DE3302551A1 - Heating device - Google Patents
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Description
L 66 P 286L 66 P 286
Anmelder: LUCAS INDUSTRIES PLC, Applicant: LUCAS INDUSTRIES PLC,
Great King Street, Birmingham B 19 2XF, EnglandGreat King Street, Birmingham B 19 2XF, England
Erfindung: Heizvorrichtung Invention: heating device
Beschreibung: Description :
Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung für Flüssigkeiten und insbesondere, aber nicht ausschließlich, für flüssige Kraftstoffe für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung.The invention relates to a heating device for liquids and in particular, but not exclusively, for liquid fuels for internal combustion engines with internal combustion.
Flüssige Kraftstoffe sind aus einer Reihe von Bestandteilen zusammengesetzt, die bei normalen Temperaturen flüssig sind, bei entsprechend niedrigen Temperaturen jedoch teilweise sogar eingefrieren können. Die gefrorenen Bestandteile des Kraftstoffes können das Kraftstoffsystem insbesondere von Dieselmotoren zum Erliegen bringen, weil in das Kraftstoffversorgungssystem Filter eingebaut sind, um Schmutzbestandteiie zurückzuhalten, die bei Dieselmotoren die Arbeitsflächen der Einspritzpumpen zerstören könnten. In diesen Fällen werden in gleicher Weise wie Schmutzpartikel gefrorene Kraftstoffpartikel zurückgehalten, sie können die Filter zusetzen, die Kraftstoffzuführung zum Motor unterbrechen und deren Fehlen den Kraftstoff weniger brauchbar macht.Liquid fuels are made up of a number of components which are liquid at normal temperatures, at correspondingly low temperatures however, it can sometimes even freeze. The frozen components of the fuel can affect the fuel system, especially of diesel engines stop because filters are built into the fuel supply system to hold back debris from the working surfaces of diesel engines the injection pumps could destroy. In these cases, frozen fuel particles are retained in the same way as dirt particles, they can clog the filters, cut off the fuel supply to the engine, and the absence of which makes the fuel less usable.
26. Januar 1983 - 2 -January 26, 1983 - 2 -
Bekannt ist in diesem Zusammenhang die Anwendung elektrisch betriebener Heizvorrichtungen, die den Kraftstoff aufheizen. Eine solche Vorrichtung ist in der US-PS 4091265 beschrieben. Dabei ist die Heizvorrichtung in einer Kammer angeordnet, durch die der Kraftstoff auf seinem Weg zum Kraftstoff-Filter hindurchgeführt wird. Diese vorbekannte Heizvorrichtung schließt eine Heizeinheit ein, die ein Widerstandspaar aufweist, in dem ein größerer Teil der ■elektrischen Energie vernichtet wird, wobei ein Paar Leistungstransistoren den Stromfluß in den Widerständen steuert. Zusätzlich sind der Einheit Steuertransistoren und eine auf Temperaturen ansprechende Vorrichtung zugeordnet. Die verschiedenen Komponenten tauchen in den durch die Kammer geführten Kraftstoff ein.In this context, the use of electrically operated ones is known Heating devices that heat up the fuel. Such a device is described in US Pat. No. 4,091,265. The heating device is in a chamber arranged through which the fuel is passed on its way to the fuel filter. This previously known heating device includes a heating unit one, which has a pair of resistors in which a larger part of the ■ electrical energy is destroyed using a pair of power transistors Controls current flow in the resistors. In addition, the unit has control transistors and associated with a temperature responsive device. The various components are immersed in the one passed through the chamber Fuel a.
Ein Nachteil derartiger Vorrichtungen ist es, daß die Oberflächenbereiche der beheizten Komponenten sehr klein sind und deshalb die Temperatur der Komponenten ziemlich hoch sein muß, um ein rasches Aufheizen des Kraftstoffes zu erreichen. Das wiederum kann dazu führen, daß bei von Kraftstoff entleerter Kammer die Komponentenoberflächen unzulässig überhitzt und zerstört werden. Ein weiterer Nachteil ist der unmittelbare Kontakt zwischen dem Kraftstoff und den elektrischen Komponenten, was eine Anfertigung dieser Komponenten aus entsprechend widerstandsähigem und demzufolge teuerem Material bedingt. Dabei muß nicht nur die Aggresivität des Kraftstoffes selbst sondern auch die seiner Verunreinigungen, beispielsweise Wasser, berücksichtigt werden.A disadvantage of such devices is that the surface areas of the heated components are very small and therefore the temperature of the components must be quite high in order to heat up the fuel quickly to reach. This in turn can lead to the component surfaces being impermissibly overheated and destroyed when the chamber is empty of fuel. Another disadvantage is the direct contact between the fuel and the electrical components, which means that these components are made from correspondingly resistant and therefore expensive material. It must not only be the aggressiveness of the fuel itself but also the its impurities, such as water, are taken into account.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer unter diesem Gesichtspunkt in einfacher Weise verbesserten gattungsgemäßen Vorrichtung.The object of the invention is to provide one from this point of view in simply improved generic device.
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26. Januar 1983 - 3 -January 26, 1983 - 3 -
Gemäß der Erfindung enthält eine Heizvorrichtung für Flüssigkeiten einen Metallblock mit einer im wesentlichen ebenen Fläche, einen Strömungskanal für die Flüssigkeit, die geheizt werden soll, der zumindest teilweise in dem Metallblock gebildet ist, ein flächiges elektrisches Heizelement auf einer elektrisch isolierenden Stützplatte, eine Befestigungsplatte und Mittel zum Befestigen der Befestigungsplatte an dem Metallblock mit der Isolierplatte.According to the invention, a heating device for liquids includes a Metal block with a substantially flat surface, a flow channel for the liquid to be heated, which is at least partially in the Metal block is formed, a flat electrical heating element on an electrically insulating support plate, a mounting plate and means for Attach the mounting plate to the metal block with the insulating plate.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.An embodiment of a heating device according to the invention is shown below described in more detail with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Fig.l eine erfindungsgemäße Vorrichtung als perspektivische Explosionsdarstellung, Fig.l a device according to the invention as a perspective exploded view,
Fig.2 ein Teil der in Fig.l dargestellten Vorrichtung als Ansicht auf seine eine Fläche,Fig.2 shows a part of the device shown in Fig.l as a view of its one Area,
Fig.3 in einer Fig.2 entsprechenden Darstellung ein anderes Teil der in Fig.l dargestellten Vorrichtung,3 in a representation corresponding to FIG. 2, another part of the in Fig.l device shown,
Fig.4 einen Teil der in Fig.l dargestellten Vorrichtung teils als Ansicht, teils als Schnitt,4 shows a part of the device shown in Fig.l partly as a view, partly as a cut,
Fig.5 in einer Fig.2 entsprechenden Darstellung ein Teil der Vorrichtung gemäß Fig.l,FIG. 5 shows a part of the device according to FIG Fig.l,
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26. Januar 1983 - 4 -January 26, 1983 - 4 -
Fig.6 ein elektrisches Schaltdiagramm zur Darstellung einer Möglichkeit der Verbindung der Vorrichtung mit einem elektromotorischen System, und6 is an electrical circuit diagram to illustrate a possibility of Connection of the device to an electromotive system, and
Fig.7 in einer Fig.3 entsprechenden Darstellung eine alternative Ausführungsform. 7 shows an alternative embodiment in a representation corresponding to FIG.
Gemäß Fig.l bis 5 der Zeichnung ist die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Sie weist einen Block aus zwei rechteckigen Metallplatten beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung auf. Die beiden einander zugekehrten Flächen der Platten 11 sind durch eine Dichtungsscheibe 12 voneinander getrennt. Die Dichtungsscheibe 12 besteht aus einem Material, das widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und die zu erhitzende Flüssigkeit ist. In den einander zugekehrten Flächen der beiden Platten 11 ist gemäß Fig.3 je ein Teil eines mit 13 bezeichneten Strömungskanales angeordnet. Das eine Ende jedes langgestreckten Teiles des Strömungskanales ist. mit einer Durchgangsöffnung 14 verbunden. Das jeweils andere Kanalteilende endet kurz vor einer weiteren Durchgangsöffnung 14A. Beide Strömungskanalteile sind mittels einer Strömungsöffnung 15 in der Dichtungsscheibe 12 miteinander verbunden. Den Öffnungen 14,.14A in den Metallplatten 11 entsprechen Öffnungen sind in der Dichtungsscheibe 12 angeordnet, wobei die Öffnungen in entsprechender Zuordnung gleichachsig zueinander angeordnet, die Querschnitte der Öffnungen in der Dichtungsscheibe 12 jedoch kleiner sind, als die Querschnitte der Öffnungen in den Metallplatten 11. Die Öffnungen 14 in den Metallplatten 11, die mit den Strömungskanalteilen in Verbindung stehen, nehmen einen Zapfen 16 auf. Der Zapfen 16 hat die Form eines zylindrischen Bolzens mit einem hexagonalen KopfAccording to FIGS. 1 to 5 of the drawing, the device is labeled 10 in its entirety designated. It has a block of two rectangular metal plates for example made of an aluminum alloy. The two mutually facing surfaces of the plates 11 are separated from one another by a sealing washer 12. The sealing washer 12 is made of a material that is resistant to high temperatures and the liquid to be heated. In the facing surfaces of the two plates 11 is a part according to FIG a flow channel designated by 13 is arranged. One end of each elongated portion of the flow channel is. with a through opening 14 tied together. The other end of the channel part ends shortly before a further through opening 14A. Both flow channel parts are connected to one another by means of a flow opening 15 in the sealing disk 12. The openings 14, .14A in the metal plates 11 correspond to openings in the sealing washer 12 arranged, the openings being arranged coaxially to one another in a corresponding assignment, the cross-sections of the openings in the Sealing washer 12, however, are smaller than the cross sections of the openings in the metal plates 11. The openings 14 in the metal plates 11, which with the Flow channel parts are in connection, take a pin 16 on. The pin 16 is in the form of a cylindrical bolt with a hexagonal head
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und einem Gewindeabschnitt, der im Betrieb mit einem entsprechenden Innengewinde beispielsweise eines Filtergehäuses oder einer entsprechenden Montageeinheit zusammenwirkt. Zwischen seinen Enden ist der Bolzen des Zapfens mit einem Bund 17 größeren Durchmessers versehen, der im Einbauzustand im Zusammenwirken mit dem Rand der entsprechenden Öffnung in der Dichtungsscheibe 12 eine Dichtung bildet. Von den einander entgegengesetzten Enden des Bolzens aus ragen Blindbohrungen in diesen hinein, die zu beiden Seiten des Bundes 17 in den Außenumfang des Bolzens münden. Die Blindbohrungen sind während des Betriebes mit der Kraftstoffzuführung zum Filter verbunden mit dem Ergebnis, daß ein Kraftstoff-Fluß durch den Teil des Strömungskanles 13 in einer Platteil, die Öffnung 15 in der Dichtungsscheibe 12 und den Teil.des Strömungskanales 13 in der anderen Platte erfolgt.. Während des Betriebes ist ein dem Zapfen 16 im wesentlichen entsprechender Zapfen in die anderen Öffungen 14A der Platten 11 und die entsprechende Öffnung in der Dichtungsscheibe 12 eingeführt, jedoch in einer durchaus üblichen Weise und nur zum Zusammenhalten der beiden Platten 11 und der Dichtungsscheibe 12.and a threaded section which, in operation, has a corresponding internal thread for example a filter housing or a corresponding assembly unit cooperates. Between its ends is the pin of the pin with a collar 17 of larger diameter is provided which, in the installed state, interacts with the edge of the corresponding opening in the sealing washer 12 forms a seal. From the opposite ends of the bolt, blind bores protrude into this, which are on both sides of the Federal 17 open into the outer circumference of the bolt. The blind holes are connected to the fuel supply to the filter during operation the result that a fuel flow through the part of the flow channel 13 in a Platteil, the opening 15 in the sealing washer 12 and the Teil.des Flow channel 13 takes place in the other plate .. During operation is a the pin 16 substantially corresponding pin into the other openings 14A of the plates 11 and the corresponding opening in the sealing washer 12, but in a perfectly customary manner and only to hold the two plates 11 and the sealing washer 12 together.
Eine modifizierte Ausführung der Metallplatten ist in Fig.7 dargestellt, wo die dargestellte der beiden Metallplatten mit 40 bezeichnet ist. Bei dieser Ausführungsform hat der Strömungskanal 41 eine etwas abgewandelte Ausführungsform. Der wesentliche Unterschied gegenüber der Ausführungsform von Fig.3 ist, daß beide Enden des Strömungskanales mit den Öffnungen 14 in Verbindung stehen. Bei diesem Beispiel weist demgegenüber die Dichtungsscheibe eine der Öffnung 15 entsprechende Öffnung nicht auf. Ein dem vorherigen Ausführungsbeispiel entsprechender Strömungsmittelfluß kann dabei dadurchA modified version of the metal plates is shown in Fig.7, where the The illustrated one of the two metal plates is designated by 40. In this embodiment, the flow channel 41 has a somewhat modified embodiment. The main difference compared to the embodiment of Figure 3 is that both ends of the flow channel with the openings 14 in Connected. In contrast, in this example the sealing washer does not have an opening corresponding to the opening 15. One to the previous one Embodiment corresponding fluid flow can thereby
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erreicht werden, daß ein Zapfen 16 in einem Paar der Öffnungen 14 und ein Zapfen im anderen Paar der Öffnungen 14 eingesetzt ist, der einen Abschnitt aufweist, zwischen dem und der Kante der Öffnung der Dichtungsscheibe ein radiales Spiel vorgesehen ist. Diese Art des Strömungsmittelflusses kann als Serienströmung bezeichnet werden, weil die Strömungskanäle 13 in Serie miteinander verbunden sind. Es ist möglich eine Parallelströmung vorzusehen, indem zwei Bolzen mit etwas abweichender Ausführung verwendet werden. Für eine Parallelströmung ist jeder Bolzen mit einer Blindbohrung versehen, die auf beiden Seiten der Dichtungsscheibe in zwei Öffnungen mündet. Einer der beiden Bolzen bildet den Einlaß für den Kraftstoff und der Kraftstoff wird auf die beiden Strömungskanäle 13 aufgeteilt. Der andeere Bolzen dient als Kraftstoffauslaß und seine beiden Öffnungen nehmen Kraftstoff von beiden Strömungskanälen auf und beide Kraftstpffmengen werden in der Blindbohrung dieses Bolzens zusammengemischt. can be achieved that a pin 16 in a pair of the openings 14 and a Pin is inserted in the other pair of openings 14, the one section has, between which and the edge of the opening of the sealing washer a radial play is provided. This type of fluid flow can be called Series flow are referred to because the flow channels 13 are in series with one another are connected. It is possible to provide a parallel flow by two bolts with a slightly different design can be used. For a parallel flow, each bolt is provided with a blind hole, which is on both Sides of the sealing washer opens into two openings. One of the two bolts forms the inlet for the fuel and the fuel is on the two Flow channels 13 divided. The other pin serves as a fuel outlet and its two openings receive fuel from both flow channels and both amounts of fuel are mixed together in the blind bore of this bolt.
Die Vorrichtung ist dazu bestimmt, auf einer Filtereinheit montiert zu werden, obwohl sie auch separat montiert sein kann. Durch die Verwendung verschiedener Bolzenformen kann eine Serien- oder Parallelströmung erreicht werden, ohne daß hierzu verschiedene Grundvorrichtungen notwendig wären.The device is intended to be mounted on a filter unit, although it can also be mounted separately. By using different bolt shapes, a series or parallel flow can be achieved without this would require various basic devices.
Jede Platte 11 weist einen ebenen Flächenabschnitt 18 auf, der angemessen hinter die Außenfläche der Platte zurückgesetzt ist. An jeder der Flächen 18 liegt einer von zwei elektrisch isolierenden Isolierfolien 19 an. Jede Isolierfolie ist so ausgebildet und so dünn, daß Wärme von Heizelementen aus der zugehörigen Fläche 18 zugeführt werden kann. Die Heizelemente sind aufEach plate 11 has a flat surface section 18 which is appropriate is set back behind the outer surface of the plate. One of two electrically insulating insulating foils 19 rests on each of the surfaces 18. Any insulation film is so designed and so thin that heat from heating elements from the associated surface 18 can be supplied. The heating elements are on
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elektrisch isolierenden Tragplatten 20 angeordnet. Die Tragplatten bestehen zweckmäßigerweise aus isolierendem Laminatmaterial, wie es bei gedruckten Schaltungen verwendet wird. Auf den Seiten 21 der Platten 20, die den Isolierfolien 19 zugekehrt sind, sind elektrische Schleifen nach der Art gedruckter Schaltungen aufgetragen (Fig.2). Im Bereich der Abschnitte 22 sind elektrische Anschlüsse 23 für den Anschluß an eine Stromzuführung vorgesehen.electrically insulating support plates 20 arranged. The support plates exist expediently made of insulating laminate material, as used in printed circuits. On the sides 21 of the plates 20, which the Insulating foils 19 are facing, electrical loops are printed on the type Circuits plotted (Fig. 2). In the area of the sections 22 electrical connections 23 are provided for connection to a power supply.
Die Isolierfolien 19 können aus Material auf Siliziumbasis bestehen und mit Glasfasern verstärkt sein. Alternativ können die Isolierfolien aus glasfaserverstärktem Nylon bestehen oder im Fall fehlender Glasfaserverstärkung siliziumumhüllt sein.The insulating films 19 can consist of material based on silicon and with Fiberglass reinforced. Alternatively, the insulating foils can be made of glass fiber reinforced Made of nylon or, if there is no glass fiber reinforcement, silicon-coated.
An den Außenflächen der Tragplatten 20 liegen Kiemmplatten 24 aus Metall an. Alle genannten Teile der gesamten Anordnung werden durch Verbindungsmittel, beispielsweise in der Form von Schraubenbolzen 25 zusammengehalten, die durch entsprechende Löcher in den verschiedenen Vorrichtungskomponenten hindurchgeführt sind.On the outer surfaces of the support plates 20 are clamping plates 24 made of metal. All said parts of the entire arrangement are held together by connecting means, for example in the form of screw bolts 25, which by Corresponding holes passed through in the various device components are.
Im Beispiel gemäß Fig.1,2 ist ein Paar Leistungstransistoren 26 auf den Metallplatten 11 angeordnet und elektrisch mit den gedruckten Schaltkreisen der Platten 20 verbunden.In the example according to Fig.1,2 a pair of power transistors 26 is arranged on the metal plates 11 and electrically connected to the printed circuits of the Plates 20 connected.
Eine der Platten 11 ist mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Temperaturfühlers 27 versehen, und die gesamte Vorrichtung ist von einer Hülle 28 umgeben. Die Hülle ist mit einer Öffnung versehen, um die elektrischen Leiter an die Anschlußklemme 23 heranführen zu können.One of the plates 11 has a bore for receiving a temperature sensor 27 is provided, and the entire device is surrounded by a sheath 28. The sheath is provided with an opening to allow the electrical conductors to be attached to the To be able to bring terminal 23 up.
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Während des Betriebes ist die Vorrichtung in einem Kraftstoffsystem stromaufwärts des Filters angeordnet. Wird ihr elektrischer Strom zugeführt, wo wird der Kraftstoff erwärmt und dabei das Risiko einer Filterverstopfung durch gefrorene Kraftstoffpartikel bei niedrigen Temperaturen verringert.In operation, the device is upstream in a fuel system of the filter arranged. If it is supplied with electricity, where is the Fuel heats up with the risk of filter clogging by frozen Reduced fuel particles at low temperatures.
Es ist notwendig einen Überhitzungsschutz · vorzusehen, um eine zu starke Erwärmung der Metallplatten 11 zu vermeiden, für den Fall des Ausfallens der zugehörigen Steuerkreise. Falls deren Transistoren eingeschaltet bleiben, ist es notwendig, eine Zerstörung der Heizelemente zu vermeiden, wenn eine bestimmte Höchsttemperatur überschritten wird. Dies kann auf zwei Wegen erreicht werden. Bei einem ersten Verfahren wird die Ausdehnung einer Kupferfolie benutzt, die das Heizelement bildet. Wird die Kupferfolie auf zu hohe Temperaturen aufgeheizt, so wird sich die Folie so weit ausdehnen, daß sie sich verwirft, dadurch reißt bzw. platzt und den elektrischen Stromfluß im Heizelement unterbricht. Ein ausgewählter Abschnitt des Heizelementes kann dünn ausgeführt werden, was zu einem verringerten Stromfluß führt. In Fig.2 ist ein solcher Abschnitt mit 29 bezeichnet und im Bereich 22 der Platte angeordnet.It is necessary to provide protection against overheating in order to prevent excessive heating To avoid heating of the metal plates 11 in the event of failure of the associated control circuits. If their transistors stay on, it is necessary to avoid destruction of the heating elements if a certain maximum temperature is exceeded. This can be achieved in two ways will. A first method uses the expansion of a copper foil which forms the heating element. If the copper foil is too high Heated up to temperatures, the film will expand so far that it warps, tearing or bursting as a result, and the electrical current flow in the heating element interrupts. A selected portion of the heating element can be made thin, which leads to a reduced current flow. In Fig.2 is a such section is designated by 29 and arranged in the area 22 of the plate.
Als Alternative für das Ansprechen auf ein Verwerfen des Heizelementes sieht die Herstellung der Isolierfolien 19 aus thermoplastischem Material, beispielsweise Nylon, mit einem niedrigen Schmelzpunkt vor. Übersteigt bei dieser Lösung die Temperatur einen vorgegebenen Wert, so schmilzt das Plastikmaterial und das Heizelement legt sich an die Metallplatten 11 an. Es kann vorgesehen werden, daß zwischen dem Heizelement und den Metallplatten eine Potentialdifferenz auf der gesamten Länge des Heizelementes vorliegt und bei sichSee as an alternative for responding to a warping of the heating element the production of the insulating films 19 from thermoplastic material, for example Nylon, with a low melting point. If the temperature exceeds a specified value in this solution, the plastic material melts and the heating element rests against the metal plates 11. It can be provided that there is a potential difference between the heating element and the metal plates is present along the entire length of the heating element and with itself
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ergebendem Kontakt eine Temperaturerhöhrung eintritt, um eine Zerstörung des Heizelementes zu bewirken und so den Stromfluß im Heizelement zu unterbrechen. resulting contact an increase in temperature occurs in order to destroy the To effect heating element and so interrupt the flow of current in the heating element.
Der Temperaturfühler 27 ist in der Metallplatte angeordnet, die den Transistoren 26 zugehört, indem diese an der Metallplatte selbst angeordnet sind und infolge des Stromflusses beheizt werden. Das erleichtert die Steuerung der Temperatur des die Vorrichtung verlassenden Kraftstoffes und die Temperatur kann auf I0C genau gesteuert werden.The temperature sensor 27 is arranged in the metal plate which belongs to the transistors 26 in that they are arranged on the metal plate itself and are heated as a result of the current flow. This makes it easier to control the temperature of the fuel leaving the device and the temperature can be controlled to within I 0 C.
Gemäß Fig.6 sind die beiden Heizelemente 21 in den dargestellten Stromkreis eingeschaltet und parallel geschaltet. Der Strom der Leistungstransistoren wird durch einen Steuerkreis 30 gesteuert, dessen eine Anschlußklemme mit der negativen Stromzuführungsklemme 31 verbunden ist, während die andere Anschlußklemme mit dem Heizelement verbunden und über einen Schalter 32 und eine Schmelzsicherung 33 an die positive Stromführungsklemme 34 angeschlossen ist. Die Schmelzsicherung 33 kann so ausgewählt sein, daß beim Ausfall des Steuerkreises 30 und Schmelzen der Isolierfolie 19 die Schmelzsicherung an der Stelle des Heizelementes selbst schmilzt. Ist das Heizelement nämlich erst einmal durchgebrannt, so ist es dauerhaft zerstört und eine Wiederverwendung ist nicht möglich. Aus Fig.6 ist erkennbar, daß zwei Warnlampen 35,36 vorgesehen sind, von denen die eine 35 zwischen der Anschlußklemme 31 und der Anschlußklemme des Schalters 32 eingeschaltet ist, die an den Heizelementen liegt, während die andere Warnlampe 36 zwischen dem Steuerkreis 30 und den Heizelementen einerseits und einer positiven Spannungsklemme 37 andererseitsAccording to FIG. 6, the two heating elements 21 are in the circuit shown switched on and connected in parallel. The current of the power transistors is controlled by a control circuit 30, one terminal of which with the negative power supply terminal 31 is connected, while the other terminal connected to the heating element and connected to the positive current-carrying terminal 34 via a switch 32 and a fuse 33 is. The fuse 33 can be selected so that if the control circuit 30 fails and the insulating film 19 melts, the fuse on the Place of the heating element itself melts. Once the heating element has burned out, it is permanently destroyed and can be reused not possible. From Figure 6 it can be seen that two warning lamps 35,36 are provided, one of which 35 between the terminal 31 and the terminal of the switch 32 is switched on, which is located on the heating elements, while the other warning lamp 36 between the control circuit 30 and the Heating elements on the one hand and a positive voltage terminal 37 on the other hand
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liegt, die ihrerseits mit der positiven Spannungsklemme der Fahrzeugbatterie über den normalen Fahrzeugsteuerschalter (Anlasser) verbunden ist. Ist der Steuerschalter geschlossen und die vom Temperaturfühler 27, der Teil des Steuerkreises 30 ist, ermittelte Temperatur unterhalb eines vorbestimmten Wertes, so leuchtet die Lampe 36. Dies ist ein Zeichen für den Fahrer des Fahrzeuges dafür, daß der Schalter 32 geschlossen werden soll, worauf auch die Lampe 35 aufleuchtet. Beide Lampen bleiben erleuchtet, bis die Kraftstofftemperatur den gewünschten Wert erreicht, worauf die Lampe 36 erlischt und der Fahrer den Schalter 32 öffnen kann, wenn er das will.which in turn connects to the positive voltage terminal of the vehicle battery connected via the normal vehicle control switch (starter). If the control switch is closed and the temperature sensor 27, part of the Control circuit 30 is, the determined temperature is below a predetermined value, the lamp 36 lights up. This is a sign for the driver of the Vehicle for the fact that the switch 32 is to be closed, whereupon the lamp 35 lights up. Both lamps stay lit until the fuel temperature is reached reaches the desired value, whereupon the lamp 36 goes out and the Driver can open switch 32 if he wants.
Wenn notwendig können die Leistungstransistoren von separaten Steuerkreisen so. gesteuert werden, und in diesem Fall sollten an der Stelle der Lampe 36 zwei entsprechende Warnlampen vorgesehen sein. Die beiden Steuerkreise sollten so eingestellt sein, daß sie bei verschiedenen Temperaturen ansprechen, so daß beide Heizelemente nur bei sehr kaltem Kraftstoff zur Wirkung gebracht werden.If necessary, the power transistors from separate control circuits can do so. can be controlled, and in this case two corresponding warning lamps should be provided in place of the lamp 36. The two control circuits should be like this be set so that they respond at different temperatures so that both heating elements are only activated when the fuel is very cold.
Eine alternative Lösung verwendet Thermostaten an der Stelle von Leistungstransistoren. Die Thermostaten sind in den vorspringenden Bereichen 22 der Platten 20 angeordnet und schließen eine Fläche ein, die in gutem thermischem Kontakt mit der jeweiligen Metallplatte gehalten ist. Die Steuerung der Kraftstofftempreatur ist dabei nicht so genau, dafür ist aber der finanzielle Aufwand wesentlich niedriger und für die Steuerkreise ist kein separates Gehäuse erforderlich. In Serie mit den Heizelementen und den Thermostaten können temperaturabhängige Schmelzsicherungen vorgesehen sein und die Thermostate können auf verschiedene Temperaturbereiche eingestellt sein.An alternative solution uses thermostats in place of power transistors. The thermostats are in the projecting areas 22 of the Plates 20 are arranged and enclose a surface which is kept in good thermal contact with the respective metal plate. Controlling the Fuel temperature is not so precise, but the financial outlay is much lower and there is no separate housing for the control circuits necessary. Temperature-dependent fuses and the thermostats can be provided in series with the heating elements and the thermostats can be set to different temperature ranges.
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Die Abdeckung 28 kann in der notwendigen Position durch Epoxidharz- oder entsprechende Verbindungen gehalten werden, die innerhalb der Abdeckung verbliebene Hohlräume ausfüllen und Abdeckung undTransistoren bzw. Thermostaten zuverlässig in ihrer Stellung zueinander halten.The cover 28 can be in the necessary position by epoxy or Appropriate connections are kept, fill the cavities remaining within the cover and cover and transistors or thermostats hold reliably in their position to each other.
Zusammenfassend kann die Erfindung nochmals wie folgt gekennzeichnet werden.In summary, the invention can be characterized again as follows.
Gegenstand der Erfindung ist eine Heizvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Kraftstoff, mit einem Paar plattenförmiger Körper 11, die von einer zwischen ihnen liegenden Dichtungsplatte 12 auf Abstand voneinander gehalten sind. Jeder plattenförmige Körper weist einen Strömungskanalteil für die zu heizende Flüssigkeit auf, wobei das eine Ende jedes Strömungskanalteiles in eine von zwei gleichachsig in den plattenförmigen Körpern angeordnete Öffnungen mündet. Durch die beiden Öffnungen erstreckt sich ein Bolzen 16, der einen Ein- und einen Auslaßströmungskanal bildet. Die anderen Enden der Strömungskanalteile der plattenförmigen Körper sind miteinander verbunden, so daß die beiden Strömungskanalteile in Serie hintereinander geschaltet sind. Jedem plattenförmigen Körper 11 ist eine Platte 20 zugeordnet, die auf der dem Körper 11 zugekehrten Seite ein flächiges Heizelement 21 trägt. Zwischen dem Heizelement 21 und der diesem zugekehrten Fläche 18 des plattenförmigen Körpers 11 liegt eine Isolierfolie 19. Jede Platte 20 mit Heizelement 21 liegt mit der dem Heizelement abgekehrten Seite an einer Befestigungsplatte 24 an, die an dem jeweiligen der plattenförmigen Körper 11 befestigt ist. Wird elektrischerThe invention relates to a heating device for liquids, in particular liquid fuel, with a pair of plate-shaped bodies 11, which are spaced apart by a sealing plate 12 lying between them are held. Each plate-shaped body has a flow channel part for the liquid to be heated, one end of each flow channel part opens into one of two coaxially arranged openings in the plate-shaped bodies. A bolt 16 extends through the two openings, the forms an inlet and an outlet flow channel. The other ends of the flow channel parts of the plate-shaped bodies are connected to one another, see above that the two flow channel parts are connected in series one behind the other. Each plate-shaped body 11 is assigned a plate 20 which is on the Body 11 facing side carries a flat heating element 21. Between the heating element 21 and the facing surface 18 of the plate-shaped Body 11 lies an insulating film 19. Each plate 20 with heating element 21 lies with it the side facing away from the heating element to a fastening plate 24 which is fastened to the respective one of the plate-shaped bodies 11. Becomes more electric
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Strom durch die Heizelemente 21 geschieht, so werden die plattenförmigen Körper 11 beheizt und die in ihrem Strömungskanal 13 befindliche Flüssigkeit wird geheizt. Durch Steuerung des Stromflusses in den Heizelementen 21 wird die Temperatur der plattenförmigen Körper gesteuert.Current happens through the heating elements 21, so the plate-shaped Body 11 is heated and the liquid located in its flow channel 13 is heated. By controlling the flow of current in the heating elements 21, the Controlled temperature of the plate-shaped body.
Die Teile des Kanales 13 können als nach außen offene Nuten ausgebildet sein, die durch die Folien 19 ringsum geschlossen sind oder sie können auf dem ganzen Umfang innerhalb der Platten 11 Hegen.The parts of the channel 13 can be designed as outwardly open grooves, which are closed all around by the foils 19 or they can lie on the entire circumference within the plates 11.
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26. Januar 1983L 66 P 286
January 26, 1983
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