DE2037434A1 - Engine preheater - Google Patents

Engine preheater

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DE2037434A1
DE2037434A1 DE19702037434 DE2037434A DE2037434A1 DE 2037434 A1 DE2037434 A1 DE 2037434A1 DE 19702037434 DE19702037434 DE 19702037434 DE 2037434 A DE2037434 A DE 2037434A DE 2037434 A1 DE2037434 A1 DE 2037434A1
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air
preheater
chamber
combustion
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DE19702037434
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German (de)
Inventor
Herbert Henry Grosse Pointe Mich Henchel (V St A )
Original Assignee
Fletcher, George Alexander, Oshawa, Ontario (Kanada)
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Wick-Type Burners And Burners With Porous Materials (AREA)
  • Evaporation-Type Combustion Burners (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

Vorwärmer für einen MotorEngine preheater

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorwärmer für einen Motor und ist in Verbindung mit flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen (Diesel oder Benzin) verwendbar, die in Kraftfahrzeuge eingebaut sind, beispielsweise in Straßenfahrzeuge, im freien Gelände arbeitende Erdhubfahrzeuge oder andere Geräte. Durch einen derartigen Vorwärmer soll das Motorkühlmittel vorgewärmt werden, so daß ein normaler Motorstart bei kalter Witterung ermöglicht wird. Durch j einen derartigen Vorwärmer kommen die herkömmlichen Motor-Anwärm-The invention relates to a preheater for an engine and can be used in conjunction with liquid-cooled internal combustion engines (diesel or gasoline) installed in motor vehicles are, for example, in road vehicles, earth lifting vehicles working in open terrain or other devices. By such a Preheater, the engine coolant is to be preheated so that a normal engine start is possible in cold weather. By j such a preheater comes the conventional engine heating

zeiten in Fortfall, während denen die Motorleistung verhältnismäßig gering ist, und infolgedessen wirkt ein derartiger Vorwärmer der Luftverschmutzung entgegen und verringert die Brennstoffkosten. Außerdem brennt der Vorwärmer selbst äußerst rein und er- · zeugt keine merklichen Kohle- oder andersartige Rückstände.times in failure, during which the engine power is relatively low, and as a result, such a preheater counteracts air pollution and reduces fuel costs. In addition, the heater is burning itself clean and extremely ER · demonstrates no significant coal or other types of residues.

Erfindungsgemäß soll ein Vorwärmer der in den USA Patenten 3 072 176 und 3 234 928 beschriebenen Art verbessert werden, aufAccording to the invention, a preheater of the type described in U.S. Patents 3,072,176 and 3,234,928 is to be improved

die hiermit bezug genommen wird.which is hereby referred to.

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Obwohl der erfindungsgemäße Vorwärmer mit verschiedenen Brennstoffarten (oeispielsweise Benzin) betrieben werden kann, besteht ein Although the preheater according to the invention can be operated with different types of fuel (e.g. gasoline), there is a

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bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen Vorwärmers darin, daß er Diesel-Brennstoff jeglichen Gütegrates zu verdampfen und verdampften Diesel-Brennstoff zu verbrennen vermag, der beträchtliche Anteile (beispielsweise 20#) an öl enthält, das aus Gründen einer ' Schmierung der Motorzylinderwände normalerweise in handelsüblichen Diesel-Brennstoffen vorhanden ist. Es hat sich herausgestellt, da.3 ! es, falls derartige Diesel-Brennstoffe in zufriedenstellender Weise verbrannt werden sollen, erforderlich ist, den flüssigen Brennstoff zu verdampfen und die ölbestandteile zu trennen und zu entfernen. Diese ölbestandteile, die manchmal auch als "Sumpf" bezeichnet werden, sind schwerer als die übrigen Brennstoffbestandteile, und weder verbrennen noch verdampfen sie. Daher muß das öl • getrennt und entfernt werden, um eine ölansammlung im Vorwärmerizu verhindern, die ausreicht, die Verbrennung zu unterbrechen.significant advantage of the preheater according to the invention is that he Vaporize diesel fuel of any grade and burn vaporized diesel fuel, which is considerable (for example 20 #) of oil, which for the sake of a '' Lubrication of the engine cylinder walls normally in commercially available Diesel fuel is available. It turned out that.3! it if such diesel fuels in more satisfactory Way to be burned, it is necessary to evaporate the liquid fuel and the oil components to separate and to remove. These oil components, sometimes referred to as "sump" are heavier than the rest of the fuel and neither burn nor vaporize. Hence the oil • Separated and removed to prevent oil build-up in the preheater prevent sufficient to interrupt the combustion.

Um den flüssigen Brennstoff noch vollständiger zu verdampfen, ist der erfindungsgemäße Brenner derart ausgebildet, daß die Verbrennungswärme in der Brennstoff-Verbrennungszone konzentriert wird und daß in der Verbrennungszone eine Turbulenzbildung durch Verwendung von Temperaturunterschieden und Stoßwellen und ein hohes Ausmaß an Molekülaktivität erzeugt werden. Infolgedessen-tritt 4-n der Verbrennungszone eine einer Explosion ähnliche Aktivierung auf, die sich in einer hochenergetischen Molekularbewegung ausdrückt, was zu einer Verdampfung und vollständigen Verbrennung sämtlicher Stoffe bis auf die Destinations-"Sumpf"-Rückstände führt, die sich als Rückstände auf dem Boden der Brennkammer sammeln und ' ;In order to vaporize the liquid fuel even more completely, the burner of the invention is designed such that the heat of combustion is concentrated in the fuel combustion zone and that turbulence is generated in the combustion zone by the use of temperature differences and shock waves and a high level of molecular activity. As a result, an explosion-like activation occurs 4-n in the combustion zone, which is expressed in a high-energy molecular movement, which leads to the evaporation and complete combustion of all substances except for the destination "sump" residues, which are residues on the Collect the bottom of the combustion chamber and ';

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von dort während des Betriebs des erfindungsgemäßen Vorwärmers ständig abgezogen werden.from there during the operation of the preheater according to the invention constantly withdrawn.

Der erfindunt;sgemäße Verwärmer ist mit dem Motcr-Kühlmittelsystem in vorteilhafter Weise derart verbunden, daß ein selbsttätiger Umibul' des Kühlmittels durch das Motor-Kühlsystem geschaffen wird. Der Vorwärmer enthält einen vertikal verlaufenden Kühlmittel-Heiz- ::iantel, wobei der arr. oberen Ende des Heizmantels angeordnete Kühl-}nittelausla3 etwas niedriger als der Kühlmitteleinlaß des Motork'ihlsystems liegt und am unteren Ende des Heizmantels ein Kühlüiitteleinlaß vorgesehen ist. Ferner wird das Kühlmittel im KUhI-i:.ituel-Heizmantel zurückgehalten, so da3 eine äußerst hohe Erwär- VAXiU1: des Kühlmittels dadurch erzielt wird, da3 die Umwälzung des Kühlmittels durch den Kühlmittel-Heizmantel verzögert wird. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Verwärmer als transportable, angeschlossene Einheit ausgebildet, die in unmittelbarer Nähe des Motors oder in einem bestimmten Abstand von diesem angeordnet werden kann.The erfindun t; sgemäße Verwärmer is connected to the Motcr coolant system in an advantageous manner such that an automatic Umibul 'of the coolant is provided by the engine cooling system. The preheater contains a vertically running coolant heating jacket, the coolant outlet located at the top end of the heating jacket being slightly lower than the coolant inlet of the engine cooling system and a coolant inlet being provided at the lower end of the heating jacket. Further, the coolant in the kuhi-i is: .ituel heating mantle retained so da3 an extremely high heat up VAXiU 1: the cooling medium is achieved by da3 the circulation of the coolant is decelerated by the coolant heating mantle. The warmer according to the invention is preferably designed as a transportable, connected unit which can be arranged in the immediate vicinity of the motor or at a certain distance from it.

Die Größe, Form und Lage der das Brennergehäuse und die Brennkammer enthaltenden Einrichtung sind von großer Wichtigkeit. Der Brenner enthält eine längliche Wirbelkammer, die eine etwa birnenförmige Gestalt hat, wobei die Verbrennungsluft unter Druck in dieThe size, shape and location of the burner housing and the combustion chamber containing facility are of great importance. The burner contains an elongated vortex chamber that is roughly pear-shaped Has shape, with the combustion air under pressure in the

wirdwill

Wirbelkammer eingeführt/und in dieser ein besonderes Stromlinienbild erhält. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine neue und vorteilhafte Luftzufuhreinrichtung geschaffen.Vortex chamber introduced / and in this a special streamlined pattern receives. For this purpose, a new and advantageous air supply device created.

Das BrennergehSuse enthält eine Brennstoffschale von verhältnismäßig kleiner Qröße, in der eine im Verhältnis zu den bekanntenThe burner housing contains a fuel bowl of relatively small size, in the one in relation to the known ones

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Einrichtungen verhältnismäßig kleine Brennstoffmenge aufrechter*. halten wird. Beispielsweise werden bei der erfindungsgemäßen Ein richtung etwa 20 ecm Brennstoff in der Brennstoffschale gehalten, während bei den bekannten Einrichtungen Brennstoffschalen verwendet werden, deren Passungsvermögen bei etwa 60 ecm oder mehr Brennstoff liegt. Außerdem sind erfindungsgemäß die Brennstoffzufuhreinrichtung und die Brennschlußeinrichtung derart angeordnet, daß die Brennstoffschale sowohl während als auch nach der Brenndauer gefüllt bleibt. Zu diesem Zweck wird der Brennschluß in neuer und fortschrittlicher Weise durchgeführt.Facilities relatively small amount of fuel upright *. will hold. For example, about 20 ecm of fuel are kept in the fuel tray in the device according to the invention, while in the known devices fuel trays are used, the fit of about 60 ecm or more fuel lies. In addition, the fuel supply device is according to the invention and the flame-locking device is arranged such that the fuel bowl is filled both during and after the burning period remain. For this purpose, the burn closure is carried out in a new and advanced way.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor-Vorwärmer sind an dem einen Ende einer birnenförmigen Wirbelkammer zwei konzentrische Schirme angeordnet, die eine Brennkammer bilden, in der die Dieselbrennstoff Dämpfe mit einem von einen Gebläse her durch die Wirbelkammer geführten, erzwungenen Luftstrom vermischt werden, wobei die ölrückstände aus der Brennkammer längs eines zum anderen Ende der Wirbel-In the engine preheater according to the invention are at one end a pear-shaped swirl chamber two concentric screens are arranged, which form a combustion chamber in which the diesel fuel vapors are mixed with a forced air flow guided through the vortex chamber by a fan, with the oil residues from the combustion chamber along one to the other end of the vortex

kammer verlaufenden Strömungspfades zu einer Abzugeinrichtung geführt werden.Chamber running flow path led to a take-off device will.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden, beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt:Further advantages and features of the invention emerge from the claims and the following, exemplary description in FIG Connection with the drawings. It shows:

Pig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbei- , Spieles der Erfindung, .·Pig. 1 is a schematic side view of an embodiment, Game of invention,.

Pig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles der in Fig; I gezeigtenPig. FIG. 2 is a side view of part of the FIG. I shown

Einrichtung, JEstablishment, J

— ■ "5- l - ■ "5- l

ÖÖ9887/1524 'ÖÖ9887 / 1524 '

Pig. 3 eine weitere Seitenansicht eines Teiles der in Pig. I gezeigten Einrichtung,Pig. Figure 3 is another side view of part of the figure shown in Pig. I. facility shown,

j Fig. 4 eine teilweise geschnittene, vergrößerte Darstellungj FIG. 4 is a partially sectioned, enlarged illustration

eines Teiles der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung,a part of the device shown in Fig. 1,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Schnitts eines Teiles der erfindungsgemäßen Einrichtung längs der Linie 5-5 der Pig. 2, und5 shows a perspective illustration of a section of a Part of the device according to the invention along the line 5-5 of the Pig. 2, and

Fig. 6 die Aufsicht des in Pig. 4 gezeigten Teiles der erfindungsgemäßen Einrichtung längs der Linie 6-6. Fig. 6 is a plan view of the in Pig. 4 of the device according to the invention shown along the line 6-6.

j Gemäß Fig. 1 enthält der Vorwärmer eine elektrische Einheit 10, eine Luftzufuhreinrichtung 11, einen Brenner 12, einen Kamin-Wär.-j According to Fig. 1, the preheater contains an electrical unit 10, an air supply device 11, a burner 12, a chimney heat.

! metauscher 13, einen Kühlmittel-Heizmantel 14, eine Brennstoffan-! exchanger 13, a coolant heating jacket 14, a fuel

j lage 15 und eine Zeitgebereinrichtung 16, die alle auf einer geeigneten Tragvorrichtung l8 angeordnet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Vorwärmer als Einheit in einer Metall-j location 15 and a timer device 16, all on a suitable Carrying device l8 are arranged. In the preferred embodiment, the preheater is a unit in a metal

! box untergebracht, die 34 cm hoch, 25 cm breit und 19 cm tief ist, wobei nach außen Verbindungen für Ein- und Auslaßschläuche, einen 1 Batterieanschluß und Brennstoffpumpenleitungen vorgesehen sind.Die Brennstoffanlage 15 enthält eine Brennstoffpumpe 20, einen Schwimmerbehälter 22 und ein Absperrventil 24. Die Luftzufuhreinrichtung enthält ein radiales Schaufelgebläse 26 (Fig. 3), einen gedrosselten Lufteinlaß 28, ein Lufteinlaßsteuerventil 30, ein Solenoid 32 zur Betätigung des Lufteinlaß-Steuerventils und eine Luftzufuhrleitung 30. Der Brenner (Fig. 4) enthält ein Brennergehäuse 36,! box, which is 34 cm high, 25 cm wide and 19 cm deep, with connections to the outside for inlet and outlet hoses, a 1 Battery connection and fuel pump lines are provided Fuel system 15 contains a fuel pump 20, a float tank 22 and a shut-off valve 24. The air supply device contains a radial blade fan 26 (FIG. 3), a throttled one Air inlet 28, an air inlet control valve 30, a solenoid 32 for actuating the air inlet control valve, and an air supply line 30. The burner (Fig. 4) contains a burner housing 36,

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-6- 2037A3A-6- 2037A3A

an dem ein Kamin I3 befestigt ist. Der Kühlmittel-Heizmantel 14 umschließt den Kamin I3, welcher mit einer geeigneten Abgasleitung in Verbindung steht.to which a chimney I3 is attached. The coolant heating jacket 14 encloses the chimney I3, which is connected to a suitable exhaust pipe communicates.

Gemäß den Fign.4 bis 6 ist eine Wirbelkammer 42 im Brennergehäuse 36 vorgesehen, das ein kastenförmiges Bodenteil 43, das beispielsweise ein Aluminium-GuQteil sein kann, und eine Deckplatte 44 enthält. Das Brennergehäuse ist von länglicher Form und an dem einen Gehäuseende ist am Gehäuseboden eine nach unten hängende Brennstoffschale 46 vorgesehen. Der in der Brennstoffschale aufrechterhaltene Brennstoffspiegel ist durch die Linie 47 dargestellt. In der Deckplatte 44 ist unmittelbar über der BrennstoffschaIe 46 eine Brennkammer-Auslaßöffnung 48 angeordnet. Am Boden des der BrennstoffschaIe gegenüberliegenden Endes des Brennergehäuses ist ein Abzug 50 für die Brennstoffrückstände in Form eines lösbaren Gewindestopfens vorgesehen, der einen Strömungskanal aufweist, welcher vom Boden des Brennergehäuses zum unteren Ende des Stopfens verläuft. An dem der Brennstoffschale gegenüberliegenden Ende des Brennergehäuses verläuft eine Luftzufuhreinrichtung 52 durch die Deckplatte in das Brennergehäuse.According to FIGS. 4 to 6, there is a swirl chamber 42 in the burner housing 36 is provided, which has a box-shaped bottom part 43, for example may be an aluminum cast and includes a cover plate 44. The burner housing is elongated in shape and on one At the end of the housing, a downwardly hanging fuel bowl 46 is provided on the housing base. The one maintained in the fuel bowl Fuel level is represented by line 47. In the cover plate 44 is directly above the fuel bowl 46 a combustion chamber outlet port 48 is arranged. At the bottom of the end of the burner housing opposite the fuel bowl a vent 50 for the fuel residues is provided in the form of a detachable threaded plug which has a flow channel which runs from the bottom of the burner housing to the bottom of the plug. At the opposite end of the fuel tray An air supply device 52 extends through the burner housing Cover plate in the burner housing.

Die BrennstoffschaIe 46 ist im Querschnitt im wesentlichen zylindrisch ausgebildet (Fig. 6) und in beträchtlichem Abstand von der The fuel shell 46 is essentially cylindrical in cross section (FIG. 6) and at a considerable distance from the

j benachbarten Seitenwand 54 des Brennergehäuses angeordnet, wobeij adjacent side wall 54 of the burner housing arranged, wherein

' diese Seitenwand teilzylindrisch ausgebildet ist und konzentrisch zur Mitte 56 der BrennstoffschaIe verläuft. Die seitenwand 57 des anderen Gehäuseendes ist ebenfalls teilzylindrisch ausgebildet,'This side wall is partially cylindrical and concentric runs to the middle 56 of the fuel bowl. The side wall 57 of the the other end of the housing is also partially cylindrical,

hat jedoch einen geringeren Durchmesser als die seitenwand 54 und jhowever, has a smaller diameter than the side wall 54 and j

i ist mit dieser über Seitenwände 58,60 verbunden, die vom Luftein-i is connected to this via side walls 58, 60, which are

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lafiende des Gehäuses zu dem mit der Brennstoffschale versehenen . Ende des Gehäuses hin divergent verlaufen.lafiende of the housing to the one provided with the fuel tray. Divergent towards the end of the housing.

Eine Brennkammer 62 wird durch einen äußeren Brennschirm 66 gebildet, der fest in der Auslaßöffnung 48 der Deckplatte 44 angeordnet ist und von dieser Deckplatte 44 in das Brennergehäuse bis oberhylü der Brennst t - f.f schale hineinverläuft. Der ä ;ßere Brennschirm öd ir-t aus Metallblech oder dergleichen hergestellt und verläuft nach oben abgedichtet durch die Deckplatte 44. Der AuSendurchmesser des Brenn.schirmes 66 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des oberen Abschnittes der Brennschale, und das untere Ende des Brenn^chirmes 66 ist geringfügig (beispielsweise 1,5mm) unterhalu und innerhalb des Bodens des Brennergehäuses angeordnet, so da:B dazwischen ein Strömungsspalt 67 für die Rückstände gebildet wird. Der Schirm 66 ist zylinderforaiig ausgebildet und oildet abgesehen wn dein 1,5mm großen Spalt eine Verlängerung der Seitenwand 66 der Brennstoffschale 46 und begrenzt die darüberliegende Brennkammer 62. Ein zwischen der Bedenfläche 70 des Brennergehäuses und der Deckfläche 72 der Deckplatte liegender Abschnitt des Schirms 66 ist mit einer Vielzahl in; wesentlichen kreisförmiger Lufteinlaßlöcher 74, die in horizontalen und vertikalen Reihen gleichförmig verteilt sind, perforiert. Die obere Lochreihe ist jedoch um einen beträchtlichen Abstand von der Deckfläche 72 entfernt, so da3 der Schirm über eine Länge 76 (Fig. 5) nicht-perforiert ist, wodurch eine Ablenkfläche für die zugeführte Luft geschaffen und der einzige Strömungsmittel-Auslaßpfad aus der Brennkammer für die ausströmenden Gase und übrigen Verbrennungsprodukte begrenzt wird. Die untere Lochreihe liegt ebenfalls oberhalb der j -8-A combustion chamber 62 is formed by an outer burner shield 66 which is fixedly arranged in the outlet opening 48 of the cover plate 44 and extends from this cover plate 44 into the burner housing up to the top of the fuel shell. The outer burning shield is made of sheet metal or the like and runs through the cover plate 44 in a sealed manner at the top. The outer diameter of the burning shield 66 is slightly smaller than the diameter of the upper section of the brazier and the lower end of the burning pot Chirmes 66 is arranged slightly (for example 1.5 mm) below and within the bottom of the burner housing, so that: B a flow gap 67 is formed between them for the residues. The screen 66 is cylindrical and, apart from the 1.5 mm gap, forms an extension of the side wall 66 of the fuel tray 46 and delimits the combustion chamber 62 located above it with a variety in; substantially circular air inlet holes 74, which are uniformly distributed in horizontal and vertical rows, perforated. The upper row of holes is, however, a considerable distance from the top surface 72 so that the screen is imperforate for a length 76 (Fig. 5), thereby creating a baffle for the incoming air and the only fluid outlet path from the combustion chamber for the outflowing gases and other combustion products is limited. The lower row of holes is also above the j -8-

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Bodenfläche 70 der Wirbelkammer, wodurch eine Ablenkfläche für die zugeführte Luft gebildet wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbet spiel sind insgesamt 96 Lufteinlaßöffnungen von etwa 3,2 mm Durchmesser vorgesehen, die einen Mittelpunktsabstand von etwa 6,4 mm haben. Es wird angenommen, daß jede Zufuhröffnung innerhalb des Schirms als Venturidüse wirkt und eine stoßwellen-explosionsartige Wirkung erzeugt, da verhältnismäßig kalte, umgelenkte, verwirbelte Zufuhrluft auf der Außenseite des Schirms 66 in die verhältnismäßig heiße Brennkammer 62 auf der Innenseite des Schirms 66 einströmt. Infolgedessen ist die Temperatur auf der Außenseite des äußeren Brennschirms beträchtlich geringer als die Temperatur auf der Innenseite des Brennschirms.Bottom surface 70 of the vortex chamber, creating a deflection surface for the supplied air is formed. In the preferred embodiment bed game are a total of 96 air inlet openings of about 3.2 mm in diameter provided, which have a center-to-center distance of about 6.4 mm. It is believed that each feed port within the Umbrella acts as a Venturi nozzle and creates a shock wave-explosion-like effect, since relatively cold, deflected, swirled Supply air on the outside of the screen 66 flows into the relatively hot combustion chamber 62 on the inside of the screen 66. As a result, the temperature on the outside of the outer burning screen is considerably lower than the temperature on it the inside of the burning screen.

Konzentrisch innerhalb des äußeren Brennschirmes 66 ist ein im wesentlichen zylInderförmiger innerer Brennschirm 80 aus rostfreiem Drahtgeflecht angeordnet, der beispielsweise durch einen Stützring 82 auf einem Sitz 83 abgestützt ist. Die Unterkante 84 des Innenschirms liegt beträchtlich unter der Unterkante 85 des Außenschirms (Fig. 5) und unter dem Brennstoffpegel 47,so daß sie in den Brenn-) stoff eintaucht. Die Oberkante 86 des Innenschirms liegt etwas unterhalb der Mitte zwischen der Bodenfläche 70 des Gehäuses und der Deckfläche 72 der Deckplatte, so daß sie in der Verbrennungsflamme angeordnet ist und die Verbrennungswärme in gebündelter Form den oberen, mittleren Bereichen des Brennstoffs in der Brennstoff schale zuführt.Concentric within the outer burning shield 66 is a substantially Cylindrical inner burning screen 80 made of stainless Wire mesh is arranged, which is supported on a seat 83, for example by a support ring 82. The lower edge 84 of the inner screen lies well below the lower edge 85 of the outer screen (Fig. 5) and below the fuel level 47 so that they are in the fuel) dipped into the fabric. The upper edge 86 of the inner screen is slightly below the middle between the bottom surface 70 of the housing and of the top surface 72 of the top plate, so that it is arranged in the combustion flame and the heat of combustion in bundled Form the upper, middle areas of the fuel in the fuel bowl feeds.

Ein Brennstoffschalen-Einlaß 87 (Fig. 4) ist über eine Leitung 88 an das Absperrventil 24 angeschlossen und von dort über eine Lei-A fuel bowl inlet 87 (FIG. 4) is via line 88 connected to the shut-off valve 24 and from there via a line

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j tung 90 mit dem Schwimmerbehälter 22 und von dort über eine Leitungj device 90 with the float tank 22 and from there via a line

>! 92 mit der Brennstoffpumpe 20 verbunden, die mit einer geeigneten ! Brennstoff-Zufuhrleitung in Verbindung steht (s. Fig. 1). Der Vorwärmer arbeitet unabhängig von dem zugehörigen Motor, verwendet je-1 doch den gleichen Brennstoff wie der Motor, den er unmittelbar aus 1 dem Hauptbrennstofftank des Motors über eine getrennte Brennstoff-ί pumpe und Brennstoffleitung erhält. Dabei ist die Brennstoffschale 46 normalerweise ständig mit Brennstoff bis etwa zum Brennstoffpegel 47 gefüllt. Wenn der Vorwärmer abgeschaltet wird, wie dies weiter unten im einzelnen beschrieben wird, wird auch das Absperrven-> ! 92 connected to the fuel pump 20, which is connected to a suitable! Fuel supply line is in communication (see. Fig. 1). The preheater operates independently of the associated engine, used JE 1 but the same fuel as the engine, he directly from the fuel tank 1 to the main pump of the engine via a separate fuel ί and receives fuel line. The fuel tray 46 is normally always filled with fuel up to approximately the fuel level 47. When the preheater is switched off, as described in detail below, the shut-off valve is also

■ til 30 geschlossen, so daß das Feuer gedämpft wird und eine be-1 stimmte Brennstoffmenge in der Brennstoffschale 46 zurückbleibt.■ til 30 closed so that the fire is dampened and a be-1 correct amount of fuel remains in the fuel tray 46.

; Um den Vorwärmer in Gang zu setzen, ist einefelektrische Brennstoff-; To start the preheater, an electric fuel

1 heizung 94 in der BrennstoffschaIe 46 angeordnet, die den dort vor-I handenen Brennstoff erwärmt und verdampft, bis eine ausreichende1 heater 94 arranged in the fuel tray 46, which provides the there before-I existing fuel is heated and evaporated until sufficient

Wärmeentwicklung für eine selbständige Verbrennung erhalten wird. i Am Brennergehäuse 36 ist eine Brennstoff-Zündeinrichtung 96 be- ! festigt, die durch einen Schlitz 98 am unteren Ende des Außenschirms 66 verläuft, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.Heat generation for independent combustion is obtained. i On the burner housing 36 there is a fuel ignition device 96 ! solidified by a slot 98 at the lower end of the outer screen 66 runs as shown in FIG.

Die Verbrennungsluft-Zufuhreinrichtung ist mit einer Stromsteuerung versehen, die im Brennergehäuse ein besondeies Strömungsbild ausprägt. Die Stromsteuerung enthält eine senkrechte Einlaßleitung 28, deren Einlaß 97 durch ein vom Solenoid 32 betätigbares Ventil 30 ' geöffnet und verschlossen wird. In der Öffnungslage ist die Größe 1 der Lufteinlaßöffnung, die durch den Spalt zwischen dem Ventil 30 und dem oberen Ende der Leitung 28 begrenzt wird, derart einge-The combustion air supply device is provided with a current control which forms a special flow pattern in the burner housing. The flow control includes a vertical inlet line 28, the inlet 97 of which is opened and closed by a valve 30 'actuatable by the solenoid 32. In the open position, the size 1 of the air inlet opening, which is delimited by the gap between the valve 30 and the upper end of the line 28, is set in such a way.

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stellt, daß der Verbrennungsvorgang in der Verbrennungskammer auf die gewünschte Weise abläuft. Der Vorwärmer wird dadurch abgeschaltet, daß die Einlaßöffnung verschlossen und die Brennluftzufuhr abgesperrt wird, wodurch das Feuer erstickt wird and die erwünschte Brennstoffmenge in der Brennstoffschale 46 zurückbleibt, im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen, wo die Flamme noch ausbrennen kann.represents that the combustion process takes place in the combustion chamber proceeds the way you want. The preheater is switched off by closing the inlet opening and the supply of combustion air is shut off, thereby extinguishing the fire and leaving the desired amount of fuel in the fuel pan 46, in contrast to the known facilities where the flame can still burn out.

Die Einlaßleitung 28 steht mit einer Einlaßkammer IGO in Vernin- ^ dung, die seitlich am Gebläsegehäuse 102 angebracht ist. Das Gebläserad 26, das als Radiallaufrad mit Käfigwicklung ausgebildet ist, saugt die Luft mittig und in Axialrichtung aus der Kammer an und gibt sie in Radial- und Umfangsrichtung über einen nach ooen gebogenen Ausla;äkrümmer 104 in die Zufuhrleitung 34 ab. Ein Elektromotor 106 ist mit dem Gebläse antriebsschlüssig verbunden. : Die Leitung 34 ist in der Seitenansicht (Fig. 1) im wesentlichen U-förmig ausgebildet und enthält einen nach oben verlaufenden Kanalschenkel 108, einen Querabschnitt 110 und einen nach unten verlaufenden Kanalschenkel 112. Zur Verhinderung einer Dampfsperre ist eine Einrichtung in Form einer Luftleitung 113 vorgesehen, die den Luftkanal 112 mit dem Schwimmerbehälter 22 verbindet. Die Luftzufuhrkanäle und -öffnungen und das Gebläse sind derart angeordnet, daß sich an der Auslaßöffnung 114 (Fig. 4) des Schachtes 52 eine konsistente, glatte, verhältnismäßig nicht-turbulente Luftströmung einstellt.The inlet line 28 is connected to an inlet chamber IGO in Vernin- ^ dung, which is attached to the side of the fan housing 102. The fan wheel 26, which is designed as a radial impeller with cage winding is, sucks the air in the center and in the axial direction from the chamber and gives it in the radial and circumferential directions via one The curved outlet elbow 104 extends into the supply line 34. A Electric motor 106 is drivingly connected to the fan. : The line 34 is in the side view (Fig. 1) essentially U-shaped and contains an upwardly extending channel leg 108, a transverse section 110 and a downwardly extending Channel legs 112. To prevent a vapor barrier, a device in the form of an air line 113 is provided, which the Air duct 112 connects to the float tank 22. The air supply ducts and openings and the fan are arranged such that at the outlet opening 114 (FIG. 4) of the shaft 52 a consistent, smooth, relatively non-turbulent airflow adjusts.

Die Krümmung und Lage des Zufuhrschachtes sind so gewählt, daß ein sich drehender, ringförmiger Zufuhrluftstrom entsteht, derThe curvature and position of the feed chute are chosen so that a rotating, annular feed air flow is created

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im wesentlichen auf die Stirnwand 54 der Wirbelkammer gerichtet ist,. Da die Zufuhrluft an der Innenfläche des Zufuhrschachtes anhaftet, ißt die Stirnfläche lld des Zufuhrschachtes derart positioniert, da.i der obere Abschnitt des Luftringes zu dem oberhalb der eueren Luchreihe gelegenen, oberen Abschnitt des Schirmes 66 und der untere Abschnitt des Luftringes zu dem unteren, unterhalb der unteren Lcehreihe gelegenen Abschnitt des Schirmes b6 gerichtet, wird. Infolge dieser Anordnung wird verhindert, da,?, die Zufuhrluft unmittelbar aus der Wirbelkammer entweicht, und eine erwünschte Wirueibildun,: erzeugt.directed essentially at the end wall 54 of the vortex chamber is,. Since the supply air adheres to the inner surface of the supply duct, the end face lld of the feed chute is positioned in such a way that the upper section of the air ring corresponds to the one above the upper section of the screen 66 and the lower section of the air ring to the lower, below the section of the screen b6 located in the lower row, will. Due to this arrangement, the supply air is prevented from being? escapes directly from the vortex chamber, and a desired one Wirueibildun,: generated.

Der Luftzufuhrschacht ^2 (Fig. 2) lenkt die Luft in einem besonderen StronunpsbiId durch die Wirbelkammer 42 und ist in der Wirbel kammer in besonderer Weise angeordnet, wie dies nunmehr beschrieben wird. Gemäß Fig. 6 ist die Auslaßöffnung 114 mittig zwischen den benachbarten Seitenwänden 3.}, 60 des Gehäuses angeordnet und auf die Brennstoffschale 46 und die Schirme 66, 80 gerichtet. Die untere, hintere Fläche II6 (Fig. 4) des Zufuhrschachtes verläuft unter einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius und bildet eine verhältnismäßig lange, sanft gekrümmte Umlenkfläche. Die Stirnfläche 11,8 des Zufuhrschachtes ist nach oben und vcn den Brennschirmen fort schräg angestellt. Vorzugsweise ist der Luftzufuhrschacht an ,der Decke der Wirbelkammer befestigt und wird durdi eine (nicht gezeigte) Madenschraube gehaltert, die eine Verstellung der Lage der Auslaßöffnung gestattet. Der Schacht besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Kupferrohr und hat an seinem oberen Ende einen Außendurchmesser von 3,8 em und an seinem unteren Ende einen Innendurchmesser von 3,2 cm. An der Decke derThe air supply duct ^ 2 (Fig. 2) directs the air in a special way Flow through the vortex chamber 42 and is in the vortex chamber arranged in a special way, as will now be described. According to Fig. 6, the outlet opening 114 is centrally between the adjacent side walls 3.}, 60 of the housing and directed at the fuel bowl 46 and the screens 66, 80. The lower, rear surface II6 (Fig. 4) of the feed chute runs under a relatively large radius of curvature and forms a relatively long, gently curved deflection surface. the Front face 11.8 of the feed chute is upwards and vcn the Firing screens turned at an angle. Preferably, the air supply duct is attached to the ceiling of the vortex chamber and is Durdi a (not shown) grub screw held that an adjustment the location of the outlet opening allowed. The shaft consists of a substantially cylindrical copper pipe and has an outer diameter of 3.8 cm at its upper end and at its lower end has an inner diameter of 3.2 cm. On the ceiling of the

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Wirbelkammer ist das rückwärtige Ende des Schachtes von der benachbarten Gehäusewand um 1 cm entfernt, so daß die Luft dahinter vorbeiströmen kann. Das obere Ende der Auslaßöffnung 114 ist 4,4 cm vom Außenschirm 66 und das untere Ende ist 4,1 cm vom Außenschirm ; und 1,6 mm vom Gehäuseboden entfernt. Es wird angenommen, daß,wenn der Vorwärmer in Gang gesetzt ist und das Gebläse Luft durch den Zufuhrschacht 52 bläst, die Luft in der Wirbelkammer 42 ein Strömungsbild hat, das einen mittleren, durch die Pfeile 125, 126 dargestellten Strömungspfad des Zufuhrluft-Ringes aufweist, der von der Luftzufuhröffnung 114 zum äußeren Brennerschirm 66 verläuft, wodurch die unteren und oberen Abschnitte des Luftringes um den Brennerschirm umgelenkt werden, wie dies durch die Bezugszeichen 128 und 129 dargestellt ist, und gegen die Wandung 54 der Wirbelkammer (bei 130) gelenkt werden, wobei diese Wandung 54 eine Umlenkung der Luft um 18O° bewirkt (s. 138, 159). ^ie durch die Pfeile 134, 135, 136 und 137 dargestellt ist, wird die umgelenkte Luft längs der Seitenwände der Wirbelkammer nunmehr nach hinten und auf die näher gelegene Wandung 57 der Wirbelkammer getrieben, wo die Luft bsi 138i 139 wiederum um l80° abgelenkt wird. Infolgedessen stellt sich eine verwirbelnde Luftmasse ein, die sich in vielen Richtungen verdreht und umwälzt, d.h. Turbulenz, wobei ein Teil der Luft durch die Einlaßöffnungen 74 im äußeren Brennerschirm 66 gedrückt wird und dadurch die Brennkammer 62 mit Brennluft versorgt. Die Turbulenz verhindert, daß die Zufuhrluft zu schnell entweicht, so daß ; ein ausreichend große Luftmenge gehalten wird, die für jedes freie Atom Kohlenstoff zwei Atome saerstoff zur Verfügung stellt,so daß j sich Kohlendioxid (CO2) ergibt. Die Luftturbulenz gleicht auch Drehzahlschwankungen des Elektromotors aus, die bei einer schwache^Vortex chamber, the rear end of the shaft is 1 cm away from the adjacent housing wall, so that the air can flow past it. The upper end of the outlet port 114 is 4.4 cm from the outer screen 66 and the lower end is 4.1 cm from the outer screen; and 1.6 mm from the case back. It is believed that when the preheater is activated and the fan is blowing air through the supply duct 52, the air in the vortex chamber 42 will have a flow pattern having a central flow path of the supply air ring shown by arrows 125, 126 , which extends from the air supply opening 114 to the outer burner screen 66, whereby the lower and upper portions of the air ring are deflected around the burner screen, as shown by reference numerals 128 and 129, and are directed against the wall 54 of the vortex chamber (at 130) , this wall 54 causing the air to be deflected by 180 ° (see 138, 159). As shown by arrows 134, 135, 136 and 137, the deflected air is now driven backwards along the side walls of the vortex chamber and onto the closer wall 57 of the vortex chamber, where the air bsi 138-1139 is again deflected by 180 ° . As a result, a swirling air mass arises which rotates and circulates in many directions, ie turbulence, with part of the air being pressed through the inlet openings 74 in the outer burner shield 66 and thereby supplying the combustion chamber 62 with combustion air. The turbulence prevents the supply air from escaping too quickly, so that; a sufficiently large amount of air is kept that provides two atoms of oxygen for each free atom of carbon, so that j carbon dioxide (CO 2 ) results. The air turbulence also compensates for fluctuations in the speed of the electric motor, which occur with a weak ^

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Batterie auftreten können. Weiterhin stellt sich am Boden der Wiraelkammer ein Luftstrom ein, der zunächst von der Brennstoffschale fort in Richtung auf die ferner gelegene Wandung 54 und dann längs der Seitenwände der Wirbelkammer in Richtung der Pfeile 134, 135 zur näher gelegenen Wandung 57 strömt (Pig. 6).Battery can occur. Furthermore, the Wiraelkammer appears on the floor a stream of air, which first away from the fuel tray in the direction of the further located wall 54 and then longitudinally of the side walls of the vortex chamber in the direction of arrows 134, 135 flows to the closer wall 57 (Pig. 6).

Während des normalen Betriebs des Vorwärmers ist die Brennkammer 62 weißglühend, wobei die Verbrennungswärme mittig im und um den und oberhalb des Innenschirms 80 konzentriert wird, der normalerweise kirschrot gefärbt ist und als Wärmeübertragungseinrichtung dient, die eine hohe Temperatur im flüssigen Brennstoff der Brennstoff schale aufrechterhält und zu einer Dampf- und Flüssigkeitstropfenbildung führt, welche von der Oberfläche des Brennstoffs hochsteigen. Zwischen der Innen- und Außenfläche des äußeren Brennschirms 66 herrscht eine beträchtliche Temperatur- und Druckdifferenz, die dazu führt, daß die Wirbelluft die Brennkammer unter einen hohen Geschwindigkeit betritt und nach Art einer Stoßwelle auf die hochsteigenden Flüssigkeits- und Dampfpartikel einwirkt, so daß die plussigkeitspartlkel aufgebrochen und der Brennstoff vollständig in der Brennkammer verdampft wird. Die Wirbelkammer verteilt die verhältnismäßig kalte Zuluft um den Außenschirm und die Temperaturdifferenz zwischen der Brennkammer und der einströmenden Luft führt zu einer heftigen Bewegung der Brennstoffpartikel' und-dämpfe und bewirkt eine Rührung des übrigen, in der Brennstoffschale befindlichen Brennstoffs. Infolgedessen erhält ein Teil des in der Brennstoffschale befindlichen Brennstoffs eine derart hohe Geschwindigkeit, daß er den Oberflächenfilm des flüssigen Brenn- , Stoffs durchbricht und im gasförmigen Zustand aus der FlüssigkeitDuring normal operation of the preheater, the combustion chamber 62 is incandescent, with the heat of combustion being concentrated centrally in and around and above the inner screen 80, which is usually cherry red in color and serves as a heat transfer device that maintains a high temperature in the liquid fuel shell and leads to the formation of vapor and liquid droplets which rise from the surface of the fuel. There is a considerable difference in temperature and pressure between the inner and outer surfaces of the outer burning screen 66 , which means that the vortex air enters the combustion chamber at high speed and acts like a shock wave on the rising liquid and vapor particles, so that the plus particles broken up and the fuel is completely evaporated in the combustion chamber. The swirl chamber distributes the relatively cold supply air around the outer screen and the temperature difference between the combustion chamber and the inflowing air leads to a violent movement of the fuel particles and vapors and stirs the remaining fuel in the fuel tray. As a result, a part of the fuel located in the fuel tray receives such a high speed that it breaks through the surface film of the liquid fuel, substance and in the gaseous state from the liquid

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entweicht. Ein Teil des Brennstoffs wird in Form kleiner Flüssigkeitspartikel aus der Brennstoffoberfläche ausgetrieben, wobei diese Brennstoffpartikel beim Aufsteigen In die Brennkammer ver-escapes. Some of the fuel comes in the form of small liquid particles expelled from the fuel surface, these fuel particles being destroyed as they rise into the combustion chamber

dampfen. Die Verbrennungsprodukte werden durch die Auslaßöffnung 48 am oberen Ende des äußeren Brennerschirms In den Kamin 13 eingeführt, wobei die Wirbelkammer 42 und die Brennkammer 62 im übrigen abgedichtet sind, so daß sie jegliches unerwünschte Entweichen von Strömungsmittel längs anderer Strömungsmittelpfade verhindern.steam. The products of combustion are through the exhaust port 48 at the upper end of the outer burner screen inserted into the chimney 13, the swirl chamber 42 and the combustion chamber 62 are otherwise sealed so that they prevent any undesired escape prevent fluid along other fluid paths.

j Bei einem Vorwärmer dieser Art hat sich herausgestellt, daß das "Sumpf"-öl nicht verdampft wird und auf der Brennstoffoberfläche schwimmt und schließlich die Flamme erstickt, falls es nicht entfernt wird. Der "sumpf18-Anteil des Brennstoffs kann nicht verdampfen oder verbrennen, da die dazu erforderliche Verdampfungstemperatür höher liegt als die im Vorwärmer erreichte Temperatür.Beim Verdampfen des Brennstoffs werden die "sumpf"-Anteile durch Geschwindigkeitseinflüsse zur Oberfläche der Brennstoffschale mitgerissen. Einer der Hauptvorteile der Erfindung liegt In der Möglichkeit, daß die Rückstände abgeführt werden können, was durch den längs der Bodenfläche der Wirbelkammer von der BrennstoffschaIe zur Ab-With a preheater of this type, it has been found that the "sump" oil does not vaporize and floats on the surface of the fuel and eventually suffocates the flame if it is not removed. The "sump 18 " part of the fuel cannot evaporate or burn because the evaporation temperature required for this is higher than the temperature reached in the preheater. When the fuel is evaporated, the "sump" parts are carried along to the surface of the fuel tray by influences of speed. One of the main advantages of the invention lies in the possibility that the residues can be removed, which is caused by the

zugseinrichtung 50 verlaufenden Strömungspfad erreicht wird, wobei die "Sumpf"-Anteile über die Abzugseinrichtung 50 aus dem Brennergehäuse abgeführt werden. Infolge der Geschwindigkeitseinwirkungen in der Brennstoffschale werden die Rückstände über den Spalt 67 in die birnenförmige Wirbelkammer und gegen die benachbarte Wand 54 gedrückt, von wo sie die Wirbelluft längs der Seitenwände 58, 80 zur Rückwand 57 hin treibt. Unerwarteterwelse hat sich herausgestellt, daß die Abzugseinrichtung am wirksamsten arbeitet,, wennZugseinrichtung 50 extending flow path is achieved, wherein the "sump" parts via the extraction device 50 from the burner housing be discharged. As a result of the effects of speed in the fuel tray, the residues are over the gap 67 pressed into the pear-shaped vortex chamber and against the adjacent wall 54, from where the vortex air along the side walls 58, 80 to the rear wall 57 drives. Unexpected catfish has turned out that the trigger mechanism works most effectively, if

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sie von der BrennstoffschaIe um einen bestimmten Abstand entfernt und nicht, wie dies eigentlich zu erwarten wäre, in unmittelbarer Nähe der Brennstoffschale angeordnet ist. Bei dem gezeigten Ausführungebeispiel wird der von der Brennstoffschale zu der Auslaßöffnunp 50 führende Strömungsmittelpfad durch den Spalt 67 am unseren Ende des äußeren Brenners und durch die Bodenfläche 70 des Brennergehäuses gebildet, längs der die "Sumpft-Rückstande durch die Luft in der Wirbelkammer auf einem Strömungspfad befördert werden, der von der Brennstoffschale zur Wandung 54 und anschließend längs der Seitenwandungen 56, 60 zur Stirnwand 57 verläuft» wo sich die Rü kstände um die Auslaßöffnung 50 herum ansammeln u\d durch Absaugen durch die Auslaßöffnung entfernt werden. Diametral entgegengesetzt strömende Luft hält die Rückstände über der Auslaiöffnung, durch die· sie aus der Wirbelkammer ausströmen.away from the fuel bowl by a certain distance and not, as would actually be expected, in the immediate vicinity of the fuel tray. In the embodiment shown, the is from the fuel pan to the outlet opening 50 leading fluid path through gap 67 on ours End of the outer burner and through the bottom surface 70 of the Burner housing formed along which the "Sumpft residues through the air in the vortex chamber is conveyed on a flow path be that of the fuel tray to the wall 54 and then runs along the side walls 56, 60 to the end wall 57 » where the residue accumulates around the outlet port 50 u \ d can be removed by suction through the outlet opening. Air flowing in the opposite direction holds the residues over the outlet opening through which they flow out of the vortex chamber.

Die heißen Verbrennungsgase stronger« den Kamin I5 hinauf und über und um in senkrechter Richtung verstellbare Wärmetauschbleche I50 zu einer Abgasleitung 41. Eine Schraubverstellung I51 gestattet die erforderliche Verstellung des unteren Endes der Wärmetauschbleche gegenüber der Flamme, die vom Schirm 66 aus nach oben verläuft. Kühlmittel im Heizmantel 14 wird hierdurch erwärmt und sucht von dem Kühlmitteleinlaß I52 am Boden des Heizmantels zu dem Kühlmittelauslaß 154 am oberen Ende des Heizmantels aufzusteigen.Ein Thermostat 155 dient zur Temperaturermittlung des Kühlmittels und zur Steuerung des Vorwärmers. Der KühlmittelauslaS 154 des Heiz-The hot combustion gases stronger «up and over the chimney and around vertically adjustable heat exchanger plates I50 to an exhaust pipe 41. A screw adjustment I51 allows required adjustment of the lower end of the heat exchanger plates relative to the flame, which extends from the screen 66 upwards. Coolant in the heating jacket 14 is heated by this and is looking for the coolant inlet I52 at the bottom of the heating jacket to the coolant outlet 154 at the top of the heating jacket Thermostat 155 is used to determine the temperature of the coolant and to control the preheater. The coolant outlet 154 of the heating

; mantels ist über eine Drosselstelle 157 und durch eine Leitung 156 mit dem Motor-Kühlsystem I58 verbunden. An dem Kühlmittelein-I laß ist eine ähnliehe Drosselstelle 159 vorgesehen, die den Kühl-; mantels is via a throttle point 157 and through a pipe 156 connected to the engine cooling system I58. At the coolant inlet I Let a similar throttle point 159 is provided, which the cooling

j ■ -16-j ■ -16-

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BADORiGfNALBADORiGfNAL

, mittelstrom durch den Heizmantel steuert. Die Drosselstellen 157, "&. 159 führen zu einer Verzögerung des durch den Heizmantel führenden Kühlmittelstroms,wodurch sowohl eine höhere Kühlmitteltemperatur als auch eine höhere Heizmanteltemperatur aufrechterhalten wird. Der Einlaß ΙβΟ des Motor-KÜhlsystems liegt soweit oberhalb des Kühlmittelauslasses des Heizmantels, daß ein selbsttätiger Wärmeumlauf sichergestellt wird (bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Höhenunterschied 1,2 cm). Das Motor-KUhlsystem steht über eine Leitung Ιοί in unmittelbarer, offener Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaß 152 des Kühlmittel-Heizmantels, ohne daß mit Ausnahme der Drosselstelle dazwischenliegende Ventile oder dergleichen angeordnet sind, so daß der Kühlmittel-Heizmantel einen ' integralen Bestandteil des Motor-KÜhlsystems bildet und unmittelbar nach dem Inbetriebsetzen des Vorwärmers eine Umwälzung erhitzten Kühlmittels durch das Motor-Kühlsystem bewirkt., controls medium flow through the heating jacket. The throttling points 157, "&. 159 lead to a delay in the coolant flow passing through the heating jacket, which means that both a higher coolant temperature and a higher heating jacket temperature are maintained Heat circulation is ensured (in the embodiment shown, the difference in height is 1.2 cm). The engine cooling system is via a line Ιοί in direct, open fluid connection with the inlet 152 of the coolant heating jacket, without valves or the like in between, with the exception of the throttle point are arranged so that the coolant heating jacket forms an integral part of the engine cooling system and causes heated coolant to be circulated through the engine cooling system immediately after the preheater has been started up.

Bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel sind die Innendurchmesser : des Einlasses 152 und Auslasses 154 gleich groß (I3 mm), jedoch hat die Drosselstelle 157 am Auslaß einen größeren Durchmesser (11 mm) als die Drosselstelle 159 am Einlaß (10 mm). Der Unterschied in der Drosselstellengröße trägt dazu bei, sowohl einen Rückstrom zu verhindern als auch die strömung zu verzögern und den Druck zu erhöhen.In the preferred embodiment, the inside diameters are: of inlet 152 and outlet 154 of the same size (I3 mm), however the throttle point 157 at the outlet has a larger diameter (11 mm) than the throttle point 159 at the inlet (10 mm). The difference in restrictor size helps make both a To prevent backflow as well as to delay the flow and the Increase pressure.

Betriebsweise: . 'Operating mode:. '

Der erfindungsgemäße Vorwärmer ist insbesondere in Verbindung mit.1 Motoren verwendbar, die in handelsübliche Straßen fahrzeuge,abseiteThe preheater according to the invention is particularly in connection with. 1 engines that can be used in standard road vehicles, aside

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der 'Straße arbeitende Erdhubgeräte und stationäre Einrichtungen ein-] gebaut sind und als Kühlmittel anstelle von Wasser ein reines Gefrierschutzmittel verwenden. Obwohl Infolge von Kondensaten innerhalb des Wärmetauschers und des Brennergehäuses eine Eisbildung . auftreten kann, wenn die Umgebungstemperatur unter 1,60C absinkt, sorgt die Zündeinrichtung des erfindungsgemäßen Vorwärmers stets innerhalb der dafür zugelassenen Zeit für eine Zündung.earth-lifting equipment and stationary equipment are built into the street and use a pure antifreeze as a coolant instead of water. Although there is ice formation as a result of condensates inside the heat exchanger and the burner housing. can occur when the ambient temperature drops below 1.6 ° C., the ignition device of the preheater according to the invention always ensures ignition within the time permitted for this.

Während des Betriebs kann der erfindungsgemäße Vorwärmer durch den Zeitgeber 16 automatisch oder durch einen handbetätigbaren (nicht gezeigten) Startschalter in Gang gesetzt werden, wodurch eine gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Erregung des Brennstoffventil-Solendds 1β2, der Brennstoffpumpe 20, der Brennschalenheizung 94, der Zündeinrichtung 96, des Luftventil-Solenoids j52 und des Gebläses 26 über einen (nicht gezeigten) Steuerkreis^bewirkt wird, welcher in der elektrischen Anlage des· Fahrzeuges oder einer eigenen elektrischen Anlage enthalten ist. Bei dem augenblicklich bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der elektrische Strom für die Heizeinrichtung von der Fahrzeug- oder Motorbatterie geliefert. Der Strom wird von folgenden Baueinheiten benötigt: Elektromotor für das Gebläse, Solenoid des Luftventils, Solenoid des Brennstoff-Absperrventils, Brennstoffpumpe und Erregerspule zum Erregen der Zündkerze und der Heizeinrichtung. Die Zündkerze und die Heizeinrichtung arbeiten bei minus 17,7°C für etwa3 Minuten und bei minus 28,80C für etwa 5 bis 6 Minuten. Bei minus HiI0C beträgt der Stromverbrauch etwa 2,525 (bei 12 Volt) und 1,162 (bei 24 Volt) Ampere. In jedem Fall erwärmt die Heizeinrichtung 9^ den in der ;During operation, the preheater according to the invention can be started automatically by the timer 16 or by a manually operated starter switch (not shown), whereby a simultaneous or successive excitation of the fuel valve solenoid 1β2, the fuel pump 20, the brazier heater 94, the ignition device 96, of the air valve solenoid j52 and the fan 26 is effected via a control circuit (not shown) which is contained in the electrical system of the vehicle or its own electrical system. In the presently preferred embodiment, the electrical power for the heater is provided by the vehicle or engine battery. The power is required by the following components: electric motor for the blower, solenoid of the air valve, solenoid of the fuel shut-off valve, fuel pump and excitation coil to excite the spark plug and the heater. The spark plug and the heater operating at minus 17.7 ° C for about 3 minutes and at minus 28.8 0 C for about 5 to 6 minutes. At minus HiI 0 C the power consumption is around 2.525 (at 12 volts) and 1.162 (at 24 volts) amps. In any case, the heating device 9 ^ heats the in the;

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BrennstDffschale vorhandenen Brennstoff und veranlaßt die Brennstoffdärnpfe, in die Brennkammer 62 hochzusteigen, wo sie durch die Zündeinrichtung 96 gezündet werden. Nach wenigen Minuten Betriebszeit hat sich so viel Wärme aufgebaut, daß der Verbrennungsprozeß selbsttätig abläuft, wobei der Thermostat 155 dazu verwendet werden kann, die Heizeinrichtung und die zündeinrichtung abzuschalten. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt eine kontinuierliche Verdampfung und Verbrennung des Brennstoffes in der Brennstoffschale.Fuel bowl and causes the fuel bowls to climb up into the combustion chamber 62 where they are ignited by the igniter 96. After a few minutes of operation, so much heat has built up that the combustion process runs automatically, wherein the thermostat 155 can be used to switch off the heating device and the ignition device. Continuous evaporation occurs at this point and burning the fuel in the fuel bowl.

Durch den Brennstoff-Schwimmer-behälter wird ein konstanter Brennstoff pegel aufrechterhalten^ und die Brennluft wird, wie ooen beschrieben istj, unter Bruclc zugeführt. Das im Heizmantel befindliche Kühlmittel wird erhitst und ein selbsttätiger Wärmeumlauf in Gang • gesetzt, wobei das erhitzte Kühlmittel vom Auslaß des Kühlmittel-Heiznsantels zum Einlaß des Fahrzeug-Kühlsystems ^hochsteigt und '■■ das Kühlmittel troia Auslaß des Fahrzeug-Kühlsystems zum Einlaß des ■ Kühlmittel-Heismantels strömt» Während des Umlaufs des Kühlmittels wird das Kühlmittel allmählich erhitzt, bis in dem Fahrzeug-Kühl-ι systenfeineim wesentlichen gleichförmige Temperaturverteilung erreicht wird. Nunmehr wird der Vorwärmer entweder durch eine"thermostatische Steuereinrichtung automatisch oder von Hand abgeschaltet, in-dem das Solenoid des Luftventils entregt wird, so daß das Luftventil geschlossen und die Heisflamme gedämpft wird. Das Brennstoffventil wird ebenfalls verschlossen, so daß in der Brennstoffschale eine bestimmte Brennstoffmenge zurückbleibt, und die Brenn-: stoffpumpe wird abgeschaltet. Es sei darauf hingewiesen, daß die j genaue Theorie und/oder Betriebsweise der verschiedenen AbschnitteA constant fuel level is maintained by the fuel float tank and the combustion air is supplied under Bruclc, as described above. The coolant in the heating mantle is erhitst and set an automatic heat circulation in response • wherein the heated coolant from the outlet of the refrigerant Heiznsantels to the inlet of rises of the vehicle cooling system ^ and '■■ the coolant Troy outlet of the vehicle cooling system to the inlet of ■ Coolant heat jacket flows. During the circulation of the coolant, the coolant is gradually heated until a substantially uniform temperature distribution is achieved in the vehicle cooling system. The preheater is now switched off either automatically or by hand by a thermostatic control device, in which the solenoid of the air valve is de-energized so that the air valve is closed and the hot flame is dampened. The fuel valve is also closed so that a certain Fuel remains and the fuel pump is turned off It should be noted that the exact theory and / or mode of operation of the various sections

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!des erfinduni'sgeraäßen Vorwärmers derzeit noch nicht vollständig geklärt sind, und daß die hier gegebenen Erklärungen lediglich die erfinaurvsgeniäßen Vorteile verdeutlichen und keine genaue Theorie der Betriebsweise vermitteln sollen.! of the preheater according to the invention is not yet complete have been clarified, and that the explanations given here are merely the illustrate the advantages of the invention and not an exact theory should convey the operating mode.

Der erfindungsgemü3e Vorwärmer verfügt über ein selbsttätiges Wärme -Umlauf sy sten; das das Motor-Kühlmittel durch das Kühlsystem uei; M >t roloeks umwälzt. Der Vorwärmer enthält eine Brennetoff- -ehale und einen Kühlmittel-Heizmantel vcn 19 cm. Der Heizmantel He1-V zwischen einem Innenrohr mit einem Innendurchmesser von 6cm una tüne;:; Außenrohr mit einem Außendurehmesser von 8,25 cm. Der zwiix-hen diesen beiden Rohren liegende Heizmantel hat ein -Kühlmittel-Fassungsvermögen von etwa 0,6 Liter. Der Kühlmittelauslaß des.Vorwärmers muß lediglich etwa 1,3 cm tiefer als der Kühlmitteleinlaj des'Moterbloeks liegen, um einen selbsttätigen Kühlmittelu:;:lauf zu erhalten. Der Vorwärmer scann einige 30 cm vom Motor entfernt angeordnet werden.The preheater according to the invention has an automatic heat circulation system; that the engine coolant through the cooling system uei; M> t roloeks circulates. The preheater contains a fuel tube and a coolant heating jacket of 19 cm. The heating jacket He 1 -V between an inner tube with an inner diameter of 6cm una tüne;:; Outer tube with an outer diameter of 8.25 cm. The heating jacket between these two pipes has a coolant capacity of about 0.6 liters. The coolant outlet of the preheater only needs to be about 1.3 cm lower than the coolant inlet of the engine block in order to obtain an automatic coolant flow. The preheater can be placed a few 30 cm away from the engine.

Die Vcrwärmer-Ausgangstemperatur steigt in weniger als 10 Minuten nach der Zündung von -17,7 auf <j6CC an, und diese Temperatur bleibt ucer eine Zeitdauer konstant, die erforderlich ist, das Kühlmittel in dem Mctorblock-Kühlsystem aufdie normale Betriebstemperatur zu bringen. Diese Zeit hängt von dem Fassungsvermögen des Motor-Kühlsystems (das beispielsweise zwischen 15 und 30 Liter liegen kann) sowie der Umgebungstemperatur und der Windgeschwindigkeit ab.The heater outlet temperature rises from -17.7 to < 6 C C in less than 10 minutes after ignition and this temperature remains constant for the amount of time required to bring the coolant in the Mctorblock cooling system to normal operating temperature . This time depends on the capacity of the engine cooling system (which can be between 15 and 30 liters, for example) as well as the ambient temperature and the wind speed.

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Claims (1)

Patentanwälte . Dr. Ing. H. NegendankPatent attorneys. Dr. Ing.H. Negendank Dipl. Ing. H. Hauck Dipl. Phys. W. Schmilz • MUndKNt1S,Mo«arfstr.23 George Alexander Fletcher M. säe«» Dipl. Ing. H. Hauck Dipl. Phys. W. Schmilz • MUndKNt1S, Mo «arfstr. 23 George Alexander Fletcher M. säe« » Farewell Avenue 27, Juli 197027 Farewell Avenue, July 1970 Oshawa, Ontario, Canada Anwaltsakte M-1279 Oshawa, Ontario, Canada Attorney File M-1279 PatentansprücheClaims .^Vorwärmer für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Brennstoffschale (46), eine oberhalb der Brennstoffschale angeordnete Brennkammer (62), eine die Brennkammer (62) und die Brennstoffschale (46) umschließende Wirbelkammer (42) und eine von der Brennkammer (62) und der Brennstoffschale (46) im Abstand in der Wirbelkammer angeordnete Luftzufuhreinrichtung (52) zur Zu-· fuhr einer erzwungenen Luftströmung.. ^ Preheater for an engine, characterized by a fuel bowl (46), a combustion chamber (62) arranged above the fuel tray, a combustion chamber (62) and the fuel tray (46) surrounding swirl chamber (42) and one of the combustion chamber (62) and the fuel tray (46) at a distance in the air supply device (52) arranged in the vortex chamber for supplying a forced air flow. 2. Vorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wirbelkammer (42) eine Abzugeinrichtung (50) zum Entfernen der Brennstoffrückstände vorgesehen ist»2. Preheater according to claim 1, characterized in that in the swirl chamber (42) a trigger device (50) for removing the Fuel residue is provided » 3. Vorwärmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- j zugeinrichtung (50) in derVlrbelkanuner (42) entgegengesetzt zu der Brennstoffschale (46) und der Brennkammer -(62) unterhalb ■! der Luftzufuhreinrichtung (52) angeordnet ist.3. preheater according to claim 2, characterized in that the Ab- j pulling device (50) in theVlrbelkanuner (42) opposite to the fuel tray (46) and the combustion chamber - (62) underneath ■! the air supply device (52) is arranged. 4. Vorwärmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-4. Preheater according to one of the preceding claims, characterized in that -21--21- 009887/1524009887/1524 kennzeichnet, daß die Wirbelkammer (42) eine längliche Form hat und die Luftzufuhreinrichtung (52) am einen Ende und die Brennstoff schale (46) und die Brennkammer (62) am anderen Ende der Wirbelkammer (42) angeordnet sind.indicates that the swirl chamber (42) has an elongated shape and the air supply device (52) at one end and the fuel bowl (46) and the combustion chamber (62) at the other end of the Vortex chamber (42) are arranged. 5. Vorwärmer nach einem der vorhersehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (42) eine geschlossene Luftkammer ist, und daß die Luftzufuhreinrichtung einen in die Luft*· kammer (42) mündenden, verschließbaren Lufteinlaßkanal (28,34) zur Zufuhr von Brennluft sowie eine Ventileinrichtung (30,52) enthält, bei deren Betätigung der Lufteinlaßkanal verschlossen ist und ein Brennschluß eintritt, bei dem Brennstoff in der Brennstoffschale (46) zurückbleibt.5. Preheater according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl chamber (42) is a closed air chamber is, and that the air supply device is in the air * Chamber (42) opening, closable air inlet channel (28,34) for the supply of combustion air and a valve device (30,52) contains, when actuated, the air inlet duct is closed and a flame-out occurs in which fuel remains in the fuel tray (46). 6. Vorwärmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzufuhreinrichtung (28,34,52) ein Gebläse (26) zum Einblasen von Luft in die Brennkammer (62) zugeordnet ist und die Luftzufuhreinrichtung einen unmittelbar am Gebläse (26) angeordneten, senkrecht verlaufenden ersten Kanalabschnitt (108), einen unmittelbar an der Wirbelkammer (42) angeordneten, senkrecht verlaufenden zweiten Kanalbschnitt (112) und einen zwischen diesen angeordneten, mittleren Verbindungsabschnitt (110) enthält, wodurch ein im wesentlichen U-förmiger iströmungspfad gebildet wird.6. Preheater according to one of the preceding claims, characterized in that that the air supply device (28,34,52) is assigned a fan (26) for blowing air into the combustion chamber (62) and the air supply device has a vertically extending first duct section (108) arranged directly on the fan (26), and a first channel section (108) arranged directly on the swirl chamber (42), perpendicularly extending second channel section (112) and a central connecting section (110) arranged between these, whereby a substantially U-shaped actual flow path is formed. 7. Vorwärmer nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen gebogenen Krümmer (52), durch den die Luftzufuhreinrichtung (34) mit der Wirbelkammer (42) verbunden und die Brennkammer (62) mit einem7. preheater according to claim 6, characterized by a curved Elbow (52) through which the air supply device (34) with the Vortex chamber (42) connected and the combustion chamber (62) with a -22--22- ""009887/1524"" 009887/1524 Luftstrom angeströmt ist, dessen Strömungspfade im wesentlichen Air flow has flowed against it, its flow paths essentially ; quer zur Längsachse der Brennstoffschale (42) und der Brennkam- ; transversely to the longitudinal axis of the fuel tray (42) and the combustion chamber mer (62) verlaufen.mer (62) run. j -j - ι .ι. ι . ■ ■ ■ _ι. ■ ■ ■ _ 18. Vorwärmer, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch ein mit einer Auslaßöffnung (48) für die Verbrennungsprodukte und einer Einlaßöffnung (114) für die Brennluft versehenes, im übrigen geschlossenes Brennergehäuse (36)., einen äußeren,,-perforierten, zylindrischen Schirm (66), der in der Auslaßöffnung18. Preheater, in particular according to claim 1, characterized by one with an outlet opening (48) for the combustion products and an inlet opening (114) for the combustion air, im remaining closed burner housing (36)., an outer ,, - perforated, cylindrical screen (66) in the outlet opening er
angeordnet ist und im Bren^fgehäuse bis unmittelbar neben den Gehäuseboden (70) verläufts eine an eine Brennstoffquelle angeschlossene, unterhalb des perforierten Schirms (66) angeord-, nete Brennstoffschale (46), einesi in der Brennstoffschale (46) angeordneten,, inneren^ perforierten, zylindrischen Schirm (8O)1, der innerhalb des. äußeren Schirms (66) nach oben verläuft und unterhalb des? Gahäuseoberwand (72) endete eine durch die beiden Schirme (66e80) begrenzte Brennkammer (62) und ein an die Einlaßöffnung (114) angeschlossenes Gebläse (26), das kalte Brennluft auf und durch den perforierten„ äußeren Schirm (66) und in
he
is arranged and fgehäuse in Bren ^ extends to immediately adjacent the housing bottom (70) s a connected to a fuel source, angeord- below the perforated screen (66), designated fuel tray (46), Einesi in the fuel bowl (46) arranged ,, inner ^ perforated, cylindrical screen (8O) 1 , which runs upwards inside the outer screen (66) and below the? Gahäusoberwand (72) ended by a combustion chamber (62) bounded by the two screens (66 e 80) and a fan (26) connected to the inlet opening (114), the cold combustion air on and through the perforated "outer screen (66) and in
; die Brennkammer (62) bläst und eine Zone hoher Molekularafctivi·= i; the combustion chamber (62) blows and a zone of high molecular activity = i ! tat erzeugt,, wodurch der Brennstoff in der Brennkammer-vollstan-= j dig verdampft.! tat generated ,, whereby the fuel in the combustion chamber -completely = j dig evaporates. j 9. Vorwärmer nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Wirbelkammer (42) zur Erzeugung eines von der Brennstoffschale (46) am Boden des Brennergehäuses (jj6-) entlang führenden Stroms von Brennstoffrückständen und eine im Strömungspfad der Brennst of frückstände im Brennergehäuse 06) vorgesehene Abzugeinrichtungj 9. preheater according to claim 8, characterized by a swirl chamber (42) for generating one of the fuel shell (46) at the bottom of the burner housing (jj6-) along leading flow of fuel residues and one in the flow path of the fuel residues in the burner housing 06) provided Deduction device ßAÖßAÖ (bO), die mit.Abstand zur Brennstoffschale (46) angeordnet ist
und Brennetoffrückstände aus der Brennstoffschale (46) entfernt,
(bO), which is arranged at a distance from the fuel tray (46)
and removing fuel residues from the fuel tray (46),
10.■Vorwärmer, insoesondere nach Anspruch 1, für eine Brennkraftmaschine rr.it einem Kühlsystem, gekennzeichnet durch ein Brenneri-ehäüse (36), einen am Brennergehäuse angeordneten Wärmetauscher (15), einen den Wärmetauscher umschließenden Kühlmittel-Heizman-.el (14), einen KUhlmitteleinlaß (152) und -auslas (154), die
den Heizmantel (14) mit dem Motor-KUhlsystem (158) verbinden,
und in den: Kin- und Auslaß angeordnete Drosselstellen (157,159), die den Kühlmittelstrom durch den Heizmantel (14) drosseln und
dadurch die Temperatur des Kühlmittels im Wasser-Heizmantel (14) und die Temperatur des Vorwärmers erhöhen.
10. ■ Preheater, in particular according to claim 1, for an internal combustion engine with a cooling system, characterized by a burner housing (36), a heat exchanger (15) arranged on the burner housing, a coolant heating jacket (14) surrounding the heat exchanger ), a coolant inlet (152) and outlet (154), the
connect the heating jacket (14) to the engine cooling system (158),
and in the: Kin- and outlet arranged throttling points (157,159) which throttle the flow of coolant through the heating jacket (14) and
thereby increasing the temperature of the coolant in the water heating jacket (14) and the temperature of the preheater.
11. Vorwärmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der11. preheater according to claim 10, characterized in that the Auslaß (154) unterhalb des Einlasses (I60) des Kühlsystems (158) angeordnet- und dadurch ein Wärme-Umlaufsystern geschaffen ist.Outlet (154) below the inlet (I60) of the cooling system (158) arranged and thereby a heat circulation system is created. BADOBIGINAL 009887/1524BADOBIGINAL 009887/1524 aitait Leer seifeEmpty soap
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