车辆加热设备的制作方法

文档序号:17672061发布日期:2019-05-15 23:07阅读:311来源:国知局

本发明涉及一种车辆加热设备,该车辆加热设备在车辆中可以作为停车采暖装置和/或加热器使用,以用于在起动之前或在运行期间对车辆的系统区域进行热处理。



背景技术:

由de19734814c1已知一种在图2中示出的燃料运行的车辆加热设备10,其用于加热要导入到车辆内部空间中的空气。该车辆加热设备10包括带有热交换器壳体12的热交换器区域11,该热交换器壳体具有沿壳体纵轴线l的方向长形伸展的周壁区域14。被周壁区域14包围的壳体内部空间16沿壳体纵轴线l的方向被邻接于周壁区域14的底壁区域18轴向封闭。在热交换器壳体12的朝向壳体内部空间16的内侧20上设有延续直至底壁区域18的第一热传递肋22。在热交换器壳体12的背离壳体内部空间16的外侧24上同样设有延续直至底壁区域18的第二热传递肋26。

在同样沿轴向邻接于周壁区域14的燃烧组件支承区域28上载有燃烧室组件30,该燃烧室组件具有燃烧室壳体32和焰管34。在设置于燃烧室壳体32的底部区域上的多孔的汽化介质36中通过燃料输送管路38馈入液态燃料。用于燃烧所需的空气通过燃烧空气鼓风机40(在此构成为侧通道鼓风机)朝向燃烧室壳体32输送。所述燃烧空气鼓风机40同样支承在热交换器壳体12的燃烧组件支承区域28上。燃烧空气鼓风机40包括电动马达42,该电动马达既驱动用于输送燃烧空气的输送轮43,又驱动用于输送要加热的空气的输送轮44。

加热设备壳体46对要被要加热的空气穿流的空气流动空间47限界并且在输送轮44附近在入口区域49中具有热空气进入开口48。在输送轮输送的空气在出口区域51的在底壁区域18附近的热空气排出开口50处从外壳体46排出之前,通过输送轮44输送的空气沿加热设备壳体46朝向热交换器壳体12流动并且绕流第二热传递肋26。

加热设备壳体46包括壳体周壁56,该壳体周壁具有例如基本上矩形的横截面和关于壳体纵轴线l基本上柱形的结构。在壳体周壁56的处于出口区域51附近的端部上邻接有总体用58表示的出口端壁区域。所述出口端壁区域58包括锥形地逐渐变细的区域60,该区域在径向外部在弯曲形的过渡区域中邻接于壳体周壁56并且在径向内部在过渡区域中邻接于基本上柱形的、例如构成为具有圆形结构的壳体出口区段62。在该壳体出口区段62中构成出口区域51的热空气排出开口50。

通过燃烧空气鼓风机40输送到燃烧室壳体32中的燃烧空气在那里利用从多孔的汽化介质36汽化排出的燃料燃烧。燃烧废气沿焰管34流动并且到达内部空间16中。在那里,燃烧废气沿第一热传递肋22朝向构成在废气管接口52中的废气排出开口54回流。

设置在热交换器壳体12的外侧24上的热传递肋26、即第二热传递肋26在径向外部分别包括一个基本上沿壳体纵轴线l的方向延伸的并且相对壳体周壁56具有基本上恒定的距离的纵向边缘64。在处于出口区域51附近的区域中,纵向边缘64过渡到径向边缘66中。在第一径向边缘区域68中,径向边缘66邻接于纵向边缘64。在径向内部有第二径向边缘区域70邻接于第一径向边缘区域68,该第二径向边缘区域与壳体纵轴线l基本上正交地定向并且沿轴向与热空气排出开口50相对置。所述第一径向边缘区域68基本上平行于出口端壁区域58的锥形地逐渐变细的区域60延伸。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种车辆加热设备,该车辆加热设备具有改进的热传递能力。

按照本发明,该目的通过如下的车辆加热设备得以实现,该车辆加热设备包括:

-加热设备壳体,其中,所述加热设备壳体限定用于要加热的空气的空气流动空间并且具有使空气进入到空气流动空间中的入口区域和使空气从空气流动空间排出的出口区域,

-在加热设备壳体中要以燃烧空气和燃料供给的燃烧室组件,

-热交换器区域,该热交换器区域具有沿壳体纵轴线方向长形伸展的并且在外侧上可被在空气流动空间中流动的空气绕流的热交换器壳体,其中,在热交换器壳体外侧上设有热传递肋,

其中,所述加热设备壳体具有壳体周壁和邻接于壳体周壁的出口端壁区域,其中,所述热传递肋具有沿壳体周壁延伸的纵向边缘和沿出口端壁区域延伸的径向边缘,其中,在至少一个热传递肋中,径向边缘与出口端壁区域的距离从径向外部向径向内部至少局部地改变、优选增大。

通过径向边缘相对于出口端壁区域变化的、尤其是发散的设计方案,在热交换器区域的轴向端部区域中产生在空气流动空间中流动的空气的不均匀的压力损失。这强制使得所述空气的较大的部分与热交换器壳体接触并且因此在所述空气和热交换器壳体之间增强的热传递相互作用,尤其是在热交换器壳体的轴向端部区域中,该热交换器壳体邻接于大致成形为柱形的周壁区域可以具有例如球冠状成形的底壁区域。

为了尽可能有效地形成前述的效果,提出:在所有热传递肋中,径向边缘与出口端壁区域的距离从径向外部向径向内部至少局部地变化、优选增大。

所述距离的确定的变化例如可以通过如下方式实现:出口端壁区域至少局部地锥形地逐渐变细地构成,并且径向边缘与出口端壁区域的距离至少在径向边缘的沿出口端壁区域的锥形地逐渐变细的区域延伸的区段中变化、优选增大。

例如结构可以如下设计,使得出口端壁区域的锥形地逐渐变细的区域在径向外部邻接于壳体周壁并且在径向内部邻接于提供出口区域的排出开口的、优选基本上柱形的壳体出口区段,其中,优选在相对出口端壁区域具有变化的、优选增大的距离的区域中,径向边缘基本上直线地延伸。

为了一方面关于要求的结构空间,另一方面为了所追求的不均匀的压力损失,提出如下有利的设计方案:在相对出口端壁区域具有变化的、优选增大的距离的区域中,径向边缘与出口端壁区域具有在5°至15°范围内、优选大约10°的角度。

此外,按照本发明车辆加热设备可以这样构造,使得在至少一个、优选每个热传递肋中,径向边缘具有在径向外部邻接于纵向边缘的第一径向边缘区域和在径向内部邻接于第一径向边缘区域并且与壳体纵轴线基本上正交地定向的第二径向边缘区域,其中,径向边缘到外端壁区域的距离在第一径向边缘区域中变化、优选增大,或/和第二径向边缘区域沿壳体纵轴线的方向与出口区域沿轴向相对置。

为了尤其是在要加热的空气基本上沿壳体纵轴线的方向沿热传递肋穿流空气流动空间的区域中确保均匀的空气流动,提出:壳体周壁至少在其包围热交换器壳体的区域中构成为基本上柱形的,并且至少一个热传递肋、优选所有热传递肋的纵向边缘沿壳体纵轴线的方向相对壳体周壁具有基本上恒定的距离。为此有利的是:热传递肋基本上直线地沿壳体纵轴线的方向延伸。

附图说明

接下来参考附图详细阐述本发明。图中示出:

图1为按照本发明构造的车辆加热设备的简化示出的局部剖视图;

图2为由现有技术已知的车辆加热设备的纵剖视图。

具体实施方式

在接下来详细阐述燃料运行的车辆加热设备的按照本发明的设计方案之前,要指出:这种车辆加热设备的基本结构可以如之前参考图2所说明的那样。这尤其是也涉及燃烧室组件的或鼓风机的设计方案,所述鼓风机既用于输送燃烧空气,又用于输送热空气。

在图1中,热交换器区域11的热交换器壳体12在纵剖视图中示出。可见构成在周壁区域14的内侧20上并且沿壳体纵轴线l的方向延伸的第一热传递肋22。此外可见在热交换器壳体12的外侧24上延伸的第二热传递肋26。所述第二热传递肋沿壳体纵轴线l的方向长形伸展或者说沿该方向延伸,从而从入口区域49至出口区域51穿流空气流动空间47的空气基本上能够直线地并且没有侧向转向地沿第二热传递肋26流动。第二热传递肋26的纵向边缘64优选以基本上均匀的距离沿壳体纵轴线l的方向沿壳体周壁56延伸。

在图2中明显可见,径向边缘66的邻接于纵向边缘64的第一径向边缘区域68相对于出口端壁区域58、尤其是出口端壁区域的锥形地逐渐变细的区域60以在大约10°的范围中的角度w定位地延伸,从而第一径向边缘区域68至出口端壁区域58的锥形地逐渐变细的区域60的距离从径向外部向径向内部增大。第一径向边缘区域68在如下位置相对出口端壁区域58的锥形地逐渐变细的区域60具有最小距离,在该位置所述第一径向边缘区域68邻接于配属的纵向边缘区域64,并且在如下位置相对出口端壁区域58或到出口端壁区域的锥形地逐渐变细的区域60具有最大距离,在该位置成形为基本上柱形的壳体出口区段62邻接于出口端壁区域58的锥形地逐渐变细的区域60。在径向内部区域中相应邻接于第一径向边缘区域68的第二径向边缘区域70在出口端壁区域58的锥形延伸的区域60的径向内部与热空气排出开口50沿轴向相对置。

优选在所有第二热传递肋26中选择前述设计方案,所述第二热传递肋尤其是在出口端壁区域58的置于出口端壁区域58附近的轴向端部区域中相同地成形并且相同地定尺寸,从而尤其是第一径向边缘区域68也限定一个共同的、包覆所述第二热传递肋的锥形的面。

利用热交换器壳体12的轴向端部区域的该设计方案,产生了穿流空气流动空间47的空气的不均匀的压力损失,这导致:所述空气被强制与热交换器壳体12,尤其是所述热交换器壳体的基本上构成为具有球冠形状的底壁区域18加强地接触,以便在那里加强地接纳沿内侧20流动的燃烧废气的热量。因此确保:在燃烧废气中运输的热量的较大的部分能够传递到穿流加热设备壳体46的空气上。

最后要指出,不言而喻地,之前参考图1详细说明的热交换器壳体12的按照本发明的设计方案可以以各种不同的方式变化。例如在第二热传递肋中,从纵向边缘64到径向边缘66的过渡部可以构造成倒圆的,从相应的第一径向边缘区域68到相应的第二径向边缘区域70的过渡部也同样如此。在例如由塑料材料、优选以多个部件构造成的加热设备壳体46中,从壳体周壁56到出口端壁区域58的过渡部也可以均匀地、尤其是适配于在第二热传递肋26中形成的过渡部构成为倒圆的。邻接于底壁区域58并且还沿轴向使空气流转向的、与壳体纵轴线l优选基本上对中心的凸出部72(该凸出部优选沿轴向与第二热传递肋26的相应的第二径向边缘区域70齐平)可以沿轴向并且沿径向不同地定尺寸地设计。原则上,径向边缘66、尤其是径向边缘的第一径向边缘区域68也可以关于出口端壁区域58、尤其是出口端壁区域的锥形区域60与在图1中示出的定位相反地倾斜,从而距离从径向外部向径向内部减小。

在不偏离本发明的原理的情况下,在用于燃烧的并且在图1中未示出的系统区域以及用于输送空气的系统区域的区域中,所述车辆加热设备10也可以与在图2中示出的方案不同地构成。

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