ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ВОЗДУШНОГО ОТОПИТЕЛЯ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к горелочным устройствам и может быть использована, в частности, в устройствах для отопления салонов автотранспортных средств.
Известно горелочное устройство (патент RU №2209373, МПК F23D 5/06, опубл. 27.07.2003), в котором воздух для горения подается через сопло, из которого выходит как в центральное отверстие, так и в боковые окна, формируясь в виде объемных струй. Подача воздуха для горения в виде объемных струй приводит к тому, что при смешивании с парами топлива процесс горения происходит на границе струй, там где воздух успел перемешаться с парами топлива. Отсюда процесс перемешивания воздуха с парами топлива имеет достаточно большую продолжительность как по времени, так и по длине, что приводит к неустойчивой работе камеры сгорания, особенно на переходных режимах, к низкой полноте сгорания топлива и, соответственно, низкому коэффициенту полезного действия и в результате - высокой эмиссии вредных продуктов сгорания.
Известна горелка для отопителя, в частности автомобильный (патент РФ №2270401, МПК F23D 14/20, B60H 1/22, опубликовано: 20.02.2006, содержащая камеру сгорания и отводящую продукты сгорания из камеры сгорания жаровую трубу с приближенной к камере сгорания входной зоной, из которой продукты сгорания поступают в жаровую трубу, и выходной зоной, в которую продукты сгорания выходят из жаровой трубы, а также, по меньшей мере, одну промежуточную выходную зону между входной и выходной зонами, в которую из жаровой трубы может выходить часть продуктов сгорания, причем жаровая труба имеет, по меньшей мере, в одной промежуточной выходной зоне, по меньшей мере, одно промежуточное выходное отверстие, при этом жаровая труба имеет, по меньшей мере, два отрезка, а в переходной зоне между лежащим против потока по отношению к направлению (R) течения продуктов сгорания в жаровой трубе отрезком и лежащим по течению потока отрезком предусмотрено, по меньшей мере, одно промежуточное выходное отверстие, причем расположенный против потока отрезок жаровой трубы имеет большее сечение, чем расположенный по течению потока отрезок. Расположенный по течению потока отрезок жаровой трубы входит в расположенный против потока отрезок жаровой трубы и, по меньшей мере, часть промежуточного выходного отверстия выполнена в зоне нахлеста расположенного против потока и расположенного по течению потока отрезков жаровой трубы.
Известно горелочное устройство (патент №2427757, МПК F23D5/06, опубл. 27.08.2011), наиболее близкое к - заявляемому и принятое за прототип, содержащее воздушный завихритель, корпус с внутренним испарительным слоем, торцевым фланцем и свечным штуцером со свечой накаливания, стабилизатор пламени и жаровую трубу, причем устройство дополнительно содержит воздушный штуцер, в котором выполнено множество отверстий, и огневой завихритель, установленный коаксиально внутри корпуса после воздушного штуцера с возможностью закрутки потока в направлении противоположном закрутке потока в воздушном завихрителе и позволяет повысить эффективность работы горелочного устройства, за счет введения дополнительного завихрителя, а также более равномерного распределения воздуха, подаваемого для горения. Однако в известном горелочном устройстве увеличиваются его габариты.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель заключается в повышении эффективности горелочного устройства, за счет эффективного сгорания топливо-воздушной смеси в ограниченном объеме и снижения выброса вредных веществ.
Технический результат достигается тем, что в горелочном устройстве воздушного отопителя салона автомобиля, содержащем воздушную форсунку с отверстиями, корпус с внутренним испарительным слоем, торцевым фланцем и свечным штуцером со свечой накаливания, камеру сгорания и жаровую трубу, завихритель, установленный коаксиально оси корпуса после воздушной форсунки с возможностью закрутки потока в направлении, противоположном закрутке потока в воздушной форсунке, топливопровод и топливный канал, новым является то, что свеча накаливания расположена непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя, топливный канал расположен непосредственно перед испарительным слоем и имеет кольцевой незамкнутый контур, отверстия воздушной форсунки ориентированы вдоль испарительного слоя и вдоль осевой линии.
Испарительный слой выполнен из жаропрочного пенометалла NiFeCrAl, повышенной пористости.
На фигуре 1 представлен продольный разрез горелочного устройства.
На фигуре 2 представлен вид А фигуры 1.
На фигуре 3 представлено сечение Б-Б фигуры 1.
Устройство состоит из следующих элементов; 1 воздушная форсунка: 2 корпус; 3 - испарительный слой; 4 - торцевой фланец; 5 - свечной штуцер; 6 - свеча накаливания; 7 - камера сгорания;8 - жаровая труба; 9 завихритель; 10 топливопровод; 11 - топливный канал.
Горелочное устройство воздушного отопителя салона автомобиля, содержит воздушную форсунку 1 с отверстиями, корпус 2 с внутренним испарительным слоем 3, торцевым фланцем 4 и свечным штуцером 5 со свечой накаливания 6, камеру сгорания 7 и жаровую трубу 8, завихритель 9, установленный коаксиально оси корпуса 2 после воздушной форсунки 1 с возможностью закрутки потока в направлении, противоположном закрутке потока в воздушной форсунке 1, топливопровод 10 и топливный канал 11. Свеча накаливания 6 расположена непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя 3. Топливный канал 11 расположен непосредственно перед испарительным слоем 3 и имеет кольцевой незамкнутый контур. По периметру кольцевого контура выполнены отверстия или щели для равномерного распределения топлива по испарительному слою 4. Отверстия воздушной форсунки 1 ориентированы вдоль испарительного слоя 3, то есть перпендикулярно осевой линии, а также вдоль осевой линии.
Работает горелочное устройство следующим образом. Воздух, нагнетаемый вентилятором (на фигуре не показан), подается через воздушную форсунку 1 и распределяется через боковые отверстия вдоль испарительного слоя 3 и вдоль осевой линии (воздух предварительно закручен против хода часовой стрелки). Второй поток воздуха подается в камеру сгорания 7, через завихритель 8, закручивая поток в направлении хода часовой стрелки. Одновременно подается топливо через топливопровод 10 в топливный канал 11, который имеет кольцевой незамкнутый контур, тем самым пропитывая испарительный слой 3 по всей поверхности. Своевременно происходит нагрев свечи накаливания 6, что обеспечивает воспламенение полученной топливо-воздушной смеси.
Особенность горелочного устройства заключается в отсутствии первичной камеры сгорания, свеча накаливания 6 располагается непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя 3, подогрев, воспламенение и смесеобразование происходит непосредственно в одной камере сгорания 7. Воздушные потоки направлены таким образом, что после воспламенения, подаваемый воздух закручивается в противоположном направлении от первичной подачи, что позволяет обеспечивать максимально эффективное сгорание топливо-воздушной смеси непосредственно в камере сгорания 7, что обеспечивает хорошую теплопередачу в жаровой трубе 8 и минимизирует дымность отработавших газов.
Эффективность испарения подаваемого топлива обеспечивается оригинальным испарителем. В данной конструкции испарителя применен жаропрочный пенометалл NiFeCrAl, повышенной пористости, что дает максимальную поверхность испарения в данных объемах. В аналогичных конструкциях ранее производителями использовалась металлическая тканая сетка, которая не позволяла достигать таких результатов.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить КПД изделия в целом, уменьшить его габариты и снизить выхлопы вредных веществ.