ОБОГРЕВАТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE HEATER

Настоящее изобретение относится к бензиновому обогревателю транспортного средства.
Бензиновый обогреватель транспортного средства может быть сконструирован таким образом, что на расположенном на его внешней стороне корпусе теплообменника, обтекаемом нагретым воздухом, установлен узел камеры сгорания. В узел камеры сгорания поступают первичный воздух и жидкое топливо, смешиваемое в камере сгорания. При сжигании образованной таким образом смеси образуются выхлопные газы, проходящие вдоль внутренней стороны корпуса теплообменника и передающие ему при этом тепло.
Например, часть корпуса теплообменника образует ограниченный оболочкой корпуса воздуходувный объем, по которому подаваемый нагнетателем первичный воздух проходит в узел камеры сгорания. Нагнетатель первичного воздуха включает корпус нагнетателя, прилегающий к торцу периферийной оболочки и прочно соединенный в этой зоне с корпусом или корпусом теплообменника таким образом, что нагнетатель первичного воздуха перекрывает принципиально открытый в его сторону по продольной оси корпуса воздуходувный объем первичного воздуха и, тем самым, закрывает его в этом направлении.
Чтобы обеспечить возможность подачи необходимого для горения жидкого топлива в направлении узла камеры сгорания, через воздуходувный объем первичного воздуха проложен подключенный к узлу камеры сгорания трубопровод подачи топлива, проходящий через выполненное в периферийной оболочке проходное отверстие для трубопровода подачи топлива. Для обеспечения, в основном, герметичного запирания воздуходувного объема первичного воздуха как в зоне проходного отверстия для трубопровода подачи топлива, так и в пограничной зоне корпуса нагнетателя установлена система уплотнителей.
Задачей настоящего изобретения является выполнение обогревателя транспортного средства таким образом, чтобы при реализации простой конструкции обеспечить надежное запирание воздуходувного объема первичного воздуха.
Согласно изобретению эту задачу решают посредством обогревателя транспортного средства, включающего:
- узел камеры сгорания с подачей первичного воздуха и топлива;
- корпус с периферийной оболочкой, ограничивающей воздуходувный объем первичного воздуха;
- примыкающий по продольной оси корпуса к торцу периферийной оболочки нагнетатель первичного воздуха для подачи первичного воздуха в воздуходувный объем первичного воздуха;
- подключенный к узлу камеры сгорания трубопровод подачи топлива в узел камеры сгорания, причем в периферийной оболочке выполнено открытое в направлении торца периферийной оболочки проходное отверстие для трубопровода подачи топлива;
- систему уплотнителей с первым участком системы уплотнителей, причем первый участок системы уплотнителей расположен с целью обеспечения главным образом герметичного запирания между торцом периферийной оболочки и корпусом нагнетателя первичного воздуха, и со вторым участком системы уплотнителей, причем второй участок системы уплотнителей расположен с целью обеспечения главным образом герметичного запирания между периферийной оболочкой и трубопроводом подачи топлива с вхождением в зацепление с проходным отверстием для трубопровода подачи топлива, причем система уплотнителей включает уплотнительный элемент, образующий первый участок системы уплотнителей и второй участок системы уплотнителей.
Так как в сконструированном, согласно данному изобретению, обогревателе транспортного средства уплотнительный элемент, образующий в основном систему уплотнителей, включает как первый уплотнительный участок, так и второй уплотнительный участок в качестве своих неотъемлемых составных частей, то это, с одной стороны, упрощает процесс сборки обогревателя транспортного средства по данному изобретению. С другой стороны, там, где проходное отверстие для трубопровода подачи топлива открыто в направлении торца периферийной оболочки, обеспечивая, тем самым, взаимосвязь этих участков системы уплотнителей, интегрированное выполнение этих участков системы уплотнителей в качестве составных частей уплотнительного элемента обеспечивает надежное герметичное запирание.
Так как в основном оболочка корпуса воздуходувного объема первичного воздуха закрывает его радиально наружу и, тем самым, кольцеобразно охватывает его, предложено кольцевое выполнение первого участка системы уплотнителей по форме контура периферийной оболочки.
Второй участок системы уплотнителей проходит в этом случае для обеспечения надежной герметизации с периферийной оболочкой главным образом в направлении продольной оси корпуса с отстоянием от первого участка системы уплотнителей с вхождением в зацепление с проходным отверстием для трубопровода подачи топлива и имеет форму внешнего контура в соответствии с контуром проходного отверстия для трубопровода подачи топлива.
Для проведения трубопровода подачи топлива через второй участок системы уплотнителей в последнем выполнено проходное отверстие для трубопровода подачи топлива.
В различных рабочих режимах существует опасность поступления несгоревшего жидкого топлива из узла камеры сгорания и его скапливания в воздуходувном объеме первичного воздуха. В частности, при установке обогревателя в транспортном средстве таким образом, что проходное отверстие для трубопровода подачи топлива расположено внизу, это жидкое топливо скапливается в зоне проходного отверстия для трубопровода подачи топлива. Так как, в частности, для находящегося длительное время в таком состоянии обогревателя транспортного средства не полностью исключено, что, по меньшей мере, небольшие объемы жидкого топлива могут проникать там, где второй участок системы уплотнителей состыкован с трубопроводом подачи топлива, согласно другому аспекту настоящего изобретения предложено выполнение на внешней стороне периферийной оболочки буферной камеры, причем буферная камера открыта на торце периферийной оболочки по продольной оси корпуса и ограничена радиально вовнутрь периферийной оболочкой и радиально вовне и по периметру оболочкой буферной камеры, примыкающей к периферийной оболочке, причем в оболочке буферной камеры выполнено проходное отверстие для трубопровода подачи топлива, и чтобы второй участок системы уплотнителей образовывал в зоне периферийной оболочки главным образом герметичное запирание между буферной камерой и воздуходувным объемом первичного воздуха. Такая буферная камера обеспечивает накапливание жидкого топлива и отдачу его определенным образом в окружающую среду без возникновения опасности попадания жидкого топлива в поток нагретого воздуха, направляемый во внутреннее пространство транспортного средства.
Для обеспечения и в месте выполнения буферной камеры главным образом герметичного примыкания к корпусу нагнетателя предложено наличие у системы уплотнителей третьего участка системы уплотнителей, причем третий участок системы уплотнителей расположен для обеспечения главным образом герметичного примыкания между оболочкой буферной камеры и корпусом нагнетателя.
При таком выполнении уплотнительного элемента особенно предпочтительный вариант осуществления включает третий участок системы уплотнителей. Это также обеспечивает простоту реализации и эффективность конструкции.
Уплотнительный элемент выполнен предпочтительно из эластомера. Так как уплотнительный элемент может контактировать с подаваемым в узел камеры сгорания жидким топливом, т.е., например, с бензином или дизельным топливом, для выполнения уплотнительного элемента используют предпочтительно устойчивый к топливу материал.
Для дальнейшего упрощения конструкции предложено, чтобы корпус был частью корпуса теплообменника и чтобы узел камеры сгорания был установлен в донной зоне корпуса теплообменника. Корпус теплообменника, в частности, с являющимся его составной частью корпусом изготавливают в виде металлической литой детали.
Данное изобретение описано далее подробно с привлечением приложенных фигур, на которых представлено следующее:
фиг.1 – поперечное сечение обогревателя транспортного средства вдоль линии I-I по фиг.2;
фиг.2 – фрагмент продольного сечения обогревателя транспортного средства по фиг.1 вдоль линии II-II по фиг.1;
фиг.3 – соответствующий фиг.2 фрагмент продольного сечения обогревателя транспортного средства по фиг.1 вдоль линии III-III по фиг.1;
фиг.4 – фрагмент продольного сечения обогревателя транспортного средства по фиг.1 вдоль линии IV-IV по фиг.3;
фиг.5 – фрагмент аксонометрии корпуса теплообменника обогревателя транспортного средства по фиг.1;
фиг.6 – корпус теплообменника по фиг.5 с установленным на нем узлом камеры сгорания и уплотнительным элементом;
фиг.7 – другая аксонометрия уплотнительного элемента по фиг.6;
фиг.8 – уплотнительный элемент по фиг.7, соединенный с нагнетателем первичного воздуха.
На фигурах бензиновый обогреватель транспортного средства обозначен, в общем и целом, позицией 10. Обогреватель 10 транспортного средства включает обозначенный, в общем и целом, позицией 12 корпус теплообменника, имеющий на своей внешней стороне множество теплопередаточных ребер 14 для передачи тепла воздуху, обтекающему корпус 12 теплообменника. В донной зоне 16 корпуса 12 теплообменника прочно закреплен, например, посредством привинчивания обозначенный, в общем и целом, позицией 18 узел камеры сгорания. Узел 18 камеры сгорания включает камеру сгорания с подачей первичного воздуха и топлива. При сгорании образованной таким образом смеси образуются отработанные газы, проходящие по внутренней стороне корпуса теплообменника и отдающие ему тепло. Отработанные газы выходят из закрытого корпусом 12 теплообменника внутреннего пространства через выпускной патрубок 20 отработанного газа.
Примыкающий к донной зоне 16 корпус 22 образует в показанном примере выполнения интегрированную составную часть корпуса 12 теплообменника. Корпус 22 охватывает своей периферийной оболочкой 24 обозначенный, в общем и целом, позицией 26 воздуходувный объем первичного воздуха, называемый также сборником. Через этот воздуходувный объем 26 первичного воздуха проходит первичный воздух, сжигаемый в узле 18 камеры сгорания вместе с жидким топливом. Первичный воздух подается установленным с примыканием к торцу 28 периферийной оболочки 24 нагнетателем 30 первичного воздуха. Показанный на фигурах только частично нагнетатель 30 первичного воздуха выполнен, например, в виде бокового канального нагнетателя и имеет корпус 30 нагнетателя, прочно соединенный посредством, например, привинчивания образованной по внешнему периметру уплотнительной поверхностью 34, обращенной в сторону торца 28 периферийной оболочки 24, с корпусом 22 или с периферийной оболочкой 24.
Для подачи жидкого топлива в узел 18 камеры сгорания к узлу 18 камеры сгорания подсоединен трубопровод 36 подачи топлива. Для проведения трубопровода 36 подачи топлива через воздуходувный объем 26 первичного воздуха в периферийной оболочке 24 корпуса 22 выполнено проходное отверстие 38 для трубопровода 38 подачи топлива. Оно открыто по продольной оси L корпуса в сторону торца 28 периферийной оболочки 24.
В периферийной зоне, в которой в периферийной оболочке 24 корпуса выполнено проходное отверстие 38 для трубопровода подачи топлива, на внешней стороне периферийной оболочки 24, т.е. на обращенной от воздуходувного объема 26 первичного воздуха стороне периферийной оболочки 24 установлена буферная камера 40. Буферная камера 40 ограничена наружу, т.е. на обращенной от периферийной оболочки 24 стороне, и открыта в направлении торца 28 периферийной оболочки 24. Как показано, например, на Фиг.2, в оболочке 42 буферной камеры выполнено отверстие 44, через которое проведен наружу трубопровод 36 подачи топлива. Проходное отверстие 44 для трубопровода 36 подачи топлива, также открыто в направлении торца 28 периферийной оболочки 24, так что при установке узла 18 камеры сгорания в корпус 12 теплообменника обеспечена возможность осевого заведения подсоединенного заранее к узлу 18 камеры сгорания трубопровода 36 подачи топлива через проходное отверстие 38 для трубопровода подачи топлива и через отверстие 44 в оболочке 42 буферной камеры.
В зоне корпуса 12 теплообменника или выполненного интегрировано с ним корпуса 22 с выполненными в ней проходным отверстием 38 для трубопровода подачи топлива и буферной камерой 40 интегрировано с корпусом 12 теплообменника выполнен лапообразный монтажный участок 46 для установки через промежуточный дисковый уплотнитель 48 обогревателя 10 транспортного средства с примыканием, например, к пластинчатой несущей балке 50 транспортного средства и для его закрепления в нем. В этой пластинчатой несущей балке 50 выполнены отверстия для проведения выхлопного патрубка 20, трубопровода 36 подачи топлива и патрубка 52 подачи первичного воздуха нагнетателя 30 первичного воздуха.
Для обеспечения герметичного запирания воздуходувного объема 26 первичного воздуха установлена подготовленная система 56 уплотнителей, выполненная, по существу, посредством уплотнительного элемента 54 из устойчивого к топливу эластомера. Система 56 уплотнителей включает, главным образом кольцеобразный, первый участок 58 системы уплотнителей, установленный между торцом 28 периферийной оболочки 24, в частности, в предназначенный для этого паз 60, и уплотнительную поверхность 34 корпуса 32 нагнетателя. При привинчивании корпуса 32 нагнетателя уплотнительный элемент 54 или его первый участок 58 системы уплотнителей сжимают, например, до осевого примыкания уплотнительной поверхности 34 к торцу 28 периферийной оболочки 24. За счет этого избегают чрезмерного распора первого участка 58 системы уплотнителей. Как ясно показано на фиг.6, его кольцеобразная форма соответствует периферийному контуру оболочки 24.
Для обеспечения герметичного запирания проходного отверстия 38 для трубопровода подачи топлива предназначен второй участок 62 системы уплотнителей в качестве интегрированной составной части уплотнительного элемента 54. Он отстает в направлении продольной оси L корпуса от кольцеобразного первого участка 58 системы уплотнителей, за счет чего при расположении первого участка 58 системы уплотнителей на торце 28 периферийной оболочки 24 он установлен с зацеплением с проходным отверстием 38 для трубопровода подачи топлива. На фигурах показано, что внешний периферийный контур второго участка 62 системы уплотнителей соответствует контуру проходного отверстия 38 для трубопровода подачи топлива, за счет чего при легком преднатяжении внешний периметр второго участка 62 системы уплотнителей установлен окружающей его пружинной зоной 64 на внутреннем периметре проходного отверстия 38 для трубопровода подачи топлива в зоне 66 паза и входит с ним в зацепление.
Во втором участке 62 системы уплотнителей выполнено отверстие 68, предназначенное для трубопровода 36 подачи топлива. Как показано на фиг.2, трубопровод 36 подачи топлива имеет в зоне прохождения через отверстие 68 радиальное расширение, обеспечивающее за счет эластичности материала уплотнительного элемента 54 прилегание с преднатяжением к внешнему периметру трубопровода 36 подачи топлива с созданием там, в основном, герметичного запирания.
Уплотнительный элемент 54 в качестве интегрированной составной части имеет также третий участок 70 системы уплотнителей. Он проходит кольцеобразно или по дуге на внешней стороне кольцевого первого участка 58 системы уплотнителей и охватывает буферную камеру 40, принципиально открытую в направлении корпуса 32 нагнетателя. Третий участок 70 системы уплотнителей расположен, таким образом, в осевом направлении между дополнительной уплотнительной поверхностью 72, примыкающей к уплотнительной поверхности 34 корпуса 32 нагнетателя, и противолежащим в осевом направлении торцом 74 оболочки 42 буферной камеры.
Третий участок 70 системы уплотнителей также является интегрированной составной частью уплотнительного элемента 54, что обеспечивает за счет интегрированного исполнения герметичное прилегание в тех зонах, в которых различные участки 58, 62, 70 системы уплотнителей граничат друг с другом. В смонтированном состоянии первый участок 58 и третий участок 70 системы уплотнителей расположены, таким образом, между корпусом 22 или соответствующими торцами 28, 74 периферийной оболочки 24 или оболочки 42 буферной камеры и противоположными им в осевом направлении уплотнительными поверхностями 34, 72 корпуса 32 нагнетателя. Второй участок 62 системы уплотнителей входит в зацепление с проходным отверстием 38 для трубопровода подачи топлива и обеспечивает герметичное запирание между буферной камерой 40 и воздуходувным объемом 26 первичного воздуха. При этом перед установкой узла 18 камеры сгорания трубопровод 36 подачи топлива проводят через отверстие 68 во втором участке 62 системы уплотнителей, чтобы при установке узла 18 камеры сгорания и при проведении трубопровода 36 подачи топлива через открытые в осевом направлении отверстия 38, 44 установить также и уплотнительный элемент 54 со вторым участком 62 системы уплотнителей в проходное отверстие 38 для трубопровода подачи топлива с установкой первого участка 58 системы уплотнителей на торце 28, например, с зацеплением в пазе 60 и с установкой третьего участка 70 системы уплотнителей на торце 74 с прилеганием к оболочке 42 буферной камеры. После этого корпус 32 нагнетателя подводят по оси к корпусу 22 до прилегания его уплотнительных поверхностей 34, 72 к первому участку 58 системы уплотнителей или к третьему участку 70 системы уплотнителей. В этом состоянии выполненный на корпусе 32 нагнетателя шип 76 заходит в зацепление с буферной камерой 40 и образует осевую опору для трубопровода 36 подачи топлива. В этом состоянии патрубок 52 подачи первичного воздуха заходит в выемку 78 монтажного участка 46, на который затем надвигают пластинчатый уплотнитель 48.