CN86106537A - 燃油开动的车辆加热器 - Google Patents

Abstract

一种燃油开动的车辆加热器，特别是车辆辅助加热器或附加加热器。它有一个位于喷嘴座上的喷嘴。燃油通过滤清器、燃油泵及置于中间的电磁阀经供油管送入喷嘴。喷嘴座、燃油泵、滤清器和电磁阀组成一个组合件，它可被看作为单一部件。该组合件最好能用若干螺钉固定到加热器壳体内的一个凸缘上。在该凸缘上还可以固定一个点火器及一个中心连接装置(如一台燃烧器马达)。燃油的供油管和(或)回油管最好在凸缘内部制出。

Description

本发明涉及一种燃油开动的车辆加热器，特别是一种辅助加热器。

这种加热器一般具有一个位于一个喷嘴座上的喷嘴，一台燃油泵和一个电磁阀。燃油由一根燃油管路径一个滤清器送入喷嘴。在喷嘴的出口区产生一种由燃油和助燃空气组成的燃油混合物，其助燃空气由一台马达驱动的鼓风机供给。为了点燃该混合物，安置了一个点火器，其点火电极的自由端被直接置于喷嘴出口附近。另外，喷嘴座也可以带一个预热器，喷嘴座由加热器壳体上的一个凸缘支承。

在本类型的加热器中（例如，由本申请的受让人生产的DBW2010型加热器），加热器的各个零部件，如带有喷嘴的喷嘴座、燃油泵、滤清器、电磁阀以及点火器迄今都是用必需的连接件单独装配到加热器中的。

结果，这种加热器的装配不但耗费工时，而且会因混淆而造成连接的错误。而且现有的加热器中，燃烧器所必需的零部件占据较大的空间，所以整个加热器需要相当大的安装空间。

因此，本发明的主要目的是克服上述的问题并获得一种尽可能紧凑，安装非常方便的燃油开动的加热器。另一个目的是使加热器运行所需部件中的燃料消耗尽量地减少。

根据本发明，所需的零部件，特别是喷嘴座、燃油泵、滤清器及电磁阀被组合成一个单一组合件，它可被看成一个部件。该组合件极为紧凑并构成这种燃油开动的加热器的燃烧器的中心工作部件。该加热器的装配大为简化：在这个组合件里，几个功能性零部件被组合在一起，从而只需将该组合件用例如螺栓在若干预先确定的位置加以固定就行了。

再有，已令人惊讶地表明，由于必需的功能性零部件的布置而使该加热器的结构紧凑，其工作噪音较前减小，燃油消耗也减少了。

本发明的一个进一步改进是滤清器与燃油泵连成一体，从而滤清器与燃油泵构成一个功能性及起支承作用的组合件。这样便进一步减少了体积，而且，由于滤清器靠近燃烧室，在燃烧阶段它就被加热，使得在使用冷燃油的情况下不致出现燃油沉积现象。

带有组合电极的点火器最好固定在上述按本发明而构成的组合件上，这样就不需要连接点火器的专门电线，从而使装配更为方便同时消除了极性发生变化的可能。而且，由于取消了电线，特别是对于点火电极、点火噪音（高频区）大为降低。

组合件最好用螺栓或类似零件固定到加热器壳体的一个凸缘上，然后将凸缘及固定于其上的组合件以一种预定的方式置于加热器的一个腔室中。

本发明的另一优越特点是，壳体凸缘不仅用来支承组合件，而且连接燃油泵的供油管线和回油管线也安排在凸缘内，例如，在凸缘内钻出若干个孔来构成供油和回油管线。这样，以往惯有的单独的供油和回油管线都可以取消，从而提高了加热器本身的安全性，而且这样也使装配工作更为容易。再者，从凸缘中的供油管线和回油管线至燃油泵的入口和（或）出口的连接可以很容易地借助一个密封件构成。该密封件一方面与泵壳体上的相应的连接件配合，另一方面与凸缘上的对应面配合。由于在燃烧过程中凸缘被容易地加热，燃油（特别是供油管线中的燃油）得到予热，使燃烧更为良好。

为了向组合件的零部件供电，中心连接装置最好装备一个控制装置或连接装置。该装置固定到凸缘远离喷嘴的一侧，这样就可以取消附加的电连接线。中心连接装置基本上取代了迄今为止通常用来供电的电线组件。这样可不用组装电线并且可以避免接错线的情况，并使加热器的装配进一步简化，工作可靠性提高。

为了尽可能地充分利用喷嘴座和喷嘴周围的空间，带滤清器的燃油泵、电磁阀和点火器在喷嘴座周围径向地布置，从而使整个燃烧器占据的空间最小。

燃油泵及供给助燃空气的鼓风机最好是直接驱动，为达到此目的，驱动马达固定在凸缘上远离喷嘴的一侧。通过直接驱动燃油泵及鼓风机，传动时的动力损失减少，特别是简化了该加热器的传动机构的设计。

根据本发明的加热器还具有如下之结构：对于不同功率范围的加热器，只要改变喷嘴和驱动马达就可以了，而其他零部件都不变。这样从库存的角度来看，所需的库存费用比以前所必需的费用减少，因此，从生产的经济性来看本发明之加热器能更好地适应不同加热范围的需要。

一个加热筒形式的预热器最好也结合到组合件里。为实现此目的，可在喷嘴座上制出一个凸耳，其上有一个通孔，预热筒便插入此孔内。该预热器最好靠近滤清器放置，这样在预热过程中，滤清器也被加热以防止低温时滤清器燃油沉积的现象。

为密封组合件的燃油泵与加热器壳体安装凸缘之间的连接，最好采用一个O形密封圈，这样由于凸缘内供油系统的设计，几乎没有什么地方需要密封。从而提高了该加热器的工作安全性。

还有，本发明的设计将电磁阀紧靠雾化喷嘴放置，因此电磁阀与雾化喷嘴之间的油路非常之短，这样在电磁阀关闭之后，从雾化喷嘴继续向外滴油的现象基本消除。

此外，本发明之燃烧器有泵，特别是面朝着加热器燃烧空间的滤清器，因此特别是在低温条件下其工作性能更好，由于在燃烧过程中这些零部件被加热，所以避免了滤清器的堵塞（例如由于燃油沉积而引起的）。

本发明的另一个特点是组合件，它由喷嘴座、燃油泵、滤清器及电磁阀（还可以有预热器）组成，并还带一个火焰监测器，为实现此目的，在组合件上开有一个插孔，其内可插入一个光电晶体管作为火焰监测器。

所以，在本发明之雾化燃烧器中，组合件包含了一个燃烧器工作所必需的所有基本零部件。

为了降低预热器（如加热筒）的运行中的能耗，预热器的开动时间长短不是固定的，即，加热器的温度越高，预热器开动的时间就越短。最好，时间作为若干个预定的温度临界值的函数而变化。借助于一个温度传感器（如一个热水器的水温传感器）与预加热之间的定时电路可使预热器的开动时间作为温度临界值的函数而变化，对于每一个临界值，它变化为最小开动时间（约为一分钟）的整数倍，因此，与预热器开动一个固定的时间相比较，这种工作方式的能耗可以大大减少，该预热器的能耗低于迄今为止的所有其他结构的预热器。当温度条件使得预热器成为不必要时，该预热器甚至能完全停止工作。

由以下的叙述，并结合附图（这些附图仅是示意的，只显示了符合本发明的一个实施例），本发明上述的以及进一步的目的、特点及优点将会看得更清楚。

图1系加热器的剖视图。

图2系加热器的燃烧器装置的示意的俯视图。

图3系加热器组合件的俯视图。

图4系根据图3而画出的组合件透视图，表现燃油供给部分。

图5系调节预热器开动时间布置示意图。

图1示意地表示一个加热器，其整体标号为1。图中显示一个雾化燃烧器，其整体标号为2，雾化燃烧器固定到壳体4上的一个凸缘3上。如图所示，雾化燃烧器2有一个由喷嘴座6支承的雾化喷嘴5。为了向雾化喷嘴5供给燃料油，在壳体4的凸缘3中形成一个带供油管8及回油管9（以虚线表示）的燃油接头7。供油管8接到一个滤清器10上。该滤清器在图1中被安装在燃油泵10a的上游。燃油从油泵10a经一个置于中间的电磁阀32供给雾化喷嘴5。在所示的实施例中，雾化喷嘴5、喷嘴座6、燃油泵10a、滤清器10以及电磁阀32形成一个固定在凸缘3上的组合件。还有，在喷嘴座6的一个凸耳12上可看到一个通孔11（图1）。在通孔11中可插入一个喷嘴座预热器43，最好是如图3所示的一个加热筒。

此外，雾化燃烧器2装备一个点火装置，其整体标号为13。该点火装置由一个点火器14构成，其壳体标号为15。最好有两个点火电极16（图3中只能看到一个）用一个插头固定连接到壳体15上或两个电极固定为一体。

雾化燃烧器2伸入一个由燃烧管17构成的燃烧室18，在该室内放置了一根支承火焰的内插管19。在离雾化喷嘴5轴向方向一定距离处放着一个由加热器1壳体内的座21所支承的旋涡头20。

燃烧气体离开燃烧室18后，在燃烧管17远离雾化燃烧器2的一端掉头流入一个排气口22。燃烧管17外面套着一个双层套换热器，在其环形空间23内有一种传热介质（例如水）在循环。传热介质由一个入口（图中未示出）进入，由一个出口（图中也未示出）排出。当传热介质以流经排气系统的气流相反的流向流经环形空间23时，如果加热器1处于工作状态，则传热介质被燃烧气体加热。

由图1还可见一台燃烧器马达24固定在凸缘3远离雾化喷嘴5的一侧。马达同时驱动一台鼓风机25及燃油泵10a。助燃空气由入口26进入，然后被鼓风机25鼓入雾化喷嘴5处的混合准备区。

在燃烧器马达24及凸缘3后侧（即远离雾化喷嘴5的一侧）之间安装着一个整体标号为27的连接装置。连接装置27的作用是向加热器的所有装置，如燃烧器马达24、点火器14、火焰监测装置29、喷嘴座预热器43等供给动力。一个控制装置28（最好用一个插头与连接装置27连接）也与连接装置27一起工作。

图2系带雾化燃烧器2的凸缘3及其相应部件的俯视图，在该图中与图1中相同的零部件被标以相同的标号。为了清楚起见，图1中的旋涡头20（产生涡流的另件）在图2中未示出，而是表示了带雾化喷嘴5的喷嘴座6及整体标号为30的一个组合件，该组合件由喷嘴座6、燃油泵（在本图中只能见到其壳体31）、滤清器10和一个标号为32的电磁阀构成。如图2所示，一个压力调节螺钉33被装在电磁阀32上游，并在燃油流经组合件30的方向上（见图4）。转动该调节螺钉便可调节向雾化喷嘴5供油的压力。

在图2中，供油管8和回油管9也以虚线绘出。这两条油管被设计成在凸缘3通孔内。

图2中螺钉34的作用是将组合件30与凸缘3固定，而螺钉35则是将盖板36固定在组合件30上，使盖板位于燃油泵壳体31的喷嘴座6上。点火器14在直接与中心连接装置27连接（例如直接用一个插头连接）后，其壳体15靠螺钉37与凸缘3固定。

若干个气流通孔38沿凸缘3的周边分布并形成助燃空气轴向流动的通道。由图2还可见，滤清器10、压力调节螺钉33、电磁阀32及喷嘴座6在一起构成组合件30，该组合件和点火器14径向地在雾化喷嘴周围布置，这样的布置可节约空间，从而获得一个结构非常紧凑的包含了必需的工作部件的雾化燃烧器2。

在加热器装配时，将预先装配好的组合件30用螺钉34上到凸缘3上，盖板36用螺钉35上到喷嘴座上。然后将点火器14（示于图2）用螺钉37固定到凸缘3上。

这样，上述零部件在固定到凸缘3上之后形成了一个整体的易操作的部件，然后将该部件放入壳体4并适当地固定。由以上说明可以看出，雾化燃烧器2必需的功能零部件可以迅速地固定到凸缘3上。然后将中心连接装置27（示于图1）固定到凸缘3的后侧（远离雾化喷嘴的一侧），然后将燃烧器马达24插入并固定到凸缘3上（如图1所示）。这样，在凸缘3上就装上了燃烧器1的雾化燃烧器2的所有必需的功能性零部件。

当然，组合件30及点火器14也可以用与上述例子所不同的方式放置到凸缘3上，固定方式也可与上例中的不同。例如，用来将零部件固定到凸缘3上的螺钉数量就可多可少而且布置方式也可不同。还有，组合件30中的各零部件以及其它零部件之间的相对位置也可以有所变化。

图3是组合件30的俯视图，而图4为其透视图。该组合件30包括与燃油泵（在图3中只能看到其壳体31）相连的雾化喷嘴5及喷嘴座6、滤清器10及电磁阀32。在图3中还可以看到一个调节供油压力的压力调节螺钉33。压力调节螺钉安装在燃油流入雾化喷嘴5及电磁阀32的方向的上游处。该组合件30可以用螺钉34固定到图1所示的凸缘3上。盖板36盖住带雾化喷嘴5的喷嘴座6以及带通孔11（喷嘴座预热器43可插入该孔内）的凸耳12。如此设计的盖板36用螺钉35固定到组合件30的底部上。

如图所示，喷嘴座预热器43被放置得靠近滤清器10附近，以便加热滤清器10及其内的燃油，从而防止燃油在到达雾化喷嘴5之前沉淀。

一个密封件44（最好设计成O型密封圈）被安装在供油管8（在凸缘3中制出，如图1所示）与滤清器10的入口之间。

电磁阀32的安装位置紧靠雾化喷嘴5，并且直接安装在它的燃油流动方向的上游位置。这样，如果电磁阀32关闭了燃油油流，因为电磁阀32紧靠雾化喷嘴5的燃油进口，便不会再有燃油流入雾化喷嘴5。

虽然未详细表示，但在组合件30中可以根据需要装一个火焰监测装置29（图2）。为实现此目的，在组合件的底部有一个开口，在开口内可放入一支光电晶体管作为火焰监测器。

图4较为详细地表示了组合件30各零部件之间的空间关系。在图4中与图1或图3中相同的零部件仍标以相同的标号。此外，在图4中也显示了在组合件30中燃油经滤清器10、燃油泵31、压力调节螺钉33、电磁阀32流至雾化喷嘴5的流向。燃油从雾化喷嘴回流的流向用虚线表示。如两条燃油流向所示，燃油以尽可能短的路径从滤清器10流动至雾化喷嘴5，以改善这种雾化燃烧器2的工作性能。这样的结构除了使组合件30的装配容易，布置紧凑外，还使本发明的雾化燃烧器2受燃油引起的干扰减至尽可能低的程度。由于组合件30作为一个整体放入图1所示的燃烧室18中，在燃烧器2工作时组合件30被整体加热，这样就克服了冷态启动的困难。

不过，为了保证加热器1的可靠工作，特别是当冷态启动加热器1时，在图1、3和4所示的实施例中，组合件30有一个喷嘴座预热器43，该预热器最好由一个加热筒构成。

图5是一个电路布置示意图，它示意地表示了一种实现喷嘴座预热器节能的装置。在图5中，图1中的加热器1以方框代表，所用的标号与以前相同。喷嘴座预热器43用另一个方框代表。加热器1包含了一个热传感器39。该传感器测定加热器的温度状态。

温度传感器39的输出通过电路40传送给控制装置28。在控制装置28中有一个定时电路41，定时电路的输出通过电路42传送给喷嘴座预热器36。

借助于这一套电路，喷嘴座预热器43的开动时间可作为温度传感器39所测定的加热器1的温度状态的函数变化。当加热器1的温度或环境温度较高时，喷嘴座预热器43的开动时间短一些就行了，而当加热器1的温度较低时，则需要较长的喷嘴座预热器43开动时间。靠定时电路41的控制，喷嘴座预热器的开动时间的变化可以是连续的，也可以是逐级的，最好设计成这样的形式：选择一个最小开动时间，例如当温度传感器39测出的温度为-10℃时，最小开动时间约为1分钟。当温度传感器39测出的温度为0℃时，在大多数情况下没有必要预热，因此喷嘴座预热器43不工作。如果以上述的最小开动时间为起点，喷嘴座预热器43的开动时间为逐级变化，那末在较低的温度下其开动时间按最小开动时间的整数倍而变化。例如，在-20℃时开动时间为2分钟，在-30℃时为3分钟，在-40℃时为4分钟。

当然，对于喷嘴座预热器43的开动时间的这些变化，也可选择并规定其它的临界温度值和（或）其它的最小开动时间。

由于喷嘴座预热器43的开动时间可以控制，加热器1的能量消耗便可减至最低限度。因为喷嘴座预热器43工作时必须从蓄电池获取能量（以一个车辆加热器为例），这样就避免了车辆蓄电池的不必要的放电。

当然，与所述的实施例在某种程度上不同的其它实施例也是可能的，即组合件30中的各个功能性零部件的相互位置可以不同的方式安排，只要根据本发明的要求构成一个统一的组合体30就行。同样，可以用与所述的不同温度调节办法来调节喷嘴座预热器43的开动时间（例如，这种调节可以是连续的），但仍保留了本发明的基本概念。还有，组合件30往凸缘3上的固定在保留本发明的基本概念的前提下也可以是连续进行的。这种固定也可以不同方式实现，例如，根据组合件的尺寸及所具备的空间条件，固定用的螺钉数量可多可少。其它的实施例及修正方案对于那些具备普通技术人员来说将是显而易见的，因此本发明应被视为包含了所附权项的范围内的全部内容。

Claims (25)

1、燃油开动的车辆加热器包括一个雾化燃烧器，一个装有雾化喷嘴并可根据需要装有一个预热器的喷嘴座，一台燃油泵，该燃油泵由一个滤清器经放置于中间的一个电磁阀向雾化喷嘴供给燃油，一个任选的带若干点火电极的点火器及一台由驱动马达驱动的助燃空气鼓风机，其特征在于，装有雾化喷嘴(5)的喷嘴座(6)，燃油泵(31)，滤清器(10)和电磁阀(32)构成一个组合件(30)。

2、如权利要求1所述的车辆加热器，其中滤清器（10）装在燃油泵内。

3、如权利要求1或2所述的车辆加热器，其中点火器（14）可以固定到由喷嘴座（6），燃油泵（31），滤清器（10）和电磁阀（32）所构成的组合件（30）上。

4、如上述权利要求2之一所述的车辆加热器，其中组合件（30）固定到壳体所支承的一个凸缘（3）上。

5、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中通向燃油泵（31）的供油管（8）及回油管（9）系在凸缘（3）内部形成。

6、如权利要求5所述的车辆加热器，其中在凸缘（3）内部的供油管（8）和（或）回油管（9）与燃油泵入口和（或）出口之间的连接介于组合件（30）与凸缘（3）之间，借助于一个密封件而实现。

7、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中组合件（30）和点火器（14）与一个带控制装置（28）的中心连接装置（27）连接，该中心连接装置固定在凸缘背离喷嘴（5）的一侧。

8、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中装有滤清器（10）的燃油泵（31）、电磁阀（32）及点火器（14）均径向地围绕喷嘴座布置。

9、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中燃油泵及助燃空气鼓风机（25）均系直接驱动。

10、如权利要求9所述的车辆加热器，其中驱动马达（24）装在凸缘（3）的后面背离喷嘴（5）的一侧。

11、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中预热器（43）可以插入设计在喷嘴座（6）上的一个插座（11）里。

12、如权利要求11所述的车辆加热器，其中插座系由喷嘴座（6）的一个带通孔（11）的凸耳（12）所组成，预热器（43）插入通孔内。

13、如权利要求11或12所述的车辆加热器，其中预热器（43）是一个加热筒。

14、如权利要求11或13之一所述的车辆加热器，其中预热器（43）置于滤清器（10）附近。

15、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中凸缘（3）与燃烧油泵（31）的连接靠一个密封件（44）来密封。

16、如权利要求15所述的车辆加热器，其中密封件（44）系一个“O”型密封圈。

17、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中电磁阀（32）紧靠雾化喷嘴（5）。

18、如上述权利要求之一所述的车辆加热器，其中喷嘴座（6）、燃油泵（31）、滤清器（10）和电磁阀（32）组成的组合件（30）支承火焰监测器。

19、如权利要求18所述的车辆加热器，其中火焰监测器是一个可插入组合件（30）上的一个插座中的光电晶体管。

20、如权利要求11至19之一所述的车辆加热器，其中预热器（43）的开动时间作为加热器（1）的温度状态函数而变化。

21、如权利要求20所述的车辆加热器，其中预热器（43）的开动时间随温度的升高而减少。

22、如权利要求20或21所述的车辆加热器，其中预热器（43）开动时间系逐级变化。

23、如权利要求22所述的车辆加热器，其中预热器（43）的开动时间为一个最小开动时间的整数倍。

24、如权利要求20至23之一所述的车辆加热器，其中预热器（43）的开动时间随温度的变化系靠一个连接在温度传感器（39）和预热器（43）之间的一个定时电路来实现。

25、如权利要求24所述的车辆加热器，其中温度传感器（39）装在换热器上。

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