Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Brenner für eine mobile, brennstoffbetriebene Heizvorrichtung, insbesondere für eine Fahrzeugheizvorrichtung, und eine mobile, brennstoffbetriebene Heizvorrichtung, insbesondere eine Fahrzeugheizvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Brenners.

Brenner, insbesondere Verdampferbrenner werden insbesondere in mit flüssigem Kraftstoff betriebenen Stand- und /oder Zusatzheizungen insbesondere für Fahrzeuge eingesetzt werden. Ein solcher Brenner kann eine Verdampferaufnahmeanordnung umfassen. In Fig. 1 ist eine Verdampferaufnahmeanordnung 2 nach dem Stand der Technik dargestellt. In solchen Verdampferbrennern wird flüssiger Brennstoff über eine Brennstoffzufuhrleitung in einen Verdampfer 3 eingeleitet. Als Verdampfer selbst können z.B. Metallfaservliese eingesetzt werden. Der Verdampfer saugt sich insbesondere über Kapillarwirkung mit flüssigem Brennstoff voll und verteilt flüssigen Brennstoff. Mittels der Wärme, die durch einen Glühstift 11 oder ein Zündelement bereitgestellt wird, wird flüssiger Brennstoff verdampft und gezündet, so dass eine Verbrennung des Brennstoffes unter Zufuhr von Luft erfolgen kann. Dazu sind Luftzufuhröffnungen 12 in einer Umfangswandung 8 angeordnet. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2018 111 636 Al bekannt.

Nach dem Stand der Technik ist aus der DE 10 2005 032 980 B4 ein Verdampferverbrenner bekannt, welcher ein Brennkammergehäuse umfasst, in dem in einem schalenartigen Träger ein Verdampfermedium aufgenommen ist. Im Bodenbereich des Brennkammergehäuses ist eine Brennstoffzuleitung aufgenommen. Das Brennkammergehäuse weist eine Umfangswandung auf, welche mit genau einer Reihe von in Umfangsrichtung angeordneter Luftzufuhröffnungen versehen ist. Die Luftzuführöffnungen haben jeweils eine radiale Erstreckungsrichtung, d. h. parallel zu einer

Umfangswandungsnormalen. Eine solche Belochung der Brennkammer hat den Nachteil, dass Brennstoff und Luft in der Brennkammer inhomogen verteilt sind und somit die Verbrennung Undefiniert abläuft im Sinne eines idealen Verbrennungsprozesses, der sich durch eine vollständige und emissionsarme Verbrennung auszeichnet. Dabei können Rußbildung und stark erhöhte NOx- Emissionen auftreten. Üblicherweise kann über eine empirische Auslegung der Belochung die Verteilung von Luft und Brennstoff und somit die Verbrennung verbessert werden.

Aus der DE 10 2012 211 932 B3 ist eine weitere Brennkammerbaugruppe bekannt. Diese Brennkammerbaugruppe weist eine Mehrzahl von Verbrennungslufteintrittsöffnungen auf, von denen mindestens eine der Verbrennungslufteintrittsöffnungen eine bezüglich einer Flächennormalen der Umfangswandung im Bereich der Verbrennungslufteintrittsöffnung geneigte Öffnungslängsachse aufweist. Die Verbrennungslufteintrittsöffnungen können in mehreren Reihen angeordnet sein. Dabei können die Verbrennungslufteintrittsöffnungen verschiedener Reihen unterschiedliche Neigungswinkel der Öffnungslängsachsen aufweisen. Die Verbrennungslufteintrittsöffnung ist insbesondere soweit geneigt, dass bezüglich einer Betrachtung in Richtung der Flächennormalen keine Rest- Radialöffnung vorhanden ist. Bei einem hohen Neigungswinkel größer 40 ist insbesondere die Eindringtiefe nicht ausreichend. Aus der DE 30 10 078 Al ist eine weitere Heizvorrichtung für einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenner bekannt. Die Heizvorrichtung weist einen Niederdruckzerstäuber auf. In einer Umfangswandung weist die Heizvorrichtung schrägverlaufende Drallöffnungen auf. Bei typischen Wandstärken im Bereich von 1,0 bis 2,0 mm ist die Wandstärke einer Umfangswandung noch zu gering, um eine Drallunterstützung in allen Betriebszuständen sicherzustellen. Weiterhin bedingt sich fertigungstechnisch z.B. beim Urformen, dass gebrochenen Kanten oder Fasen an den Öffnungen, insbesondere Drallöffnungen, entstehen und somit ein Luftzufuhröffnungskanal einer Drallöffnung effektiv kürzer und somit weniger effizient ist. Eine Verdickung der Umfangswand wiederum verschlechtert den Thermalhaushalt eines Brenners.

Aufgabe der Erfindung ist es einen verbesserten Brenner für eine mobile, brennstoffbetriebene Heizvorrichtung und eine mobile, brennstoffbetriebene Heizvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Brenners anzugeben.

Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich des Brenners durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, hinsichtlich der Heizvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst, hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruches 15 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Brenner für ein mobiles, brennstoffbetriebenes Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfasst: einen Verdampferaufnahmekörper zum Aufnehmen einer Verdampferbaugruppe zum Verteilen und Verdampfen flüssigen Brennstoffs und zumindest eine Brennstoffzufuhrleitung zum Zuführen flüssigen Brennstoffs zu der Verdampferbaugruppe. Die Verdampferbaugruppe umfasst vorzugsweise einen Verdampfer. Ein Verdampfer kann zum Beispiel aus einem Metallgitter oder einem porösen Material mit einer großen Oberfläche gebildet sein. Unter einem Brenner wird im Sinne dieser Erfindung eine Bauteilanordnung, insbesondere ein Bauteil verstanden, welchem Brennstoff und Brennluft für eine Umsetzung in Wärme, insbesondere für einen Verbrennungsprozess, zugeführt werden. Der Brenner weist eine Brennkammer auf. Der Brenner weist eine Umfangswandung mit einer Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen auf. Vorzugsweise begrenzt die Umfangswandung die Brennkammer teilweise.

Die Umfangswandung weist zumindest in einem ersten Bereich, der eine der Luftzufuhröffnungen umgibt, eine erhöhte Dicke gegenüber einem zweiten Bereich auf, welcher zwischen zwei Luftzuführöffnungen liegt. Eine Luftzufuhröffnung hat eine Einlassöffnung auf einer Außenseite der Umfangswandung und eine Auslassöffnung auf einer Innenseite der Umfangswandung. Zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung ist ein Luftzufuhröffnungskanal der Luftzufuhröffnung ausgebildet. Durch die Aufdickung im ersten Bereich verlängert sich der Luftzufuhröffnungskanal der Luftzufuhröffnung. Unter „Aufdickung" ist die Änderung bzw. ein Unterschied von der Dicke im zweiten Bereich, d.h. der Dicke der Umfangswandung selbst, zu einem ersten Bereich zu verstehen. Eine gezielte Aufdickung im Bereich einer Luftzufuhröffnung hat den Vorteil, dass die Wandstärke der Umfangswandung im Allgemeinen gering gehalten werden kann und gleichzeitig eine Führungslänge eines Luftzufuhröffnungskanals erhöht werden kann. Bei einem Luftzufuhröffnungskanal, welcher senkrecht zur Umfangswandung angeordnet ist, kann eine erhöhte Eindringtiefe des Luftstrahls durch die erhöhte Führungslänge erzielt werden, bei einem schrägstehenden oder geneigten Luftzufuhröffnungskanal kann eine Verdrallung oder Verwirbelung der Luft durch die erhöhte Führungslänge erhöht werden. Ein solcher Brenner eignet sich insbesondere für einen Einsatz im Dauerbrennbetrieb oder mit sehr starker Teillastabsenkung. Ein Brenner- Kennfeld kann erweitert werden und Brennstoffgemische können eingesetzt werden. In Ausgestaltung sind die Luftzufuhröffnungen entlang von zumindest zwei, insbesondere zwei bis vier, Reihen in Umfangsrichtung der Umfangswandung angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Umfangswandung zumindest einen Vorsprung auf, der eine Öffnungsfläche der Luftzufuhröffnung umfasst, wobei der Vorsprung auf einer Innenseite der Umfangswandung oder auf einer Außenseite der Umfangswandung angeordnet ist. Bei Anbringen eines Vorsprungs auf einer Innenseite der Umfangswandung ist es insbesondere möglich, dass eine verdrahte Luftführung nicht unmittelbar an der Wandung verläuft, sondern sich abgehoben in einem gewünschten Abstand von der Umfangswandung bildet. Es ist auch möglich, dass ein erster Bereich durch zwei sich auf beiden Seiten der Umfangswandung gegenüberliegenden Vorsprüngen gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist dabei eine Grundfläche der sich gegenüberliegenden Vorsprünge deckungsgleich. Gegebenenfalls kann auch zumindest ein Vorsprung auf einer Innenseite der Umfangswandung und ein Vorsprung auf einer Außenseite der Umfangswandung angeordnet sein, insbesondere im Bereich derselben Luftzufuhröffnung (oder ggf. auch im Bereich verschiedener Luftzufuhröffnungen).

Zweckmäßigerweise ist der Vorsprung in einem Außenbereich zumindest teilweise abgeschrägt. Eine Abschrägung, insbesondere eine Abschrägung um den gesamten Vorsprung verbessert eine Luftführung im Bereich des Vorsprungs.

In einer Ausgestaltung umfassen Luftzufuhröffnungen erste Luftzufuhröffnungen mit einer ersten Öffnungslängsachse, einer ersten Eintrittsfläche und einer ersten Austrittsfläche und zweite Luftzufuhröffnungen mit einer zweiten Öffnungslängsachse, einer zweiten Eintrittsfläche und einer zweiten Austrittsfläche. Dabei bildet die erste Öffnungslängsachse einen ersten Winkel zu einer Umfangswandungsnormalen der ersten Luftzufuhröffnung. Die zweite Öffnungslängsachse bildet einen zweiten (vom ersten Winkel abweichenden, insbesondere vom ersten Winkel betragsmäßig abweichenden) Winkel zu einer Umfangswandungsnormalen der zweiten Luftzufuhröffnung.

Zweckmäßigerweise ist/sind der erste Winkel und/oder der zweite Winkel so gewählt, dass die erste Eintrittsfläche und die erste Austrittsfläche bzw. die zweite Eintrittsfläche und die zweite Austrittsfläche in Projektionsrichtung der Umfangswandungsnormalen zumindest teilweise überlappen. Durch diese Ausgestaltung ist eine Restöffnung in einer Umfangsnormalenrichtung gegeben.

In einer weiteren Ausgestaltung betragen der erste Winkel und der zweite Winkel maximal 40° und/oder beträgt ausschließlich der erste Winkel 0°.

Der erste Winkel und/oder der zweite Winkel kann/können in einer Ebene liegen, die von der Umfangswandungsnormalen und einer Umfangsrichtung (am Ort der jeweiligen Luftzufuhröffnung) aufgespannt ist. Alternativ oder zusätzlich kann/können der erste Winkel und/oder der zweite Winkel in einer (jeweiligen) Ebene liegen, die von der jeweiligen Reihe aufgespannt ist.

In einer alternativen Ausführungsform kann/können der erste Winkel und/oder der zweite Winkel in einer Ebene liegen, die von der Umfangswandungsnormalen (am Ort der jeweiligen Luftzufuhröffnung) und einer Zentralachse der Umfangswandung aufgespannt ist. Insbesondere kann/können der erste Winkel und/oder der zweite Winkel in einer Ebene liegen, die von der Umfangsnormalen (am Ort der jeweiligen Luftzufuhröffnung) und einer Senkrechten zu einer Ebene, die von der jeweiligen Reihe aufgespannt ist, aufgespannt sein.

Alternativ kann/können der erste Winkel und/oder der zweite Winkel schräg zu einer (bzw. der obigen) Ebene verlaufen, die von der

Umfangswandungsnormalen und einer Umfangsrichtung am Ort der jeweiligen Luftzufuhröffnung aufgespannt ist. Alternativ oder zusätzlich kann/können der erste Winkel und/oder der zweite Winkel schräg zu einer Ebene verlaufen, die von der jeweiligen Reihe (von Luftzufuhröffnungen) aufgespannt ist.

In Ausgestaltung umfassen die Luftzufuhröffnungen weiterhin dritte Luftzufuhröffnungen oder dritte und vierte Luftzufuhröffnungen, welche einen von dem ersten Winkel und dem zweiten Winkel verschiedenen dritten Winkel und optional vierten verschiedenen Winkel aufweisen. Die Luftzufuhröffnungen können eine Vielzahl von Luftzufuhröffnungen mit jeweils verschiedenen Winkeln umfassen. Auch wenn im Prinzip jede Luftzufuhröffnung eine zu allen anderen Luftzufuhröffnungen verschiedenen Winkel aufweisen kann, ist die genaue Auslegung des Brenners z. B. mittels Strömungssimulation dann aufwendig.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind zumindest in Umfangsrichtung benachbarte Luftzufuhröffnungen, insbesondere in alle Richtungen benachbarte Luftzufuhröffnungen, Luftzufuhröffnungen mit verschiedenen Winkeln. Dieses wird z.B. durch eine Anordnung erreicht, in der sich erste und zweite Luftzufuhröffnung abwechseln. Die nächste Reihe kann dann versetzt anfangen.

Insbesondere können die Luftzufuhröffnungen entlang der Umfangsrichtung in einem periodischen Muster angeordnet sein, wobei insbesondere alle Reihen von Luftzufuhröffnungen dasselbe Muster aufweisen. Ein solches Muster kann z. B. A-B-A-B; A-B-C-A-B-C, A-A-B-B-A-A-B-B, A-A-B-A-A-B, A-B-C-B-A-B-C sein.

Weiterhin können die Luftzufuhröffnungen achsensymmetrisch bezüglich der Zentralachse der Umfangswandung angeordnet sein.

Zweckmäßigerweise sind die Luftzufuhröffnungen entlang der Umfangsrichtung in einem gleichen Abstand angeordnet. Dabei können nur die Luftzufuhröffnungen einer jeweiligen Reihe einen gleichen Abstand zueinander aufweisen oder in allen Reihen einen gleichen Abstand zueinander aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung weist die Umfangswandung ausschließlich im ersten Bereich erster Luftzufuhröffnungen oder ausschließlich im ersten Bereich zweiter Luftzufuhröffnungen eine erhöhte Dicke auf. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Umfangswandung im ersten Bereich erster Luftzufuhröffnungen eine erste Aufdickung auf und im ersten Bereich zweiter Luftzufuhröffnungen eine zweite Aufdickung auf, wobei die erste Aufdickung und die zweite Aufdickung eine unterschiedliche Dicke haben.

Die Luftzufuhröffnungen können entlang der Umfangsrichtung in einem gleichen Abstand angeordnet sein.

Zweckmäßigerweise weist die Dicke der Wandung in einem zweiten Bereich 0,5 bis 3,0 mm, bevorzugt 1,0 bis 2,0 mm auf und/oder die Dicke der Wandung in einem ersten Bereich ist um 0,2 bis 3,0 mm erhöht (gegenüber dem zweiten Bereich).

In einer Ausgestaltung weist die Umfangswandung in Umfangsrichtung periodisch erste Bereich mit einer erhöhten Dicke auf.

In einer Ausgestaltung ist die Umfangswandung an einem Verdampferaufnahmekörper angeordnet. Ein solcher

Verdampferaufnahmekörper weist zweckmäßigerweise eine Bodenbereich auf. Die Umfangswandung erstreckt sich vorteilhafterweise vom Bodenbereich. Die Brennstoffzufuhrleitung kann in den Bodenbereich den Verdampferaufnahmekörpers münden.

Das erfindungsgemäße mobile Heizgerät, insbesondere mobile Fahrzeugheizgerät umfasst einen erfindungsgemäßen Brenner. Eine solche Heizvorrichtung ist insbesondere zur Verwendung in Landfahrzeugen geeignet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Brenners, insbesondere eines erfindungsgemäßen Brenners umfasst: Wählen einer ersten Dicke der Umfangswandung,

Wählen zumindest einer Erhöhung der Dicke für die ersten Bereiche in Abhängigkeit von einem Winkel der Luftzufuhröffnungen zu einer Normalen der Umfangswandung,

Ausbilden von ersten Bereichen insbesondere durch Aufbringen von Vorsprüngen auf die Umfangswandung.

Alternativ kann auch eine Umfangswandung mit einer zweiten Dicke bereitgestellt werden und dann in den zweiten Bereichen die Materialdicke abgetragen werden.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer Prinzipskizze:

Fig. 1 Verdampferaufnahmeanordnung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 Verdampferaufnahmekörper mit teilweise schrägen

Luftzufuhröffnungen (nicht gemäß dieser Erfindung);

Fig. 3 Schnitt entlang einer Reihe von Luftzufuhröffnungen des Verdampferaufnahmekörper nach Fig. 2;

Fig. 4 erste Ausgestaltung eines Verdampferaufnahmekörpers;

Fig. 5 Schnitt entlang einer Reihe von Luftzufuhröffnungen einer zweiten Ausgestaltung und

Fig. 6 Schnitt entlang einer Reihe von Luftzufuhröffnungen einer dritten Ausgestaltung. Fig. 2 zeigt einen Verdampferaufnahmekörper 2 (nicht gemäß dieser Erfindung). Der Verdampferaufnahmekörper 2 weist einen Bodenbereich 6 auf. In den Bodenbereich mündet eine Brennstoffzufuhrleitung 4. Die Brennstoffzufuhrleitung 4 kann zum Beispiel als Rohr ausgeführt sein. Der Bodenbereich 6 weist in der gezeigten Darstellung eine Vertiefung auf, welche zur Aufnahme einer Verdampferbaugruppe geeignet ist.

Vom Bodenbereich 6 erstreckt sich ein Umfangswandung 8. Die Umfangswandung ist abschnittsweise zylindrisch und abschnittsweise kegelförmig ausgestaltet. Eine ausschließlich zylindrische Ausgestaltung ist alternativ auch möglich. In einem unteren, d.h. Bodenbereichs 6 nahen, Abschnitt der Umfangswandung ist ein Aufnahmeelement 10 angeordnet, welches zur Aufnahme eines Zündelements und/oder eines Flammwächters geeignet ist. Die vom Bodenbereich aus gemessene Flöhe des Aufnahmeelements 10 ist insbesondere auf die Größe der Verdampferbaugruppe abgestimmt.

In der Umfangswandung 8 ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 12 vorgesehen. Im gezeigten Beispiel sind die Luftzufuhröffnungen 12 in zwei Reihen 20, 22 in Umfangsrichtung angeordnet. Eine Anordnung in nur einer Reihe oder in mehreren Reihen ist jedoch auch möglich. In Fig. 2 ist die Anzahl von Luftzufuhröffnungen in der Reihe 20 größer als in der Reihe 22. In der Reihe 20 variiert darüber hinaus der Abstand zwischen den Luftzufuhröffnungen 12.

In der Reihe 22 sind hier erste und zweite Luftzufuhröffnungen 14, 15 angeordnet und in der Reihe 20 sind dritte und vierte Luftzufuhröffnungen 16, 17 angeordnet.

Die erste Luftzufuhröffnung 14 ist hier mit einem ersten Winkel al von 0° ausgeführt. In diesem Fall ist die Umfangswandungsnormale 8a, d.h. die Senkrechte der Umfangswand 8, im Bereich der ersten Luftzufuhröffnung 14 und eine erste Öffnungslängsachse 14a parallel zu einander. Bei zylindrisch ausgeführter Luftzufuhröffnung 14 überlappen die erste Eintrittsfläche 14b und die erste Austrittsfläche 14c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a vollständig, siehe auch Fig. 3.

Die zweite Luftzufuhröffnung 15 ist hier schräg ausgebildet. Die zweite Öffnungslängsachse 15a der zweiten Luftzufuhröffnung 15 und die Umfangswandungsnormale 8a im Bereich der zweiten Luftzufuhröffnung 15 stehen in einem zweiten Winkel a2 zueinander. Dieser zweite Winkel a2 liegt in diesem Fall ausschließlich in einer durch die Umfangswandungsnormalen 8a und der Umfangsrichtung aufgespannten Ebene. Bei zylindrisch ausgeführter zweiter Luftzufuhröffnung 15 überlappen die zweite Eintrittsfläche 15b und die zweite Austrittsfläche 15c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a teilweise.

Die dritte Luftzufuhröffnung 16 ist hier mit einem dritten Winkel a3 von 0° ausgeführt. In diesem Fall ist die Umfangswandungsnormale 8a, d.h. die Senkrechte der Umfangswand 8, im Bereich der dritten Luftzufuhröffnung 16 und eine dritte Öffnungslängsachse 16a parallel zu einander. Bei zylindrisch ausgeführter Luftzufuhröffnung überlappen die dritte Eintrittsfläche 16b und die dritte Austrittsfläche 16c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a vollständig.

Die vierte Luftzufuhröffnung 17 ist hier schräg ausgebildet. Die vierte Öffnungslängsachse 17a der vierten Luftzufuhröffnung 17b und die Umfangswandungsnormale 8a im Bereich der zweiten Luftzufuhröffnung stehen in einem vierten Winkel a4 zueinander. Dieser vierte Winkel a4 liegt in diesem Fall ausschließlich in einer durch die Umfangswandungsnormalen 8a und der Zentralachse aufgespannten Ebene. Bei zylindrisch ausgeführter vierter Luftzufuhröffnung 17 überlappen die vierte Eintrittsfläche 17b und die vierte Austrittsfläche 17c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a teilweise. Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Schnitt durch eine Reihe von Luftzufuhröffnungen des Verdampferaufnahmekörpers nach Fig. 2 (nicht nach dieser Erfindung). In dem gezeigten Schnitt sind periodisch erste Luftzufuhröffnungen 14, zweite Luftzufuhröffnungen 15 angeordnet. Die Periodizität ist hier A-B-B-A-B-B...Die Winkel al und a2 sollen in dieser Abbildung ausschließlich in der dargestellten Ebene liegen. Die erste Luftzufuhröffnung 14 verläuft hier senkrecht zur Umfangswandung 8. Somit liegen Umfangswandungsnormale 8a und erste Öffnungslängsachse 14a übereinander. Auf der Innenseite der Umfangswandung 8 ist die erste Austrittsfläche 14c der ersten Luftzufuhröffnung 14 angeordnet und auf der Außenseite der Umfangswandung 8 ist die erste Eintrittsfläche 14b angeordnet. Die erste Eintrittsfläche 14b und die erste Austrittsfläche 14c überlappen in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a vollständig.

Die zweite Luftzufuhröffnung 15 verläuft schräg. Somit liegen Umfangswandungsnormale 8a und zweite Öffnungslängsachse 15a in einem zweiten Winkel a2 zueinander. Auf der Innenseite der Umfangswandung 8 ist die zweite Austrittsfläche 15c der zweiten Luftzufuhröffnung 15 angeordnet und auf der Außenseite der Umfangswandung 8 ist die zweite Eintrittsfläche 15b angeordnet. Die zweite Eintrittsfläche 15b und die zweite Austrittsfläche 15c überlappen in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a teilweise. Somit ist in Blickrichtung entlang der Umfangswandungsnormalen 8a eine Öffnung vorhanden. Die Umfangswandung weist eine einheitliche Dicke t auf.

Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung eines Brenners mit einem Verdampferaufnahmekörper 2. Der Verdampferaufnahmekörper 2 weist einen Bodenbereich 6 auf. In den Bodenbereich mündet eine Brennstoffzufuhrleitung 4. Die Brennstoffzufuhrleitung kann zum Beispiel als Rohr ausgeführt sein. Der Bodenbereich 6 weist in der gezeigten Darstellung eine Vertiefung auf, welche zur Aufnahme einer Verdampferbaugruppe geeignet ist. Vom Bodenbereich 6 erstreckt sich ein Umfangswandung 8. Die Umfangswandung ist abschnittsweise zylindrisch und abschnittsweise kegelförmig ausgestaltet. Eine ausschließlich zylindrische Ausgestaltung ist alternativ auch möglich. In einem unteren, d.h. Bodenbereichs 6 nahen, Abschnitt der Umfangswandung 8 ist ein Aufnahmeelement 10 angeordnet, welches zur Aufnahme eines Zündelements und/oder eines Flammwächters geeignet ist. Die vom Bodenbereich aus gemessene Höhe des Aufnahmeelements 10 ist insbesondere auf die Größe der Verdampferbaugruppe abgestimmt.

In der Umfangswandung 8 ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 12 vorgesehen. Im gezeigten Beispiel sind die Luftzufuhröffnungen 12 in zwei Reihen 20, 22 in Umfangsrichtung angeordnet. Eine Anordnung in nur einer Reihe oder in mehreren Reihen ist jedoch auch möglich. In Fig. 4 ist die Anzahl von Luftzufuhröffnungen in der Reihe 20 größer als in der Reihe 22. In der Reihe 20 variiert darüber hinaus der Abstand zwischen den Luftzufuhröffnungen 20.

In der Reihe 22 sind hier erste und zweite Luftzufuhröffnungen 14, 15 angeordnet und in der Reihe 20 sind dritte und vierte Luftzufuhröffnungen 16, 17 angeordnet. Es könnte sich in alternativen Ausgestaltungen jedoch auch ausschließlich um erste Luftzufuhröffnungen 14 oder ausschließlich um erste und zweite Luftzufuhröffnungen 14, 15 handeln.

Die erste Luftzufuhröffnung 14 ist hier mit einem ersten Winkel al von 0° ausgeführt. In diesem Fall ist die Umfangswandungsnormale 8a, d.h. die Senkrechte der Umfangswand, im Bereich der Luftzufuhröffnung und eine erste Öffnungslängsachse 14a parallel zu einander. Bei zylindrisch ausgeführter Luftzufuhröffnung überlappen die erste Eintrittsfläche 14b und die erste Austrittsfläche 14c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a vollständig. Die zweite Luftzufuhröffnung 15 ist hier schräg ausgebildet. Die zweite Öffnungslängsachse 15a der zweiten Luftzufuhröffnung 15 und die Umfangswandungsnormale 8a im Bereich der zweiten Luftzufuhröffnung stehen in einem zweiten Winkel a2 zueinander. Dieser zweite Winkel a2 liegt in diesem Fall ausschließlich in einer durch die Umfangswandungsnormalen 8a und der Umfangsrichtung aufgespannten Ebene. Bei zylindrisch ausgeführter zweiter Luftzufuhröffnung überlappen die zweite Eintrittsfläche und die zweite Austrittsfläche in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen teilweise. Im Bereich der zweiten Luftzufuhröffnungen 15 sind jeweils auf einer Innenseite der Umfangswandung Vorsprünge 30 ausgebildet. Die Vorsprünge 30 weisen in Sichtrichtung eine Torform auf, das heißt die Vorsprünge erstrecken sich zum unteren kegelförmigen Bereich der Umfangswandung. Eine teilweise umlaufende Seitenwand 34 jedes Vorsprungs 30 ist abgeschrägt.

Die dritte Luftzufuhröffnung 16 ist hier mit einem dritten Winkel a3 von 0° ausgeführt. In diesem Fall ist die Umfangswandungsnormale, d.h. die Senkrechte der Umfangswand, im Bereich der Luftzufuhröffnung und eine dritte Öffnungslängsachse parallel zu einander. Bei zylindrisch ausgeführter Luftzufuhröffnung überlappen die dritte Eintrittsfläche 16b und die dritte Austrittsfläche 16c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen vollständig.

Die vierte Luftzufuhröffnung 17 ist hier schräg ausgebildet. Die vierte Öffnungslängsachse 17a der vierten Luftzufuhröffnung 17b und die Umfangswandungsnormale 8a im Bereich der vierten Luftzufuhröffnung stehen in einem vierten Winkel a4 zueinander. Dieser vierte Winkel a4 liegt in diesem Fall ausschließlich in einer durch die Umfangswandungsnormalen und der Zentralachse aufgespannten Ebene. Bei zylindrisch ausgeführter vierter Luftzufuhröffnung überlappen die vierte Eintrittsfläche 17b und die vierte Austrittsfläche 17c in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a teilweise. Fig. 5 zeigt einen beispielhaften Schnitt durch die Reihe 22 von Luftzufuhröffnungen des Verdampferaufnahmekörpers nach Fig. 4. In dem gezeigten Schnitt sind periodisch erste Luftzufuhröffnungen 14, zweite Luftzufuhröffnungen 15 angeordnet. Die Periodizität ist hier A-B-B-A-B-B...Die Winkel al und a2 sollen in dieser Abbildung ausschließlich in der dargestellten Ebene liegen. Die erste Luftzufuhröffnung 14 verläuft hier senkrecht zur Umfangswandung 8. Somit liegen Umfangswandungsnormale 8a und erste Öffnungslängsachse 14a übereinander. Auf der Innenseite der Umfangswandung ist die erste Austrittsfläche 14c der ersten Luftzufuhröffnung 14 angeordnet und auf der Außenseite der Umfangswandung 8 ist die erste Eintrittsfläche 14b angeordnet. Die erste Eintrittsfläche 14b und die erste Austrittsfläche 14c überlappen in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a vollständig. Im Bereich der ersten Luftzufuhröffnung 14 hat die Umfangswandung die Umfangswandungsdicke. Es liegt keine Aufdickung vor. Ein Luftzufuhröffnungskanal der ersten Luftzufuhröffnung 14 ist somit relativ kurz.

Die zweite Luftzufuhröffnung 15 verläuft schräg. Somit liegen Umfangswandungsnormale 8a und zweite Öffnungslängsachse 15a übereinander in einem zweiten Winkel a2 zueinander. Auf der Innenseite der Umfangswandung 8 ist die zweite Austrittsfläche 15c der zweiten Luftzufuhröffnung 15 angeordnet und auf der Außenseite der Umfangswandung 8 ist die zweite Eintrittsfläche 15b angeordnet. Die zweite Eintrittsfläche 15b und die zweite Austrittsfläche 15c überlappen in Projektion entlang der Umfangswandungsnormalen 8a teilweise. Somit ist in Blickrichtung entlang der Umfangswandungsnormalen 8a eine Öffnung vorhanden. Auf der Innenseite der Umfangswandung sind um die zweiten Luftzufuhröffnungen erste Vorsprünge 30 angeordnet. Die ersten Vorsprünge 30 weisen im gezeigten Beispiel an der jeweiligen Austrittsfläche der zweiten Luftzufuhröffnung 15 eine gleiche Dicke auf. Auf einer von der Austrittsfläche der zweiten Luftzufuhröffnung 15 wegweisenden Seite weist der Vorsprung 30 abgeschrägte Seitenwände 34 auf. Es liegt eine Aufdickung vor. Ein Luftzufuhröffnungskanal der zweiten Luftzufuhröffnung 15 ist somit relativ lang und verbessert somit den Drall der Verbrennungsluft.

Fig. 6 zeigt einen beispielhaften Schnitt durch eine Reihe von Luftzufuhröffnungen einer alternativen Ausgestaltung eines Verdampferaufnahmekörpers. Abweichend von dem in Fig. 5 gezeigten Schnitts sind statt der ersten Vorsprünge 30 auf der Innenseite zweite Vorsprünge 32 auf der Außenseite der Umfangswandung angeordnet. Die zweiten Vorsprünge sind auch hier im Bereich der zweiten Luftzufuhröffnungen 15 angeordnet. In dieser Ausgestaltung ist die Umfangswandung auf einer Innenseite abgesehen von den Austrittsflächen glatt bzw. ohne Vorsprung ausgebildet.

Auch wenn die Erfindung am Beispiel eines Brenners mit einem Verdampferaufnahmekörpers dargestellt ist, kann eine Umfangswandung mit den oben beschriebenen Luftzufuhröffnungen auch anderweitig im Brenner z.B. mit einem Gehäuse, als separates Bauteil angeordnet sein.

Bezugszeichenliste

2 Verdampferaufnahmekörper

4 Brennstoffzufuhrleitung

6 Bodenbereich

8 Umfangswandung

8a Umfangswandungsnormale 10 Aufnahmeelement

12 Luftzufuhröffnung

14 erste Luftzufuhröffnung

14a erste Öffnungslängsachse

14b erste Eintrittsfläche

14c erste Austrittsfläche

15 zweite Luftzufuhröffnung

15a zweite Öffnungslängsachse

15b zweite Eintrittsfläche

15c zweite Austrittsfläche

16 dritte Luftzufuhröffnung 16a dritte Öffnungslängsachse

16b dritte Eintrittsfläche

16c dritte Austrittsfläche

17 vierte Luftzufuhröffnung

17a vierte Öffnungslängsachse

17b vierte Eintrittsfläche

17c vierte Austrittsfläche

20 Reihe

22 Reihe

30 erster Vorsprung

32 zweiter Vorsprung 34 abgeschrägte Seitenwände al erster Winkel a2 zweiter Winkel a3 dritter Winkel a4 vierter Winkel t Dicke