DD149048A1 - LIQUID FUEL HEATING DEVICE FOR LIVESTOCK - Google Patents

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Dieter Pniok
Werner Penske
Herbert Wodrich
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Frank Schattenberg
Dieter Pniok
Werner Penske
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine mit fluessigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung fuer Fahrzeuge, bei der nur ein im wesentlichen eben ausgebildeter Flansch alle erforderlichen Bauteile des Brenners aufnimmt und die groeszte axiale Ausdehnung des Brenners zum Waermetauscher markiert.The invention relates to a powered with liquid fuel heater for vehicles, in which only a substantially planar flange receives all the required components of the burner and marks the groeszte axial extent of the burner to the heat exchanger.

Description

Mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung fürLiquid fuel heater for

!Fahrzeuge , . ''.'] Vehicles. ''. ']

Anwendungsgebiet der Erfindung;Field of application of the invention;

Die Erfindung betrifft eine mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung für Fahrzeuge im wesentlichen bestehend aus einem Wärmetauscher, bei dem die Wärme von einem gasförmigen an einen flüssigen Wärmeträger übertragen wird, einer Brennkammer, einer Zerstäuberdüse, einem elektrischen Antriebsmotor und einem Brennluftgebläse als koaxial zueinander angeordnete Bauteile sowie einer Brennstoffpumpe·The invention relates to a liquid fuel-powered heater for vehicles consisting essentially of a heat exchanger in which the heat is transferred from a gaseous to a liquid heat carrier, a combustion chamber, a spray nozzle, an electric drive motor and a combustion air blower as coaxially arranged components and a fuel pump ·

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei Heizvorrichtungen der genannten Art ist es üblich, an einem Plansch den Antriebsmotor und an einem weiteren Flansch die Brennstoffpumpe, die koaxial oder achsparallel zum Antriebsmotor liegen oder direkt mit diesem verbunden sein kann, und/oder die Zerstäuberdüse zu befestigen (DT-OS 2048 760, DT-OS 2 248 484, BT-OS 2 609 987).In heaters of the type mentioned, it is customary on a planch the drive motor and on another flange, the fuel pump, which are coaxial or parallel to the axis of the drive motor or can be connected directly to this, and / or attach the atomizer (DT-OS 2048 760 DT-OS 2 248 484, BT-OS 2 609 987).

Die Zentrierung der Zerstäuberdüse zur Brennkammer kann auch durch gesonderte Bauteile erfolgen (DT-OS 2 101 462)· Weiterhin ist es bekannt, das Brennluftgebläse zwischen der Brennkammer und dem Antriebsmotor oder an der Brennkammer abgewandten Seite des Antriebsmotors, zwischen weiteren Bauteilen des Brenners wie z· B. Brennstoffpumpe oder Unterbrecher (Fr.-PS 1 057 014), anzuordnen·The centering of the atomizer to the combustion chamber can also be done by separate components (DT-OS 2 101 462) · Furthermore, it is known, the combustion air blower between the combustion chamber and the drive motor or on the combustion chamber side facing away from the drive motor, between other components of the burner such · B. Fuel pump or breaker (Fr.-PS 1 057 014), to arrange ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Heizvorrichtung des genannten Typs, mit kleinen Abmessungen des Brenners, in leichter Bauweise und mit einem einstufigen Brennluftgebläse für hohe Brennluftdrücke zu erstellen·The object of the invention is to provide a heating device of the type mentioned, with small dimensions of the burner, in a lightweight construction and with a single-stage combustion air blower for high combustion air pressures.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Antriebsmotor mit Brennluftgebläse sowie die Zerstäuberdüse koaxial an einem Flansch befestigt werden· Der Plansch stellt die Verbindung zwischen Brenner und Wärmetauscher her und trägt die Brennstoffpumpe, die sich achsparallel neben dem Antriebsmotor befindet« Die Anordnung des Brennluftgebläses von der Brennkammer aus gesehen erfolgt hinter dem Antriebsmotor und wird in axialer Richtung nur vom Brennergehäuse überragt, um dadurch optimale Einströmverhältnisse für das Brennluftgebläse zu erzielen·This object is achieved by the drive motor with combustion air blower and the atomizer are coaxially attached to a flange · The planch establishes the connection between the burner and heat exchanger and carries the fuel pump, which is located parallel to the axis of the drive motor «The arrangement of the combustion air from the Combustion chamber seen from behind the drive motor and is surmounted in the axial direction only from the burner housing, thereby achieving optimal inflow conditions for the combustion air blower ·

Kritik an den Stand der TechnikCriticism of the state of the art

Bei den bekannten Lösungen (DT-OS 2 609 987, DT-OS 2 048 760, DT-OS 2 248 484) sind Antriebsmotor und Zerstäuberdüse an mindestens zwei voneinander getrennt ausgebildeten Planschen befestigt» Die Anordnung des Brennluftgebläses zwischen Antriebsmotor und Zerstäuberdüse und die Notwendigkeit einer genauen Zentrierung der Zerstäuberdüse zur Brennkammer und der anderen Bauteile zueinander macht den Einsatz stabiler, daher meist als Gußteil ausgebildeter, gestreckter, kompliziert geformter Plansche erforderlich. Damit verbinden sich hohe Material- und Fertigungskosten und ein hohes Gewicht der Heizvorrichtungen·In the known solutions (DT-OS 2 609 987, DT-OS 2 048 760, DT-OS 2 248 484) drive motor and atomizer are attached to at least two separately formed splitter »The arrangement of the combustion air blower between the drive motor and atomizer nozzle and the need a precise centering of the atomizer nozzle to the combustion chamber and the other components to each other makes the use of stable, therefore usually designed as a casting, stretched, complicated-shaped Splash required. This combines high material and manufacturing costs and a high weight of the heaters ·

Es ist auch bekannt, das Brennluftgebläse an der der Zerstäuberdüse abgewandten Seite des Antriebsmotors zu befestigen (DT-AS 2 101 462). Hier ist jedoch die Brennstoffpumpe vor dem Brennluftgebläse angeordnet und direkt mit der Welle des Antriebsmotors gekoppelt.It is also known to attach the combustion air blower to the atomizer nozzle side facing away from the drive motor (DT-AS 2 101 462). Here, however, the fuel pump is arranged in front of the combustion air blower and coupled directly to the shaft of the drive motor.

Dadurch ist die Ausbildung eines Ansaugraumes zur Verbesserung der Brennluftführung zum Gebläse erforderlich und vergrößert die Länge des Brenners. Mit der DT-OS 2 240 484 gibt es ein Beispiel für die achsparallele Lage der Brennstoffpumpe zum Antriebsmotor· Es bleibt aber die langgestreckte Bauform desAs a result, the formation of a suction chamber to improve the combustion air duct to the blower is required and increases the length of the burner. With the DT-OS 2 240 484 there is an example of the axis-parallel position of the fuel pump to the drive motor · It remains but the elongated design of the

Brenners erhalten, denn die Brennstoffpumpe liegt neben dem Düsenhalter, der um die axiale Ausdehnung der Brennstoffpumpe verlängert werden muß·Brenners, because the fuel pump is located next to the nozzle holder, which must be extended by the axial extent of the fuel pump ·

Bei den genannten Heizvorrichtungen wird das Brennluftgebläse zwischen Antriebsmotor und Zerstäuberdüse oder an der der Zerstäuberdüse abgewandten Seite des Antriebsmotors angeordnet« In jedem Falle erfolgt jedoch eine saugseitige Drosselung des Brennluftgebläses, denn in seinem Ansaugbereich liegen die Brennstoffpumpe bzw· der Antriebsmotor und die Brennluft muß auf Grund ihrer radialen Zuströmung umgelenkt werden· Da für eine pulsationsfreie Verbrennung mit langen Abgasleitungen ein hoher Brennluftdruck erforderlich ist, ging man auch dazu über, mehrstufige Radialgebläse und Seitenkanalgebläse zu verwenden* Nachteile dieser gegenüber einstufigen Radialgebläsen sind höherer Material- und fertigungsbedingter Aufwand. Bei der Verwendung von Seitenkanalgebläsen tritt eine starke Geräuschbildung in Verbindung mit einem schlechten Wirkungsgrad auf.In each case, however, there is a suction-side throttling of the combustion air blower, because in its intake are the fuel pump or the drive motor and the combustion air must be due · Since a high combustion air pressure is required for pulsation-free combustion with long exhaust gas lines, it was also necessary to use multi-stage radial fans and side channel blowers * Disadvantages of these compared to single-stage radial blowers are higher material and production-related expense. When using side channel blowers, strong noise is associated with poor efficiency.

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung werden an einem im wesentlichen eben ausgebildeten Flansch brennkammerseitig der Düsenhalter mit Zerstäuberdüse und an seiner der Brennkammer abgewandten Seite der Antriebsmotor mit Brennluftgebläse, das Brennergehäuse und die achsparallel neben dem Antriebsmotor liegende Brennstoffpumpe befestigt·According to the solution according to the invention, the nozzle holder with atomizing nozzle and on its side facing away from the combustion chamber, the drive motor with combustion air blower, the burner housing and the fuel pump lying parallel to the axis next to the drive motor are attached to a substantially planar flange.

Der Flansch ist so ausgebildet, daß er den Stator des Antriebsmotors trägt und einen Sitz für das Rotorlager bildet, der gleichzeitig zur Aufnahme und Zentrierung des Düsenhalters dient. Diese raum- und bauteilsparende Gestaltung garantiert eine genaue Zentrierung der funktionsbestimmenden Bauteile. Der Flansch besitzt Öffnungen, die einen ungehinderten Durchtritt der Brennluft gewährleisten und ist schwenkbar am Wärmetauscher angebracht. Durch eine entsprechende Ausbildung des Flansches wird gewährleistet, daß beim Zusammenfügen mit demThe flange is adapted to support the stator of the drive motor and to provide a seat for the rotor bearing which simultaneously serves to receive and center the nozzle holder. This space- and component-saving design guarantees precise centering of the function-determining components. The flange has openings which ensure an unimpeded passage of the combustion air and is pivotally mounted on the heat exchanger. By an appropriate design of the flange ensures that when joining with the

Wärmetauscher gleichzeitig der Brennerkopf mit aufgesetzter Brennkammer und Wärmetauscher gegeneinander verspannt werden· Hach Abschwenken des Brenners vom Wärmetauscher kann der Brennerkopf mit der Brennkammer aus dem Wärmetauscher gezogen v/erden, ohne daß weitere Verbindungen gelöst werden müssen· Heat exchanger at the same time the burner head with attached combustion chamber and heat exchanger are braced against each other · Hach pivoting the burner from the heat exchanger, the burner head with the combustion chamber pulled out of the heat exchanger v / earth, without further connections must be resolved ·

Die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zur Brennstoffpumpe übernimmt ein Zahnriemen* Diese vorteilhafte Ausführung gestattet ein Untersetzungsverhältnis zwischen Motor und Brennstoffpumpe, so daß trotz hoher Drehzahl des Motors, wodurch hohe Drücke mit einem einstufigen Brennluftgebläse erreicht werden, eine bestimmte niedrige Drehzahl der Brennstoffpumpe ermöglicht wird· Die Drehzahl der Brennstoffpumpe kann somit in einem Bereich geringer Leistungsaufnahme und minimalen Verschleißes' gehalten werden· Die Befestigung des Antriebsmotors und der Brennstoffpumpe an einem Plansch ist die Grundlage für erhöhte Maßhaltigkeit bezüglich Abstand und Parallelität zwischen Motor- und Pumpenwelle·The power transmission from the drive motor to the fuel pump takes over a toothed belt * This advantageous embodiment allows a reduction ratio between the engine and fuel pump, so that despite high speed of the engine, whereby high pressures are achieved with a single-stage combustion air blower, a certain low speed of the fuel pump is · The speed The fuel pump can thus be kept within a range of low power consumption and minimal wear. The attachment of the drive motor and the fuel pump to a planchet forms the basis for increased dimensional accuracy with regard to distance and parallelism between the motor and pump shaft.

Die Wirkung des Brennluftgebläses wird durch die Anordnung an die der Brennkammer abgewandten Seite des Antriebsmotors erhöht, denn es tritt keine Beeinträchtigung der Ansaugung durch im Brennluftstrom liegende Bauteile ein, da die Luft ohne vorherige Umlenkung axial zuströmt» Die außerordentlich kurze Baulänge resultiert aus der Nutzung des durch den Durchmesser des Brennluftgebläses gegebenen Raums für den Antriebsmotor und die Brennstoffpumpe« Infolge der Befestigung der Bauteile am Plansch besitzt das Brennergehäuse keine tragende Punktion, kann demzufolge in Leichtbauweise als Blech- oder Plastformteil ausgeführt werden und gestattet nach dem Abnehmen vom Plansch die freie Zugänglichkeit zum Antriebsmotor und zur Brennstoffpumpe.The effect of the combustion air blower is increased by the arrangement of the side facing away from the combustion chamber of the drive motor, because there is no impairment of the intake by lying in the combustion air components, as the air flows without prior deflection axially »The extremely short length results from the use of the Due to the diameter of the combustion air blower given space for the drive motor and the fuel pump "Due to the attachment of the components on the planchet the burner housing has no supporting puncture, can therefore be performed in lightweight as sheet metal or plastic molding and allowed after removal from the splash free access to the Drive motor and the fuel pump.

Ausf ührungsbeis pi elExample of embodiment

In der beigefügten Zeichnung ist der Wärmetauscher 1 der den flüssigen Y/ärmeträger 2 umschließt, dargestellt· Die Brennkammer 3 ist am Brennerkopf 4 befestigt, der in einer AusnehmungIn the attached drawing, the heat exchanger 1 enclosing the liquid hydrogen carrier 2 is shown. The combustion chamber 3 is fixed to the burner head 4, which is in a recess

-S--S

des Wärmetauscherflansches 20 zentriert wird· Je eine Hälfte der Scharniere 11 -wird durch den Plansch 5 gebildet, die anderen Hälften befinden sich am Wärmetauseher 1· Durch Zusammenfügen des Flansches 5 mit dem Wärmetauscher 1 wird die Zentrierung und das Verspannen des Brennerkopfes 4 ermöglicht· Der Flansch 5 trägt das Brennergehäuse. 10· Das Lager 17 des Antriebsmotors 6 sitzt in einer Aufnahme 19 des Flansches 5, die gleichzeitig den Düsenhalter 16 mit der Düse 9 zentriert· Die Aufnahme 19 reicht über das Ende des Rotors 18 hinaus, bo daß zwischen Lager 17 und Düsenhalter 16 auf dem Rotor 18 eine der Zahnscheiben 13» die über den Zahnriemen 14 mit der zweiten Zahnscheibe 13 verbunden ist, für den Antrieb der Brennstoffpumpe 8 angeordnet ist· Auf dem anderen Ende des Rotors sitzt das Brennluftgebläse 7·One half of the hinges 11 is formed by the planchet 5, the other halves are located on the heat exchanger 1. By joining the flange 5 to the heat exchanger 1, the centering and clamping of the burner head 4 is enabled Flange 5 carries the burner housing. 10 · The bearing 17 of the drive motor 6 is seated in a receptacle 19 of the flange 5, which simultaneously centered the nozzle holder 16 with the nozzle 9 · The receptacle 19 extends beyond the end of the rotor 18, bo that between bearing 17 and nozzle holder 16 on the Rotor 18 one of the toothed pulleys 13 "which is connected via the toothed belt 14 with the second toothed disc 13, is arranged for driving the fuel pump 8 · On the other end of the rotor sits the combustion air blower 7 ·

Das vom Antriebsmotor 6 getriebene Brennluftgebläse 7 saugt die Brennluft an und drückt diese durch das Brennergehäuse 10 und die sich im Flansch 5 befindenden Öffnungen 15 über den Brennerkopf 4 in die Brennkammer 3· In der Brennkammer 3 wird die Brennluft mit dem aus der Zerstäuberdüse 9 austretenden Kraftstoff vermischt und durch eine nicht dargestellte Zündeinrichtung gezündet· Im Bereich der Brennkammer 3 erfolgt die vollständige Verbrennung des Kraftstoffes, Nach dem Umlenken der Verbrennungsgase am Boden 22 des Wärmetauschers 1 erfolgt die Wärmeübertragung an den flüssigen Wärmeträger 2 entlang des zylindrischen Teils des Wärmetauschers 1· Die Abgase gelangen durch den Abgasstutzen 12 in die Atmosphäre·The combustion air blower 7 driven by the drive motor 6 sucks the combustion air and pushes it through the burner housing 10 and the openings 15 located in the flange 5 via the burner head 4 into the combustion chamber 3. In the combustion chamber 3, the combustion air emerges with the spray nozzle 9 exiting from the atomizer nozzle 9 Mixed fuel and ignited by an igniter, not shown · In the combustion chamber 3, the complete combustion of the fuel takes place After deflecting the combustion gases at the bottom 22 of the heat exchanger 1, the heat transfer to the liquid heat carrier 2 along the cylindrical portion of the heat exchanger 1 · The Exhaust gases pass through the exhaust pipe 12 into the atmosphere.

Claims (4)

Pa t en t an s prü ehe ·Pa t en t s tu ss 1» Mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Wärmetauscher, einer Brennkammer, . einem elektrischen Antriebsmotor'und einem Brennluftgebläse in koaxialer Anordnung sowie einer Brennstoffpumpe dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6) mit Brennluftgebläse (7), Zerstäuberdüse (9), Brennstoffpumpe (8) und Brennergehäuse (10) an einem im wesentlichen eben ausgebildeten Plansch (5) befestigt werden, wobei sich die Brennstoffpumpe (8) achsparallel neben dem Antriebsmotor (6) innerhalb des Brennergehäuses (10) befindet, und das Brennluftgebläse (7) von der Brennkammer (3) gesehen hinter dem Antriebsmotor (6) angeordnet wird und mit dem Brennergehäuse (10) die größte axiale Ausdehnung des Brenners zum Wärmetauscher (1) markiert.1 »Liquid fuel heater for vehicles with a heat exchanger, a combustion chamber,. An electric drive motor and a combustion air blower in a coaxial arrangement and a fuel pump, characterized in that the drive motor (6) with combustion air blower (7), atomizer nozzle (9), fuel pump (8) and burner housing (10) on a substantially flat trained splash ( 5), wherein the fuel pump (8) is located axially parallel next to the drive motor (6) within the burner housing (10), and the combustion air blower (7) from the combustion chamber (3) seen behind the drive motor (6) is arranged and with the burner housing (10) marks the largest axial extent of the burner to the heat exchanger (1). 2- Heizvorrichtung nach Punkt Idadur ch gekennzeichnet, daß der Plansch (5) ein Lager (17) der Rotorwelle (18) des Antriebsmotors (6) aufnimmt.2- heater according to point Idadur ch characterized in that the planch (5) receives a bearing (17) of the rotor shaft (18) of the drive motor (6). 3« Heizvorrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet , daß die Aufnahme (19) zur Zentrierung des Düsenhalters (16) genutzt wird.3 «heating device according to item 1, characterized in that the receptacle (19) for centering the nozzle holder (16) is used. 4. Heizvorrichtung nach Punkt 1 da-durch gekennz e ic h η e t , daß mit dem Plansch (5) und dem Wärmetauscherflansch (20) der Brennerkopf (4) mit der Brennkammer (3) verspannt wird.4. Heating device according to item 1 characterized by the fact that with the planch (5) and the heat exchanger flange (20) of the burner head (4) with the combustion chamber (3) is clamped. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
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