JP2006207999A - エバポレータ装置及びエバポレータ装置を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エバポレータ装置及びエバポレータ装置を製造するための方法において、加熱エレメントと支持体との間に信頼性良い熱的な接触が形成されるものを提供する。
【解決手段】加熱エレメント（２６）が、前記支持体（２２）に材料接続的に結合されているようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に車両ヒータ又は改質器のためのエバポレータ装置であって、支持体と、この支持体で支持されたエバポレータ媒体と加熱エレメントとを有している形式のものに関する。

この形式のエバポレータ装置が、例えば、「エバポレータバーナ」内に挿入され、これにより、まず液状の燃料を一般に多孔質のエバポレータ媒体内へ導入することにより、この液状の燃料を、毛管作用に基づき多孔質のエバポレータ媒体の容積領域内に分配し、比較的大きい表面領域にわたって蒸発させることができる。この形式の公知のエバポレータ装置では、一般にシェル状の支持体が金属材料、すなわち、例えば薄板より構成されている。この場合に、一般には電気的な加熱エレメント、支持体及びエバポレータ媒体が互いにサンドイッチ状に位置している。前記支持体は、たいていは比較的薄く構成されており、これにより、温度変化時には熱に基づき変形する。これにより、支持体と加熱エレメントとの間に中空室が生じ、このことは、加熱エレメントと支持体との間の劣悪な接触をもたらす。

支持体の壁厚さを高めることにより、確かに支持体の剛性を基本的には改善することができるが、しかしながら、同時にこのことにより熱に基づく質量も高められ、これにより、支持体はよりゆっくりと加熱され、ひいては燃料の蒸発はエバポレータ装置の始動直後によりゆっくりと行われる。

そこで本発明の課題は、エバポレータ装置及びエバポレータ装置を製造するための方法において、加熱エレメントと支持体との間に信頼性良い熱的な接触が形成されているものを提供することである。

この課題を解決した本発明の手段によれば、特に車両ヒータ又は改質器のためのエバポレータ装置において、このエバポレータ装置が、支持体と、この支持体で支持されたエバポレータ媒体と加熱エレメントとを有しており、この場合に加熱エレメントと支持体とが材料接続的に結合されているものが提供される。

加熱エレメントと支持体との本発明による材料接続的な結合により、加熱エレメントから支持体への良好な熱伝達が、支持体が熱に基づき変形した場合にも保証される。すなわち、本発明によるエバポレータ装置では、よりわずかな損失しか生じないので、一様に保持される良好な蒸発能力を保証することができ、良好な熱伝達により、作用が同じ場合に投入されるエネルギを低減することができる。

加熱エレメントと支持体とを耐熱性の接着剤又は溶接により結合することも可能であるが、加熱エレメントと支持体とが、はんだ付け又は焼結により材料接続的に結合されている場合にはもちろん特に有利である。

有利には、前記加熱エレメントは電気的に駆動される曲がりくねった加熱導管を有している。さらにこの加熱エレメントは、有利には支持体の、エバポレータ媒体に向いていない方の側に配置されており、これにより、加熱エレメントは、エバポレータ媒体内に位置する燃料と直接に接触することはなく、エバポレータ媒体内でより均一な熱分配が得られる。

さらに本発明は、エバポレータ装置を製造するための方法を提供しており、この方法は次のステップを有している、すなわち、
・支持体と、この支持体に配置されたエバポレータ媒体とを準備し、
・加熱エレメントを準備し、
・加熱エレメントと支持体とを、有利にははんだ付けにより材料接続的に結合する、
ステップを有している。

本発明による製造法では、加熱エレメントと支持体との材料接続的な結合が、燃料流入管とエバポレータ装置とを結合するためのはんだ付け工程と同時に行われるので、加熱エレメントを取り付けるための付加的な作業工程は必要ない。

次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。

図１には、車両ヒータのエバポレータバーナ又は改質器のための、エバポレータアセンブリが全体に符号１０により示されている。このエバポレータアセンブリ１０はフレーム管１２を有しており、このフレーム管１２内には燃焼室ハウジング１４が配置されており、この燃焼室ハウジング１４内には、例えば開口１６を介して燃焼空気が導入される。

燃料流入管１８を介して、液状の燃料が、燃焼室ハウジング１４内に配置されたエバポレータ装置２０内へ導入される。エバポレータ装置２０は、例えば固定リング２８により燃焼室ハウジング１４に固定されており、シェル状の支持体２２を有しており、この支持体２２内には多孔質のエバポレータ媒体２４が配置されている。有利には前記支持体２２は金属、例えば薄板より製造されている。エバポレータ媒体２４は、互いに結合された領域２４ａ，２４ｂを有しており、これらの領域２４ａ，２４ｂは、例えば種々異なった細孔サイズに基づき、燃料のできるだけ均一な分配のために働くことができる。支持体２２の、エバポレータ媒体２４に向いていない方の側には、曲がりくねった加熱導管の形で形成された加熱エレメント２６が配置されている。燃料流入管１８を介してエバポレータ装置２０内へ導入された液状の燃料は多孔質のエバポレータ媒体２４内で分配され、このエバポレータ媒体２４は加熱エレメント２６により加熱され、これにより、液状の燃料はエバポレータ媒体２４内で蒸発せしめられる。

図２に拡大して示したように、加熱エレメント２６は、はんだ付け結合部３０により材料接続的（materialschluessig）に支持体２２に結合されている。これらのはんだ付け結合部３０は、有利には加熱エレメント２６のほぼ長さ全体に沿って取り付けられている。エバポレータアセンブリ１０を製造する場合には、前記はんだ付け結合部３０は、支持体２２と燃料流入管１８との結合と同じ作業工程で製造することができる。

前記はんだ付け結合部３０により、加熱エレメント２６と支持体２２との間の熱伝導横断面が著しく改善される。なぜならば、これらの両構成部分の間のもとの線状接触が、面状接触に置き換えられるからである。さらにはんだ付け結合部３０により前記両構成部分は互いに堅固に結合されており、これにより、支持体２２の熱的又は機械的に誘発される変形が、加熱エレメント２６と支持体２２との間の熱伝導的な結合を劣悪化させることはできない。本発明によるエバポレータ装置２０では、加熱エレメント２６と支持体２２との間には汚れ及び堆積物が形成されることはあり得ないので、熱伝導的な結合は、エバポレータ装置２０の全耐用寿命にわたって保証されている。これにより、一様に保持される蒸発能力のために投入される電気的なエネルギを低減することができる。なぜならば、熱伝達時にはよりわずかな損失しか生じず、熱流には一方向性しか与えられていないからである。

択一的には、はんだ付け結合部の代わりに、加熱エレメント２６と支持体２２との結合を耐熱性及び熱伝導性の接着剤、溶接、又は焼結により行うことができる。

本発明によるエバポレータ装置の断面図である。 図１のＩＩ範囲の拡大図である。

符号の説明

１０ エバポレータアセンブリ、 １２ フレーム管、 １４ 燃焼室ハウジング、 １６ 開口、 １８ 燃料流入管、 ２０ エバポレータ装置、 ２２ 支持体、 ２４ エバポレータ媒体、２４ａ，２４ｂ 領域、 ２６ 加熱エレメント、 ２８ 固定リング、 ３０ はんだ付け結合部

Claims (5)

1. 特に車両ヒータ又は改質器のためのエバポレータ装置（２０）において、該エバポレータ装置（２０）が、支持体（２２）と、該支持体（２２）で支持されたエバポレータ媒体（２４）と加熱エレメント（２６）とを有しており、該加熱エレメント（２６）が、前記支持体（２２）に材料接続的に結合されていることを特徴とする、特に車両ヒータ又は改質器のための、エバポレータ装置（２０）。
2. 加熱エレメント（２６）と支持体（２２）とが、はんだ付け又は焼結により材料接続的に結合されている、請求項１記載のエバポレータ装置（２０）。
3. 加熱エレメント（２６）が、電気的に運転される曲がりくねった加熱導管（２６）を有している、請求項１又は２記載のエバポレータ装置（２０）。
4. 加熱エレメント（２６）が、支持体（２２）の、エバポレータ媒体（２４）に向いていない方の側に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のエバポレータ装置（２０）。
5. 特に請求項１から４までのいずれか１項記載のエバポレータ装置（２０）を製造するための方法において、該方法が次の方法ステップを有している、すなわち、
   ・支持体（２２）と、該支持体（２２）で支持されるエバポレータ媒体（２４）とを準備し、
   ・加熱エレメント（２６）を準備し、
   ・はんだ付けにより、加熱エレメント（２６）と支持体（２２）とを材料接続的に結合する、
   ステップを有していることを特徴とする、エバポレータ装置（２０）を製造するための方法。

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