用于车辆的以燃料运行的加热器的制作方法

本实用新型涉及一种用于车辆的以燃料运行的加热器。

背景技术：

现代机动车辆常常包括以燃料运行的加热器，以便能够独立地或除了以燃料运行的驱动马达外根据需求提供热量。不带有以燃料运行的驱动马达的车辆也可以具有以燃料运行的加热器。这种以燃料运行的加热器例如是加热机动车或者机动车部件的标准加热装置或一般性预热设备。这样的以燃料运行的加热器的运行由结构所决定地伴有燃料消耗，使得原则上希望尽可能有效地产生可利用的热量，以便将燃料消耗保持很低。

技术实现要素：

本实用新型所基于的任务是，提供一种以燃料运行的加热器，其有效地利用所产生的热量。

该任务通过本实用新型的以燃料运行的加热器来解决。在优选实施方式中给出所述以燃料运行的加热器的有利构型。

在此描述了用于车辆的、具有燃烧管的以燃料运行的加热器，所述燃烧管沿轴向方向延伸。所述以燃料运行的加热器也包括罐状地包围燃烧管的热交换器体，其中，在燃烧管和热交换器体之间构成流动室，使得在热交换器体的底侧上沿轴向方向从燃烧管中流出的废气首先径向向外地被偏转并且紧接着在流动室中逆着轴向方向流回。同样，以燃料运行的加热器的组成部分是废气导出部，该废气导出部布置在热交换器体的与热交换器体的底侧对置的边缘的一侧处，该侧使废气从热交换器体中导出并且在此限定热交换器体的面向废气导出部的一侧。此外设置，存在于燃烧管与热交换器体的底侧之间的间隙在面向废气导出部的侧上比在与面向的侧的对置侧上窄，和/或所述底侧具有阻流部，该阻流部包括在底侧上的突起，该突起基本垂直于面向废气导出部的侧与对置侧之间的连接线延伸，和/或其中，燃烧管的流出开口距离对置侧比距离面向的侧更近。阻流部例如可以镰刀形或笔直地构造。以这种方式，从燃烧管的流出开口流向废气导出部的废气质量流可以均匀地流经流动室，使得热交换器体的面向燃烧管的内侧经受均匀的热量输入。在此，表述“均匀的”涉及废气在沿着燃烧管周边的不同部位上、例如在面向的侧和对置侧上的不同流动路径。这使得能够有效地将热废气中的热量传递到待加热的介质例如水上，所述热废气在流动室中在热交换器体的内侧上沿轴向方向流向废气导出部，所述介质例如可以沿着热交换器体的背离燃烧管的外侧流动。

废气质量流的不均匀分布，如同例如在大小不变的间隙并且在没有阻流部和对称的流出开口的情况下由于废气导出部的非对称布置而产生的那样的不均匀分布，导致在燃烧管的端部(在端部上废气从燃烧管中流出) 与废气导出部之间的直接连接线中的较大废气质量流，因为在该短流动路径上实现最小的压力下降。由于不均匀的废气质量流又导致热量不均匀地输入到热交换器体中，不均匀的热量输入在所产生的热量的利用方面降低了以燃料运行的加热器的效率。

有利地设置，燃烧管的面向热交换器体的底侧的端部相对于轴向方向倾斜地终止。通过燃烧管的倾斜端部，在不同侧上实现燃烧管与热交换器体的底侧之间的不同间隙宽度。此外，这些不同的间隙量补偿在燃烧管的不同侧上相互有偏差的流动阻力，使得最后在燃烧管与热交换器体之间的整个流动室中形成更均匀的废气质量流。优化的斜度取决于热交换器体、燃烧管和废气导出部的准确几何形状并且例如可以通过实验或通过数值模拟来求取。

此外可以设置，热交换器体的底侧的底部轮廓相对于轴向方向倾斜地延伸。以这种方式，燃烧管的面向热交换器体的底侧的端部与所述底侧的底部轮廓之间的间隙量在不同部位上也可以是不同的，使得该措施也导致或者说能够有助于均匀的废气质量流。相对于轴向方向倾斜地延伸的底部轮廓总体上可以通过热交换器体的底侧的倾斜部位来实现，其中，热交换器体的壁厚可以保持恒定。这可以对热交换器体的制造产生有利影响，因为热交换器体的壁厚可以保持均匀。替代或附加地可以设置，底部轮廓在热交换器体的不同侧处厚度不同，也就是说热交换器体在底侧的不同部位/ 侧处的壁厚不同。优化的倾斜又取决于热交换器体、燃烧管和废气导出部的准确几何形状并且例如可以通过实验或通过数值模拟来求取。

此外可以设置，阻流部至少区段地遵循流出开口的轮廓。这使得能够实现对废气质量流的特别简单的影响，因为通过阻流部的很小改变已经可以对废气质量流产生很大影响。阻流部的优化轮廓同样取决于热交换器体、燃烧管和废气导出部的准确几何形状并且例如可以通过实验或通过数值模拟来求取。

有利地可以设置，燃烧管的面向底侧的端部具有关于轴向方向非对称的孔板，该孔板限定流出开口。这也允许在燃烧管周边上的压力下降的匹配，使得废气质量流同样从流动室中的燃烧管的周边上看可以更均匀地进行。优化的非对称孔板的构型也取决于热交换器体、燃烧管和废气导出部的确切的几何形状并且例如可以通过实验或通过数值模拟来求取。

此外可以设置，燃烧管关于轴向方向非对称地布置在热交换器体中，使得流动室在面向废气导出部的侧上比在对置侧上窄。因此，越过燃烧管的周边看去，由于流动室的不同宽度在流动室中的不同侧上实现不同的压力损失。因此，也可以以这种方式实现或者至少有助于更均匀的废气质量流。为此必需的非对称布置量同样可以通过实验或通过数值模拟来求取。

附图说明

现在根据附图基于优选实施方式示例性地阐述本实用新型。附图示出：

图1具有燃烧管的第一热交换器体的侧向横截面；

图2具有燃烧管的第二热交换器体的侧向横截面；

图3具有燃烧管的第三热交换器体的侧向横截面；

图4具有燃烧管的第四热交换器体的侧向横截面；

图5具有燃烧管的第五热交换器体的侧向横截面；

图6具有燃烧管的第六热交换器体的侧向横截面；

图7在图6中示出的、没有燃烧管的热交换器体的俯视图；和

图8具有以燃料运行的加热器的车辆的示意图。

具体实施方式

图1示出具有燃烧管的第一热交换器体的侧向横截面。示出的热交换器体18沿轴向方向16延伸并且罐状地构造，使得该热交换器体可以接收沿轴向方向16延伸的燃烧管14。供应的燃料与供应的燃烧用空气的反应基本在燃烧管14的在图1中位于上方的部分中进行，使得热废气22沿轴向方向16在图中向下从燃烧管14中流出。为此，在下方区域中设置有流出开口46，该流出开口可以被在燃烧管14的下端部处的可选孔板48限定。从燃烧管14中沿轴向方向16流出的废气22首先径向向外地被偏转，以便然后在燃烧管14与热交换器体18之间的流动室42中进一步被偏转而逆着轴向方向16流回并且在废气导出部24处从热交换器体18中流出。废气导出部24非对称地在热交换器体18的一侧布置在边缘28上，使得该热交换器体具有面向废气导出部24的侧26。与面向的侧26的对置侧30同样以这种方式由废气导出部24限定。底侧20具有面向燃烧管14的底部轮廓38，由此在燃烧管14和底侧20之间环绕的间隙44在面向的侧26上比在对置侧30上小。这使得与在流动室42中在对置侧30上的流动阻力相比提高了在流动室42中在热交换器体18的面向废气导出部24的侧26上的流动阻力，使得废气质量流在流动室42中在燃烧管的所有侧上一样大。边缘28 位于热交换器体18的与底侧20对置的端部上。

示出的热交换器体18和燃烧管14可以是在图1中为了清楚起见未示出的以燃料运行的加热器的组成部分，该加热器通常除了所示部件外也具有通向位于燃烧管14区域中的燃烧室的燃料供应部和燃烧用空气供应部。此外，冷却剂通常沿着热交换器体18的外侧被引导，以便接收输入到热交换器体18中的热量。

图2示出具有燃烧管的第二热交换器体的侧向横截面。在图2中示出的热交换器体18与在图1中示出的热交换器类似。然而，底部轮廓38通过热交换器体18的底侧相对于轴向方向16的倾斜部位来实现，该底部轮廓在面向的侧26和对置侧30上实现了不同的间隙宽度44。通过该措施，热交换器体18的壁厚可以是恒定的，这可以简化热交换器体18的制造。

图3示出通过具有燃烧管的第三热交换器体的侧向的横截面。在图3 所示的热交换器体18中，底侧20垂直于轴向方向16取向，而燃烧管14 的面向底侧20的端部倾斜于轴向方向16终止。以这种方式，间隙44可以在燃烧管14的端部和底侧20之间在所述面向的侧26和背离的侧30上不同宽度地构型，使得在图3所示的具有燃烧管14的热交换器体18中，可以实现或至少促进更均匀的废气质量流。

图4示出具有燃烧管的第四热交换器体的侧向横截面。在图4示出的具有燃烧管14的热交换器体18中，热交换器体18的底侧20和燃烧管14 面向底侧20的端部都垂直于轴向方向16定向。因此，燃烧管14与热交换器体的底侧20之间的间隙44在面向废气导出部24的侧26和与废气导出部24的对置侧30上是相同的。然而，布置在燃烧管14的面向底侧20的端部上的、限定流出开口46的孔板48非对称地这样布置，使得流出开口 46离面向的侧26比离对置侧30远。以这种方式延长从流出开口46到废气导出部24的直接流动路径，这同样抵抗从燃烧管14的周边上看否则不均匀的废气质量流分布。

图5示出具有燃烧管的第五热交换器体的侧向横截面。在图5中示出的具有燃烧管14的热交换器体18基本相应于已在图4中示出的具有燃烧管14的热交换器体18。然而，在图5示出的具有燃烧管14的热交换器体 18中，燃烧管14朝向面向废气导出部24的侧26错位地布置在热交换器体 18中。以这种方式，在燃烧管14和热交换器体18之间构成的流动室在面向废气导出部24的侧26上比在对置侧30上窄，由此流动室中的流动阻力同样变得不均匀并且所引起的空气质量流可以均匀分布地穿过流动室流向废气导出部24。

图6示出具有燃烧管14的第六热交换器体的侧向横截面。在图6中示出的热交换器体18大部分相应于在图4中示出的热交换器体18，然而附加地在底侧20上具有阻流部32，该阻流部部分地遵循流出开口的轮廓。在图 6中，阻流部32构造为镰刀形的肋，所述肋使孔板48与具有阻流部32的底侧20之间的间隙在面向废气导出部24的侧26上变窄。阻流部32的其它非镰刀形形状是可能的。

图7示出在图6中示出的没有燃烧管的热交换器体的俯视图。在中间可识别出镰刀形地构造的阻流部32，该阻流部基本垂直于面向的侧26与对置侧30之间的未示出的连接方向延伸。热交换器体18在其面向燃烧管14 的一侧上具有肋50，所述肋齿形地示出并且使热交换器体18的可用于热量输入的面积增大。

在图1至图6中示出的用于使废气质量流的均匀化从燃烧管的周边上看的措施可以根据需要相互组合。

图8示出具有以燃料运行的加热器的车辆的示意图。在图8中示意性地示出的车辆12包括内燃发动机52和以燃料运行的加热器10。内燃发动机52和以燃料运行的加热器以燃料运行，其中，内燃发动机52首要地用于车辆12的驱动装置。内燃发动机52和以燃料运行的加热器10在它们的运行中都产生热量56，该热量例如可以被用于调节乘客室54的空气温度。

因此，在前面的说明书中、在附图中以及在权利要求中公开的本实用新型的特征既可以对于实现本实用新型而言单独地又可以以任意的组合是重要的。

附图标记列表

10 以燃料运行的加热器

12 车辆

14 燃烧管

16 轴向方向

18 热交换器体

20 底侧

22 废气

24 废气导出部

26 面向的侧

28 边缘

30 对置侧

32 阻流部

38 底部轮廓

40 连接线

42 流动室

44 间隙

46 流出开口

48 孔板

50 肋

52 内燃发动机

54 乘客室

56 热量