WO2013127391A1 - Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät - Google Patents

Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät Download PDF

Info

Publication number
WO2013127391A1
WO2013127391A1 PCT/DE2013/100069 DE2013100069W WO2013127391A1 WO 2013127391 A1 WO2013127391 A1 WO 2013127391A1 DE 2013100069 W DE2013100069 W DE 2013100069W WO 2013127391 A1 WO2013127391 A1 WO 2013127391A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion air
fuel
section
combustion
air inlet
Prior art date
Application number
PCT/DE2013/100069
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volodymyr Ilchenko
Vitali Dell
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto SE filed Critical Webasto SE
Priority to US14/379,932 priority Critical patent/US9970653B2/en
Priority to CN201380011139.XA priority patent/CN104136844B/zh
Priority to EP13709747.3A priority patent/EP2820352A1/de
Publication of WO2013127391A1 publication Critical patent/WO2013127391A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24—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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D3/00—Burners using capillary action
    • F23D3/40—Burners using capillary action the capillary action taking place in one or more rigid porous bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/05002—Use of porous members to convert liquid fuel into vapor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/21—Burners specially adapted for a particular use
    • F23D2900/21002—Burners specially adapted for a particular use for use in car heating systems

Definitions

  • the present invention relates to a mobile fuel heater operated with liquid fuel.
  • a “mobile heater” in the present context is understood to mean a heater that is designed and adapted for use in mobile applications, in particular that it is transportable (possibly permanently installed in a vehicle or merely accommodated for transport therein ) and not exclusively for a permanent, stationary use, as is the case for example when heating a building, whereby the mobile heating device can also be fixed in a vehicle (land vehicle, ship, etc.), in particular in a land vehicle, In particular, it can be designed for heating a vehicle interior, such as a land vehicle, watercraft or aircraft, as well as a partially open space, such as can be found on ships, in particular yachts be used stationary, such as in large tents, containers (For example, construction containers), etc.
  • the mobile heater is designed as a stand-alone or auxiliary heater for a land vehicle, such as for a caravan, a motorhome, a bus, a car, etc.
  • Mobile heaters often come e.g. as vehicle heaters for heating a vehicle used.
  • such mobile heaters are e.g. as a heater, which can provide additional heat while the drive motor of the vehicle, or as a heater, which can provide both heating and stationary drive motor heat for heating purposes, used.
  • a heater which can provide additional heat while the drive motor of the vehicle, or as a heater, which can provide both heating and stationary drive motor heat for heating purposes, used.
  • In such mobile heaters is required that they should be able to operate on the one hand with small heating powers up to below 1 kW and on the other hand should have the largest possible heating power bandwidth, so - depending on needs - very different heating capacities are available.
  • burners which are provided in a combustion chamber with components for flame stabilization, such as in particular bottlenecks, constrictions or other engaging in the area of the flame and the outflowing hot gases components in order to operate as stable as possible at different Schuleis- to enable them.
  • components for flame stabilization such as in particular bottlenecks, constrictions or other engaging in the area of the flame and the outflowing hot gases components in order to operate as stable as possible at different Schuleis- to enable them.
  • Such components are subjected to particularly high loads in the operation of the mobile heater and often form the components that limit the life of the mobile heater. It is an object of the present invention to provide an improved mobile liquid fueled heater.
  • the mobile fuel heater operated with liquid fuel comprises: a combustion chamber having a combustion air inlet, wherein the combustion chamber has an expansion section adjoining the combustion air inlet, the cross section of which widens with increasing distance from the combustion air inlet and in the combustion air with fuel during operation is reacted in a flaming combustion; a fuel supply arranged to supply fuel to the expansion section; and an air guiding device, which is designed to introduce the combustion air into the expansion section with a circumferential flow component such that an axial recirculation region is formed in the expansion section, in which gases flow in the direction of the combustion air inlet counter to a main flow direction.
  • a combustion chamber is understood as meaning a spatial region of the heater in which a flaming reaction of fuel with combustion air takes place.
  • the term combustion chamber does not designate the wall surrounding this spatial region, which wall may be formed, for example, by a plurality of components.
  • the flaming combustion takes place at least also in the expansion section and not only in a region of the combustion chamber located downstream thereof.
  • the air guiding device which provides the air entering the combustion air inlet with a circumferential flow component (ie a strong swirl) to such an extent that an axial recirculation region is formed in the expansion section, in which gases flow in the direction of the combustion air inlet counter to a main flow direction , a low-emission and stable combustion is achieved, which allows operation over a large heating power bandwidth without additional Flame-stabilizing components that protrude into the combustion chamber, are required. Due to the specified geometric design and the formation of the recirculation is achieved that the flame propagates always stable starting from the widening sab also at different heat outputs, ie different fuel and combustion air mass flows. In this way, thus stabilizes the flame in the combustion chamber itself.
  • a circumferential flow component ie a strong swirl
  • the formation of the recirculation can be achieved in a simple manner that the expansion sab cut expands sufficiently strong, for example, with a half-cone angle of at least 20 °, and the supplied combustion air with a provided sufficiently large circumferentially extending flow component, in particular a swirl number of at least 0.6.
  • the half-cone angle is understood to be the angle between the longitudinal axis and the wall of the widening of the cut.
  • the fuel is supplied to the combustion air inlet in the expansion section, since in this case can be carried out particularly advantageously a premixing of the fuel with the combustion air.
  • the fuel supply has at least one evaporator element for evaporating the liquid fuel.
  • the use of the evaporator element allows even at low heat outputs below 1 kW, i. low fuel and combustion air mass flows, stable operation of the mobile heater. Further, stable operation is possible in this way even in the case of air bubble formation in a fuel supply line, since the evaporator element acts as a buffer.
  • the evaporator element makes it possible to use different liquid fuels, since effects due to different boiling temperatures and evaporation enthalpies are alleviated by the evaporator element.
  • the at least one evaporator element is arranged such that it at least partially surrounds the combustion air inlet. In this case, a symmetrical supply of vaporized fuel is achieved, so that a particularly homogeneous mixing of combustion air and fuel is achieved, which allows a low-emission combustion. If the at least one evaporator element surrounds the combustion air inlet annularly, a particularly symmetrical supply of vaporized fuel is made possible.
  • the at least one evaporator element is thermally coupled to the expansion section. In this case, the evaporation process of liquid fuel in and on the evaporator element can be maintained by heat of the flame in the expansion section.
  • the evaporator element can be covered, for example, in the direction of the combustion chamber by a cover, preferably a metal sheet, which forms the wall of the widening section.
  • the heat transfer to the evaporator element can be done by heat conduction through the sheet. Due to the given design of the combustion chamber, which causes a reliable anchoring of the flame in the expansion section, the heat input from the flame into the wall of the expansion section is reliable even at different heat outputs. This heat input occurs mainly via convection.
  • the heat transfer to the evaporator element required for evaporation reliably takes place even at different heat outputs.
  • the evaporator element is partially covered by a cover, so that in a non-covered area, a fuel outlet portion is formed. In this case, it can be reliably achieved that liquid fuel is evenly distributed in the evaporator element, so that the entire evaporator element is utilized to vaporize fuel and deposit formation in the evaporator element is suppressed.
  • the supply of liquid fuel to the evaporator element preferably takes place in a region of the evaporator element remote from the fuel outlet section, in which region the evaporator element is covered by the cover. If the cover forms a wall of the expansion section, the heat input achieved in the evaporator element can be adjusted in a simple manner by designing the cover, in particular with regard to material and wall thickness.
  • the fuel outlet section is arranged at the combustion air inlet, a particularly reliable mixing of combustion air and vaporized fuel can take place.
  • the evaporator element is arranged such that vaporized fuel emerges with a directional component directed counter to the main flow direction.
  • a particularly effective mixing of combustion air and fuel is achieved directly at the combustion air inlet.
  • the fuel may also have further direction components at the outlet, in particular a radial direction component in the direction of a longitudinal axis of the combustion chamber.
  • the expansion sab cut a continuous
  • the widening portion may be formed in particular conically widening. Due to the configuration with a continuously widening cross-section unwanted corner vortices, which would form at a sudden widening cross-section, can be prevented.
  • the expansion section widens with an opening angle of at least 20 °.
  • an embodiment of the expansion section is provided which acts like a fluid discontinuous cross-sectional widening. In conjunction with the combustion air supply with the flow component running in the circumferential direction, reliable flame anchoring in the widening section is achieved even with different heat outputs.
  • the air guiding device is designed such that the combustion air is introduced into the expansion section with a swirl number of at least 0.6.
  • the swirl number (S N ) is an integral quantity that indicates the ratio of tangential to axial momentum flux. With a swirl number of at least 0.6, a completely formed recirculation zone is reliably obtained.
  • the heater is designed such that the combustion air is introduced into the combustion air inlet at flow velocities which are higher than the turbulent flame velocities occurring in the combustion chamber.
  • it is reliably ensured that no flame can form directly at the combustion air inlet, so that a burn-back of the flame to the fuel supply is prevented.
  • premixing of fuel and combustion air can take place in a region directly adjoining the combustion air inlet, which contributes to a particularly low-emission combustion.
  • the combustion chamber has a free flow cross section throughout.
  • a continuously free flow cross-section is understood to mean that no components obstructing a flow in the axial direction of the combustion chamber, such as flame diaphragms, constrictions or the like, are provided. In this case, no components are provided in the combustion chamber, which often limit the life of conventional heaters due to the high load during operation, so that a mobile heater can be provided with a long life. It should be noted that components required for operation, such as in particular ignition elements and / or sensors, which have only insignificant influence on the flow, may optionally protrude into the combustion chamber.
  • the combustion chamber has a section with an essentially constant cross section following the widening section.
  • the flow conditions in the combustion chamber can be set particularly advantageous.
  • the section with a substantially constant cross-section may in particular be formed by an at least substantially hollow-cylindrical combustion chamber wall.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of the burner of a mobile heater according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the burner of FIG. 1; FIG.
  • Fig. 3 is a schematic perspective view of an air guiding device in the
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a housing surrounding the spoiler shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an evaporator element in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the burner of a mobile heater according to a second embodiment.
  • the mobile fuel heater operated with liquid fuel is designed, in particular, as a stationary heater or additional heater for a vehicle, in particular for a land vehicle.
  • the burner 1 of the mobile heater is shown.
  • the mobile heater has, in addition to the burner 1 shown in particular in a conventional manner, a heat exchanger for heat transfer to a medium to be heated, such as in particular a liquid in a liquid circuit of a vehicle or to be heated air.
  • the heat exchanger may be e.g. surrounded in a conventional manner, the burner 1 pot-like.
  • the mobile heater comprises at least one fuel supply device, which may be constituted in particular by a fuel pump, a combustion air delivery device, e.g. a combustion air blower, and at least one control unit for controlling the mobile heater.
  • the burner 1 has a combustion chamber 2, in which fuel is converted with combustion air in a flaming combustion during operation of the mobile heater.
  • the burner 1 is shown in a schematic sectional view, wherein the cutting plane is selected such that a longitudinal axis Z of the burner 1 is located in the cutting plane.
  • the burner 1 is essentially rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis Z.
  • the combustion chamber 2 has a combustion air inlet 3 at which combustion air is supplied into the combustion chamber 2 during operation.
  • the combustion chamber 2 Immediately adjacent to the combustion air inlet 3, the combustion chamber 2 has a widening portion 20, whose cross section widens with increasing distance from the combustion air inlet 3.
  • the widening portion is bounded by a conical wall formed by a cover 4, which will be described in more detail.
  • a substantially cylinder jacket-shaped wall 5 adjoins the conical wall of the widening section 20, so that the combustion chamber 2 has a section 21 of essentially constant cross-section following the widening section 20.
  • the widening section 20 widens with an opening angle of at least 20 °.
  • the opening angle s is the angle which is formed between the wall of the widening portion 20 and the longitudinal axis Z. In the illustrated embodiment, the opening angle s is e.g. between 40 ° and 50 °.
  • the combustion chamber 2 has a total of a free flow cross-section such that no obstructing a free flow of gases obstructing components laterally into the combustion chamber 2, so that the gas flows in the combustion chamber 2 can adjust according to the geometry of the expansion portion 20 and the subsequent section 21, such as will be described in more detail.
  • an air guiding device 6 is provided, which is adapted to initiate the combustion air with a running in the circumferential direction flow component in the expansion sab cut.
  • the air guiding device 6 is designed such that the combustion air is provided with a very large swirl.
  • the air guiding device 6 is designed such that the air is introduced into the combustion air inlet 3 with a swirl number of at least 0.6.
  • the burner 1 is designed such that via the air guiding device 6, a pressure drop in a range between 2 mbar and 20 mbar occurs.
  • the spoiler 6 has an approximately annular shape and is provided on the outside with spirally extending vanes 60, between which also spirally extending passages 61 are formed.
  • the spoiler 6 is used in the mobile heater according to the embodiment in a substantially hollow cylindrical housing 7, which is shown in Fig. 4.
  • the air guiding device 6 is inserted into the housing 7 such that the spirally running aisles 61 are closed on the circumferential side by the housing 7.
  • the spirally extending passages 61 are open only at their two end faces, so that combustion air can pass through.
  • Fig. 3 it is shown that the spoiler 6 with a central cylindrical
  • Through hole 62 is provided.
  • This through-hole 62 can be used, for example, as a passage for an ignition element in the combustion chamber 2.
  • the through-hole 62 is closed by a shutter 63, as shown in FIG.
  • the air guiding device 6 is arranged in such a way that combustion air enters the passages 61 closed by the housing 7 at one end face, flows through the spirally extending passages 61 and at the other end face at the combustion air inlet 3 into the widening section 20 of FIG Combustion chamber 2 is initiated. Due to the helical configuration of the gears 61, the combustion air is thereby provided with a twist.
  • the gears 61 are designed such that the combustion air is provided at the passage with the required swirl number of at least 0.6.
  • the combustion air is supplied to the air guiding device 6 by a combustion air conveying device (not shown), which may have, for example, a fan, as shown schematically by arrows B in FIG.
  • the combustion air is introduced into the expansion section 20 at the combustion air inlet 3 with a flow component extending in the circumferential direction.
  • a fuel supply is further provided such that fuel is also supplied to the combustion air inlet 3 in the expansion portion 20, as shown schematically in Fig. 1 by arrows.
  • the mobile heater is designed for operation with liquid fuel and may e.g. be operable with fuel, which is also used for an internal combustion engine of a vehicle, in particular diesel, gasoline and / or ethanol.
  • the fuel supply has at least one evaporator element 9 for evaporating supplied liquid fuel.
  • the evaporator element 9 in the first embodiment has the shape of a hollow cone stump, as can be seen in FIG.
  • the evaporator element 9 in this case has an opening angle cc, which corresponds to the opening angle of the expansion section 20.
  • the evaporator element 9 is formed of a porous and heat-resistant material and may in particular metal fleece, metal mesh and / or metal fabric.
  • a plurality of fuel pipes 10 for supplying liquid fuel to the evaporator element 9 are provided.
  • Fuel lines 10 are shown, for example, only one fuel line 10 may be provided or more fuel lines 10 may be provided.
  • the evaporator element 9 On a side facing away from the combustion chamber 2 side, the evaporator element 9 is covered by a rear wall 11, through which the fuel lines 10 are passed.
  • the combustion chamber 2 side facing the evaporator element 9 On the combustion chamber 2 side facing the evaporator element 9 is covered by the previously described cover 4, which may be formed in particular of a metal sheet.
  • the evaporator element 9 is arranged such that it surrounds the combustion air inlet 3 in an annular manner.
  • the evaporator element 9 has an uncovered fuel outlet section 12 at the combustion air inlet 3, at which vaporized fuel can escape from the evaporator element 9.
  • the other sides of the evaporator element 9 are - apart from the fuel lines 10 - each covered so that fuel can emerge only at the fuel outlet portion 12 from the evaporator element 9.
  • the fuel outlet section 12 surrounds the combustion air inlet 3 in a ring shape so that fuel can be supplied uniformly from all sides. It should be noted that the evaporator element 9 does not necessarily have to have a closed ring shape and if necessary. Also several separate
  • Evaporator elements 9 may be arranged distributed over the circumference.
  • the evaporator element 9 is thermally coupled via the cover 4 to the expansion section 20, so that heat is transferred from the flame anchored in the expansion section 20 into the evaporator element 9 during operation of the mobile heater in order to provide evaporation heat required there for the fuel evaporation.
  • an ignition element for starting the burner can be provided which projects at least partially into the combustion chamber and, for the sake of simplicity, is not shown in FIG.
  • the evaporator element 9 By arranging the evaporator element 9 in the manner described, in which the fuel lines 10 are spatially spaced from the fuel outlet section 12, a uniform propagation of the supplied liquid fuel in the evaporator 9 is achieved, so that the entire evaporator element 9 is utilized for the fuel evaporation , Furthermore, as a result of the described arrangement, in which the openings of the fuel lines in the main flow direction H are arranged further ahead than the fuel outlet section 12, the fuel exits the evaporator element 9 with a direction component which is directed counter to the main flow direction H. In this way, a particularly homogeneous mixing of the exiting
  • Fuel reaches with the emerging from the air deflector 6 combustion air, so that a good mixing of combustion air and vaporized fuel is achieved directly at the combustion air inlet 3.
  • the components of the burner 1 described above are surrounded on the outside by a substantially hollow-cylindrical burner flange 13, which forms a flow space for supplied combustion air.
  • the burner flange 13 also serves to attach the burner to the rear of other components of the mobile heater, which are not shown.
  • the burner flange 13 is designed such that an annular gap is formed between the inside of the burner flange 13 and the outside of the section 21 of the combustion chamber wall adjoining the widening section 20, through which part of the supplied combustion air can flow.
  • the burner flange 3 is connected to the section 21 such that the gap is closed there. As can be seen in FIGS. 1 and 2, it points to the
  • Expansion section 20 subsequent section 21 of the combustion chamber wall on a plurality of holes 22 and 23 through which also combustion air can enter into the combustion chamber 2. Due to the selected geometry, the combustion air supplied from the combustion air conveyor is split in a certain ratio, so that a portion of the combustion air is supplied via the spoiler 6 at the combustion air inlet 3 in the expansion section 20 and another part of the combustion air through the gap and the holes 22 and 23 is fed into the combustion chamber.
  • a stable anchoring of the flame in the expansion sab section 21 is achieved during operation of the burner 1 over a wide range of different heating powers, as will be explained in more detail below.
  • the emerging from the air guide 6 combustion air is mixed at the combustion air inlet 3 with the emerging there from the evaporator element 9 fuel. Due to the strong swirl of the combustion air in conjunction with the strong expansion of the expansion portion 20, the flow of the combustion air-fuel mixture by acting centrifugal forces on the wall of the expansion portion 20 remains abutting. A formation of so-called dead water areas outside the wall can be reliably prevented even with a strong expansion.
  • the flow sweeps along the wall of the expansion section 20 at relatively high speeds, so that a good convective heat transfer to the cover 4 and via heat conduction to the evaporator element 9 located behind it takes place during operation of the burner.
  • the design of the widening portion 20 acts fluidically seen as a discontinuous cross-sectional widening, so that in the twisted flow a strong expansion of the nuclear vortex occurs.
  • a collapse of the core vortex follows the widening of the core vortex, so that in a radially inner region near the longitudinal axis Z, a strong reverse flow forms opposite to the main flow direction H, as schematically illustrated by arrows in FIG is shown.
  • the recirculation vortices that form in this case have a position in the described geometric configuration of the burner 1 that is essentially independent of the mass flow of the combustion air-fuel mixture, so that a self-stabilization or anchoring of the flame takes place in the expansion section 20.
  • the burner 1 can be operated over a wide range of different heating powers, in particular in a power range from 0.8 kW to about 20 kW.
  • the combination of the combustion chamber design with the evaporator element 9 enables stable operation even at relatively low heat outputs.
  • By the evaporator element 9 is also a stable supply of fuel into the combustion chamber 2 even if 10 air bubbles should form in the fuel line. Due to the resulting self-stabilization or anchoring of the flame in the widening section 20, a high heat input into the evaporator element 9 occurs at high heat outputs, so that reliably the required large amount of fuel per unit time can be vaporized there. With a lower heating power, a correspondingly smaller heat input takes place, so that the fuel evaporation process can also be reliably maintained to the desired extent over a wide range of heating capacities.
  • FIG. 6 A second embodiment will now be described with reference to FIG. 6, in which only the differences from the first embodiment will be described in greater detail to avoid repetition, and the same reference numerals as in the first embodiment will be used for the same components.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the fuel supply has an atomizing nozzle 90 for atomizing the liquid fuel instead of the evaporator element 9 for evaporating the liquid fuel provided in the first embodiment, as will be described in more detail.
  • the expansion section 20 also has a cross section in the second embodiment, which widens with increasing distance from the combustion air inlet 3. Also in the second embodiment, the expansion sab section 20 is limited by a conical wall, which, however, unlike the first embodiment is not formed by a separate cover 4, but by a rear wall 40 of the combustion chamber. 2
  • the through-hole 62 of the spoiler 6 is not closed by a shutter 63, but the atomizer nozzle 90 is disposed in the through-hole 62.
  • the liquid fuel is supplied to the atomizer nozzle 90 via a fuel line 100, as shown schematically in FIG.
  • the air guiding device 6 is arranged in such a way that the air emerging from the air guiding device 6 enters a tapering section 19, which is located in front of the combustion air inlet 3.
  • the tapered portion 19 is formed in the example shown in Fig. 6 by a tapered truncated cone.
  • the tapered portion 19 surrounds the atomizing nozzle 90 and causes the combustion air after the outlet from the air guiding device 6 is forced to flow around the outlet region of the injection nozzle 90 and thereby to cool it. There is thus a cooling of the injection nozzle 90 by the supplied combustion air. Furthermore, it is achieved in this way that back-flowing hot gases from the combustion process in the combustion chamber 2 can not reach the injection nozzle 90.
  • the cross-sectional constriction causes an increase in the tangential velocity component of the passing combustion air and brings the axial velocity component closer to the longitudinal axis Z.
  • the atomizing nozzle 90 is formed so that the fuel substantially hollow cone emerges from the atomizer nozzle 90 in the expansion portion 20, as shown schematically in Fig. 6 by dashed lines.
  • the opening angle of the hollow cone, with which the atomized fuel exits from the atomizer nozzle 90 is preferably selected so that the fuel enters the shear flow region, which is between the gases flowing off the wall of the expansion section 20 and the gases flowing back in the axial recirculation region formed.
  • the opening angle of the hollow cone, with which the atomized fuel is supplied between 20 ° and 40 °, preferably between 25 ° and 35 °.
  • the angle between the exiting atomized fuel and the longitudinal axis Z is again referred to as the opening angle.

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät bereitgestellt, mit: einer Brennkammer (2), die einen Brennlufteintritt (3) aufweist, wobei die Brennkammer (2) einen an den Brennlufteintritt (3) anschließenden Aufweitungsabschnitt (20) aufweist, dessen Querschnitt sich mit zunehmendem Abstand von dem Brennlufteintritt (3) aufweitet und in dem im Betrieb Brennluft mit Brennstoff in einer flammenden Verbrennung umgesetzt wird; einer Brennstoffzufuhr, die derart angeordnet ist, dass Brennstoff in den Aufweitungsabschnitt (20) zugeführt wird; und einer Luftleitvorrichtung (6), die dazu ausgebildet ist, die Brennluft derart mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente in den Aufweitungsabschnitt (20) einzuleiten, dass sich in dem Aufweitungsabschnitt (20) ein axialer Rezirkulationsbereich ausbildet, in dem Gase entgegen einer Hauptströmungsrichtung (H) in Richtung des Brennlufteintritts (3) strömen.

Description

Mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät.
Unter einem„mobilen Heizgerät" wird im vorliegenden Kontext ein Heizgerät verstanden, das für den Einsatz in mobilen Anwendungen ausgelegt und dementsprechend angepasst ist. Dies bedeutet insbesondere, dass es transportabel ist (ggf. in einem Fahrzeug fest eingebaut oder lediglich für den Transport darin untergebracht) und nicht ausschließlich für einen dauerhaften, stationären Einsatz, wie es beispielsweise bei der Beheizung eines Gebäudes der Fall ist, ausgelegt ist. Dabei kann das mobile Heizgerät auch fest in einem Fahrzeug (Landfahrzeug, Schiff, etc.), insbesondere in einem Landfahrzeug, installiert sein. Insbesondere kann es zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums, wie beispielsweise eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs, sowie eines teiloffenen Raumes, wie er beispielsweise auf Schiffen, insbesondere Yachten, aufzufinden ist, ausgelegt sein. Das mobile Heizgerät kann auch vorübergehend stationär eingesetzt werden, wie beispielsweise in großen Zelten, Containern (zum Beispiel Baucontainern), etc.. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das mobile Heizgerät als Stand- oder Zuheizer für ein Landfahrzeug, wie beispielsweise für einen Wohnwagen, ein Wohnmobil, einen Bus, einen Pkw, etc., ausgelegt.
Mobile Heizgeräte kommen häufig z.B. als Fahrzeugheizgeräte zum Beheizen eines Fahrzeugs zum Einsatz. Bei Anwendungen in einem Fahrzeug werden derartige mobile Heizgeräte z.B. als Zuheizer, die bei laufendem Antriebsmotor des Fahrzeugs zusätzlich Wärme bereitstellen können, oder als Standheizer, die sowohl bei laufendem als auch bei ruhendem Antriebsmotor Wärme zu Heizzwecken bereitstellen können, eingesetzt. Bei solchen mobilen Heizgeräten ist gefordert, dass diese einerseits mit kleinen Heizleistungen bis zu unterhalb von 1 kW betreibbar sein sollen und andererseits eine möglichst große Heizleistungsbandbreite aufweisen sollen, sodass - je nach Bedarf - sehr unterschiedliche Heizleistungen bereitstellbar sind.
Üblicherweise kommen bei mobilen Heizgeräten Brenner zum Einsatz, die in einer Brennkammer mit Bauteilen zur Flammstabilisierung, wie insbesondere Engstellen, Einschnürungen oder anderen in den Bereich der Flamme und der abströmenden heißen Gase eingreifenden Bauteilen versehen sind, um einen möglichst stabilen Betrieb bei verschiedenen Heizleis- tungen zu ermöglichen. Solche Bauteile sind im Betrieb des mobilen Heizgeräts besonders hohen Belastungen ausgesetzt und bilden häufig die Komponenten, die die Lebensdauer des mobilen Heizgeräts beschränken. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch ein mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angege- ben.
Das mobile, mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizgerät weist auf: eine Brennkammer, die einen Brennlufteintritt aufweist, wobei die Brennkammer einen an den Brennlufteintritt anschließenden Aufweitungsabschnitt aufweist, dessen Querschnitt sich mit zunehmendem Ab- stand von dem Brennlufteintritt aufweitet und in dem im Betrieb Brennluft mit Brennstoff in einer flammenden Verbrennung umgesetzt wird; eine Brennstoffzufuhr, die derart angeordnet ist, dass Brennstoff in den Aufweitungsabschnitt zugeführt wird; und eine Luftleitvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Brennluft derart mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente in den Aufweitungsabschnitt einzuleiten, dass sich in dem Aufwei- tungsabschnitt ein axialer Rezirkulationsbereich ausbildet, in dem Gase entgegen einer Hauptströmungsrichtung in Richtung des Brennlufteintritts strömen.
Unter einer Brennkammer wird vorliegend ein Raumbereich des Heizgeräts verstanden, in dem eine flammende Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft erfolgt. Insbesondere bezeich- net im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Bezeichnung Brennkammer nicht die diesen Raumbereich umgebende Wandung, die z.B. durch eine Mehrzahl von Komponenten gebildet sein kann. Die flammende Verbrennung findet dabei zumindest auch in dem Aufweitungsabschnitt statt und nicht lediglich in einem stromabwärts von diesem befindlichen Bereich der Brennkammer. Durch die Luftleitvorrichtung, die die an dem Brennlufteintritt ein- tretende Luft derart stark mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente (d.h. einem starken Drall) versieht, dass sich in dem Aufweitungsabschnitt ein axialer Rezirkulationsbereich ausbildet, in dem Gase entgegen einer Hauptströmungsrichtung in Richtung des Brennlufteintritts strömen, ist eine schadstoffarme und stabile Verbrennung erzielt, bei der ein Betrieb über eine große Heizleistungsbandbreite ermöglicht ist, ohne dass zusätzliche flammstabilisierende Bauteile, die in die Brennkammer ragen, erforderlich sind. Aufgrund der angegebenen geometrischen Ausgestaltung und der Ausbildung des Rezirkulationsbereichs wird erreicht, dass sich die Flamme auch bei unterschiedlichen Heizleistungen, d.h. unterschiedlichen Brennstoff- und Brennluftmasseströmen, immer stabil ausgehend von dem Auf- weitung sab schnitt ausbreitet. In dieser Weise stabilisiert sich somit die Flamme in der Brennkammer selbst. Die Ausbildung des Rezirkulationsbereichs kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass sich der Aufweitung sab schnitt ausreichend stark aufweitet, z.B. mit einem Halbkegelwinkel von zumindest 20°, und die zugeführte Brennluft mit einer ausreichend großen in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente versehen wird, insbesondere einer Drallzahl von zumindest 0,6. Unter dem Halbkegelwinkel wird dabei der Winkel zwischen der Längsachse und der Wandung des Aufweitung sab Schnitts verstanden. Bevorzugt wird der Brennstoff an dem Brennlufteintritt in den Aufweitungsabschnitt zugeführt, da in diesem Fall besonders vorteilhaft eine Vormischung des Brennstoffs mit der Brennluft erfolgen kann.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Brennstoffzufuhr zumindest ein Verdampferelement zum Verdampfen des flüssigen Brennstoffs auf. Im Unterschied zu einer Brennstoffzufuhr, die ausschließlich über eine Einspritzdüse zum Einspritzen des Brennstoffs verfügt, ermöglicht der Einsatz des Verdampferelements auch bei niedrigen Heizleistungen unter 1 kW, d.h. niedrigen Brennstoff- und Brennluft-Masseströmen, einen stabilen Betrieb des mobilen Heizgeräts. Ferner ist in dieser Weise auch in dem Fall einer Luftblasenbildung in einer Brennstoffzufuhrleitung ein stabiler Betrieb ermöglicht, da das Verdampferelement als Puffer wirkt. Zudem ermöglicht das Verdampferelement eine Verwendung unterschiedlicher flüssiger Brennstoffe, da durch das Verdampferelement Effekte aufgrund von unterschiedlichen Siede- temperaturen und Verdampfungsenthalpien abgemildert werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist das zumindest eine Verdampferelement derart angeordnet, dass es den Brennlufteintritt zumindest teilweise umgibt. In diesem Fall ist eine symmetrische Zuführung von verdampftem Brennstoff erreicht, sodass eine besonders homogene Durchmi- schung von Brennluft und Brennstoff erzielt wird, die eine schadstoffarme Verbrennung ermöglicht. Wenn das zumindest eine Verdampferelement den Brennlufteintritt ringförmig umgibt, ist eine besonders symmetrische Zuführung von verdampftem Brennstoff ermöglicht. Gemäß einer Weiterbildung ist das zumindest eine Verdampferelement thermisch an den Aufweitungsabschnitt angekoppelt. In diesem Fall kann der Verdampfungsprozess von flüssigem Brennstoff in und an dem Verdampferelement durch Wärme der Flamme in dem Aufweitung sab schnitt aufrechterhalten werden. Aufgrund der gegebenen Auslegung der Brenn- kammer wird bei einer hohen Heizleistung, wenn ein hoher Brennstoffmassenstrom erforderlich ist, viel Wärme zur Verdampfung von Brennstoff in das Verdampferelement eingetragen und bei einer niedrigen Heizleistung, d.h. einem niedrigen Brennstoffmassenstrom, entsprechend weniger Wärme. Das Verdampferelement kann dabei z.B. in Richtung der Brennkammer durch eine Abdeckung, bevorzugt ein Blech, abgedeckt sein, das die Wandung des Auf- weitung sab Schnitts bildet. Die Wärmeübertragung zu dem Verdampferelement kann dabei durch Wärmeleitung über das Blech erfolgen. Aufgrund der gegebenen Auslegung der Brennkammer, die eine zuverlässige Verankerung der Flamme in dem Aufweitungsabschnitt hervorruft, erfolgt der Wärmeeintrag von der Flamme in die Wandung des Aufweitungsabschnitts auch bei verschiedenen Heizleistungen zuverlässig. Dieser Wärmeeintrag erfolgt da- bei hauptsächlich über Konvektion. Da sich aufgrund der Ausgestaltung der Brennkammer stabil Wirbel an der Wandung des Aufweitungsabschnitts ausbilden, erfolgt auch bei verschiedenen Heizleistungen zuverlässig die für die Verdampfung erforderliche Wärmeübertragung auf das Verdampferelement. Gemäß einer Weiterbildung ist das Verdampferelement teilweise durch eine Abdeckung abgedeckt, sodass in einem nicht abgedeckten Bereich ein Brennstoffaustrittsabschnitt gebildet ist. In diesem Fall kann zuverlässig erreicht werden, dass sich flüssiger Brennstoff gleichmäßig in dem Verdampferelement verteilt, sodass das gesamte Verdampferelement zur Verdampfung von Brennstoff ausgenutzt wird und Ablagerungsbildung in dem Verdampferele- ment unterdrückt wird. Bevorzugt erfolgt dabei die Zufuhr von flüssigem Brennstoff zu dem Verdampferelement in einem von dem Brennstoffaustrittsabschnitt entfernten Bereich des Verdampferelements, in dem das Verdampferelement durch die Abdeckung abgedeckt ist. Wenn die Abdeckung eine Wandung des Aufweitungsabschnitts bildet, kann durch Auslegung der Abdeckung, insbesondere im Hinblick auf Material und Wandstärke, der erzielte Wärmeeintrag in das Verdampferelement in einfacher Weise eingestellt werden.
Wenn der Brennstoffaustrittsabschnitt an dem Brennlufteintritt angeordnet ist, kann eine besonders zuverlässige Durchmischung von Brennluft und verdampftem Brennstoff erfolgen. Gemäß einer Weiterbildung ist das Verdampferelement derart angeordnet, dass verdampfter Brennstoff mit einer der Hauptströmungsrichtung entgegengerichteten Richtungskomponente austritt. In diesem Fall wird eine besonders effektive Durchmischung von Brennluft und Brennstoff unmittelbar an dem Brennlufteintritt erreicht. Dabei kann der Brennstoff beim Austritt auch weitere Richtungskomponenten aufweisen, insbesondere eine radiale Richtungskomponente in Richtung einer Längsachse der Brennkammer.
Gemäß einer Weiterbildung weist der Aufweitung sab schnitt einen kontinuierlich
aufweitenden Querschnitt auf. Der Aufweitungsabschnitt kann dabei insbesondere konisch aufweitend ausgebildet sein. Durch die Ausgestaltung mit einem kontinuierlich aufweitenden Querschnitt können unerwünschte Eckwirbel, die sich bei einem sprunghaft aufweitenden Querschnitt ausbilden würden, verhindert werden.
Gemäß einer Weiterbildung weitet sich der Aufweitungsabschnitt mit einem Öffnung swinkel von zumindest 20° auf. In diesem Fall ist eine Ausgestaltung des Aufweitungsabschnitts bereitgestellt, die strömungsmechanisch wie eine unstetige Querschnittserweiterung wirkt. Im Zusammenspiel mit der Brennluftzufuhr mit der in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente wird eine zuverlässige Flammenverankerung in dem Aufweitungsabschnitt auch bei verschiedenen Heizleistungen erreicht.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Luftleitvorrichtung derart ausgebildet, dass die Brennluft mit einer Drallzahl von zumindest 0,6 in den Aufweitungsabschnitt eingeleitet wird. Die Drallzahl (SN) ist eine integrale Größe, die das Verhältnis von tangentialem zum axialen Impulsstrom angibt. Bei einer Drallzahl von zumindest 0,6 wird zuverlässig eine vollständig ausgebildete Rezirkulationszone erhalten.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Heizgerät derart ausgelegt, dass die Brennluft in dem Brennlufteintritt mit Strömungsgeschwindigkeiten eingeleitet wird, die höher als die in der Brennkammer auftretenden turbulenten Flammengeschwindigkeiten sind. In diesem Fall ist zuverlässig sichergestellt, dass sich unmittelbar an dem Brennlufteintritt keine Flamme ausbilden kann, sodass ein Rückbrand der Flamme zu der Brennstoffzufuhr verhindert ist. Ferner kann in diesem Fall in einem unmittelbar an den Brennlufteintritt anschließenden Bereich eine Vormischung von Brennstoff und Brennluft erfolgen, die zu einer besonders schadstoffarmen Verbrennung beiträgt. Gemäß einer Weiterbildung weist die Brennkammer durchgehend einen freien Strömungsquerschnitt auf. Unter einem durchgehend freien Strömungsquerschnitt wird dabei verstanden, dass keine eine Strömung in der axialen Richtung der Brennkammer behindernden Bauteile, wie z.B. Flammblenden, Einschnürungen oder Ähnliches vorgesehen sind. In diesem Fall sind in der Brennkammer keine Komponenten vorgesehen, die bei herkömmlichen Heizgeräten aufgrund der hohen Belastung im Betrieb oftmals die Lebensdauer begrenzen, sodass ein mobiles Heizgerät mit einer langen Lebensdauer bereitgestellt werden kann. Es ist zu beachten, dass für den Betrieb erforderliche Komponenten, wie insbesondere Zündelemente und/oder Sensoren, die nur unerheblichen Einfluss auf die Strömung haben, gegebenenfalls in die Brennkammer ragen können.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Brennkammer anschließend an den Aufweitungsabschnitt einen Abschnitt mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt auf. In diesem Fall lassen sich die Strömungsverhältnisse in der Brennkammer besonders vorteilhaft einstellen. Der Abschnitt mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt kann dabei insbesondere durch eine zumindest im Wesentlichen hohlzylindrische Brennkammerwand ausgebildet sein.
Weitere Weiterbildungen und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung des Brenners eines mobilen Heizgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung des Brenners aus Fig. 1,
Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Luftleitvorrichtung bei dem
Brenner aus Fig. 1,
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Gehäuses, das die in Fig. 3 dargestellte Luftleitvorrichtung umgibt,
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Verdampferelements bei der ersten Ausführungsform, und
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des Brenners eines mobilen Heizgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform. ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine erste Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis Fig. 5 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform ist das mobile, mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizgerät insbesondere als eine Stand- oder Zusatzheizung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Landfahrzeug, ausgebildet. In den Figuren ist lediglich der Brenner 1 des mobilen Heizgeräts dargestellt. Das mobile Heizgerät weist neben dem dargestellten Brenner 1 insbesondere in an sich bekannter Weise einen Wärmetauscher zur Wärmeübertragung auf ein zu erwärmendes Medium, wie insbesondere eine Flüssigkeit in einem Flüssigkeitskreislauf eines Fahrzeugs oder zu erwärmende Luft, auf. Der Wärmetauscher kann dabei z.B. in an sich bekannter Weise den Brenner 1 topfartig umgeben. Ferner weist das mobile Heizgerät zumindest eine Brennstoffzufuhrvorrichtung, die insbesondere durch eine Brennstoffpumpe gebildet sein kann, eine Brennluftfördervorrichtung, die z.B. ein Brennluftgebläse aufweisen kann, und zumindest eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des mobilen Heizgeräts auf.
Im Folgenden wird der Brenner 1 des mobilen Heizgeräts unter Bezug auf die Fig. 1 bis Fig. 5 eingehender beschrieben. Der Brenner 1 weist eine Brennkammer 2 auf, in der im Betrieb des mobilen Heizgeräts Brennstoff mit Brennluft in einer flammenden Verbrennung umgesetzt wird. In Fig. 1 ist der Brenner 1 in einer schematischen Schnittdarstellung dargestellt, wobei die Schnittebene derart gewählt ist, dass eine Längsachse Z des Brenners 1 in der Schnittebene liegt. Der Brenner 1 ist im Wesentlichen bezüglich der Längsachse Z rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Brennkammer 2 weist einen Brennlufteintritt 3 auf, an dem im Betrieb Brennluft in die Brennkammer 2 zugeführt wird.
Unmittelbar an den Brennlufteintritt 3 anschließend weist die Brennkammer 2 einen Aufweitungsabschnitt 20 auf, dessen Querschnitt sich mit zunehmendem Abstand von dem Brennlufteintritt 3 aufweitet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aufweitungsabschnitt durch eine konische Wandung begrenzt, die durch eine Abdeckung 4 gebildet ist, die noch eingehender beschrieben wird. In einer Hauptströmungsrichtung H schließt sich an die konische Wandung des Aufweitungsabschnitts 20 eine im Wesentlichen zylindermantel- förmige Wandung 5 an, sodass die Brennkammer 2 anschließend an den Aufweitungsabschnitt 20 einen Abschnitt 21 mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt aufweist. Die Größenverhältnisse sind dabei derart gewählt, dass das Durchmesserverhältnis V zwi- sehen dem Außendurchmesser DL der Luftleitvorrichtung 6 und dem Durchmesser DK des Abschnitts 21 der Brennkammer 2 kleiner oder gleich 0,5 ist (V = DL/DK und V < 0,5).
Der Aufweitungsabschnitt 20 weitet sich mit einem Öffnungswinkel von zumindest 20° auf. Der Öffnung s winkel ist dabei der Winkel, der zwischen der Wandung des Aufweitungsabschnitts 20 und der Längsachse Z ausgebildet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Öffnung s winkel z.B. zwischen 40° und 50°. Die Brennkammer 2 weist insgesamt einen freien Strömungsquerschnitt derart auf, dass keine eine freie Strömung von Gasen behindernden Komponenten seitlich in die Brennkammer 2 ragen, sodass sich die Gasströmungen in der Brennkammer 2 gemäß der Geometrie des Aufweitungsabschnitts 20 und des anschließenden Abschnitts 21 einstellen können, wie noch eingehender beschrieben wird.
Vor dem Brennlufteintritt 3 ist eine Luftleitvorrichtung 6 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Brennuft mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente in den Aufweitung sab schnitt einzuleiten. Die Luftleitvorrichtung 6 ist dabei derart ausgebildet, dass die Brennluft mit einem sehr großen Drall versehen wird. Die Luftleitvorrichtung 6 ist derart ausgebildet, dass die Luft mit einer Drallzahl von zumindest 0,6 in den Brennlufteintritt 3 eingeleitet wird. Der Brenner 1 ist dabei derart ausgelegt, dass über die Luftleitvorrichtung 6 ein Druckabfall in einem Bereich zwischen 2 mbar und 20 mbar auftritt. Die Luftleitvorrichtung 6 wird unter Bezug auf die Fig. 3 und Fig. 4 eingehender beschrieben.
Bei der Ausführungsform weist die Luftleitvorrichtung 6 eine in etwa ringförmige Form auf und ist auf der Außenseite mit spiralförmig verlaufenden Leitschaufeln 60 versehen, zwischen denen ebenfalls spiralförmig verlaufende Gänge 61 ausgebildet sind. Die Luftleitvorrichtung 6 ist bei dem mobilen Heizgerät gemäß der Ausführungsform in ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 7 eingesetzt, das in Fig. 4 dargestellt ist. Die Luftleitvorrichtung 6 ist dabei derart in das Gehäuse 7 eingesetzt, dass die spiralförmig verlaufenden Gänge 61 um- fangsseitig durch das Gehäuse 7 geschlossen sind. Somit sind die spiralförmig verlaufenden Gänge 61 jeweils nur an ihren beiden Stirnseiten offen, sodass Brennluft hindurchtreten kann. In Fig. 3 ist dargestellt, dass die Luftleitvorrichtung 6 mit einer zentralen zylindrischen
Durchgangsbohrung 62 versehen ist. Diese Durchgangsbohrung 62 kann z.B. als Durchführung für ein Zündelement in die Brennkammer 2 genutzt werden. Bei der dargestellten Aus- führungsform ist die Durchgangsbohrung 62 im zusammengebauten Zustand des Brenners 1 jedoch durch einen Verschluss 63 verschlossen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Luftleitvorrichtung 6 ist bei der ersten Ausführungsform derart angeordnet, dass Brennluft an einer Stirnseite in die durch das Gehäuse 7 verschlossenen Gänge 61 eintritt, durch die spiralförmig verlaufenden Gänge 61 strömt und an deren anderer Stirnseite an dem Brennluft- eintritt 3 in den Aufweitungsabschnitt 20 der Brennkammer 2 eingeleitet wird. Durch die spiralförmige Ausgestaltung der Gänge 61 wird die Brennluft dabei mit einem Drall versehen. Die Gänge 61 sind dabei derart ausgebildet, dass die Brennluft bei dem Durchtritt mit der erforderlichen Drallzahl von zumindest 0,6 versehen wird. Die Brennluft wird der Luftleitvorrichtung 6 durch eine (nicht dargestellte) Brennluftfördervorrichtung, die z.B. ein Gebläse aufweisen kann, zugeführt, wie in Fig. 1 durch Pfeile B schematisch dargestellt ist.
Durch die beschriebene Ausgestaltung der Luftleitvorrichtung 6 wird die Brennluft an dem Brennlufteintritt 3 mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente in den Aufweitungsabschnitt 20 eingeleitet.
Bei der ersten Ausführungsform ist ferner eine Brennstoffzufuhr derart vorgesehen, dass Brennstoff ebenfalls an dem Brennlufteintritt 3 in den Aufweitungsabschnitt 20 zugeführt wird, wie in Fig. 1 durch Pfeile schematisch dargestellt ist. Das mobile Heizgerät ist für einen Betrieb mit flüssigem Brennstoff ausgelegt und kann z.B. mit Brennstoff betreibbar sein, der auch für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs zum Einsatz kommt, insbesondere Diesel, Benzin und/oder Ethanol. Die Brennstoffzufuhr weist bei der ersten Ausführungsform zumindest ein Verdampferelement 9 zum Verdampfen von zugeführtem flüssigen Brennstoff auf.
Das Verdampferelement 9 hat bei der erste Ausführungsform die Form eines Hohlkegel- stumpfes, wie in Fig. 5 zu sehen ist. Das Verdampferelement 9 weist dabei einen Öffnungswinkel cc auf, der dem Öffnungswinkel des Aufweitungsabschnitts 20 entspricht. Das Verdampferelement 9 ist aus einem porösen und hitzebeständigen Material gebildet und kann insbesondere Metall vlies, Metallgeflecht und/oder Metallgewebe aufweisen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine Mehrzahl von Brennstoffleitungen 10 zum Zuführen von flüssigem Brennstoff zu dem Verdampferelement 9 vorgesehen. Obwohl in Fig. 1 beispielhaft zwei
Brennstoffleitungen 10 dargestellt sind, kann z.B. auch nur eine Brennstoffleitung 10 vorgesehen werden oder es können mehr Brennstoffleitungen 10 vorgesehen werden. Auf einer von der Brennkammer 2 abgewandten Seite ist das Verdampferelement 9 durch eine Rückwand 11 bedeckt, durch die die Brennstoffleitungen 10 hindurchgeführt sind. Auf der der Brennkammer 2 zugewandten Seite ist das Verdampferelement 9 durch die bereits zuvor beschriebene Abdeckung 4 bedeckt, die insbesondere aus einem Metallblech gebildet sein kann. Das Verdampferelement 9 ist derart angeordnet, dass es den Brennlufteintritt 3 ringförmig umgibt. Das Verdampferelement 9 weist an dem Brennlufteintritt 3 einen unbedeckten Brennstoffaustrittsabschnitt 12 auf, an dem verdampfter Brennstoff aus dem Verdampferelement 9 austreten kann. Die anderen Seiten des Verdampferelements 9 sind - abgesehen von den Brennstoffleitungen 10 - jeweils bedeckt, sodass Brennstoff nur an dem Brennstoffaus- trittsabschnitt 12 aus dem Verdampferelement 9 austreten kann. Der Brennstoffaustrittsabschnitt 12 umgibt den Brennlufteintritt 3 ringförmig, sodass von allen Seiten gleichmäßig Brennstoff zuführbar ist. Es ist zu beachten, dass das Verdampferelement 9 nicht zwingend eine geschlossene Ringform aufweisen muss und ggfs. auch mehrere separate
Verdampferelemente 9 über den Umfang verteilt angeordnet sein können. Das Verdampfere- lement 9 ist über die Abdeckung 4 thermisch an den Aufweitungsabschnitt 20 angekoppelt, sodass bei einem Betrieb des mobilen Heizgeräts Wärme von der in dem Aufweitungsabschnitt 20 verankerten Flamme in das Verdampferelement 9 übertragen wird, um dort für die Brennstoffverdampfung erforderliche Verdampfungswärme bereitzustellen. Es kann ferner ein Zündelement zum Starten des Brenners vorgesehen sein, das zumindest teilweise in die Brennkammer ragt und der Einfachheit halber in Fig. 1 nicht dargestellt ist.
Durch die Anordnung des Verdampferelements 9 in der beschriebenen Weise, bei der die Brennstoffleitungen 10 räumlich von dem Brennstoffaustrittsabschnitt 12 beabstandet sind, wird eine gleichmäßige Ausbreitung des zugeführten flüssigen Brennstoffs in dem Verdamp- ferelement 9 erreicht, sodass das gesamte Verdampferelement 9 für die Brennstoffverdampfung ausgenutzt wird. Ferner wird durch die beschriebene Anordnung, bei der die Mündungen der Brennstoffleitungen in der Hauptströmungsrichtung H weiter voraus angeordnet sind als der Brennstoffaustrittsabschnitt 12, erreicht, dass der Brennstoff mit einer der Hauptströmungsrichtung H entgegengerichteten Richtungskomponente aus dem Verdampferelement 9 austritt. In dieser Weise wird eine besonders homogene Durchmischung des austretenden
Brennstoffs mit der aus der Luftleitvorrichtung 6 austretenden Brennluft erreicht, sodass unmittelbar am Brennlufteintritt 3 eine gute Durchmischung von Brennluft und verdampftem Brennstoff erzielt wird. Die zuvor beschriebenen Komponenten des Brenners 1 sind außen durch einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Brennerflansch 13 umgeben, der einen Strömungsraum für zugeführte Brennluft bildet. Der Brennerflansch 13 dient ferner einer Befestigung des Brenners an rückseitig befindlichen weiteren Komponenten des mobilen Heizgeräts, die nicht dargestellt sind. Der Brennerflansch 13 ist derart ausgebildet, dass zwischen der Innenseite des Brennerflan- sches 13 und der Außenseite des an den Aufweitungsabschnitt 20 anschließenden Abschnitts 21 der Brennkammerwandung ein ringförmiger Spalt gebildet ist, durch den ein Teil der zugeführten Brennluft strömen kann. An einem bezüglich der Hauptströmungsrichtung H stromabwärtigen Ende ist der Brennerflansch 3 mit dem Abschnitt 21 derart verbunden, dass der Spalt dort verschlossen ist. Wie in den Fig. 1 und Fig. 2 zu sehen ist, weist der an den
Aufweitungsabschnitt 20 anschließende Abschnitt 21 der Brennkammerwandung eine Mehrzahl von Löchern 22 und 23 auf, durch die ebenfalls Brennluft in die Brennkammer 2 eintreten kann. Durch die gewählte Geometrie wird die von der Brennluftfördereinrichtung zugeführte Brennluft in einem bestimmten Verhältnis aufgeteilt, sodass ein Teil der Brennluft über die Luftleitvorrichtung 6 an dem Brennlufteintritt 3 in den Aufweitungsabschnitt 20 zugeführt wird und ein anderer Teil der Brennluft über den Spalt und die Löcher 22 und 23 in die Brennkammer zugeführt wird.
Durch die beschriebene Ausgestaltung wird im Betrieb des Brenners 1 über eine große Band- breite von verschiedenen Heizleistungen eine stabile Verankerung der Flamme in dem Aufweitung sab schnitt 21 erzielt, wie im Folgenden eingehender erläutert wird.
Die aus der Luftleitvorrichtung 6 austretende Brennluft wird an dem Brennlufteintritt 3 mit dem dort aus dem Verdampferelement 9 austretenden Brennstoff durchmischt. Aufgrund des starken Dralls der Brennluft in Verbindung mit der starken Aufweitung des Aufweitungsabschnitts 20 bleibt die Strömung des Brennluft-Brennstoff-Gemischs durch wirkende Zentrifugalkräfte an der Wandung des Aufweitungsabschnitts 20 anliegend. Eine Ausbildung von sogenannten Totwassergebieten außen an der Wandung kann dabei auch bei einer starken Aufweitung zuverlässig verhindert werden. Die Strömung streicht dabei mit relativ hohen Geschwindigkeiten an der Wandung des Aufweitungsabschnitts 20 entlang, sodass im Betrieb des Brenners eine gute konvektive Wärmeübertragung auf die Abdeckung 4 und über Wärmeleitung auf das dahinter befindliche Verdampferelement 9 erfolgt. Die Ausgestaltung des Aufweitungsabschnitts 20 wirkt strömungsmechanisch gesehen wie eine unstetige Querschnittserweiterung, sodass bei der verdrallten Strömung eine starke Aufweitung des Kernwirbels auftritt. Aufgrund der sich einstellenden lokalen statischen Drücke folgt im Anschluss an die Aufweitung des Kernwirbels ein Zusammenfallen des Kernwir- bels, sodass sich in einem radial innenliegenden Bereich nahe der Längsachse Z eine starke Rückströmung entgegen der Hauptströmungsrichtung H ausbildet, wie in Fig. 1 schematisch durch Pfeile dargestellt ist. Die sich dabei ausbildenden Rezirkulationswirbel weisen bei der beschriebenen geometrischen Ausgestaltung des Brenners 1 dabei eine Position auf, die im Wesentlichen unabhängig vom Massenstrom des Brennluft-Brennstoff-Gemisches ist, sodass eine Selbststabilisierung bzw. Verankerung der Flamme in dem Aufweitungsabschnitt 20 erfolgt. Das Ausbilden dieser Strömungsverhältnisse kann dadurch erklärt werden, dass sich die verdrallte Strömung in dem Aufweitungsabschnitt 20 radial aufweitet, wobei eine Verzögerung in axialer Richtung erfolgt. Die Tangentialkomponente der Geschwindigkeit bewirkt dabei einen radialen Druckgradienten, wodurch der statische Druck in Richtung zur Längs- achse Z geringer wird. Aufgrund dieser Druckverhältnisse bildet sich der Rezirkulationsbe- reich aus.
Aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung lässt sich der Brenner 1 über eine große Bandbreite von verschiedenen Heizleistungen, insbesondere in einem Leistungsbereich von 0,8 kW bis ca. 20 kW betreiben.
Die Kombination der Brennkammerausgestaltung mit dem Verdampferelement 9 ermöglicht einen stabilen Betrieb auch bei relativ niedrigen Heizleistungen. Durch das Verdampferelement 9 erfolgt ferner eine stabile Zufuhr von Brennstoff in die Brennkammer 2 selbst wenn sich in der Brennstoffleitung 10 Luftblasen ausbilden sollten. Aufgrund der resultierenden Selbststabilisierung bzw. Verankerung der Flamme in dem Aufweitungsabschnitt 20 erfolgt bei hohen Heizleistungen ein hoher Wärmeeintrag in das Verdampferelement 9, sodass dort zuverlässig die benötigte große Brennstoffmenge pro Zeit verdampft werden kann. Bei einer niedrigeren Heizleistung erfolgt ein entsprechend kleinerer Wärmeeintrag, sodass der Brenn- stoffverdampfungsprozess ebenfalls über eine große Bandbreite an Heizleistungen zuverlässig in dem gewünschten Maß aufrechterhalten werden kann. Durch die erzielte Durchströmung von im Wesentlichen dem gesamten Volumen des Verdampferelements 9 wird einer Ablagerungsbildung in dem Verdampferelement 9 zuverlässig entgegengewirkt. Durch die Brenn- Stoffzuführung über das Verdampferelement 9 wird ferner eine besonders kostengünstige Ausgestaltung des Brenners 1 ermöglicht.
Da mit der beschriebenen Ausgestaltung eine definierte gute Durchmischung von Brennstoff und Brennluft erreicht wird, wird eine sehr schadstoffarme Verbrennung erreicht. Die Brennluft wird bei dem beschriebenen mobilen Heizgerät mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit in den Aufweitungsabschnitt 20 eingeleitet. In dieser Weise kann zuverlässig ein unerwünschter Rückbrand verhindert werden. ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine zweite Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen nur die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform eingehender beschrieben werden und für dieselben Bauteile bzw. Komponenten dieselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform verwendet werden.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich darin von der ersten Ausführungsform, dass die Brennstoffzufuhr anstelle des bei der ersten Ausführungsform vorgesehenen Verdampferelements 9 zum Verdampfen des flüssigen Brennstoffs eine Zerstäuberdüse 90 zum Zerstäuben des flüssigen Brennstoffs aufweist, wie noch eingehender beschrieben wird. Der Aufwei- tungsabschnitt 20 weist auch bei der zweiten Ausführungsform einen Querschnitt auf, der sich mit zunehmendem Abstand von dem Brennlufteintritt 3 aufweitet. Auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Aufweitung sab schnitt 20 durch eine konische Wandung begrenzt, die allerdings im Unterschied zur ersten Ausführungsform nicht durch eine separate Abdeckung 4 gebildet ist, sondern durch eine Rückwand 40 der Brennkammer 2.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ferner die Durchgangsbohrung 62 der Luftleitvorrichtung 6 nicht durch einen Verschluss 63 verschlossen, sondern die Zerstäuberdüse 90 ist in der Durchgangsbohrung 62 angeordnet. Der flüssige Brennstoff wird der Zerstäuberdüse 90 über eine Brennstoffleitung 100 zugeführt, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt ist. Die Luftleit- Vorrichtung 6 ist bei der zweiten Ausführungsform derart angeordnet, dass die aus der Luftleitvorrichtung 6 austretende Luft in einen sich verjüngenden Abschnitt 19 eintritt, der sich vor dem Brennlufteintritt 3 befindet. Der sich verjüngende Abschnitt 19 wird bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel durch einen sich verengenden Kegelstumpf gebildet. Der sich verjüngende Abschnitt 19 umgibt die Zerstäuberdüse 90 und bewirkt, dass die Brennluft nach dem Austritt aus der Luftleitvorrichtung 6 gezwungen wird, den Austrittsbereich der Einspritzdüse 90 zu umströmen und diese dadurch zu kühlen. Es erfolgt somit eine Kühlung der Einspritzdüse 90 durch die zugeführte Brennluft. Ferner wird in dieser Weise erreicht, dass rückströmende heiße Gase vom dem Verbrennungsprozess in der Brennkammer 2 nicht bis zu der Einspritzdüse 90 gelangen können. Außerdem bewirkt die Querschnittsverengung eine Erhöhung der tangentialen Geschwindigkeitskomponente der hindurchtretenden Brennluft und bringt den axialen Geschwindigkeitsanteil näher zur Längsachse Z.
Die Zerstäuberdüse 90 ist derart ausgebildet, dass der Brennstoff im Wesentlichen hohlkegelförmig aus der Zerstäuberdüse 90 in den Aufweitungsabschnitt 20 austritt, wie in Fig. 6 schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Der Öffnungswinkel des Hohlkegels, mit dem der zerstäubte Brennstoff aus der Zerstäuberdüse 90 austritt, ist dabei bevorzugt so gewählt, dass der Brennstoff in den Scherströmungsbereich eintritt, der sich zwischen den an der Wandung des Aufweitungsabschnitts 20 abströmenden Gasen und den in dem axialen Rezirkulationsbereich rückströmenden Gasen ausbildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Öffnung swinkel des Hohlkegels, mit dem der zerstäubte Brennstoff zugeführt wird, zwischen 20° und 40°, bevorzugt zwischen 25° und 35°. Als Öffnungswinkel wird dabei wiederum der Winkel zwischen dem austretenden zerstäubten Brennstoff und der Längsachse Z bezeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät mit:
einer Brennkammer (2), die einen Brennlufteintritt (3) aufweist, wobei die Brennkammer (2) einen an den Brennlufteintritt (3) anschließenden Aufweitungsabschnitt (20) aufweist, dessen Querschnitt sich mit zunehmendem Abstand von dem Brennlufteintritt (3) aufweitet und in dem im Betrieb Brennluft mit Brennstoff in einer flammenden Verbrennung umgesetzt wird,
einer Brennstoffzufuhr, die derart angeordnet ist, dass Brennstoff in den Aufweitungsabschnitt (20) zugeführt wird, und
einer Luftleitvorrichtung (6), die dazu ausgebildet ist, die Brennluft derart mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strömungskomponente in den Aufweitung sab schnitt (20) einzuleiten, dass sich in dem Aufweitungsabschnitt (20) ein axialer Rezirkulations- bereich ausbildet, in dem Gase entgegen einer Hauptströmungsrichtung (H) in Richtung des Brennlufteintritts (3) strömen.
2. Mobiles Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzufuhr zumindest ein Verdampferelement (9) zum Verdampfen des flüssigen Brennstoffs aufweist.
3. Mobiles Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verdampferelement (9) derart angeordnet ist, dass es den Brennlufteintritt (3) zumindest teilweise umgibt.
4. Mobiles Heizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verdampferelement (9) den Brennlufteintritt (3) ringförmig umgibt.
5. Mobiles Heizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verdampferelement (9) thermisch an den Aufweitungsabschnitt (3) angekoppelt ist.
6. Mobiles Heizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampferelement (9) teilweise durch eine Abdeckung (4) abgedeckt ist, sodass in einem nicht abgedeckten Bereich ein Brennstoffaustrittsabschnitt (12) gebildet ist.
7. Mobiles Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) eine Wandung des Aufweitungsabschnitts (20) bildet.
8. Mobiles Heizgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffaustrittsabschnitt (12) an dem Brennlufteintritt (3) angeordnet ist.
9. Mobiles Heizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampferelement (9) derart angeordnet ist, dass verdampfter Brennstoff mit einer der Hauptströmungsrichtung (H) entgegengerichteten Richtungskomponente austritt.
10. Mobiles Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsabschnitt (20) einen kontinuierlich aufweitenden Querschnitt aufweist, insbesondere konisch aufweitend ausgebildet ist.
11. Mobiles Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufweitung sab schnitt (20) mit einem Öffnungswinkel von zumindest 20° aufweitet.
12. Mobiles Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitvorrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass die Brennluft mit einer Drallzahl von zumindest 0,6 in den Aufweitungsabschnitt (20) eingeleitet wird.
13. Mobiles Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät derart ausgelegt ist, dass die Brennluft in dem Brennlufteintritt (3) mit Strömungsgeschwindigkeiten eingeleitet wird, die höher als die in der Brennkammer (2) auftretenden turbulenten Flammengeschwindigkeiten sind.
14. Mobiles Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (2) durchgehend einen freien Strömungsquerschnitt aufweist.
15. Mobiles Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (2) anschließend an den Aufweitungsabschnitt (20) einen Abschnitt (21) mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt aufweist.
PCT/DE2013/100069 2012-02-27 2013-02-22 Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät WO2013127391A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/379,932 US9970653B2 (en) 2012-02-27 2013-02-22 Mobile heating unit operated by means of liquid fuel
CN201380011139.XA CN104136844B (zh) 2012-02-27 2013-02-22 利用液体燃料操作的移动加热装置
EP13709747.3A EP2820352A1 (de) 2012-02-27 2013-02-22 Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012101577.5 2012-02-27
DE102012101577A DE102012101577A1 (de) 2012-02-27 2012-02-27 Mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013127391A1 true WO2013127391A1 (de) 2013-09-06

Family

ID=47891334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2013/100069 WO2013127391A1 (de) 2012-02-27 2013-02-22 Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9970653B2 (de)
EP (1) EP2820352A1 (de)
CN (1) CN104136844B (de)
DE (1) DE102012101577A1 (de)
WO (1) WO2013127391A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012101578A1 (de) * 2012-02-27 2013-08-29 Webasto Ag Mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät
DE102014103813A1 (de) * 2014-03-20 2015-09-24 Webasto SE Verdampferbrenneranordnung für ein mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät
CN104807064B (zh) * 2015-03-09 2017-06-13 上海万寅安全环保科技有限公司 一种移动加热系统
US11319916B2 (en) 2016-03-30 2022-05-03 Marine Canada Acquisition Inc. Vehicle heater and controls therefor
CN107606611A (zh) * 2017-09-28 2018-01-19 湖南安盛能源化工有限责任公司 一种节能型醇基燃料燃烧机
FR3082603B1 (fr) * 2018-06-18 2020-05-22 Actinov Dispositif d'alimentation en air comburant a debit force pour chambre a combustion d'un poele a ethanol de puissance superieur a 4,5 kw non raccorde a un conduit d'evacuation des gaz brules
CN110296435B (zh) * 2019-05-28 2020-11-03 江苏大学 一种多功能可调节的低污染燃烧可视化装置
CN111999428A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 清华大学 一种用于液体燃料湍流火焰传播速度测量的定容燃烧弹

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3402985A (en) * 1966-02-25 1968-09-24 Stewart Warner Corp Burner recirculating chamber construction
US5449288A (en) * 1994-03-25 1995-09-12 Hi-Z Technology, Inc. Aspirated wick atomizer nozzle
DE19529994A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-15 Eberspaecher J Verdampferbrenner für ein Heizgerät

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2619160A (en) * 1949-05-25 1952-11-25 Motorola Inc Liquid fuel burner structure for vehicle heaters
US3103923A (en) * 1959-11-16 1963-09-17 Eberspaecher J Heating apparatus for automotive vehicles
US3694135A (en) 1970-07-20 1972-09-26 Texaco Inc Flame retention burner head
US3975141A (en) 1974-06-25 1976-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Combustion liner swirler
GB1520402A (en) 1974-07-30 1978-08-09 Mitsubishi Electric Corp Combustion apparatus
FR2648897A1 (fr) 1989-06-22 1990-12-28 Mueller Rudolf Bruleur a flux torique-cyclonique pour chaudiere a combustible liquide et gazeux
CN1073000A (zh) 1991-12-07 1993-06-09 颜达明 无油泵风动燃烧器
DE4216523C2 (de) * 1992-05-19 1997-01-23 Webasto Thermosysteme Gmbh Brenner für ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere Fahrzeugzusatzheizgerät
DE4424599A1 (de) 1994-07-13 1996-01-18 Abb Research Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines kombinierten Brenners für flüssige und gasförmige Brennstoffe
WO1996015408A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-23 Firma J. Eberspächer Gmbh & Co Verdampferbrenner für ein heizgerät
RU2132018C1 (ru) 1997-12-16 1999-06-20 Дальневосточный государственный технический университет Горелочное устройство
DE10039152A1 (de) 2000-08-06 2002-02-14 Webasto Thermosysteme Gmbh Zerstäuberbrenner
DE10144407B4 (de) 2001-09-10 2007-05-10 Webasto Ag Düse zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff
AU2002214995A1 (en) 2001-09-05 2003-03-24 Webasto Thermosysteme International Gmbh System for converting fuel and air into reformate and method for mounting such a system
RU2206827C1 (ru) 2002-06-27 2003-06-20 Кордит Евсей Аврумович Горелочное устройство
KR100574857B1 (ko) 2003-10-01 2006-04-27 엘지전자 주식회사 오븐 도어의 전자파 차폐 장치
DE102004020129B3 (de) * 2004-04-26 2005-08-25 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Verdampferanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung
CN101280922B (zh) * 2006-11-07 2010-06-09 河北宏业机械股份有限公司 一种燃油加热器的锥盖形燃烧器
DE102008055981A1 (de) 2008-11-05 2010-05-06 Owi Oel-Waerme-Institut Ggmbh Verfahren und Vorrichtung eines Oberflächenbrenners zur Reduzierung der Schadstoffemissionen
CN101666489A (zh) 2009-09-28 2010-03-10 西安交通大学 石油焦浆燃烧装置
CN101782230A (zh) * 2010-03-05 2010-07-21 李永安 一种液体燃料燃烧器
JP5566134B2 (ja) 2010-03-05 2014-08-06 日野自動車株式会社 排気ガス昇温用燃焼器
RU2443941C1 (ru) 2010-06-29 2012-02-27 Геннадий Александрович Глебов Вихревое горелочное устройство
CN102174338B (zh) * 2010-12-31 2013-08-07 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 小流量、高混合比、无级调节气液混合燃气发生器
EP2629008A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Abgeneigte Brennstoffeinspritzung von Brennstoff in einen Wirbelschlitz

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3402985A (en) * 1966-02-25 1968-09-24 Stewart Warner Corp Burner recirculating chamber construction
US5449288A (en) * 1994-03-25 1995-09-12 Hi-Z Technology, Inc. Aspirated wick atomizer nozzle
DE19529994A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-15 Eberspaecher J Verdampferbrenner für ein Heizgerät

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2820352A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US9970653B2 (en) 2018-05-15
US20150027428A1 (en) 2015-01-29
EP2820352A1 (de) 2015-01-07
DE102012101577A1 (de) 2013-08-29
CN104136844A (zh) 2014-11-05
CN104136844B (zh) 2018-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012101580B4 (de) Mobiles, mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät
EP2820352A1 (de) Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät
DE60007946T2 (de) Eine Brennkammer
EP1802915B1 (de) Brenner für gasturbine
DE102013108254B4 (de) Brenneranordnung
EP3120075B1 (de) Verdampferbrenneranordnung für ein mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät
EP3120077B1 (de) Verdampferbrenner für ein mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät
DE102010060281A1 (de) Vormischvorrichtung zur Brennstoffeinspritzung in eine Gasturbine
DE10050248A1 (de) Brenner
CH680467A5 (de)
EP3120078B1 (de) Verdampferbrenner für ein mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät
WO2008155373A1 (de) Drallfreie stabilisierung der flamme eines vormischbrenners
DE112011103722T5 (de) Brennkammer für Gasturbine für niederkalorischen Teibstoff
WO2005078348A1 (de) Vormischbrenneranordnung zum betreiben einer brennkammer sowie verfahren zum betreiben einer brennkammer
WO2013127392A1 (de) Mobiles, mit flüssigem brennstoff betriebenes heizgerät
DE2255306A1 (de) Aerodynamische flammenhalterung
CH703230B1 (de) Gasturbine mit einstufiger Brennstoffeinspritzung.
CH679692A5 (de)
DE102007036953B3 (de) Brenner
WO2016015713A1 (de) Filmverdampfer-brenneranordnung
EP0730121A2 (de) Vormischbrenner
WO2013127390A2 (de) Verdampferbrenner mit abdeckung für ein mobiles heizgerät
DE102013109184B4 (de) Brennluftzuführung eines mobilen Heizgeräts
DE102023114595B3 (de) Brennersystem und Verfahren zum Betreiben eines Brennersystems
EP4214409B1 (de) Brennkammeranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13709747

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14379932

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013709747

Country of ref document: EP