DE102004057757A1 - Verdampferanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung - Google Patents
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- F23D3/00—Burners using capillary action
- F23D3/40—Burners using capillary action the capillary action taking place in one or more rigid porous bodies
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdampferanordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät oder einen Reformer, umfassend einen schalenartigen Träger und in dem schalenartigen Träger ein poröses Verdampfermedium.
- Derartige Verdampferanordnungen werden beispielsweise in so genannten Verdampferbrennern eingesetzt, um durch Einleitung des zunächst flüssigen Brennstoffs in das poröse Verdampfermedium diesen flüssigen Brennstoff auf Grund der Kapillarförderwirkung im Volumenbereich des porösen Verdampfermediums zu verteilen und über einen vergleichsweise großen Oberflächenbereich in Richtung zu einer Brennkammer abgeben zu können. Bei derartigen bekannten Verdampferanordnungen ist im Allgemeinen der schalenartige Träger aus Metallmaterial aufgebaut, also beispielsweise aus Blech. Das poröse Verdampfermedium ist im Allgemeinen ebenfalls aus Metall aufgebaut und in einem Sintervorgang hergestellt. Es werden hier also vorgeformte Körper für das poröse Verdampfermedium verwendet. Diese vorgefertigten Körper werden in den schalenartigen Träger eingesetzt und an mehreren diskreten Positionen beispielsweise durch Punktschweißen festgelegt oder durch Sicherungsringe am Randbereich arretiert. Auf Grund dieser nur punktuellen Verbindung zwischen dem schalenartigen Träger und dem darin aufgenommenen porösen Verdampfermedium besteht das Problem, dass vor allem an der Rückseite des porösen Verdampfermediums, also der beispielsweise von einer Brennkammer abgewandt liegenden Seite, im Angrenzungsbereich an den schalenartigen Träger Spalte vorhanden sein können bzw. entstehen können. Dies kann bedingt dadurch sein, dass bereits beim Anbindungsvorgang im porösen Verdampfermedium Verformungen entstehen, die zu Spalten führen. Auch die im Betrieb auftretende thermische Belastung kann zu Verformungen führen. Im Bereich dieser Spalte kann sich flüssiger Brennstoff ansammeln und an ungeeigneter Stelle abfließen. Dies kann zu ungleichmäßiger Verbrennung führen, mit dem Problem eines erhöhten Schadstoffausstoßes bzw. einer verstärkten Ansammlung von Verbrennungsrückständen.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verdampferanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung vorzusehen, mit welcher in einfacher Art und Weise eine erhöhte Betriebsqualität erlangt werden kann.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Verdampferanordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät oder einen Reformer, umfassend einen schalenartigen Träger und in dem schalenartigen Träger ein poröses Verdampfermedium, wobei wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums in den schalenartigen Träger eingesintert ist.
- Bei der erfindungsgemäßen Verdampferanordnung ist das poröse Verdampfermedium also nicht punktuell am schalenartigen Träger festgelegt, sondern wird durch einen Sintervorgang, also durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung an diesen angebunden. Es wird somit praktisch über die ganze Angrenzungsfläche zwischen dem porösen Verdampfermedium und dem schalenartigen Träger eine Verbindung generiert, die das Entstehen von Spalten und die damit einhergehenden Probleme ausschließt.
- Um die Verteilungsqualität weiter verbessern zu können, wird vorgeschlagen, dass der schalenartige Träger wenigstens eine Flüssigkeitseinleitöffnung aufweist und dass in dem Verdampfermedium im Bereich der wenigstens einen Flüssigkeitseinleitöffnung ein Flüssigkeit bezogen auf eine Einleitrichtung seitlich ableitender Flüssigkeitsablenkungsbereich vorgesehen ist.
- Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsablenkbereich einen Bereich des porösen Verdampfermediums mit geringerer Porosi tät umfasst. Ein Bereich geringerer Porosität ist also ein Bereich, bei dem der Porenvolumenanteil im porösen Verdampfermedium geringer ist, als in anderen Bereichen, beispielsweise denjenigen Bereichen, in welchen im Allgemeinen die Verteilung des Brennstoffs stattfinden soll. Eine geringere Porosität bedeutet jedoch, ein verschlechtertes Brennstofffördervermögen bzw. den vollständigen Abschluss gegen das Durchdringen von Flüssigkeit, was selbstverständlich von der Viskosität dieser Flüssigkeit abhängen wird. Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Porosität in diesem Flüssigkeitsablenkbereich bei ca. 20% liegt, während sie in anderen Bereichen, in welchen unter Ausnutzung der Kapillarförderwirkung die Flüssigkeit verteilt werden soll, eine Porosität von 60% bis 70% vorhanden ist.
- Weiter kann vorgesehen sein, dass dem Flüssigkeitsablenkbereich mit geringerer Porosität ein Flüssigkeit von einer Zuführleitung aufnehmender Bereich höherer Porosität als der Flüssigkeitsablenkbereich vorangeht.
- Bei einer alternativen Ausgestaltungsform kann der Flüssigkeitsablenkbereich ein in das poröse Verdampfermedium eingebettetes Ablenkelement, beispielsweise ein Metallplättchen, umfassen.
- Zur definierten Vorgabe der Flüssigkeitsverteilungscharakteristik kann weiter vorgesehen sein, das poröse Verdampfermedium mehrschichtig aufgebaut ist.
- Hierzu ist es weiter möglich, dass wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums mit Porenvorzugsorientierung ausgebildet ist.
- Wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums kann als vorgefertigter Sinterkörper bereitgestellt und in den schalenartigen Träger durch Druckund Temperaturbeaufschlagung eingesintert sein. Weiter ist es selbstverständlich möglich, dass wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums als Partikelmaterial bereitgestellt, in den schalenartigen Träger eingefüllt und durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung in den schalenartigen Träger eingesintert ist.
- Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Verdampferanordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät oder einen Reformer, umfassend einen schalenartigen Träger und in dem schalenartigen Träger ein poröses Verdampfermedium, wobei der schalenartige Träger wenigstens eine Flüssigkeitseinleitöffnung aufweist und in dem Verdampfermedium im Bereich der wenigstens einen Flüssigkeitseinleitöffnung eine Flüssigkeit bezogen auf eine Einleitrichtung seitlich ableitender Flüssigkeitsablenkbereich vorgesehen ist, wobei der Flüssigkeitsablenkbereich einen Bereich des porösen Verdampfermediums mit geringerer Porosität umfasst.
- Durch derartige Ausgestaltung des porösen Verdampfermediums kann sichergestellt werden, dass bei sehr einfachem Aufbau einerseits zuverlässig eine Brennstoffablenkung erzielt werden kann, andererseits jedoch keine beispielsweise einer Brennkammer zugewandt zu positionierenden Bereiche des porösen Verdampfermediums durch ein separates Ablenkelement abgedeckt und somit für die Brennstoffverdampfung nicht nutzbar wären.
- Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Verdampferbrenner mit einer erfindungsgemäßen Verdampferanordnung sowie einen Reformer, umfassend eine erfindungsgemäße Verdampferanordnung.
- Die eingangs genannte Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen eines schalenartigen Trägers,
- b) Einbringen des Materials für ein poröses Verdampfermedium in den schalenartigen Träger,
- c) Ausüben von Druck und Temperatur zum Einsintern des Materials für das poröse Verdampfermedium in den schalenartigen Träger.
- Um dabei eine stabile Verbindung zwischen dem porösen Verdampfermedium bzw. dem Ausgangsmaterial desselben und dem schalenartigen Träger erlangen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Schritt a) das Bereitstellen des schalenartigen Trägers aus Metallmaterial, vorzugsweise als Blechformteil, umfasst.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass der Schritt b) das Einbringen wenigstens eines Teils des Materials für das poröse Verdampfermedium als vorgefertigten Sinterkörper umfasst.
- Weiterhin ist es möglich, dass der Schritt b) das Einbringen wenigstens eines Teils des Materials für das poröse Verdampfermedium als Partikelmaterialumfasst.
- Für eine definierte Beeinflussung der Verteilungscharakteristik wird vorgeschlagen, dass die Schritte b) und c) mehrmals aufeinander folgend zum Erzeugen eines mehrschichtigen porösen Verdampfermediums umfasst. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn nach dem Schritt c) oder jeder Durchführung des Schritts c) ein Pressschritt zum wenigstens bereichsweise Komprimieren des in den vorangehenden Schritten b) und c) generierten porösen Verdampfermediums durchgeführt wird.
- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Längsschnittansicht einer Brennkammerbaugruppe mit einer erfindungsgemäßen Verdampferanordnung; -
2 eine Schnittansicht einer alternativen Ausgestaltungsart einer erfindungsgemäßen Verdampferanordnung; -
3 eine Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsart einer erfindungsgemäßen Verdampferanordnung. - In
1 ist eine Verdampferbaugruppe für einen Verdampferbrenner eines Fahrzeugheizgeräts oder für einen Reformer allgemein mit10 bezeichnet. Diese Verdampferbaugruppe umfasst ein Brennkammergehäuse12 , das mit einem zylindrischen Bereich14 eine Außenumfangswandung bildet und mit einem damit fest verbundenen oder ggf. integral ausgebildeten Bodenbereich16 den axialen Abschluss – axial bezogen auf eine Längsmittenachse A – bereitstellt. In dem Gehäuse12 ist eine Brennkammer18 (im Falle des Einsatzes bei einem Reformer als Mischkammer zu bezeichnen) gebildet, in welche beispielsweise über die in der1 erkennbaren Öffnungen20 Verbrennungsluft eingeleitet wird. Um den zur Verbrennung auch erforderlichen Brennstoffdampf bereitstellen zu können, ist eine allgemein mit22 bezeichnete Verdampferanordnung vorgesehen. Diese umfasst einen schalenartigen Träger24 mit einer beispielsweise zylindrischen Umfangswandung26 und einer daran anschließenden Bodenwandung28 . Zwischen der Bodenwandung28 und dem Bodenbereich16 des Gehäuses12 ist eine beispielsweise als Heizspirale30 ausgestaltete Heizeinrichtung vorgesehen, die durch Erregung dafür sorgt, dass die Verdampferanordnung22 und somit der darin enthaltene flüssige Brennstoff erwärmt werden können. Dabei ist die Anordnung beispielsweise derart, dass durch einen Sicherungsring32 der Bodenbereich16 unter Zwischenanordnung der Heizspirale30 den schalenartigen Träger24 an dem Umfangsbereich14 des Gehäuses12 klemmt und somit arretiert. - Die Bodenwandung
28 des Trägers24 weist eine trichterartige Ausformung34 auf, welche eine Öffnung im Bodenbereich16 des Gehäuses12 durchsetzt und in welche eine Brennstoffzuführleitung36 einmündet. Auf diese Art und Weise kann der zusammen mit Verbrennungsluft zu verbrennende Brennstoff in die Verdampferanordnung28 eingeleitet werden. In dem von dem Träger24 umschlossenen Volumenbereich ist ein allgemein mit38 bezeichnetes poröses Verdampfermedium vorgesehen. Dieses ist, wie im Folgenden noch dargelegt, aus gesintertem Material aufgebaut und weist eine derartige Porenstruktur auf, dass der über die Brennstoffleitung36 ein geleitete Brennstoff durch Kapillarförderwirkung im Innenvolumenbereich des porösen Verdampfermediums38 verteilt werden kann und nach Verteilung möglichst gleichmäßig über die der Brennkammer18 zugewandt positionierte Seite40 des porösen Verdampfermediums38 abgedampft werden kann. Hierzu weist beispielsweise das poröse Verdampfermedium38 eine Porosität auf, die im Bereich von 60% bis 70% liegt, d.h. 60% bis 70% des durch das gesamte poröse Verdampfermedium38 eingenommenen Volumens sind tatsächlich durch Poren bereitgestellt. - Man erkennt in der
1 weiterhin, dass das poröse Verdampfermedium mit zwei Schichten42 ,44 aufgebaut ist. Die erste Schicht42 grenzt an die Bodenwandung28 an und dient dazu, aus der Brennstoffleitung36 direkt den Brennstoff aufzunehmen und nach radial außen hin, radial hier wieder bezogen auf die Achse A, vorzuverteilen. Die zweite Schicht44 dient dazu, den in der Schicht42 bereits vorverteilten Brennstoff in weiter vergleichmäßigter Art und Weise in Richtung zur Seite40 zu leiten und somit zur Brennkammer18 hin abzudampfen. - Um dafür zu sorgen, dass der über die Leitung
36 in den Träger24 eingeleitete flüssige Brennstoff nicht unmittelbar in demjenigen Bereich, in dem diese Einleitung stattfindet, verstärkt in Richtung zur Seite40 gelangen kann, ist ein Ablenkelement46 vorgesehen. Dieses ist in demjenigen Bereich, in dem die Brennstoffleitung36 den Brennstoff in den Träger24 einleitet, im Angrenzungsbereich der beiden Schichten42 ,44 angeordnet und lenkt den Brennstoff, bezogen auf seine Einleitungsrichtung, die näherungsweise der axialen Richtung A entspricht, nach radial außen ab und somit in die weiteren Volumenbereiche der Schicht42 . - Zur Herstellung der in
1 gezeigten Verdampferanordnung22 kann so vorgegangen werden, dass zunächst der Träger24 mit der gewünschten Formgebung bereitgestellt wird. Dies kann beispielsweise durch Umformen eines scheibenartigen Blechrohlings erfolgen, kann selbstverständlich aber auch durch spanabhebende bzw. materialabhebende Bearbeitung erfolgen. - Ist der Träger mit der gewünschten Form und aus dem gewünschten Material, im Allgemeinen also Metallmaterial, bereitgestellt, so kann er so positioniert werden, dass die Bodenwandung
28 unten ist und somit der schalenartige Träger24 nach oben hin offen ist. Es kann dann das zum Aufbau der ersten Schicht42 des porösen Verdampfermediums38 vorgesehene partikel- bzw. faserartige Material in den Träger24 eingestreut und gleichmäßig über die Bodenwandung28 verteilt werden. Dabei ist selbstverständlich derjenige Bereich, der zum Einmünden der Brennstoffleitung36 vorgesehen ist, durch einen Stöpsel oder dergleichen abzuschließen. Die so vorbereitete Baugruppe wird dann bei einer Temperatur bis zu 1300°C und durch Druckausübung auf das Partikelmaterial von oben her komprimiert und gesintert, so dass im Wesentlichen die erste Schicht42 mit den gewünschten Materialeigenschaften, also näherungsweise bereits der gewünschten Porosität und der gewünschten Formgebung erhalten wird. Bei diesem Sintervorgang werden die einzelnen Partikel des Partikelmaterials, die im Allgemeinen ebenfalls aus Metall aufgebaut sind, beispielsweise aber auch Anteile an Keramikmaterial enthalten können, in ihren Oberflächenbereichen miteinander verbunden. Gleichzeitig findet auch eine Anbindung an die Oberfläche des schalenartigen Trägers24 statt, so dass die erste Schicht42 im Wesentlichen über ihren gesamten an dem schalenartigen Träger24 anliegenden Oberflächenbereich auch an diesen angebunden ist. - In einem nächsten Fertigungsschritt kann dann durch Pressen des Materials der ersten Schicht
42 dieses auf die gewünschte Endform und gewünschte Dichte gebracht werden, um ggf. auch in Anpassung an die Viskosität der zu fördernden Flüssigkeit die erforderliche Porosität bereitstellen zu können. Bei diesem Pressvorgang, der auch als Planieren bezeichnet werden kann, kann gleichzeitig auch das Ablenkelement42 in das Material der ersten Schicht42 eingepresst werden, so dass es nach dem Pressvorgang bündig mit der verbleibenden Oberfläche dieses Materials der zweiten Schicht liegt. - In einem weiteren Arbeitsschritt wird dann die zweite Schicht
44 gebildet. Diese kann, ebenso wie die erste Schicht42 , durch Aufbringen von Partikel material und nachfolgendes Sintern, also Ausüben von Druck und Temperatur, gebildet werden. Hier ist es aber auch möglich, einen vorgefertigten Körper dieser zweiten Schicht44 mit den gewünschten Umfangsabmessungen bereitzuhalten, ihn auf die bereits gefertigte Schicht42 aufzulegen und dann in einem weiteren Sintervorgang, also ebenfalls durch Druck- und Temperaturausübung, mit der ersten Schicht42 einerseits und dem Ablenkelement46 und der Umfangswandung26 des schalenartigen Trägers24 andererseits durch Sintern zu verbinden. Auch die zweite Schicht44 ist somit stabil und ohne der Möglichkeit der Spaltenbildung an den Träger24 einerseits und die erste Schicht42 andererseits angebunden. - Insbesondere bei Einsatz eines vorgefertigten Körpers für die Schicht
44 , was selbstverständlich auch bei der Schicht42 in gleicher Weise realisierbar ist, wird es möglich, durch bei der Herstellung dieser vorgefertigten Körper vorzunehmende Vorzugsorientierung des Partikel- bzw. Fasermaterials dieses bereits mit definiertem Fördervermögen auszugestalten, um auf diese Art und Weise ein weiter verbessertes Verteilungsverhalten zu erlangen. Durch Orientieren der Fasern in einer bestimmten Vorzugsrichtung wird in dieser Richtung ein besseres Kapillarströmungsverhalten erzielt, als quer dazu. Hier ist es auch möglich, in einem derartigen Körper mehrere Lagen von verschieden orientierten Partikeln bzw. Fasern vorzusehen. - Ein wesentlicher Vorteil bei der vorangehend mit Bezug auf die
3 beschriebenen Ausgestaltungsart einer Verdampferanordnung ist, das neben der vorangehend bereits angesprochenen stabilen und vollflächigen Verbindung zwischen dem porösen Verdampfermedium38 und dem Träger24 und der somit unterbundenen Spaltbildung das Material und der Aufbau der Schichten42 ,44 an die auftretenden Anforderungen optimal angepasst ausgewählt werden können. So kann beispielsweise die Schicht42 mit größerer Porosität bereitgestellt werden, als die Schicht44 , so dass hier zwar eine schnellere, gleichwohl jedoch ungleichmäßigere Verteilung in der Schicht42 erlangt wird, während in der Schicht44 dann eine sehr gleichmäßig verlaufende Feinverteilung stattfindet. Auch kann die Schicht42 in Zu sammenwirkung mit dem schalenartigen Träger24 optimiert für die Wärmeaufnahme von der Heizspirale30 ausgestaltet sein. - In
2 ist eine alternative Ausgestaltungsart einer Verdampferanordnung22 gezeigt. Man erkennt wieder den Träger24 mit seiner Umfangswandung26 und der Bodenwandung28 und dem Bereich34 zum Anschluss der Brennstoffleitung36 . Auch hier ist das poröse Verdampfermedium38 grundsätzlich aus zwei Schichten42 ,44 aufgebaut. Die Schicht42 erstreckt sich hier jedoch lediglich über denjenigen Bereich, in welchem durch Anschluss der Brennstoffleitung36 Brennstoff aufgenommen wird. Diese Schicht42 kann wieder als vorgefertigter Sinterkörper in den Träger24 eingesetzt und durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung mit diesem fest verbunden werden. - Auf dieser Schicht
42 wird dann die Schicht44 gefertigt, beispielsweise dadurch, dass ein vorgefertigter Sintermaterialkörper in den Träger24 eingelegt und mit Druck beaufschlagt wird. Durch das Vorhandensein der Schicht42 wird die Schicht44 in einem Bereich48 , der über der Schicht42 liegt, stärker komprimiert werden, als in denjenigen Bereichen, in welchen die Bodenwandung28 des Trägers24 nicht mit der Schicht42 bedeckt ist. Der zum Bilden der Schicht44 vorgefertigte Sinterkörper kann dann durch Druck- und Temperaturausübung wieder in den Träger24 eingesintert werden und somit flächig an diesen angebunden werden und gleichzeitig auch im Bereich48 mit der Schicht42 verbunden werden. Auf Grund der stärkeren Kompression der Schicht44 im Bereich48 , die in einem nachfolgenden Planiervorgang, also einem weiteren Pressen der bereits in den Träger24 eingesinterten Schicht44 noch verstärkt werden kann, ist hier ein Bereich mit deutlich geringere Porosität im Vergleich zu den seitlich neben der Schicht42 liegenden Bereichen vorhanden. Die Porosität in diesem Bereich48 kann bei etwa 20% liegen, während sie in den radial weiter außen liegenden, also weniger verdichteten Bereichen bei etwa 60% bis 70% liegen kann. Die Folge davon ist, dass der in die Schicht42 eingeleitete flüssige Brennstoff in dieser Schicht42 sehr leicht verteilt wird, da diese ebenfalls eine größere Porosität aufweist, als der Bereich48 . Beispielsweise kann die Porosität im Bereich der Schicht42 so gewählt sein, wie in dem Bereich der Schicht42 außerhalb des stärker verdichteten Bereichs48 , oder sogar noch höher. Der in der Schicht42 aufgenommene und vorverteilte flüssige Brennstoff wird bevorzugt dann aber nach radial außen abströmen, da der Bereich48 auf Grund seiner geringeren Porosität eine Strömungsbarriere für die Kapillarströmung darstellt. Gleichwohl kann ein vergleichsweise geringer Anteil des flüssigen Brennstoffs auch durch diesen Bereich48 geringerer Porosität hindurchgelangen und somit an der Seite40 in Richtung zur Brennkammer hin abgegeben werden. Auch bei dieser Anordnung wird also für eine sehr gleichmäßige Verteilung des flüssigen Brennstoffs zunächst nach radial außen und dann für eine gleichmäßige Abgabe im Wesentlichen über die gesamte Oberfläche der Seite40 zur Brennkammer hin gesorgt. Es kann dabei der Einsatz eines zusätzlichen Ablenkelements vermieden werden, was den Aufbau einfacher und kostengünstiger macht. Ferner kann durch Auswahl der Zusammensetzung bzw. Porosität und des Materials der Schicht42 das Verteilungsverhalten weiter verbessert werden. Hier kann beispielsweise auch ein Keramikflies zum Einsatz gelangen. Insbesondere kann diese Schicht42 auch dazu dienen, die bei Brennstoffförderung auftretenden Pulsationen im Druck abzufangen. - Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch bei dieser Ausgestaltungsform beispielsweise die zweite Schicht
44 dadurch erzeugt werden kann, dass zunächst ungebundenes Faser- bzw. Partikelmaterial in den schalenartigen Träger24 eingegeben und in diesen eingesintert wird. Zur Ablenkung des Brennstoffs im Bereich seiner Einleitung könnte dann beispielsweise wiederum ein separates Ablenkelement vorhanden sein. - In
3 ist eine Ausgestaltungsform gezeigt, bei der die erste Schicht42 nicht nur lokal in demjenigen Bereich vorhanden ist, in welchem der Brennstoff in den schalenartigen Träger24 eingeleitet wird, sondern im Wesentlichen die gesamte Bodenwandung28 überdeckt. Gleichwohl ist in demjenigen Bereich, in dem Brennstoff eingeleitet wird, die zweite Schicht42 etwas dicker ausgestaltet. Dies kann beispielsweise durch Einsatz eines entsprechenden Formstempels beim Durchführen des Einsinterns dieser Schicht42 erfolgen. Unabhängig davon, ob diese als vorgefertigter Körper oder als Partikelmaterial eingegeben wird, kann aber auch beim nachfolgenden Planieren durch Einsatz eines entsprechend geformten Stempels diese Form erzeugt werden, mit der Folge, dass dann in den außerhalb des verdickten Bereichs liegenden Abschnitten eine etwas geringere Porosität in der Schicht42 vorhanden wäre. - Nachfolgend wird dann wieder die zweite Schicht
44 bereitgestellt, beispielsweise wiederum durch Einlegen eines vorgefertigten Körpers und nachfolgendes Einsintern desselben. Auf Grund des verdickten Bereichs der ersten Schicht42 wird bei diesem Einsintern bzw. auch beim nachfolgenden Planieren wieder der Bereich48 mit geringerer Porosität und somit erhöhtem Strömungswiderstand generiert, der für die erforderliche Brennstoffablenkung nach radial außen einerseits, gleichwohl jedoch einen geringfügigen Brennstoffdurchtritt in Richtung zur Brennkammer hin andererseits sorgen kann. Auch hier ist es selbstverständlich wieder möglich, einen beispielsweise aus längeren Fasern gefertigten Körper einzusetzen, um auf diese Art und Weise wieder eine Vorzugsrichtung für die Kapillarströmung vorgeben zu können. - Durch die vorliegende Erfindung wird also in einfacher Art und Weise eine Verdampferanordnung für einen Verdampferbrenner oder aber auch einen Reformer bereitgestellt, bei dem eine sehr stabile und zu hohe Betriebsqualität führende Verbindung zwischen dem porösen Verdampfermedium und einem schalenartigen Träger erlangt wird. Sowohl für das poröse Verdampfermedium als auch den schalenartigen Träger können jeweils geeignete Materialien mit geeigneter Dimensionierung bereitgestellt werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise der schalenartige Träger aus Metallmaterial aufgebaut ist, wobei hier der Einsatz eines Blechformteils auf Grund der einfachen Herstellbarkeit bevorzugt ist. Im Falle des porösen Ver dampfermediums hat sich ebenfalls der Einsatz von Metallpartikeln bzw. Metallfasern als besonders vorteilhaft erwiesen. Selbstverständlich können hier auch Keramikmaterialien, ggf. gemischt mit Metallmaterialien zum Einsatz gelangen. Selbstverständlich kann der Schichtaufbau ebenfalls so gewählt werden, wie er für den Betrieb geeignet ist. So kann selbstverständlich für die erste Schicht ebenso wie für die zweite Schicht jeweils die geeignete Schichtdicke bzw. auch ein geeignetes Verhältnis der Schichtdicken gewählt werden. Auch können selbstverständlich mehr als zwei Schichten bei dem porösen Verdampfermedium vorgesehen sein. Auch ist ein Aufbau mit einer einzigen Monolage möglich.
Claims (18)
- Verdampferanordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät oder einen Reformer, umfassend einen schalenartigen Träger (
24 ) und in dem schalenartigen Träger (24 ) ein poröses Verdampfermedium (38 ), wobei wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums (38 ) in den schalenartigen Träger (24 ) eingesintert ist. - Verdampferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schalenartige Träger (
24 ) wenigstens eine Flüssigkeitseinleitöffnung aufweist und dass in dem Verdampfermedium (38 ) im Bereich der wenigstens einen Flüssigkeitseinleitöffnung ein Flüssigkeit bezogen auf eine Einleitrichtung seitlich ableitender Flüssigkeitsablenkbereich (46 ,48 ) vorgesehen ist. - Verdampferanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsablenkbereich (
48 ) einen Bereich des porösen Verdampfermediums (38 ) mit geringerer Porosität umfasst. - Verdampferanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Flüssigkeitsablenkbereich (
48 ) mit geringerer Porosität ein Flüssigkeit von einer Zuführleitung (36 ) aufnehmender Bereich (42 ) höherer Porosität als der Flüssigkeitsablenkbereich (48 ) vorangeht. - Verdampferanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsablenkbereich (
46 ) ein in das poröse Verdampfermedium (38 ) eingebettetes Ablenkelement (46 ) umfasst. - Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Verdampfermedium (
38 ) mehrschichtig aufgebaut ist. - Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums (
38 ) mit Porenvorzugsorientierung ausgebildet ist. - Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums (
38 ) als vorgefertigter Sinterkörper bereitgestellt und in den schalenartigen Träger (24 ) durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung eingesintert ist. - Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des porösen Verdampfermediums (
38 ) als Partikelmaterial bereitgestellt, in den schalenartigen Träger (24 ) eingefüllt und durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung in den schalenartigen Träger (24 ) eingesintert ist. - Verdampferanordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät oder einen Reformer, umfassend einen schalenartigen Träger (
24 ) und in dem schalenartigen Träger (24 ) ein poröses Verdampfermedium (38 ), wobei der schalenartige Träger (24 ) wenigstens eine Flüssigkeitseinleitöffnung aufweist und in dem Verdampfermedium (38 ) im Bereich der wenigstens einen Flüssigkeitseinleitöffnung eine Flüssigkeit bezogen auf eine Einleitrichtung seitlich ableitender Flüssigkeitsablenkbereich (48 ) vorgesehen ist, wobei Flüssigkeitsablenkbereich (48 ) einen Bereich des porösen Verdampfermediums (38 ) mit geringerer Porosität umfasst. - Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Verdampferbrenner mit einer Verdampferanordnung (
22 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche. - Reformer, umfassend eine Verdampferanordnung (
22 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10. - Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung (
22 ), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 10, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines schalenartigen Trägers (24 ), b) Einbringen des Materials für ein poröses Verdampfermedium (38 ) in den schalenartigen Träger (24 ), c) Ausüben von Druck und Temperatur zum Einsintern des Materials für das poröse Verdampfermedium (38 ) in den schalenartigen Träger (24 ). - Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) das Bereitstellen des schalenartigen Trägers (
24 ) aus Metallmaterial, vorzugsweise als Blechformteil, umfasst. - Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) das Einbringen wenigstens eines Teils des Materials für das poröse Verdampfermedium (
38 ) als vorgefertigten Sinterkörper umfasst. - Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) das Einbringen wenigstens eines Teils des Materials für das poröse Verdampfermedium (
38 ) als Partikelmaterial umfasst. - Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) und c) mehrmals aufeinander folgend zum Erzeugen eines mehrschichtigen porösen Ver dampfermediums (
38 ) umfasst. - Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt c) oder jeder Durchführung des Schritts c) ein Pressschritt zum wenigstens bereichsweise Komprimieren des in den vorangehenden Schritten b) und c) generierten porösen Verdampfermediums (
38 ) durchgeführt wird.
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DE200410057757 DE102004057757A1 (de) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Verdampferanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1970624A2 (de) | 2007-03-15 | 2008-09-17 | J. Eberspächer GmbH Co. KG | Verdampferbaugruppe |
DE102008031083B4 (de) * | 2008-07-01 | 2015-01-22 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Verdampferbaugruppe für einen Verdampferbrenner eines Heizgerätes, insbesondere für ein Fahrzeug |
DE102016112033A1 (de) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Webasto SE | Verfahren zur herstellung identischer poröser verdampferkörper |
WO2018100843A1 (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | 株式会社三五 | 蒸発式バーナ |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4442425A1 (de) * | 1994-05-13 | 1995-11-16 | Eberspaecher J | Brennkammer eines Brenners für ein Fahrzeugheizgerät oder für einen Abgas-Partikelfilter |
DE10160655A1 (de) * | 2001-12-11 | 2003-06-26 | Eberspaecher J Gmbh & Co | Brennkammerbaugruppe für ein Heizgerät |
DE10164225A1 (de) * | 2001-12-31 | 2003-07-17 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Verdampfungsbrenner |
DE10244812A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Auskleidung für die Brennkammer eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes |
DE102004020129B3 (de) * | 2004-04-26 | 2005-08-25 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Verdampferanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung |
-
2004
- 2004-11-30 DE DE200410057757 patent/DE102004057757A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4442425A1 (de) * | 1994-05-13 | 1995-11-16 | Eberspaecher J | Brennkammer eines Brenners für ein Fahrzeugheizgerät oder für einen Abgas-Partikelfilter |
DE10160655A1 (de) * | 2001-12-11 | 2003-06-26 | Eberspaecher J Gmbh & Co | Brennkammerbaugruppe für ein Heizgerät |
DE10164225A1 (de) * | 2001-12-31 | 2003-07-17 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Verdampfungsbrenner |
DE10244812A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Auskleidung für die Brennkammer eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes |
DE102004020129B3 (de) * | 2004-04-26 | 2005-08-25 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Verdampferanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verdampferanordnung |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1970624A2 (de) | 2007-03-15 | 2008-09-17 | J. Eberspächer GmbH Co. KG | Verdampferbaugruppe |
DE102007012512A1 (de) | 2007-03-15 | 2008-09-18 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Verdampferbaugruppe |
EP1970624A3 (de) * | 2007-03-15 | 2011-01-12 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Verdampferbaugruppe |
DE102008031083B4 (de) * | 2008-07-01 | 2015-01-22 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Verdampferbaugruppe für einen Verdampferbrenner eines Heizgerätes, insbesondere für ein Fahrzeug |
DE102016112033A1 (de) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Webasto SE | Verfahren zur herstellung identischer poröser verdampferkörper |
WO2018100843A1 (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | 株式会社三五 | 蒸発式バーナ |
CN110036239A (zh) * | 2016-12-01 | 2019-07-19 | 株式会社三五 | 蒸发式燃烧器 |
CN110036239B (zh) * | 2016-12-01 | 2020-09-18 | 株式会社三五 | 蒸发式燃烧器 |
US10941935B2 (en) | 2016-12-01 | 2021-03-09 | Sango Co., Ltd. | Evaporation type burner |
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