CN110203036B - 燃烧用空气鼓风机及车辆采暖器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于燃料运行的车辆采暖器的燃烧用空气鼓风机、特别是侧通道鼓风机，所述燃烧用空气鼓风机包括鼓风机壳体(38)，在所述鼓风机壳体(38)中构成能由待输送的燃烧用空气流过的气流室(44)，并且经由进入区域(55)流入到所述气流室(44)中的空气流到包括输送轮(48)的输送区域，其中，在所述气流室(44)中设置有至少一个碳氢化合物存储元件(70、88)，所述碳氢化合物存储元件用于储存在所述气流室(44)中存在的气态碳氢化合物。

Description

燃烧用空气鼓风机及车辆采暖器
技术领域
本发明涉及一种燃烧用空气鼓风机，该燃烧用空气鼓风机例如可以用于在燃料运行的车辆采暖器中将燃烧所需的空气输送到车辆采暖器的燃烧室中。
背景技术
在机动车中、特别是在配备有燃料运行的车辆采暖器的机动车中基本上存在以下要求，即，在这种车辆的停止状态中、亦即在发动机关停并且车辆采暖器也关停的情况下进行所谓的SHED测试时仅允许向周围环境中排放非常受限的碳氢化合物量、例如约0.05克。因为燃料运行的车辆采暖器经常配备有多孔的蒸发介质，该蒸发介质吸收液态燃料并且将其以气态聚集状态排放到燃烧室中，所以原则上存在以下问题，即，即使在燃烧运行结束时在蒸发介质中还存在液态燃料并且该液态燃料主要由在之前的燃烧运行时加热的蒸发介质蒸发、亦即以气态聚集状态排放。此时原则上存在以下危险，即，经由设置在燃烧室以及这种作为气态碳氢化合物源起作用的蒸发介质的上游的燃烧用空气鼓风机在机动车的停止状态中并且在车辆采暖器同时解除时以这种不能遵守法律规定的量向外排放气态碳氢化合物。
发明内容
本发明的目的在于，设置一种用于燃料运行的车辆采暖器的燃烧用空气鼓风机、特别是侧通道鼓风机，利用它可以阻止气态碳氢化合物排放到周围环境。
根据本发明，所述目的通过用于燃料运行的车辆采暖器的燃烧用空气鼓风机、特别是侧通道鼓风机得以实现，所述燃烧用空气鼓风机包括鼓风机壳体，其中，在所述鼓风机壳体中构成能由待输送的燃烧用空气流过的气流室，并且经由进入区域流入到所述气流室中的空气流到包括输送轮的输送区域，其中，在所述气流室中设置有至少一个碳氢化合物存储元件，所述碳氢化合物存储元件用于储存在所述气流室中存在的气态碳氢化合物。
通过在燃烧运行中空气在其中朝燃烧室的方向输送的容积中设置至少一个碳氢化合物存储元件保证：在车辆采暖器解除时并且在燃烧用空气鼓风机对应地解除时到达该容积中的气态碳氢化合物不是经由燃烧用空气鼓风机被向外排放，而是被吸收在所述至少一个碳氢化合物存储元件中。如果车辆采暖器和由此还有燃烧用空气鼓风机又投入使用，那么这个容积又由基本上不包含碳氢化合物的空气朝车辆采暖器的方向流过。此时，储存碳氢化合物的碳氢化合物存储元件也由空气环流并且目前还储存的碳氢化合物朝车辆采暖器或其燃烧室的方向排出。由此，不仅基本上完全抑制了燃料运行的车辆采暖器经由燃烧用空气鼓风机的碳氢化合物排放，而且还引起了在燃烧运行结束之后在车辆采暖器中仍然存在的且以气态朝燃烧用空气鼓风机的方向排放的碳氢化合物可以引入到燃烧过程中并且由此可以确保输送到车辆采暖器中的燃料的有效使用。
所述鼓风机壳体可以包括底壁和包围所述气流室的周壁。此外，所述鼓风机壳体可以具有至少局部地由所述气流室包围的马达壳体区域，所述马达壳体区域具有周壁和底壁。在此，鼓风机壳体的底壁和周壁特别是可以与马达壳体区域的周壁构造为整体构件、亦即作为一个材料块提供的构件。
为了能够为吸收气态碳氢化合物提供相对大的表面而提出：所述鼓风机壳体的周壁在面向所述气流室的内侧上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖。在此优选地，所述鼓风机壳体的周壁基本上完全由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖。
设置用于吸收碳氢化合物的表面可以通过以下方式进一步增大，即，所述马达壳体区域的周壁和/或所述马达壳体区域的底壁在面向所述气流室的外侧上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖。在这里也优选地，所述马达壳体区域基本上完全由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖。
此外，所述鼓风机壳体的底壁也可以在面向所述气流室的内侧上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖，其中，又在特别优选的改进方案中，所述鼓风机壳体的底壁可以基本上完全由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖。
在一种结构上可简单设计的、在储存以气态聚集状态存在的碳氢化合物方面特别有效的设计方案中，嵌入到所述气流室中的碳氢化合物存储嵌件可以提供碳氢化合物存储元件，其中，所述碳氢化合物存储嵌件可以包括覆盖所述鼓风机壳体的底壁的第一嵌件底壁、覆盖所述鼓风机壳体的周壁的嵌件外周壁、覆盖所述马达壳体区域的周壁的嵌件内周壁和覆盖所述马达壳体区域的底壁的第二嵌件底壁。
在此，所述构造可以通过以下方式特别简单地设计，即，具有所述第一嵌件底壁、所述嵌件外周壁、所述嵌件内周壁和所述第二嵌件底壁的所述碳氢化合物存储嵌件作为一个材料体提供。
为了能在碳氢化合物存储元件嵌入到气流室中时实现将燃烧用空气输送到燃烧用空气鼓风机的输送区域而提出：在所述碳氢化合物存储嵌件中构成能由待输送的燃烧用空气流过的气流容积。在此特别是可以规定，在所述嵌件外周壁中设置有用于待输送的燃烧用空气的进入口，或者/并且在所述第一嵌件底壁中设置有用于待输送的燃烧用空气的排出口。
为了完全封闭气流室，在所述鼓风机壳体周壁的背离所述鼓风机壳体底壁的端部区域上可以设置有封闭所述气流室的封闭元件。为了增大供吸收气态碳氢化合物使用的表面，所述封闭元件也可以在面向所述气流室的内侧上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件覆盖。
在使用碳氢化合物存储嵌件时还提出：所述气流容积在所述嵌件外周壁的远离所述第一嵌件底壁的端部区域上由至少局部覆盖所述封闭元件的所述至少一个碳氢化合物存储元件界定。
根据本发明的另一方面(其既与之前描述的至少一个碳氢化合物存储元件在气流室中的集成相关联、也脱离这个发明方面构成本发明的一个独立方面)，在所述鼓风机壳体上可以承载有壳体盖，所述壳体盖覆盖所述输送轮并且与所述鼓风机壳体一起界定输送轮容纳空间，其中，在所述壳体盖与所述鼓风机壳体之间设置有密封元件，所述密封元件在所述壳体盖邻接到所述鼓风机壳体上的区域中密封地封闭所述输送轮容纳空间，以防气态碳氢化合物逸出。备选地或补充地，由此也可以在这个区域中抑制气态碳氢化合物从燃烧用空气鼓风机逸出。
在燃烧用空气鼓风机的按照所谓的侧通道鼓风机的型式的设计方案中，所述输送区域在所述鼓风机壳体的底壁中包括环状的输送通道，所述输送通道朝背离所述气流室的外侧敞开并且由所述输送轮覆盖。这样的输送通道配设有进入口，流过气流室的燃烧用空气可以经由该进入口进入到输送通道中。在旋转的输送轮的输送作用下，所述空气沿着所述输送通道输送到与进入口通过中断区域分开的排出口。于是，燃烧用空气可以经由该排出口朝车辆采暖器的燃烧室的方向逸出。
在燃烧用空气鼓风机的这种设计方案中还提出，所述密封元件以环状包围所述输送通道的方式设置在所述鼓风机壳体的底壁的外侧上。
在可低成本实现的且确保对以气态聚集状态排放的碳氢化合物的有效储存的设计方案中，至少一个碳氢化合物存储元件构造以含有活性炭的材料。
本发明还涉及一种燃料运行的车辆采暖器，所述车辆采暖器包括燃烧器区域、将液态燃料输送到所述燃烧器区域的燃料泵以及根据本发明构造的燃烧用空气鼓风机。
附图说明
下面借助附图来详细描述本发明。附图中：
图1示出具有燃烧用空气鼓风机的燃料运行的车辆采暖器的原理图；
图2以透视性分解图示出根据本发明的原理构造的燃烧用空气鼓风机；
图3从其他视向观察地示出相应的分解图。
具体实施方式
图1以原理图示出一般以10表示的燃料运行的车辆采暖器的构造。车辆采暖器10包括燃烧器区域12，该燃烧器区域具有构造在燃烧室壳体中的燃烧室14。在界定燃烧室14的底部区域上在燃烧器区域12的构造中作为蒸发式燃烧器设置有多孔的蒸发介质16，所述蒸发介质例如可以构造为金属编织物、金属针织物、泡沫陶瓷或类似物。为了辅助支持燃料蒸发，多孔的蒸发介质16可以配设有可电激励的加热装置18。燃烧所需的燃料借助燃料泵20、例如定量给料泵经由燃料管道22导入到多孔的蒸发介质16中。液态燃料通过毛细管输送作用分布在蒸发介质16中并且作为燃料蒸汽、亦即以气态聚集状态排放到燃烧室14中。
燃烧所需的燃烧用空气由一般以24表示的燃烧用空气鼓风机输送到燃烧室14。由燃烧用空气鼓风机24排放的燃烧用空气到达燃烧室14下游的一般表示为集气室(Plenum)的空间26中并且经由多个例如在界定燃烧室14的周壁中和/或在底部区域上设置的空气导入接管进入到燃烧室14中。在燃烧室14中构成的包括燃烧用空气和燃料的混合物例如通过可电激励的点火机构28、例如炽热头点火。在燃烧时产生的废气经由挡火板28离开燃烧室14并且沿着焰管30流向未示出的热交换器区域的方向。
车辆采暖器10还具有一般以32表示的控制组件。该控制组件控制燃料泵20和燃烧用空气鼓风机24的运行以及也控制可电激励的加热装置18的运行。为此，可以由不同传感器例如压力传感器34和温度传感器36给控制组件32输送对车辆采暖器10的运行重要的信息。
要指出的是，车辆采暖器10的基本构造之前借助一个实例示出并且可以在非常不同的方面不同于示出的和之前描述的构造。
燃烧用空气鼓风机24在这样的燃料运行的车辆采暖器中一般构造为所谓的侧通道鼓风机。它包括鼓风机壳体38，该鼓风机壳体以周壁40和底壁42界定气流室44。经由气流室44，要朝燃烧室14的方向输送的燃烧用空气到达在底壁42中构造的环形的输送通道46中。该输送通道在底壁42的背离气流室44的外侧上由仅原理性示出的输送轮48覆盖。在输送运行中，通过旋转的输送轮48的输送作用沿着输送通道46输送的空气进入到空间26中并且经由该空间进入到燃烧室14中。
下面参考图2和图3较详细地描述燃烧用空气鼓风机24的构造。在这些附图中可看到例如由金属材料构造的鼓风机壳体38及其周壁 40和其底壁42。构造在底壁42的外侧50上的输送通道46在图2和图3中在覆盖该输送通道的输送轮48的下面不可见。在周壁40的区域中，在一侧上设置有管状的空气导入接管52，该空气导入接管经由在图3中可看到的且提供用于气流室44的进入区域的进入口55朝在鼓风机壳体38中构成的气流室44敞开。经由鼓风机壳体38的底壁 42中的在附图中不可看到的开口，流过气流室44的空气进入到输送通道46中。
为了容纳驱动所述输送轮48的一般构造为电动机的鼓风机马达，在鼓风机壳体38上设置有马达壳体区域54。该马达壳体区域包括周壁56以及在该周壁56的背离鼓风机壳体38的底壁42的端部上设置的底壁58。要指出的是，马达壳体区域54的周壁56可以与鼓风机壳体38的底壁42和周壁40共同构造为整体构件、特别是金属铸件。马达壳体区域54的底壁58可以在鼓风机马达嵌入到由马达壳体区域54 的周壁56包围的容积区域中之后例如通过螺纹连接、卡锁或类似方式固定在马达壳体区域54的周壁56的(关于鼓风机马达的转子轴的旋转轴线轴向的)轴向端部上。
为了也在鼓风机壳体38的周壁40的背离底壁42的端部区域上封闭气流室44，设置有一般以60表示的封闭元件。该封闭元件可以经由多个锁止舌片62卡锁在周壁40上的对应的锁止突起64上。在封闭元件60上可以设置有所述控制组件32或至少一部分所述控制组件、例如用于控制鼓风机马达的部分，其中，例如可以经由嵌接到气流室 44中的插接区域66建立与鼓风机马达的电连接。
在车辆采暖器10解除时并且在液态燃料、即碳氢化合物还储存在多孔的蒸发介质16中时原则上存在以下可能性，即，燃料例如由还存在的余热辅助支持地蒸发并且经由设置用于将燃烧用空气导入到燃烧室14中的流动路径到达燃烧用空气鼓风机24中并且由此特别是也到达气流室44的区域中。这样的然后以气态聚集状态存在的燃料或碳氢化合物可以经由空气导入接管52朝周围环境排出。
为了阻止这一点，与燃烧用空气鼓风机24相配设地设置有一般以 68表示的碳氢化合物存储嵌件，该碳氢化合物存储嵌件构成碳氢化合物存储元件70。碳氢化合物存储嵌件68例如以含有活性炭的材料构造并且与鼓风机壳体38的结构相适配地具有嵌件外周壁72以及第一嵌件底壁74。图2示出，第一嵌件底壁74这样构造，使得它具有与底壁42的用于提供输送通道46的轮廓相适配的结构并且由此可以基本上整面贴靠在底壁上地覆盖底壁42。嵌件外周壁72这样设计或成形，使得它可以基本上整面贴靠地覆盖在周壁40的面向气流室44的内侧上。与马达壳体区域54相配设地，碳氢化合物存储嵌件68具有从第一嵌件底壁74向远处延伸的嵌件内周壁76，该嵌件内周壁可以基本上完全包围地覆盖马达壳体区域54的周壁56或者贴靠在该周壁上。为了覆盖马达壳体区域54的底壁58，碳氢化合物存储嵌件68具有第二嵌件底壁78。在鼓风机壳体38中构成的气流室44在该鼓风机壳体38的内部中基本上完全通过碳氢化合物存储嵌件68加衬，该碳氢化合物存储嵌件在其内部中为流到燃烧用空气鼓风机10的基本上通过输送通道46向输送轮48中提供的输送区域82的空气提供气流容积80。为了在进入口55的区域中允许空气进入到气流容积80中，也可以在嵌件外周壁72中设置有对应的进入口84。此外，可以在第一嵌件底壁74中设置有允许空气进入到输送通道46中的排出口86。
为了也在周壁40的背离鼓风机壳体38底壁42的端部上这样封闭气流室44或者说气流容积80使得实现储存碳氢化合物的可能性，设置有另外的板状的碳氢化合物存储元件88。该碳氢化合物存储元件这样设计，使得它可以在所述封闭元件的面向气流室44的内侧90上基本上完全覆盖所述封闭元件60并且能以开口92实现为了电触点接通鼓风机马达而嵌接到气流室44中的插接区域66的穿过。为了确保与封闭元件60的内轮廓的适配，可以在两个碳氢化合物存储元件70、 88中设置有留空部94、96，向所述留空部中也可以嵌接例如在封闭元件60上的对应的成型部。
通过设置基本上完全为鼓风机壳体38加衬的碳氢化合物存储元件来提供有效作用的用于容纳气态碳氢化合物的非常大的表面。由此，可以最大程度地抑制气态碳氢化合物朝周围环境逸出。在输送运行重新开始时，要朝燃烧室14的方向输送的燃烧用空气流过气流容积80 并且此时去除目前还保持在碳氢化合物存储元件70、88上的碳氢化合物并且将其引入到燃烧过程中。因为碳氢化合物存储嵌件68这样设置在气流容积44中使得该碳氢化合物存储嵌件覆盖鼓风机壳体38的界定该鼓风机壳体范围的表面、然而却基本上不阻塞该鼓风机壳体38 的内部空间以防流过，所以通过在气流容积44中设置碳氢化合物存储嵌件68基本上不产生对要输送的燃烧用空气的附加的流动阻力。
碳氢化合物存储元件70、88例如可以分别包括一个由活性炭材料压成的体。在一种备选的设计型式中，碳氢化合物存储元件可以分别包括一个以多孔的壁构造的且提供用于容纳活性炭材料的空腔的承载体。在另一种备选的设计型式中，例如由塑料材料构造的承载体在其表面上可以以活性炭材料涂层。
在输送轮48与鼓风机壳体38的底壁42的外侧50之间存在一般不可避免的缝隙状的间隙。为了避免压力损失，所述间隙尽可能小地保持。仍然不能避免经由这样的缝隙状的间隙在燃烧用空气鼓风机24 的停止状态中或者在车辆采暖器10解除时蒸发的且由此以气态聚集状态存在的碳氢化合物向外逸出。为了在这里也提供基本上气密的封闭，设置有覆盖输送轮48的壳体盖98。该壳体盖可以通过卡锁而固定在鼓风机壳体38上。在底壁42的外侧50与壳体盖98的环状的密封区域100之间定位有环状地包围输送轮48以及还有输送通道46的密封元件102。该密封元件在壳体盖98邻接到鼓风机壳体38的底壁 42上的地方提供对输送轮容纳空间99的防止气态碳氢化合物逸出的密封封闭。
最后要指出的是，之前参考图1至图3描述的燃烧用空气鼓风机可以在非常相同的方面变化，而不与本发明的原理不同。因此，碳氢化合物存储嵌件例如可以多件式地构造和/或这样设计，使得不覆盖所有界定气流室范围的表面。两个方面、即一方面在气流室的区域中提供一个或多个碳氢化合物存储元件并且另一方面在壳体盖的区域中提供气密封闭也可以分别彼此不相关地在燃烧用空气鼓风机上实现或不实现。

Claims (16)

1.用于燃料运行的车辆采暖器的燃烧用空气鼓风机，所述燃烧用空气鼓风机包括鼓风机壳体(38)，在所述鼓风机壳体(38)中构成能由待输送的燃烧用空气流过的气流室(44)，并且经由进入区域(55)流到所述气流室(44)中的空气流到包括输送轮(48)的输送区域(82)，所述鼓风机壳体(38)包括底壁(42)和包围所述气流室(44)的周壁(40)，其特征在于，在所述气流室(44)中设置有至少一个碳氢化合物存储元件(70、88)，所述碳氢化合物存储元件用于储存在所述气流室(44)中存在的气态碳氢化合物，并且
-所述鼓风机壳体(38)的周壁(40)或/和底壁(42)在面向所述气流室(44)的内侧(77)上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件(70)覆盖，或者/并且
-所述鼓风机壳体(38)具有至少局部地由所述气流室(44)包围的马达壳体区域(54)，所述马达壳体区域具有周壁(56)和底壁(58)，并且所述马达壳体区域(54)的周壁(56)和/或底壁(58)在面向所述气流室(44)的外侧上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件(70)覆盖。
2.按照权利要求1所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，所述鼓风机壳体(38)的周壁(40)完全由至少一个碳氢化合物存储元件(70)覆盖。
3.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，所述马达壳体区域(54)完全由至少一个碳氢化合物存储元件(70)覆盖。
4.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)完全由至少一个碳氢化合物存储元件(70)覆盖。
5.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，嵌入到所述气流室(44)中的碳氢化合物存储嵌件(68)提供碳氢化合物存储元件(70)，其中，所述碳氢化合物存储嵌件(68)包括覆盖所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)的第一嵌件底壁(74)、覆盖所述鼓风机壳体(38)的周壁(40)的嵌件外周壁(72)、覆盖所述马达壳体区域(54)的周壁(56)的嵌件内周壁(76)和覆盖所述马达壳体区域(54)的底壁(58)的第二嵌件底壁(78)。
6.按照权利要求5所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，具有所述第一嵌件底壁(74)、所述嵌件外周壁(72)、所述嵌件内周壁(76)和所述第二嵌件底壁(78)的所述碳氢化合物存储嵌件(68)作为一个材料体提供。
7.按照权利要求5所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，在所述碳氢化合物存储嵌件(68)中构成能由待输送的燃烧用空气流过的气流容积(80)。
8.按照权利要求7所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，在所述嵌件外周壁(72)中设置有用于待输送的燃烧用空气的进入口(84)，或者/并且在所述第一嵌件底壁(74)中设置有用于待输送的燃烧用空气的排出口(86)。
9.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，在所述鼓风机壳体(38)的周壁(40)的背离所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)的端部区域上设置有封闭所述气流室(44)的封闭元件(60)，并且所述封闭元件(60)在面向所述气流室(44)的内侧(90)上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件(88)覆盖。
10.按照权利要求7所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，在所述鼓风机壳体(38)的周壁(40)的背离所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)的端部区域上设置有封闭所述气流室(44)的封闭元件(60)，并且所述封闭元件(60)在面向所述气流室(44)的内侧(90)上至少局部地由至少一个碳氢化合物存储元件(88)覆盖，并且所述气流容积(80)在所述嵌件外周壁(72)的远离所述第一嵌件底壁(74)的端部区域上由至少局部地覆盖所述封闭元件(60)的所述至少一个碳氢化合物存储元件(88)界定。
11.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，在所述鼓风机壳体(38)上承载有壳体盖(98)，所述壳体盖覆盖所述输送轮(48)并且与所述鼓风机壳体(38)一起界定输送轮容纳空间(99)，其中，在所述壳体盖(98)与所述鼓风机壳体(38)之间设置有密封元件(102)，所述密封元件在所述壳体盖(98)邻接到所述鼓风机壳体(38)上的区域中密封地封闭所述输送轮容纳空间(99)，以防气态碳氢化合物逸出。
12.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，所述输送区域(82)在所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)中包括环状的输送通道(46)，所述输送通道朝背离所述气流室(44)的外侧(50)敞开并且由所述输送轮(48)覆盖。
13.按照权利要求11所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，所述输送区域(82)在所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)中包括环状的输送通道(46)，所述输送通道朝背离所述气流室(44)的外侧(50)敞开并且由所述输送轮(48)覆盖，并且所述密封元件(102)以环状包围所述输送通道(46)的方式设置在所述鼓风机壳体(38)的底壁(42)的外侧(50)上。
14.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，至少一个碳氢化合物存储元件(70、88)以含有活性炭的材料构造。
15.按照权利要求1或2所述的燃烧用空气鼓风机，其特征在于，所述燃烧用空气鼓风机是侧通道鼓风机。
16.燃料运行的车辆采暖器，所述车辆采暖器包括燃烧器区域(12)、将液态燃料输送到所述燃烧器区域(12)的燃料泵(20)以及按照权利要求1至15中任一项所述的燃烧用空气鼓风机(24)。
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