蒸发器布置结构的制作方法

本发明涉及一种用于可移动的燃料运行式加热装置的用于蒸发液体燃料的蒸发器布置结构以及一种具有这样的蒸发器布置结构的可移动的加热装置。

背景技术：

在以液体燃料运行的可移动的加热装置中，通常使用所谓的蒸发燃烧器，在蒸发燃烧器中，尤其通过汽油、柴油、乙醇等形成的液体燃料在蒸发体中蒸发或者通过蒸发体的表面蒸发，与所供应的燃烧空气混合以形成燃料/空气混合物并且然后放热地转化。所使用的蒸发体由多孔的吸附性材料形成并通常具有无纺的金属织物或无纺的金属纤维织物。

“可移动的加热装置”在本文中旨在被理解成这样的加热装置，其构造成用于可移动的应用中并且被相应地适应化。这尤其意味着它是可运输的(在适用的情况下固定地安装在车辆中或仅仅容置在车辆中用于运输)并且没有构造成排除用于永久静止的使用，例如用于加热建筑。在这种情况下，可移动的加热装置也可以被固定地安装在车辆(路基车辆、船等)内，尤其安装在路基车内辆。特别地，它可以构造成用于加热车辆的内部空间，比如路基、水性的或空气性的车辆的内部空间，以及部分开放的空间，例如船上、尤其是游艇上部分开放的空间。可移动的加热装置还可以临时以静止的方式使用，比如在大帐篷中、容器中(例如结构舱)等。特别地，可移动的加热装置可以构造成用于路基车辆(比如汽车、大篷车、活动房屋、公共汽车、客车等)的辅助加热单元或补充加热单元。

通常用作蒸发体的无纺金属织物具有相对较大的制造公差以使得各纤维的微观结构与纤维在蒸发体中的定向和分配均具有相对较大的波动。这些波动对蒸发体的均匀分配以及空隙率、渗透性和有效的导热性的方向依赖性具有显著的影响。这些影响将导致不均匀的燃料分配和蒸发，这例如可能导致蒸发体中沉积的形成以及布置在下游的燃烧腔中焦炭的累积。

de102011050368a1描述了一种用于可移动的加热装置的蒸发燃烧器的蒸发器布置结构，所述蒸发器布置结构具有用于分配和蒸发液体燃料的蒸发体。蒸发体具有至少一个由梭织的金属织物形成的层，所述梭织的金属织物包括相互梭织的金属丝。尽管梭织的金属织物的使用实现了蒸发体更精确的制造，但是却关联有制造成本可观的增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于可移动的燃料运行式的加热装置的、用于蒸发液体燃料的改进的蒸发器布置结构以及一种可移动的加热装置，其中，传统的蒸发体中出现的问题被减少并且实现了具有成本效益的制造。

该目的是通过根据权利要求1的用于蒸发液体燃料的蒸发器布置结构实现的。有利改进在从属权利要求中提出。

用于蒸发液体燃料的蒸发器布置结构具有用于分配并蒸发液体燃料的蒸发体以及至少一个用于向蒸发体供应液体燃料的燃料供应管路。蒸发体具有由针织的金属丝织物形成的至少第一区域。

蒸发器布置结构由此构造成使得液体燃料以液体相供应给蒸发体并且燃料的蒸发/气化在蒸发体中和上进行。由此仅在蒸发体外进行蒸发的燃料与燃烧空气混合以形成燃料/空气混合物，并且，在适用的情况下，蒸发过程开始时存在的空气通过蒸发燃料从蒸发体驱出，以使得没有在蒸发体中进行燃料与燃烧空气的可察觉的转化。

由于包括针织的金属丝织物的第一区域，蒸发体的特性可以以非常精确的方式预设定。例如，整个蒸发体可以由针织的金属丝织物形成，或者，例如，蒸发体中只有一个区域(或者适用的情况下是多个区域)可以由针织的金属丝织物形成并且其它区域可以由不同材料、尤其由无纺金属织物、梭织的金属织物、编织的金属织物和/或针织的金属织物形成。蒸发体尤其还可以具有由相同的针织的金属丝织物形成的或由不同的针织的金属丝织物形成的多个区域。与例如由梭织的金属织物形成的蒸发体相比，针织的金属丝织物的使用具有下述优点：针织的金属丝织物的第一区域的特性可以以非常精确的方式预先设定。针织的金属丝织物尤其可以以非常具有成本效益的方式由一个金属丝或由多个金属丝通过编织工艺制成，其中，几乎任何形状均可以赋予针织的金属丝织物，例如在工纺织机上或通过下游的处理操作赋予。用于第一区域的针织的金属丝织物在此可以被制备成例如具有大致平面形状的扁的针织的织物，或者，例如，制备成具有例如大致软管形状的圆的针织的织物。针织的金属丝织物例如也可以借助下述方式设置成具有期待的特性：例如，切割成期待的长度，翻转，以及在适用的情况下缝制，滚压，折叠，压制或模压，铣削，轧制，对尺寸校准；烧结，钎焊或焊接针织的金属丝织物中的一个或多个金属丝。例如，与各丝在一平面延伸的梭织的金属材料相比，针织的金属丝织物以显著更具有成本效益的方式制造并且在适用的情况下会形成期待的形状而没有任何浪费。如果期待的化，针织的金属丝织物也可以以简单的方式通过冲压、激光切割等被附加地处理。例如与包括具有大致二维结构的层的无纺金属织物或梭织的金属织物相比，针织的金属丝织物的使用实现了蒸发体的由内聚力的三维结构，以使得在针织的金属丝织物的连续的丝或连续的内聚的多个丝上在全部方向上形成良好的导热性，也即，提供了导热上高度的各向同性。针织的金属丝织物的使用还实现了蒸发体的高水平的机械稳定性，这是因为不存在无纺金属织物或多层的梭织的金属织物结构所具有的各层的脱开或分开的趋势。因为针织的金属丝织物被涉及，也提供了良好的导热性，这有利于保持稳定的蒸发过程。

针织的金属丝织物在此尤其可以由耐温材料、尤其是耐温钢所形成的一个或多个丝形成。针织的金属丝织物在针织过程中由一个或多个金属丝通过将一个或多个金属丝绕着它们缠绕成环而制成。适当的工业针织机是公知的。针织的金属丝织物由此与具有大量的无序布置的纤维的无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物和金属网格相比具有不同结构和特性。

根据一改进，由针织的金属丝织物形成的第一区域具有塑性变形且压缩的针织的金属丝织物。由于塑形和压缩，第一区域的特性可以以非常选择的方式调节。尤其，孔隙率可以以非常选择的方式调节。还可能的是，第一区域形成整个蒸发体，或者，蒸发体的其它区域也可以被提供。

根据一改进，蒸发体具有至少一个附加的区域，所述至少一个附加的区域所包括的针织的金属丝织物的孔隙率不同于第一区域。在这种情况下，蒸发体的不同区域可以选择性地设置成具有不同特性以提供期待的蒸发特性。附加的区域例如可以与第一区域由相同的针织的金属丝织物形成并且只是被更大或更小地压缩以获得不同的孔隙率。在此，所述附加的区域也可以选择性地与第一区域由内聚式的针织的金属丝织物一体形成，所述内聚式的针织的金属丝织物只是不同程度地形成或压缩。在另一方面，所述附加的区域也可以由一种不同的针织的金属丝织物形成，所述不同针织的金属丝织物的不同之处例如在于所使用的金属丝的厚度上或所使用的金属丝上存在区别。

根据一改进，针织的金属丝织物在所述至少一个附加区域具有不同于第一区域中的针织的金属丝织物的压缩程度和/或具有不同的丝厚度。

根据蒸发体的期待的特性，针织的金属丝织物可以由扁的针织的织物和/或圆的针织的织物形成。这两种构造例如也可以组合以使得一个区域由扁的针织的织物形成，而另一区域由圆的针织的织物形成。

根据一改进，针织的金属丝织物中的丝至少部分地焊接、钎焊或烧结至彼此。在此，蒸发体的机械稳定性可以被进一步提高并且导热性也得到改善。除了将针织的金属丝织物的丝焊接、钎焊或烧结至彼此之外，还例如可能的是焊接、钎焊或烧结至蒸发体的其它区域和/或蒸发器布置结构的其它构件，尤其，例如焊接、钎焊或烧结至蒸发器接收部或蒸发器保持件。

根据一改进，蒸发体具有至少第二区域，所述第二区域包括无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物和/或网格化的金属织物。在此，不同材料或结构的优点和缺点可以选择性地组合以实现期待的分配和蒸发特性。

根据一改进，第二区域通过烧结、钎焊或焊接而连接至第一区域。在这种情况下，建立了蒸发体的尤为高水平的机械稳定性并改善了区域之间的热传递。

根据一改进，针织的金属丝织物中的丝具有圆的或扁的横截面形状。在这种情况下从圆的丝可以实现尤为具有成本效益的制造。然而，如果想要建立的蒸发体特性需要的话，也可以使用其它横截面形状，例如扁丝或具有多边形横截面形状的金属丝也可以被使用。例如，还能够由具有圆的丝的针织的金属丝织物构造蒸发体的一区域，并由具有不同形状的丝的针织的金属丝织物构造蒸发体的一区域。无论横截面形状怎样，丝的表面还可以被选择性地粗糙化。

根据一改进，蒸发器布置结构具有杯形的蒸发器接收部，蒸发体接收在蒸发器接收部内并且燃料供应管路通向蒸发器接收部。在这种情况下，以结构上尤为简单且具有成本效益的方式实现了液体燃料的可靠的蒸发。

根据另一改进，蒸发器布置结构具有杆状的蒸发器保持件，蒸发体贴靠在杆状蒸发器保持件的外周上。在这种情况下，能够在液体燃料在蒸发体中和上蒸发后实现燃料/空气混合物的尤为良好的制备并且实现燃料/空气混合物的转化过程的良好稳定化。杆状的蒸发器保持件在此例如可以构造成实心杆，其外周至少部分地被蒸发体覆盖，或者例如也可以替代地以具有中空内空间的管状的方式提供，例如以实现燃烧气体通过中空空间的返回。

根据一改进，燃烧空气供应装置被设置成用于将燃烧空气供应给蒸发体背向燃料供应管路的一侧。在这种情况下，在蒸发体中和上蒸发的燃料可以从蒸发体可靠地排出并与所供应的燃烧空气制备以形成期待的燃料/空气混合物。由于燃烧空气供应给蒸发体背向燃料供应管路的一侧，因此液体燃料在蒸发体上和中的实际蒸发过程或气化过程没有受到阻碍。

针织的金属丝织物例如设置有催化涂层以减少或阻止沉积的形成。

上述目的还通过根据权利要求13的具有这种蒸发器布置结构的可移动的加热装置实现。

附图说明

其它优点和改进将从下文参考附图的实施例说明中呈现，附图为：

图1是根据一实施例的、用于在可移动的燃料运行式的加热装置中蒸发液体燃料的蒸发器布置结构的示意图；

图2a)是具有根据该实施例的第一改型的蒸发体的蒸发器接收部的示意图；

图2b)是具有根据该实施例的第二改型的蒸发体的蒸发器接收部的示意图；

图3a)是具有根据该实施例的第三改型的蒸发体的蒸发器接收部的示意图；

图3b)是具有根据该实施例的第四改型的蒸发体的蒸发器接收部的示意图；

图3c)是具有根据该实施例的第五改型的蒸发体的蒸发器接收部的示意图；

图4a)是该实施例的一改型的示意图，其中，蒸发体布置在杆状的蒸发器保持件的外周上而非蒸发器接收部中；

图4b)是基于图4a)的改型的另一实施例的示意图；

图5是可以用在蒸发体中的呈圆的针织的织物形式的针织的金属丝织物的图示；

图6是可以用在蒸发体中的呈扁的针织的织物形式的针织的金属丝织物的图示；以及

图7a)至c)是由针织的金属丝织物通过塑性变形和压缩制得的不同蒸发体的图示。

具体实施方式

在下文中参考图1来更详细地说明第一实施例。

图1示意性示出用于可移动的加热装置的蒸发燃烧器的蒸发器接收部2和燃烧器盖3的一个区域。图1是位于包含蒸发燃烧器的主轴线z的一平面内的示意图。蒸发燃烧器可以例如基本上相对于主轴线z旋转对称。蒸发燃烧器例如可以构造成用于车辆加热装置，尤其构造成补充加热单元或辅助加热单元。蒸发燃烧器在这种情况下尤其构造成能在燃烧空间4将蒸发的燃料和燃烧空气的混合物、也即燃料/空气混合物以放热的方式转化。在这种情况下，所述转化可以尤其以火焰燃烧进行，但是部分或完全的催化转化也是可能的。释放的热在热交换器(未示出)中传输给介质，所述介质用于被加热并且可以由例如由空气或冷却流体形成。在图1的示意图中，特别地，热交换器、热燃烧废气的排出管路、也可能被设置的燃烧空气传输装置(例如风扇)、燃料传输装置(例如计量泵)、用于控制蒸发燃烧器的控制单元等未被示出。这些构件也是公知的并且在现有技术中被广泛地说明。

蒸发器布置结构1具有蒸发器接收部2，吸附性蒸发体5布置在蒸发器接收部2内。蒸发器接收部2在该实施例中为大致杯形。蒸发体5接收在蒸发器接收部2的杯形的凹部中并尤其可以固定地保持在所述凹部中，例如借助于焊接、钎焊、夹、或利用适当的固定元件保持在所述凹部中。蒸发体5的结构下文中予以更详细地说明。

用于向蒸发体5供应液体燃料的燃料供应管路6被提供。燃料供应管路6通往蒸发器接收部2并连接至燃料传输装置(未示出)，借助于所述燃料传输装置液体燃料可以以预设的程度上传输经过燃料供应管路6，如箭头b示意性所示。燃料供应管路6例如通过焊接或钎焊固定地连接至蒸发器接收部2。

燃烧空间4在周向侧上由燃烧腔7限界，燃烧腔7可以由例如由耐温钢制成的大致圆柱形的构件形成。燃烧腔7设置有多个孔7a，燃烧空气可以经由孔7a供应给燃烧空间4，如图1中箭头示意性所示。孔7a在此是燃烧空气供应装置l的一部分，燃烧空气通过燃烧空气供应装置l供应给蒸发体5的背向燃料供应管路6的一侧。

蒸发器布置结构1构造成使得在运行过程中液体燃料可以通过燃料供应管路6供应给蒸发体5。在蒸发体5中和上，在一方面，借助大量的中空空间，燃料的分配在蒸发体5的整个宽度上执行，在另一方面，在面向燃烧空间4的一侧，进行着燃料的蒸发或气化。在图示的实施例中蒸发体5具有大致圆形的横截面形状，蒸发燃烧器的主轴线z在该横截面形状的中心处延伸。然而，蒸发体5也可以具有其它横截面形状。

蒸发器布置结构1构造成使得液体燃料的蒸发或气化在蒸发体5中进行并且使得蒸发的燃料仅在从蒸发体5排出的过程中、也即仅在燃烧空间侧处与所供应的燃烧空气混合以形成燃料/空气混合物。液体燃料和燃烧空气的供应由此在蒸发体5的不同侧处进行。燃料/空气混合物以放热反应的转化在此不在蒸发体中进行，而是在布置于蒸发体下游的燃烧空间4内进行。由此，蒸发体5中在运行过程中具有液体燃料和燃料蒸气并由此具有蒸发或气化过程，在可能的情况下，初始存在的空气被驱出蒸发体5。

图1示出的实施例中，蒸发体5具有包括多个功能区域的结构，所述多个功能区域在图示的具体示例中划分成第一区域b1和第二区域b2，其中，第二区域b2的结构与第一区域b1中的结构不同。在该实施例中，第二区域b2布置成面向燃料供应管路6并且第一区域b1布置成面向燃烧空间4。

在该实施例中，至少蒸发体5的第一区域b1由针织的金属丝织物8形成。针织的金属丝织物8在此尤其借助于塑性变形和压缩来设置成有期待的形状和孔隙率。对于针织的金属丝织物8的第一区域b1，在此可能尤其将例如图5所示的圆的针织的织物或图6所示的扁的针织的织物用作原始材料。根据一优选的实施例，针织的金属丝织物8的丝可以焊接、钎焊或烧结至彼此。针织的金属丝织物8的丝尤其可以具有圆的横截面形状，但是其它形状、比如尤其扁丝或多边形横截面形状也是可能的。

在图示的实施例中，蒸发体5的第二区域b2也由针织的金属丝织物8形成，但是蒸发体5在第二区域b2中的孔隙率与第一区域b1的孔隙率不同。在此，第二区域b2例如可以涉及相同的针织的金属丝织物8，只是针织的金属丝织物8已经被压缩至不同的程度，或者，例如也可以使用不同的针织的金属丝织物，该针织的金属丝织物与第一区域b1的针织的金属丝织物8例如在丝的厚度、网格宽度、丝的形状等方面不同。由于不同的孔隙率，第二区域b2例如可以针对液体燃料的分配来优化，并且第一区域b1例如用于最优的燃料蒸发。

在蒸发体5的一替代实施例中，只有第一区域b1由针织的金属丝织物8形成，而第二区域b2尤其可以具有梭织的金属织物、无纺金属织物、金属编织物和/或网格化金属织物。在此，第二区域b2还可以连接至第一区域b1，例如通过钎焊、焊接或烧结连接。

尽管一具体的实施例在图1中示出，在该实施例中包括针织的金属丝织物8的第一区域b1布置在蒸发体5面向燃烧空间4的一侧，而第二区域b2布置在蒸发体5的面向燃料供应管路6的一侧，不过其它布置方式也是可能的。例如，第一区域b1还可以布置在面向燃料供应管路6的一侧或者不同的区域也可以横向布置在彼此的旁边。例如，还能够使蒸发体5的外边缘区域设置成具有与蒸发体5的中央区域不同的结构或孔隙率。尽管只有两个不同的区域b1和b2参考图1予以说明，也可以设置两个以上不同的区域并几乎相对于彼此自由地布置这两个以上不同的区域以实现蒸发体5的期待的特性。

尽管已经参考实施例说明了具有至少两个不同区域b1和b2的蒸发体5，根据图2a)所示的一改型，例如还能够使蒸发体5构造成仅具有第一区域b1，也即没有提供任何不同的区域。

在图2b)示意性示出的改型中，蒸发体5具有包括总共三个区域b1、b2、b3的阶梯状的构造并且蒸发器接收部2对应地构造。并且，在此，例如，蒸发体5的区域b1、b2和b3中的每个可以由针织的金属丝织物8形成，所述针织的金属丝织物8可以选择性地在不同区域中设置有不同孔隙率，或者例如，一个或者两个区域可以具有无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物和/或网格化的金属织物。

蒸发体5具有多个区域b1、b2、b3的其它可能的实施例在图3a、3b和3c中示意性示出。尽管在图3a、3b和3c中燃料管路6和其它构件也未示出，但被显然，这些附加的构件可也以在该改型中存在。在这些情况下，不同区域也可以尤其由针织的金属丝织物8或者所述区域的部分例如也可以具有无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物和/或网格化的金属织物。

图7a)至c)示出塑性变形的或压缩的针织的金属丝织物8形成的蒸发体5的不同的可能的实施例。

图4a)和图4b)示出另外两个改型，在这两个改型中，蒸发体5没有如上述实施例和上文描述的改型中那样接收在杯形的蒸发器接收部2中，而是，蒸发体5布置在杆状的蒸发器保持件2'的外周上。在图4a)示意性示出的改型中，蒸发器保持件2'在此构造成实心杆，而图4b)示出的改型中，蒸发器保持件2'构造成具有内中空空间，例如，所述内中空空间可以用来使燃烧气体返回通过蒸发器保持件2'。在图4a)和图4b)中，燃料供应管路6和附加的构件同样也为了简化起见而未示出。然而，燃料管路6的位置例如可以通过由箭头b表示的燃料供应的位置识别。可以观察到的是，在图4a)和4b)中示意性示出的改型中，燃烧空气供应管路l也设置在蒸发体5背向燃料管路6的一侧上。

尽管图4a)和图4b)示出仅具有一个由针织的金属丝织物8形成的区域b1的蒸发体5，但是在这些改型中还可能的是，蒸发体5可以具有两个或两个以上不同区域。所述不同区域在此同样也可以具有例如不同的孔隙率。所述不同区域例如也可以全部由针织的金属丝织物8形成，或者还可以在此基础上设置一个或一个以上具有无纺金属织物、梭织的金属织物、金属编织物和/或网格化的金属织物的区域。

在所描述的实施例的全部可能中，尤其可以将不同区域b1、b2、b3彼此连接，例如，通过焊接、钎焊或烧结连接，或者，也可以将蒸发体5连接至蒸发器接收部2或蒸发器保持件2'，例如通过焊接、钎焊或烧结连接。

在用于蒸发体5的针织的金属丝织物8的处理中，例如能够将具有较小密度(例如以较小的密度叠置或压缩的针织的金属丝织物)的区域以下方式选择性地用于公差补偿：通过使该区域比其它区域具有更大的可变形性。此外，类似地，能够选择性地形成由针织的金属丝织物8形成的突起以能够在这些区域中补偿公差。

此外，还能够在蒸发体5的针织的金属丝织物8中区域性选择性地引入例如局部压缩，以建立期待的特征。这种局部压缩例如可以通过后续的滚压来引入。

为了调节蒸发体的期待的特性，针织的金属丝织物的金属丝的丝表面例如可以被选择性地粗糙化。这例如可以对用于针织的金属丝织物8的丝的滚花来进行。

还可以借助对针织的金属丝织物的压缩的类型来选择性地调节热传导的各向异性，例如以此建立在特定的方向上改善的热传导性。