KR102385741B1 - 이동식 가열 디바이스용 증발기 서브어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동식 가열 디바이스, 특히 자동차용 증발기 서브어셈블리에 관한 것으로서, 증발기(1), 증발기(1)를 수용하도록 구성된 증발기 리셉터클(2), 글로우 플러그(4) 및 연소실(6)을 구비하고, 글로우 플러그(4)는 증발기(1)의 메인 표면(11)에 대해 연소실(6) 내로 비스듬하게 연장되거나 연장될 수 있도록 구성된다.

Description

이동식 가열 디바이스용 증발기 서브어셈블리
본 발명은 증발기 리셉터클(receptacle)과 증발기를 포함하는, 이동식 가열(heating) 디바이스 및 차량, 특히 자동차용 증발기 서브어셈블리(sub-assembly)에 관한 것이다.
일반적으로, 증발기 서브어셈블리들은 특히, 차량용 유체 연료로 작동되는 보조 히터들 및/또는 부스터(booster) 히터들에 사용되는 증발기 버너(burner)들 내에 사용된다. 이러한 증발기 버너들에서, 액체 연료는 연료 공급 라인을 통해 증발기 속으로 유입된다. 이때, 금속 부직포(nonwoven), 금속 그리드(grid) 및 금속 편직물(knitted fabric)은 증발기로서 사용되는 구조일 수 있다. 특히, 사용되는 증발기의 구조는 속이 빈 공간들이 많으므로, 유체 연료는 모세관 작용에 의해 증발기 속으로 흡수되어 연료가 증발기로 침투된다. 증발기 버너의 시동(start) 단계에서, 증발기로부터 연료를 증발시키기 위해서 열이 필요하고, 이러한 열은 통상적으로 글로우(glow) 플러그에 의해 제공된다.
선행 기술에서, 한편으로, 예를 들어, DE 19 18 445 A1 및 DE 21 29 663 A1에 설명된 바와 같이, 비교적 복잡하게 형성된 증발기가 사용된다. DE 19 18 445 A1 및 DE 21 29 663 A1은 2개의 연소실들을 포함하는 소결된/다공성 연소실 실린더를 사용한다. 또한, DE 42 43 712 C1은 흡수성과 내열성이 있고 결과적으로 증발기의 기능을 수행하는 포트(pot)-형 재료를 개시한다.
DE 19 880 561 B4는 가열 디바이스용 증발기 버너 또는 배기 가스 미립자 필터의 열 재생용 증발기 버너를 개시한다. 그것은 주변 경계 벽과 전면 경계 벽을 가진 연소실을 포함한다. 전면 경계 벽은 중앙 개구를 구비하고, 이것을 통해 중앙 공기 안내 연결 피스(piece)가 연소실 속으로 돌출되게 배치된다. 공기 공급 연결 피스는 연소실 내의 원통형 연결 피스 벽에 세로 방향 슬롯 형태의 방사형 공기 출구들과 단부에 폐쇄된 전면 벽을 구비한다. 다층 커버(covering) 형태의 다공성 증발기 재료가 전면 경계 벽의 높이에서 연소실 베이스에 마련된 환형 챔버는, 연소실 내의 공기 공급 연결 피스에 의해 구성된다. 연료는 작동 중에 측면 연료 공급으로부터 다층 커버에 공급된다. 연료는 환형 증발기 재료에 균일하게 분포되고, 증발기 재료의 연소실 내부 측에서 증발되며, 공기가 공급되는 상황에서 연소실의 환형 공간 내에서 연소된다.
선행 기술의 상기 해결책들은 생산이 비교적 복잡하여, 생산 비용이 증가될 수 있다. 더욱이, 선행 기술의 복잡하게 형성된 증발기 내에서 연소 작동 동안 확실하지 않은 화염들이 생성될 수 있으므로, 상응하는 증발기 버너의 서비스 수명이 크게 단축될 수 있다.
이러한 이유로, 선행 기술에서, 적어도 실질적으로 포트-형 증발기 리셉터클에 의해 수용되는 특히 디스크-형 증발기가 단순히 형성되고, 글로우 플러그는 예를 들어, 특히 축 방향으로 또는 증발기 리셉터클에 대해 동축적으로 또는 방사상으로 배치될 수 있다.
도 1a는 선행 기술에 따른 증발기 서브어셈블리의 단면도이고, 적어도 실질적으로 디스크-형 증발기(1)는 포트-형 증발기 리셉터클(2) 내에 수용되고, 글로우 플러그(4)는 증발기 리셉터클(2)에 대해 동축으로 배치된다. 이러한 맥락에서, "동축"이라는 용어는 글로우 플러그(4)가 증발기(1)의 메인 표면(11)에 수직으로 배열되는 것을 의미한다. 글로우 플러그(4)는 글로우 플러그 부시(bush)에 의해 방향을 잡고 그러한 방위에서 단단히 고정된다. 도 1a에서, 연료 공급 라인(10)은 증발기 리셉터클(2)에 대해 축 방향으로도 배치된다. 이러한 배열에서, 글로우 플러그 부시 속으로 유체 연료가 들어가는 것을 방지하기 위해 복잡한 구조들이 부가될 필요가 있다.
도 1b는 글로우 플러그(4)가 증발기(1)의 메인 표면(11)에 대해 축 방향으로 글로우 플러그 부시에 의해 배치 및 고정되는 반면, 연료 공급 라인(10)은 상대적으로 동축 방향으로 배치되는 부가적인 종래의 장치의 단면도이다. 이러한 장치에서, 글로우 플러그 부시 속으로 유체 연료가 들어가는 것을 방지하기 위해 복잡한 구조들이 추가될 필요가 있다. 더욱이, 증발된 연료의 균일한 흐름은 글로우 플러그(4)의 배치에 의해 방해를 받으므로, 이러한 배열의 불량한 연소 거동이 야기된다.
도 1c는 선행 기술에 따른 증발기 서브어셈블리의 부가적인 장치의 단면도이다. 이러한 장치에서, 글로우 플러그(4)는 디스크-형 증발기(1)에 대해 방사상으로 배치됨으로써, 글로우 플러그(4)는 증발기(1)의 메인 표면(11)과 평행하게 고정된다. 이러한 종래의 장치에서, 증발기(1)의 메인 표면(11)과 메인 표면(11)과 평행하게 배치된 글로우 플러그(4) 사이에 존재하는 틈새(12)에 그을음 및/또는 코크스 퇴적물이 형성될 수 있기 때문에, 증발기 버너 내의 증발기 서브어셈블리의 작동 중에 상당한 단점들이 발생된다. 그을음 및/또는 코크스 퇴적물은 글로우 플러그(4)와 증발기(1) 사이에 생성되는 열 브리지(thermal bride)를 야기시킴으로써, 특히 이러한 방식으로 배치된 증발기 서브어셈블리를 구비하는 증발기 버너의 시동 단계 동안, 글로우 플러그에 의해 도입되는 점화 에너지는 상대적으로 넓은 표면적에 걸쳐 분포됨으로써, 결과적인 에너지 밀도는 증발기 버너를 점화시키기에는 더 이상 충분하지 않다.
선행 기술로 알려진 장치에서, 한편으로는 최적의 연료 전달이 연료 공급 라인의 위치에 의존하고 다른 한편으로는 최적의 점화 능력과 최적 연소 작동이 글로우 플러그의 위치에 의존하기 때문에, 상당한 기술적 단점들이 발생한다. 2개의 위치들의 동시 최적화는 거의 불가능하므로, 개별 사례들에서 위치들을 최적화하기 위해 광범위한 테스트들이 필요하다. 또한, 유체 연료의 일부가 글로우 플러그 부시 속으로 흘러 들어가는 것을 방지하기 위해 증발기 서브어셈블리의 동축 및 축방향 배치들의 과정에서 부가적인 복잡한 구조적 조치들를 취해야 한다. 또한, 그을음과 코크스 퇴적물의 결과로서 작동이 증가함에 따라 글로우 플러그와 증발기 사이의 열 브리지가 생성될 수 있기 때문에 글로우 플러그의 방사형 배치는 단점이 있다. 열 브리지는 점화 작동 중에 도입된 점화 에너지가 지나치게 넓은 표면적에 분산되도록 유도한다. 이러한 상황으로부터 발생하는 에너지 밀도는 증발기 버너를 점화시키기에는 더 이상 충분하지 않을 수 있으므로, 이 상태에서 증발기 버너는 작동할 수 없고 비용이 많이 드는 방식으로 세척되고 유지되어야 한다.
결과적으로, 현재의 선행 기술로부터 전술한 단점들에 대한 만족할만한 기술적 해결책이 아직은 없음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 한편으로는 비용 효율적인 방식으로 생산될 수 있고 다른 한편으로는 연료 전달, 점화 능력(시동 단계 동안) 및 균일한 연소 작동에 대해 개선된 증발기 서브어셈블리의 배열을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 특히, 청구항 1 및/또는 청구항 2에 따른 증발기 서브어셈블리 및 청구항 15에 따른 생산 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 특히, 증발기, 증발기를 수용하도록 구성된 증발기 리셉터클, 글로우 플러그 및 연소실을 구비하는 증발기 서브어셈블리에 의해 달성되고, 글로우 플러그는, 증발기의 메인 표면에 대해 연소실 속으로 비스듬하게 연장되거나 연장될 수 있도록 구성된다. 이 경우, 증발기의 메인 표면과 글로우 플러그 사이의 각도(α)의 크기는 특히, 0°와 90°사이(0°와 90°제외), 바람직하게 5°와 70°사이의 값을 가지거나, 특히, 7°와 50° 사이의 값, 또는 보다 바람직하게 9°와 30°사이의 값을 가진다. 비스듬하게 위치되기 때문에, 비교적 우수한 점화 능력이 유지(영구적으로)되는 배열을 제공할 수 있고, 특히 비교적 우수한 연료 전달이 또한 달성된다. 더욱이, 특히 균일한 연소 작동도 가능하다. 바람직하게, 글로우 플러그는 증발기로부터 멀어지는 방향으로 향한다(경사지게 연장됨). 특히, 글로우 플러그의 원위 끝단은 근위 끝단(또는 연소실로 도입되는 위치에서 글로우 플러그의 일부분)보다 증발기 또는 그 메인 부재로부터 더 멀리 떨어져 있다. 대안적으로, 글로우 플러그의 근위 끝단(또는 연소실로 도입되는 위치에서 글로우 플러그의 일부분)는 또한 원위 끝단보다 증발기 또는 그의 메인 부재로부터 더 멀리 떨어져 있을 수 있다.
특히, 본 발명의 제1 측면과 결합될 수 있는 본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 증발기, 증발기를 수용하도록 구성된 증발기 리셉터클 및 글로우 플러그를 구비하는 증발기 서브어셈블리에 의해 달성되고, 적어도 하나의 중앙 돌출부는 증발기의 메인 표면으로부터(연소실 내부로) 돌출한다. 이러한 방식으로, 돌출부가 배치되기 때문에, 증발기 서브어셈블리는 예컨대, 디젤 연료와 같이 고온에서만 비등하는 연료를 이용하여 작동될 수 있다. 증발기가 돌출되기 때문에, 추가 연료 저장소 역할을 하고 아직 증발되지 않은 추가 연료를 수용할 수 있는 추가 체적이 형성된다. 추가 연료 저장소는 예를 들어, B7 및 B100과 같이 매우 높은 온도에서만 비등하는 연료를 이용하여 작동되는 증발기 버너의 시동 또는 점화 거동에 특히 유리한 효과를 가진다.
"증발기의 메인 표면"이라는 용어는 특히, 증발기의 메인 부재의 표면(자유)을 의미하는 것으로 이해되도록 의도된다. 바람직하게, 메인 표면은 적어도 실질적으로 편평하고(적용 가능한 경우, 메인 부재의 두께의 최대 0.2배에 해당하는 비-편평 부분) 및/또는 증발기의 내부 표면(연소실 내에서 가스와 접촉하게 되는)의 적어도 10%, 바람직하게 20%, 더 바람직하게 적어도 50%를 정의한다. "메인 부재"라는 용어는 특히 임의의 돌출부(들)도 없는 증발기(전체)인 것으로 이해되도록 의도된다. 메인 부재는 적어도 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있고/또는 디스크-형(예, 원형 윤곽) 및/또는 판-형(예, 다각형, 특히 직사각형 윤곽)으로 구성될 수 있다. 증발기 또는 그 메인 부재는, 적용될 수 있는 경우, 100mm 또는 10mm 또는 1mm의 직경을 초과하는 개구(opening)들이 없이 구성될 수 있다. 증발기는 특히, 환형으로 구성되지 않는다. 증발기 또는 그 메인 부재 또는 그 메인 표면은 적어도 부분적으로(완전히 적용 가능한 경우) 연소실 내에 배치될 수 있다.
바람직하게, 자유 공간 부분은 증발기와 연소실 속으로 돌출하는 글로우 플러그의 적어도 일 부분 사이에 위치된다(즉, 격벽 또는 그 일부와 같이 공간적으로 분리된 구조가 아님). 바람직하게, (작동 중에) 증발기 또는(적어도) 연소실 속으로 돌출하는 증발기의 일부분과 글로우 플러그 사이에 있는 구역 내에는 오직 가스가 위치된다.
"중앙 돌출부"라는 용어는 특히, 메인 표면의 에지(edge)로부터 반경 방향의 직경(최대)의 적어도 5%만큼 이격된 돌출부 및/또는 기하학적 중심에 위치되거나 기하학적 중심의 메인 표면의 에지에 대해 기하학적 중심으로부터 적어도 50% 이하, 바람직하게 25% 정도 떨어진 부분을 가진 돌출부로 이해되도록 의도된다. 바람직하게, 돌출부의 윤곽은 점-대칭이다.
증발기는 특히, 내부에 삽입되는, 적용 가능한 경우 비-포지티브 록킹 방식 또는 내부에 프레스 가공될 수 있는, 증발기 리셉터클에 대해 독립적인 컴포넌트일 수 있다. 실시예들에서, 증발기는 예컨대, 적어도 하나의 유지(retention) 링 및/또는 적어도 하나의 유지 돌출부를 포함하는 유지 디바이스에 의해 포지티브 록킹 방식으로 유지될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 증발기는 재료 결합 방식으로 고정될 수 있다.
증발기 리셉터클은 포트-형으로 구성될 수 있다. 설명에 따르면, 증발기 리셉터클은 환형으로 구성되거나 원환체(torus)로는 구성되지 않는다. 증발기 리셉터클은 연소실 벽에 대해 독립적인 컴포넌트를 형성할 수 있거나, 연소실 벽에 의해 적어도 부분적으로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 증발기 리셉터클과 연료 공급 라인 사이의 증발기 서브어셈블리 내에 1-단, 2-단 또는 다단 증발기 돔(dome)이 마련된다. 따라서, 증발기의 효율이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 증발기 돔을 사용하여 향상된 가열 전력 범위를 얻을 수 있다. 이 경우, 증발기 돔의 형상은 적절한 방식으로 증발기의 형상에 맞춰질 수 있다.
"증발기 돔"이라는 용어는 특히, 예를 들어 원통형, 원추형, 큐폴라(cupola)형 또는 사변형 방식으로 구성될 수 있는 돌출부로 이해되도록 의도된다. 1-단 또는 2-단 증발기 돔은 특히, 바람직하게 캐스케이드 방식 또는 계단 방식으로 서로를 따르는 2개 이상의 돌출부들을 구비한다. 바람직하게, 상이한 다공성 및/또는 상이한 형상을 가진 1-단, 2-단 또는 다단 증발기 돔 내부에 특히, 1 개, 2개 또는 그 이상의 증발기 구조들이 수용된다. 더욱이, 1-단, 2-단 또는 다단 증발기 돔(일반적으로 또는 개별 단(stage)에 대해) 및/또는 증발기 리셉터클은 단일체로 구성될 수 있는 것이 바람직하다.
특히, 글로우 플러그는 글로우 플러그 부시를 통해 증발기 리셉터클 내에 수용되고, 글로우 플러그는 특히, 구부러진 플레이트 부재를 포함하거나 그러한 형태이고 및/또는 결합 부wo를 포함하거나 그러한 형태인 보유 요소에 의해 글로우 플러그 부시 내에 고정되는 것이 바람직하다. 유지 요소는 나사산 및/또는 압입부(press-fit)를 가질 수 있다. 글로우 플러그 부시는 증발기 리셉터클 내에 통합되기 때문에 글로우 플러그를 간단하게 교체할 수 있으므로, 글로우 플러그의 신속하고 간단한 보수가 가능하고, 예를 들어, 결함이 있는 글로우 플러그를 직접적이고 신속하게 교체할 수 있다.
바람직하게, 증발기의 돌출부의 단면 프로파일은 적용 가능한 경우 둥근 모서리(corner)들을 가진 다각형, 특히 사각형, 바람직하게 직사각형 또는 사다리꼴로 구성될 수 있다. 이러한 프로파일은 비교적 비용 효율적인 방식으로 생성될 수 있다.
특히, 증발기의 돌출부는 바람직하게 증발기 리셉터클의 반경 방향으로 얕은(shallow) 방식으로 줄어드는 적어도 실질적인 링(ring)으로서 구성됨으로써, 돌출부의 형상은 그 안에서 증발기가 사용되는 증발기 버너의 요건들에 유리하게 적용될 수 있다. 그에 따라 돌출부의 형상을 선택함으로써, 시동 작업 동안 제1 파일럿 화염의 형성이 촉진될 수 있다. 이 경우, 연료는 연료 저장소에 의해 점화원, 예를 들어, 글로우 플러그로 전달되어 거기에 유지될 수 있다. 남은 연료를 가열하고 증발시키는 열은 점화원에서 형성되는 파일럿 화염에 의해 방출될 수 있다. 또한, 소위, 불감대(dead zone) 내에서 파일럿 화염에 의해 유지되는 뜨거운 연도 가스(flue gas)가 방지되어, 뜨거운 연도 가스는 공기 흐름에 의해 연소실 외부로 직접 전달된니다. 나아가서, 열 밸러스트(ballast)로서 작용할 수 있고 따라서 연소 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 현재 유체 연료의 양은 예를 들어, 사다리꼴 모양의 경우와 같이 반경 방향으로 편평해지는 모양에 의해 감소된다.
바람직하게, 증발기는 다공성 부직포 및/또는 그리드 및/또는 편직물 및/또는 인터레이스 직물 및/또는 웹, 특히 금속 부직포(섬유) 및/또는 금속 그리드 및/또는 금속 편직물로부터 적어도 부분적으로 생성되고 및/또는 인터레이스 금속 직물 및/또는 금속 메쉬 및/또는(다른) 텍스타일 성형 섬유 부재로부터 적어도 부분적으로 생성됨으로써, 생산 비용이 감소될 수 있다. 금속에 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들어 플라스틱 재료 및/또는 세라믹 재료와 같은 다른 재료(내열성) 또한 사용될 수 있다. 특히, 증발기는 다공성 내열성 금속으로부터 적어도 부분적으로 생산될 수 있고, 바람직하게 강철, 특히 고급 강철 합금(예, 1.4841 또는 1.4767)으로부터 적어도 부분적으로 생산될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 글로우 플러그와 일체형 컴포넌트를 바람직하게 형성하는 화염 감지기가 제공된다. 특히, 이 경우, 특히 간단한 실시예에서, 온도에 따라 변화하는 글로우 플러그의 저항이 측정된다. 감지된 저항값을 통해 연소실 내부 온도에 대한 결론, 특히 화염 연소가 발생되는 정도에 대한 결론을 도출할 수 있다. 글로우 플러그와 불꽃 감지기를 단일 컴포넌트로 통합함으로써, 두 개의 컴포넌트들의 기능이 컴팩트한 방식으로 하나의 컴포넌트에서 생성되므로, 별개의 불꽃 감지기 배열의 추가적인 개선이 증발기 서브어셈블리 내에서 달성될 수 있다.
바람직하게, 돌출부는 증발기의 필수 컴포넌트이므로 생산 비용을 더욱 절감할 수 있다.
바람직하게, 증발기 리셉터클은 적어도 하나의 연소 공기 구멍을 구비한다. 이것을 통해 유리한 연소 공기 공급이 보장되거나 증발기 서브어셈블리를 위한 가능한 한 컴팩트한 구조 형태를 달성할 수 있다.
연료 공급 라인은 증발기 리셉터클에 대해 중앙(특히, 돌출부와 관련하여 위에서 정의된 바와 같이)에 배치될 수 있다.
부가적으로, 본 발명의 전술한 목적들은 특히, 상기 유형의 증발기 서브어셈블리를 포함하는 차량, 바람직하게 자동차에 의해 달성된다.
부가적으로, 본 발명의 목적은 차량, 특히 자동차(예, 자동차 또는 트럭)에 대한 상기 유형의 증발기 서브어셈블리의 용도에 의해 달성된다.
부가적으로, 본 발명의 목적은 전술한 형태의 증발기 서브어셈블리의 제조 방법에 의해 달성되고, 이러한 방법은, 증발기 리셉터클을 형성하는 단계, 증발기를 마련하는 단계, 및 증발기 리셉터클 내에 증발기를 수용하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 돌출부는 특히, 기본 재료를 네거티브 몰드 속으로 가압함으로써 증발기와 함께 하나의 단계에서 생성된다. 따라서, 증발기는 특히 비용 효율적인 방식으로 생산될 수 있다. 대안적으로, 돌출부는 바람직하게 재료 결합 방식으로 특히, 소결 또는 용접에 의해 증발기에 연결될 수 있다. 방법의 다른 단계들은 특히, 증발기 서브어셈블리의 상기 설명으로부터 이해될 것이다.
부가적으로, 상기 목적은 특히, 증발기 리셉터클 및 증발기 리셉터클 내에 선택적으로 수용될 수 있고 상이하게 구성되는 적어도 2개의 상이한 증발기들을 포함하는, 특히 상기 유형의 증발기 서브어셈블리를 제조하기 위한 세트에 의해 달성된다. 바람직하게, 제1 증발기는 적어도 제1 돌출부(바람직하게, 전술한 바와 같은 돌출부와 원칙으로 동일)를 구비하고 제2 증발기는 적어도 하나의 상이한/다른 돌출부(바람직하게, 전술한 바와 같은 돌출부와 원칙으로 동일)를 구비하거나 돌출부가 없다. 따라서, 증발기의 돌출부의 결과로서, 예를 들어, 석유 연료와 같은 저-비점 연료용 증발기 서브어셈블리와 간단하게 상이할 수 있는, 특히 디젤 연료와 같은 고-비점 연료용 증발기 서브어셈블리가 구현될 수 있다.
일반적으로, 증발기 서브어셈블리를 모듈식으로 구성하면, 동일한 생산 설비를 이용하여 상이한 연료들, 특히 디젤 연료와 석유 연료용 증발기 서브어셈블리들을 용이하게 생산할 수 있으므로, 생산 비용을 더욱 절감할 수 있다.
바람직하게, 증발기의 직경(반경 방향)은 적어도 10mm, 바람직하게 적어도 20mm 및/또는 최대 80mm, 바람직하게 최대 50mm이다. 증발기의 두께(축 방향으로; 적용 가능한 경우 돌출부가 없음)는 적어도 0.7mm, 바람직하게 적어도 1.5mm 및/또는 최대 5mm, 바람직하게 최대 4mm일 수 있다. 돌출부의 직경은 적어도 5mm, 바람직하게 적어도 8mm 및/또는 최대 30mm, 바람직하게 최대 25mm일 수 있다. 돌출부의 높이(축 방향)는 적어도 2mm, 바람직하게 적어도 4mm 및/또는 최대 15mm, 바람직하게 최대 8mm일 수 있다. 돌출부의 높이에 대한 증발기(돌출부가 없는)의 두께의 비율은 적어도 0.1, 바람직하게 적어도 0.3, 및/또는 최대 3, 바람직하게 최대 1, 더 바람직하게 최대 0.5일 수 있다. 바람직하게, 돌출부는 링으로 구성될 수 있으며, 링의 외경은 적어도 8mm, 바람직하게 적어도 16mm 및/또는 최대 40mm, 바람직하게 최대 25mm이고 및/또는 링의 내경은 적어도 3mm, 바람직하게 적어도 5mm 및/또는 최대 15mm, 바람직하게 최대 12mm이다. 적용 가능한 경우, 증발기는 원뿔로 구성될 수 있으며, 원뿔의 코어의 직경은 적어도 5mm, 바람직하게 적어도 12mm, 및/또는 최대 30mm, 바람직하게 최대 18mm일 수 있고, 및/또는 원뿔의 편평한 부분의 외경은 적어도 10mm, 바람직하게 적어도 20mm 및/또는 최대 40mm, 바람직하게 최대 40mm일 수 있다.
다른 실시예들은 종속항으로부터 이해될 것이다.
본 발명은 도면들을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1a는 선행 기술에 따른 이동식 가열 디바이스용 증발기 서브어셈블리의 단면도이다.
도 1b는 선행 기술의 다른 실시예에 따른 이동식 가열 디바이스용 증발기 서브어셈블리의 단면도이다.
도 1c는 선행 기술에서 일반적으로 사용되는 이동식 가열 디바이스용 증발기 서브어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 제1 실시예의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 제2 실시예의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 다른 실시예의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 다른 실시예의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 다른 실시예의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 다른 실시예의 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 증발기의 일 실시예의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 증발기의 다른 실시예의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 증발기의 일 실시예의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 제1 실시예의 단면도이다. 증발기 서브어셈블리는 증발기(1)가 내부에 수용되는 증발기 리셉터클(2)을 포함한다. 증발기 리셉터클(2)은 연소실(6) 내에서 개방된다. 증발기 리셉터클(2) 내에서 중앙적으로 개방되는 연료 공급 라인(10)을 통해 연료가 증발기(1)에 도달하고, 증발기 내의 연료는 연소실(6) 방향으로 증발기(1) 밖으로 분산 및 기화된다.
더욱이, 다수의 연소 공기 구멍들(7)은 증발기 리셉터클(2)의 측벽(14) 내에 구성되고, 이를 통해 연소 공기가 연소실(6)에 도달할 수 있고 증발된 연료와 혼합될 수 있다. 유사하게, 연소 공기 구멍들(7)은 연소실(6)의 측벽(증발기 리셉터클에 대한 다른 측벽 또는 부가적 측벽) 내에 구성될 수도 있다(도 4 참조).
글로우 플러그 부시(5)는 측벽(14)의 다른 부분 내에 배치되고, 증발기(1)의 메인 표면(11)에 대한 글로우 플러그(4)의 각도(α)를 정의한다. 메인 표면(11)은 증발기(1)의 메인 부재(8)의 표면(자유)이다. 메인 부재(8)는 (전체)증발기(1)(존재하는 경우, 적용가능한 경우, 임의의 돌출부(9)가 없음, 도 4 참조)에 의해 형성된다. 도 2에서, 증발기(1)는 임의의 돌출부(9)를 구비하지 않고 적어도 실질적으로 일정한 두께를 갖거나 디스크-형(예, 원형 윤곽)으로 구성된다.
글로우 플러그 부시(5)는 연소실(6)의 다른 측벽 상에 구성되는 것도 생각할 수 있을 것이다. 글로우 플러그(4)는 글로우 플러그 부시(5) 내에 수용되고, 글로우 플러그는 유지 요소(미도시)에 의해 고정된다. 더욱이, 화염 감지기(미도시)는 글로우 플러그(4) 내에 통합될 수 있어서, 글로우 플러그는 부가적인 화염 모니터링 기능을 제공한다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에 부가하여, 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 제2 실시예의 단면도로서, 2-단 증발기 돔(3)이 연료 공급 라인(10)과 증발기(1) 사이의 증발기 리셉터클(2) 내에 통합된다.
도 4는 증발기 리셉터클과 분리된 연소실(6)의 측벽(14)에 의해 연소실(6)이 구획되는 본 발명의 다른 실시예의 단면도이다. 도 2에 도시된 실시예에 부가하여, 보유 디바이스(13)는 증발기 리셉터클(2)의 외부 에지에 배치되고, 이 실시예에서 보유 링으로서 구성된다. 증발기(1)는 보유 디바이스(13)에 의해 제 위치에 고정된다.
도 5는 다른 실시예의 단면도이다. 이 실시예에서, 도 4의 실시예에 부가하여, 증발기 리셉터클(2)과 연료 공급 라인(10) 사이에 1-단 증발기 돔(3)이 배치된다.
도 6은 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 다른 실시예의 단면도이다. 이 경우, 증발기(1)는 연소실(6)의 방향으로 증발기(1) 밖으로 돌출하여 증발기(1)와 글로우 플러그(4) 사이의 간격을 감소시키는 중앙 돌출부(9)를 구비한다. 본 실시예에서, 증발기(1)의 돌출부(9)는 실린더(단면에서 직사각형으로 예시됨)이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시예에 부가하여, 연료 공급 라인(10)과 연료 공급 라인(10) 사이의 증발기 리셉터클(2) 내에 증발기 돔(3)이 통합된 본 발명에 따른 증발기 서브어셈블리의 다른 실시예의 단면도이다. 바람직하게, 증발기 리셉터클(2)(미도시) 내에 다단 증발기 돔(3)이 통합된다.
도 8은 본 발명에 따른 증발기(1)의 일 실시예의 단면도이다. 본 실시예에서, 돌출부(9)는 실질적으로 원통에 의해 형성된다.
도 9는 본 발명에 따른 증발기(1)의 다른 실시예의 단면도이다. 본 실시예에서, 링(원환체)은 돌출부(9)를 형성한다. 이 경우, 연소실(6) 속으로 돌출하는 링의 상부 사이드는 반경 방향으로 편평하게 됨으로써, 축방향으로 평탄한 사이드를 각각 가진 2개의 사다리꼴을 단면도에서 볼 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 증발기(1)의 다른 실시예의 단면도이다. 본 실시예에서, 원추는 증발기(1)의 돌출부(9)를 형성한다. 돌출부(9)는 도 10의 단면도에서 사다리꼴로 도시되어 있다.
이 시점에서, 전술한 모든 컴포넌트는 그 자체로 그리고 임의의 조합 특히 도면들에 예시된 세부 내용들로서 발명적으로 중요한 것으로서 청구된다는 점에 유의해야 한다. 본 발명에 대한 변경들은 당업자가 용이하게 생각할 수 있는 부분이다.
1...증발기 2...증발기 리셉터클
3...증발기 돔 4...글로우 플러그/화염 감지기
5...글로우 플러그 부시 6...연소실
7...연소 공기 구멍 8...메인 부재
9...돌출부 10...연료 공급 라인
11...증발기의 메인 표면 12...틈새
13...보유 디바이스 14...측벽
α...각도

Claims (15)

  1. 자동차용 증발기 서브어셈블리(subassembly)로서,
    - 증발기(1);
    - 상기 증발기(1)를 수용하도록 구성되고 메인 부재의 형상이 디스크-형 또는 판-형 또는 디스크-형과 판-형이 결합된 형태의 증발기 리셉터클(receptacle)(2);
    - 글로우(glow) 플러그(4); 및
    - 연소실(6)을 구비하고,
    상기 글로우 플러그(4)는 상기 증발기(1)의 메인 표면(11)에 대해 비스듬하게 상기 연소실(6) 속으로 연장되거나 연장될 수 있도록 구성된, 증발기 서브어셈블리.
  2. 청구항 1에서,
    상기 증발기(1)의 메인 표면(11)으로부터 돌출하는 적어도 하나의 중앙 돌출부(9)를 구비하는, 증발기 서브어셈블리.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    상기 증발기 리셉터클(2)과 연료 공급 라인(10) 사이에 마련된 1-단, 2-단 또는 다단 증발기 돔(dome)(3)을 더 구비하는, 증발기 서브어셈블리.
  4. 청구항 1에서,
    상기 글로우 플러그(4)는 글로우 플러그 부시(bush)(5)를 통해 상기 증발기 리셉터클(2) 내에 수용되고,
    상기 글로우 플러그(4)는 유지(retention) 요소에 의해 상기 글로우 플러그 부시(5) 내에 고정되고,
    상기 유지 요소는, 구부러진 플레이트 부재를 구비하거나, 나사산 또는 압입(press-fit)부를 포함하는 결합 부재를 구비하는, 증발기 서브어셈블리.
  5. 청구항 2 또는 청구항 4에서,
    상기 증발기(1)의 돌출부(9)의 단면 프로파일은 둥근 모서리(corner)들이 있는 직사각형 또는 사다리꼴로 구성된, 증발기 서브어셈블리.
  6. 청구항 2 또는 청구항 4에서,
    상기 증발기(1)의 돌출부(9)는 상기 증발기 리셉터클(2)의 반경 방향으로 얕은(shallow) 방식으로 줄어드는 적어도 실질적인 링(ring)으로서 구성된, 증발기 서브어셈블리.
  7. 청구항 1에서,
    상기 증발기(1)는 다공성의 금속 섬유 부직포로부터 적어도 부분적으로 생성되거나,
    텍스타일 성형 섬유 부재로부터 적어도 부분적으로 생성되거나,
    고급 강철 합금 1.4841 또는 1.4767을 포함하는 다공성의 내열성 금속으로부터 적어도 부분적으로 생성되는, 증발기 서브어셈블리.
  8. 청구항 1에서,
    상기 글로우 플러그(4)와 일체형 컴포넌트를 형성하는 화염 감지기를 더 구비하는, 증발기 서브어셈블리.
  9. 청구항 2 또는 청구항 8에서,
    상기 돌출부(9)는 상기 증발기(1)의 필수 컴포넌트인, 증발기 서브어셈블리.
  10. 청구항 1에서,
    상기 증발기 리셉터클(2)은 적어도 하나의 연소 공기 구멍(6)을 구비하는, 증발기 서브어셈블리.
  11. 청구항 1에 따른 증발기 서브어셈블리를 포함하는 자동차.
  12. 청구항 1에 따른 증발기 서브어셈블리의 이동식 가열 디바이스.
  13. 청구항 1에 따른 증발기 서브어셈블리의 제조 방법으로서,
    - 증발기(1)를 마련하는 단계;
    - 상기 증발기(1)를 수용하도록 구성되고 메인 부재의 형상이 디스크-형 또는 판-형 또는 디스크와 판이 혼합된 형태인 증발기 리셉터클(2)을 형성하는 단계; 및
    - 상기 증발기 리셉터클(2) 내에 상기 증발기(1)를 수용하는 단계를 포함하는, 증발기 서브어셈블리의 제조 방법.
  14. 청구항 13에서,
    기본 재료를 네거티브 몰드로 가압함으로써 또는 소결 또는 용접에 의해 상기 증발기에 장착되는 돌출부(9)가 상기 증발기(1)와 함께 단일 단계로 생성되는, 증발기 서브어셈블리의 제조 방법.
  15. 청구항 1에 따른 증발기 서브어셈블리를 제조하기 위한 청구항 13 또는 청구항 14에 따른 방법을 위한 세트(set)로서,
    상기 증발기 리셉터클 및 상기 증발기 리셉터클 내에 선택적으로 수용될 수 있도록 상이하게 구성된 적어도 2개의 상이한 증발기들를 구비하는, 증발기 서브어셈블리를 제조하기 위한 세트.
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