Корпус камеры сгорания для испарительной горелки и узел камеры сгорания

Корпус камеры сгорания для испарительной горелки и узел камеры сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к корпусу камеры сгорания для испарительной горелки.

Такие корпуса камеры сгорания, используемые в испарительных горелках в отопительных устройствах транспортного средства и обычно изготовленные из стального листа, например, известны из Европейского патента ЕР 1275901 А2. Они могут состоять из одной или нескольких деталей, и используемые для построения такого корпуса камеры сгорания детали из стального листа формируются из штампованных или гнутых листовых заготовок. Соединение отдельных компонентов выполняется обычно с помощью точечной сварки, пайки или другой технологии соединения без снятия стружки. При изготовлении такого узла корпуса формируют также нижнюю зону, в которой обычно расположена пористая испарительная среда. За счет такого изготовления обычно больше невозможно выполнять последующие замены, в частности, в зоне дна камеры сгорания.

Задачей данного изобретения является создание корпуса камеры сгорания для испарительной горелки, который при простой конструкции лучше приспособлен, в частности, для проведения работ по техническому обслуживанию или ремонтных работ.

Эта задача решена, согласно изобретению, с помощью корпуса камеры сгорания для испарительной горелки, в частности для отопительного устройства транспортного средства, содержащего трубообразную деталь корпуса, которая в своей первой осевой концевой зоне относительно продольной оси трубообразной детали корпуса открыта для обеспечения выходного отверстия для продуктов сгорания и открыта в своей второй осевой концевой зоне для размещения донного узла, при этом деталь корпуса изготовлена литьем, а также трубообразная деталь корпуса в своей второй осевой концевой зоне имеет на внутренней стороне опорный буртик для опоры в осевом направлении донного узла.

За счет изготовления корпуса камеры сгорания, соответственно, трубообразной детали корпуса способом литья металлического материала, например, способа литья металла под давлением или способа прецизионного литья получают, с одной стороны, термически очень устойчивый узел, которому, с другой стороны, можно придавать изменяемую в широких пределах форму за счет соответствующего выполнения литейной формы. В частности, можно за счет соответствующего выполнения формы согласовывать толщину материала такой детали корпуса с местными возникающими требованиями. В особенности способ литья металла под давлением отличается тем, что можно создавать филигранные формы и тонкостенные геометрические фигуры. С помощью тонкостенных геометрических фигур можно уменьшить тепловую массу и за счет этого ускорить время нагревания камеры сгорания, соответственно, влиять на уровень температуры испарителя.

Поскольку трубообразная деталь корпуса в своей второй осевой концевой зоне имеет на внутренней стороне опорный буртик для опоры в осевом направлении донного узла, то этот опорный буртик может также составлять интегральный составляющий участок трубообразной детали корпуса, т.е. его можно одновременно формировать в процессе литья. Естественно, что также возможна последующая обработка со снятием стружки для изготовления и уточнения такого буртика.

Опорный буртик может быть выполнен, например, в виде радиально выступающего внутрь опорного буртика, однако в качестве альтернативного решения может быть образован ступенчатым расширением участка корпуса.

Для обеспечения крепления донного узла на трубообразной детали корпуса предлагается предусмотреть во второй осевой концевой зоне на внутренней стороне трубообразной детали корпуса углубление для зацепления с фиксирующим элементом, удерживающим донный узел с прижиманием к опорному буртику. Для надежного удерживания донного узла с прижиманием к опорному буртику может быть в качестве альтернативного решения во второй концевой зоне детали корпуса предусмотрено также несколько выполненных интегрально с ней и загнутых радиально внутрь или выполненных с возможностью отгибания фиксирующих планок. Они захватывают сзади донный узел с противоположной опорному буртику стороны. Вместо фиксирующих планок можно выполнить в трубообразной детали корпуса также фиксирующие углубления после приведения в соприкосновение донного узла с опорным буртиком.

Для обеспечения подачи воздуха на сгорание предлагается предусмотреть в окружающей камеру сгорания зоне трубообразной детали корпуса несколько отверстий для входа воздуха. Кроме того, является предпочтительным, когда в окружающей камеру сгорания зоне трубообразной детали корпуса выполнен элемент для размещения зажигающего устройства.

В первой осевой концевой зоне может быть предусмотрен жаровой экран, окружающий выходное отверстие, предусмотренное для выхода пламени и для выхода продуктов сгорания.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что узел камеры сгорания для отопительного устройства транспортного средства содержит корпус камеры сгорания согласно изобретению, а также установленный во второй осевой концевой зоне трубообразной детали корпуса и зафиксированный там донный узел.

При этом, естественно, может быть предусмотрено, что донный узел содержит испарительную среду и на противоположной камере сгорания стороне нагревательное устройство и донную плиту.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг.1 - продольный разрез узла камеры сгорания для отопительного устройства транспортного средства;

фиг.2 - альтернативный вариант выполнения узла, согласно фиг.1, в упрощенном виде;

фиг.3 - другой альтернативный вариант выполнения узла, согласно фиг.2, в упрощенном виде;

фиг.4 - часть показанного на фиг.3 участка корпуса, вид вдоль оси;

фиг.5 - другой альтернативный вариант выполнения узла, согласно фиг.2, в упрощенном виде.

Показанный на фиг.1 узел 10 камеры сгорания содержит обозначенный, в целом, позицией 12 корпус камеры сгорания. Корпус, в свою очередь, выполнен, по существу, в виде трубообразной детали 14 корпуса, которая вытянута в направлении продольной оси А. В первой осевой концевой зоне 16 трубообразной детали 14 корпуса предусмотрен выполненный как интегральный составной элемент дисковидный жаровой экран 18, который имеет выходное отверстие 20 для продуктов сгорания, образующихся в окруженной трубообразной деталью 14 корпуса, соответственно, частью его длины, камере 22 сгорания. В этой первой осевой концевой зоне 16 трубообразная деталь 14 корпуса дополнительно соединена с жаровой трубой 24, например, с помощью пайки, сварки или зажимной посадки. Эта в продольной зоне 26 окружающая трубообразную деталь 14 корпуса жаровая труба образует в зоне 26 одновременно кольцевое пространство 28 для подачи воздуха, через которое подается воздух на сгорание, который может проходить в камеру 22 сгорания через выполненные в этой зоне трубообразные детали 14 корпуса отверстия 30.

В своей второй осевой концевой зоне 32 трубообразная деталь 14 корпуса в принципе также открыта. В этой второй осевой концевой зоне 32 трубообразная деталь 14 корпуса выполнена с несколько большей толщиной стенки. На внутренней стороне трубообразной детали корпуса во второй осевой концевой зоне 32 выполнен выступающий радиально внутрь опорный буртик 34, который предпочтительно проходит по всей окружности и образует опорный выступ для донного узла 36. Несколько ближе к осевому концу, чем опорный буртик 34, на внутренней стороне трубообразной детали 14 корпуса выполнено углубление 38 в виде канавки, в которое входит, соответственно может входить, выполненный в виде распорного кольца или т.п. фиксирующий элемент 40. Таким образом, донный узел 36 фиксируется в осевом направлении между опорным буртиком 34 и фиксирующим элементом 40.

Как показано на фиг.1, этот донный узел 36 содержит последовательно в осевом направлении пористую испарительную среду 42, например плетеный материал, ткань, пористую керамику или т.п., например, в чашеобразном носителе 43, затем выполненное в виде нагревательной спирали или т.п. нагревательное устройство 44, пластинчатый изоляционный элемент 46 и донную плиту 48. Пористая испарительная среда 42, соответственно носитель 43, опирается в своей радиальной наружной зоне на опорный буртик 34, в то время как донная плита 48 прилегает к фиксирующему элементу 40. Магистраль 50 подвода топлива проходит через донную плиту 48 и изоляционный элемент 46 и доходит до испарительной среды 42 для подачи в нее жидкого топлива. Подводимое топливо за счет капиллярного действия распределяется в испарительной среде 42 и транспортируется в направлении обращенной к камере 22 сгорания свободной поверхности.

В примыкающей к донному узлу, соответственно перекрывающейся частично с ним зоне трубообразной детали 14 корпуса, дополнительно выполнен приемный элемент 52 для необходимого для начала сгорания зажигательного приспособления, например накального штифта 54 зажигания. Этот приемный элемент 52 может быть образован, например, отверстием в зоне стенки с большей радиальной толщиной для надежного удерживания зажигательного приспособления в виде накального штифта 54 на детали 14 корпуса.

Трубообразная деталь 14 корпуса с конструкцией, согласно изобретению, изготовлена в виде отлитой из металла детали. Ее можно изготавливать способом литья металла под давлением или способом прецизионного литья из металла и/или керамического материала, и при необходимости ее можно подвергать последующей обработке со снятием стружки. Изготовление трубообразной детали 14 корпуса способом литья обеспечивает придание ей очень сложной формы, например, с изменением толщины во второй осевой концевой зоне 32, так что там можно обеспечить необходимую стабильность для удерживания донного узла 36. Изменение толщины возможно также и на других отрезках длины. Углубление 38 в виде канавки и отверстия 30 можно выполнять, например, после отливки. Поскольку в показанной на фиг.1 конструкции деталь 14 корпуса выполнена в своих обеих концевых зонах 16, 32 с выступающими внутрь участками, то при изготовлении способом литья можно работать, например, с одноразовым вкладышем.

Применение отлитой детали обеспечивает также конструкцию, в которой простым образом можно устанавливать донный узел 36 на наружной стенке трубообразной детали 14 корпуса, а также легко снова снимать. В частности, таким образом можно выполнять работы по ремонту и замене.

Следует отметить, что, естественно, возможны различные вариации в объеме данного изобретения. Так, например, можно углубление 38 выполнять, естественно, в виде нескольких выступающих радиально внутрь выступов трубообразной детали 14 корпуса, аналогично опорному буртику 34, которые образуют в осевом направлении снова углубление, соответственно опорную поверхность для фиксирующего элемента.

На фиг.2 показан в упрощенном виде альтернативный вариант выполнения узла 10 камеры сгорания. Показана снова деталь 14 корпуса, образующая корпус 12 камеры сгорания с установленным в ней донным узлом 36. В отличие от показанного на фиг.1 варианта выполнения, в котором донный узел 36 прилегает к выступающему радиально внутрь опорному буртику 34, в показанном на фиг.2 варианте выполнения деталь 14 корпуса для образования опорного буртика 60 для донного узла 36 выполнена со ступенчатым радиальным расширением. На него опирается донный узел 36, например, через чашеобразный носитель 43 пористой испарительной среды 42 и удерживается прижатым к этому радиальному расширению фиксирующим элементом 40. Можно видеть, что в этом варианте выполнения деталь 14 корпуса от первой концевой зоны 16 до второй концевой зоны 32 не имеет участков, уменьшающих ее поперечное сечение, так что при изготовлении в процессе литья нет необходимости работать с одноразовым вкладышем. Углубление 38 в виде канавки для фиксирующего элемента 40 можно выполнять в последующем посредством токарной обработки или т.п.

Для некоторого облегчения процесса изготовления при такой форме детали 14 корпуса можно предусмотреть некоторое ее незначительное расширение на примерно цилиндрическом участке от первой концевой зоны 16 до второй концевой зоны 32 для создания наклона для извлечения из формы.

Модификация этого варианта выполнения показана на фиг.3 и 4. В этом случае опорный буртик 60 для донного узла 36 также, по существу, образован радиальным расширением. В примыкающей в направлении второй концевой зоны 32 приблизительно цилиндрической зоне 62 участка корпуса выполнено расширение с несколькими фиксирующими планками 64. При выполнении процесса литья после изготовления детали 14 корпуса они примыкают приблизительно в осевом направлении к остающейся части зоны 62, так что и в этом случае донный узел 36 может опираться на радиальное расширение. Затем эти фиксирующие планки 64 отгибают радиально внутрь, так что они захватывают сзади и надежно удерживают донный узел 36, соответственно его донную плиту 48, со стороны, противоположной радиальному расширению, соответственно опорному буртику 60, для донного узла 36.

Другая модификация показана на фиг.5. В этом случае надежное удерживание донного узла 36 в детали 14 корпуса обеспечивается несколькими фиксирующими углублениями 66, выполненными в зоне 62 после установки донного узла 36. Они также захватывают сзади донную плиту 48 донного узла 36 на ее противоположной расширению 60 стороне и тем самым надежно удерживают донный узел 36 в детали 14 корпуса.

Следует отметить, что, естественно, показанные на фиг.3-5 фиксирующие элементы, которые образуют неотъемлемый элемент изготовленной способом литья детали 14 корпуса, могут быть также предусмотрены в показанном на фиг.1 варианте выполнения с выступающим радиально внутрь опорным буртиком 34.

1. Корпус камеры сгорания для испарительной горелки, в частности, для отопительного устройства транспортного средства, содержащий трубообразную деталь (14) корпуса, которая в своей первой осевой концевой зоне (16) относительно продольной оси (А) трубообразной детали корпуса открыта для обеспечения выходного отверстия (20) для продуктов сгорания и открыта в своей второй осевой концевой зоне (32) для размещения донного узла (36), при этом деталь (14) корпуса изготовлена литьем, а также трубообразная деталь (14) корпуса в своей второй осевой концевой зоне (32) имеет на внутренней стороне опорный буртик (34, 60) для опоры в осевом направлении донного узла (36).

2. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что опорный буртик представляет собой радиально выступающий внутрь опорный буртик (34).

3. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что опорный буртик (60) образован с помощью ступенчатого расширения детали (14) корпуса.

4. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что во второй осевой концевой зоне (32) на внутренней стороне трубообразной детали (14) корпуса предусмотрено углубление (38) для сцепления с фиксирующим элементом (40), удерживающим донный узел (36) в положении прижимания к опорному буртику (34).

5. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что во второй концевой зоне (32) предусмотрено несколько выполненных в виде единого целого с деталью (14) корпуса и загнутых радиально внутрь или выполненных с возможностью отгибания фиксирующих планок (64).

6. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что во второй концевой зоне (32) предусмотрено несколько фиксирующих углублений (66).

7. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что в окружающей камеру (22) сгорания зоне трубообразной детали (14) корпуса предусмотрено несколько отверстий (30) для входа воздуха.

8. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что в окружающей камеру (22) сгорания зоне трубообразной детали (14) корпуса выполнен элемент для размещения зажигающего устройства (52).

9. Корпус камеры сгорания по п.1, отличающийся тем, что в первой осевой концевой зоне (16) предусмотрен жаровой экран (18), окружающий выходное отверстие (20) для продуктов сгорания.

10. Узел камеры сгорания для отопительного устройства транспортного средства, содержащий корпус камеры сгорания по любому из пп.1-9, а также установленный во второй осевой концевой зоне (32) трубообразной детали (14) корпуса и зафиксированный там донный узел (36).

11. Узел камеры сгорания по п.10, отличающийся тем, что донный узел (36) содержит на носителе испарительную среду (42) и с противоположной камере (22) сгорания стороны - нагревательное устройство (44) и донную плиту (48).