DE102004055436B4

DE102004055436B4 - Device for preheating liquid fuel

Info

Publication number: DE102004055436B4
Application number: DE200410055436
Authority: DE
Inventors: Fabian Schlaus; Sergej Butenko; Matthias Jahn; Mark Geisler; Michael Keppler
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2024-11-18
Also published as: WO2006053527A1; DE102004055436A1

Abstract

Vorrichtung (10) zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff, insbesondere flüssigem Brennstoff für ein Heizgerät (100), mit einem Brennstoffleitungsabschnitt (12) und einem in dem Brennstoffleitungsabschnitt (12) angeordneten elektrischen Heizelement (14), wobei zwischen einem Außenumfangsbereich (16) des Heizelements (14) und einem Innenumfangsbereich (18) des Brennstoffleitungsabschnitts (12) Mittel (20-34) zur Umlenkung einer Brennstoffströmung (36) vorgesehen sind, und wobei die Mittel (20-34) zur Umlenkung der Brennstoffströmung (36) eine im Wesentlichen spiralförmige Umlenkung von Brennstoff um die Brennstoffleitungsabschnittslängsachse herum bewirken können, und wobei die Mittel (20; 26-34) zur Umlenkung der Brennstoffströmung (36) zumindest eine in einem zwischen dem Außenumfangsbereich (16) des Heizelements (14) und dem Innenumfangsbereich (18) des Brennstoffleitungsabschnitts (12) gebildeten Ringspalt (38) angeordnete Spiralfeder (20; 26-34) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (20; 26-34) zumindest abschnittsweise mit einem Außenumfangsbereich (18) des Heizelements (14) und/oder einem Innumfangsbereich (18) des Brennstoffleitungsabschnitts (12) verbunden ist.contraption (10) for preheating from liquid Fuel, in particular liquid Fuel for a heater (100), with a fuel line section (12) and one in the Fuel line section (12) arranged electrical heating element (14), wherein between an outer peripheral area (16) of the heating element (14) and an inner peripheral portion (18) of the fuel line section (12) means (20-34) for deflecting a fuel flow (36) are provided, and wherein the means (20-34) for deflecting the fuel flow (36) a substantially spiral deflection of fuel can cause around the fuel line section longitudinal axis, and wherein the means (20; 26-34) for deflecting the fuel flow (36) at least one in between the outer peripheral region (16) of the Heating element (14) and the inner peripheral portion (18) of the fuel line section (12) formed annular gap (38) arranged spiral spring (20; 26-34), characterized characterized in that the spiral spring (20; 26-34) at least in sections with an outer peripheral area (18) of the heating element (14) and / or an inner peripheral region (18) the fuel line section (12) is connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, 2 oder 3.The The present invention relates to a device for preheating liquid Fuel according to the generic term of claim 1, 2 or 3.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Heizgerät mit solch einer Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff.Furthermore The invention relates to a heater with such a device for preheating from liquid Fuel.

Beispielsweise im Zusammenhang mit der Vorwärmung von flüssigem Brennstoff für Fahrzeugheizgeräte ist es bekannt, den Brennstoff indirekt in einem von dem Brennstoff durchströmten Vorwärmer zu erwärmen. Das Vorwärmer-Bauteil wird durch eine in den Vorwärmer integrierte Heizpatrone aufgeheizt und erwärmt seinerseits den von Brennstoff durchströmten Bereich. Die Heizpatrone selbst wird dabei nicht von Brennstoff berührt. Ein Beispiel für eine derartige Lösung ist die aus der DE 39 18 663 A1 bekannte Anordnung zur Brennstoffvorwärmung für einen Ultraschallzerstäuber für Heizgeräte.For example, in connection with the preheating of liquid fuel for vehicle heaters, it is known to heat the fuel indirectly in a preheater through which the fuel flows. The preheater component is heated by a heating cartridge integrated in the preheater and in turn heats the area through which fuel flows. The heating cartridge itself is not touched by fuel. An example of such a solution is that of the DE 39 18 663 A1 known arrangement for fuel preheating for a Ultraschallzerstäuber for heaters.

Nachteilig bei dieser Art der Brennstoffvorwärmung sind das langsame Ansprechverhalten und der niedrige Wirkungsgrad des Vorwärmers. Das langsame Ansprechverhalten ergibt sich daraus, dass eine große Bauteilmasse erwärmt werden muss, bevor die brennstoffführenden Wände auf die erforderliche Temperatur gebracht sind. Diese große thermische Trägheit kann nur durch eine entsprechend hohe Leistung der Heizpatrone kompensiert werden. Diese Maßnahme hat aber den Nachteil hoher Bauteilkosten und eines hohen Startenergieverbrauchs. Weiterhin erschwert die große thermische Trägheit eine schnelle Regelung des Vorwärmers. Eine schnelle Regelung ist jedoch vorteilhaft, um schwierig zu handhabende Betriebszustände wirksam steuern zu können, beispielsweise eine nicht-anliegende Brennstoffsäule, ein Auftreten großer Blasen in der Brennstoffleitung und so weiter. Der niedrige Wirkungsgrad der oben beschriebenen Vorwärmtechnik ergibt sich daraus, dass der Vorwärmer als Ganzes mehr oder weniger isotherm aufgewärmt wird. Daraus resultieren hohe Oberflächentemperaturen, die wiederum hohe Verluste bewirken (Wärmestrahlung, konvektive Kühlung durch den Vorwärmer überströmende Brennluft und so weiter).adversely in this type of fuel preheating are the slow response and the low efficiency of the preheater. The slow response results from the fact that a large component mass must be heated, before the fuel-carrying Walls up the required temperature are brought. This great thermal inertia can only be compensated by a correspondingly high performance of the heating cartridge. This measure but has the disadvantage of high component costs and high starting energy consumption. Furthermore, the big one makes it difficult thermal inertia a fast control of the preheater. A However, fast control is beneficial to difficult to handle operating conditions to be able to control effectively For example, a non-applied fuel column, the occurrence of large bubbles in the fuel line and so on. The low efficiency the preheating technique described above It follows that the preheater as a whole more or less isothermally warmed up. This results in high surface temperatures, which in turn cause high losses (heat radiation, convective cooling through the combustion air flowing over the preheater and so on).

Zur Lösung dieses Problems ist es aus der DE 35 05 206 A1 bereits bekannt, das Heizaggregat in Form eines innerhalb des vom Kraftstoff durchströmten Leitungshohlraums angeordneten Heizstabes auszubilden.To solve this problem, it is from the DE 35 05 206 A1 It is already known to form the heating unit in the form of a heating rod arranged within the line through which the fuel flows.

Diese Lösung erzielt zwar ein schnelleres Ansprechverhalten und ergibt auch einen besseren Wirkungsgrad, führt aber zu neuen Problemen. Denn durch Totzonen in der Strömung, Rückströmgebiete und ähnliches besteht das Risiko, dass Brennstoff über längere Zeit mit der heißen Oberfläche des Heizelements in Kontakt bleibt und deshalb zu Ablagerungen führt.These solution Although achieves a faster response and also gives a better efficiency, leads but to new problems. Because by dead zones in the flow, Rückströmgebiete and the like There is a risk that fuel over a long period of time with the hot surface of the Heating element remains in contact and therefore leads to deposits.

Ferner ist aus der EP 0 495 402 A2 eine Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, 2 und 3 bekannt.Furthermore, from the EP 0 495 402 A2 a device for preheating liquid fuel according to the preamble of claim 1, 2 and 3 known.

Aus der DE 34 28 484 A1 ist eine Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff mit einem in einem Durchflußrohr angeordneten Rohrheizkörper bekannt. der Rohrheizkörper ist mit wendelförmigen Distanzstücken mittig im Durchflußrohr angeordnet.From the DE 34 28 484 A1 a device for preheating liquid fuel with a arranged in a flow tube heater is known. the tubular heater is arranged centrally in the flow tube with helical spacers.

Die CH 631 798 A5 offenbart eine Ölvorwärmeeinrichtung für einen Druckzerstäuberbrenner mit einem in einem Block aufgenommenen Heizkörper. Der Heizkörper steht mit dem Block in Berührung, wobei die Brennstoffzuführungsleitung durch eine schraubenlinienförmige Aussparung an der Berührungsfläche zwischen dem Block und dem Heizkörper gebildet wird.The CH 631 798 A5 discloses an oil preheater for a pressure atomizing burner having a radiator housed in a block. The heater is in contact with the block, the fuel supply line being formed by a helical recess at the interface between the block and the heater.

Ferner offenbart die DE 198 60 196 C1 den Aspekt der Brennstoffvorwärmung bei einem Fahrzeugheizgerät.Further, the DE 198 60 196 C1 the aspect of fuel preheating in a vehicle heater.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff zur Verfügung zu stellen, welche den Wirkungsgrad der Vorwärmung begünstigt und gleichzeitig kostengünstig herzustellen ist.The The object of the present invention is a device for preheating from liquid Fuel available to provide, which favors the efficiency of preheating and at the same time produce cost is.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.These The object is solved by the independent claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Spiralfeder zumindest abschnittsweise mit einem Außenumfangsbereich des Heizelements und/oder einem Innumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts verbunden ist. Die Feder muss nicht notwendigerweise längs der gesamten Berührungslinie mit dem Heizelement verbunden sein. Eine thermische Anbindung der Feder steigert jedoch den Wirkungsgrad, da in diesem Fall der Wärmeeintrag in den flüssigen Brennstoff zu einem besonders großen Teil über die Feder erfolgen kann.The inventive device for preheating from liquid Fuel builds on the generic state of the art thereby on, that the spiral spring at least partially with an outer peripheral region the heating element and / or an Innumfangsbereich the fuel line section connected is. The spring does not necessarily have to be along the entire contact line be connected to the heating element. A thermal connection of the However, spring increases the efficiency, since in this case the heat input in the liquid Fuel can be done to a very large extent on the spring.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff baut alternativ auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung zumindest ein auf dem Außenumfangsbereich des Heizelements vorgesehenes Außengewinde umfassen. In diesem Fall bildet der Boden der spiralförmigen Gewindenut den Außenumfangsbereich des Heizelements, wäh rend der spiralförmige Steg des Gewindes die Mittel zum Umlenken der Brennstoffströmung darstellt.The inventive device for preheating liquid fuel alternatively builds on the generic state of the art in that the means for deflecting the fuel flow comprise at least one provided on the outer peripheral portion of the heating element external thread. In this case, the bottom of the helical thread groove forms the outer peripheral portion of the heating element, while the helical land of the thread constitutes the means for redirecting the fuel flow.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff baut alternativ auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung zumindest ein auf dem Innenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts vorgesehenes Innengewinde umfassen. In diesem Fall bildet der Boden der spiralförmigen Gewindenut den Innenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts, während der spiralförmige Gewindesteg die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung darstellt. Bei dieser, wie auch bei allen anderen Ausführungsformen, wird bevorzugt, dass die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung möglichst unter Abdichtung mit dem Außenumfangsbereich des Heizelements und dem Innenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts in Verbindung stehen, damit ein Kurzschlussstrom beziehungsweise ein Bypass in axialer Richtung vermieden werden kann.The inventive device for preheating from liquid Fuel alternatively builds on the generic state of the art thereby, that the means for deflecting the fuel flow at least one on the Inner peripheral portion of the fuel line section provided internal thread include. In this case, the bottom forms the spiral thread groove the inner peripheral portion of the fuel pipe portion during the spiral Gewindesteg represents the means for deflecting the fuel flow. In this, as with all other embodiments, it is preferred that the means for deflecting the fuel flow as possible under sealing with the Outer peripheral region the heating element and the inner peripheral portion of the fuel line section communicate for a short-circuit current, respectively a bypass in the axial direction can be avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung zwei oder mehr voneinander getrennte Strömungskanäle bilden. Auf diese Weise kann der Strömungswiderstand beziehungsweise der Druckverlust weiter reduziert werden.According to one advantageous development of the invention is provided that the Means for deflecting the fuel flow two or more of each other form separate flow channels. In this way, the flow resistance or the pressure loss can be further reduced.

Dabei wird besonders bevorzugt, dass die zumindest zwei der zwei oder mehr voneinander getrennten Strömungskanäle im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Beispielsweise kann ein zwei- oder mehrgängiges Gewinde beziehungsweise eine doppelt oder mehrfach gewickelte Feder verwendet werden.there It is particularly preferred that the at least two of the two or more separate flow channels substantially parallel to each other. For example, a two- or multi-course Thread or a double or multiple wound spring be used.

Weiterhin wird bevorzugt, dass der Brennstoffleitungsabschnitt einen größeren Außenumfang als andere Brennstoffleitungsabschnitte aufweist. Eine derartige Vergrößerung des Außenumfangs ermöglicht den Einsatz eines Heizelements mit einer vergleichbar großen wirksamen Oberfläche ohne zu große Druckverluste zu erzeugen.Farther it is preferred that the fuel line section has a larger outer circumference than having other fuel line sections. Such an enlargement of the outer periphery allows the use of a heating element with a comparably large effective surface without too big To generate pressure losses.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass sie eine Einlassöffnung aufweist, die im Bereich des Anfangs zumindest eines durch die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung gebildeten Kanals angeordnet ist. Auch dadurch werden Totzonen vermieden, die wegen möglicher Ablagerung von mitgeführten Schmutzpartikeln, der Bildung von Brennstoffablagerungen in Folge hoher Verweilzeit des Brennstoffs oder des Verharrens und Ansammelns von Luftbläschen ungünstig sind.at preferred embodiments the device according to the invention is provided that it has an inlet opening in the area the beginning of at least one formed by the means for deflecting the fuel flow Channel is arranged. Also by dead zones are avoided, the because of possible Deposit of entrained Dirt particles, the formation of fuel deposits in a row high residence time of the fuel or the retention and accumulation of air bubbles unfavorable are.

Aus dem gleichen Grund wird bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Auslassöffnung aufweist, die im Bereich des Endes zumindest eines durch die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung gebildeten Kanals angeordnet ist.Out for the same reason, it is preferred that the device has an outlet opening which in the region of the end of at least one by the means for the deflection the fuel flow formed channel is arranged.

Bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizelements kann vorgesehen sein, dass der Außenumfangsbereich des Heizelements zumindest abschnittsweise durch eine Hülse gebildet ist. In diesem Fall wird die Heizelementoberfläche nicht direkt überströmt, weil die Hülse den Brennstoff und das eigentliche Heizelement trennt. Die Wandstärke der Hülse ist dabei vorzugsweise so niedrig zu halten, dass die Wärmekapazität der Hülse kleiner als die Wärmekapazität des in der Vorrichtung befindlichen Brennstoffs ist.at certain embodiments of the heating element according to the invention it can be provided that the outer peripheral region of the heating element at least partially formed by a sleeve. In this Fall becomes the heating element surface not directly overflowed, because the sleeve separates the fuel and the actual heating element. The wall thickness of Sleeve is preferably to be kept so low that the heat capacity of the sleeve is smaller as the heat capacity of in the device is located fuel.

Jedes Heizgerät, insbesondere jedes Kraftfahrzeugzusatzheizgerät und/oder jedes Kraftfahrzeugstandheizgerät, das die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.each Heater, in particular, any auxiliary motor vehicle heater and / or any motor vehicle parking heater that the inventive device has fallen in the scope of the associated Claims.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass sich durch die vorliegende Erfindung insbesondere die folgenden Vorteile ergeben:

– hoher Wirkungsgrad des Vorwärmers bei gleichzeitig kleiner Baugröße;
– kleine Wärmekapazität und damit schnelles Ansprechverhalten und gute Regelbarkeit des Vorwärmers;
– einstellbarer Druckverlust im Vorwärmer durch geeignete Wahl des Querschnitts und der Länge des Strömungskanals beziehungsweise der Strömungskanäle;
– geringes Flüssigkeitsvolumen und damit geringes Volumen an Brennstoff, das bei der Vorheizung des Vorwärmers (Brennstoffmassenstrom Null) infolge thermischer Ausdehnung des Brennstoffs ausgefördert wird;
– geringes Risiko der Bildung von Ablagerungen aufgrund der Vermeidbarkeit von Totzonen und Rückströmgebieten, was durch die zwangsgeführte Strömungsausrichtung durch die Mittel zur Umlenkung erreicht wird;
– einfacher Aufbau, der zu niedrigen Bauteilkosten führt; und
– bei der Variante der in die Hülse eingesteckten Heizpatrone wird der Kontakt von Brennstoff und Heizelement vermieden, was eine besonders einfache Lösung für die Abdichtung des Vorwärmers darstellt;
– niedriger Strömungswiderstand/Druckverlust, wenn die Steigung der Spirale sowie der Querschnitt des resultierenden Strömungskanals groß ist;
– bestmöglicher Wirkungsgrad hinsichtlich des Wärmeübergangs, wenn die Steigung der Spirale sowie der Querschnitt des gebildeten Strömungskanals klein sind, was dazu führt, dass die Strömungsgeschwindigkeit und der Wärmeübergang groß sind. Daraus ergibt sich, dass ein Kompromiss zwischen optimalem Wärmeübergang und niedrigem Strömungswiderstand zu wählen ist, der alle Anforderungen erfüllt;
– wenn als Spiralfeder eine Drahtfeder verwendet wird, kann diese zusätzlich als wärmeübertragendes Element wirken.

In summary, it can be stated that the following advantages in particular result from the present invention:

- High efficiency of the preheater with small size;
- small heat capacity and thus fast response and good controllability of the preheater;
- Adjustable pressure loss in the preheater by a suitable choice of the cross section and the length of the flow channel or the flow channels;
- Low liquid volume and thus low volume of fuel that is discharged during the preheating of the preheater (fuel mass flow zero) due to thermal expansion of the fuel;
Low risk of formation of deposits due to the avoidability of dead zones and return flow areas, which is achieved by the positively guided flow orientation by the deflection means;
- simple construction, which leads to low component costs; and
- In the variant of the plugged into the sleeve heater cartridge, the contact of fuel and heating element is avoided, which is a particularly simple solution for the sealing of the preheater;
Low flow resistance / pressure loss when the pitch of the spiral and the cross-section of the resulting flow channel are large;
- Best possible heat transfer efficiency, when the slope of the spiral and the cross-section of the flow channel formed are small, which results in that the flow velocity and the heat transfer are large. As a result, a compromise must be made between optimum heat transfer and low flow resistance that meets all requirements;
- If a wire spring is used as a spiral spring, this can additionally act as a heat-transmitting element.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen beispielhaft erläutert.preferred embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings exemplified.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a first embodiment of the device according to the invention;

2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 a second embodiment of the device according to the invention;

3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 a third embodiment of the device according to the invention;

4 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 4 a fourth embodiment of the device according to the invention;

5 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 5 a fifth embodiment of the device according to the invention;

6 eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 6 a sixth embodiment of the device according to the invention;

7 eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 7 a seventh embodiment of the device according to the invention;

8 eine achte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 8th an eighth embodiment of the device according to the invention; and

9 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizgeräts. 9 a schematic representation of an embodiment of the heater according to the invention.

In den 1 bis 9 sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the 1 to 9 are the same or similar elements with the same reference numerals.

Bei allen in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff ist ein im Wesentlichen zylinderförmiges elektrisches Heizelement 14 coaxial in einem ebenfalls im Wesentlichen zylindrischen Brennstoffleitungsabschnitt 12 angeordnet, wobei die nur teilweise dargestellten elektrischen Anschlussleitungen mit 54 bezeichnet sind. Die Brennstoffströmungsrichtung ist durch jeweilige Pfeile dargestellt, die am Ein- beziehungsweise Auslass das Bezugszeichen 36 tragen. Weiterhin ist den in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen gemeinsam, dass die jeweiligen Mittel 20 bis 34 zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 eine im Wesentlichen spiralförmige Umlenkung von Brennstoff bewirken, wobei die spiralförmige Umlenkung in Windungen um die Brennstoffleitungsabschnittlängsachse herum erfolgt, wie es durch die jeweiligen Pfeile angedeutet ist.At all in the 1 to 8th illustrated embodiments of the inventive device for preheating liquid fuel is a substantially cylindrical electric heating element 14 coaxial in a likewise substantially cylindrical fuel line section 12 arranged, wherein the only partially shown electrical connection lines with 54 are designated. The fuel flow direction is represented by respective arrows, the reference numeral at the inlet and outlet 36 wear. Furthermore, in the 1 to 8th illustrated embodiments in common that the respective means 20 to 34 for deflecting the fuel flow 36 effect a substantially helical deflection of fuel, wherein the spiral deflection takes place in turns around the fuel line section longitudinal axis, as indicated by the respective arrows.

Nachfolgend werden die jeweiligen Besonderheiten der einzelnen Ausführungsformen erläutert.following become the respective peculiarities of the individual embodiments explained.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 durch eine Spiralfeder 20 gebildet, die in einem Ringspalt 38 angeordnet ist, der zwischen dem Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 und dem Innenumfangsbereich 18 des Brennstoffleitungsabschnitts 12 gebildet wird. Die vorzugsweise aus Draht hergestellte Spiralfeder 20 ist thermisch an das elektrische Heizelement 14 angebunden, so dass die aktive Heizoberfläche vergrößert wird.At the in 1 illustrated embodiment, the means for deflecting the fuel flow 36 by a spiral spring 20 formed in an annular gap 38 is disposed between the outer peripheral region 16 of the heating element 14 and the inner peripheral area 18 of the fuel line section 12 is formed. The coil spring preferably made of wire 20 is thermal to the electric heating element 14 connected, so that the active heating surface is increased.

Gemäß der Ausführungsform von 2 sind die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 durch ein auf dem Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 vorgesehenes Außengewinde 22 gebildet, das aufgeprägt oder geschnitten sein kann. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein optimaler Wirkungsgrad, da die Außenfläche des Heizelements 14 und somit die für die Wärmeübertragung wirksame Oberfläche besonders groß ist. Bei dieser Ausführungsform bildet der Boden der Gewindenut den Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14, während der Gewindesteg die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 darstellt. Vorzugsweise steht der Gewindesteg unter Abdichtung mit dem Innenumfangsbereich 18 des Brennstoffleitungsabschnitts 12 in Verbindung.According to the embodiment of 2 are the means of redirecting the fuel flow 36 by a on the outer peripheral area 16 of the heating element 14 provided external thread 22 formed, which can be imprinted or cut. In this embodiment, optimum efficiency results because the outer surface of the heating element 14 and thus the effective surface for the heat transfer is particularly large. In this embodiment, the bottom of the thread groove forms the outer peripheral portion 16 of the heating element 14 , while the threaded ridge the means for deflecting the fuel flow 36 represents. Preferably, the threaded ridge is sealed to the inner peripheral region 18 of the fuel line section 12 in connection.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform sind die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 durch ein auf dem Innenumfangsbereich 18 des Brennstoffsleitungsabschnitts 12 vorgesehenes Innengewinde 24 gebildet. In diesem Fall bildet der Boden der Gewindenut den Innenumfangsbereich 18 des Brennstoffleitungsabschnitts 12, und der Gewindesteg stellt die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 dar. Der Gewindesteg steht dabei vorzugsweise unter Abdichtung mit dem Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 in Verbindung.At the in 3 illustrated embodiment, the means for deflecting the fuel flow 36 by a on the inner peripheral area 18 of the fuel line section 12 provided internal thread 24 educated. In this case, the bottom of the thread groove forms the inner peripheral portion 18 of the fuel line section 12 , And the threaded ridge provides the means for deflecting the fuel flow 36 The thread ridge is preferably under sealing with the outer peripheral region 16 of the heating element 14 in connection.

Gemäß der Ausführungsform von 4 sind die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 durch eine doppelt gewickelte Spiralfeder 26 gebildet, so dass sich zwei parallele spiralförmige Strömungskanäle ergeben. Durch den Einsatz von zwei oder mehr vorzugsweise parallelen Strömungs kanälen kann der Strömungswiderstand in vorteilhafter Weise gesenkt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Brennstoff längs der Vorwärmerachse ein- und ausgeleitet wird.According to the embodiment of 4 are the means of redirecting the fuel flow 36 by a double wound coil spring 26 formed so that two parallel spiral Strö resulting in channels. Through the use of two or more preferably parallel flow channels, the flow resistance can be reduced in an advantageous manner. It is advantageous if the fuel is introduced and discharged along the preheater axis.

Bei der Ausführungsform gemäß 5 sind die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 ebenfalls durch eine in diesem Fall kurze Spiralfeder 28 gebildet. Dabei zeigt 5 eine bevorzugte Anordnung einer Auslassöffnung 50 im Bereich des Endes des durch die Feder 28 gebildeten Strömungskanals. Durch eine derartige Auslassöffnung 50 werden Totvolumen und die damit verbundenen, bereits erläuterten Nachteile minimiert. 5 ist ebenfalls zu entnehmen, dass der Außenumfang des Brennstoffleitungsabschnitts 12 größer als der Außenumfang von anderen Brennstoffleitungsabschnitten 46 ist.In the embodiment according to 5 are the means of redirecting the fuel flow 36 also by a short spiral spring in this case 28 educated. It shows 5 a preferred arrangement of an outlet opening 50 in the area of the end of the spring 28 formed flow channel. Through such an outlet opening 50 dead volumes and the associated disadvantages already explained are minimized. 5 It can also be seen that the outer circumference of the fuel line section 12 larger than the outer circumference of other fuel pipe sections 46 is.

Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform sind die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 ebenfalls durch eine Spiralfeder gebildet, die in diesem Fall mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist. 6 ist eine besonders bevorzugte Anordnung der Einlassöffnung 48 zu entnehmen. Die Einlassöffnung 48 ist dabei im Bereich des Anfangs des durch die Feder 30 gebildeten Strömungskanals angeordnet, um eingangsseitig nachteilige Totvolumen zu vermeiden. Weiterhin ist 6 zu entnehmen, dass auch die Brennstoffzuführleitung 44 einen geringeren Querschnitt als der Brennstoffleitungsabschnitt 12 aufweist.At the in 6 illustrated embodiment, the means for deflecting the fuel flow 36 also formed by a spiral spring, in this case by the reference numeral 30 is provided. 6 is a particularly preferred arrangement of the inlet opening 48 refer to. The inlet opening 48 is in the area of the beginning of the spring 30 formed flow channel arranged to avoid adverse dead volume on the input side. Furthermore is 6 to see that the fuel supply line 44 a smaller cross section than the fuel line section 12 having.

Bei der Ausführungsform gemäß 7 bildet wieder eine Spiralfeder 32 die Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36, wobei der Brennstoff in diesem Fall in axialer Richtung zugeführt wird, wodurch sich eine sehr gute Anströmung des Ringspalts 38 ergibt.In the embodiment according to 7 again forms a coil spring 32 the means for deflecting the fuel flow 36 , In this case, the fuel is supplied in the axial direction, resulting in a very good flow of the annular gap 38 results.

Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform ist der Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 durch eine Hülse 52 gebildet, das heißt der Brennstoff kommt nicht direkt mit dem eigentlichen Heizelement 14 in Kontakt. Dabei ist die Wandstärke der Hülse 52 so niedrig gehalten, dass die Wärmekapazität der Hülse 52 kleiner als die Wärmekapazität des im Vorwärmer befindlichen Brennstoffs ist. Als Mittel zur Umlenkung der Brennstoffströmung 36 dient auch in diesem Fall eine Spiralfeder, die mit 34 bezeichnet ist.At the in 8th illustrated embodiment is the outer peripheral region 16 of the heating element 14 through a sleeve 52 formed, that is, the fuel does not come directly to the actual heating element 14 in contact. Here is the wall thickness of the sleeve 52 kept so low that the heat capacity of the sleeve 52 smaller than the heat capacity of the fuel in the preheater. As a means of redirecting the fuel flow 36 Also in this case serves a spiral spring, which with 34 is designated.

9 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines Heizgeräts 100, das eine Brennkammer 110 aufweist. Der Brennkammer 110 wird über eine hier nicht näher interessierende Düsenanordnung 112 flüssiger Brennstoff zugeführt. Der flüssige Brennstoff gelangt über einen Brennstoffleitungsabschnitt 44 zu einer Vorrichtung 10 zur Vorwärmung des flüssigen Brennstoffs. Die Vorrichtung 10 kann irgendeiner der vorstehen erläuterten Ausführungsformen entsprechen. Der vorgewärmte Brennstoff gelangt über einen Brennstoffleitungsabschnitt 46 zu der Düsenanordnung 112. Insgesamt führt die Vorwärmung des Brennstoffs dazu, dass dieser leichter verdampft werden kann, was das Brennverhalten positiv beeinflusst. 9 shows a highly simplified schematic representation of a heater 100 that has a combustion chamber 110 having. The combustion chamber 110 is about a not interesting here nozzle arrangement 112 supplied liquid fuel. The liquid fuel passes over a fuel line section 44 to a device 10 for preheating the liquid fuel. The device 10 may correspond to any of the above explained embodiments. The preheated fuel passes over a fuel line section 46 to the nozzle assembly 112 , Overall, the preheating of the fuel makes it easier to evaporate, which has a positive effect on the burning behavior.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the above description, in the drawings and in the claims disclosed features of the invention can both individually and also in any combination for the realization of the invention be essential.

1010: Vorrichtung zur Vorwärmung von Brennstoffcontraption for preheating of fuel
1212: BrennstoffleitungsabschnittFuel line section
1414: Heizelementheating element
1616: AußenumfangsbereichOuter peripheral region
1818: InnenumfangsbereichInner perimeter
2020: Spiralfederspiral spring
2222: Außengewindeexternal thread
2424: Innengewindeinner thread
2626: doppelt gewickelte Spiralfederdouble wound coil spring
2828: Spiralfederspiral spring
3030: Spiralfederspiral spring
3232: Spiralfederspiral spring
3434: Spiralfederspiral spring
3636: Brennstoffströmungfuel flow
3838: Ringspaltannular gap
4040: Strömungskanalflow channel
4242: Strömungskanalflow channel
4444: Brennstoffzuführleitungfuel supply
4646: anderer Brennstoffleitungsabschnittanother Fuel line section
4848: Einlassöffnunginlet port
5050: Auslassöffnungoutlet
5252: Hülseshell
5454: Anschlussleitungenconnecting cables
100100: Heizgerätheater
110110: Brennkammercombustion chamber
112112: Düsenanordnungnozzle assembly

Claims

Contraption ( 10 ) for preheating liquid fuel, in particular liquid fuel for a heater ( 100 ), with a fuel line section ( 12 ) and one in the fuel line section ( 12 ) arranged electrical heating element ( 14 ), wherein between an outer peripheral region ( 16 ) of the heating element ( 14 ) and an inner peripheral area ( 18 ) of the fuel line section ( 12 ) Medium ( 20 - 34 ) for deflecting a fuel flow ( 36 ), and where the means ( 20 - 34 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) can cause a substantially spiral deflection of fuel around the fuel line section longitudinal axis, and where with the funds ( 20 ; 26 - 34 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) at least one in the one between the outer peripheral region ( 16 ) of the heating element ( 14 ) and the inner peripheral area ( 18 ) of the fuel line section ( 12 ) formed annular gap ( 38 ) arranged spiral spring ( 20 ; 26 - 34 ), characterized in that the spiral spring ( 20 ; 26 - 34 ) at least in sections with an outer peripheral area ( 18 ) of the heating element ( 14 ) and / or an inner circumference area ( 18 ) of the fuel line section ( 12 ) connected is.

Contraption ( 10 ) for preheating liquid fuel, in particular liquid fuel for a heater ( 100 ), with a fuel line section ( 12 ) and one in the fuel line section ( 12 ) arranged electrical heating element ( 14 ), wherein between an outer peripheral region ( 16 ) of the heating element ( 14 ) and an inner peripheral area ( 18 ) of the fuel line section ( 12 ) Medium ( 20 - 34 ) for deflecting a fuel flow ( 36 ), and where the means ( 20 - 34 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) can cause a substantially spiral deflection of fuel around the fuel line section longitudinal axis, characterized in that the means ( 22 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) at least one on the outer peripheral area ( 16 ) of the heating element ( 14 ) provided external thread ( 22 ).

Contraption ( 10 ) for preheating liquid fuel, in particular liquid fuel for a heater ( 100 ), with a fuel line section ( 12 ) and one in the fuel line section ( 12 ) arranged electrical heating element ( 14 ), wherein between an outer peripheral region ( 16 ) of the heating element ( 14 ) and an inner peripheral area ( 18 ) of the fuel line section ( 12 ) Medium ( 20 - 34 ) for deflecting a fuel flow ( 36 ), and where the means ( 20 - 34 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) can cause a substantially spiral deflection of fuel around the fuel line section longitudinal axis, characterized in that the means ( 24 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) at least one on the inner peripheral area ( 18 ) of the fuel line section ( 12 ) provided internal thread ( 24 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 26 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) two or more separate flow channels ( 40 . 42 ) form.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the at least two of the two or more separate flow channels ( 40 . 42 ) are substantially parallel to each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel line section ( 12 ) has a larger outer circumference than other fuel line sections ( 44 . 46 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has an inlet opening ( 48 ), which in the region of the beginning of at least one of the means ( 20 - 34 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) formed channel is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has an outlet opening ( 50 ), which in the region of the end of at least one of the means ( 20 - 34 ) for deflecting the fuel flow ( 36 ) formed channel is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer peripheral region ( 16 ) of the heating element ( 14 ) at least in sections by a sleeve ( 52 ) is formed.

Heater ( 100 ), in particular motor vehicle auxiliary heater and / or motor vehicle parking heater, characterized in that it comprises a device ( 10 ) for preheating liquid fuel according to any one of the preceding claims.