DE1918445A1

DE1918445A1 - Vergasungsbrenner

Info

Publication number: DE1918445A1
Application number: DE19691918445
Authority: DE
Inventors: Berglund Lars Goeran Gabriel
Original assignee: Bahco AB
Current assignee: SNA Europe Industries AB
Priority date: 1968-04-18
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1970-10-29
Also published as: DK129540B; NO123049B; FI49221C; FI49221B; DE1918445B2; US3531229A; DK129540C; SE329230B; SU361586A3

Description

PATENTANWALTS

Dr. Andrejewski

Dr.-Ing. Honke .

43F.ssen,KettwigerStr.3Ö . Essen, den 10. April I969

(AmHauptbahnhot Lichtburg)
Teleion 225B02/03

AB Bahco
Stockholm

Vergasungsbrenner

Die Erfindung betrifft einen Vergasungsbrenner mit einer Brennkammer, einem in dieser angeordneten Vergasungskörper aus porösem, hitzebeständigem Material, Einrichtungen zur Zuführung von flüssigem Brennstoff zur Brennkammer, sowie einer elektrischen Zündeinrichtung, die den Brennstoff zwecks Einleitung des Verbrennungsvorganges erhitzt, verdampft und entzündet.

Bei Vergasungsbrennern dieser Art, insbesondere für Heizeinrichtungen bzw. Wärmer, die mit Benzin oder Dieselöl betrieben werden und in Fahrzeugen oder Schiffen installiert sind, tritt ein bei bekannten Konstruktionen nicht vollkommen zufriedenstellend gelöstes Problem auf, u.zw. im Hinblick auf die sichere Funktion bei der Erhitzung, Vergasung und Zündung des zugeführten Brennstoffes bei Inbetriebnahme und auf die Aufrechterhaltung der Vergasung während des Betriebes auf solche Weise, daß eine gleichmäßige Verbrennung erzielt wird. Es ist unbedingt eine stabile Flamme anzustreben, insbesondere bei Fahrzeugheizungen, u.zw. teils im, Hinblick auf die Geräusch entwicklung und teils mit Rücksicht darauf, daß in diesem Fall

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eine in allen Situationen so vollständige Verbrennung erforderlich ist, daß die Heizeinrichtung auch zur Warmhaltung .oder Erwärmung des Fahrzeuges innerhalb einer Garage unter Abgabe der Abgase direkt an die Luft in diesem Raum verwendet werden kann. Nicht nur bei der Verwendung in Fahrzeugheizungen muß der Brenner unter sehr stark wechselnden äußeren Bedingungen starten und arbeiten. So verändern Luftzug oder Fahrtwind die Druckverhältnisse und damit die Luft- und Verbrennungsgasströmung durch den Wärmer. Rüttelbewegungen während des Fahrens und verschiedene Neigungslagen beim Parken verändern die Vor-

^w aussetzungen für die Brennstoffzuführung und der Zustand der elektrischen Anlage kann den Zündvorgang beeinflussen. Ferner kann die plötzliche Zuführung von sehr kalter Verbrennungsluft ^J zur Brennkammer unmittelbar nach dem Start lokale Temperatursenkungen verursachen, die eine wirksame Vergasung infrage stellen und den Übergang zu einem beständigen, stabilen Verbrennungsverlauf verzögern.

Ziel der Erfindung ist es, einen Brennkammereinsatz zu schaffen, der mit den elektrischen Zündeinrichtungen zusammen- \ arbeitet und die Vorteile bietet, daß Brennstoff aufgenommen und gespeichert wird, um damit Schwankungen in der Brennstoffzufuhr auszugleichen, daß der Brennstoff für die Vergasung über eine große Oberfläche verteilt wird, daß aufgrund einer relativ großen Masse eine große Wärmemenge gespeichert und dadurch eine stabilisierende Wärmeträgheit erreicht wird, daß der Einsatz lokal erhitzt werden kann, um die Vergasung und Verbrennung einzuleiten, daß der Vergasungs- und Verbrennungszone während des Startvorganges unmittelbar nach der Zündung durch gute Wärme-

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leitung eine gute Verbreitungsmöglichkeit geboten wird und daß schließlich eine gute flammenhaltende Funktion gewährleistet ist. Alle diese Eigenschaften, welche die Zündung erleichtern und die Verbrennung stabilisieren sowie den Brenner gegen Änderungen der äußeren Bedin_öungen unempfindlicher machen, werden dadurch erreicht, daß der Brenner in Übereinstimmung mit den nachstehenden Patentansprüchen ausgebildet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anh_and der beiliegenden Zeichnung beschrieben, die einen Brenner im Längsschnitt zeigt, der zur Zündung mittels einer Funkenzündkerze vorgesehen ist.

Innerhalb eines Gehäuses 1, das teilweise auch einen Wandteil einer Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen den Verbrennungsgasen und einem Luft- oder Wasserstrom darstellt, ist eine Brennkammer 2 angeordnet. Diese Brennkammer ist durch einen aus einem oder mehreren Teilen bestehenden, im wesentlichen zylindrischen Blechmantel 3 gebildet, der zwecks Wärmeisolierung im Abstand von den Wandflächen des Gehäuses 1 liegt. Das eine Ende der Brennkammer ragt vom Inneren des Gehäuses 1 gegen eine Stirnwand des Gehäuses vor, in der eine Funkenzündkerze 5 angeordnet ist, während das andere Ende der Brennkammer nach innen in das Gehäuse 1 mündet, um die Verbrennungsgase durch dieses und ein nicht gezeigtes Abgasrohr austreten zu lassen. Die erforderliche Verbrennungsluft wird durch eine öffnung 6 zur Innenseite des Gehäuses 1 innerhalb eines Abschnittes zugeführt, der gegen den von den Verbrennungsgasen durchströmten Teil durch eine Wand 7 abgeschirmt ist. Dem Brenner wird durch öffnungen 8 in der Wandung eines rohrförmigen, im Bereich der Stirnwand

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liegenden und die Zündkerze 5 umschließenden Endteiles des Brennkammermantels 3 Primärluft zugeführt, während die Sekundärluft durch Öffnungen 9 in Form von Kiemen zugeführt wird, die in einer radial verlaufenden Wandung vorgesehen sind, welche den Hauptteil des Brennkammermantels rait dem genannten engeren Endabschnitt verbindet. Die Sekundärluftöffnungen 9 sind so ausgebildet, daii sie der Luft eine Rotationsbewegung erteilen. Das bisher Beschriebene stimmt im wesentlichen mit der herkömmlichen Ausbildung eines Vergasungsbrenners, z.B. für Benzin, überein.

Gemäß der Erfindung ist jedoch cLie Brennkammer 2 neben der Zündkerze 5 mit einem Vergasungskörper 10 aus gesintertem, hitzebeständigem Material von guter Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise gesintertem, rostfreiem Stahl, versehen. Dieser Vergasungskörper 10 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen, zum Brennkammermantel 3 koaxial angeordneten Körper, der an seinem der Zündkerze 5 zugewandten Ende eine Vorkammer 14- und an seinem entgegengesetzten Ende eine zur Brennkammer 2 hin offene Haüptkämmer 15 aufweist. Die Vorkammer 14 und die Hauptkammer 15 sind durch eine Trennwand 16 voneinander getrennt, die mit einer oder mehreren Öffnungen 17 versehen ist, welche in bezug auf den Vergasungsraum asymmetrisch angeordnet sind, um dem Luft- und Verbrennungsgasstrom eine Wirbelbewegung zu erteilen. Die Eunkenzündkerze 5 weist nur eine Elektrode auf, die in die Vorkammer 14 bis zu einem als Funkenstrecke geeigneten Abstand von der Trennwand 16 hineinragt, die den zweiten Pol der Zündeinrichtung bildet. Der Brennstoff wird über eine Brennstoffzuführungsleitung 18 zugeführt, die an den Vergasungskörper 10 angeschlossen ist und in einen Hohlraum 19 in dessen Material.mündet, um den Brennstoff durch die Kanäle des Sinter-

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materials zu verteilen.

Bei Inbetriebnahme werden dem Brenner Hochspannungs-Stromimpulse zugeführt, um zwischen den beiden Polen, die von der Elektrode der Zündkerze 5 und der Trennwand 16 gebildet werden, Funken zu erzeugen, wobei gleichzeitig dem Hohlraum 19 Brennstoff zugeführt wird. Die hohe Temperatur des Funkens bewirkt eine sehr lokale Vergasung und Zündung, wodurch eine Verbrennung eingeleitet wird, deren Wärme dazu ausgenützt wird, um die Verbrennungszone allmählich zu vergrößern, bis die gesamte freie Oberfläche des Vergasungskörpers 10 für die Vergasung des Brennstoffes und zur Bildung einer stabilen Flamme in Anspruch genommen worden ist.

Während des Betriebes dient in erster Linie die Hauptkammer 15 zur Vermischung von vergastem Brennstoff mit Luft und zum Halten und teilweise zum Formen der Flamme, jedoch auch der ringförmige Raum zwischen der Außenseite des Vergasungskörpers und der Brennkammerwandung 3, durch welchen Raum die Sekundärluft zugeführt wird, unterstützt ebenso wie - zumindest was die Vermischung anbelangt - die Vorkammer 14 diese Vorgänge. Ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, ist es auch möglich, den Brennkörper derart auszubilden, daß er eine Anzahl von strömungsmäßig parallel zueinander angeordneten Hauptkammern aufweist, wodurch das Verhältnis zwischen Vergasungsoberfläche und Durchflußquerschnitt erhöht werden kann.

Es sei bemerkt, daß die Zündung mittels Funkenzündkerze für die Anwendung der Erfindung nicht ausschlaggebend ist, sondern an Stelle dessen beispielsweise auch eine in die Kammer vorragende Glühkerze vorgesehen sein kann. Ferner kann das

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Material des Vergasungskörpers 10 durch in seiner Masse verlegtes Widerstandsmaterial auch auf resistivem oder induktivem Wege.auf die für die Vergasung und Zündung des Brennstoffes erforderliche Temperatur erhitzt werden, wobei das _t Material des Körpers selbst als Widerstand ausgenützt wird, bzw. im oder außerhalb des Vergasungskörpers Induktionsspulen angeordnet werden. - -'^:

Unabhängig von der Ausbildung der Zündeinrichtung . dient der Vergasungskörper dazu, die Zündung zu erleichtern und im Anschluß daran einen stabilen Verbrennungsvorgang der eingangs bei der Angabe der Ziele der Erfindung erwähnten Art zu gewährleisten.

Die Erfindung ist nicht auf das Dargestellte und Beschriebene eingeschränkt, sondern kann vielmehr innerhalb des Rahmens der Patentansprüche variiert werden.

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Claims

Patentansprüche

ί .1./Vergasungsbrenner mit einer Brennkammer, einem in dieser^-angeordneten Vergasungskörper aus porösem, hitzebeständigem Material, Einrichtungen zur Zuführung von flüssigem Brennstoff zur Brennkammer, sowie einer elektrischen Zündeinrichtung, die den Brennstoff zwecks Einleitung des Verbrennungsvorganges erhitzt, verdampft und entzündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungskörper (10) aus einem gesinterten, rostfreien Stahl oder anderem gesinterten Material mit entsprechender oder höherer Wärmeleitfähigkeit besteht, und als einzige in der Brennkammer (2) vorhandene brennstoffspeichernde und brennstoffverteilende Einrichtung vorgesehen ist, an deren Material die Brennstoffzuführungseinrichtungen (18) zwecks Aufnahme des Brennstoffes in den Materialporen direkt angeschlossen sind, und daß der Vergasungskörper flammenhaltend mit einer Vorkammer (14) und einer Hauptkammer (15) ausgebildet _ist, die über eine verengte Verbindung (17) miteinander in Verbindung stehen und zusammen mit dieser einen den Vergasungs-

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körper durchsetzenden Durchströmkanal (14, 17, 15) bilden, der mit seinem einen Ende in die Brennkammer (2) mündet, wobei der Vergasungskörper so in der Brennkammer angeordnet ist, daß Verbrennungsluft teils durch den Durchströmkanal (14, 17* 15) und teils durch die Brennkammer derart zugeführt werden kann, daß die Luft die Außenseite des den Durchströmkanal rohrartig .,

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umgebenden Vergasungskörpers bestreicht, wobei die Zündeinrichtung (5) im Anschluß an die Vorkammer (14) angeordnet ist..
2. Vergasungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (5) von einem in die Vorkammer (14) hineinragenden Glühkörper gebildet ist.
J. Vergasungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (5) von einer mit dem Material des Vergasungskörpers zusammenarbeitenden, in oder in der Nähe der Vorkammer (14) angebrachten Funkenzündkerze gebildet ist, die vorzugsweise so angeordnet ist, daß der eine Funkenpol vom Material des Vergasungskörpers gebildet wird.
4. Vergasungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (5) von Organen zur resistiven oder induktiven Erhitzung eines Teiles des Vergasungskörpers (10) wenigstens im Bereich der Vorkammer (14) gebildet ist.

5- Vergasungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (I¹?) zwischen der Vorkammer (14) und der Hauptkammer (15) von einer oder mehreren unsymmetrisch angeordneten öffnungen in einer die Kammern trennenden Wand (16). gebildet ist.

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