CN106080114B - 车辆加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆加热器，其具有热交换器结构组件(10)和鼓风机结构组件(38)，其中，热交换器结构组件(10)具有第一密封面(28)并且鼓风机结构组件(38)具有通过第一密封面(28)的间隔保持布置结构(34)以预先确定的距离对置定位的第二密封面(50)，所述车辆加热器此外具有在第一密封面(28)和第二密封面(50)之间夹紧的密封元件(60)。

Description

车辆加热器
技术领域
本发明涉及一种车辆加热器，其例如可以用于对要引入车辆内部空间中的空气加热。
背景技术
DE 20 2004 015 442 U1示出一种用于车辆的空气加热器，其中，热交换器结构组件与鼓风机结构组件在彼此相对置的密封面的区域中连接。热交换器结构组件具有热交换器壳体，其例如由金属铸造材料构造。热交换器壳体具有燃烧室结构组件接纳空间，在该燃烧室结构组件接纳空间中可以接纳要以燃烧用空气和燃料供给的燃烧室结构组件。在燃烧中在燃烧室结构组件中产生的燃烧废气流动到跟随燃烧室结构组件接纳空间的热交换器区域中，所述热交换器区域为了改善的传热不仅在其内侧为与燃烧废气热相互作用而且在其外侧为与要加热的空气热相互作用而具有增大传热表面的传热肋。
鼓风机结构组件具有鼓风机壳体，所述鼓风机壳体在其背离热交换器结构组件的一侧上支承或接纳鼓风机马达并且在其朝向热交换器结构组件的一侧上具有沿输送轮的旋转轴线的方向敞开的、环状围绕输送轮的旋转轴线的输送通道。输送轮覆盖输送通道并且基本上处于热交换器壳体的也接纳燃烧室结构组件的燃烧室结构组件接纳空间中。按照侧向通道鼓风机的型式构造的鼓风机结构组件输送用于燃烧需要的空气到燃烧室结构组件接纳空间中并且因此朝燃烧室结构组件的方向输送。
为了产生鼓风机结构组件到热交换器结构组件上的密封连接，这些结构组件的密封面彼此在中间放入密封元件的情况下相对置。通过多个将鼓风机壳体和热交换器壳体连接的螺栓，所述两个壳体在中间放入密封元件的情况下相对彼此张紧。在鼓风机结构组件和热交换器结构组件之间的区域中通常装入由相对硬的材料制成的薄的密封元件、例如涂敷橡胶的金属密封装置。因为在鼓风机结构组件中输送轮以非常小的距离在具有输送通道的鼓风机壳体上定位，所以必需的是，将鼓风机壳体以高的精确性制造。为了避免，在鼓风机壳体与热交换器壳体组装时在中间放入密封元件的情况下产生例如由铝材料构造的鼓风机壳体的变形，两个在中间放入密封元件的情况下彼此对置定位的并且彼此挤压的密封面也必须以相应高的精确性提供。这通常由此实现，即，鼓风机壳体在其由输送轮覆盖的区域中并且在在其上设置的密封面的区域中经受切削的再加工并且热交换器壳体在在其上设置的密封面的区域中经受切削的再加工。
发明内容
本发明的任务是，设置一种车辆加热器，其在简单的构造的同时具有鼓风机结构组件到热交换器结构组件上的密封连接。
按照本发明，该任务通过一种车辆加热器解决，所述车辆加热器具有热交换器结构组件以及鼓风机结构组件，其中，热交换器结构组件具有第一密封面并且鼓风机结构组件具有通过间距保持布置结构与第一密封面以预先确定的距离对置定位的第二密封面，此外车辆加热器具有在第一密封面和第二密封面之间夹紧的密封元件。
在按照本发明的构造中，通过设置附加于密封元件提供的间隔保持布置结构保证，独立于密封元件的设计使在鼓风机结构组件和热交换器结构组件上的密封面总是彼此处于确定的距离。这一方面保证，在其间定位的密封元件以确定的负荷被加载。另一方面可以放弃在密封面制造时的高的精确性，因为密封面不再在中间放入硬的密封元件的情况下全表面地相互挤压，而是间隔保持布置结构确定鼓风机结构组件关于热交换器结构组件的相对位置，而不会由此存在尤其是在鼓风机结构组件的区域中变形的危险。
因为通常热交换器结构组件和鼓风机结构组件以相应的端侧彼此对置地定位，所以进一步提出，第一密封面设置在热交换器结构组件的热交换器壳体的一个端侧上，并且第二密封面设置在鼓风机结构组件的一个端侧上。
为了可以向外完全密封地封闭通过鼓风机结构组件要输送的空气流入的空间区域，提出，第一密封面、第二密封面和密封元件环状地构成。
尤其是如果热交换器结构组件或鼓风机结构组件连同相应的壳体由金属铸造材料制造，可以按照另一个有利的方面设置为，间隔保持布置结构在热交换器结构组件或/和鼓风机结构组件上、优选只在热交换器结构组件上具有多个、优选三个超过在其上设置的密封面突出的间隔保持突出部。所述间隔保持突出部可以在此作为相应的结构组件的集成的组成部分提供。备选地，也可以加入作为单独的构件提供的间隔保持突出部。设置三个间隔保持突出部有显著的优点，即，由此一方面可以产生在鼓风机结构组件和热交换器结构组件之间的在周边上分布的固定的连接。另一方面通过提供三个相互的接触点避免尤其是鼓风机结构组件的变形危险。
为了鼓风机结构组件与热交换器结构组件的固定连接提出，在至少一个、优选每个间隔保持突出部的区域中设置紧固机构嵌接开口，以用于嵌接将鼓风机结构组件固定在热交换器结构组件上的紧固机构。
尤其是当间隔保持突出部设置在热交换器结构组件上时，两个密封面关于彼此的对密封元件以确定的方式加载的相对位置可以在简单的构造中由此实现，即，鼓风机结构组件具有提供第二密封面并且为每个间隔保持突出部提供贴靠面的密封/贴靠端面。
为了在鼓风机结构组件与热交换器结构组件组装时可以预定密封元件的确定的定位，提出，在热交换器结构组件或/和鼓风机结构组件上设置密封元件定位成形部。在此，密封元件定位成形部例如可以在热交换器结构组件或/和鼓风机结构组件上、优选只在热交换器结构组件上具有至少一个超过在其上设置的密封面突出的定位突出部，以用于嵌接到密封元件的定位开口中。
为了确保密封元件的可靠的保持，提出，间隔保持突出部的突出部长度小于所述至少一个定位突出部的突出部长度。
第一密封面可以设置在热交换器结构组件的包围燃烧室结构组件接纳空间的壁上。
在按照本发明的车辆加热器的一种有利的设计形式中，鼓风机结构组件可以构成为侧向通道鼓风机。在此第二密封面可以包围鼓风机结构组件的环状的空气输送通道地设置。空气输送通道可以优选在燃烧室结构组件的相对于第二密封面轴向错开的输送通道端面上沿与输送通道轴向对置的输送轮的旋转轴线的方向敞开。
附图说明
接着参考附图详细说明本发明。示出：
图1示出热交换器结构组件的热交换器壳体的透视图；
图2示出热交换器壳体的与图1对应的视图，包括在其一个密封面上定位的密封元件；
图3示出图1的热交换器壳体的前视图；
图4示出图1的热交换器壳体沿图3中的线IV-IV剖切的与鼓风机结构组件连接的区域的剖面图；
图5示出与图4对应的沿图3中的线V-V剖切的剖面图；
图6示出在图4的圆VI中围住的放大的细节图。
具体实施方式
图1示出热交换器结构组件10，其例如可以在车辆加热器中用于加热要引入车辆内部空间中的空气，如其由DE 20 2004 015 442 U1已知。热交换器结构组件10具有通常由金属铸造材料构造的热交换器壳体12，所述热交换器壳体在端部区域中以基本上圆柱形的周壁14围绕燃烧室结构组件接纳空间16。在热交换器区域18中，热交换器壳体12在其内侧上构成有多个第一传热肋20，以便将在燃烧废气中运输的热量传输到热交换器壳体12上。热交换器壳体12在其外侧上尤其是在热交换器区域18中构造有多个第二传热肋22，以便将在热交换器壳体12中接受的热量传输给环流所述热交换器壳体的空气。在废气排出接管24的区域中，在燃烧室结构组件中生成的燃烧废气离开热交换器壳体12的内部空间。
在例如在周壁14的区域中提供的端侧26上，热交换器壳体12具有环状构成的第一密封面28。在该环状的第一密封面28外以基本上相同的周向距离设置三个间隔保持件/紧固凸肩30例如作为热交换器壳体12的集成的组成部分。每个所述间隔保持件/紧固凸肩30基本上在第一密封面28外具有超过第一密封面28伸出的间隔保持突出部32。三个间隔保持件/紧固凸肩30的间隔保持突出部32一起形成间隔保持布置结构34，通过所述间隔保持布置结构，热交换器壳体12和总体以38表示的鼓风机结构组件的在图4-6中可看出的鼓风机壳体36以彼此确定的距离保持。原则上按照侧向通道鼓风机的型式构造的鼓风机结构组件38在鼓风机壳体36中具有沿输送轮40的旋转轴线D的方向敞开的、环状围绕旋转轴线D的输送通道42。在未示出的鼓风机马达的马达轴44上，载有的输送轮40为了围绕旋转轴线D旋转与鼓风机壳体36在输送通道端面46的区域中的鼓风机壳体36的端侧45上以小的距离轴向相对置。径向地在由于输送轮40所需的小的距离以高的精确性、例如通过切削的再加工提供的输送通道端面46外，沿轴向方向由热交换器结构组件10回移(zurückversetzt)地，设置有密封/贴靠端面48，所述密封/贴靠端面在其与输送通道42靠近的、径向内部的区域中提供第二密封面50。在对应于间隔保持突出部32的周向位置上，密封/贴靠端面48径向在第二密封面50外并且在相同的轴向的水平上提供贴靠面52，在组装状态中，间隔保持突出部32贴靠在所述贴靠面上。
为了获得热交换器壳体12与鼓风机壳体36的固定的结合，在间隔保持件/紧固凸肩30中设置紧固机构嵌接开口54、例如内螺纹开口。在贴靠面52的区域中在鼓风机壳体36上设置穿透开口56，紧固机构58、例如螺栓可以引导穿过所述穿透开口并且可嵌接到热交换器壳体12中的紧固机构嵌接开口54中地定位，亦即例如可以拧入。在图6中放大示出的组装状态中，第一密封面28和第二密封面50彼此以确定的轴向距离相对置，其中，该轴向距离对应于间隔保持突出部32超过第一密封面28的突出部长度。
在轴向对置的密封面28、50之间形成的间隙中定位有与密封面28、50的环状的结构适配的、环状构成的密封元件60。在图2中贴靠在热交换器壳体12的第一密封面28上示出的密封元件60这样确定尺寸，即，其一方面填充两个密封面28、50之间的轴向的间隙，另一方面在该两个密封面28、50之间为了提供密封的封闭被压缩。密封元件60可以在横截面中这样构造，使得其例如具有矩形的中央区域，在所述中央区域上轴向在两侧例如伸出半圆状的突起区域，所述突起区域贴靠在第一密封面28或第二密封面50上并且通过轴向的负荷变形。通过密封元件60的该横截面几何形状保证，所述密封元件一方面通过与密封面28、50的确定的设备相互作用产生密封的封闭，另一方面尤其是其径向向外未支承或可支承的地方在两个密封面28、50之间保持定位并且不径向向外偏离。径向向内的偏离由于第一密封面50相对于输送通道端面46的轴向错位原则上不可能。
为了对于密封元件尤其是为了鼓风机壳体36与热交换器壳体12的组装预定确定的定位，设置密封元件定位成形部62。所述密封元件定位成形部径向在第一密封面28外具有例如作为热交换器壳体12的集成的组成部分的径向向外突出的凸肩64，超过第一密封面28要伸出到鼓风机壳体36上的定位突出部66构成在所述凸肩上。配置于凸肩64，密封元件60具有径向向外突出的凸肩68，所述凸肩包括其中构成的定位开口70。通过将定位突出部66嵌接到定位开口70中，获得密封元件60关于热交换器壳体12的稳定的并且确定的定位。尤其是由此在多个、例如七个周向位置上实现密封元件60的保持。
在车辆加热器的按照本发明的构造中设置的密封元件60可以由相对软的材料、例如弹性体材料构造。尤其是硅树脂材料和以商标Viton销售的弹性体材料由于所述材料良好的耐热性是特别有利的。
因为在按照本发明的构造中，两个相对彼此要密封的密封面28、50在中间放入也传输连接力的、相对硬的密封元件的情况下没有彼此贴靠，而是热交换器壳体12相对于鼓风机壳体36的定位通过间隔保持突出部32预定，不必需的是，将热交换器壳体12和鼓风机壳体36在其密封面28、50的区域中以例如通过切削的加工导致的高的精确性制造。由铸造方法产生的制造精确性在这些面的区域中是足够的。制造公差通过相对厚的并且可容易变形的材料构造的密封元件60补偿。
在按照本发明的构造中，有利地，鼓风机壳体36和热交换器壳体12在三个在周边上分布的位置上、即在间隔保持件/紧固凸肩30的区域中相互固定地连接。通过提供三个连接区域结合可容易变形的并且尤其是不过度对鼓风机壳体36加载的密封元件60确保，不会产生使鼓风机壳体36变形的力。这又保证，输送轮40可以以需要的小的距离相对于以高的精确性制造的输送通道端面46定位。

Claims (14)

1.车辆加热器，车辆加热器具有热交换器结构组件(10)和鼓风机结构组件(38)，其中，热交换器结构组件(10)具有第一密封面(28)并且鼓风机结构组件(38)具有通过第一密封面(28)的间隔保持布置结构(34)以预先确定的距离对置定位的第二密封面(50)，所述车辆加热器此外具有在第一密封面(28)和第二密封面(50)之间夹紧的密封元件(60)，第一密封面(28)设置在热交换器结构组件(10)的包围燃烧室结构组件接纳空间(16)的壁(14)上，且第二密封面(50)包围鼓风机结构组件(38)的环状的空气输送通道(42)地设置。
2.按照权利要求1所述的车辆加热器，其特征在于，第一密封面(28)设置在热交换器结构组件(10)的热交换器壳体(12)的端侧(26)上，并且第二密封面(50)设置在鼓风机结构组件(38)的端侧(45)上。
3.权利要求1或2所述的车辆加热器，其特征在于，第一密封面(28)、第二密封面(50)和密封元件(60)环状地构成。
4.按照权利要求3所述的车辆加热器，其特征在于，间隔保持布置结构(34)在热交换器结构组件(10)或/和鼓风机结构组件(38)上具有多个超过在其上设置的密封面(28、50)突出的间隔保持突出部(32)。
5.按照权利要求4所述的车辆加热器，其特征在于，在至少一个间隔保持突出部(32)的区域中设置紧固机构嵌接开口(54)，以用于嵌接将鼓风机结构组件(38)固定在热交换器结构组件(10)上的紧固机构(58)。
6.按照权利要求4所述的车辆加热器，其特征在于，鼓风机结构组件(38)具有提供第二密封面(50)并且为每个间隔保持突出部(32)提供贴靠面(52)的密封/贴靠端面(48)。
7.按照权利要求1或2所述的车辆加热器，其特征在于，在热交换器结构组件(10)或/和鼓风机结构组件(38)上设置密封元件定位成形部(62)。
8.按照权利要求7所述的车辆加热器，其特征在于，密封元件定位成形部(62)在热交换器结构组件(10)或/和鼓风机结构组件(38)上具有至少一个超过在其上设置的密封面(28、50)突出的定位突出部(66)，以用于嵌接到密封元件(60)的定位开口(70)中。
9.按照权利要求8所述的车辆加热器，其特征在于，间隔保持布置结构(34)在热交换器结构组件(10)或/和鼓风机结构组件(38)上具有多个超过在其上设置的密封面(28、50)突出的间隔保持突出部(32)，间隔保持突出部(32)的突出部长度小于所述至少一个定位突出部(66)的突出部长度。
10.按照权利要求1或2所述的车辆加热器，其特征在于，空气输送通道(42)在鼓风机结构组件(38)的相对于第二密封面(50)轴向错开的输送通道端面(46)上沿与输送通道(42)轴向对置的输送轮(40)的旋转轴线(D)的方向敞开。
11.按照权利要求4所述的车辆加热器，其特征在于，间隔保持布置结构(34)仅在热交换器结构组件(10)上具有多个超过在其上设置的密封面(28、50)突出的间隔保持突出部(32)。
12.按照权利要求4所述的车辆加热器，其特征在于，间隔保持布置结构(34)在热交换器结构组件(10)或/和鼓风机结构组件(38)上具有三个超过在其上设置的密封面(28、50)突出的间隔保持突出部(32)。
13.按照权利要求5所述的车辆加热器，其特征在于，在每个间隔保持突出部(32)的区域中设置紧固机构嵌接开口(54)，以用于嵌接将鼓风机结构组件(38)固定在热交换器结构组件(10)上的紧固机构(58)。
14.按照权利要求8所述的车辆加热器，其特征在于，密封元件定位成形部(62)只在热交换器结构组件(10)上具有至少一个超过在其上设置的密封面(28、50)突出的定位突出部(66)，以用于嵌接到密封元件(60)的定位开口(70)中。
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