CN107002990B - 加热装置蒸发体及制造这种蒸发体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加热装置蒸发体(1)，所述加热装置蒸发体(1)用于在燃料运行式的加热装置中蒸发液体燃料。所述加热装置蒸发体(1)由吸附性的多孔材料形成并具有周向边缘(2)。沿着边缘(2)形成有压缩部(3)，在所述压缩部(3)处，所述加热装置蒸发体(1)的厚度通过压缩而相对于所述加热装置蒸发体(1)的中央区域(4)减小。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热装置蒸发体、一种具有这种蒸发体的可移动的燃料运行式的加热装置以及一种制造加热装置蒸发体的方法。
背景技术
在利用液体燃料运行的可移动的加热装置中，通常使用蒸发燃烧器，在蒸发燃烧器中，尤其通过汽油、柴油、乙醇等形成的液体燃料在蒸发体上蒸发、与所供应的燃烧空气混合以形成燃料/空气混合物并且随后被放热地转化。所使用的蒸发体由多孔的吸附性材料形成并且可以尤其具有一层或多层无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化的金属织物。
“可移动的加热装置”在本文中旨在被理解成这样的加热装置，其构造成用于可移动的应用中并且被相应地适应化。这尤其意味着它是可运输的(在适用的情况下固定地安装在车辆中或仅仅容置在车辆中用于运输)并且没有构造成排除用于永久静止的使用，例如用于加热建筑。在这种情况下，可移动的加热装置也可以被固定地安装在车辆(路基车辆、船等)内，尤其安装在路基车内辆。特别地，它可以构造成用于加热车辆的内部空间，比如路基、水性的或空气性的车辆的内部空间，以及部分开放的空间，例如船上、尤其是游艇上部分开放的空间。可移动的加热装置还可以临时以静止的方式使用，比如在大帐篷中、容器中(例如结构舱)等。特别地，可移动的加热装置可以构造成用于路基车辆(比如汽车、大篷车、活动房屋、公共汽车、客车等)的辅助加热单元或补充加热单元。
由于多孔的吸附性材料和加热装置蒸发体的最具有成本效益的可能制造方式的要求，它们通常尤其在周向边缘上具有相对未被限定的形状或者具有相对较大的厚度公差。尤其在加热装置蒸发体从成本上看有利地通过冲压多孔的吸附性材料制造时，加热装置蒸发体的厚度在边缘处的公差高达标称厚度的20％。由此，在加热装置蒸发体的组装过程中，通常不得不被使用附加的公差补偿元件或者不得不使用非常大的保持装置，该保持装置不利地部分覆盖了加热装置蒸发体的表面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的加热装置蒸发体、一种具有蒸发燃烧器布置结构的改进的可移动的燃料运行式的加热装置、以及一种用于制造加热装置蒸发体的改进的方法，该方法能够实现具有成本效益的制造并减少了组装加热装置蒸发体的过程中的问题。
该目的是通过根据权利要求1的加热装置蒸发体实现的。有利改进在从属权利要求中提出。
用于在燃料运行式的加热装置中蒸发液体燃料的加热装置蒸发体由吸附性的多孔材料形成并具有周向边缘。沿着所述边缘形成有压缩部，加热装置蒸发体在所述压缩部处的厚度通过压缩而相对于加热装置蒸发体的中央区域减小。由于压缩部(加热装置蒸发体在所述压缩部处的厚度减小并且压缩部沿着所述边缘延伸)，即使在加热装置蒸发体是被冲压出的这种非常具有成本效益的制造中(例如沿着包括多孔的吸附性材料的所述边缘冲压)，也可以提供加热装置蒸发体的边缘的良好限定的构造，这实现了加热装置蒸发体对保持元件的尤为简单且具有成本效益的固定。尤其，该固定可以在没有附加的公差补偿元件的情况下实施并且该固定可以例如通过非常窄的保持环进行，这不会覆盖蒸发体的实际工作区域。通过压缩部中充分大的压缩，例如，能够通过在所述边缘处焊接来实现了蒸发体对保持元件的直接固定。在具有多个层的加热装置蒸发体中，压缩部的构造还阻止了加热装置蒸发体的边缘处的磨损或分离。压缩部尤其可以沿着整个边缘周向地延伸，但是，例如，压缩部还可以仅在边缘的一部分上延伸，或者可以提供多个在边缘的部分上延伸的压缩部。
根据一改进，加热装置蒸发体具有至少一个由无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化金属织物形成的层。在此，加热装置蒸发体可以以尤为具有成本效益的方式制造成具有良好的耐温性和良好的蒸发特性。例如与多孔的陶瓷材料制成的加热装置蒸发体相比，实现了显著更具有成本效益的制造。
优选地，加热装置蒸发体由多个层多层式地构造，其中，所述多个层中的每个层具有无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化的金属织物。在此，加热装置蒸发体在燃料分配和燃料蒸发方面的特性可以以更具有成本效益且更简单的方式被良好地调节。由于压缩部，也避免了各层或层之间在加热装置蒸发体的边缘处的磨损或分离。
根据一改进，压缩部的宽度是至少1.5mm。在该区域中具有这样的宽度的情况下，充分宽且良好限定的压缩部被提供。在另一方面，加热装置蒸发体的由压缩部所占据的表面比例也可以保持如此小，以使得能够获得大表面比例用于畅通的蒸发过程。优选地，压缩部可以具有至少2mm的宽度。
根据一改进，压缩部的厚度最大是中央区域中的厚度的80％。在此，加热装置蒸发体的材料在压缩部中压缩至这样的程度：即能够可靠地形成压缩部的一致且良好限定的厚度。优选地，加热装置蒸发体的厚度在压缩部的宽度上是大致恒定的。术语“大致恒定”在此旨在被理解成指的是厚度相对于压缩部的标称厚度向上或向下最大偏离0.1mm。优选地，厚度向上或向下偏离最大0.05mm。
根据一改进，加热装置蒸发体在压缩部中的材料被压缩至理论密度的至少90％。在此，压缩部中的材料被压缩至这样的程度：例如，可以以可靠的方式进行压缩部对用于加热装置蒸发体的保持元件的焊接。
根据一改进，压缩部沿着整个边缘周向地形成。在此，可以实现沿着蒸发体的整个外周的可靠的固定。尤其，在多层式蒸发体的情况下，可以以尤为可靠的方式阻止加热装置蒸发体的边缘处的分离。
优选地，加热装置蒸发体可以具有大致圆形的或椭圆形的形状。
所述目的还通过一种可移动的、燃料运行式的加热装置来实现，该加热装置具有根据权利要求10的蒸发燃烧器布置结构，该蒸发燃烧器布置结构具有上文所述的加热装置蒸发体。
所述目的还通过根据权利要求11的、用于制造加热装置蒸发体的方法来实现。有利的改进在从属权利要求中提出。
该方法具有下述步骤：
-为加热装置蒸发体提供多孔的吸附性材料，
-沿着一边缘从多孔的吸附性材料冲压出加热装置蒸发体，并且
-沿着所述边缘压缩所述多孔的吸附性材料以形成压缩部，加热装置蒸发体在压缩部中具有减小的厚度。
通过该方法，基本上实现了上文中对于加热装置蒸发体说明的优点。由于加热装置蒸发体是从多孔的吸附性材料冲压出的，因此与通过例如激光切割或水射流切割的制造相比，实现了显著更具有成本效益的制造。由于加热装置蒸发体的厚度减小且沿着边缘延伸的压缩部，在此提供了加热装置蒸发体的良好限定的边缘构造，这实现了加热装置蒸发体对保持元件尤为简单并具有成本效益的固定。尤其，可以在没有附加的公差补偿元件的情况下进行固定并且固定可以例如通过没有覆盖蒸发体的实际工作区域的非常窄的保持环来进行。通过压缩部中充分大的压缩，例如，蒸发体通过对边缘的焊接而直接固定至保持元件也是可能的。对于具有多个层的加热装置蒸发体，压缩部的构造可以进一步阻止在加热装置蒸发体的边缘处的磨损或分离。
根据一改进，压缩以形成压缩部是沿着边缘、与冲压加热装置蒸发体同时执行的。在这种情况下，具有很少的操作步骤的非常具有成本效益的制造被实现。例如，用来冲压的冲压工具可以适应成使得用于构造压缩部的分离工具区域在冲压工具上直接形成。
附图说明
本发明的其它优点和改进将从下文参考附图的实施例说明中呈现，其中，附图为。
图1是根据一实施例的加热装置蒸发体的示意性平面图。
图2是根据该实施例的加热装置蒸发体的示意性侧视图。
具体实施方式
下面参考图1和图2来说明一实施例。
根据该实施例的加热装置蒸发体1构造成在可移动的燃料运行式的加热装置中蒸发液体燃料，所述液体燃料例如尤其通过汽油、柴油、乙醇等形成。加热装置蒸发体1由金属材料形成并具有大量的金属纤维。金属材料在此可以尤其是耐温钢。特别地，加热装置蒸发体优选地由至少两个层这样的多个层多层式地构造，每个层中均由大量的金属纤维的形成。然而，在理论上，只有一个由大量的金属纤维形成的单独的层的单层式构造也是可能的。加热装置蒸发体1的层在此可以例如通过具有各金属纤维的无序布置的无纺金属织物形成，或者由梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化的金属织物形成。加热装置蒸发体1的材料是多孔的且吸附性的，以能通过主动毛细力分配供应给加热装置蒸发体1的液体燃料并能提供较大的蒸发表面。
加热装置蒸发体1在该实施例中优选地具有大致圆形的形状(从上观察时)。然而，其它形状也是可能的，尤其，例如可以是椭圆形状。加热装置蒸发体1整体具有平面形式并基本上在一平面内延伸。除了图示的加热装置蒸发体1的完全平面式的构造之外，例如，略微凸的弯曲的或凹的弯曲的构造也是可能的。
在垂直于加热装置蒸发体1的主延伸平面的方向上，加热装置蒸发体1具有例如在1mm至10mm范围内的厚度D，并且所述厚度D由各层的厚度和层的数量确定。加热装置蒸发体1具有在周侧上限界的加热装置蒸发体1的周向边缘2。
在根据该实施例的加热装置蒸发体1中，沿着边缘2形成有压缩部3，加热装置蒸发体1在压缩部3上的厚度相对于加热装置蒸发体在其中央区域4中的厚度减小。加热装置蒸发体1在压缩部3中的厚度d小于加热装置蒸发体1在中央区域4中的厚度D。压缩部3中减小的厚度d是通过压缩加热装置蒸发体1的材料而形成的，尤其通过在垂直于加热装置蒸发体1的主延伸平面的方向上压缩而形成。加热装置蒸发体1在中央区域4中的厚度D和压缩部3中减小的厚度d在此均是在垂直于加热装置蒸发体1的主延伸面的方向上确定。
在图示的实施例中，压缩部3一路绕着加热装置蒸发体1的整个周向边缘2延伸。压缩部3的这种较大的延伸范围是优选的，但是，例如，在理论上也能够沿着周向边缘仅在外周的一部分上构造这种压缩部3或者在加热装置蒸发体1的外周上以沿着边缘2分布的方式构造多个这样压缩部3。
如尤其从图1所观察到的，压缩部3以大致恒定的宽度X沿着加热装置蒸发体1的边缘2延伸。大致恒定的宽度在此旨在被理解成意味着压缩部3的宽度在压缩部3的延伸范围上变化了最大±10％。尽管在该实施例中这种恒定的宽度X被示出，但是例如还可能以这样的宽度构造压缩部3：所述宽度在其压缩部3的延伸范围上是变化的。压缩部3的宽度X是至少1.5mm以提供压缩部3的充分大的宽度。在此，尤其能可靠地确保的是，可获取用于加热装置蒸发体1的中央区域4的充分大的表面区域，所述中央区域提供蒸发表面。压缩部3的宽度在此旨在在加热装置蒸发体1的主延伸面内沿垂直于边缘2的方向确定。
具有减小的厚度d的压缩部3向具有厚度D的中央区域4的过渡构造成相对较为剧烈，以使得厚度呈现增加的过渡区域的宽度小于压缩部3的宽度。压缩部3中的减小的厚度d最大是加热装置蒸发体1的中央区域4中的厚度D的80％。在图示的实施例中，压缩部3中减小的厚度d是中央区域4中的厚度D的约60％。压缩部3中的减小的厚度d在此在压缩部3的延伸范围上是大致恒定的并在向上和向下相对于预设的标称厚度变化最大0.1mm，尤其优选地变化最大0.05mm。
在该实施例中，加热装置蒸发体1在压缩部3中的材料被压缩至可实现的几乎最大的最终密度，以使得在该位置处几乎不再有任何孔隙，尤其，材料被压缩至理论密度的至少90％。术语“理论密度”指的是材料没有中空空间时所具有的密度。压缩部3中这种有力的压缩使得加热装置蒸发体1能够通过将压缩部3焊接至保持元件而可靠地固定在该保持元件中。
在该实施例中，上文描述的加热装置蒸发体安装在可移动的燃料运行式的加热装置(未示出)的蒸发燃烧器布置结构中。在所述蒸发燃烧器布置结构中，液体燃料通过燃料管路供应给加热装置蒸发体1并由于加热装置蒸发体1中的多孔的吸附性材料而分配。在可移动的燃料运行式的加热装置的运行过程中在蒸发体1中和上进行液体燃料的蒸发，该加热装置尤其构造成用于辅助加热单元或补充加热单元。蒸发的燃料与所供应的燃烧空气混合以形成燃料/空气混合物并在转化的同时放热，这可以尤其以火焰燃烧的方式执行。然而，燃料/空气混合物的部分或完全的催化转化也是可能的。
在制造根据该实施例的加热装置蒸发体1的一方法中，最开始在第一步骤中以平面的方式制备用于加热装置蒸发体1的材料。在一优选的实施例中，使多个由多孔的吸附性的材料形成的层彼此叠置。在此，各层相应地具有无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化的金属织物。所述材料在此尤其可以大量地提供，以使得多个加热装置蒸发体1可以由所述材料制成。例如，多孔的吸附性材料可以作为相对较大的垫提供，该垫的表面面积对应于单独的加热装置蒸发体1所需的表面面积的很多倍。
在第二步骤中，从多孔的吸附性材料沿着加热装置蒸发体1的边缘2冲压出加热装置蒸发体1。在此，加热装置蒸发体1从初始大面积制得的材料分离出来。在该优选的实施例中，用于冲压的冲压工具具有断开多孔的吸附性材料的旋转刀片。在径向向内邻接旋转刀片的区域中，冲压工具具有压紧区域，该压紧区域构造成在冲压操作的同时压缩加热装置蒸发体1的与边缘2相邻的区域中的多孔的吸附性材料以由此形成压缩区域3。
在该优选的实施例，压缩部3的制造由此与从多孔的吸附性材料沿着边缘2冲压加热装置蒸发体1在同一步骤中同时进行。采用这种方式，实现了一种尤为节约时间并且具有成本效益的方法顺序。
然而，根据一变型例，还能够在一单独的方法步骤中形成压缩部3，其中，压缩部3的形成可以例如沿着周向边缘2冲压后进行，或者还可以是，例如，可以首先在多孔的吸附性材料中通过压缩形成压缩部3，然后，沿着周向边缘2冲压出加热装置蒸发体1。
Claims (11)
1.一种加热装置蒸发体(1)，所述加热装置蒸发体(1)用于在燃料运行式的加热装置中蒸发液体燃料，
其中，所述加热装置蒸发体(1)由吸附性的多孔材料形成并具有周向边缘(2)，
其中，沿着边缘(2)形成有压缩部(3)，在所述压缩部(3)处，所述加热装置蒸发体(1)的厚度通过压缩而相对于所述加热装置蒸发体(1)的中央区域(4)减小，并且所述压缩部(3)的宽度(X)是至少1.5mm，所述压缩部(3)的厚度(d)最大是所述中央区域(4)中的厚度(D)的80％。
2.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，所述加热装置蒸发体具有至少一个层，所述层由无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化的金属织物形成。
3.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，所述加热装置蒸发体以多层的方式构造成具有多个层，所述多个层中的每层具有无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物、针织的金属织物或网格化金属织物。
4.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，所述压缩部(3)的宽度(X)是至少2mm。
5.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，厚度(d)在所述压缩部(3)的宽度(X)上是大致恒定的。
6.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，所述加热装置蒸发体(1)在所述压缩部(3)中的材料被压缩至理论密度的至少90％。
7.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，所述压缩部(3)沿着整个边缘(2)周向地形成。
8.根据权利要求1所述的加热装置蒸发体，其特征在于，所述加热装置蒸发体具有大致圆形的或椭圆形的形状。
9.一种可移动的、燃料运行式的加热装置，所述加热装置具有蒸发燃烧器布置结构，所述蒸发燃烧器布置结构具有根据权利要求1所述的加热装置蒸发体(1)。
10.一种制造加热装置蒸发体的方法，所述方法具有下述步骤：
-提供用于所述加热装置蒸发体(1)的多孔的吸附性材料，
-沿着边缘(2)从所述多孔的吸附性材料冲压出所述加热装置蒸发体(1)，并且
-沿着所述边缘(2)压缩所述多孔的吸附性材料以形成压缩部(3)，在所述压缩部(3)处，所述加热装置蒸发体(1)的厚度通过压缩而相对于所述加热装置蒸发体(1)的中央区域(4)减小，
其中，所述压缩部(3)的宽度(X)是至少1.5mm，所述压缩部(3)的厚度(d)最大是所述中央区域(4)中的厚度(D)的80％。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，压缩以形成所述压缩部是沿着所述边缘与所述加热装置蒸发体的冲压同时进行的。
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