브(152)를 포함한다. 여기서 연료는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로 랜스 또는 튜브(152)에서 유출되지 않고, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향 방향으로 또는 반경 방향에 대해 비스듬히 유출된다. 배출구들(70)로부터 유출된 연료를 특히 효과적으로 막 생성부 및 특히 막 벽부 상에 또는 막 벽부 방향으로 공급할 수 있기 위해, 연료가 분무되는 것이 바람직하다. 이를 위해 바람직하게는, 특히 각각의 축 방향이 분사 유입 요소(66), 특히 튜브(152)의 축 방향과 일치하는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로, 바람직하게는 축 방향으로 동일한 높이에 배치되는 배출구들(70) 높이에 배치되는 벤츄리 노즐(154)이, 막 생성 벽부로도 지칭되는 막 벽부에 또는 막 벽부 상에 배치되는 것이 제공된다. 즉, 바람직하게는, 배출구(70)도 배치되는 스월 챔버(62)에 벤츄리 노즐(154)이 제공되는 바, 제1 공기 부분이 관류할 수 있는, 이의 가장 협소한 유동 횡단면이 바람직하게는 각각의 스월 챔버(62 또는 76) 및 그에 따라 유입 분사 요소(66)의 축 방향으로 배치되되, 가장 협소한 또는 가장 작은 또는 가장 근소한 벤츄리 노즐(154)의 유동 횡단면 및 각각의 배출구(70)가 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로, 따라서 분사 유입 요소(66)의 축 방향으로 동일한 높이에 배치되는 벤츄리 노즐이 제공된다. 이로 인해 배출구들(70)을 관류하는 연료의 매우 바람직한 분무가 실현될 수 있다. 특히 벤츄리 노즐(154) 및 유입 분사 요소(66)가 제트 펌프 방식으로 기능할 수 있다. 제1 공기 부분은 벤츄리 노즐(154)을 통과하여, 즉 이의 가장 협소한 유동 횡단면을 통과하여 관류한다. 여기서 배출구들(70)은 각각의 경우 적어도 부분적으로 벤츄리 노즐(154)의 가장 협소한 유동 횡단면에 배치되므로, 즉 벤츄리 노즐(154)의 가장 협소한 유동 횡단면 및 배출구들(70)이 유입 분사 요소(66)의 축 방향으로, 따라서 벤츄리 노즐(154)을 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향으로 동일한 높이에 배치되므로, 제1 공기 부분은 특히 배출구들(70)을 통해 소위 흡입 매체인 연료를 흡입하는 추진 매체로 작용하거나 기능하여, 소위 추진 매체가 흡입 매체(연료)를 배출구들(70)을 통과하여 흡입한다. 이로 인해 연료가 스월 챔버(62)로 특히 바람직하게 분사된다.
도 14는 버너의 제7 실시예를 구간에 따라 개략적 종단면도로 도시한다. 제7 실시예의 경우, 분사 유입 요소(66)가 예를 들어 랜스로 형성된다. 각각의 연료 제트(72), 특히 이의 종축 또는 중심 종축은, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향에 대해 수직으로 연장되고 따라서 각각의 스월 챔버(62 또는 76)을 관류하는 각각의 공기 부분들의 각각의 유동 방향에 대해 수직으로 연장되는 가상의 평면(EB)과 분사각이라고도 하는 각도(β)를 형성한다. 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향은 유입 분사 요소(66)의 종 방향 연장 방향 또는 종방향 연장부와 일치하고 그에 따라 이의 축 방향과 일치한다. 배출구들(70)은 유입 분사 요소(66)의 축 방향을 중심으로 연장되는 원주 방향으로 특히 균일하게 분포되어 배치되고 서로 이격된다. 가능한 한 얇고 균일한 연료막이 막 생성부, 즉 내측 원주면(86) 상에 형성되도록, 바람직하게는 배출구들(70)의 개수는 최소 2개 및 최대 10개이다. 즉, 예를 들어 배출구들(70)의 개수는 2개 이상 내지 10개 이하의 범위이다. 예를 들어, 바람직하게는, 연료의 임펄스를 조기에 유동 방향으로 유도할 수 있도록, 각도(β)는 10° 이상 내지 60° 이하의 범위인 것이 제공된다. 또한, 예를 들어 보어홀로 형성된, 바람직하게는 원형인 각각의 배출구(70)는 50 mm 이상 내지 3 mm 이하인 범위의 직경, 특히 내경을 갖는 것이 제공된다.
도 15는 유입 분사 요소(66)의 가능한, 추가적인 실시예를 부분적으로 절단하여 개략적 측면도로 도시한다. 도 15에 도시된 실시예의 경우, 유입 분사 요소(66)는, 연료유 버너(fuel oil burner)에 사용되는 바와 같이, 유입 분사 노즐로 형성된다. 도 15에 도시된 실시예의 경우, 유입 분사 요소(66)는 헤드(155), 스월 슬릿(156), 와류 몸체(158), 이차 필터(160) 및 일차 필터(162)를 갖는다. 도 15에 따르면, 유입 분사 요소(66)는 적어도 하나의 또는 정확하게 하나의 배출구(70)를 갖고, 유입 분사 요소(66)의 배출구(70)는 축방향 전면으로도 지칭되는, 이의 축 방향 선단부(146)에 배치되거나 형성된다. 이는, 배출구(70)를 관류하는 연료 제트(72)가 유입 분사 요소(66)로부터 그리고 그에 따라 배출구(70)로부터 유입 분사 요소(66)의 축 방향으로 그리고 그에 따라 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향으로 유출된다는 의미이다. 즉, 도 15에 따르면, 연료 제트(72) 또는 이의 종축 또는 종방향 중심축은 적어도 대체로 축 방향으로, 즉 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향과 평행하게 연장된다.
도 16은 버너(42)의 작동 특히 제어를 나타내는 블록 선도이다. 여기서, 도입 지점(E2) 또는 도입 지점(E2)의 하류 및 특히 구성 요소(36b)의 상류에서 배기가스의 온도는 T5로 표시된다. 예를 들어, 온도(T5)는 특히 온도 센서로 측정되어, 예를 들어 T5 값으로도 지칭되며 온도(T5)를 특성화하는 값이 측정된다. T5 값은 도 16에서 블록 164로 표시된다. T5 값은 특히 입력 변수로 블록 166에 전송된다. 블록 166은 예를 들어 버너(42)에 공기 공급이 폐쇄되고, 연료 펌프가 비활성화되어 버너(42)로의 연료 공급 및 점화 장치(60)가 비활성화된 출발 상태를 나타낸다. 화살표(168)는 소위 버너 해제, 즉 버너의 해제를 나타낸다. 버너가 해제된 결과, 블록 170에서 점화 장치(60)가 켜진다, 즉 활성화된다. 블록 172에서, 버너(42)의 시동 작동을 실현하기 위해, 예를 들어 0.9의 혼합기의 연소 공기 비율이 조정된다. 또한, 예를 들어 블록 172에서 공기 펌프가 활성화되고, 연료 펌프가 활성화된다. 이에 이어, 예를 들어 블록 174에서 혼합기의 연소 공기 비율이 1.03으로 조정되고, 연료 펌프가 낮은 주파수로 작동된다. 블록 176에서 예를 들어 점화 장치(60)가 비활성화된다. 블록 178은 버너(42)의 작동 상태를 나타낸다. 작동 상태에서 버너(42)로의 공기 공급이 열리고, 연료 펌프가 켜지며, 점화 장치(60)가 비활성화되어, 버너(42)에 공기 및 연료가 공급된다. 화살표(180)로는, 특히 온도(T5)가 예를 들어 400℃인 한계치를 초과한 경우에 버너 해제가 취소되는 것을 나타낸다.
블록 182에서는 온도(T5)의 실제치와 온도(T5)의 목표치가 비교되는 비교가 이루어진다. 온도(T5)의 실제치는 예를 들어 전술한 T5 값이고/이거나 예를 들어 온도(T5)의 실제치는 특히 전술한 온도 센서에 의해 특히 도입 지점(E2) 또는 도입 지점(E2)의 하류 및 특히 구성 요소(36b)의 상류에서 배기관(26)에 배치된 지점에서 측정된다. 예를 들어 비교를 통해 실제치가 목표치 이하인 것이 드러나면, 특히 연료 펌프 및 공기 펌프의 작동 측면에서 특히 블록 174에서 조정된 상태가 유지되고, 여기서 연료 펌프는 도 16에서 블록 184로, 공기 펌프는 블록 186으로 표시된다. 예를 들어 실제치가 목표치 보다 크면, 특히 컨트롤 유닛으로도 지칭되는 전자 컴퓨팅 장치에 의해 블록 188에서 연료 펌프의 제어가 이루어지고/이루어지거나 블록 190에서 연료 펌프 또는 공기 펌프가 이들의 각각의 작동 측면에서 변경되도록, 특히 예를 들어 실제치가 목표치와 같거나 목표치보다 작을 때까지 실제치가 줄어들도록, 특히 컨트롤 유닛에 의해 공기 펌프의 제어가 이루어진다.
블록 192에서 혼합기의 공기의 양이 특히 공기 유동 측정에 의해 측정된다. 또한, 화살표(194)에 의해 연료의 양이 결정, 특히 측정되는 것이 표시된다. 블록 196에서, 연소 공기 비율(γ)이, 결정, 특히 측정된 공기량에 따라 그리고 결정, 특히 측정 또는 계산된 연료량에 따라, 결정, 특히 계산된다. 특히 블록 196에서 혼합기의 연소 공기 비율의 실제치가 결정, 특히 계산된다. 블록 198에서 연소 공기 비율의 실제치가 연소 공기 비율의 제2 목표치와 비교되고, 여기서 제2 목표치는 예를 들어 1.03이다. 연소 공기 비율의 실제치가 연소 공기 비율의 목표치에 상응하거나, 연소 공기 비율의 실제치와 연소 공기 비율의 목표치 사이의 편차가 한계보다 근소하게 크거나 한계와 같도록, 연소 공기 비율의 실제치와 연소 공기 비율의 목표치가 차이가 나면, 버너(42), 특히 연료 펌프 및 공기 펌프의 현재 작동이 유지된다. 그러나 연소 공기 비율의 실제치가 과도하게 연소 공기 비율의 목표치와 차이가 나는 경우, 특히 화살표(200)에 의해 표시되는 바와 같이, 예를 들어 공기 펌프 및/또는 연료 펌프가 이들의 각각의 작동 측면에서 변경되되, 특히 연소 공기 비율의 실제치와 연소 공기 비율의 목표치 사이의 편차가 적어도 줄어들거나 제거되도록 연료 펌프 또는 공기 펌프가 제어됨으로써 변경된다. 마지막으로, 블록 202는 온도(T5)의 목표치가 특히 블록 182에서 제어 장치로부터 또는 제어 장치에 의해 사전 지정되는 것을 나타낸다. 대안적으로 또는 추가적으로 특히 블록 198에서 제어 장치는 연소 공기 비율의 목표치를 사전 지정하거나 출력할 수 있다.
도 18은 버너(42)의 스월 발생 장치(107)를 부분적으로 절단하여 도시하는 개략적 측면도이다. 도 18에서 공기 채널(LK1 및 LK2)을 특히 잘 알 수 있다. 외측 공기 채널(LK2)은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 바깥 쪽으로 특히 중실체로 설계된, 스월 발생 장치(107)의 제1 벽부(109)에 의해 획정되고, 이의 벽부(109)는 예를 들어 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 원주 방향으로 완전히 연장되어 공기 채널(LK2)을 원주 방향으로 완전히 감싼다. 외측 공기 채널(LK2)은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 안쪽으로 특히 중실체로 설계된, 스월 발생 장치(107)의 제2 벽부(111)에 의해 획정되고, 이의 벽부(111)는 바람직하게는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 원주 방향으로 완전히 연장되어 공기 채널(LK1)을 완전히 감싼다. 특히 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)은 자체가 적어도 본질적으로 링 형상으로 설계되어 링 채널로 설계된다. 공기 채널(LK1)은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 안쪽으로, 특히 중실체로 설계된 스월 발생 장치(107)의 몸체(113)에 의해 획정되고, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 몸체(113)는 공기 가이드 몸체이다. 예를 들어 스월 발생 장치(107)는 일체형으로 설계되어, 벽부(109 및 111)가 서로 일체형으로 설계되고/설계되거나 벽부(109 및/또는 111)가 몸체(113)와 일체형으로 설계된다.
스월 발생 장치(107)는 내측 제1 스월 형성 장치(115)를 포함하고, 이는 제1 내측 스월 형성 요소(94)를 포함한다. 또한, 도 18에 도시된 실시예에서 스월 형성 요소(94)는 특히 적어도 부분적으로 만곡된 또는 아치형으로 연장된 가이드 베인으로 설계되고, 공기 채널(LK1)을 관류하는 공기, 즉 제1 공기 부분은 스월 형성 요소(94)에 의해 제1 공기 부분의 제1 스월 유동이 스월 형성 요소(94)에 의해, 그에 따라 스월 형성 장치(115)에 의해 실현될 수 있거나 실현되도록 안내, 편향 또는 전향된다. 특히 각각의 스월 형성 요소(94)가 벽부(109 및/또는 111)와 일체형으로 설계되고/설계되거나 몸체(113)와 일체형으로 설계되는 것을 생각할 수 있다. 스월 형성 요소(94)는 공기 채널(LK1)에 배치되고, 여기서 스월 형성 요소(94)가 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 원주 방향으로, 따라서 스월 발생 장치(107)의 원주 방향으로 잇달아 그리고 특히 서로 이격되게 배치된 것을 알 수 있다.
스월 발생 장치(107)는 공기 채널(LK1)에 배치된 스월 형성 요소(94)를 갖는 스월 형성 장치(115)와, 공기 채널(LK2)에 배치되고 외측 제2 스월 형성 요소(96)를 갖는 외측 제2 스월 형성 장치(117)를 포함한다. 따라서 스월 형성 요소(96)는 공기 채널(LK2)에 배치되고, 여기서 스월 형성 요소(96)가 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 원주 방향으로, 따라서 스월 발생 장치(107)의 원주 방향으로 잇달아 그리고 특히 서로 이격되게 배치된다. 스월 형성 요소(96), 즉 스월 형성 장치(117)에 의해 공기 채널(LK2)을 관류하는 공기 부분이, 제2 공기 부분의 제2 스월 유동이 실현되도록 편향, 전향 또는 안내된다. 바람직하게는 각각의 스월 형성 요소(96)는 벽부(109 및/또는 111)와 일체형으로 설계되고/설계되거나 몸체(113)와 일체형으로 설계되고/설계되거나 각각의 스월 형성 요소(94)와 일체형으로 설계되어 바람직하게는 스월 형성 장치(107)가 전체적으로 일체형으로 설계된다. 또한, 도 18에 도시된 실시예에서, 각각의 스월 형성 요소(96)는 적어도 부분적으로 만곡된 또는 아치형이어서 아치형 경로를 갖는 가이드 베인 또는 공기 가이드 베인으로 설계된다. 제1 내측 스월 형성 요소(94)의 개수는 바람직하게는 6개 이상 내지 11개 이하의 범위이다. 제2 외측 스월 형성 요소(96)의 개수는 바람직하게는 8개 이상 내지 14개 이하의 범위이다.
각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2) 자체는, 즉 스월 형성 요소(94 또는 96)를 제외하고 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)을 고려할 때, 특히 각각의 스월 형성 장치(115 또는 117) 상류에 및/또는 각각의 스월 형성 장치(115 또는 117) 하류에 관류 횡단면이라고도 하는 면적을 갖는다. 이 경우에서는 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)은 그 자체로 링 형상으로 설계되므로, 각각의 면적은 환형면의 각각의 면적이다. 여기서 바람직하게는, 각각의 스월 형성 요소(94 또는 96)는 각각의 스월 형성 장치(115 또는 117)의 상류 및/또는 하류에 배치된 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2) 자체 면적의 적어도 20% 및 최대 60%를 덮거나 차단하여, 특히 바람직한 스월 형성이 실현될 수 있다. 중앙 몸체인 몸체(113)는 폐쇄되어 공기가 의해 관류할 수 없다. 또한 몸체(113) 자체는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향과 그에 따라 스월 발생 장치(107)의 축 방향에 일치하는 자신의 종축 또는 종방향 중심축과 관련하여 회전 대칭되게 설계된다. 특히 이 경우에서 몸체(113)는 특히 중앙 및/또는 폐쇄된 프로파일로 설계된다.
각각의 스월 형성 요소(94 또는 96)는 예를 들어 전술한 가상의 평면(EB)과 바람직하게는 10도 이상 내지 45도 이상 범위의 각도(β)를 형성한다. 또한, 바람직하게는, 각각의 스월 형성 요소(94 또는 96)는 각각의 공기 채널(LK1 또는 LK2)을 관류하는 공기 부분을 바람직하게는 70도 이상 내지 90도 이하 범위의 편향각으로 편향시키는 것이 제공된다.
특히 바람직한 혼합기 형성을 실현하기 위해, 바람직하게는, 스월 형성 장치(115), 특히 스월 형성 요소(94)가 스월 형성 장치(117), 특히 스월 형성 요소(96)의 반대 방향으로 연장되거나 형성되어, 제1 공기 부분의 제1 스월 유동이 특히 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향을 중심으로 제1 회전 방향을 갖고, 제2 공기 부분의 제2 스월 유동은 바람직하게는 특히 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향을 중심으로 제2 회전 방향을 가지며, 제1 회전 방향은 제2 회전 방향과 반대 방향이거나 역이다.
도 19는 예를 들어 점화 플러그로 설계된 점화 장치(60)의 가능한 실시예를 도시하는 개략적 측면도이다. 도 19에서, 점화 장치(60)는, 도 19에 양방향 화살표(226)로 표시되고 점화 장치(60)의 길이 연장 방향과 수직을 이루며 연장되는 점화 장치(60)의 반경 방향으로는 바깥 쪽으로 점화 장치(60)의 기본 몸체(224)로부터 돌출하고, 도 19에 양방향 화살표(228)로 표시되고 점화 장치(60)의 길이 연장 방향과 전체적으로 일치하는 기본 몸체(224)의 길이 연장 방향으로는 서로 이격된 복수의 냉각핀(230)을 갖는 것을 알 수 있고, 이에 의해 점화 장치(60)가 특히 바람직하게 냉각될 수 있다.
도 20에서, 적어도 하나의 냉각핀(230), 바람직하게는 각각의 냉각핀(230)은 예를 들어 보어홀로 설계되고/설계되거나 원형일 수 있는 관통구(232)를 갖는 것을 알 수 있다. 특히 도 21에서 냉각핀 및 특히 이의 이격을 잘 알 수 있다.
도 23은 버너(42)의 추가적인 실시예를 구간에 따라 개략적 단면도로 도시한다. 버너(42)는, 유출구(64 및 80)에 대해 상대적으로, 구조 부재(74)에 대해 상대적으로 그리고 구조 요소(82)에 대해 상대적으로, 도 12에 도시된 개방 위치와 도 23에 도시된 폐쇄 위치 사이에서 이동할 수 있는 폐쇄 요소(132)를 갖는다. 폐쇄 위치에서 폐쇄 요소(132)에 의해 유출구(80)가 폐쇄, 즉 유체 연통이 차단되고, 폐쇄 위치에서 폐쇄 요소(132)는 적어도 부분적으로 유출구(80)에 배치된다. 도 23에 도시된 실시예에서 폐쇄 요소(132)는 유출구(80)를 침투하여 유출구(64) 안으로 돌출된다. 유출구(80)는 폐쇄 위치에서 폐쇄 요소(132)에 의해 폐쇄되고, 유출구(80)는 공기의 유동 방향, 즉 각각의 공기 부분의 유동 방향으로 유출구(64) 하류에 배치되므로, 폐쇄 요소(132)가 자신의 폐쇄 위치에 있어서 연소실(58)에서 나온 입자 및 가스가 유출구(64)를 관류할 수 없는 경우, 연소실(58)에서 나온 입자 및 가스가 유출구(80)를 관류할 수 없다. 그로 인해 공기 공급 경로(54)와 연료 공급 경로(46)가 연소실(58)에서 나온 가스 및/또는 입자에 의한 오염으로부터 보호될 수 있다.
도 12에 따르면, 폐쇄 요소(132)는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향에 평행하게 연장되는, 또는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향과 일치하는 요소 방향을 따라 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동할 수 있다. 도 22에 따르면, 폐쇄 요소(132)는 회전점을 통과하여 연장되는 회전축(SA)을 중심으로 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 유출구(64 및 80)에 대해 상대적으로, 따라서 구조 부재(74)에 대해 상대적으로 그리고 구조 요소(82)에 대해 상대적으로 선회될 수 있다. 폐쇄 요소(132)에는 예를 들어 전기적으로 및/또는 공압식으로 및/또는 유압식으로 작동 가능한 액추에이터(234)가 할당되고, 이를 이용하여 폐쇄 요소(232)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동, 특히 선회될 수 있다. 이를 위해 액추에이터(234)는 레버 어셈블리(236)를 통해 특히 관절 형태로 폐쇄 요소(132)와 연결된다. 예를 들어 액추에이터(234)는 레버 어셈블리(236)의 레버 요소(238 및 240)를 적어도 병진 운동시킬 수 있고 따라서 변위시킬 수 있고, 레버 요소(238 및 240)는 적어도 간접적으로 또는 직접적으로 관절 형태로 폐쇄 요소(132)와 연결될 수 있다. 이로 인해 예를 들어 레버 요소(238 및 240)의 병진 운동이 폐쇄 요소(132)의 회전 운동으로 전환되어, 폐쇄 요소(132)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전될 수 있다.
특히, 공기 챔버(92)는 두 스월 챔버(62 및 76)에 공통이고 이하에서 더욱 상세히 설명되는, 공기 공급 채널이라고도 하는 공급 채널인 것을 알 수 있다.
도 7에서, 버너(42)는 공기와 그에 따라 공기 부분들이 관류할 수 있고, 공기 공급 경로(54)의 구성 요소인 공급 채널(241)을 갖는 것을 알 수 있다. 공기 채널(241)은 도 7에서 양방향 화살표(242)로 표시된 유동 방향을 따라 공기가 관류할 수 있고, 유동 방향을 따라 특히 직접 공기 챔버(92)로 개방된다. 이를 위해 공급 채널(241)은 양방향 화살표(242)로 표시된 방향을 따라 공기와 그에 따라 공기의 두 부분이 관류할 수 있는 배출구(244)를 갖는다. 유동 방향을 따라 공급 채널(241)을 관류하는 공기는 유동 방향을 따라 배출구(244)를 관류할 수 있어서 양방향 화살표(242)로 표시되고 간단히 유동 방향이라고도 하는 챔버 유동 방향을 따라 배출구(244)를 통해 공기 챔버(92)로 유입되고, 따라서 공급 채널(241)이 배출구(244)를 통해 챔버 유동 방향을 따라 공기 챔버(92)로 직접 개방된다. 공급 채널(241)을 통해 공기 챔버(92)로 도입된 공기는 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향을 따라 공기 챔버(92)를 관류할 수 있어서, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향을 따라 공기 챔버(92)에서 유출되고 각각의 스월 챔버(62 또는 76)로 유입될 수 있다. 따라서, 공기 챔버(92)는 스월 챔버(62 및 76)에 공통인 공기 공급 챔버이고, 이를 통과하여 스월 챔버(62 및 76)에 공기 부분들이 공급될 수 있다. 이는, 제1 공기 부분은 공기 챔버(92)에서 유출되고, 내측 스월 챔버(62)로 유입된 후 이어서 스월 챔버(62)를 관류할 수 있으며, 제2 공기 부분은 공기 챔버(92)에서 유출되고, 외측 스월 챔버(76)로 유입된 후 이어서 외측 스월 챔버(76)를 관류할 수 있다는 의미이다. 여기서, 각각의 공기 부분은 도 7에 화살표(246)로 표시된 전술한 유동 방향으로 각각의 스월 챔버(62 또는 76)를 통과하여 관류한다. 각각의 공기 부분이 각각의 스월 챔버(62 또는 76)를 관류하는, 화살표(246)로 표시된 각각의 유동 방향은 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향에 평행하게 연장되거나, 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향과 일치한다.
화살표(246)로 표시된 유동 방향과 반대 방향이고 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향에 평행하게 연장되거나 각각의 와류 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향과 일치하는 제1 방향은 도 7에 화살표(248)로 표시된다. 여기서, 두 스월 챔버(62 및 76)는 화살표(248)로 표시된 제1 방향으로, 각각의 경우 적어도 부분적으로, 특히 적어도 주로, 적어도 절반 이상으로 또는 이 경우에서는 완전하게 스월 챔버(62 및 76)에 공통인 공기 챔버(92)에 의해 중첩된다. 공기 챔버(92)는 화살표(246)로 표시된 각각의 유동 방향에 평행하게 연장되고, 도 7에 양방향 화살표(250)로 표시된 제2 방향뿐만 아니라 화살표(246)로 표시된 각각의 유동 방향과 수직을 이루고 그에 따라 제2 방향에 수직을 이루며 연장되고, 도 7에 양방향 화살표(252)로 표시된 제3 방향을 따라서도 단절 없이, 즉 중단되지 않게 연장된다. 따라서 버너(42)는 프리 챔버, 중앙 프리 챔버가 없는 버너이고, 결과적으로 설치 공간, 중량 및 비용 면에서 유리한 방식으로 혼합기의 특히 바람직한 형성, 특히 바람직한 혼합기 형성이 달성될 수 있다.
마지막으로 도 23은 예외적으로 버너(42)의 추가적인 실시예를 개략적 단면도로 도시한다. 도 23에 따른 추가적인 실시예에서, 유입 분사 요소(66)는 유입 분사 요소(66)의 축방향 선단부(146)에 설계 또는 배치된, 특히 정확하게 하나의 배출구(70)를 갖는다. 유입 분사 요소(66)는 배출구(70)를 또는 완전하게 형성 또는 획정하는, 특히 중실체로 형성된 유입 요소 하우징(254)을 갖는다. 즉, 예를 들어 배출구(70)는 유입 요소 하우징(254)에 설계된다. 유입 요소 하우징(254)은 배출구(70)를 통해 유입 분사 요소(66)로부터 제공 가능하고, 특히 유입 분사 요소(66)에서 유출 분사될 수 있는 연료에 의해 관류될 수 있다.
도 23의 실시예에서, 유입 분사 요소(66)는, 특히 도 23에 양방향 화살표(258)로 표시된 이동 방향을 따라 유입 요소 하우징(254)에 대해 상대적으로 적어도 하나의 유입 위치와 적어도 하나의 차단 위치 사이에서 특히 병진 이동할 수 있고, 이 경우에서는 엄브렐라 밸브로 설계된 밸브 요소(256)를 갖는다. 도 23에 도시된 차단 위치에서, 배출구(70)는 밸브 요소(256)에 의해 완전히 차단, 폐쇄되어, 유입 분사 요소(66)가 연료를 제공하지 않거나 배출구(70)가 연료에 의해 관류될 수 없다. 그러나 유입 위치에서 밸브 요소(256)는 배출구(70)를 해제하여, 배출구(70)가 연료에 의해 관류될 수 있고, 유입 분사 요소(66)가 연료를 공급하고, 특히 배출구(70)에서 유출 분사된다.
도 23에 도시된 실시예에서, 유입 요소 하우징(254)은, 바람직하게는 서로 별도로 설계된 후 서로 연결된 구성 요소로 설계된, 두 개의 하우징 부재(260 및 266)를 갖는다. 이 경우에서 배출구(70)는 특히 완전하게 하우징 부재(266)에 의해 형성 또는 획정되고, 특히 하우징 부재(266)에 설계된다. 밸브 요소(256)에는 밸브 요소(256)와 함께 유입 하우징(254)에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 지지 요소(268)가 제공된다. 예를 들어 밸브 요소(256) 및 지지 요소(268)는 서로 별도로 설계된 후 서로 연결된 구성 요소로 설계된다. 또한 유입 분사 요소(66)는 이 경우에서는 기계 스프링, 특히 압축 스프링으로 설계된 스프링 요소(270)를 갖는다. 특히 양방향 화살표(258)로 표시된 이동 방향을 따라 스프링 요소(270)는, 일측으로는 유입 요소 하우징(254)에, 특히 하우징 부재(266)에, 타측으로는 지지 요소(268)에 특히 각각의 경우 직접적으로 지지될 수 있거나 지지된다. 차단 위치에서 유입 위치로 밸브 요 소(256)가 이동함으로써, 스프링 요소(270)가 긴장, 특히 압축되어, 스프링 요소(270)가 적어도 유입 위치에서 스프링 힘을 공급한다. 밸브 요소(256)는 스프링 힘에 의해 유입 위치에서 차단 위치로 이동할 수 있고, 특히 차단 위치에 유지된다. 따라서 이 경우에서는 엄브렐라 밸브로 설계된 밸브 요소(256)에 의해 연료 미터링이라고도 하는 특히 바람직한 연료의 계량이 실현될 수 있다. 스프링 요소(270)에 의해 공급될 수 있거나 공급되는 스프링 힘은 스프링 힘에 의해 유입 위치에서 차단 위치로 이동될 수 있는 밸브 요소(56)에 적어도 간접적으로, 특히 직접적으로 작용하므로, 밸브 요소(256)는 이 경우에서는 스프링 장착 엄브렐라 밸브로 설계된, 스프링 장착 밸브 요소이다.
유입 분사 요소(66)는 이 경우에서는 특히 직접, 유입 요소 하우징(254), 특히 하우징 부재(266)에 의해 형성된 밸브 시트(272)를 갖는다. 밸브 요소(256)는 이 경우에서는 특히 직접 밸브에 의해 도면 부호 256에 형성되며, 밀봉면이라고도 하는, 밸브 시트(272)에 상응하는 시트면(274)을 갖는다. 차단 위치에서 밸브 요소(256)는 자신의 시트면(274)을 통해, 특히 직접 부합하는 밸브 시트(272)에 안착되어, 시트면(274)이 특히 직접 상응하는 밸브 시트(272)와 접촉한다. 도 23에 도시된 실시예에서, 밸브 시트(272) 또는 밀봉면(274)은 원추형 또는 절두 원추형으로 설계되어, 이의 종방향 중심축이 양방향 화살표(258)로 표시된 이동 방향에 평행하게 연장되거나 양방향 화살표(258)로 표시된 이동 방향과 일치하는 원추 형상을 갖는다.
예를 들어 도 14를 이용하여 요약하면, 배출구(70)는 스월 형성 요소(96)의 하류에 배치되어, 밸브 요소(256)에 의해 스월 형성 장치(115 및 117)의 하류에서 특히 필요에 따라 연료가 계량, 특히 계량 유입될 수 있다.
버너(42)가 비활성화되고 내연 기관(12)이 작동하는 경우, 밸브 요소(56)는 차단 위치에 있으므로, 특히 연소실(58)에서 온 엔진 배기가스 또는 버너 배기가스와 같은 가스와, 특히 연료 공급 경로에 침전되어 연료 계량에서 스로틀링 손실(throttling loss)을 초래할 수 있는, 가스에 함유된 먼지 입자가 배출구(60)로 스며들 수 없고 그에 따라 연료 공급 경로(46)로 침투할 수 없어서, 버너(42)의 특히 긴 서비스 수명에 걸쳐 특히 바람직한 혼합기 형성이 보장될 수 있다.
Claims (12)
- 차량의 내연 기관(12)의 배기가스가 관류할 수 있는 배기관(26)용 버너(42)로서,
- 공기와 액체 연료를 포함하는 혼합기가 내부에서 점화되어 연소될 수 있는 연소실(58);
- 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제1 공기 부분의 스월 유동을 일으키는 내측 스월 챔버(62)로서, 상기 내측 스월 챔버(62)를 관류하는 상기 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제1 공기 부분을 상기 내측 스월 챔버(62)로부터 방출될 수 있게 하는 제1 유출구(64)를 갖는, 내측 스월 챔버;
- 상기 액체 연료가 관류할 수 있고 상기 액체 연료를 상기 내측 스월 챔버(62)로 유입될 수 있게 하는 유입 요소(66) - 상기 유입 요소(66)에서 방출된 연료는 상기 내측 스월 챔버의 제1 유출구(64)를 통해서도 유동할 수 있음 -;
- 상기 내측 스월 챔버(62)의 적어도 길이 영역을 상기 내측 스월 챔버(62)의 원주 방향으로 감싸고 제2 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제2 공기 부분의 스월 유동을 일으키는 외측 스월 챔버(76)로서, 상기 외측 스월 챔버(76)를 관류하는 상기 제2 공기 부분과, 상기 제1 유출구(64)를 관류하는 상기 액체 연료와, 상기 내측 스월 챔버(62) 및 상기 제1 유출구(64)를 관류하는 상기 제1 공기 부분이 관류할 수 있는 제2 유출구(80)를 갖고, 이를 통해 상기 공기 부분들과 상기 연료가 상기 연소실(58)로 도입될 수 있는, 외측 스월 챔버; 및
- 공기가 관류할 수 있는 공급 채널(240)로서, 상기 스월 챔버(62, 76)에 공통인 공기 챔버(92)로 개방되고, 이 공기 챔버를 통해 상기 공기 부분들이 각각의 유동 방향(246)을 따라 관류할 수 있는 상기 스월 챔버들(62, 76) 각각이 각각의 유동 방향(246)에 반대의 방향(248)으로 적어도 부분적으로 중첩되고, 상기 공기 챔버(92)는 각각의 유동 방향(246)에 평행하게 연장되는 제1 방향(250)을 따라서 그리고 각각의 유동 방향(246)에 수직으로 연장되는 제2 방향(252)을 따라서 단절 없이 연장되는, 공급 채널을 포함하고,
- 상기 연소실(58)은, 서로 이격되고 각각의 중실체로 형성된 벽부 영역(W)에 의해 특히 상기 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 반경 방향으로 서로 분리된 복수의 관류구들(98)을 가지며, 상기 관류구들(98)을 통해 버너 배기가스(44)가 상기 연소실(58)로부터 방출되어 상기 배기관(26)으로 도입될 수 있는, 버너(42). - 차량의 내연 기관(12)의 배기가스가 관류할 수 있는 배기관(26)용 버너(42)로서,
- 공기와 액체 연료를 포함하는 혼합기가 내부에서 점화되어 연소될 수 있는 연소실(58);
- 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제1 공기 부분의 스월 유동을 일으키는 내측 스월 챔버(62)로서, 상기 내측 스월 챔버(62)를 관류하는 상기 제1 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제1 공기 부분을 상기 내측 스월 챔버(62)로부터 방출될 수 있게 하는 제1 유출구(64)를 갖는, 내측 스월 챔버;
- 상기 액체 연료가 관류할 수 있고 상기 액체 연료를 상기 내측 스월 챔버(62)로 유입될 수 있게 하는 유입 요소(66) - 상기 유입 요소(66)에서 방출된 연료는 상기 내측 스월 챔버의 제1 유출구(64)를 통해서도 유동할 수 있음 -;
- 상기 내측 스월 챔버(62)의 적어도 길이 영역을 상기 내측 스월 챔버(62)의 원주 방향으로 감싸고 제2 공기 부분이 관류할 수 있고 상기 제2 공기 부분의 스월 유동을 일으키는 외측 스월 챔버(76)로서, 상기 외측 스월 챔버(76)를 관류하는 상기 제2 공기 부분과, 상기 제1 유출구(64)를 관류하는 상기 액체 연료와, 상기 내측 스월 챔버(62) 및 상기 제1 유출구(64)를 관류하는 상기 제1 공기 부분이 관류할 수 있는 제2 유출구(80)를 갖고, 이를 통해 상기 공기 부분들과 상기 연료가 상기 연소실(58)로 도입될 수 있는, 외측 스월 챔버; 및
- 적어도 하나의 폐쇄 요소(132)로서, 상기 유출구들(64, 80) 중 적어도 하나를 유체 연통을 차단하는 적어도 하나의 폐쇄 위치와 상기 적어도 하나의 유출구(64, 80)를 해제하는 적어도 하나의 개방 위치 사이에서 상기 유출구(64, 80)에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 폐쇄 요소를 갖는, 버너(42). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 유출구(64)는 상기 제1 유출구(64)를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향(246)으로 의도에 따라 가공된 단부 가장자리(K)에서 종료되고, 단부 가장자리는 분무립(84)에 의해 형성되고, 상기 제1 유출구(64)를 관류하는 제1 공기 부분의 유동 방향(246)으로 상기 단부 가장자리(K)까지 가늘어지고 상기 단부 가장자리(K)에서 종료되는 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제3항에 있어서,
상기 단부 가장자리(K)는 의도에 따라 기계 가공된 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제4항에 있어서,
상기 단부 가장자리(K)는 선삭 및/또는 연삭되어 의도에 따라 기계 가공된 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 부분의 스월 유동은 제2 부분의 스월 유동과 반대 방향인 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 공기 부분이 관류할 수 있는 상기 제2 유출구(80)의 가장 작은 유동 횡단면은 각각의 유출구(64 또는 80)의 반경 방향으로 안쪽으로 상기 단부 가장자리(K)에 의해 완전하게 획정되는 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제1항에 있어서,
상기 벽부 영역(W)은 서로 일체형으로 설계되고 일체형 타공 디스크(100)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제8항에 있어서,
상기 관류구들(98)은 상기 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 축 방향을 중심으로 연장되는 원주 방향으로 균일하게 분포되고, 특히 그 중심점이 각각의 스월 챔버(62 또는 76)의 각각의 축 방향에 배치된 원을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 관류구들(98)의 개수는 3개 이상 내지 9개 이하의 범위인 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제8항 또는 제9항에 있어서,
8개의 관류구들(98)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 버너(42). - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 버너(42)를 포함하는 차량.
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