DE19812561A1 - Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Luftfördereinrichtung für einen Primär- und einen gegenüber dem Primärstrom niedriger verdichteten, volumenstrommäßig größeren Sekundärluftstrom (10 bzw. 15), mit einer Brennstoffzerstäuberdüse und mit einer Zündeinrichtung soll kleinbauend, emissionsarm und mit einem hohen Betriebswirkungsgrad ausgebildet sein. DOLLAR A Zu diesem Zweck besteht die Luftfördereinrichtung aus einem Seitenkanalgebläse (2) zur Erzeugung des Primär- und einem Radialgebläse (1) zur Erzeugung eines Sekundärluftstromes (10 bzw. 15). DOLLAR A Die Zündeinrichtung kann eine Glühstiftkerze sein.

Description

Die Erfindung betrifft ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Heizgerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Heizgerät ist bei einer Gebäude-Ölheizung be­ reits bekannt und beispielsweise beschrieben in einem Pro­ spekt der Firma Giersch GmbH & Co. (616/5-88 Art.-Nr. 80001).

Die Brennstoffzerstäubung erfolgt dort in einer von dem Pri­ märluftstrom mit einem Druck von etwa 80 000 Pa beaufschlag­ ten Düse. Ein Vorteil dieser nach dem Prinzip einer Brenn­ stoff-Luftstromzerstäubung arbeitenden Ausführung besteht darin, daß von dem gesamten an dem Verbrennungsprozeß teil­ nehmenden Luftstrom lediglich ein geringer Teilstrom auf den für die Brennstoffzerstäubung notwendigen hohen Druck ver­ dichtet werden muß. Nachteilig hierbei ist, daß ein aufwen­ diger Verdichter wie beispielsweise ein Doppelmembran- Verdichter zum Fördern des Primärluftstromes erforderlich ist und daß für dessen Betrieb auch noch eine große An­ triebsleistung aufzubringen ist.

Brenner mit Luftstromzerstäubung für Heizgeräte sind ferner aus US 1.333.238, DE 30 20 398 A1 sowie H. Eickhoff et al., Zeitschrift Brennstoff-Wärme-Kraft 34 (1982), Seiten 411 bis 414 bekannt. Bei diesen Brennern, bei denen die Zerstäubung mit beispielsweise einer Einrichtung nach dem vorgenannten Dokument "Eickhoff" bereits bei mit einem Druck von ledig­ lich 4000 Pa bis 12 000 Pa, insbesondere etwa 7000 Pa der Zerstäuberdüse zugeführter Luft erfolgen kann, wird jeweils der gesamte an dem Verbrennungsprozeß teilnehmende Luftstrom gemeinsam durch die Zerstäuberdüse geführt. Die Zerstäubung nach "Eickhoff" erfolgt dadurch, daß der Luftstrom innerhalb der Zerstäuberdüse über eine Schneide geleitet wird, auf die der Brennstoff filmartig aufgebracht wird und die stromab mit einer Abreißkante für abströmenden Brennstoff-Luft-Nebel versehen ist. Der angegebene Druck von etwa 7000 Pa, unter dem die Luft der Zerstäuberdüse zuzuführen ist, ist erfor­ derlich, um die für eine Zerstäubung des Brennstoffes in der Zerstäuberdüse erforderliche Luftgeschwindigkeit zu erhal­ ten. Nachteilig bei dieser Ausführung ist der hohe Lei­ stungsbedarf für das Verdichten und Zuführen des gesamten Luftstromes durch die Zerstäuberdüse. Insbesondere bei Fahr­ zeugheizgeräten mit Verdampferbrennern sind die dort übli­ chen Gebläse bezüglich Gebläseraddurchmesser, Drehzahl und Antriebsleistung nicht in der Lage, die gesamte Verbren­ nungsluft für einen Brenner mit Luftstromzerstäubung unter dem erforderlichen Druckniveau zu fördern.

Die vorstehend beschriebenen, bekannten, mit Flüssigbrenn­ stoff betriebenen Heizgeräte, bei denen der Flüssigbrenn­ stoff zur Verbrennung durch Luftströmung zerstäubt wird, sind aus den vorgenannten Gründen schlecht für einen Einsatz bei Luftheizgeräten in Kraftfahrzeugen geeignet. Dies gilt insbesondere für sogenannte Zuheizer als Kraftfahrzeugheiz­ geräte, die verwendet werden, um ergänzend zu der Wärmeer­ zeugung des Fahrzeugmotors den Fahrzeuginnenraum zu behei­ zen. Solche Zuheizer arbeiten bisher in der Regel als Ver­ dampferbrenner, wie sie bei Fahrzeug-Standheizungen seit langem eingesetzt werden. Dauernd wechselnde Anforderungen an die Wärmeabgabe eines Zuheizers erfordern ein häufiges Ein- und Ausschalten des Heizgerätes. Die üblichen Verdamp­ fer-Brennkammern erzeugen während der Startphase im Ver­ gleich zu einem stationären Betriebszustand eine stark er­ höhte Emission an unverbranntem und teilverbranntem Brenn­ stoff, was auch unter der Bezeichnung "Startqualmen" bekannt ist. Ursache für ein solches "Startqualmen" ist die bei Ver­ dampfer-Brennkammern notwendige Auskleidung mit einem porö­ sen, saugfähigen Material, das üblicherweise ein Vlies aus Keramik- oder Metallfasern ist.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein gat­ tungsgemäßes Heizgerät bei einem einfachen Aufbau und einem geringen Leistungsbedarf zu schaffen, das in allen Betriebs­ zuständen möglichst geringe schädliche Emissionen erzeugt und insbesondere vorteilhaft als ein Kraftfahrzeugheizgerät einsetzbar ist. Des weiteren soll die Betriebssicherheit ei­ nes solchen Heizgerätes erhöht werden.

Gelöst wird dieses Problem bei einer gattungsgemäßen Ein­ richtung bereits weitestgehend durch eine Ausbildung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1. Bezüglich des Problems einer Reduzierung schädlicher Emissionen zeigen die Ansprüche 14 bis 17 eigenständige vorteilhafte Lösungen auf.

Die Erfindung beruht hinsichtlich des Anspruchs 1 und der auf diesen rückbezogenen Unteransprüche auf dem allgemeinen Gedanken, zwei Gebläsetypen miteinander zu kombinieren von denen der eine, nämlich das Seitenkanalgebläse, bei einem relativ niedrigen Luftdurchsatz eine hohe Verdichtung und der andere Typ, nämlich das Radialgebläse, hohe, gering ver­ dichtete Luftdurchsätze mit einem jeweils möglichst guten Wirkungsgrad ermöglicht. Eine ausführlichere Begründung der mit der erfindungsgemäßen Lehre nach dem Lösungsprinzip des Anspruchs 1 erzielbaren Vorteile wird weiter unten noch bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles gegeben werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach An­ spruch 1 mündet der Auslaß der Zerstäuberdüse in einen von dem Sekundärluftstrom beaufschlagten Mischraum. In diesen Mischraum gelangt die Sekundärluft zweckmäßigerweise in ei­ ner drallförmigen Strömung.

Der Mischraum liegt bevorzugt innerhalb eines Bereiches ei­ ner die Zerstäuberdüse umgebenden Sekundärluftdüse, der den Auslaß der Zerstäuberdüse stromab überragt.

Bei einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung nach An­ spruch 7 sind das Seitenkanal- und das Radialgebläse als ei­ ne bauliche Einheit ausgebildet und durch eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben. Ein solcher Aufbau ist bereits bei einem Heizgerät, das ebenfalls insbesondere als Zuheizer für Kraftfahrzeuge dienen soll, in der älteren deutschen Pa­ tentanmeldung DE 197 20 282.9 beschrieben.

Die Unteransprüche 8 bis 11 enthalten zweckmäßige Ausgestal­ tungen der Einrichtung nach Anspruch 7, die ebenfalls in der vorgenannten älteren Patentanmeldung bereits beschrieben sind. Im einzelnen erläutert werden diese konstruktiven Aus­ gestaltungen nachstehend noch bei der Beschreibung des wei­ ter oben bereits erwähnten, gezeichneten Ausführungsbeispie­ les.

Die von den Maßangaben in den Ansprüchen 12 und 13 ausgehen­ den Vorteile sind ebenfalls noch ausführlich bei der Be­ schreibung des gezeichneten Ausführungsbeispieles dargelegt.

Der Lösung nach Anspruch 14 sowie den hiervon abhängigen An­ sprüchen liegen folgende Überlegungen zugrunde.

Zerstäuberbrenner werden üblicherweise mit Hochspannungsfun­ kenzündung ausgerüstet. Diese an sich effiziente und vor al­ lem schnell reagierende Methode hat den Nachteil, sehr störanfällig zu werden, wenn sich auf den isolierten Zünde­ lektroden Verbrennungsrückstände ablagern und damit zu Mas­ se- bzw. Kurzschluß führen. Erfindungsgemäß wird daher die Verwendung eines speziell auf die Erfordernisse eines mit Luftstromzerstäubung arbeitenden Brenners abgestimmte Glüh­ zündeinrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise kann hierzu eine Glühstiftkerze vorgesehen werden, wie sie bei modernen Fahr­ zeugdieselmotoren eingesetzt wird. Diese Glühstiftkerzen verwenden eine Drahtwendel kleiner Abmessung, die in einem stabförmigen Gebilde aus hochtemperaturbeständiger Keramik (üblicherweise Siliziumnitrid) eingebettet ist. Bei herkömm­ lichen Glühkerzen wird dagegen ein rohrförmiger Metallmantel verwendet.

Eine Keramik-Glühstiftkerze hat den Vorteil gegenüber der Ausführung mit Metallmantel, daß die maximal zulässige Ober­ flächentemperatur etwa 200 K höher sein darf. Außerdem wird ein großer Teil der zugeführten Wärmeleistung auf eine rela­ tiv kleine Oberfläche konzentriert, wodurch ein sogenannter "hot spot" entsteht. Zudem erreicht eine keramische Glüh­ stiftkerze, wenn sie mit den üblichen Regeleinrichtungen be­ trieben wird, schon in wenigen Sekunden ihren Beharrungszu­ stand bezüglich Oberflächentemperatur. Deshalb ist ihr Ein­ satz bei Luftzerstäuberbrennern eine Verbesserung gegenüber der Verwendung von Zündelektroden, die mit Hochspannung be­ trieben werden.

Da die keramischen Glühstiftkerzen eine hohe Temperaturdau­ erstandfestigkeit haben, können sie auch räumlich in der Zündzone so angeordnet werden, daß nach beendetem Zündvor­ gang und abgeschalteter elektrischer Leistung die Oberflä­ chentemperatur durch Flammenwirkung auf einem hohen Niveau gehalten wird. Dadurch ist sichergestellt, daß auch kurzzei­ tige Unterbrechungen in der Brennstoffzufuhr durch soforti­ ges Wiederzünden an der heißen Oberfläche der Glühstifte be­ herrschbar sind. Mit herkömmlichen Metallrohr-Glühkerzen wä­ re dies nicht möglich.

In der ein Ausführungsbeispiel erläuternden Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch eine Luftfördereinrichtung eines Heizgerätes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Zerstäuberdüse inner­ halb eines die Zerstäuberdüse umgebenden Ringkanals in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Darstellung,

Fig. 3 Gebläse-Leistungsbilanz-Diagramm zu dem erfindungs­ gemäßen Heizgerät.

Die Verbindung zwischen der in Fig. 1 gezeichneten Luftför­ dereinrichtung und der Zerstäuberdüse mit umgebendem Ringka­ nal nach Fig. 2 ist in der Zeichnung lediglich schematisch angegeben. Lediglich schematisch angegeben ist auch die Lage der Zerstäuberdüse mit umgebender Ringkammer innerhalb einer durch strichpunktierte Linien in Fig. 2 angedeuteten Brenn­ kammer. Die gezeichnete Einrichtung zeigt die erfindungswe­ sentlichen Teile eines Zuheizers eines Kraftfahrzeuges.

Die in Fig. 1 gezeigte Luftfördereinrichtung setzt sich zu­ sammen aus einem Radialgebläse 1 und einem Seitenkanalgeblä­ se 2, wobei diese beiden Gebläse zu einer gemeinsamen Bau­ einheit kombiniert sind und über eine gemeinsame Antriebs­ welle 3 von einem Elektromotor 4 angetrieben werden. Der Elektromotor 4 arbeitet unabhängig von dem Fahrzeugmotor.

Das Seitenkanalgebläse 2 setzt sich zusammen aus einem sta­ tionären Grundkörper 5, der fest mit dem Gehäuse des Elek­ tromotors 4 verbunden ist. Verdrehfest mit der Antriebswelle 3 verbunden ist das dem Grundkörper 5 zugeordnete Laufrad 6 des Seitenkanalgebläses 2. In dem radial außenliegenden Be­ reich des Grundkörpers 5 erstreckt sich ein über nahezu 360° ausgebildeter sogenannter Seitenkanal 7. In dem Laufrad 6 sind dem Seitenkanal 7 Laufradschaufeln 8 zugeordnet.

In dem Seitenkanalgebläse 2 wird der erfindungsgemäße Pri­ märluftstrom 10 erzeugt. Der Eintritt 9 des Primärluftstro­ mes in und dessen Austritt 10 aus dem Seitenkanalgebläse 2 erfolgen in üblicher Weise durch den Grundkörper 5. Ein Strömungspfeil 9 für den Eintritt des Primärluftstromes in das Seitenkanalgebläse 2 und ein Strömungspfeil 10 für des­ sen Austritt sind in der Fig. 1 an dem Grundkörper 5 einge­ zeichnet. Zwischen Luftein- und -austritt ist der Seitenka­ nal 7 auf seinem Umfang durch eine in dem Grundkörper 5 lie­ gende Trennwand (nicht gezeichnet) unterbrochen.

Das Laufrad 6 der aus dem Seitenkanalgebläse 2 und dem Ra­ dialgebläse 1 bestehenden Luftfördereinrichtung besitzt eine radiale Trennwand 60, an der axial auf der einen Seite die Laufradschaufeln 11 des Radialgebläses 1 und auf der gegen­ überliegenden Seite die Laufradschaufeln 8 des Seitenkanal­ gebläses 2 angebracht sind.

Die Laufradschaufeln 11 des Radialgebläses 1 saugen die zu fördernde Luft aus einem axialen Einlaßbereich 12 an und leiten die geförderte Luft einem radialen Auslaßbereich 13 zu. Das Laufrad 6 rotiert innerhalb eines ortsfesten Geblä­ segehäuse-Deckels 14. In den Einlaßbereich 12 tritt die von dem Radialgebläse 1 geförderte Sekundärluft ein. Der Aus­ tritt der verdichteten Sekundärluft ist schematisch mit ei­ nem Strömungspfeil 15 angegeben.

Das Laufrad 6 rotiert innerhalb eines ortsfesten Gebläsege­ häuse-Deckels 14. In den Einlaßbereich 12 tritt die von dem Radialgebläse 1 in dessen Auslaßbereich 13 geförderte Sekun­ därluft ein. Der Austritt der verdichteten Sekundärluft ist schematisch mit einem Strömungspfeil 15 angegeben.

Aus dem durch das Radial- und das Seitenkanalgebläse 1, 2 gebildeten Kombinationsgebläse tritt aus dem Seitenkanalge­ bläse 2 verdichtete Primärluft 10 aus, die einer in Fig. 2 dargestellten Zerstäuberdüse 16 zugeführt wird. Die Zerstäu­ berdüse 16 liegt innerhalb der lediglich strichpunktiert an­ gedeuteten Brennkammer 17 des erfindungsgemäßen Heizgerätes. Radial umgeben ist die Zerstäuberdüse 16 von einer Ringdüse 18, durch die die aus dem Radialgebläse 1 stammende Sekun­ därluft 15 der Brennkammer 17 zugeführt wird. Der Volumen­ strom der Sekundärluft 15 ist erheblich größer als derjenige der Primärluft 10.

In der Zerstäuberdüse 16 ist eine Schneide 19 angebracht, die in Richtung stromab des Primärluftstromes 10 im Auslaß­ bereich der Zerstäuberdüse 16 eine Abreißkante 20 besitzt. Über eine hakenförmig durch die Schneide 19 geführte Leitung 21 wird flüssiger Brennstoff auf die lotrecht oben liegende Oberfläche der Schneide 19 filmartig aufgetragen. Die mit hoher Strömungsgeschwindigkeit durch die Zerstäuberdüse 16 geführte Primärluft 10 bewirkt eine Zerstäubung des flüssi­ gen als Film auf der Schneide 19 aufliegenden Brennstoffes, wodurch ein Brennstoffnebel 22 aus der Zerstäuberdüse 16 austritt. Dieser Brennstoffnebel 22 wird in dem die Zerstäu­ berdüse 16 überragenden Bereich der Ringdüse 18 mit dem Se­ kundärluftstrom 15 vermischt. Der überragende Bereich der Ringdüse 18 bildet dabei eine Art Mischkammer 23.

Das die Ringdüse 18 verlassende Brennstoff-Luftgemisch wird an einer innerhalb der Brennkammer 17 liegenden Zündeinrich­ tung 24 gezündet. Das in der Brennkammer 17 auf die vorbe­ schriebene Weise erzeugte heiße Verbrennungsgas gelangt in üblicher Weise an einen Wärmetauscher des Heizgerätes.

Eine besonders intensive Mischung des Brennstoffnebels 22 mit der Sekundärluft 15 ergibt sich, wenn die Sekundärluft die Ringdüse 18 mit einem Drall durchströmt. Dazu kann ent­ weder die Zuführleitung zu der Ringdüse 18 tangential an dieser angebracht sein oder es können vor oder in der Ringdüse 18 entsprechende drallbildende Leitschaufeln vorge­ sehen sein.

Anhand des Leistungs-Bilanzdiagrammes in Fig. 3 wird nach­ folgend das erfindungsgemäße Wirkprinzip beschrieben.

In dem Diagramm sind als Ordinate Druck-Werte in der Einheit Pa und auf der Abszisse Förderstromwerte in der Einheit l/s angegeben. Dabei sind die Druckwerte mit p und die Förder­ ströme mit V bezeichnet.

In der Fig. 1 ist der Durchmesser des Laufrades 6 mit D und die radiale Höhe des Seitenkanals 7 mit d angegeben.

Bei gleichem Außendurchmesser und gleicher Drehzahl erzeugen Seitenkanalgebläse grundsätzlich den 15- bis 20fachen Maxi­ maldruck gegenüber Radialgebläsen. Die hydraulische Leistung P_hydr des Seitenkanalgebläses und damit über den Wirkungsgrad verbunden auch die mechanische Antriebsleistung sind durch das Produkt aus p und Fördermenge V vorgegeben. Da die Pri­ märluftmenge klein gehalten werden kann, ist auch die von dem Seitenkanalgebläse aufgenommene Leistung gering. Dazu ist es erforderlich, den in Fig. 1 mit d bezeichneten Sei­ tenkanaldurchmesser wesentlich kleiner auszulegen als es sonst bei den insbesondere für Fahrzeugheizungen verwendeten Seitenkanalgebläsen üblich ist, die in diesem Fall die ge­ samte Verbrennungsluft fördern müssen. Diese üblichen Sei­ tenkanalgebläse haben bei ausgeführten Heizgeräten ein Durchmesserverhältnis d/D von 0,25 bis 0,30. Bei dem erfin­ dungsgemäßen Kombinationsgebläse wird d zu D ≦ 0,20, vor­ zugsweise 0,10 bis 0,15 gewählt. Mit dem Durchmesser d ist bei dem Seitenkanalgebläse 2 die sich in radialer Richtung des Laufrades 6 erstreckende Abmessung des Seitenkanales 7 gemeint. Bei einem gewöhnlich Halbkreisquerschnitt besitzen­ den Seitenkanal 7 handelt es sich bei dem Maß d um das Maß des Seitenkanaldurchmessers.

Die in das Leistungs-Bilanzdiagramm eingetragenen Werte be­ ziehen sich auf eine Ausführungsform eines Heizgerätes, bei dem D = 90 mm und d = 11 mm ist. Die Drehzahl des Laufrades 6 beträgt n = 8000 min^-1. Die hydraulische Leistung der Ge­ bläse läßt sich jeweils erfassen durch die Gleichung P_hydr = V.p.

In dem Leistungs-Bilanzdiagramm ist eine Kennlinie 25 für ein Seitenkanalgebläse 2 mit den vorgenannten Daten und eine Kennlinie 26 für ein Radialgebläse 1 mit den vorgenannten Daten eingetragen. Bei diesen Kennlinien 25, 26 handelt es sich jeweils um die Gebläse-Förderkennlinien. Die Ausle­ gungswerte für diese Kennlinien sind für einen Kraftfahr­ zeugzuheizer mit 5 kW Leistung als hierfür typische Werte ausgewählt. Eine Gesamtfördermenge V_ges von 2,5 l/s wird zum kleineren Teil von dem Seitenkanalgebläse 2 mit der Kennli­ nie 25 als Primär-Fördermenge V_Pr = 0,35 l/s (Kennlinien- Arbeitspunkt c) und zum größeren Teil von dem Radialgebläse 1 mit der Kennlinie 26 als Sekundärluft-Fördermenge V_sek = 2,15 l/s (Kennlinien-Arbeitspunkt f) aufgebracht. Der Anteil der Primärluft an der Gesamtluftfördermenge beträgt damit 14%. Zur Zerstäubung in der Luftzerstäuberdüse 16 steht ein Druckniveau von 7000 Pa zur Verfügung. In einer verlustarmen Düse umgesetzt ergeben sich daraus Luftge­ schwindigkeiten von etwa 100 m/s. Die Sekundärluft 15 wird dagegen unter dem Druckniveau von 700 Pa gefördert, was eine Geschwindigkeit von etwa 30 m/s entspricht. Diese Geschwin­ digkeit reicht zur Durchmischung des von der Primärluft 10 erzeugten Brennstoffnebels 22 aus.

Dem Diagramm der Fig. 3 sind auch die von den Gebläsen auf­ zubringenden hydraulischen Leistungen zu entnehmen. Der An­ teil des Seitenkanalgebläses 2 entspricht der Fläche a-b-c-d, derjenige des Radialgebläses 1 der Fläche a-e-f-g. Würde dagegen die gesamte Verbrennungsluft unter dem zur Zerstäubung als notwendig angesehenen Druckniveau von 7000 Pa gefördert, wäre eine hydraulische Leistung notwen­ dig, die der Fläche a-b-h-i entspricht. Diese Fläche ist un­ gefähr das Vierfache der Summenfläche (a-b-c-d) + (a-e-f-g). Ein auf den zugehörigen Betriebspunkt h ausgelegtes Gebläse mit einer Kennlinie 27 wäre bezüglich Abmessungen, Drehzahl, Antriebsleistung und Geräuschniveau für insbesondere ein Fahrzeugheizgerät in der Regel nicht akzeptabel.

Die Zündeinrichtung 24 ist vorteilhafterweise als eine Glüh­ stiftkerze ausgebildet. Besonders zweckmäßig ist der Einsatz einer Keramik-Glühstiftkerze, die insbesondere im Glühbe­ trieb einen kleinen, lokal begrenzten, heißesten Bereich (hot spot) besitzt.

Bezugszeichenliste

1

Radialgebläse

2

Seitenkanalgebläse

3

Antriebswelle

4

Elektromotor

5

Grundkörper

6

Laufrad

7

Seitenkanal

8

Laufradschaufeln des Seitenkanalgebläses

9

Strömungspfeil für Primärlufteintritt in Gebläse

10

Strömungspfeil für Primärluftaustritt aus Gebläse

11

Laufradschaufeln des Radialgebläses

12

axialer Einlaßbereich

13

radialer Auslaßbereich

14

Gebläse-Gehäusedeckel

15

Strömungspfeil für Sekundärluft aus Gebläse

16

Zerstäuberdüse

17

Brennkammer

18

Ringdüse

19

Schneide

20

Abreißkante

21

Leitung

22

Brennstoffnebel

23

Mischkammer

24

Zündeinrichtung

25

Förderkennlinie des Seitenkanalgebläses

26

Förderkennlinie des Radialgebläses

27

Förderkennlinie eines alternativen Gebläses

60

Trennwand

Claims (17)

1. Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Heizgerät, insbeson­ dere für Kraftfahrzeuge, mit einer Luftfördereinrichtung (1, 2) für einen Primär- und einen gegenüber dem Primärstrom niedriger verdichteten, volumenstrommäßig größeren Sekundär­ luftstrom (10 bzw. 15), einer Brennstoff-Zerstäuberdüse (16) und einer Zündeinrichtung (24), dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfördereinrichtung aus einem seitenkanalgebläse (2) zur Erzeugung des Primär- und einem Radialgebläse (1) zur Erzeugung des Sekundärluftstromes (10 bzw. 15) besteht.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß der Zerstäuberdüse (16) in eine von dem Se­ kundärluftstrom (15) beaufschlagte Mischkammer (23) mündet.

3. Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (23) innerhalb eines den Auslaß der Zer­ stäuberdüse (16) stromab überragenden Bereiches einer die Zerstäuberdüse (16) umgebenden Sekundärluft-Ringdüse (18) liegt.

4. Heizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Sekundärluft der Mischkammer (23) über eine, eine drallförmige Strömung erzeugende Einrichtung zugeführt wird.

5. Luftheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Zerstäuberdüse (16) eine mit dem Brenn­ stoff filmartig zu beaufschlagende Schneide (19) derart an­ geordnet ist, daß die die Zerstäuberdüse (16) längs der Oberfläche der Schneide (19) durchströmende Primärluft (10) den Brennstoff an einer stromab liegenden Abreißkante (20) der Schneide (19) zerstäubt.

6. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Sekundär- zu Primärluftstrom (15 bzw. 10) einen Wert von mindestens 5 besitzt.

7. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenkanal- und das Radialgebläse (2 bzw. 1) als eine bauliche Einheit ausgebildet und durch eine gemeinsame Antriebswelle (3) angetrieben sind.

8. Heizgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialgebläse (1) als ein mit der Antriebswelle (3) drehfest verbundenes Laufrad (6) mit einem axialen, ringför­ migen Lufteintrittsabschnitt (12) und einem radialen, vor­ zugsweise schräg radialen Luftaustrittsabschnitt (13), in welchem Laufradschaufeln (11) angeordnet sind, ausgebildet ist.

9. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenkanalgebläse (2) einen stationären Grundkörper (5) und ein mit der Antriebswelle (3) drehfest verbundenes Laufrad (6) aufweist.

10. Luftheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem stationären Grundkörper (5) des Seitenkanalgeblä­ ses (2) stirnseitig ein Antrieb (4) befestigt ist, welcher eine einseitige Antriebswelle (3) in Richtung des Laufrades (6) aufweist.

11. Luftheizgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (6) an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten funktionell einerseits als ein Teil des Radialgebläses (1) und andererseits als ein Teil des Seitenkanalgebläses (2) ausgebildet ist.

12. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Außendurchmessers D des gemeinsamen Laufrades (6) des Radial- und Seitenkanalgebläses (1 bzw. 2) zu der mit Bezug auf das Laufrad (6) radialen Erstreckung d des Seitenkanals (7) des Seitenkanalgebläses (2) d/D ≦ 0,2 beträgt.

13. Heizgerät nach Anspruch 12 mit einem Abmessungsver­ hältnis von d/D = 0,10 bis 0,15.

14. Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Heizgerät, insbeson­ dere für Kraftfahrzeuge, mit einer Luftfördereinrichtung, einer Brennstoff-Zerstäuberdüse und einer Zündeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (24) eine Glühstiftkerze ist.

15. Heizgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühstiftkerze als eine Keramik-Glühstiftkerze aus­ gebildet ist.

16. Heizgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik-Glühstiftkerze im Glühbetrieb einen kleinen, lokal begrenzten, heißesten Bereich (hot spot) besitzt.

17. Heizgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühstiftkerze an einer Stelle angeordnet ist, an der sie nach erfolgtem Zündvorgang und ohne elektrische Energiezufuhr durch die thermische Einwirkung der Flamme auf einem Temperaturniveau gehalten wird, bei der bei kurz­ zeitiger Brennstoffunterbrechung ein automatisches Wieder­ zünden erfolgen kann.