本發(fā)明涉及一種帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu),涉及一種具有該類型加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的移動式燃料操作加熱裝置,以及涉及一種用于制造加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù):
在以燃料操作的移動式加熱裝置中,該類型的移動式加熱裝置特別用于交通工具中的駐車加熱器或輔助加熱器,通常采用的是制成燃燒器結(jié)構(gòu),其中燃料在燃燒室中與所供應(yīng)的燃燒空氣一起轉(zhuǎn)化同時伴隨釋放熱量。在此,盡管也可能的是部分或完全的催化轉(zhuǎn)化,但原則上轉(zhuǎn)化大體上包含明火燃燒。在燃燒期間形成的熱排放氣體經(jīng)常經(jīng)過換熱器以便盡可能地將釋放的熱量傳遞至待加熱的媒介,并且然后經(jīng)由排放管線排出。
在本文中,采用術(shù)語“移動式加熱裝置”來意指被設(shè)計用在移動式應(yīng)用中并相應(yīng)適合的加熱裝置。尤其是,這意指該加熱裝置是可運輸?shù)?可選地以固定方式安裝在交通工具中或僅僅容置在交通工具中用于運輸)并且并非是排他地設(shè)計用于永久靜態(tài)的使用,例如當(dāng)加熱建筑物時為這種情況。所述移動式加熱裝置也可以固定方式安裝在交通工具(陸上交通工具、船只等)中,特別是安裝在陸上交通工具中。尤其地,所述移動式加熱裝置可設(shè)計成用于加熱交通工具的內(nèi)部,如加熱陸上交通工具、船舶或飛機的內(nèi)部,以及可在船只、特別例如是游艇上發(fā)現(xiàn)的部分開放空間的內(nèi)部。對于移動式加熱裝置而言還可以暫時地用于靜態(tài)應(yīng)用,例如在大型帳篷、容器(例如燃燒容器)等中。尤其地,所述移動式加熱裝置可設(shè)計為用于陸上交通工具(例如用于大篷車、活動房屋、公交車、小汽車等)的駐車加熱器或輔助加熱器。
為了避免由于排放氣體流出該類型移動式加熱裝置的非期望噪聲污染,一種已知的實踐是在移動式加熱裝置的排放管線中設(shè)置消聲器。在已知移動式加熱裝置的情況下,消聲器通常連接至柔性排放管道長度段(特別是在改進(jìn)的情況下),例如借助于夾具連接;或者在特別是用作初始設(shè)備類型的剛性排放管道結(jié)構(gòu)的情況下,卷曲后的抗彎排放管道長度段被焊接至消聲器的入口端和出口端。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)以及提供一種改進(jìn)的移動式燃料操作的加熱裝置。
所述目的通過權(quán)利要求1中所述帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。有利的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。
所述帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)具有抗彎/不易彎(flexurallystiff)的排放管道,所述排放管道由穿孔的金屬片材通過圓形卷曲和縱向焊接制造并且具有未穿孔的彎曲的第一管道部段、未穿孔的第二管道部段、與所述第一管道部段和第二管道部段一體形成的在所述第一管道部段和第二管道部段之間的穿孔消聲器部段、以及消聲器殼體,所述消聲器殼體外部地覆蓋所述穿孔消聲器部段并設(shè)置成使得所述第一管道部段和第二管道部段各自至少主要在消聲器殼體以外地延伸。
由于所述消聲器被集成到加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)中,所述消聲器因此直接地形成為排放管道的一部分并且其不必分開地連接至排放管道長度段,這引起了顯著減少了的組裝工作。由于具有消聲器部段的排放管道由穿孔的金屬片材通過圓形卷曲和縱向焊接制造,進(jìn)一步可能的是尤其低成本的生產(chǎn)。尤其地,用于消聲器部段的穿孔可在圓形卷曲和縱向焊接以給出管狀形狀之前例如通過沖壓于金屬片材中以低成本形成。通過排放管道的一體形成,所述排放管道具有未穿孔的彎曲的第一管道部段、未穿孔的第二管道部段以及消聲器部段,包括了消聲器以及該消聲器上游和下游排放管道部段的整個單元、即加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)可以非常低的成本生產(chǎn)。未穿孔的第二管道部段也可優(yōu)選地具有彎曲的設(shè)計。而且以該方式,相比于消聲器與同其連接的排放管道長度段的分開形成實現(xiàn)了顯著更加緊湊的設(shè)計,并且能夠減少引起的公差。借助于帶有集成式消聲器的排放管道的抗彎設(shè)計,同時提供了尤其易于裝配的自支撐構(gòu)造。由于至少第一管道部段是彎曲的,所以即使在難以安裝的條件下,也進(jìn)一步可以不需要附加肘式元件地固定至移動式燃料操作的加熱裝置。特別是當(dāng)未穿孔的第二管道部段也彎曲時,這適用于甚至更廣的范疇。
根據(jù)一改進(jìn),穿孔消聲器部段占排放管道總長度的至多40%地延伸。優(yōu)選地,穿孔消聲器部段占排放管道總長度的至多35%地延伸。在該情況下,未穿孔的、彎曲的管道部段具有如下長度,即使在難以安裝的條件下,該長度也允許不需要附加中間零件的可靠安裝。在此,排放管道的長度或排放管道各個部段的長度意指于管道中心測量的流動路徑的長度。
根據(jù)一改進(jìn),彎曲的第一管道部段和第二管道部段的至少其中之一具有如下長度,該長度為穿孔消聲器部段長度的至少80%。在該情況下,第一管道部段和/或第二管道部段具有如下長度,該長度允許加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)在移動式燃料操作加熱裝置上的可靠安裝而不需要附加的中間零件。彎曲的第一管道部段和第二管道部段優(yōu)選各自具有如下長度,該長度為穿孔消聲器部段長度的至少50%。
根據(jù)一改進(jìn),至少彎曲的第一管道部段具有大于90°、優(yōu)選大于120°的彎曲度。在此,彎曲度意指沿排放管道延伸方向測量的彎曲度。給定這種大彎曲度的彎曲管道部段,即使非常小的可用安裝空間也可以安裝所述加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)。第二管道部段也可優(yōu)選具有這樣的彎曲度。
消聲器殼體優(yōu)選焊接至排放管道的外側(cè)。尤其地,可以通過點焊而以簡單且低成本的方式將消聲器殼體連接至消聲器部段或連接至第一未穿孔的管道部段的和/或第二未穿孔的管道部段的直接鄰接區(qū)域。
如果消聲器殼體具有相同設(shè)計的兩個半殼,則可能的是尤其低成本的生產(chǎn),其中所述半殼能大量的生產(chǎn)且安裝非常簡單。
根據(jù)一改進(jìn),在消聲器殼體的內(nèi)側(cè)與穿孔消聲器部段的外側(cè)之間設(shè)置吸收噪音的隔離材料以便實現(xiàn)對噪音盡可能良好的抑制。在此,所述隔離材料可優(yōu)選包括礦物棉和/或玻璃棉,尤其是可由礦物棉和/或玻璃棉形成。
排放管道優(yōu)選由溫度穩(wěn)定的鋼片材制造。在該情況下,可以簡單的方式實現(xiàn)尤其低成本的生產(chǎn)。作為替代,例如由其它材料、諸如由鋁或尤其由鋁合金生產(chǎn)也是可以的。
所述目的還通過如權(quán)利要求11中所述的具有該類型加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的移動式燃料操作加熱裝置來實現(xiàn)。
所述目的還通過如權(quán)利要求12中所述的用于制造帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的方法來實現(xiàn)。有利的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。
所述方法具有以下步驟:
-通過將區(qū)域性穿孔的金屬片材進(jìn)行圓形卷曲和縱向焊接而形成抗彎管道,所述抗彎管道具有第一未穿孔的管道部段、第二未穿孔的管道部段以及設(shè)置在它們之間的穿孔消聲器部段;
-將至少第一未穿孔的管道部段非彈性的變形以形成抗彎的排放管道,所述排放管道具有未穿孔的彎曲的第一管道部段、未穿孔的第二管道部段以及位于它們之間的穿孔消聲器部段,
-將消聲器殼體固定在穿孔消聲器部段的區(qū)域中,以使得未穿孔的彎曲的第一管道部段和未穿孔的第二管道部段至少主要在消聲器殼體以外地延伸。
借助于所述方法,實現(xiàn)了以上所述的有關(guān)帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。由于集成到加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)中的消聲器借助于所述方法生產(chǎn),因而消聲器直接形成為排放管道的一部分并且其不必單獨地連接至排放管道長度段,引起顯著減少了的組裝工作。由于具有所述消聲器部段的排放管道由穿孔的金屬片材通過圓形卷曲和縱向焊接而制造,因此生產(chǎn)是尤其低成本的。尤其地,用于消聲器部段的穿孔可在圓形卷曲和縱向焊接以給出管狀形狀之前例如通過沖壓于金屬片材中以低成本形成。通過排放管道的一體形成,所述排放管道具有未穿孔的彎曲的第一管道部段、未穿孔的第二管道部段以及消聲器部段,相比于消聲器與同其連接的排放管道長度段的分開形成實現(xiàn)了顯著更加緊湊的設(shè)計,并且能夠減少引起的公差。也可優(yōu)選地實現(xiàn)將第二未穿孔的管道部段非彈性地變形以形成未穿孔的彎曲的第二管道部段。借助于帶有集成式消聲器的排放管道的抗彎設(shè)計,同時提供了尤其易于裝配的自支撐構(gòu)造。由于第一管道部段是彎曲的,所以即使在難以安裝的條件下,也進(jìn)一步可以不需要附加肘式元件地固定至移動式燃料操作的加熱裝置。特別是當(dāng)?shù)诙艿啦慷我矎澢鷷r,這甚至更好地實現(xiàn)。
根據(jù)一改進(jìn),消聲器殼體被焊接至排放管道。在此,可尤其通過點焊而以簡單且低成本的方式完成焊接。尤其地,消聲器殼體可被焊接至消聲器部段或被焊接至第一管道部段的和/或第二管道部段的與所述消聲器部段直接鄰接的區(qū)域。
根據(jù)一改進(jìn),在消聲器殼體的內(nèi)側(cè)與穿孔消聲器部段的外側(cè)之間引入吸音隔離材料。在該情況下,所述吸音隔離材料尤其應(yīng)在焊接消聲器殼體之前被引入。
附圖說明
進(jìn)一步的優(yōu)點和改進(jìn)將從以下參照所附附圖對示例性實施例的說明而變得明顯。
圖1為在根據(jù)本發(fā)明的方法中所使用類型的區(qū)域性穿孔的金屬片材的示意圖。
圖2為抗彎金屬管道的示意圖,該管道由圖1中穿孔的金屬片材通過圓形卷曲和縱向焊接而制造,并且具有第一未穿孔的管道部段、第二未穿孔的管道部段以及設(shè)置在它們之間的穿孔消聲器部段。
圖3為根據(jù)所述實施例的抗彎排放管道的示意圖。
圖4為帶有消聲器殼體的一個半殼的抗彎排放管道的示意圖。
圖5為其上固定有消聲器殼體的排放管道的示意圖。
圖6為穿過帶有根據(jù)所述實施例的集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。
圖7為所述加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)的示意性透視圖。
具體實施方式
以下參照圖1至圖7描述帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100的實施例。
根據(jù)所述實施例的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100具體被設(shè)計用于移動式燃料操作的加熱裝置,尤其用于通常例如在駐車加熱器或輔助加熱器中所使用類型的車輛加熱裝置。
帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100具有如圖3中所示非柔性的排放管道1。排放管道1由金屬形成,在具體所示實施例中尤其是由鋼片材形成,所述鋼片材由溫度穩(wěn)定的鋼種構(gòu)成。排放管道1具有彎曲的第一管道部段2、彎曲的第二管道部段3和在所述彎曲的第一管道部段2與彎曲的第二管道部段3之間形成的消聲器部段4。在該情況下,消聲器部段4與彎曲的第一管道部段2和彎曲的第二管道部段3一體地由金屬片材形成。在消聲器部段4中,排放管道1的壁被穿孔,而彎曲的第一管道部段2和彎曲的第二管道部段3未被穿孔,即形成有連續(xù)的管道壁。在穿孔消聲器部段4中,排放管道1的壁設(shè)有多個孔,所述多個孔將消聲器部段4的內(nèi)側(cè)與消聲器部段4的外側(cè)連接。
未穿孔的彎曲的第一管道部段2和未穿孔的彎曲的第二管道部段3各自占一管道長度(按管道中心形成的流動路徑測量)地延伸,該管道長度為穿孔消聲器部段4長度的至少50%。在具體示出的圖示性實施例中,未穿孔的彎曲的第一管道部段3占一長度地延伸,該長度近似等同于消聲器部段的長度,并且未穿孔的彎曲的第二管道部段3因此占超過消聲器部段4長度的80%地延伸。未穿孔的彎曲的第一管道部段2和未穿孔的彎曲的第二管道部段一起形成了排放管道1的相比于穿孔消聲器部段4更大比例的長度。
在所示實施例中,未穿孔的彎曲的第二管道部段3例如設(shè)有約90°的彎曲度,且未穿孔的彎曲的第一管道部段2設(shè)有明顯更大的彎曲度,尤其是大于120°的彎曲度,或者在具體示出的圖示性實施例中甚至超過160°的彎曲度。與之相比,穿孔消聲器部段4在該實施例中至少大體上以直線方式延伸,因此具有非彎曲的設(shè)計。
具有所述未穿孔的彎曲的第一管道部段2、穿孔消聲器部段4以及未穿孔的彎曲的第二管道部段3的排放管道1被實施為抗彎的,并因此該排放管道是自支撐的,即如果該排放管道例如僅在一個點或少量點處固定則不會變形。通過對例如在圖1中示意性所示類型的平坦金屬片材10進(jìn)行圓形卷曲和縱向焊接而形成排放管道1,所述金屬片材具有未穿孔的第一部段11、未穿孔的第二部段12以及位于所述第一部段和第二部段之間的穿孔部段13。尤其地,穿孔部段13中的孔可在金屬片材10中通過沖壓生成,其允許特別低成本的制造。通過圓形卷曲和縱向焊接生成的抗彎管道在圖2中示意性地示出。如圖2示意性所示,所述抗彎管道20具有焊縫25,所述焊縫沿管道20的縱向方向延伸并在圖2中以虛線示出。應(yīng)注意的是,圖1和圖2僅為示意圖,并且金屬片材10的未穿孔部段11和12的長度以及穿孔部段13的長度由于示意的原因而并非完全地對應(yīng)于圖3至圖7中所示排放管道1的相應(yīng)長度。如圖2中所能看到的,形成的抗彎管道20具有未穿孔的第一管道部段21、未穿孔的第二管道部段22以及位于它們之間的消聲器部段4。
通過將抗彎管道2非彈性地變形而形成圖3中示出的抗彎排放管道1。在此,通過使用傳統(tǒng)的彎管設(shè)備將未穿孔的管道部段21和22進(jìn)行卷曲而形成所述未穿孔的彎曲的第一管道部段2和未穿孔的彎曲的第二管道部段3。為了制造抗彎的排放管道1,未穿孔的彎曲的第一管道部段2的自由端和/或未穿孔的彎曲的第二管道部段3的自由端也可尤其被切割至所需長度。
為了根據(jù)所述實施例形成加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100,抗彎的排放管道1設(shè)有消聲器殼體5。在所述實施例中,消聲器殼體5具有彼此相同設(shè)計的兩個半殼5a、5b,這允許尤其低成本的生產(chǎn)。在所述實施例中,消聲器殼體5也由金屬片材、尤其是由鋼片材形成。在該情況下,對于消聲器殼體5的半殼5a、5b而言尤其可以由金屬片材通過變形而形成。消聲器殼體5的半殼5a、5b在抗彎的排放管道1上設(shè)置,以使得消聲器殼體5覆蓋穿孔消聲器部段4。在該情況下,消聲器殼體5圍繞消聲器部段4的整個外周邊,并因此在穿孔消聲器部段4的外側(cè)與消聲器殼體5的內(nèi)側(cè)之間形成間隙,特別在圖6的示意性剖面圖中能夠看到該間隙。在所述間隙中設(shè)置吸收噪音的隔離材料6,所述隔離材料在該實施例中尤其由礦物棉形成??商娲蚋郊拥?,尤其也可以使用玻璃棉作為隔離材料。然而,也可以使用其它溫度穩(wěn)定和環(huán)境方面穩(wěn)定的纖維材料。
消聲器殼體5通過焊接被連接至抗彎排放管道1的外側(cè)。消聲器殼體5尺寸設(shè)置成使得未穿孔的彎曲的第一管道部段2以及未穿孔的彎曲的第二管道部段3二者都主要在消聲器殼體5以外地延伸。未穿孔的彎曲的第一管道部段2和未穿孔的彎曲的第二管道部段3因而不僅形成用于排放管道部分長度段的、從消聲器殼體5突出的連接件,而且它們各自形成排放管道的部分長度段。消聲器殼體5被焊接至消聲器部段4或焊接至未穿孔的彎曲的第一管道部段2的和/或未穿孔的彎曲的第二管道部段3的與所述消聲器部段直接鄰接的區(qū)域。在此,對于消聲器殼體5與排放管道1之間的焊接點而言尤其可以通過點焊而以簡單且低成本的方式形成。
在所述實施例中,帶有集成式消聲器的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100還具有如圖6和圖7中所能看到的用于固定該加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100的托架7。托架7同樣由金屬片材制成且通過焊接連接至消聲器殼體5。由于排放管道1的抗彎設(shè)計,加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)可例如借助于托架7而被專門地固定,并且加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100以自支撐的方式保持,尤其是防止未穿孔的彎曲的第一管道部段2或未穿孔的彎曲的第二管道部段3相對于由消聲器部段4和消聲器殼體5形成的集成式消聲器移動。因此,排放管道1與消聲器殼體5之間的焊接點未被較高的力作用,并且因此該接頭非常穩(wěn)定且耐用。
由于消聲器部段4被設(shè)計為排放管道1的一部分,所以排放管道1可設(shè)計成與消聲器殼體5直接鄰接地彎曲,從而相比于消聲器與例如借助于連接件而固定于其上的部分排放管道長度段的分開形成而言,允許更加顯著緊湊的構(gòu)造。
在根據(jù)所述實施例的加熱裝置排放管道結(jié)構(gòu)100的制造方法中,通過對在圖1中示意性所示的區(qū)域性穿孔的金屬片材10進(jìn)行圓形卷曲和縱向焊接而形成如圖2中示意性所示的抗彎管道20,所述抗彎管道具有第一未穿孔的管道部段21、第二未穿孔的管道部段22以及設(shè)置在它們之間的穿孔消聲器部段4。
第一未穿孔的管道部段21和第二未穿孔的管道部段22然后非彈性地變形,這例如在傳統(tǒng)的彎管設(shè)備中進(jìn)行。以該方式,如圖3中示意性所示,形成抗彎的排放管道1,其帶有未穿孔的彎曲的第一管道部段2、未穿孔的彎曲的第二管道部段3以及位于第一管道部段和第二管道部段之間的穿孔消聲器部段4。
然后于穿孔消聲器部段4的所在區(qū)域?qū)⑾暺鳉んw5固定在排放管道1上,以使得未穿孔的彎曲的第一管道部段2和未穿孔的彎曲的第二管道部段3至少主要在消聲器殼體5以外地延伸。在示意性實施例中,尤其通過焊接、尤其是通過點焊完成所述固定。在固定消聲器殼體5之前或是期間,將吸音的隔離材料6設(shè)置在消聲器殼體5的內(nèi)側(cè)與穿孔消聲器部段4的外側(cè)之間。托架7可例如甚至在消聲器殼體5被固定之前連接至兩個半殼5a、5b其中之一,或是替代地,所述托架可僅在消聲器殼體5已固定在抗彎的排放管道1上之后被固定。托架7的固定也可優(yōu)選地通過點焊來完成。