流动引导置入件、固定元件、流动引导系统和加热器

技术领域

本发明涉及一种流动引导置入件、一种固定元件、一种流动引导系统和一种加热装置，尤其是用于车辆的移动式加热装置。

背景技术

具有蒸发器燃烧器的加热装置应用于以液体燃料运行的辅助加热装置和/或附加加热装置中，所述辅助加热装置和/或附加加热装置尤其用于车辆。在图1中示出根据按照DE 10 2012 100 173 B4的现有技术的具有蒸发器燃烧器的加热装置。所述加热装置2设计为用于以发动机运行的陆上交通工具的辅助加热装置的移动式的、燃料驱动的加热装置。蒸发器燃烧器4自身还具有燃烧室8、蒸发器接收部10和用于蒸发液体燃料的蒸发器元件12。燃烧室8、蒸发器接收部10和蒸发器元件12基本上旋转对称地设计。燃烧室8在周向方向上通过环绕的燃烧室壁14限界。在燃料供应装置的区域中在端侧，燃烧室8通过蒸发器接收部10限界，所述燃料供应装置通过燃料供应管36和燃烧空气入口24来提供。在蒸发器接收部10中，在朝向燃烧室8的一侧接收蒸发器元件12。蒸发器燃烧器4在蒸发器接收部10的背离燃烧室8的一侧还具有燃烧空气引导元件16。燃烧空气引导元件16碗形地构造并且类似于帽地套到蒸发器接收部10上。

燃烧空气前室20围绕燃烧室8环形地构造。底壁26和蒸发器接收部10之间的间隙18通入燃烧空气前室20。从燃烧空气前室20又经由燃烧空气贯通开口22建立与燃烧室8的流体连接，所述燃烧空气贯通开口构造在燃烧室壁14中。蒸发器接收部10的底壁26和燃烧空气引导元件16之间的间隙18连贯地延伸通过底壁26的整个面(除了燃烧空气入口24的区域以外)，从而底壁26基本上在其整个面上(除了中心区域以外)被冷却。

燃料供应管36布置在套管状的燃烧空气入口24内部，从而所述燃料供应管在使用中被燃烧空气环绕流动并且由此被冷却，以防止燃料直接在进入到蒸发器元件12中时提早地被蒸发和被点燃，这可能导致燃烧脉冲。在热交换器6中形成用于废气的第一流动路径42。废气在热交换器6内部沿着第一流动路径42流到废气排出管路44，废气经由所述废气排出管路向外导向。此外，第二流动路径46设置在热交换器6内部，机动车的冷却流体在所述第二流动路径中被导向。第一流动路径42和第二流动路径46在此布置成使得在使用中将热量高效地从废气传递到冷却流体。

出于装配原因，钟形的燃烧空气引导元件16必须在至少一个部位处中断。该中断部可以用于布置燃料供应管16或燃烧器的引火棒。

在这样的蒸发器燃烧器中，在接通燃烧器期间存在湍流火焰。这种火焰具有对于碳氢基燃料而言在100Hz至1000Hz范围内的噪声频谱。在此，音量或幅度尤其取决于燃烧功率、局部的空气系数和湍流混合。此外，在加热系统中，燃烧室、传热器和燃烧器前室的几何形状起到了可以根据频率来增强或降低声音传递的作用。通过燃烧空气鼓风机输送的空气质量流的波动表现为空气系数的波动。

在特定的频率下，可能发生反馈机制，其中由火焰产生的声音以特定的时间延迟重新直接或间接地与火焰相互作用，并且由燃烧反应增强。这是燃烧不稳定性。通过该过程，特定的频率增强到相对于宽带背景噪声强烈提高的声压幅度，该声压幅度被感觉为加热器具中的不舒适的运行噪声。

为了避免这种干扰的运行噪声，必须根据现有技术改变燃烧器的相关部分的几何形状或者甚至整个燃烧器，或者必须在另一功率范围内或在另一空气系数的情况下运行燃烧器。通常，这些问题仅在燃烧器开发的后期才被发现，因此产生消除该问题的高成本。此外，前述改变也影响燃烧过程、排放、性能等，从而在此通常仅能进行折衷。

此外，期望的是，为了满足例如关于废气排放和使用条件的不同要求，加热器具模块化地构造，使得不同的部件可以组合。在此涉及燃烧器或鼓风机，但也涉及催化器的改装，如例如由EP 3 348 905 A1已知的那样。

发明内容

本发明的任务是，提供在开发后期优化加热装置的噪声频谱的可能性。本发明的任务尤其是，提出一种流动引导置入件、一种用于流动引导元件的固定元件、一种改进的流动引导系统和一种改进的加热装置、尤其是一种用于车辆的移动式加热装置。

本发明的任务在流动引导置入件方面通过权利要求1的特征来解决，在固定元件方面通过权利要求6的特征来解决，在流动引导系统方面通过权利要求8的特征来解决，并且在加热装置方面通过权利要求9和10的特征来解决。由相应的从属权利要求得出适宜的构型。

根据本发明的流动引导置入件构型为用于置入到具有蒸发器燃烧器的加热装置中。

蒸发器燃烧器具有鼓风机室或燃烧空气前室、蒸发器接收部和燃烧室。蒸发器接收部具有底壁和周壁，该周壁具有至少两个燃烧空气贯通开口。鼓风机室或燃烧空气前室向外至少部分地由壁限界并且向下由鼓风机室底部或燃烧空气前室底部限界。蒸发器接收部以底壁首先引入到该鼓风机室或燃烧空气前室中，从而该底壁部分地向上封闭鼓风机室或燃烧空气前室。来自鼓风机室或燃烧空气前室的燃烧空气首先沿着蒸发器接收部的外侧通过周壁的燃烧空气贯通开口引导到燃烧室中。

流动引导置入件包括至少一个第一区域，用于覆盖燃烧空气贯通开口中的至少一个，并且包括第二区域，用于固定在蒸发器燃烧器的鼓风机室或燃烧空气前室中，其中，第一区域舌形地构型。流动引导置入件构型为用于布置在蒸发器接收部的外侧上。

流动引导置入件或者还有衬套构型为使得其在需要时能够布置在蒸发器燃烧器的鼓风机室或燃烧空气前室中，并且以其第一区域(至少区段地)基本上平行于蒸发器接收部的周壁延伸。“基本上平行”在此应理解为平行或与其偏差最大10°。这包括，流动引导置入件跟随蒸发器接收部的周壁的弯曲的轮廓。第一区域的延伸部尤其跟随燃烧空气的沿着蒸发器接收部的主流动方向，该蒸发器接收部尤其具有关于纵轴线旋转对称的周壁。第一区域优选地也沿着该纵轴线延伸。尤其是，流动引导置入件在第一区域和第二区域之间具有弯曲部位，使得第二区域至少部分地沿着蒸发器接收部的底壁延伸。

通过流动引导置入件来减少压力波动。尤其是，在蒸发器燃烧器的火焰中产生的并向鼓风机的方向辐射的压力波动的幅度降低。流动引导置入件与周壁之间的间距选择成使得通过该孔的燃烧空气供应不被节流，至少不明显地被节流。为此，周壁之间的间距s应选择成使得燃烧空气供应贯通开口的输入面A

在此，根据本发明的流动引导置入件可以覆盖一个或多个燃烧空气贯通开口。通过本发明的流动引导置入件可以在蒸发器燃烧器或加热装置的开发后期优化噪声频谱。因此，能够实现模块化的结构，因为各个已经开发的部件因此能够事后彼此协调。

尤其是流动引导置入件可用在这样的区域中，在这些区域中例如由于装入件而增加了鼓风机壳体壁与周壁之间的间距。

在一种构型中，第二区域设计为用于在蒸发器接收部的底壁的区域中固定在蒸发器接收部上。为此，第二区域可以具有固定区域，其例如具有一个或多个通孔或夹紧装置。尤其是，第二区域可以构型为用于与蒸发器接收部或者与布置和固定在鼓风机室中的元件力锁合或形状锁合地连接。替代地或附加地，第二区域可以包括用于抵着鼓风机壳体支撑的支撑元件。

流动引导置入件适宜地由板材尤其一体地制成。这尤其可以涉及弯曲部件。

在另一构型中，第一区域具有突起或拱起部，其布置在要覆盖的燃烧空气贯通开口的区域中或者在流动方向上布置在要覆盖的燃烧空气贯通开口后方，用于抵着周壁支撑。这种突起或拱起部朝向周壁定向。在此，可以通过从外部压入来实现拱起部。用于抵着周壁支撑的突起用于保证周壁与流动引导置入件之间的最小间距，而不妨碍空气导向。

在另一构型中，多个第一区域通过共同的第二区域彼此连接，其中，第一区域舌形地从第二区域突出。

根据本发明的用于流动引导元件的固定元件设计为用于置入到蒸发器燃烧器的鼓风机室或燃烧空气前室中，其中，固定元件包括至少一个如上所述的流动引导置入件。这种流动引导置入件具有主体和穿流开口，以将来自鼓风机的空气均匀地分布到燃烧空气穿引开口。固定元件尤其可以具有面式区域，该面式区域是用于一个或多个流动引导置入件的第二区域并且舌形地从第一区域突出。一个或多个第一区域尤其在径向和/或垂直方向上从面式区域延伸。

在一构型中，固定元件包括1-20个流动引导置入件，尤其是2至10个流动引导置入件。

利用固定元件能够以简单的方式将流动引导元件固定在加热装置、尤其是鼓风机室或燃烧前室中。在第一构型中，固定元件适合于自身抵着鼓风机室或燃烧前室的壁、尤其是鼓风机壳体张紧，以便由此紧固并且位置固定地固定流动引导元件。为此，固定元件可以具有突起，所述突起接合到壁的凹陷中或者支撑在光滑的壁上。替代地或附加地，固定元件适合于这样张紧流动引导元件，使得流动引导元件自身抵着鼓风机室或燃烧前室张紧。

在一构型中，固定元件是弹动元件，尤其是由弹簧钢构成的优选一体式的弹动元件。在另一构型中，弹动元件至少部分地由塑料、弹簧钢和塑料或者仅由塑料形成。这种弹动元件可以尤其具有两个、三个、四个或更多个朝鼓风机壳体方向的突起和向内指向流动引导元件的流出区域的相同数量的舌片。在一构型中，弹动元件沿周向方向不具有闭合的形状，而是具有开口，所述开口能够用于借助于变形来将固定元件带入位置中。该开口尤其与流动引导元件的留空对齐地布置。流动引导元件尤其在上侧具有凹陷，固定元件置入到所述凹陷中，并且所述凹陷尤其对于舌片和/或突起设计成使得流动引导元件和固定元件在恰好一个取向上彼此配合。此外，固定元件、尤其是弹动元件、尤其是弹动元件的舌片可以设计为用于在装入状态下与蒸发器接收部或蒸发器保持部、尤其是蒸发器接收部或蒸发器保持部的底侧突起接触。通过将底侧突起压到舌片上，可以有利地张紧弹动元件。

根据本发明的用于加热装置、尤其是具有蒸发器燃烧器的加热装置的流动引导系统包括流动引导元件和根据本发明的固定元件。

用于加热装置、尤其是具有蒸发器燃烧器的加热装置的流动引导元件包括主体，该主体具有在流动引导元件的下侧侧向布置的流入区域、中央布置的流出区域和至少一个导向元件，该流出区域包括从流动引导元件的下侧到与流动引导元件的与下侧对置的上侧的穿口，该导向元件布置成使得其能够实现从流入区域到流出区域的流动导向。流动引导元件在背离一个或多个导向元件的一侧上、即在流动引导元件的上侧上具有用于置入固定元件的凹陷，用于固定在蒸发器燃烧器的鼓风机室中。

流动引导元件的下侧和上侧是流动引导元件的对置的两侧。在此，下侧适宜地构型有支承面，上侧设计为用于在装入加热装置的状态下向蒸发器接收部定向。尤其在流动引导元件的上侧上的投影中观察，外部形状与进行接收的加热装置、尤其燃烧空气前室的形状相匹配。根据本发明的流动引导元件尤其适用于具有布置在中轴线之外的、即偏心的鼓风机的加热装置。因此，流动引导元件以简单且成本有利的方式将空气流从鼓风机引导到中央的流出区域。

流动引导元件可以适宜地通过布置在流动引导元件的下侧的突起或壁形成，从而在流动引导元件上形成朝向下侧敞开的通道。

替代地，流动引导元件也可以通过闭合的通道形成。

适宜地，流动引导元件是塑料成型件、尤其塑料注塑件。这种塑料成型件可成本有利地制造并且简化装配。作为塑料例如可以考虑聚苯硫醚(PPS)或用玻璃纤维强化的PPS，尤其是PPS GF 40。在另一构型中，流动引导元件至少部分地或仅由金属材料形成或由金属材料和前述塑料中的一种形成。

在一构型中，流动引导元件具有用于装入引火棒的留空，其尤其布置在流动引导元件的与流入区域对置的一侧、尤其是上侧。

在另一构型中，流入区域设计为用于接收鼓风机，其中，流入区域尤其构造为拱起部。拱起部朝流动引导元件的上侧拱起。拱起部的下侧敞开地构型。在另一构型中，流入区域、尤其构型为拱起部的流入区域具有副流出开口。尤其是，副流出开口构造和布置成使得其形成穿过拱起部的壁的通孔，并且引导一部分气流用于冷却引火棒，而气流的主要部分从流入区域进一步引导到流出区域。

一个或多个导向元件适宜地构造为用于扇形地扩大从流入区域至流出区域的空气流，和/或划分从流入区域至流出区域的空气流，并且将第一部分导向至流出区域，并且将另一部分沿周向方向进一步围绕流出区域导向，并且然后在一个或多个开口处径向向内地引导至流出区域。通过一个或多个导向元件可以产生有针对性的流动形廓。为了沿周向方向引导空气流的一部分，可以在流出区域上设置环绕的壁，该壁具有一个或多个穿口。

根据本发明的具有蒸发器燃烧器和鼓风机室的加热装置具有根据本发明的流动引导置入件。替代地或附加地，根据本发明的加热装置具有偏心的鼓风机并且包括根据本发明的流动引导系统。

流动引导元件可以自对中地接收在鼓风机室中。

流动引导置入件适宜地可拆卸地与加热装置连接。

附图说明

下面借助对实施例的描述并参照附图对本发明的其它特征和优点进行详细说明。分别在原理简图中示出：

图1根据现有技术的加热装置；

图2a-c敞开的加热装置、流动引导元件和没有流动引导置入件的固定元件的视图；

图3a-c流动引导置入件的构型；

图4a-c具有流动引导置入件的固定元件的构型的视图，和

图5a-c系统的构型。

具体实施方式

图2a示出了敞开的加热装置的视图，该加热装置具有置入燃烧空气前室20中的流动引导元件100和没有流动引导置入件的固定元件120。流动引导元件100的下侧位于燃烧空气前室20的底部的上侧。固定元件120布置在流动引导元件100的上侧。因此，固定元件120朝向未示出的蒸发器接收部或蒸发器保持部布置。固定元件120的舌片122尤其设计为用于在装入状态下与蒸发器接收部或蒸发器保持部的拱顶部或底侧突起接触。通过将蒸发器接收部或蒸发器保持部的底侧突起压到舌片122上，构型为弹动元件的固定元件120可以有利地张紧。因此，借助于固定元件120将流动引导元件100保持在期望的位置中。

图2b示出了流动引导元件。该流动引导元件100具有外边框，该外边框与燃烧空气前室中的接收区域相匹配。流动引导元件100在外部区域中具有流入区域102，该流入区域与鼓风机的位置相协调。该鼓风机涉及偏心布置的鼓风机。

此外，流动引导元件100具有中央的流出区域104，该流出区域允许空气从流动引导元件100的下侧向流动引导元件100的上侧穿过。导向元件106布置在流动引导元件100的下侧。在一个或多个导向元件106之间或旁边布置有开口110，从而空气可以向流出区域104流出。下侧的区域中的导向元件106可以不同地构型。流动引导元件100例如可以是塑料成型件。

流动引导元件100具有用于接收引火棒的留空108。此外，在图2b中示出的上侧示出第一凹陷112和第二凹陷114。第一凹陷具有图2c所示的固定元件120的周边形状。固定元件120可以置入到第一凹陷112和第二凹陷114中。利用固定元件120能够以简单的方式将流动引导元件固定在加热装置、尤其是鼓风机室或燃烧前室中。该固定元件120具有三个径向向外延伸的突起。第二凹陷114设计为用于固定元件120的三个向内指向的舌片122。固定元件120在周向方向上不具有闭合的形状，而是具有开口，该开口可以用于借助变形来将固定元件120带入位置。该开口设计为用于与流动引导元件100的留空108对齐地布置。固定元件在此不仅适合于将流动引导元件100张紧而且也以两个突起抵着鼓风机室20的壁支撑。固定元件120优选是弹动元件，该弹动元件例如可以由弹簧钢制成。

图3a示出了流动引导置入件28的第一构型。流动引导置入件28从外部固定在蒸发器燃烧器4的蒸发器接收部10的下侧。蒸发器接收部10具有带有供应管36的底壁26。此外，蒸发器接收部10具有周壁30，所述周壁至少区段地为锥形或柱形、即关于纵轴线旋转对称。在周壁30中布置有两个燃烧空气贯通开口22。流动引导置入件28具有第一区域28a和第二区域28b。第一区域28a沿着周壁30延伸并且覆盖燃烧空气贯通开口22。第一区域28a和周壁30区段地基本上平行。此外，在蒸发器接收部10中接收有蒸发器元件12。第二区域28b基本上平行于底壁26延伸。在所示示例中，第二区域固定在底壁26上。

图3b示出了流动引导置入件28的另一构型。此外，在该构型中示出了具有鼓风机室或燃烧空气前室20的鼓风机壳体32。所示构型的区别在于，流动引导置入件28的第二区域28b不固定在蒸发器接收部10上，而是包括支撑元件28c。流动引导置入件28利用支撑元件28c抵着鼓风机壳体32支撑或者处于鼓风机室中。

图3c示出位于鼓风机壳体32与蒸发器接收部10之间的流动引导置入件28。流动引导置入件28具有第一区域28a和第二区域28b。第一区域28a与蒸发器接收部10的周壁30具有间距s。该间距在以s标出的位置和以t标出的位置之间不显著改变。周壁30的燃烧空气贯通开口22具有直径d

对于燃烧空气的流入，可以采用具有高度s的周面A

A

周壁之间的间距s应选择成使得燃烧空气供应通道开口A

图4a至c示出一个构型的固定元件120的视图。如同图2c的固定元件，固定元件120具有三个向内指向的舌片122和中央开口124。在板材区域中还布置有通孔123，所述通孔用作定位辅助。这些是可选的。此外，固定元件120的面式区域121是一个或多个流动引导置入件的第二区域28b。在所示示例中，固定元件120包括七个流动引导置入件130、131、132、133、134、135、136。这些流动引导置入件130、131、132、133、134、135、136中的每一个包括舌形区段130a、131a、132a、133a、134a、135a、136af以及流动引导置入件的相应第一区域，所述第一区域几乎垂直于面式区域121、共同的第二区域28b延伸。舌形区段130a、131a、132a、133a、134a、135a、136a可选地在相应的第一和第二区域之间的过渡处具有较窄的弯曲区域130b、131b、132b、133b、134b、135b、136b。此外，舌形区段130a、131a、132a、133a、134a、135a、136a分别具有拱起部130c、131c、132c、133c、134c、135c、136c，所述拱起部朝向中部、即朝向待置入的蒸发器燃烧器拱起。拱起部130c、131c、132c、133c、134c、135c、136c确保了在所示情况下与在中央置入的蒸发器接收部的周壁30(未示出)的最小间距。具有更多个或更少个流动引导置入件的构型类似地是可能的。

图5a-c示出流动引导系统的视图，该流动引导系统包括如在图4中示出的固定元件120以及如在图2b中示出的流动引导元件100。在此，流动引导元件100在图5a-c所示的实施方式中在构造为拱起部的流入区域102的区域中具有可选的副流出开口116。流出区域104基本上构造为流动引导元件100中的中央通孔并且与固定元件120的中央开口124对齐地布置，而副流出开口116偏心地布置。通过流出区域104的流动指向蒸发器接收部10的底壁26并且沿着该底壁指向。通过副流出开口116的空气流动可以用于冷却布置在留空108中的引火棒。

附图标记列表2加热装置

4蒸发器燃烧室

8燃烧室

10 蒸发器接收部

12 蒸发器元件

14 燃烧器壁

16 燃烧空气引导元件

18 间隙

20 燃烧空气前室

22 燃烧空气贯通开口

24 燃烧空气入口

26 底壁

28 流动引导板置入件

28a 第一区域

28b 第二区域

28c 支撑元件

30 周壁

32 鼓风机壳体

36 供应管

42 第一流动路径

44 废气排出管路

46 第二流动路径

100 流动引导元件

102 流入区域

104 出口区域

106 导向元件

108 留空

110 开口

112 第一凹陷

114 第二凹陷

116 副流出开口

120 固定元件

121 固定元件的面式区域

122 舌片

123 通孔AF|

124 中央开口

130…136 流动引导置入件

130a…136a 第一区域

130b…136b 弯曲区域

130c…136c 拱起部

t 间距

s 间距

A 面积

d 直径