EP0044353A1 - Flame arrester for combustion apparatuses - Google Patents

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EP0044353A1
EP0044353A1 EP80104314A EP80104314A EP0044353A1 EP 0044353 A1 EP0044353 A1 EP 0044353A1 EP 80104314 A EP80104314 A EP 80104314A EP 80104314 A EP80104314 A EP 80104314A EP 0044353 A1 EP0044353 A1 EP 0044353A1
Authority
EP
European Patent Office
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fuel
combustion chamber
flame retardant
return device
combustion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP80104314A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Franz X. Wittek
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0044353A1 publication Critical patent/EP0044353A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating or supervising devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M17/00—Carburettors having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of preceding main groups F02M1/00 - F02M15/00
    • F02M17/30—Carburettors with fire-protecting devices, e.g. combined with fire-extinguishing apparatus
    • F02M17/32—Carburettors with fire-protecting devices, e.g. combined with fire-extinguishing apparatus automatically closing fuel conduits on outbreak of fire

Definitions

  • the invention relates to a flame retardant device for combustion devices operated with solid, liquid or gaseous fuels, for example internal combustion engines, burners for heating and steam generator devices and the like. With external or internal mixture formation.
  • the mixture of plastic and air necessary for operating the internal combustion engine is generated in a carburetor or nebulizer, which is transferred into the combustion chamber by the suction effect of the engine during the intake stroke via the intake manifold and the inlet valve and is then brought to an explosive combustion by ignition with the inlet valve closed in order to carry out the actual work cycle of such an internal combustion engine.
  • the flow away from the nebulizer to the combustion chamber is kept as short as possible. Due to the short flow path, there is a risk that if the inlet valve does not seal exactly, e.g. due to wear on the valve guide, valve breakage or breakage of the valve spring, the hot gases generated during combustion flow back into the intake manifold and ignite the mixture located there that is to be fed to another combustion chamber. This ignited mixture then reaches the nebulizer with its flame front and ignites the fuel in the reservoir, so that it can lead to a total burnout of a vehicle driven by such an internal combustion engine3 within a short period of time.
  • This flashback protection device advantageously prevents a flame front from spreading to fuel-carrying areas of heating and steam generator devices and, in particular, of internal combustion engines.
  • the installation of such a non-return device can be carried out easily and effortlessly in any heating and steam generator device or in any internal combustion engine.
  • the non-return device can be designed as a high-temperature-resistant non-return valve which can be manufactured in series at low manufacturing costs.
  • the kickback protection device can be used, for example, in a simple manner 1 internal combustion engine with external mixture formation are firmly inserted directly into the opening of the intake pipe of the intake manifold.
  • the non-return device can be flange-like and connected to the flange of the inlet connector by means of a tight screw connection. This makes it possible to provide an inlet connection unit consisting of a plurality of inlet connections with a non-return device.
  • the anti-kickback device can be provided with a passage opening which has a corresponding flow profile, by means of which the liquid or gaseous fuel or fuel or the mixture flowing through is additionally swirled.
  • This additional swirling of e.g. A uniform mixture formation is achieved in the mixture of fuel / air flowing through, which can lead to a substantial increase in thermal efficiency.
  • the fuel which has already been atomized by the injection nozzle is subjected to an additional atomization in the flow profile, which likewise leads to an improvement in the thermal efficiency.
  • a non-return device can be arranged, which prevents flashback of a flame front in the fuel injector.
  • a non-return device can be attached to the nozzle body of the fuel injection valve immediately before the fuel injection nozzle. Due to this direct attachment to the nozzle body, the non-return device and the fuel injection valve form a unit that can be easily and effortlessly assembled or disassembled.
  • the fuel pressure line can be connected via the kickback protection device to a pressure control valve connected to the fuel injection pump.
  • the feed line is closed by the fuel injection pump in the event of a fire in the fuel pressure line. This prevents any risk of further fuel being fed into the source of the fire.
  • a power or fuel storage container belonging to a combustion device can be provided at the connection points of the supply and discharge lines with a pressure or temperature-sensitive non-return device which, in the event of a fault, makes the interior of the container gas-tight from the supply and discharge lines closes.
  • This non-return device can be equipped in a temperature-responsive element, for example a bimetal, which changes to the closed position at a correspondingly preset temperature.
  • the non-return device can be equipped with a pressure sensor which changes to the closed position when the non-return pressure is high.
  • FIG. 1 shows a signal coming from a nebulizer 22 suction pipe 12 in which the mixture via the inlet port 11 into the combustion chamber 13 of a multi-cylinder internal-combustion engine ER V is converted with external mixture formation.
  • Each inlet connection 11 is provided with a non-return device 10.
  • This non-return device 10 is positively or non-positively attached in each inlet port 11.
  • the mixture coming from the nebulizer 22 is then introduced into the combustion chamber 13 via the respective non-return devices 10 during the intake stroke.
  • Escaping hot gases which pass as a result of a leaky seat of the inlet valve from the individual combustion chambers 13 into the inlet nozzle 11 are then prevented by the anti-return devices 10 used in each inlet nozzle 11 from entering the intake manifold 12 or the nebulizer 22.
  • FIG. 2 shows a further embodiment corresponding to FIG. 1.
  • a non-return device 10 is attached directly in front of the branch area of the individual inlet connections 11.
  • the anti-kickback device 10 is flange-shaped and connected to a flange 18 of the inlet connection unit 23 by means of a gas-tight screw connection.
  • a combination can ent speaking of Figures 1 and 2 are made.
  • FIG. 3 shows a section of an internal combustion engine with external mixture formation, in which the fuel is introduced into the inlet port 11 of the intake manifold 12 by means of a fuel injection valve 15.
  • a non-return device 10 arranged between the injection nozzle 16 of the fuel injection valve 15 and the inlet valve 14 also prevents, as already described, the hot gases from passing from the combustion chamber 13 into the mixture-leading region of the inlet port 11.
  • the non-return device 10 can be located directly in front of the Fuel injector 16 may be arranged.
  • FIG. 4 shows a section of an internal combustion engine with internal mixture formation, in which the combustion air reaches the combustion chamber 13 via the inlet valve 14. The air subsequently compressed in the combustion chamber 13 is then enriched with fuel by means of a fuel injection valve 15 and brought to self-ignition.
  • a non-return device 10 is arranged between the fuel injection nozzle 16 and the combustion chamber 13.
  • Another non-return device 10 is arranged between the leak oil drain 20 of the fuel injection valve 15 and the leak oil drain line 21, as can be seen from FIG. 4, in order to prevent the flame from spreading into the leak oil in the event of a fire occurring in the leak oil drain line 21 -To prevent drain 20 of the fuel injector 15.
  • FIG. 5 shows a steam generator boiler or a boiler for steam or hot water heating systems 17.
  • the fuel is fed from a fuel tank 24 to the fuel pump 26 via the feed line 25.
  • a fuel line 27 is led from the fuel pump 26 to the exhaust pipe or flue gas pipe 28 of the boiler 17.
  • the fuel which is still in liquid form up to the safety valve 29, is brought after the safety valve 29 into a heat-conducting connection with the exhaust pipe 28 of the boiler 17.
  • the focal Converted material in the gaseous state and fed via the fuel return line 27 to the fuel injection valve or burner nozzle 15, which is not the subject of the present invention.
  • a non-return device 10 is located between the burner nozzle 15 and the combustion chamber 13 of the boiler 17 arranged, which, as already described, prevents flashback of a flame into the burner nozzle 15.
  • the kickback protection device 10 can also be used in a correspondingly described manner in gas turbines or jet engines between the burner nozzle and the combustion chamber.

Abstract

The invention prevents the occurrence of a fire during the operation of combustion apparatuses operated by means of fuels, for example combustion engines and heating devices, in such a manner that between the combustion space (13) and a device for forming a mixture (22) or a fuel injector, a backflash protection device (10) is arranged which prevents hot gases, which come from the combustion space due to a leaky inlet valve, from passing into the fuel feeding devices (12, 22). Furthermore, additional backflash protection devices can be arranged within the fuel line system, which prevent a fire from passing to a fuel pump or the like and to a fuel container due to damaged lines. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flammschutzeinrichtung für mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brenn- bzw. Kraftstoffen betriebene Verbrennungsgeräte, beispielsweise Verbrennungskraftmaschinen, Brenner für Heiz- und Dampferzeugergeräte und dgl. mit äußerer oder innerer Gemischbildung.The invention relates to a flame retardant device for combustion devices operated with solid, liquid or gaseous fuels, for example internal combustion engines, burners for heating and steam generator devices and the like. With external or internal mixture formation.

Bei Verbrennungsgeräten, beispielsweise bei herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen mit äußerer Gemischbildung wird das für das Betreiben der Verbrennungskraftmaschine notwendige Gemisch aus Kunststoff und Luft in einem Vergaser bzw. Vernebler erzeugt, das durch die Saugwirkung des Motors beim Ansaugtakt über das Saugrohr und dem Einlaßventil in den Verbrennungsraum übergeführt und anschließend bei geschlossenem Einlaßventil durch Zündung zum explosionsartigen Verbrennen gebracht wird, um den eigentlichen Arbeitstakt einer solchen Verbrennüngskraftmaschine auszuführen.In combustion devices, for example in conventional internal combustion engines with external mixture formation, the mixture of plastic and air necessary for operating the internal combustion engine is generated in a carburetor or nebulizer, which is transferred into the combustion chamber by the suction effect of the engine during the intake stroke via the intake manifold and the inlet valve and is then brought to an explosive combustion by ignition with the inlet valve closed in order to carry out the actual work cycle of such an internal combustion engine.

Zur Erreichung guter Strömungsverhältnisse ist der Strömungs weg vom Vernebler bis zum Verbrennungsraum möglichst kurz gehalten. Bedingt durch den kurzen Strömungsweg besteht die Gefahr, daß bei nicht exakt abdichtendem Einlaßventil, verursacht z.B. durch Verschleiß der Ventilführung, Ventilbruch oder Bruch der Ventilfeder, die bei der Verbrennung entstehenden Heißgase in das Saugrohr zurückströmen und das dort befindliche Gemisch, das einem anderen Verbrennungsraum zugeführt werden soll, zum Entzünden bringen. Dieses entzündete Gemisch greift dann mit seiner Flammenfront auf den Vernebler über und bringt dessen im Reservoir befindlichen Kraftstoff zum entzünden, so daß es innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu einem totalen Ausbrennen eines mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Gefährte3 führen kann.To achieve good flow conditions, the flow away from the nebulizer to the combustion chamber is kept as short as possible. Due to the short flow path, there is a risk that if the inlet valve does not seal exactly, e.g. due to wear on the valve guide, valve breakage or breakage of the valve spring, the hot gases generated during combustion flow back into the intake manifold and ignite the mixture located there that is to be fed to another combustion chamber. This ignited mixture then reaches the nebulizer with its flame front and ignites the fuel in the reservoir, so that it can lead to a total burnout of a vehicle driven by such an internal combustion engine3 within a short period of time.

Diese Brandgefahr ist auch bei Verbrennungskraftmaschinen mit innerer und äußerer Gemischbildung vorhanden, die mit einem Einspritzventil den Kraftstoff in den Verbrennungsraum bzw. in den Saugkanal einspritzen, und zwar dahingehend, daß die aus Kunststoff bestehende Lecköl-Abflußleitung, die am Kraftstoffeinspritzventil mittels einer Manschette angebracht ist durch Vibration und Temperatureinflüsse undicht werden und somit der, von der Einspritzdüse verdrängt und relativ heiße, Leckbrennstoff durch diese Risse ins Freie treten und sich an den heißen Motorteilen entzünden kann. Die dabei entstehende Flamme kann dann ungehindert in den Lecköl-Anschluß des Kraftstoffeinspritzventiles übertreten, in dem sich größere Mengen Leckbrennstoffe angesammelt haben. Die gleiche Brandgefahr ist auch dann gegeben, wenn bei Reparaturarbeiten das Anbringen einer Manschette an der Lecköl-Abflußleitung vergessen wird. Dabei kann es während dem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu einem Lösen der Lecköl-Abflußleitung von dem Kraftstoffeinspritzventil führen, wobei der relativ heiße Leckkraftstoff sich an den heißen Motorteilen entzünden kann und die Flammen in das Kraftstoffeinspritzventil übertreten.This risk of fire is also present in internal combustion engines with internal and external mixture formation, which inject the fuel into the combustion chamber or into the suction channel with an injection valve, to the extent that the plastic leakage oil drain line, which is attached to the fuel injection valve by means of a sleeve become leaky due to vibration and temperature influences and thus the leaked fuel, displaced by the injection nozzle and relatively hot, can escape through these cracks and ignite on the hot engine parts. The resulting flame can then pass unhindered into the leakage oil connection of the fuel injector, in which large amounts of leakage fuel have accumulated. The same fire risk also exists if a sleeve is forgotten on the leak oil drain line during repair work. It can lead to a detachment of the leakage oil drain line from the fuel injection valve during operation of the internal combustion engine, the relatively hot leakage fuel igniting on the hot engine parts and the flames entering the fuel injection valve.

Statistiken von Autoversicherungsgesellschaften zeigen auf, daß durch diese vorgenannten Mängel volkswirtschaftliche Verluste bedingt durch das Ausbrennen von Kraftfahrzeugen in beträchtlicher Höhe entstehen.Statistics from car insurance companies show that these aforementioned shortcomings result in considerable economic losses due to the burning out of motor vehicles.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die o.g. Mängel zu beseitigen und eine Flammschutzeinrichtung zu schaffen, die ein Übergreifen von entzündetem Brennstoff auf Bereiche in dem der Brennstoff zu- bzw. abgeführt wird, verhindert.In contrast, it is an object of the invention, the above. Eliminate defects and create a flame retardant device that prevents spilled fuel from spreading to areas in which the fuel is supplied or discharged.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß

  • a) bei äußerer Gemischbildung der Einlaßstutzen eines, zu einem Verbrennungsraum führenden, Saugrohres im gemischführenden Bereich, bzw. unmittelbar vor einem, in dem Verbrennungsraum führenden, Einlaßventil mit mindestens einer Rückschlagsicherungseinrichtung versehen ist, die den Verbrennungsraum von einer Gemischbildungseinrichtung zusätzlich neben dem Einlaßventil gasdicht verschließt; bzw.
  • b) bei innerer Gemischbildung ein in den Verbrennungsraum führender, Brenn- bzw. Kraftstoffinjektor durch eine, zwischen dem Verbrennungsraum und der Injektordüse angeordnete, Rückschlagsicherungseinrichtung gasdicht, nach erfolgten Zuführen eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brenn- bzw. Kraftstoffes in den Verbrennungsraum gegenüber dem Verbrennungsraum abschließbar ist.
The object of the invention is achieved in that
  • a) in the case of external mixture formation, the inlet connection piece of a suction pipe leading to a combustion chamber in the mixture-guiding region, or immediately before an inlet valve leading to the combustion chamber, with at least a non-return device is provided, which additionally seals the combustion chamber in a gas-tight manner next to the inlet valve from a mixture-forming device; respectively.
  • b) in the case of internal mixture formation, a fuel or fuel injector leading into the combustion chamber through a non-return device arranged between the combustion chamber and the injector nozzle, after a solid, liquid or gaseous fuel or fuel has been fed into the combustion chamber opposite the combustion chamber is lockable.

Durch diese erfindungsgemäße Rückschlagsicherungseinrichtung wird in vorteilhafter Weise ein Übergreifen einer Flammenfront auf brennstof--führende Bereiche von Heiz- und Dampferzeugergeräten sowie insbesondere von Verbrennungskraftmaschinen unterbunden. Der Einbau einer solchen Rückschlagsicherungseinrichtung kannin jedem Heiz- und Dampferzeugergerät oder in jeder Verbrennungskraftmaschine leicht und mühelos durchgeführt werden.This flashback protection device according to the invention advantageously prevents a flame front from spreading to fuel-carrying areas of heating and steam generator devices and, in particular, of internal combustion engines. The installation of such a non-return device can be carried out easily and effortlessly in any heating and steam generator device or in any internal combustion engine.

In besonders vorteilhafter Weise kann die Rückschlagsicherungs einrichtung als ein hochtemperaturbeständiges Rückschlagventil ausgebildet sein, das serienmäßig bei geringen Herstellkosten gefertigt werden kann. Dabei kann in einfacher Weise die Rückschlagsicherungseinrichtung z.B. bei einer 1 Verbrennungskraftmaschine mit äußerer Gemischbildung direkt in die Öffnung des Einlaßstutzens des Saugrohres fest eingesetzt werden. In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückschlagsicherungseinrichtung flanschartig und mittels einer dichten Schraubverbindung mit dem Flansch des Einlaßstutzens verbunden sein. Dadurch ist es möglich, eine aus mehreren Einlaßstutzen bestehende Einlaßstutzeneinheit mit einer Rückschlagsicherungseinrichtung zu versehen.In a particularly advantageous manner, the non-return device can be designed as a high-temperature-resistant non-return valve which can be manufactured in series at low manufacturing costs. The kickback protection device can be used, for example, in a simple manner 1 internal combustion engine with external mixture formation are firmly inserted directly into the opening of the intake pipe of the intake manifold. In a further advantageous embodiment, the non-return device can be flange-like and connected to the flange of the inlet connector by means of a tight screw connection. This makes it possible to provide an inlet connection unit consisting of a plurality of inlet connections with a non-return device.

In einer weiteren, vorteilhaften Weise kann die Rückschlagsicherungseinrichtung mit einer Durchtrittsöffnung versehen sein, die ein entsprechendes Strömungsprofil aufweist, mittels dem der hindurchströmende flüssige oder gasförmige Brenn- bzw. Kraftstoff oder das Gemisch zusätzlich verwirbelt wird. Durch diese zusätzliche Verwirbelung des z.B. hindurchströmenden Gemisches Brennstoff/Luft wird eine gleichmäßige Gemischbildung erreicht, was zueiner wesentlichen Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades führen kann. Ebenso von Vorteil ist, wenn der bereits durch die Einspritzdüse zerstäubte Brennstoff einer zusätzlichen Zerstäubung im Strömungsprofil unterworfen wird, was ebenso zu einer Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades führt.In a further advantageous manner, the anti-kickback device can be provided with a passage opening which has a corresponding flow profile, by means of which the liquid or gaseous fuel or fuel or the mixture flowing through is additionally swirled. This additional swirling of e.g. A uniform mixture formation is achieved in the mixture of fuel / air flowing through, which can lead to a substantial increase in thermal efficiency. It is also advantageous if the fuel which has already been atomized by the injection nozzle is subjected to an additional atomization in the flow profile, which likewise leads to an improvement in the thermal efficiency.

In einer weiteren, vorteilhaften Weise kann zwischen dem Lecköl-Abfluß des Kraftstoffeinspritzventiles und einer Lecköl-Abflußleitung eine Rückschlagsicherungseinrichtung angeordnet sein, die ein Rückschlagen einer Flammenfront in das Kraftstoffeinspritzventil verhindert.In a further advantageous manner, there can be between the leakage oil drain of the fuel injection valve and a Leak oil drain line a non-return device can be arranged, which prevents flashback of a flame front in the fuel injector.

In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform kann am Düsenkörper des Kraftstoffeinspritzventiles unmittelbar vor der Kraftstoffeinspritzdüse eine Rückschlagsicherungseinrichtung befestigt sein. Durch diese direkte Befestigung am Düsenkörper bildet die Rückschlagsicherungseinrichtung und das Kraftstoffeinspritzventil eine Einheit, die sich leicht und mühelos montieren bzw. demontieren läßt.In a further, particularly advantageous embodiment, a non-return device can be attached to the nozzle body of the fuel injection valve immediately before the fuel injection nozzle. Due to this direct attachment to the nozzle body, the non-return device and the fuel injection valve form a unit that can be easily and effortlessly assembled or disassembled.

In einer weiteren, vorteilhaften Weise kann die Brennstoffdruckleitung über die Rückschlagsicherungseinrichtung mit einem, mit der Kraftstoffeinspritzpumpe verbundenen, Druckregelventil verbunden sein. Durch diese dazwischen angeordnete Rückschlagsicherungseinrichtung wird im Falle eines Brandes in der Brennstoffdruckleitung die Zuführungs leitung von der Kraftstoffeinspritzpumpe verschlossen. Dadurch wird jegliche Gefahr einer weiteren Zuführung von Brennstoff in den Brandherd unterbunden.In a further advantageous manner, the fuel pressure line can be connected via the kickback protection device to a pressure control valve connected to the fuel injection pump. By means of this non-return device arranged in between, the feed line is closed by the fuel injection pump in the event of a fire in the fuel pressure line. This prevents any risk of further fuel being fed into the source of the fire.

Besonders vorteilhaft kann ein zu einem Verbrennungsgerät gehörender Kraft- bzw. Brennstoff-Vorratsbehälter an den Anschlußstellen der Zu- und Abführungsleitungen mit einer druck- bzw. temperaturansprechenden Rückschlagsicherungseinrichtung versehen sein, die im Störungsfalle das Behälterinnere von den Zu- und Abführungsleitungen gasdicht verschließt. Dabei kann diese Rückschlagsicherungseinrichtung in einem temperaturansprechenden Element z.B. ein Bimetall ausgestattet sein, das bei entsprechend voreinstellbarer Temperatur in Schließstellung übergeht. Ebenso kann die Rückschlagsicherungseinrichtung mit einem Druckfühler ausgestattet sein, das bei entsprechend hohem Rückschlagdruck in Schließstellung übergeht.Particularly advantageously, a power or fuel storage container belonging to a combustion device can be provided at the connection points of the supply and discharge lines with a pressure or temperature-sensitive non-return device which, in the event of a fault, makes the interior of the container gas-tight from the supply and discharge lines closes. This non-return device can be equipped in a temperature-responsive element, for example a bimetal, which changes to the closed position at a correspondingly preset temperature. Likewise, the non-return device can be equipped with a pressure sensor which changes to the closed position when the non-return pressure is high.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigen:

  • Figur 1 schematische Darstellung eines von einem - Vernebler kommenden Saugrohres mit in jedem Einlaßstutzen eingesetzten Rückschlagsicherungseinrichtungen;
  • Figur 2 ein Saugrohr entsprechend der Figur 1 mit einer flanschartig ausgebildeten Rückschlagsicherungseinrichtung;
  • Figur 3 Ausschnitt einer VerbrennungskraftmaschinE mit äußerer Gemischbildung, bei der die Zuführung des Brennstoffes durch Einspritzen erfolgt;
  • Figur 4 Ausschnitt aus einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Gemischbildung; und
  • Figur 5 Schema für einen mit flüssigem Brennstoff zu betreibenden Dampferzeugerkessel.
Show it:
  • Figure 1 is a schematic representation of a suction pipe coming from a nebulizer with non-return devices installed in each inlet connection;
  • Figure 2 shows a suction pipe according to Figure 1 with a flange-like non-return device;
  • Figure 3 section of an internal combustion engine with external mixture formation, in which the fuel is supplied by injection;
  • FIG. 4 section from an internal combustion engine with internal mixture formation; and
  • 5 shows a diagram for a steam generator boiler to be operated with liquid fuel.

Die Figur 1 zeigt ein von einem Vernebler 22 kommendes Saugrohr 12 in dem das Gemisch über die Einlaßstutzen 11 in den Verbrennungsraum 13 einer mehrzylindrigen Ver- brennungskraftmaschine mit äußerer Gemischbildung übergeführt wird. Jeder Einlaßstutzen 11 ist mit einer Rückschlagsicherungseinrichtung 10 versehen. Diese Rückschlagsicherungseinrichtung 10 wird in jeden Einlaßstutzen 11 form- bzw. kraftschlüssig angebracht. Das vom Vernebler 22 kommende Gemisch wird dann während des Ansaugtaktes über die jeweiligen Rückschlagsicherungseinrichtungen 10 in den Verbrennungsraum 13 eingeführt. Austretende Heißgase die infolge eines undichten Sitzes des Einlaßventiles aus den einzelnen Verbrennungsräumen 13 in die Einlaßstutzen 11 übertreten, werden dann durch die in jeden Einlaßstutzen 11 eingesetzten Rückschlagsicherungseinrichtungen 10 daran gehindert, in das Saugrohr 12 bzw. in den Vernebler 22 über zutreten.1 shows a signal coming from a nebulizer 22 suction pipe 12 in which the mixture via the inlet port 11 into the combustion chamber 13 of a multi-cylinder internal-combustion engine ER V is converted with external mixture formation. Each inlet connection 11 is provided with a non-return device 10. This non-return device 10 is positively or non-positively attached in each inlet port 11. The mixture coming from the nebulizer 22 is then introduced into the combustion chamber 13 via the respective non-return devices 10 during the intake stroke. Escaping hot gases which pass as a result of a leaky seat of the inlet valve from the individual combustion chambers 13 into the inlet nozzle 11 are then prevented by the anti-return devices 10 used in each inlet nozzle 11 from entering the intake manifold 12 or the nebulizer 22.

Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform entsprechend der Figur 1. Gemäß der Figur 2 ist eine Rückschlagsicherung - einrichtung 10 direkt vor dem Abzweigungsbereich der einzelnen Einlaßstutzen 11 angebracht. Zur Erleichterung einer Montage bzw. Demontage ist die Rückschlagsicherungseinrichtung 10 flanschartig ausgebildet und mittels einer gasdichten Schraubverbindung mit einem Flansch 18 der Einlaßstutzeneinheit 23 verbunden. In einer weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsform kann eine Kombination entsprechend der Figuren 1 und 2 vorgenommen werden.FIG. 2 shows a further embodiment corresponding to FIG. 1. According to FIG. 2, a non-return device 10 is attached directly in front of the branch area of the individual inlet connections 11. To facilitate assembly and disassembly, the anti-kickback device 10 is flange-shaped and connected to a flange 18 of the inlet connection unit 23 by means of a gas-tight screw connection. In a further, not shown, embodiment, a combination can ent speaking of Figures 1 and 2 are made.

Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Verbrennungskraftmaschine mit äußerer Gemischbildung, bei der der Kraftstoff mittels eines Kraftstoffeinspritzventiles 15 in den Einlaßstutzen 11 des Saugrohres 12 eingeführt wird. Eine zwischen der Einspritzdüse 16 des Kraftstoffeinspritzventiles 15 und dem Einlaßventil 14 angeordnete Rückschlagsicherungseinrichtung 10 verhindert ebenfalls, wie bereits beschrieben, ein Übertreten der Heißgase aus dem Verbrennungsraum 13 in den gemischführenden Bereich des Einlaßstutzens 11. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Rückschlagsicherungseinrichtung 10 direkt vor der Kraftstoffeinspritzdüse 16 angeordnet sein.FIG. 3 shows a section of an internal combustion engine with external mixture formation, in which the fuel is introduced into the inlet port 11 of the intake manifold 12 by means of a fuel injection valve 15. A non-return device 10 arranged between the injection nozzle 16 of the fuel injection valve 15 and the inlet valve 14 also prevents, as already described, the hot gases from passing from the combustion chamber 13 into the mixture-leading region of the inlet port 11. In an embodiment not shown, the non-return device 10 can be located directly in front of the Fuel injector 16 may be arranged.

Die Figur 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Gemischbildung, bei der die Verbrennungsluft über das Einlaßventil 14 in den Verbrennungsraum 13 gelangt. Die anschließend in dem Verbrennungsraum 13 komprimierte Luft wird dann mittels eines Kraftstoffeinspritzventiles 15 mit Kraftstoff angereichert und zur Selbstzündung gebracht.FIG. 4 shows a section of an internal combustion engine with internal mixture formation, in which the combustion air reaches the combustion chamber 13 via the inlet valve 14. The air subsequently compressed in the combustion chamber 13 is then enriched with fuel by means of a fuel injection valve 15 and brought to self-ignition.

Um ebenfalls ein Übertreten von Heißgasen aus dem Verbrennungsraum 13 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 15 zu verhindern, ist zwischen der Kraftstoffeinspritzdüse 16 und dem Verbrennungsraum 13 eine Rückschlagsicherungseinrichtung 10 angeordnet. Eine weitere Rückschlagsicherungseinrichtung 10 ist zwischen dem Lecköl-Abfluß 20 des Kraftstoffeinspritzventiles 15 und der Lecköl-Abflußleitung 21, wie aus der Figur 4 zu ersehen ist, angeordnet, um bei einem entstehenden Brand in der Lecköl-Abflußleitung 21 ein Übergreifen der Flamme in den Lecköl-Abfluß 20 des Kraftstoffeinspritzventiles 15 zu verhindern.In order to also transfer hot gases from the combustion chamber 13 to the fuel injection valve 15 prevent, a non-return device 10 is arranged between the fuel injection nozzle 16 and the combustion chamber 13. Another non-return device 10 is arranged between the leak oil drain 20 of the fuel injection valve 15 and the leak oil drain line 21, as can be seen from FIG. 4, in order to prevent the flame from spreading into the leak oil in the event of a fire occurring in the leak oil drain line 21 -To prevent drain 20 of the fuel injector 15.

Die Figur 5 zeigt einen Dampferzeugerkessel oder einen Kessel für Dampf- oder Warmwasserheizungsanlagen 17. Von einem Brennstofftank 24 wird der Brennstoff über die Zuführungsleitung 25 der Brennstoffpumpe 26 zugeführt. Von der Brennstoffpumpe 26 ist eine Brennstoffleitung 27 zu dem Abgasstutzen oder Rauchgasstutzen 28 des Kessels 17 geführt. Der Brennstoff, der bis zu dem Sicherheitsventil 29 noch in flüssiger Form vorliegt, wird nach dem Sicherheitsventil 29 in wärmeleitender Verbindung mit dem Abgasstutzen 28 des Kessels 17 gebracht. Dabei wird der Brenn-. stoff in gasförmigen Zustand übergeführt und über die Brennstoff-Rückleitung 27 dem Brennstoffeinspritzventil bzw. Brennerdüse 15 zugeführt, was jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.FIG. 5 shows a steam generator boiler or a boiler for steam or hot water heating systems 17. The fuel is fed from a fuel tank 24 to the fuel pump 26 via the feed line 25. A fuel line 27 is led from the fuel pump 26 to the exhaust pipe or flue gas pipe 28 of the boiler 17. The fuel, which is still in liquid form up to the safety valve 29, is brought after the safety valve 29 into a heat-conducting connection with the exhaust pipe 28 of the boiler 17. The focal. Converted material in the gaseous state and fed via the fuel return line 27 to the fuel injection valve or burner nozzle 15, which is not the subject of the present invention.

Zwischen der Brennerdüse 15 und dem Verbrennungsraum 13 des Kessels 17 ist eine Rückschlagsicherungseinrichtung 10 angeordnet, die wie bereits beschrieben, daß Rückschlagen einer Flamme in die Brennerdüse 15 verhindert.A non-return device 10 is located between the burner nozzle 15 and the combustion chamber 13 of the boiler 17 arranged, which, as already described, prevents flashback of a flame into the burner nozzle 15.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Rückschlagsicherungseinrichtung 10 in entsprechend beschriebener Weise auch in Gasturbinen bzw. Strahltriebwerken zwischen Brennerdüse und Brennkammer eingesetzt werden.In an embodiment not shown, the kickback protection device 10 can also be used in a correspondingly described manner in gas turbines or jet engines between the burner nozzle and the combustion chamber.

Claims (9)

1.) Flammschutzeinrichtung für mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brenn- bzw. Kraftstoffen betriebene Verbrennungsgeräte, beispielsweise Verbrennungskraftmaschinen, Brenner für Heiz- und Dampferzeugergeräte und dgl. mit äußerer oder innerer Gemischbildung, dadurch gekennzeichnet, daß a) bei äußerer Gemischbildung der Einlaßstutzen (11) eines, zu einem Verbrennungsraum (13) führenden, Saugrohres (12) im gemischführenden Bereich, bzw. unmittelbar vor einem, in den Verbrennungsraum (13) führenden, Einlaßventil (14) mit mindestens einer Rückschlagsicherungseinrichtung (10) versehen ist, die den Verbrennungsraum (13) von einer Gemischbildungseinrichtung zusätzlich neben dem Einlaßventil (14) gasdicht verschließt; bzw. b) bei innerer Gemischbildung ein in den Verbrennungsraum (13) führenden Brenn- bzw- Kraftstoffinjektor (15) durch eine, zwischen dem Verbrennungsraum 13 und der Injektordüse (16) angeordnete, Rückschlagsicherungseinrichtung (10) gasdicht, nach erfolgten! Zuführen eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brenn- bzw. Kraftstoffes in den Verbrennungsraum (13), gegenüber dem Verbrennungsraum (13) abschließbar ist. 1.) Flame retardant device for combustion devices operated with solid, liquid or gaseous fuels, for example internal combustion engines, burners for heating and steam generating devices and the like. With external or internal mixture formation, characterized in that a) in the case of external mixture formation of the inlet nozzle (11) of a suction pipe (12) leading to a combustion chamber (13) in the mixture-guiding region, or immediately before an inlet valve (14) leading into the combustion chamber (13) with at least one non-return device (10) is provided, which additionally seals the combustion chamber (13) in a gas-tight manner by a mixture formation device next to the inlet valve (14); respectively. b) in the case of internal mixture formation, a fuel or fuel injector (15) leading into the combustion chamber (13) through a non-return device (10), arranged between the combustion chamber 13 and the injector nozzle (16), gas-tight, after this has taken place! Supply of a solid, liquid or gaseous Fuel or fuel in the combustion chamber (13), with respect to the combustion chamber (13) can be locked. 2.) Flammschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagsicherungseinrichtung (10) ein hochtemperaturbeständiges Rückschlagventil ist.2.) Flame retardant device according to claim 1, characterized in that the non-return device (10) is a high-temperature resistant check valve. 3.) Flammschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagsicherungseinrichtung (10) direkt in die Öffnung des Einlaßstutzens (11) des Saugrohres (12) eingesetzt ist.3.) Flame retardant device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the non-return device (10) is inserted directly into the opening of the inlet connector (11) of the suction pipe (12). 4.) Flammschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagsicherungseinrichtung (10) flanschartig ausgebildet und mittels einer dichten Schraubverbindung mit dem Flansch (18) des Einlaßstutzens (11) verbunden ist.4.) Flame retardant device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the anti-kickback device (10) is flange-like and is connected to the flange (18) of the inlet connector (11) by means of a tight screw connection. 5.) Flammschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagsicherungseinrichtung (10) mit einer Durchtrittsöffnung versehen ist, die ein entsprechendes Strömungsprofil aufweist, mittels dem der hindurchströmende flüssige oder gasförmige Brenn- bzw. Kraftstoff oder das Gemisch zusätzlich verwirbelt wird.5.) Flame retardant device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the anti-kickback device (10) is provided with a passage opening which has a corresponding flow Mung profile, by means of which the liquid or gaseous fuel or fuel flowing through or the mixture is additionally swirled. 6.) Flammschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lecköl-Abfluß (20) des Kraftstoffeinspritzventiles (15) und einer Lecköl-Abflußleitung (21) eine Rückschlagsicherungseinrichtung (10) angeordnet ist.6.) Flame retardant device according to claim 1, characterized in that a non-return device (10) is arranged between the leak oil drain (20) of the fuel injection valve (15) and a leak oil drain line (21). 7.) Flammschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Düsenkörper des Kraftstoffeinspritzventiles (15) unmittelbar vor der Kraftstoffeinspritzdüse (16) eine Rückschlagsicherungseinrichtung (10) befestigt ist.7.) F flame protection device according to claim 1, characterized in that a non-return device (10) is attached to the nozzle body of the fuel injection valve (15) immediately before the fuel injection nozzle (16). 8.) Flammschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffdruckleitung (19) über die Rückschlagsicherungseinrichtung (10) mit einem, mit der Kraftstoffeinspritzpumpe verbundenen, Druckregelventil verbunden ist.8.) Flame retardant device according to claim 1, characterized in that the fuel pressure line (19) via the non-return device (10) is connected to a pressure control valve connected to the fuel injection pump. 9.) Flammschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu einem Verbrennungsgerät gehörender Kraft- bzw. Brennstoffvorratsbehälter an den Anschlußstellen der Zu- und Abführungsleitungen mit einer druck- bzw. temperaturansprechenden Rückschlagsicherungseinrichtung (10) versehen ist, die im Störungsfalle das Behälterinnere von den Zu- und Abführungsleitungen gasdicht verschließt.9.) Flame retardant device according to claim 1, characterized in that a power or fuel reservoir belonging to a combustion device the connection points of the supply and discharge lines is provided with a pressure or temperature-sensitive non-return device (10) which, in the event of a fault, seals the inside of the container from the supply and discharge lines in a gas-tight manner.
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