BRENNKAMMERBAUGRUPPE FÜR EINEN VERDAMPFERBRENNER

Abstract

 Eine Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Brennkammergehäuse (14) mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse (L) sich erstreckenden, eine Brennkammer (18) nach radial außen umgrenzenden Umfangswand (12) und einem die Brennkammer (18) in axialer Richtung begrenzenden Brennkammerboden (16), wobei an einer der Brennkammer (18) zugewandten Seite (26) des Brennkammerbodens (16) poröses Verdampfermedium (30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium (30) an seiner der Brennkammer (18) zugewandten Seite (32) bezüglich der Brennkammer (18) konkav gewölbt ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner, welcher insbesondere in einem brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgerät Anwendung finden kann.

[0002] Eine derartige Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts ist aus der DE 10 2013 220 654 A1 bekannt. Diese Brennkammerbaugruppe umfasst ein Brennkammergehäuse mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse sich erstreckenden Umfangswand und mit einem eine Brennkammer axial begrenzenden Brennkammerboden. Eine Bodenwand des Brennkammerbodens stellt an ihrer der Brennkammer zugewandten Seite eine zur Gehäuselängsachse im Wesentlichen orthogonal sich erstreckende Verdampfermediumanlagefläche bereit, an welcher ein im Wesentlichen planar ausgebildetes und mit seiner der Brennkammer zugewandten Seite im Wesentlichen orthogonal zur Gehäuselängsachse orientiertes poröses Verdampfermedium angeordnet ist. In einem radial zentralen Bereich mündet eine Brennstoffzuführleitung in die Bodenwand ein, über welche flüssiger Brennstoff in das poröse Verdampfermedium eingespeist wird.

[0003] Aus der DE 10 2012 111 289 B3 ist eine Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts bekannt, bei welcher zum Erreichen einer verbesserten Anlage eines insbesondere aus mehreren Lagen aufgebauten porösen Verdampfermediums an einer Bodenwand eines Brennkammerbodens die Bodenwand bezüglich einer durch den Brennkammerboden in Richtung einer Gehäuselängsachse axial begrenzten Brennkammer konvex gewölbt ist. Das in seinem Grundzustand grundsätzlich scheibenartig bzw. planar ausgebildete poröse Verdampfermedium wird in seinem radial äußeren Bereich gegen den radial äußeren Bereich der bezüglich der Brennkammer konvex gewölbten Bodenwand gehalten, so dass das poröse Verdampfermedium ebenfalls eine bezüglich der Brennkammer konvex gewölbte Konfiguration annimmt und somit insbesondere auch in seinem radial zentralen Bereich verstärkt gegen die konvex gewölbte Verdampfermediumanlagefläche der Bodenwand gepresst ist.

[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, vorzusehen, mit welcher ein verbessertes Verbrennungsverhalten erreicht wird.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Brennkammergehäuse mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse sich erstreckenden, eine Brennkammer nach radial außen umgrenzenden Umfangswand und einem die Brennkammer in axialer Richtung begrenzenden Brennkammerboden, wobei an einer der Brennkammer zugewandten Seite des Brennkammerbodens poröses Verdampfermedium vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium an seiner der Brennkammer zugewandten Seite bezüglich der Brennkammer konkav gewölbt ist.

[0006] Die konkav gewölbte Struktur des porösen Verdampfermediums an seiner der Brennkammer zugewandten Seite vereinigt verschiedene das Verbrennungsverhalten positiv beeinflussende Aspekte. Einerseits entstehen im radial äußeren Bereich keine bzw. weniger stark ausgeprägte Eckbereiche bzw. Volumenbereiche im Übergang vom Brennkammerboden zur Umfangswand, welche im Verbrennungsbetrieb Toträume bilden, in welchen eine die Verbrennung beeinträchtigende und die Entstehung von Ablagerungen unterstützende übermäßig hohe Brennstoffkonzentration auftritt. Andererseits eignet sich eine derartige Brennkammerbaugruppe insbesondere zu einem derartigen Einbau eines mit dieser ausgestatteten Fahrzeugheizgeräts in ein Fahrzeug, in welchem die der Brennkammer zugewandte, konkav gewölbte Seite des porösen Verdampfermediums vertikal nach unten orientiert ist. Die konkav gewölbte Struktur führt dazu, dass radial weiter außen liegende Bereiche des porösen Verdampfermediums in vertikaler Richtung weiter unten liegen bzw. die am weitesten unten liegenden Bereiche des porösen Verdampfermediums bereitstellen, so dass eine schwerkraftunterstützte, gleichmäßigere Verteilung des in das poröse Verdampfermedium eingespeisten flüssigen Brennstoffs auch in die radial äußeren Bereiche desselben erreicht wird.

[0007] Um den Effekt einer gleichmäßigen Brennstoffverteilung nach radial außen besonders effizient bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass das poröse Verdampfermedium bezüglich der Brennkammer konkav gewölbt ist, oder/und dass das poröse Verdampfermedium eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist.

[0008] In einem radial zentralen Bereich kann eine Brennstoffzuführleitung in den Brennkammerboden einmünden, und das poröse Verdampfermedium kann dabei in dem radial zentralen Bereich einen Wölbungsscheitel aufweisen. Die Verteilung des flüssigen Brennstoffs im Inneren des porösen Verdampfermediums kann dann, ausgehend vom Wölbungsscheitel desselben, nach radial außen im Wesentlichen gleichmäßig erfolgen.

[0009] Um das Entstehen von eine gleichmäßige Brennstoffverteilung beeinträchtigenden Zwischenräumen zwischen dem porösen Verdampfermedium und dem Brennkammerboden zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass der Brennkammerboden an seiner der Brennkammer zugewandten Seite eine bezüglich der Brennkammer konkav gewölbte Verdampfermediumanlagefläche aufweist.

[0010] Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Wölbungsgeometrie der Verdampfermediumanlagefläche im Wesentlichen einer Wölbungsgeometrie des porösen Verdampfermediums an dessen der Brennkammer zugewandten Seite entspricht.

[0011] Zur Abstützung des porösen Verdampfermediums kann der Brennkammerboden eine wenigstens einen Teil der Verdampfermediumanlagefläche bereitstellende Bodenwand umfassen.

[0012] Bei einer baulich besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltung kann die Bodenwand im Wesentlichen die ganze Verdampfermediumanlagefläche bereitstellen.

[0013] Zum Erreichen einer schnellen und gleichmäßigen Verteilung von flüssigem Brennstoff auch in die radial äußeren Bereiche des porösen Verdampfermediums wird vorgeschlagen, dass die Bodenwand eine zu einer der Brennkammer zugewandten Seite der Bodenwand offene Aussparung zur Aufnahme eines porösen Verteilermediums umfasst, wobei ein erster Teil der Verdampfermediumanlagefläche an der Bodenwand vorgesehen ist und ein zweiter Teil der Verdampfermediumanlagefläche an dem porösen Verteilermedium vorgesehen ist.

[0014] Insbesondere dann, wenn der flüssige Brennstoff in einem radial zentralen Bereich in das poröse Verdampfermedium eingespeist wird, ist es für eine gleichmäßige Brennstoffverteilung besonders vorteilhaft, wenn der erste Teil der Verdampfermediumanlagefläche den zweiten Teil der Verdampfermediumanlagefläche ringartig umgibt oder/und das poröse Verteilermedium bezüglich der Gehäuselängsachse im Wesentlichen zentriert angeordnet ist. Um vermittels des porösen Verteilermediums den flüssigen Brennstoff möglichst schnell nach radial außen zu verteilen, wird vorgeschlagen, dass das poröse Verteilermedium eine größere Porosität aufweist als das poröse Verdampfermedium.

[0015] Das poröse Verteilermedium kann an seiner von der Verdampfermediumanlagefläche abgewandten Seite gewölbt sein, wobei eine Wölbungsgeometrie des porösen Verteilermediums an seiner von der Verdampfermediumanlagefläche abgewandten Seite im Wesentlichen einer Wölbungsgeometrie des porösen Verteilermediums im zweiten Teil der Verdampfermediumanlagefläche entspricht oder/und das poröse Verteilermedium eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist.

[0016] Bei einer die effiziente Förderung von flüssigem Brennstoff nach radial außen noch stärker unterstützenden Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das poröse Verteilermedium an seiner von der Verdampfermediumanlagefläche abgewandten Seite sich zur Gehäuselängsachse im Wesentlichen orthogonal erstreckt oder/und das poröse Verteilermedium eine von radial innen nach radial außen zunehmende Dicke aufweist. Dies bedeutet, dass die von flüssigem Brennstoff radial durchströmte Fläche des porösen Verteilermediums von radial innen nach radial außen nicht nur durch den zunehmenden Abstand zur Gehäuseachse zunimmt, sondern auch durch die zunehmende Dicke des porösen Verdampfermediums.

[0017] Um Wärmeverluste zu vermeiden, kann an einer von der Verdampfermediumanlagefläche abgewandten Seite der Bodenwand Isoliermaterial angeordnet sein.

[0018] Für eine definierte Positionierung des porösen Verdampfermediums wird vorgeschlagen, dass dieses an seinem Außenumfang bezüglich des Brennkammerbodens festgelegt ist.

[0019] Hierfür kann der Brennkammerboden ein die Bodenwand ringartig umgebendes Halteelement umfassen, wobei das Halteelement wenigstens einen das poröse Verdampfermedium an seiner der Brennkammer zugewandten Seite gegen die Bodenwand haltenden Haltevorsprung umfasst.

[0020] Die Erfindung betrifft ferner ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Brennerbereich mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Brennkammerbaugruppe.

[0021] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1

eine Längsschnittansicht einer Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät;

Fig. 2

eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart einer Brennkammerbaugruppe;

Fig. 3

eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart einer Brennkammerbaugruppe;

Fig. 4

eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart einer Brennkammerbaugruppe.

[0022] Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Brennkammerbaugruppe 10 umfasst eine in Richtung einer Gehäuselängsachse L sich erstreckende, beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch gebildete Umfangswand 12 eines Brennkammergehäuses 14. In einem in der Fig. 1 nicht dargestellten axialen Bereich kann an der Innenseite der Umfangswand 12 eine Flammblende vorgesehen sein. Anschließend an eine derartige Flammblende kann die Umfangswand 12 in ein Flammrohr übergehen oder mit einem als separates Bauteil ausgebildeten Flammrohr verbunden sein.

[0023] In einem in Fig. 1 dargestellten axialen Endbereich der Umfangswand 12 ist ein allgemein mit 16 bezeichneter Brennkammerboden vorgesehen. Der Brennkammerboden 16 begrenzt eine von der Umfangswand 12 nach radial außen umgrenzte Brennkammer 18 in Richtung der Gehäuselängsachse L.

[0024] Der Brennkammerboden 16 umfasst eine Bodenwand 20, in deren bezüglich der Gehäuselängsachse L radial zentralen Bereich 22 eine Brennstoffzuführleitung 24 zum Zuführen von flüssigem Brennstoff einmündet. An einer der Brennkammer 18 zugewandten Seite 26 stellt die Bodenwand 20 des Brennkammerbodens 16 eine bezüglich der Brennkammer 18 konkav gewölbte Verdampfermediumanlagefläche 28 bereit.

[0025] An der bezüglich der Brennkammer 18 konkav gewölbten Verdampfermediumanlagefläche 28 der Bodenwand 20 ist ein poröses Verdampfermedium 30 in Richtung der Gehäuselängsachse L abgestützt. Das poröse Verdampfermedium 30 kann beispielsweise mit Drahtmaterial, insbesondere Drahtgeflecht, Drahtgestrick, Drahtgewirk oder dergleichen, ausgebildet sein und eine derartige Porosität aufweisen, dass auch durch Kapillarförderwirkung flüssiger Brennstoff, der im zentralen Bereich 20 aus der Brennstoffzuführleitung 24 in das poröse Verdampfermedium 30 eintritt, im Innenvolumen des porösen Verdampfermediums 30 verteilt wird und an einer der Brennkammer 18 zugewandten Seite 32 des porösen Verdampfermediums 30 in Dampfform aus dem porösen Verdampfermedium 30 austritt.

[0026] Das in Fig. 1 dargestellte poröse Verdampfermedium 30 weist beispielsweise in allen Umfangsbereichen und allen radialen Bereichen im Wesentlichen die gleiche Dicke d auf. Dies führt dazu, dass das poröse Verdampfermedium als solches und insbesondere an seiner der Brennkammer 18 zugewandten Seite 32 ebenfalls konkav gewölbt ist, wobei aufgrund der im Wesentlichen konstanten Dicke d eine Wölbungsgeometrie des porösen Verdampfermediums 30 an seiner der Brennkammer 18 zugewandten Seite 32 im Wesentlichen einer Wölbungsgeometrie der Verdampfermediumanlagefläche 28 an der der Brennkammer 18 zugewandten Seite 26 des Brennkammerbodens 20 entspricht.

[0027] Um das poröse Verdampfermedium 30 definiert in Anlage an der Verdampfermediumanlagefläche 28 zu halten, ist am radial äußeren Bereich des Brennkammerbodens 16 ein die Bodenwand 20 ringartig umgebendes Halteelement 34 vorgesehen. Dieses kann beispielsweise zwischen einem Außenumfangsbereich der Bodenwand 20 und dem axialen Endbereich der Umfangswand 12 positioniert sein und mit der Umfangswand 12 bzw. der Bodenwand 20 durch Materialschluss, beispielsweise Verschweißen oder Verlöten, stabil verbunden sein. In mehreren in Umfangsabstand zueinander liegenden Bereichen weist das Halteelement 34 nach radial innen und auf die der Brennkammer 18 zugewandte Seite 32 des porösen Verdampfermediums 30 zu gebogene Haltevorsprünge 36 auf, welche an der der Brennkammer 18 zugewandten Seite 32 des porösen Verdampfermediums 30 in dessen radial äußerem Bereich anliegen und dieses somit stabil gegen die konkav gewölbte Verdampfermediumanlagefläche 28 halten.

[0028] Um bei dieser Ausgestaltung eine definierte Anlage des porösen Verdampfermediums 30 an der Verdampfermediumanlagefläche 28 der Bodenwand 20 zu erreichen, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in einem Grundzustand, in welchem das poröse Verdampfermedium 30 nicht durch die Haltevorsprünge 36 gegen die Bodenwand 20 gehalten ist, das poröse Verdampfermedium 30 eine Wölbungsgeometrie mit einer stärkeren Wölbung als die Wölbung der Verdampfermediumanlagefläche 28 aufweist. Beim Zusammenbau kommt dann das poröse Verdampfermedium 30 zunächst mit seinem zentralen Bereich in Anlage an der Bodenwand 20 und wird dann durch die Haltewirkung des Halteelements 34 auch in seinem radial äußeren Bereich gegen die Bodenwand 20 gepresst. Dadurch wird insbesondere gewährleistet, dass im radial inneren Bereich, also im zentralen Bereich 22 des Brennkammerbodens 16 dort, wo der flüssige Brennstoff eingespeist wird, das poröse Verdampfermedium 30 ohne der Gefahr, dass ein Zwischenraum zwischen diesem und der Bodenwand 20 entsteht, stabil in Anlage an der Verdampfermediumanlagefläche 28 gehalten ist.

[0029] Durch die konkave Wölbung des porösen Verdampfermediums 30 wird erreicht, dass ein im zentralen Bereich 22 des Brennkammerbodens 16 liegender Wölbungsscheitel 38 des porösen Verdampfermediums 30 den in Richtung der Gehäuselängsachse L am weitesten bezüglich der Brennkammer 18 zurückversetzten Bereich des Brennkammerbodens 16 bzw. des porösen Verdampfermediums 30 bildet. Radial weiter außen liegende Bereiche des porösen Verdampfermediums 30 liegen in der Abgasströmungsrichtung dann weiter vorne und liegen insbesondere näher an zum Einleiten von Verbrennungsluft in der Umfangswand 12 vorgesehenen Verbrennungslufteintrittsöffnungen 40. Dies hat zur Folge, dass insbesondere im radial äußeren Bereich im Übergang vom Brennkammerboden 16 zur Umfangswand 12 keine Toträume vorhanden sind, in welchen eine übermäßig hohe Brennstoffkonzentration entstehen kann und die Gefahr des Entstehens von Ablagerungen besonders ausgeprägt ist. Ferner hat die konkave Wölbungsgeometrie des porösen Verdampfermediums 30 zur Folge, dass bei derartigem Einbau eines die Brennkammerbaugruppe 10 aufweisenden Fahrzeugheizgeräts, dass die der Brennkammer 18 zugewandte Seite 32 des porösen Verdampfermediums 30 in vertikaler Richtung nach unten oder schräg nach unten gerichtet ist, in der vertikalen Richtung die radial äußeren Bereiche des porösen Verdampfermediums 30 weiter unten liegen, als der Wölbungsscheitel 38, in dessen Bereich auch der flüssige Brennstoff in das poröse Verdampfermedium 30 eingespeist wird. Es erfolgt somit eine von der Schwerkraft unterstützte gleichmäßigere Verteilung des im Bereich des Wölbungsscheitels 38 in das poröse Verdampfermedium 30 eingeleiteten flüssigen Brennstoffs nach radial außen. In Verbindung mit der im Vergleich zu einer planaren, ungewölbten Struktur eines porösen Verdampfermediums vergrößerten zur Verdampfung zur Verfügung stehenden Oberfläche des konkav gewölbten porösen Verdampfermediums 30 führt dies zu einer besonders effizienten, über das gesamte poröse Verdampfermedium 30 gleichmäßigen Abgabe von dampfförmigem Brennstoff in die Brennkammer 18.

[0030] Eine abgewandelte Ausgestaltungsform der Brennkammerbaugruppe 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausgestaltung ist in der Bodenwand 20 des Brennkammerbodens 16 eine Aussparung 42 ausgebildet, welche an einer der Brennkammer 18 zugewandten Seite 47 der Bodenwand 20 in Richtung zur Brennkammer 18 offen ist und in welcher ein poröses Verteilermedium 44 aufgenommen ist. Bei dieser Ausgestaltung ist ein erster Teil 46 der Verdampfermediumanlagefläche 28, an der Bodenwand 20 ausgebildet, und ein zweiter Teil 48 der Verdampfermediumanlagefläche 28 ist, umgeben von dem ersten Teil 46 der Verdampfermediumanlagefläche 28 an dem porösen Verteilermedium 44 ausgebildet. Auch bei dieser mit den beiden Teilen 46, 48 bereitgestellten Verdampfermediumanlagefläche 28 weist diese an ihrer der Brennkammer 18 zugewandten Seite 26 die bezüglich der Brennkammer 18 konkav gewölbte Struktur auf.

[0031] Das poröse Verteilermedium 44 ist im zentralen Bereich 22 des Brennkammerbodens 16 positioniert, so dass der über die Brennstoffzuführleitung 24 zugeführte flüssige Brennstoff zunächst in das poröse Verteilermedium 44 eintritt und in dessen Volumen auch nach radial außen verteilt wird. Der flüssige Brennstoff tritt dann bereits in radialer Richtung gleichmäßiger verteilt bzw. über einen größeren Oberflächenbereich verteilt in das am zweiten Teil 48 der Verdampfermediumanlagefläche 28 sich abstützende poröse Verdampfermedium 30 ein und wird dann in dessen Volumen weiter nach radial außen durch Kapillarförderwirkung und, wie vorangehend dargelegt, auch unterstützt durch die Schwerkraft verteilt.

[0032] Um durch das poröse Verteilermedium 44 eine schnelle und effiziente radiale Vorverteilung des flüssigen Brennstoffs zu erreichen, weist dieses vorzugsweise eine größere Porosität auf, als das poröse Verdampfermedium 30. Dies bedeutet, dass im porösen Verteilermedium 44 zunächst eine sehr schnelle und etwas gröbere Vorverteilung stattfindet, während in dem mit feinerer Porenstruktur ausgebildeten porösen Verdampfermedium 30 dann eine sehr gleichmäßige Verteilung des flüssigen Brennstoffs und mithin auch eine sehr gleichmäßige Abgabe des Brennstoffs in Richtung zur Brennkammer 18 bereitgestellt wird.

[0033] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausgestaltungsform ist das poröse Verteilermedium 44 in seiner Gesamtheit gewölbt ausgebildet und weist somit im Wesentlichen in allen Umfangsbereichen und allen radialen Bereichen die gleiche Dicke D auf. Dies bedeutet, dass bei einer derartigen Struktur der in dem porösen Verteilermedium 44 nach radial außen verteilte flüssige Brennstoff von radial innen nach radial außen bedingt durch den zunehmenden Abstand zur Gehäuselängsachse L einen größeren Flächenbereich des porösen Verteilermediums 44 durchströmt.

[0034] Um die Verteilungswirkung des porösen Verteilermediums nach radial außen noch effizienter zu gestalten, kann, wie dies in der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltungsform gezeigt ist, die Dicke D des porösen Verteilermediums 44 von radial innen nach radial außen zunehmen, so dass auch die zunehmende Dicke D, also die zunehmende axiale Ausdehnung des porösen Verteilermediums 44 zu einer Zunahme der zur Brennstoffverteilung zur Verfügung stehenden, von Brennstoff durchströmten Fläche des porösen Verteilermediums 44 nach radial außen beiträgt. Hierzu kann, wie dies die Fig. 3 zeigt, das poröse Verteilermedium 44 beispielsweise an seiner von der Brennkammer 18 bzw. auch der Verdampfermediumanlagefläche 28 abgewandten Seite 50 zur Gehäuselängsachse L im Wesentlichen orthogonal orientiert und somit im Wesentlichen planar ausgebildet sein.

[0035] Die Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher an einer von der Brennkammer 18 abgewandten Seite 52 der Bodenwand 20 des Brennkammerbodens 16 eine Aussparung 54 gebildet ist, in welcher Isoliermaterial 56 aufgenommen ist. Das Isoliermaterial 56 kann beispielsweise geschäumtes Material sein, welches eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft und insbesondere auch eine geringere Wärmeleitfähigkeit als das Aufbaumaterial der Bodenwand 20 aufweist. Die Aussparung 44 kann durch einen Deckel 58 abgeschlossen sein, so dass das Isoliermaterial 56 stabil in der Aussparung 54 gehalten ist. Somit wird ein Wärmeverlust an der von der Brennkammer 18 abgewandten Seite 52 der Bodenwand 20 zu einem Volumenbereich minimiert, in welchem im Allgemeinen die durch ein Verbrennungsluftgebläse zugeführte, vergleichsweise kalte Verbrennungsluft strömt.

[0036] Mit der in den Figuren dargestellte Aufbau einer Brennkammerbaugruppe mit der konkav gewölbten Struktur des porösen Verdampfermediums insbesondere an seiner der Brennkammer zugewandten Seite werden nicht nur die vorangehend bereits angesprochenen Aspekte hinsichtlich einer effizienten Verteilung von Brennstoff nach radial außen und des Vermeidens von Toträumen erreicht, sondern es wird auch erreicht, dass ein Abstand der der Brennkammer zugewandten Seite des porösen Verdampfermedium zu einem im Allgemeinen nur in geringem axialem Abstand zum Brennkammerboden von der Umfangswand nach radial innen sich erstreckendem Zündorgan, beispielsweise Glühstift, von radial außen nach radial innen zunimmt. Es wird somit die Gefahr, dass bei der gewölbten Struktur des porösen Verdampfermediums Bereiche entstehen, in welchen das poröse Verdampfermedium lokal überhitzt wird, vermieden. Dies vermindert auch die Gefahr einer thermischen Zerstörung des porösen Verdampfermediums über die Betriebslebensdauer hinweg.

Ansprüche

1. Brennkammerbaugruppe für einen Verdampferbrenner, insbesondere für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Brennkammergehäuse (14) mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse (L) sich erstreckenden, eine Brennkammer (18) nach radial außen umgrenzenden Umfangswand (12) und einem die Brennkammer (18) in axialer Richtung begrenzenden Brennkammerboden (16), wobei an einer der Brennkammer (18) zugewandten Seite (26) des Brennkammerbodens (16) poröses Verdampfermedium (30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium (30) an seiner der Brennkammer (18) zugewandten Seite (32) bezüglich der Brennkammer (18) konkav gewölbt ist.

2. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium (30) bezüglich der Brennkammer (18) konkav gewölbt ist, oder/und dass das poröse Verdampfermedium (30) eine im Wesentlichen konstante Dicke (d) aufweist.

3. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem radial zentralen Bereich (22) eine Brennstoffzuführleitung (24) in den Brennkammerboden (16) einmündet, und dass das poröse Verdampfermedium (30) in dem radial zentralen Bereich (22) einen Wölbungsscheitel (38) aufweist.

4. Brennkammerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammerboden (16) an seiner der Brennkammer (18) zugewandten Seite (26) eine bezüglich der Brennkammer (18) konkav gewölbte Verdampfermediumanlagefläche (28) aufweist.

5. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wölbungsgeometrie der Verdampfermediumanlagefläche (28) im Wesentlichen einer Wölbungsgeometrie des porösen Verdampfermediums (30) an dessen der Brennkammer (18) zugewandten Seite (32) entspricht.

6. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammerboden (16) eine wenigstens einen Teil der Verdampfermediumanlagefläche (28) bereitstellende Bodenwand (20) umfasst.

7. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (20) im Wesentlichen die ganze Verdampfermediumanlagefläche (28) bereitstellt.

8. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (20) eine zu einer der Brennkammer (18) zugewandten Seite (47) der Bodenwand offene Aussparung (32) zur Aufnahme eines porösen Verteilermediums (44) umfasst, wobei ein erster Teil (46) der Verdampfermediumanlagefläche (28) an der Bodenwand (20) vorgesehen ist und ein zweiter Teil (48) der Verdampfermediumanlagefläche (28) an dem porösen Verteilermedium (44) vorgesehen ist.

9. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (46) der Verdampfermediumanlagefläche (28) den zweiten Teil (48) der Verdampfermediumanlagefläche (28) ringartig umgibt, oder/und dass das poröse Verteilermedium (44) bezüglich der Gehäuselängsachse (L) im Wesentlichen zentriert angeordnet ist, oder/und dass das poröse Verteilermedium (44) eine größere Porosität aufweist als das poröse Verdampfermedium (30).

10. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verteilermedium (44) an seiner von der Verdampfermediumanlagefläche (28) abgewandten Seite (50) gewölbt ist, und dass eine Wölbungsgeometrie des porösen Verteilermediums (44) an seiner von der Verdampfermediumanlagefläche (28) abgewandten Seite (50) im Wesentlichen einer Wölbungsgeometrie des porösen Verteilermediums (44) im zweiten Teil (48) der Verdampfermediumanlagefläche (28) entspricht, oder/und dass das poröse Verteilermedium (44) eine im Wesentlichen konstante Dicke (D) aufweist.

11. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verteilermedium (44) an seiner von der Verdampfermediumanlagefläche (28) abgewandten Seite (50) sich zur Gehäuselängsachse (L) im Wesentlichen orthogonal erstreckt, oder/und dass das poröse Verteilermedium (44) eine von radial innen nach radial außen zunehmende Dicke (D) aufweist.

12. Brennkammerbaugruppe nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, dass an einer von der Verdampfermediumanlagefläche (28) abgewandten Seite (52) der Bodenwand (20) Isoliermaterial (56) angeordnet ist.

13. Brennkammerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium (30) an seinem Außenumfang bezüglich des Brennkammerbodens (16) festgelegt ist.

14. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 6 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammerboden (16) ein die Bodenwand (20) ringartig umgebendes Halteelement (34) umfasst, und dass das Halteelement (34) wenigstens einen das poröse Verdampfermedium (30) an seiner der Brennkammer (18) zugewandten Seite (32) gegen die Bodenwand (20) haltenden Haltevorsprung (36) umfasst.

15. Brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Brennerbereich mit einer Brennkammerbaugruppe (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche.

Zeichnung