[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein
Fahrzeugheizgerät, umfassend ein eine Brennkammer bereitstellendes Brennkammergehäuse
mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung.
[0002] Bei derartigen Verdampferbrennem wird ein in der Brennkammer zu verbrennendes Luft/Brennstoff-Gemisch
durch Abdampfung des zunächst flüssig zugeführten Brennstoffs erzeugt. Die Abdampfung
kann durch Bereitstellen eines porösen Verdampfermediums an der Innenseite des Brennkammergehäuses
unterstützt werden, durch welches poröse Verdampfermedium der zugeführte Brennstoff
zunächst über einen größeren Oberflächenbereich verteilt wird und dann in Richtung
zur Brennkammer hin abgedampft wird. Um diese Abdampfung zu unterstützen, ist es weiterhin
bekannt, dem porösen Verdampfermedium eine Heizeinrichtung zuzuordnen, um insbesondere
in der Startphase ausreichend Wärme bereitstellen zu können, um auch schwer siedende
bzw. schwer abdampfende Brennstoffe in ausreichender Menge in die Dampfphase überführen
zu können. Die Zündung des in der Brennkammer erzeugten Luft/Brennstoff-Gemisches
erfolgt durch ein Zündorgan, im Allgemeinen einen Glühzündstift, der im Bereich des
porösen Verdampfermediums angeordnet ist bzw. sich in die Brennkammer erstreckt, um
lokal sehr hohe Temperaturen zu erzeugen.
[0003] Bei derartigen Verdampferbrennem bestehen verschiedene Probleme. So sollen grundsätzlich
solche Verdampferbrenner in Verbindung mit verschiedensten flüssigen Brennstoffen,
also beispielsweise Benzin, Diesel oder auch Biodiesel, zum Einsatz gebracht werden
können. Diese Brennstoffe weisen jedoch zum Teil ein sehr unterschiedliches Siedeverhalten
bzw. unterschiedliche Siedetemperaturen auf, so dass bei leicht siedenden Brennstoffen
die Gefahr besteht, dass sie bereits vor Einleitung in das poröse Verdampfermedium
beispielsweise in einer Brennstoffzuführleitung zu sieden beginnen und somit das Abdampfverhalten
nachteilhaft beeinträchtigt ist. Schwer siedende Brennstoffe können zu dem Problem
führen, dass eine Übersättigung des porösen Verdampfermediums erfolgt, mit der Gefahr,
dass auf Grund der nicht ausreichenden Abdampfung ein Brennstoffsumpf im Bereich der
Brennkammer entsteht, der zu Ablagerungen führen kann. Eine zu starke Erwärmung eines
derartigen Verdampferbrenners insbesondere im Bereich der Brennstoffzufuhr und im
Bereich der Verbrennungsluftzufuhr kann das Zuführverhalten beeinträchtigen, mit der
Gefahr, dass ungünstige Verbrennungsverhältnisse entstehen und dadurch insbesondere
auch das Zündverhalten beeinträchtigt wird oder die Verbrennung nicht mit der geforderten
Schadstoffemission ablaufen kann.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen in Verbindung mit verschiedenen
Brennstoffen gut einsetzbaren Verdampferbrenner vorzusehen, welcher sowohl ein verbessertes
Startverhalten, als auch ein verbessertes Verbrennungsverhalten aufweist.
[0005] Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein eine
Brennkammer bereitstellendes Brennkammergehäuse mit einer Umfangswandung und einer
Bodenwandung, wobei das Brennkammergehäuse im Bereich der Umfangswandung oder/und
im Bereich der Bodenwandung wenigstens bereichsweise doppelwandig mit einer Innenwand
und einer Außenwand und einem Zwischenraum zwischen der Innenwand und der Außenwand
ausgebildet ist.
[0006] Durch die wenigstens bereichsweise doppelwandige Ausgestaltung des Brennkammergehäuses
mit Bereitstellung eines Zwischenraums zwischen den beiden Wänden wird bei sehr kompaktem
und stabilem Aufbau eine sehr gute thermische Isolation desjenigen Raumbereichs erlangt,
in dem bei der Verbrennung sehr hohe Temperaturen entstehen. Durch diese verbesserte
Isolation kann sowohl die Verbrennungsluftzufuhr als auch die Brennstoffzufuhr bei
thermisch wesentlich günstigeren Verhältnissen erfolgen. Auch kann die im Bereich
der Brennkammer bereitgestellte Wärme besser zum Starten bzw. auch zur Unterstützung
einer geeigneten Verbrennung genutzt werden. Durch das Bereitstellen des Zwischenraums
zwischen der Außenwand und der Innenwand ist weiterhin die Möglichkeit geschaffen,
durch Auffüllen dieses Zwischenraums mit geeignet isolierenden Materialien das Isolationsverhalten
eines derartigen Brennkammergehäuses an die Erfordernisse anzupassen. So kann der
Zwischenraum beispielsweise mit Luft oder mit einem anderen thermisch noch besser
isolierenden Gas oder ggf. aber auch mit einem thermisch isolierenden Festkörper gefüllt
sein.
[0007] Gemäß einem weiteren sehr vorteilhaften Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Innenwand
aus Metallmaterial gebildet ist. Durch das Ausgestalten der Innenwand aus Metallmaterial
wird sichergestellt, dass in dem die Brennkammer unmittelbar umschließenden Bauteil,
nämlich dem auch die Innenwand bereitstellenden Bauteil, eine sehr gute thermische
Leitung erfolgt, so dass die bei der Verbrennung entstehende Wärme in optimaler Art
und Weise verteilt und auch dort hingeleitet werden kann, wo sie zur Brennstoffabdampfung
genutzt werden kann. Auf Grund des Bereitstellens der Außenwand und des Zwischenraums
zwischen der Innenwand und der Außenwand ist gleichwohl für eine ausreichende thermische
Abschottung zur Umgebung hin gesorgt.
[0008] Bei einer sehr einfach aufzubauenden Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass
das Brennkammergehäuse ein inneres Gehäuse mit einer die Innenwand bereitstellenden
Umfangswandung und Bodenwandung sowie ein äußeres Gehäuse mit einer die Außenwand
bereitstellenden Umfangswandung und Bodenwandung aufweist.
[0009] Wie bereits eingangs ausgeführt, kann zum Unterstützen der Brennstoffabdampfung in
einem derartigen Verdampferbrenner ein poröses Verdampfermedium vorgesehen sein, vorzugsweise
im Bereich der Bodenwandung.
[0010] Um insbesondere in der Startphase bei vergleichsweise niedrigen Umgebungstemperaturen
eine ausreichende Brennstoffabdampfung vor allem auch bei schwer abdampfenden Brennstoffen
erlangen zu können, kann dem porösen Verdampfermedium eine Heizeinrichtung zugeordnet
sein.
[0011] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verdampferbrenners kann
weiter im Bereich der Bodenwandung ein sich von der Brennkammer weg erstreckender
Brennstoffaufnahmestutzen vorgesehen sein. Das poröse Verdampfermedium kann sich in
diesen Brennstoffaufnahmestutzen hinein erstrecken und es kann eine Brennstoffzuführleitung
vorgesehen sein zum Einleiten von Brennstoff in das in dem Brennstoffaufnahmestutzen
vorgesehene poröse Verdampfermedium. Wenn dabei weiter vorgesehen ist, dass die Brennstoffzufuhr
in einem durch die Heizeinrichtung im Wesentlichen nicht erwärmbaren Bereich des porösen
Verdampfermediums erfolgt, erfolgt die Brennstoffeinleitung in das poröse Verdampfermedium
bei vergleichsweise niedriger Temperatur. Somit wird ein vorzeitiges Sieden leicht
siedender Brennstoffe im Bereich der Brennstoffzuführleitung verhindert, und durch
das im Wesentlichen kalte Einleiten des flüssigen Brennstoffs in das poröse Verdampfermedium
wird eine deutlich bessere Vergleichmäßigung des Bresnnstoffstroms bei gepulster Brennstoffzufuhr
erlangt.
[0012] Um in der Brennkammer eine möglichst gleichmäßige Brennstoffabdampfung zu erlangen,
kann weiter der Brennstoffaufnahmestutzen in einem zentralen Bereich der Bodenwandung
vorgesehen sein. Durch die zentrierte Anordnung des Brennstoffaufnahemstutzens kann
über das dort vorgesehene poröse Verdampfermedium und unter Ausnutzung der Kapillarwirkung
eine sehr gleichmäßige Verteilung auf den anderen zur Brennstoffabdampfung genutzten
Bereich des porösen Verdampfermediums erfolgen.
[0013] Weiter kann im Brennstoffaufnahmestutzen ein Zündorgan vorgesehen sein.
[0014] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, welcher selbstverständlich
mit den vorangehenden Aspekten bzw. Merkmalsgruppen kombiniert sein kann, wird die
eingangs genannte Aufgabe gelöst durch einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein
Fahrzeugheizgerät, umfassend ein eine Brennkammer bereitstellendes Brennkammergehäuse
mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung, wobei in dem Brennkammergehäuse eine
Mehrzahl von zur Brennkammer hin offenen Verbrennungslufteinleitöffnungen vorgesehen
ist, wobei wenigstens bei einem Teil der Verbrennungslufteinleitöffnungen ein in Richtung
zur Brennkammer vorstehender und die jeweilige Öffnung umgebender Lufteinleitvorsprung
vorgesehen ist.
[0015] Durch das Vorsehen der Lufteinleitvorsprünge im Bereich von wenigstens einem Teil
der Verbrennungslufteinleitöffnungen wird verhindert, dass im Bereich derartiger Öffnungen
bzw. der diese Öffnungen aufweisenden Wandung sich ansammelnder Brennstoff in die
Öffnungen eintritt, diese verstopft und dort zu Ablagerungen führt. Diese Gefahr ist
insbesondere bei schwer siedenden bzw. schwer verdampfenden Brennstoffen gegeben,
welche bei der vorangehend angesprochenen und in ungünstigen Zuständen auftretenden
Übersättigung des porösen Verdampfermediums in flüssiger Form aus diesem austreten
können und sich dann an der die Brennkammer begrenzenden Wandung ansammeln können.
[0016] Die vorangehende Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn wenigstens
ein Teil der Verbrennungslufteinleitöffnungen in der Umfangswandung vorgesehen ist,
wenn im Bereich der Bodenwandung ein poröses Verdampfermedium vorgesehen ist und wenn
zumindest bei der Bodenwandung nahe positionierten Verbrennungslufteinleitöffnungen
jeweils ein Lufteinleitvorsprung vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt,
dass vor allem in demjenigen Bereich, in dem die Gefahr des Austritts flüssigen Brennstoffs
vergleichsweise hoch ist, die Ansammlung des Brennstoffs in denjenigen Öffnungen,
in welchen die Luft in die Brennkammer eingeleitet werden soll, vermieden wird.
[0017] Zum Bereitstellen derartiger Lufteinleitvorsprünge kann insbesondere bei doppelwandiger
Ausgestaltung des Brennkammergehäuses an der Außenwand ein in Richtung zur Brennkammer
und durch eine Öffnung in der Innenwand sich hindurch erstreckender Lufteinleitstutzen
vorgesehen sein.
[0018] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung
detailliert beschrieben, welche eine Teil-Längsschnittansicht eines erfindungsgemäß
ausgestalteten Verdampferbrenners zeigt.
[0019] In der Fig. ist ein Verdampferbrenner allgemein mit 10 bezeichnet. Dieser Verdampferbrenner
weist ein im Wesentlichen topfartig ausgestaltetes Brennkammergehäuse 12 auf. Dieses
Brennkammergehäuse 12 begrenzt mit seiner topfartigen Formgebung eine Brennkammer
14, die an einer axialen Seite - axial bezogen auf eine Längsmittenachse L des Verdampferbrenners
- über eine so genannte Flammblende 16 zu einem Flammrohr 18 hin offen ist. Über die
im Flammrohr 18 gebildete Ausbrandstrecke strömen die Verbrennungsabgase in Richtung
zu einer Wärmetauscheranordnung, um dort Wärme auf ein zu erwärmendes Medium zu übertragen.
[0020] Man erkennt in der Fig., dass das Brennkammergehäuse 12 grundsätzlich mit einer Umfangswandung
22 und einer Bodenwandung 24 ausgestaltetet ist. Insbesondere ist das Brennkammergehäuse
12 mit seiner topfartigen und die Umfangswandung 22 und die Bodenwandung 24 umfassenden
Formgebung aus zwei für sich ebenfalls jeweils topfartigen Gehäuseteilen 26, 28 aufgebaut.
Dabei bildet das Gehäuseteil 26 ein inneres Gehäuseteil, und das Gehäuseteil 28 bildet
ein äußeres Gehäuseteil. Jedes dieser Gehäuseteile weist für sich wiederum eine Umfangswandung
30 bzw. 32 und eine Bodenwandung 34 bzw. 36 auf. Im Bereich ihres axial freien Endes
liegt die Umfangswandung 32 des äußeren Gehäuses 28 auf der Umfangswandung 30 des
inneren Gehäuses 26 auf und ist mit dieser beispielsweise durch Verlötung, Verschweißung
oder Verklebung fest verbunden. Die Umfangswandung 30 des inneren Gehäuses 26 ist
im Bereich dieses freien Endes nach radial innen geführt und stellt somit auch die
Flammblende 16 bereit.
[0021] Im Bereich der Umfangswandung 22 sind mehrere Lufteinleitöffnungen 38 vorgesehen,
über welche die über einen das Brennkammergehäuse 12 ringartig umgebenden Raum 40
beispielsweise von einem Seitenkanalgebläse herangeförderte Verbrennungsluft in die
Brennkammer 14 eintreten kann. Um zwischen dem inneren Gehäuseteil 26 und dem äußeren
Gehäuseteil 28 den in der Fig. erkennbaren Zwischenraum 42 bereitstellen zu können,
ist das äußere Gehäuseteil 28 in seiner Umfangswandung 32 dort, wo jeweils eine Verbrennunglufteinleitöffnung
38 gebildet werden soll, nach innen, also in Richtung zur Brennkammer 14 hin, ausgeformt,
um einen jeweiligen Lufteinleitstutzen 44 zu bilden. Diese Lufteinleitstutzen 44 an
der Umfangswandung 32 des äußeren Gehäuseteils 28 erstrecken sich in Öffnungen 47
an der Umfangswandung 30 des inneren Gehäuseteils 26 und bilden mit diesen einen im
Wesentlichen dichten Abschluss zum Zwischenraum 42 hin.
[0022] Man erkennt in der Fig. weiter, dass bei den der Bodenwandung 24 nahen Verbrennungslufteinleitöffnungen
38 die Lufteinleitstutzen derart bemessen sind, dass sie über die Innenoberfläche
der Umfangswandung 30 des inneren Gehäuseteils in Richtung zur Brennkammer hin hervorstehen
und somit einen jeweiligen Lufteinleitvorsrpung 46 bilden.
[0023] In der Bodenwandung 24 des Brennkammergehäuses 12 bzw. den Bodenwandungen 34, 36
des inneren Gehäuseteils 26 bzw. des äußeren Gehäuseteils 28 ist jeweils in einem
zentralen, also der Längsmittenachse L nahe liegenden Bereich eine Öffnung gebildet.
In diese Öffnung der Bodenwandung 36 des äußeren Gehäuseteils 28 ist ein beispielsweise
ebenfalls topfartig ausgestalteter Brennstoffaufnahmestutzen 48 eingeführt, und zwar
so weit, dass er bis zur Bodenwandung 34 des inneren Gehäuseteils 26 reicht und beispielsweise
an dieser anstößt. Der sich im Wesentlichen in Richtung von der Brennkammer 14 weg
erstreckende Brennstoffaufnahmestutzen 48 ist, um auch hier einen dichten Abschluss
des Zwischenraums 42 bereitstellen zu können, vorzugsweise sowohl mit der Bodenwandung
34 als auch mit der Bodenwandung 36 verbunden, beispielsweise durch Verlöten, Verschweißung,
Verklebung oder in sonstiger Art und Weise.
[0024] Im Bereich der Bodenwandung 24 des Brennkammergehäuses 12 ist ein flächig ausgestaltetes
poröses Verdampfermedium 50 vorgesehen. Dieses beispielsweise aus Geflecht, Gewirk,
Schaumkeramik oder sonstigem offenporigen Material bereitgestellte poröse Verdampfermedium
50 überdeckt vorzugsweise im Wesentlichen die gesamte Bodenwandung 24 und ist in ihrem
radial Inneren, also der Längsmittenachse L nahen Bereich, mit einem schlauchartigen
Ansatz 52 in den Brennstoffaufnahmestutzen 48 geführt, und zwar vorzugsweise bis zu
einer Bodenwandung 54 desselben. An dieser Bodenwandung 54 ist ferner ein Zündorgan
56 getragen, beispielsweise ein Glühzündstift, welches sich entlang des Brennstoffaufnahmestutzens
48 bzw. des schlauchartigen Ansatzes 52 des porösen Verdampermediums 50 in Richtung
zur Brennkammer 14 hin erstreckt. Der Endbereich des Zündorgans 56 ragt ein kleines
Stück in die Brennkammer 14. In bzw. nahe diesem Endbereich ist das Zündorgan beispielsweise
mit einer Glühwendel oder dergleichen versehen, um lokal in diesem Bereich hohe Temperaturen
erzeugen zu können.
[0025] Im Brennstoffaufnahmestutzen 48 ist ferner ein ringartiger Kanal 58 gebildet, welcher
von dem schlauchartigen Ansatz 52 des porösen Verdampfermediums 50 überdeckt ist und
in welchen eine Brennstoffzuführleitung 60 einmündet. Der zunächst flüssige Brennstoff
gelangt über die Leitung 60 in diesen ringartigen Kanal 58, wird in diesem vorverteilt
und im schlauchartigen Ansatz 52 des porösen Verdampfermediums 50 aufgenommen. Über
diesen schlauchartigen Ansatz 52 gelangt der flüssige Brennstoff dann in den der Brennkammer
14 zugewandt liegenden Bereich des porösen Verdampfermediums 50 unter Einsatz der
auf Grund der Porosität vorhandenen Kapillarwirkung.
[0026] Dem porösen Verdampfermedium 50 ist ferner eine allgemein mit 62 bezeichnete Heizeinrichtung
zugeordnet. Diese umfasst im dargestellten Beispiel zwei radial gestaffelt angeordnete
und elektrisch erregbare Heizelemente 64, 66, die jeweils spiral- oder wendelartig
eingebettet in ein gut thermisch leitendes Material 68, 70 zwischen der Bodenwandung
34 des inneren Gehäuseteils 26 und dem nahe der Bodenwandung 34 flächig ausgebreiteten
Bereich des porösen Verdampfermediums 50 verlaufen. Zwischen diesen beiden radial
gestaffelt liegenden Heizelementen 64, 66 ist eine ringförmige Isolierung 72 vorgesehen.
Diese ist beispielsweise bereitgestellt durch einen Keramikring oder einen Ring aus
sonstigem thermisch gut isolierenden Material, kann aber auch durch einen Luftspalt
gebildet sein. Auch der Brennstoffaufnahmestutzen 48 ist vorzugsweise aus thermisch
gut isolierendem Material gebildet, wie z.B. Zirkonoxid (ZrO
2) oder/und PTFE. Auf diese Art und Weise wird erreicht, dass auch bei Erregung der
Heizeinrichtung 62 und damit einhergehender Erwärmung des porösen Verdampfermediums
50 in seinem der Brennkammer 14 gegenüber liegenden Bereich ein Wärmeübertrag auf
den Brennstoffaufnahmestutzen 48 und damit auch ein Wärmeübertrag auf den schlauchartigen
Ansatz 52 des porösen Verdampfermediums 50 weitgehend ausgeschlossen ist. Durch Erregen
der Heizeinrichtung 62 wird also primär auch derjenige Brennstoff erwärmt und somit
in seiner Verdampfung unterstützt, der in dem der Brennkammer 14 zugewandt liegenden,
flächigen Bereich des porösen Verdampfermediums 50 vorhanden ist, während Brennstoff,
der noch in der Leitung 60, im Kanal 58 oder in dem schlauchartigen Ansatz 52 vorhanden
ist, im Wesentlichen nicht erwärmt wird.
[0027] Die beiden Heizelemente 64, 66 sind voneinander separat ansteuerbar, so dass je nach
Wärmebedarf nur eines der Heizelemente oder beide erregt werden können, um auch unter
dem Einfluss der Umgebungstemperatur und unter Berücksichtigung des zu verdampfenden
Brennstoffs die geeignete Wärmemenge bereitzustellen, die insbesondere in der Startphase
des Verdampferbrenners 10 erforderlich ist, um das zündbare Luft/Brennstoff-Gemisch
zu erzeugen.
[0028] Mit einem Verdampferbrenner 10, wie er vorangehend mit Hinblick auf seinen konstruktiven
Aufbau beschrieben worden ist, werden verschiedene Vorteile im Betrieb erreicht. Zunächst
kann durch die doppelwandige Ausgestaltung des Brennkammergehäuses eine sehr gute
thermische Isolation desjenigen Volumenbereichs, der durch die ablaufende Verbrennung
bzw. auch die Erregung der Heizeinrichtung erwärmt wird, zur Umgebung hin erlangt
werden. Die Folge davon ist, dass die im Bereich der Brennkammer vorhandene Wärme
effizient genutzt werden kann, insbesondere um auch schwer verdampfende Brennstoffe
in ausreichendem Abmaß zu verdampfen, so dass eine Flüssigkeitsansammlung von nicht
verdampftem Brennstoff vermieden werden kann. Hierzu trägt insbesondere auch der zwischen
der Außenwand und der Innenwand der doppelwandigen Ausgestaltung des Brennkammergehäuses
liegende Zwischenraum bei, der mit einem geeigneten thermisch isolierenden Material
gefüllt sein kann. Dieses Material kann beispielsweise Luft sein, kann aber auch ein
anderes, noch besser thermisch isolierendes Gas oder ein thermisch isolierendes Festkörpermaterial
sein. Weiter trägt zur verbesserten thermischen Isolierung bei, dass der Brennstoffaufnahmestutzen
ebenfalls aus thermisch gut isolierendem Material gebildet ist, so dass insbesondere
auch im Bereich der Brennstoffzufuhr keine Gefahr eines zu frühen Verdampfens des
Brennstoffs gegeben ist.
[0029] Ein weiterer Vorteil der doppelwandigen Ausgestaltung ist, dass insbesondere das
innere Gehäuseteil aus Metall, also beispielsweise aus Gussmaterial oder aus einem
Blechmaterial geformt werden kann, ebenso wie selbstverständlich auch das äußere Gehäuseteil,
und trotzdem eine geeignete thermische Isolierung erlangt werden kann. Vor allem das
Bereitstellen des inneren Gehäuseteils aus Metallmaterial, also einem thermisch gut
leitenden Material, hat den Vorteil, dass die bei der Verbrennung in der Brennkammer
14 entstehende Wärme über dieses innere Gehäuseteil sehr gleichmäßig verteilt und
gut in Richtung Verdampfermedium geleitet wird, so dass im Verbrennungsbetrieb eine
verbesserte Brennstoffabdampfung erlangt werden kann, was insbesondere beim Einsatz
mit schwer verdampfenden Brennstoffen von Vorteil ist.
[0030] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass die Brennstoffzufuhr
im Bereich des Brennstoffaufnahmestutzens in einem Bereich erfolgt, der bezüglich
der in der Brennkammer ablaufenden Verbrennung und auch bezüglich der Erwärmung des
Verdampfermediums durch die elektrisch betreibbare Heizeinrichtung abgeschirmt ist.
D.h. die Brennstoffeinleitung in das poröse Verdampfermedium erfolgt in einem vergleichsweise
kühlen Bereich, was zur Folge hat, dass eine bessere Vergleichmäßigung des im Allgemeinen
pulsierend zugeführten Brennstoffs bei der Abgabe bzw. Weiterleitung in Richtung Brennkammer
erlangt werden kann. D.h., der in den Brennstoffaufnahmestutzen ragende Bereich des
Ver dampfervlieses, der selbstverständlich von dem verbleibenden Abschnitt auch getrennt
ausgebildet, mit diesem jedoch in Kontakt stehend angeordnet sein kann, dient im Wesentlichen
zur Brennstoffweiterleitung, nicht aber zur Brennstoffabdampfung. Die Brennstoffabdampfung
wird vor allem auch in der Startphase hauptsächlich in demjenigen Bereich erfolgen,
in welchem das poröse Verdampfermedium die Heizeinrichtung überdeckt, wobei auf Grund
der zweistufigen Ausgestaltung dieser Heizeinrichtung vor allem in der Startphase
so vorgegangen werden kann, dass zunächst nur in dem dem Zündorgan nahe liegenden
Bereich das poröse Verdampfermedium erwärmt wird, um vor allem dort unter möglichst
effizientem Einsatz elektrischer Energie eine Atmosphäre zu schaffen, die für das
Zünden günstig ist. Zu diesem Zwecke ist es weiterhin vorteilhaft, dass das Zündorgan
mit seinem freien Endbereich noch in die Brennkammer eingreift und vor allem in diesem
freien Endbereich durch Erregung erwärmbar ist, so dass dort die Zündung erfolgen
kann. Gleichwohl ist durch die zentrierte Positionierung des Zündorgans und den nur
kurzen Überstand in die Brennkammer eine Beeinträchtigung der Strömungsverhältnisse
bei der Verbrennungsluft weitgehend vermieden.
[0031] Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verdampferbrenners ist, dass
vor allem die dem porösen Verdampfermedium nahe liegenden Verbrennungslufteintrittsöffnungen
mit einem Vorsprung bzw. Überstand bezüglich der Innenoberfläche des Brennkammergehäuses
ausgebildet sind. Die Gefahr, dass durch übermäßige Brennstoffheranförderung oder
ggf. zu schlechte Brennstoffabdampfung in flüssiger Form aus dem porösen Verdampfermedium
austretender Brennstoff beim Ansammeln an der Umfangswandung in diese Öffnungen eintritt,
kann somit vermieden werden. Die Öffnungen bleiben somit auch insbesondere in dem
dem porösen Verdampfermedium bzw. der Bodenwandung nahe liegenden Bereich zur Lufteinströmung
offen und werden nicht durch Brennstoffablagerungen, Verkoksungen oder dgl. verstopft.
[0032] Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass selbstverständlich der in der Fig.
dargestellte Verdampferbrenner in verschiedenen Bereichen variiert werden kann. So
ist es möglich, das poröse Verdampfermedium auch in den Bereich der Umfangswandung
zu erstrecken und beispielsweise an der Bodenwandung einen zentrisch angeordneten
und im Wesentlichen in die Brennkammer vor ragenden Verbrennungslufteinlassstutzen
mit Eintrittsschlitzen für die Verbrennungsluft vorzusehen. In diesem Falle könnte
dann der Brennstoffaufnahmestutzen aus seiner zentrischen Positionierung nach radial
außen in den noch vorhandenen ringartigen Bereich der Bodenwandung verlegt werden.
Auch ist es selbstverständlich, dass für die verschiedenen Bauteile jeweils geeignete
Materialien ausgewählt werden können. So kann beispielsweise das thermisch leitende
Material 68 bzw. 70 der elektrischen Heizeinrichtung 62 gut Wärme leitendes Keramikmaterial
sein.
1. Verdampferbrenner, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein eine Brennkammer
(14) bereitstellendes Brennkammergehäuse (12) mit einer Umfangswandung (22) und einer
Bodenwandung (24), wobei das Brennkammergehäuse (12) im Bereich der Umfangswandung
(22) oder/und im Bereich der Bodenwandung (24) wenigstens bereichsweise doppelwandig
mit einer Innenwand (30, 34) und einer Außenwand (32, 36) und einem Zwischenraum (42)zwischen
der Innenwand (30, 34) und der Außenwand (32, 36) ausgebildet ist.
2. Verdampferbrenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (30, 34) aus Metallmaterial gebildet ist.
3. Verdampferbrenner nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammergehäuse (12) ein inneres Gehäuse (26) mit einer die Innenwand (30,
34) bereitstellenden Umfangswandung (30) und Bodenwandung (34) sowie ein äußeres Gehäuse
(28) mit einer die Außenwand (32, 36) bereitstellenden Umfangswandung (32) und Bodenwandung
(36) aufweist.
4. Verdampferbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bodenwandung (24) des Brennkammergehäuses (12) ein poröses Verdampfermedium
(50, 52) vorgesehen ist.
5. Verdampferbrenner nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass dem porösen Verdampfermedium (50, 52) eine Heizeinrichtung (62) zugeordnet ist.
6. Verdampferbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bodenwandung (24) ein sich von der Brennkammer (14) weg erstreckender
Brennstoffaufnahmestutzen (48) vorgesehen ist.
7. Verdampferbrenner nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium (50, 52) sich in den Brennstoffaufnahmestutzen (48) hinein
erstreckt.
8. Verdampferbrenner nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennstofzuführleitung (60) vorgesehen ist zum Einleiten von Brennstoff in das
in dem Brennstoffaufnahmestutzen (48) vorgesehene poröse Verdampfermedium (50).
9. Verdampferbrenner nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzufuhr in einem durch die Heizeinrichtung (62) im Wesentlichen nicht
erwärmbaren Bereich (52) des porösen Verdampfermediums (50, 52) erfolgt.
10. Verdampferbrenner nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffaufnahmestutzen (48) in einem zentralen Bereich der Bodenwandung (24)
vorgesehen ist.
11. Verdampferbrenner nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass im Brennstoffaufnahmestutzen (48) ein Zündorgan (56) vorgesehen ist.
12. Verdampferbrenner, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein eine Brennkammer
(14) bereitstellendes Brennkammergehäuse (12) mit einer Umfangswandung (22) und einer
Bodenwandung (24), wobei in dem Brennkammergehäuse (12) eine Mehrzahl von zur Brennkammer
(14) hin offenen Verbrennungslufteinleitöffnungen (38) vorgesehen ist, wobei wenigstens
bei einem Teil der Verbrennungslufteinleitöffnungen (38) ein in Richtung zur Brennkammer
(14) vorstehender und die jeweilige Öffnung (38) umgebender Lufteinleitvorsprung (46)
vorgesehen ist.
13. Verdampferbrenner nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Verbrennungslufteinleitöffnungen (38) in der Umfangswandung
(22) vorgesehen ist, dass im Bereich der Bodenwandung (24) ein poröses Verdampfermedium
(50, 52) vorgesehen ist und dass zumindest bei der Bodenwandung (24) nahe positionierten
Verbrennungslufteinleitöffnungen (38) jeweils ein Lufteinleitvorsprung (46) vorgesehen
ist.
14. Verdampferbrennkammer nach Anspruch 12 oder 13 und einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen eines Lufteinleitvorsprungs (46) an der Außenwand (32) ein in Richtung
zur Brennkammer (14) und durch eine Öffnung (47) in der Innenwand (30) sich hindurch
erstreckender Lufteinleitstutzen (44) vorgesehen ist.