專利名稱：噴霧燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴霧燃燒器，特別是用于汽車停車供暖裝置中，具有一個(gè)用于提供燃料的噴霧噴嘴、一個(gè)點(diǎn)火裝置和一個(gè)燃燒室。
在不同的使用領(lǐng)域中，例如在燃燒燃料的汽車輔助加熱器中以及在汽車停車供暖裝置中，必須提供例如用于在一個(gè)燃燒器中燃燒的液體燃料并使其處于一種適合于燃燒的狀態(tài)。
一種已知的特別是用于汽車停車供暖裝置或其它移動(dòng)單元中的裝置包含一個(gè)有抽吸能力的物體，如一個(gè)纖維網(wǎng)，它通過一個(gè)燃料輸送管道被供給液態(tài)燃料。通過輸入燃燒空氣流使得被輸入有抽吸能力的該物體中的燃料被蒸發(fā)，然后可以借助于例如一個(gè)熾熱塞被點(diǎn)燃。
盡管這種汽化液體燃料的方式具有優(yōu)點(diǎn)，但這種裝置也有缺點(diǎn)。在燃燒裝置中所使用的這種蒸發(fā)器中，必須用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能形成可利用的火焰，這對(duì)裝備了這種蒸發(fā)器的燃燒器的起動(dòng)時(shí)間產(chǎn)生不利影響。
為了回避這些缺點(diǎn)，必須開發(fā)用噴霧噴嘴取代該蒸發(fā)裝置的噴霧燃燒器。但已經(jīng)表明，在噴霧燃燒器中所使用的噴霧噴嘴并不能在任何情況下都產(chǎn)生所要求的燃料噴霧。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種噴霧燃燒器，這種噴霧燃燒器可以在燃燒器快速起動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的燃料噴霧以及實(shí)現(xiàn)燃燒器的高效率，并且，這種噴霧燃燒器可以簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)地制成和運(yùn)行。
按照本發(fā)明，對(duì)于這種類型的噴霧燃燒器，該任務(wù)的解決方案是，在該噴霧噴嘴的噴嘴座前面連接一個(gè)導(dǎo)流空氣的裝置，該裝置對(duì)流入噴霧噴嘴中的燃燒空氣施加一種渦流作用。通過使噴嘴空氣產(chǎn)生渦流可以明顯改善噴霧質(zhì)量并從而改善噴霧燃燒器的效率，因?yàn)橛捎谧饔昧饲邢蜻\(yùn)動(dòng)分量而使燃燒空氣或噴嘴空氣的速度提高。
本發(fā)明的有利方案在從屬權(quán)利要求中給出。
如果在該裝置的后面安置一個(gè)文杜里擴(kuò)散器，隨著渦流的提高擴(kuò)散器的張開角度符合目的地增大。
在一個(gè)有利的方案中，導(dǎo)流空氣的裝置具有渦流葉片，這些渦流葉片在燃燒空氣流通向噴霧噴嘴的途徑上對(duì)其施加渦流作用。
符合目的的是，渦流葉片安置在一個(gè)裝在噴嘴座上的支座上，各兩個(gè)渦流葉片與支座和噴嘴座一起形成一個(gè)錐形通道。通過相對(duì)于一個(gè)徑向平面調(diào)整渦流葉片的角度可以調(diào)整切向空氣分量并從而調(diào)整噴嘴空氣渦流。在此，渦流葉片近似徑向或基本朝徑向傾斜地安置。渦流葉片可以在流動(dòng)方向上平坦地或彎曲地構(gòu)成。
按照另一種優(yōu)選方案規(guī)定，導(dǎo)流空氣的裝置具有一個(gè)缽形套，在該套上構(gòu)成軸向鉆孔和切向鉆孔，該套固定在噴嘴座上，其中這種固定可以形狀結(jié)合或材料結(jié)合地形成?；蛘呖梢詫⒃撎撞逖b在噴嘴座上。
軸向鉆孔和切向鉆孔這樣相互協(xié)調(diào)，使得燃燒空氣受到確定的渦流作用。這樣，通過選擇切向鉆孔和軸向鉆孔的大小、布置和構(gòu)造可以決定渦流的特性。
噴霧噴嘴優(yōu)選具有一個(gè)內(nèi)部橫截面，該內(nèi)部橫截面在其延伸部上具有一種壓力分布，這種壓力分布至少在緊靠燃料自燃料輸送裝置的出口周圍具有相對(duì)于作用在燃料輸送裝置中的壓力下降的值。壓力下降的量度這樣選擇，使得燃料被從燃料輸送裝置中抽吸出來并在那里被噴霧。噴霧噴嘴的該內(nèi)部橫截面符合目的地作為一個(gè)文杜里噴嘴構(gòu)成。
從參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述中可以得知本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)。圖示為

圖1以縱向剖面示意圖示出本發(fā)明噴霧噴嘴的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖2以立體圖示出圖1所示噴霧燃燒器的導(dǎo)流空氣的裝置；圖3以縱向剖面示意圖示出本發(fā)明噴霧噴嘴的一個(gè)第二優(yōu)選實(shí)施例；圖4以沿圖3中線A-A的橫向剖面示意圖示出圖3所示實(shí)施例的導(dǎo)流空氣裝置；圖5以圖4所示橫向剖面示意圖示出導(dǎo)流空氣裝置的另一種構(gòu)型。
一個(gè)特別用于汽車停車供暖裝置中的噴霧燃燒器包含(見圖1)一個(gè)具有噴嘴座3的噴霧噴嘴2、一個(gè)用于將液態(tài)燃料輸送到噴霧噴嘴2的噴霧區(qū)域6中的燃料供給裝置4和一個(gè)燃燒室8，該燃燒室被一個(gè)作為周邊邊界的熱屏蔽件9包圍。在噴霧嘴2的噴嘴座3前面連接一個(gè)導(dǎo)流空氣的裝置10，該裝置對(duì)流入噴霧噴嘴2中的噴嘴空氣施加渦旋作用。在圖1所示的實(shí)施例中，噴霧噴嘴2作為文杜里噴嘴構(gòu)成，它具有一個(gè)空氣流入通道5和向流動(dòng)方向擴(kuò)寬的噴霧區(qū)域6，并且被通過導(dǎo)流空氣的裝置10流入噴霧噴嘴2中的噴霧氣流流經(jīng)。一個(gè)液體或燃料輸送裝置11、例如一個(gè)燃料針伸入到噴霧噴嘴2的空氣流入通道5中(還見圖2)，燃料輸送裝置11具有一個(gè)確定設(shè)置的出口13。在此，燃料輸送裝置11最好位于噴霧噴嘴2或文杜里噴嘴的空氣流入通道5和噴霧區(qū)域6的中心軸線7上。
如果噴霧噴嘴2中流過燃燒空氣流，則在噴霧噴嘴2中形成一種壓力分布，其中在空氣流入通道5中首先產(chǎn)生一個(gè)高的靜態(tài)壓力，該壓力沿朝向噴霧區(qū)域6的流動(dòng)方向下降并且在待噴霧燃料的燃料輸送裝置11的出口13上達(dá)到其最小值。從燃料輸送裝置11輸送到出口13的燃料在從出口13中排出時(shí)由于該處的高的氣流速度而分裂，從而被噴霧，由此，從燃料輸送裝置11輸送到出口13的燃料被以一種方式抽吸。燃料輸送裝置11可以是一個(gè)管道，一個(gè)燃料針或一個(gè)射流噴嘴，以便將待噴霧的燃料近似無壓力地輸送到文杜里噴嘴中。
由于圖1所示燃燒器實(shí)施形式中的噴霧噴嘴2承受高的熱負(fù)荷，它最好用陶瓷制成。陶瓷材料作為可與鋼互相替代使用的材料具有有意義的熱機(jī)械性能方面優(yōu)點(diǎn)，例如具有較低的熱傳導(dǎo)能力以及較低的熱延伸系數(shù)。
在圖1所示的噴霧燃燒器實(shí)施形式中，導(dǎo)流空氣的裝置10包含一個(gè)與噴嘴座3的端面15隔開距離安置并且作為圓盤構(gòu)成的支座12，該支座與噴嘴座3的端面15一起形成一個(gè)環(huán)縫隙14。在支座12上安置了渦流葉片17，它們朝向噴嘴座3的端面15并且在安裝狀態(tài)下貼靠在其上。渦流葉片17在支座12上分別在穿過由燃料輸送裝置11形成的支座12中心點(diǎn)的徑向上錯(cuò)開安置，以產(chǎn)生一個(gè)切向流動(dòng)分量。各兩個(gè)渦流葉片17與支座12和噴嘴座3一起形成一個(gè)錐形通道19(見圖2)。通過環(huán)縫隙14流進(jìn)的燃燒空氣流在流入噴霧噴嘴2時(shí)被渦流葉片17和錐形通道19施加一種渦流作用。
在圖1所示的實(shí)施形式中，熱屏蔽件9和燃燒室8在其底上具有二次空氣孔16，它們可以分布在熱屏蔽件9的底的一個(gè)環(huán)形邊緣區(qū)域內(nèi)。在圖1中只舉例示出這些二次空氣孔16中的兩個(gè)。此外也可以在熱屏蔽件9的側(cè)壁或周邊壁上設(shè)置二次空氣孔。燃燒室8的熱屏蔽件9作為單獨(dú)的構(gòu)件通過一個(gè)密封件18和一個(gè)法蘭20例如借助螺栓23固定安裝在噴嘴座3上。法蘭20包含一個(gè)另外的導(dǎo)流空氣的裝置21，其用于使通過二次空氣孔16流入燃燒室8中的二次空氣形成渦流。該導(dǎo)流空氣的裝置21同樣在一個(gè)環(huán)縫隙22中包含近似徑向安置的渦流葉片25，它們按已描述過的方式使得產(chǎn)生切向流動(dòng)分量而形成渦流。
此外，噴霧燃燒器在燃燒室8內(nèi)在燃料噴霧方向上在火焰區(qū)內(nèi)包含一個(gè)攔擋件，該攔擋件最好是一個(gè)擋盤24，該擋盤可以錐形、凸形或凹形地構(gòu)成。在本實(shí)施形式中，擋盤24作為帶有逆著燃料噴霧方向的突緣26的盤，呈缽形構(gòu)成，其中擋盤24的直徑小于燃燒室8的直徑，并且擋盤24的直徑與燃燒室8的直徑之比優(yōu)選在0.6到0.9之間。擋盤24借助固定片28固定在熱屏蔽件9上。擋盤24到燃料輸送裝置11的出口13上的燃料噴霧點(diǎn)的軸向距離與燃燒室8直徑之比優(yōu)選在0.3到0.6之間。用虛線示意性示出的點(diǎn)火裝置29用于點(diǎn)燃被噴霧的燃料，其接著文杜里噴嘴安置在燃燒室8內(nèi)。
噴霧燃燒器的一個(gè)第二實(shí)施形式(見圖3和4，其中與第一實(shí)施形式中相同的元件用相同的參考標(biāo)號(hào)表示)包含一個(gè)導(dǎo)流空氣的裝置10′，該裝置具有一個(gè)缽形的套30，在該套的底中構(gòu)成軸向通氣口3、例如軸向鉆孔，在其周邊壁33中構(gòu)成周邊通氣口34，這些周邊通氣口由于其方向也被稱為切向孔。套30固定在噴霧噴嘴2的噴嘴座3上，例如通過插裝在噴嘴座3上或通過其它的形狀結(jié)合連接、可傳遞力的連接或材料結(jié)合的連接。軸向鉆孔32和切向鉆孔34這樣相互協(xié)調(diào)，使得流入空氣流入通道15、然后流入噴霧區(qū)域16中的燃燒空氣被施加一種確定的渦流作用。
圖4舉例示出軸向的通氣口或軸向鉆孔32和周邊通氣口或切向鉆孔34在套30中的一種安置。通過改變開口或鉆孔32、34的數(shù)量及其大小和安置可以按照要求調(diào)整燃燒空氣流的渦流。
在圖5中示出的缽形套30在其周邊壁33上具有通氣口35，它們朝向套30的中心分別由一個(gè)空氣導(dǎo)流葉片36限定邊界。流入的燃燒空氣通過空氣導(dǎo)流葉片36被作用一個(gè)切向流動(dòng)分量。
顯然，也可以通過組合兩個(gè)實(shí)施形式中的各個(gè)特征來調(diào)整到所期望的空氣導(dǎo)流效果。
參考標(biāo)號(hào)2 噴霧噴嘴 3 噴嘴座4 燃料供給裝置 5 空氣流入通道6 噴霧區(qū)域 7 中心軸線8 燃燒室9 熱屏蔽件10 導(dǎo)流空氣的裝置 10′ 導(dǎo)流空氣的裝置11 燃料輸送裝置 12 支座13 出口 14 環(huán)縫隙15 端面 16 二次空氣17 渦流葉片 18 密封件19 通道 20 法蘭21 導(dǎo)流空氣的裝置 22 環(huán)縫隙24 擋盤 25 渦流葉片26 突緣 28 固定片29 點(diǎn)火裝置 30 套32 軸向鉆孔 33 周邊壁34 通氣口 35 通氣口36 空氣導(dǎo)流葉片
權(quán)利要求
1.噴霧燃燒器，特別是使用在汽車停車供暖裝置中，具有一個(gè)用于提供燃料的噴霧噴嘴(2)、一個(gè)點(diǎn)火裝置以及一個(gè)燃燒室(8)，其特征在于，在噴霧噴嘴(2)的噴嘴座(3)前面連接一個(gè)導(dǎo)流空氣的裝置(10，10′)，該裝置對(duì)流入噴霧噴嘴(2)的燃燒空氣施加一個(gè)渦流作用。
2.按權(quán)利要求1所述的噴霧燃燒器，其特征在于，導(dǎo)流空氣的裝置(10)具有渦流葉片(17)。
3.按權(quán)利要求2所述的噴霧燃燒器，其特征在于，渦流葉片(17)安置在一個(gè)安裝在噴嘴座(3)上的支座(12)上，并且，各兩個(gè)渦流葉片(17)與支座(12)和噴嘴座(3)一起形成一個(gè)錐形通道(19)。
4.按權(quán)利要求1所述的噴霧燃燒器，其特征在于，導(dǎo)流空氣的裝置(10′)具有一個(gè)固定在噴嘴座(3)上的缽形套(30)，該缽形套具有在其中構(gòu)成的軸向通氣口(32)和在一個(gè)周邊壁(33)中形成的周邊通氣口(34；35)。
5.按權(quán)利要求4所述的噴霧燃燒器，其特征在于，周邊通氣孔(34)是接近周邊壁(33)的切向形成的鉆孔。
6.按權(quán)利要求4或5所述的噴霧燃燒器，其特征在于，在周邊通氣口(35)上安置了空氣導(dǎo)流葉片(36)。
7.按權(quán)利要求4至6之一所述的噴霧燃燒器，其特征在于，軸向通氣口(32)與周邊通氣口(34；35)這樣相互協(xié)調(diào)，使得燃燒空氣被施加確定的渦流作用。
8.按權(quán)利要求4至7之一所述的噴霧燃燒器，其特征在于，套(30)與噴嘴座(3)形狀結(jié)合地連接。
9.按權(quán)利要求4至7之一所述的噴霧燃燒器，其特征在于，套(30)與噴嘴座(3)材料結(jié)合地連接。
10.按權(quán)利要求4至7之一所述的噴霧燃燒器，其特征在于，套(30)插裝在噴嘴座(3)上。
11.按前述權(quán)利要求之一所述的噴霧燃燒器，其特征在于，噴霧噴嘴(2)具有一個(gè)內(nèi)部橫截面，它在其整個(gè)延伸部上具有靜態(tài)壓力分布，這種壓力分布至少緊靠燃料自燃料輸送裝置(11)的出口(13)周圍具有其最小值，由此實(shí)現(xiàn)高的流動(dòng)速度，該流動(dòng)速度使燃料被從燃料輸送裝置(11)中拖出并被噴霧。
12.按前述權(quán)利要求之一所述的噴霧燃燒器，其特征在于，噴霧噴嘴(2)是一個(gè)文杜里噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴霧燃燒器,特別是使用在汽車停車供暖裝置中,具有一個(gè)用于提供燃料的噴霧噴嘴(2)、一個(gè)點(diǎn)火裝置(29)以及一個(gè)燃燒室(8),其中為了實(shí)現(xiàn)更細(xì)致的燃料噴霧,在噴霧噴嘴(2)的噴嘴座(3)前面連接一個(gè)導(dǎo)流空氣的裝置(10,10′),該裝置對(duì)流入噴霧噴嘴(2)的燃燒空氣施加一個(gè)渦流作用。
文檔編號(hào)F23D11/24GK1386182SQ01802308
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月6日
發(fā)明者費(fèi)利克斯·沃爾夫, 貝恩特·米特曼, 克里斯蒂娜·扎林格 申請(qǐng)人:韋貝斯托熱系統(tǒng)國(guó)際有限公司