CN104566359A - 用于蒸发燃烧器的燃烧室组件的底部组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于蒸发燃烧器的燃烧室组件的底部组件，尤其用于车辆加热器，包括：底部件，其具有第一底壁以及优选一个从第一底壁的外边缘区域基本上沿底部组件的纵轴线方向延伸的第一周壁；在第一底壁的应面对燃烧室定位的前侧上局部覆盖的多孔蒸发介质；环状保持件，其具有第二周壁和作用在所述多孔蒸发介质上的贴靠区域，其中，该贴靠区域包括从所述第二周壁向径向内部延伸的并且在多孔蒸发介质的径向外部区域中搭接多孔蒸发介质的贴靠区段以及多个从绕纵轴线相继地、彼此有间距地设置的并且朝向多孔蒸发介质延伸的贴靠突出部，其中，多孔蒸发介质在其径向外部区域中至少通过贴靠突出部压靠第一底壁。

Description

用于蒸发燃烧器的燃烧室组件的底部组件
技术领域
本发明涉及一种蒸发燃烧器的燃烧室组件的底部组件，尤其用于车辆加热器，包括：
-具有底壁的底部件，
-在第一底壁的在面对燃烧室定位的前侧上局部覆盖该第一底壁的多孔蒸发介质。
背景技术
DE 10 2005 032 980 A1中公开了一种用于蒸发燃烧器的燃烧室组件，其中，构造一罐状或壳状的底部件，其具有底壁和从该底壁朝燃烧室的方向延伸的周壁。在底部件的这种壳状结构中设置有盘状的多孔蒸发介质。在径向外部包围底部件的壳体件具有径向向内作用的法兰状贴靠区域用于轴向支撑底部件，该法兰状区域一方面搭接底部件的周壁并且另一方面搭接多孔蒸发介质的径向外部区域。在该法兰状贴靠区域和该多孔蒸发介质的径向外部区域之间存在由多孔材料构成的呈环状构造的贴靠中间元件。这个也称为芯环的贴靠中间元件所起的作用是：在由于部件温度相对较低之故燃料从多孔蒸发介质中的蒸发率相对较小的起动阶段中，抑制在多孔蒸发介质的径向外部区域内燃料以液态的或滴状的形式排出。
底部件与包围该底部件的壳体件的轴向束缚保持通过锁扣在壳体件上的卡环来进行，该卡环将底部件在中间支承贴靠中间元件或芯环的情况下向法兰状的贴靠区域压靠。因为在该卡环和底部件之间还存在其他组件，尤其是可电激励的加热装置，原则上存在着底部件由于存在的制造公差而过强地压靠贴靠中间元件以及该贴靠中间元件相应过强地压靠法兰状贴靠区域的危险，从而贴靠中间元件的多孔结构被如此强地压缩，使得贴靠中间元件不再能够充分满足其作为液体缓冲器的功能。因为原则上在贴靠中间元件与法兰状贴靠区域之间的贴靠压力仅仅可以是受限的，此外在径向外部区域中多孔蒸发介质也不能足够强地压靠底部件。因此，一般需要在多孔蒸发元件和底部件之间实现一种确保限定的以及良好的热传递的压紧接触，在多个部位上通过材料接合、也就是例如焊接将多孔蒸发介质加强地连接到底部件上，这样引起了额外的(人工)作业成本。
发明内容
本发明的任务在于，规定一种用于蒸发燃烧器的燃烧室组件的底部组件，借此，在设计构造结构上简单的情况下，实现在多孔蒸发介质与承载该多孔蒸发介质的底部件之间的一种稳定的以及限定的贴靠接触。
根据本发明，该任务通过这样一种蒸发燃烧器的底部组件(尤其用于车辆加热器)得以实现，其包括：
-具有底壁的底部件，
-在所述底壁的应面对燃烧室定位的前侧上局部覆盖所述底壁的多孔蒸发介质，
-环状保持件，其具有周壁和作用在所述多孔蒸发介质上的贴靠区域，其中，所述贴靠区域包括从所述周壁向径向内部延伸的并且在所述多孔蒸发介质的径向外部区域中搭接所述多孔蒸发介质的贴靠区段以及多个从绕纵轴线相继地、彼此有间距地设置的并且朝向所述多孔蒸发介质延伸的贴靠突出部，其中，所述多孔蒸发介质在其径向外部区域中至少通过所述贴靠突出部压靠所述第一底壁。
在根据本发明构造的底部组件中，通过配备多个在多孔蒸发介质的径向外部区域中加载该多孔蒸发介质的并且进而压靠底部件的底壁的贴靠突出部，一方面用来产生一种确保将多孔蒸发介质稳定夹持的束缚保持措施。另一方面，通过局部相对较高的压紧压力确保在底部件与多孔蒸发介质之间非常良好的热传递，贴靠突出部能够将所述压紧压力施加到多孔蒸发介质上。
为了进一步改进在多孔蒸发介质和底部件之间的贴靠接触而提出：多孔蒸发介质在其径向外部区域中通过贴靠突出部和贴靠区段压靠底壁。
按一种在结构上可非常简单地实现的设计构造，可以规定：所述贴靠区域至少局部通过第二周壁的弯曲端部区域来提供。为了能够确保在周边上分布地对多孔蒸发介质均匀地施加载荷，此外还可以规定：贴靠区段呈环状构造并且优选不间断地绕纵轴线延伸。
按一种在结构上可简单实现的设计构造，可以规定：至少一个贴靠突出部从所述贴靠区段的径向内部的端部区域出发径向向内或/和朝向所述多孔蒸发介质延伸。
为了能够进一步增大对多孔蒸发介质的局部载荷，而提出：至少一个贴靠突出部包括至少一个贴靠尖部。
在根据本发明构造的底部组件中可以进一步规定：设置有在所述多孔蒸发介质的径向外部的区域中遮盖该多孔蒸发介质的并且保持在所述贴靠区段和所述多孔蒸发介质之间的贴靠中间元件。该贴靠中间元件用于获得与多孔蒸发介质的均匀的相互作用而优选不间断地呈环状构造并且此外可以用多孔材料构造而成。这样能够实现：尤其在起动阶段中避免液态的、滴状的燃料朝燃烧室的方向排出，因为所述贴靠中间元件能够作为液体缓冲器起作用。特别基于在根据本发明的构造中通过设置贴靠突出部来确保相对较强局部载荷的情况，能够通过贴靠区段而免于对所述贴靠中间元件的过度强的载荷，从而消除损坏其多孔结构的危险。
至少一个贴靠突出部优选刺入到多孔蒸发介质中，这样便能导致对该多孔蒸发介质相对较强的局部载荷。为此，例如可以规定：至少一个刺入到所述多孔蒸发介质中的贴靠突出部穿过所述贴靠中间元件或/和至少一个刺入到所述多孔蒸发介质中的贴靠突出部将所述贴靠中间元件向所述多孔蒸发介质中压入。在此，特别有利的是这样的变型方案，其中，贴靠突出部穿过所述贴靠中间元件。在这种情况下，可能在贴靠突出部和多孔蒸发介质之间存在相对较强的压紧作用，而沿载荷方向必须相对较少地压缩所述贴靠中间元件。
一种稳定的并且也导致获得液体密封封闭的构造可以规定：所述底部件包括从所述底壁的外边缘区域基本上沿所述底部组件的纵轴线的方向延伸的周壁，其中，该周壁从所述底壁出发在所述底壁的应背离燃烧室定位的背侧上向远离所述多孔蒸发介质的方向延伸，并且所述保持件的周壁在所述底部件的周壁的外侧上至少部分轴向搭接所述底部件的周壁并且固定在其上。
根据本发明的底部组件可以以相对较高的制造精确性简单并且成本低廉地通过这种方式制造，即所述底部件或/和所述保持件构造为板材成型件、优选由钢板制成或/和在深拉过程中构成。
此外，本发明涉及一种用于蒸发燃烧器的燃烧室组件(尤其用于车辆加热器)，其包括根据本发明构造的底部组件以及燃烧室周壁，该燃烧室周壁在所述保持件的周壁的外侧上至少部分搭接所述保持件的周壁并且固定在其上。
附图说明
以下参考附图详细说明本发明。附图示出：
图1用于车辆加热器的蒸发燃烧器的燃烧室组件的部分纵剖图；
图2图1的燃烧室组件的放大细节视图；
图3以其图示a)，b)，c)，d)，e)示出刺入到多孔蒸发介质中的贴靠突出部的不同设计构造方式；
图4以其图示a)示出贴靠区域的在图1中在下部所示的变型以及以其图示b)示出在图4a)中示出的贴靠区域沿视向Ⅳ的细节视图。
具体实施方式
在图1中，用于车辆加热器的蒸发燃烧器的燃烧室组件总体上以10标记。燃烧室组件10包括燃烧室周壁14，其与(轴向相对于燃烧室组件的纵轴线L而言)固定在轴向端部区域16上的底部组件18共同围成燃烧室20。在火焰隔板21的区域中，燃烧室周壁14整体集成地过渡到火焰管22中。
底部组件18包括一般为壳状或罐状构造的底部件24，其具有第一底壁26和在其径向外部的边缘区域28中连接到该第一底壁上的以及在第一底壁26的背侧30上远离燃烧室20延伸的第一周壁32。
一般为环状构造的第一保持件34以其第二周壁36包围底部件24的第一周壁32并且与它例如通过压配合或/和通过焊接、也就是例如通过激光焊构成的焊缝38固定地连接。在以下还要详细解释的贴靠区域40中，第一保持件34加载设置在前侧42(也就是第一底壁26的面对燃烧室20的那侧)上的、例如为盘状配置的多孔蒸发介质44并且将其保持贴靠在第一底壁26上。
在第一底壁26的背侧30上这样地设置有一般为罐状或壳状构造的第二保持件46，使得它的第二底壁48与第一底壁26在轴向上对置并且与之一起共同限定容纳室50的边界。在该容纳室中例如可以设置有隔热材料51，但是替代地或附加地也设置有可电激励的加热装置，以便加热第一底壁26并且通过该第一底壁尤其是在燃烧运行的起动阶段中加热多孔蒸发介质44用以提高燃料蒸发率。
此外，第二保持件46还包括从第二底壁48向远离第一底壁26的方向延伸的第三周壁52。底部件24的第一周壁32包围该第三周壁52并且与其通过压配合或/和通过焊接、也就是例如通过由激光焊构成焊缝54而固定地连接。
燃料供应管道56优选在中心区域中穿过第二底壁48和容纳室50并且在中心区域中通到第一底壁26中，以便将液态燃料输送到多孔蒸发介质44之中。由于其多孔结构，多孔蒸发介质44将液态燃料分布在其内部体积区域中，从而该液态燃料也能够通过毛细管输送作用朝多孔蒸发介质的面对燃烧室20的侧面56的方向到达并且在那里能够朝燃烧室20的方向蒸发。用于燃烧所需要的空气可以通过多个设置在燃烧室周壁14中的燃烧空气进入口58输入。如此构成的包括蒸发的燃料和燃烧空气的混合物能够通过可电激励的点火机构60、例如炽热引火塞来点燃，该点火机构从径向外部穿过燃烧室周壁14而嵌接到燃烧室20中并且以相对较小的间距优选平行地与多孔蒸发介质44的侧面56对置。
图2放大地示出了第一保持件34的与多孔蒸发介质44的贴靠区域40的构造方式或相互作用。
贴靠区域40包括从第一保持件34的第二周壁36出发向径向内部延伸的保持区段62。该保持区段62优选不间断地环绕纵轴线L呈环形构造并且能够如此成形或者说这样地延伸，使得它相对于多孔蒸发介质44的基本上平的侧面56大致平行地延伸。在该环状贴靠区段62和多孔蒸发介质44之间定位有优选也由多孔材料构造而成的贴靠中间元件64。该贴靠中间元件在多孔蒸发介质的径向外部区域66中遮盖该多孔蒸发介质44并且至少以它的径向外部区段处于贴靠区域40的贴靠区段62和多孔蒸发介质44之间。
此外，贴靠区域40还包括多个绕纵轴线L彼此有间距地定位的、从贴靠区段62出发延伸到多孔蒸发介质44上的贴靠突出部68。这些贴靠突出部优选基本上从贴靠区段62的径向内部端部区域70出发沿纵轴线L的方向延伸。这便给出了第一保持件34与整个贴靠区域40、也就是贴靠区段62和贴靠突出部68共同作为整体集成式构件提供的可能性。该整体集成式构件例如能够通过冲压和深拉板材坯件来产生，其中，贴靠区域40基本上通过第二周壁36的或者说第一保持件34的弯曲端部区域来提供。
设置在多个周边位置上的贴靠突出部68穿过贴靠中间元件64并且以相应的尖部72嵌入到多孔蒸发介质44中。由此，多孔蒸发介质44在该区域中较强地受到压缩并且相应加强地压靠到底部件24的第一底壁26上。这又局部地、也就是在相应的贴靠突出部68的区域内产生了在第一底壁26与多孔蒸发介质44之间的一种更佳的热传递接触。
对于底部组件18的拼接组合，可以这样进行：在将多孔蒸发介质44贴靠着定位于第一底壁26上之后，将贴靠中间元件64放置在多孔蒸发介质44的径向外部区域66上面。此后接着将第一保持件34在轴向上推移到底部件24上，从而使第二周壁36在第一周壁的外侧上搭接第一周壁32。在此，第一保持件34能够如此程度地相对于底部件24滑移，直至在保持区段62的轴向外侧与多孔蒸发介质44的面对燃烧室20的侧面56之间达到预定的间距V。在第一保持件34与底部件24之间的这个相对运动的过程中，贴靠突出部68穿过贴靠中间元件64并且刺入到多孔蒸发介质44中。如果达到该状态，则确保贴靠中间元件64足够固定地压靠多孔蒸发介质44的侧面56并且在贴靠中间元件64与多孔蒸发介质44之间的界面区域中如同在贴靠区段62与贴靠中间元件64之间的界面区域中一样不可能发生液态燃料的排出，但另一方面贴靠中间元件64并不是如此强地被压缩得使其多孔结构不再能够用于吸收液态燃料。
不言而喻，尽管通过使用贴靠突出部68确保了加强地将多孔蒸发介质44往第一底壁26上靠置压紧，为了进一步改进热接触，多孔蒸发介质44例如还可以通过焊接点的产生而局部附加地连接到第一底壁26上，以便能够将例如通过设置在第一底壁26的背侧30上的可电激励的加热装置而提供的热量还要更好地输入到多孔蒸发介质44中。
图3以其图示a)至e)示出了贴靠突出部68的一些不同的设计构造。在此，图3a)示出例如在图2中所使用的具有一个贴靠突出部68的设计构造，该贴靠突出部在其拟嵌接到多孔蒸发介质44内定位的区域中构造有尖部72。在图3b)的实例中，贴靠突出部68具有稍微大一点的宽度并且阶梯状地过渡到尖部72中。在图3c)的设计构造方式中，贴靠突出部68的轴向端部梯形地成形，从而在侧端部区域上构成尖部72。图3d)示出了具有小一点的尖部宽度的相似设计构造。图3e)的设计构造方式示出了具有多个尖部72的贴靠突出部68。
视贴靠突出部68的轴向端部的设计构造而定，该贴靠突出部可以以上述方式和方法实际上穿过贴靠中间元件64并且也直接刺入到多孔蒸发介质44中。原则上，也可能设定：这种贴靠突出部不穿过或者不完全穿过贴靠中间元件64并且该贴靠中间元件向多孔蒸发介质44的区域中压入并以这种方式和方法向多孔蒸发介质44压进，而并不直接接触它。
贴靠区域40或者说贴靠突出部68的变型的设计构造方式在图1中在下半部区域中以及在图4a)和4b)中示出。可以看到定位在底壁26上的多孔蒸发介质44和贴靠区域40，该贴靠区域具有其搭接多孔蒸发介质44的径向外部区域66的、优选呈环状环绕地构造的贴靠区段62。该贴靠区段也沿径向方向部分搭接贴靠中间元件64。在一些周边位置处，弯折而成的贴靠突出部68从贴靠区段62出发首先朝径向向内延伸并且然后轴向延伸到多孔蒸发介质44上面。在这里，这些贴靠突出部不具有刺入到多孔蒸发介质44中的或者穿过贴靠中间元件64的尖部，而是构造有例如圆盘状的贴靠端部74，该贴靠端部压靠多孔蒸发介质44的侧面56并且由此在该区域中引起多孔蒸发介质44与第一底壁26之间加强的贴靠接触。在此，对贴靠中间元件64的加载是以限定的程度通过径向上至少部分搭接该贴靠中间元件的贴靠区段62来进行。
应该指出的是，当然所述贴靠突出部68的设计构造可以以不同方式、也分别适配于所需的压紧压力地进行选择，绕纵轴线L分布设置的贴靠突出部68的数量也同样如此。在每种情况下，根据本发明的构造确保：在拼接组合底部组件18时可达到用于多孔蒸发介质44的限定的压紧压力以及还有用于贴靠中间元件64的限定的压紧压力。如此构造的底部组件18于是能够置入到燃烧室周壁14的轴向端部区域16中并进而通过压配合或/和通过材料接合、优选通过借助激光焊而产生的焊缝76来连接。第二保持件46能够在将底部组件固定于燃烧室周壁14上之前、尤其也在将第一保持件34安装于底部件24上之前便已装入到底部组件18中。

Claims (13)

1.用于蒸发燃烧器的燃烧室组件的底部组件，尤其用于车辆加热器，包括：
-具有底壁(26)的底部件(24)，
-在所述底壁(26)的应面对燃烧室(20)定位的前侧(42)上局部覆盖所述底壁(26)的多孔蒸发介质(44)，
-环状保持件(34)，其具有周壁(36)和作用在所述多孔蒸发介质(44)上的贴靠区域(40)，其中，所述贴靠区域(40)包括从所述周壁(36)向径向内部延伸的并且在所述多孔蒸发介质的径向外部区域(66)中搭接所述多孔蒸发介质(44)的贴靠区段(62)以及多个从绕纵轴线(L)相继地、彼此有间距地设置的并且朝向所述多孔蒸发介质(44)的方向延伸的贴靠突出部(68)，其中，所述多孔蒸发介质(44)在其径向外部区域(66)中至少通过所述贴靠突出部(68)而压靠第一底壁(26)。
2.根据权利要求1所述的底部组件，
其特征在于，所述多孔蒸发介质(44)在其径向外部区域(66)中通过所述贴靠突出部(68)和所述贴靠区段(62)而压靠所述底壁(26)。
3.根据权利要求1或2所述的底部组件，
其特征在于，所述贴靠区域(40)至少局部通过所述保持件(34)的周壁(36)的弯曲端部区域来提供，
或/和
所述贴靠区段(62)呈环状构造并且优选不间断地绕所述纵轴线(L)延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的底部组件，
其特征在于，至少一个贴靠突出部(68)从所述贴靠区段(62)的径向内部的端部区域(70)出发径向向内或/和朝向所述多孔蒸发介质(44)延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的底部组件，
其特征在于，至少一个贴靠突出部(68)包括至少一个贴靠尖部(72)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的底部组件，
其特征在于，设置有在所述多孔蒸发介质的径向外部区域(66)中遮盖所述多孔蒸发介质(44)的并且被保持在所述贴靠区段(62)和所述多孔蒸发介质(44)之间的贴靠中间元件(64)。
7.根据权利要求6所述的底部组件，
其特征在于，所述贴靠中间元件(64)优选不间断地呈环状构造。
8.根据权利要求6或7所述的底部组件，
其特征在于，所述贴靠中间元件(64)用多孔材料构造而成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的底部组件，
其特征在于，至少一个贴靠突出部(68)刺入到所述多孔蒸发介质(44)中。
10.根据权利要求6以及根据权利要求9所述的底部组件，
其特征在于，至少一个刺入到所述多孔蒸发介质(44)中的贴靠突出部(68)穿过所述贴靠中间元件(64)，或/和至少一个刺入到所述多孔蒸发介质(44)中的贴靠突出部(68)将所述贴靠中间元件(64)向所述多孔蒸发介质(44)中压入。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的底部组件，
其特征在于，所述底部件包括从所述底壁(26)的外边缘区域(28)基本上沿所述底部组件(18)的纵轴线(L)的方向延伸的周壁(32)，其中，该周壁(32)从所述底壁(26)出发在所述底壁(26)的应背离燃烧室(20)定位的背侧(30)上向远离所述多孔蒸发介质(44)的方向延伸，并且所述保持件(34)的周壁(36)在所述底部件的周壁的外侧上至少部分轴向搭接所述底部件(24)的周壁(32)并且固定在该底部件的周壁上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的底部组件，
其特征在于，所述底部件(24)或/和所述保持件(34)构造为板材成型件、优选由钢板制成或/和在深拉过程中构成。
13.用于蒸发燃烧器的燃烧室组件，尤其用于车辆加热器，包括根据上述权利要求中任一项所述的底部组件(18)以及在所述保持件的周壁的外侧上至少部分搭接所述保持件的周壁(36)并且固定在其上的燃烧室周壁(14)。
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