DE3721834C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Dieselbrennstoff für Heizgeräte in mobilen Einheiten mit einem Brennstofftank und einer Brennstoffleitung zwischen Tank und der zum Heizgerät gehörenden Brennstoffpumpe sowie einer Brennstoffrück­ laufleitung und einer das Abgas aus der Brennkammer des Heizgerätes abführenden Abgasleitung.

Derartige Heizgeräte werden z.B. für Kraftfahrzeuge verwendet, um un­ abhängig vom Motor den Innenraum zu beheizen und bei wassergekühlten Motoren eine Motorvorwärmung vorzunehmen. Weitere Einsatzgebiete sind Boote, aber auch Baumaschinen. Entsprechend der Einbaubedingungen und des zu erwärmenden Volumens sind diese Heizungen relativ klein und haben nur einen geringen Brennstoffbedarf. Daher sind auch die Brenn­ stoffleitungen von geringem Durchmesser. Natürlich müssen diese Heiz­ geräte gerade bei tiefen Außentemperaturen zuverlässig arbeiten. Ins­ besondere für Heizgeräte, die mit Dieselkraftstoff arbeiten, besteht bekannterweise bei tiefen Temperaturen die Gefahr des Versulzens des Brennstoffes, was unweigerlich zu einem Ausfall des Heizgerätes führt. Es werden daher dem Brennstoff Fließverbesserer zugefügt, um ein Ver­ sulzen zu verhindern. Für die Inbetriebnahme von Druckzerstäuber- Heizungen genügt auch bei tiefen Außentemperaturen eine Düsenvorwär­ mung, die jedoch nur wirksam ist, wenn der Brennstoff in ausreichender Menge und Konsistenz zugeführt wird. Diese Düsenvorwärmung benötigt zusätzliche elektrische Energie aus dem Bordnetz und soll deshalb nur während des Startvorganges betrieben werden. Bei gestartetem Gerät reicht in der Regel die im Heizgerät vorhandene Wärme für den weiteren Betrieb.

Die Nachteile bekannter Einrichtungen ergeben sich insbesondere aus dem Erfordernis, nicht nur während des Startvorganges, sondern während der gesamten Betriebszeit elektrische Energie aus der Bordversorgung zu entnehmen, die in der kalten Jahreszeit schon durch den Anschluß zusätzlicher Energieverbraucher, wie fahrzeugeigene Heizung und Scheibenheizung sowie Beleuchtung, extrem belastet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorwärmeinrichtung für flüssigen Dieselbrennstoff für Heizgeräte in mobilen Einheiten aufzu­ zeigen, die auch zu einem nachträglichen Einbau geeignet und im Aufbau besonders einfach und betriebssicher ist. Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise gelöst werden kann, ohne daß es, wie bisher angenommen, zu einer Verkrackung kommt.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß die den Brennstofftank mit der Brennstoffpumpe verbindende Brennstoffleitung einen die Abgasleitung umhüllenden Abschnitt aufweist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß entgegen den bisherigen Annahmen auf diese einfache Weise ein ausreichendes Auf­ heizen des Brennstoffes möglich ist, ohne daß es zu betriebsstörenden Verkrackungen im Brennstoff kommt. Diese Vorwärmung der gesamten Brennstoffmenge vor dem Heizgerät hat außerdem den Vorteil, daß über den Brennstoffanteil, der über die Rückströmleitung dem Tank wieder zugeführt wird, auch in dem Brennstoffvorrat eine Temperaturerhöhung und damit eine Fließverbesserung auch bei extrem tiefen Temperaturen stattfindet.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der umhüllende Abschnitt aus einer einlagigen Wicklung der Brennstoffleitung gebildet und auf einer Hülse angeordnet ist, über die der wärmeübertragende Kontakt mit der Abgasleitung erfolgt. Bei dieser Ausgestaltung wird die Brennstoffleitung zwischen Brennstofftank und der Brennstoffpumpe des Heizgerätes zu etwa 3-4 Windungen gewickelt und in diese Wicklung eine Hülse eingeschoben, deren Innendurchmesser paßgenau dem Außendurchmesser des Abgasrohres des Heizgerätes entspricht, wobei Hülse und Wicklung fest durch Hartlötung verbunden sind. Die Wandstärke der Hülse ist dabei etwa gleich dem Innenradius der Brennstoffleitung, die Länge der Hülse etwa gleich dem gewickelten Abschnitt der Brennstoffleitung. Durch diese Anordnung wird die verkokungsfreie Erwärmung des Brennstoffes erreicht.

Die die einlagige Wicklung der Brennstoffleitung tragende Hülse kann auch gemäß einer Weiterführung der Erfindung aus einer einlagigen Wicklung eines wärmeleitenden Rundmaterials gebildet sein, wobei das die Hülse bildende Rundmaterial einen geringeren Durchmesser aufweist als die Brennstoffleitung. Bei dieser Anordnung, die sich hinsichtlich der Wärmeübertragung von der Anordnung mit glatter Hülse unterscheidet, liegt die aus dem wärmeleitenden Rundmaterial gebildete Wicklung, die vorzugsweise eine Wicklung mehr aufweist als die Wicklung der Brennstoffleitung, auf der Abgasleitung auf, die Wicklung der Brennstoffleitung liegt eingebettet zwischen je zwei benachbarten, im Abstand zueinander verlaufenden Rundmaterialwicklungen und berührt die Abgasleitung nicht. Der Abstand der Wicklungen des wärmeleitenden Rundmaterials ist dabei so gewählt, daß jeweils unter der Berührungs­ linie zweier Brennstoffleitungen der Wicklung ein Rundmaterial­ abschnitt verläuft. Die Halterung der brennstofführenden Wicklung an der Abgasleitung erfolgt erfindungsgemäß derart, daß der gewickelte Abschnitt der Brennstoffleitung mitsamt der Hülse mittels mindestens einer umgreifenden Klammer an der Abgasleitung gehalten ist. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung besteht diese Klammer aus einem inneren U-förmigen Teil, das mit dem gewickelten Abschnitt der Brennstoffleitung fest verbunden ist und einem dieses Teil umgreifen­ den äußeren U-förmigen Teil, wobei das umgreifende Teil über das andere feste U-förmige Teil mittels einer Schraube verschiebbar ist und so durch Anziehen der Schraube eine Klemmverbindung zwischen der Einrichtung und der Abgasleitung des Heizgerätes entsteht.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Abgasleitung des Heizgerätes umhüllende Abschnitt als Hohl­ zylinder mit Brennstoffzuleitung und Brennstoffableitung ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird ein einfach zu fertigender Ringraum für den vorzuwärmenden Brennstoff gebildet, mit dem die Brennstoff­ zuleitung mit der Brennstoffableitung verbunden wird. Gemäß einer Weiterführung dieser Ausgestaltung ist dieser Hohlzylinder auf einer Hülse angeordnet, z.B. mit dieser verbunden, so daß durch Wahl der Materialien ein optimaler Wärmeübergang erreicht werden kann, so daß auch mit dieser Ausgestaltung eine verkokungsfreie Vorwärmung des Brennstoffes erzielt werden kann, wobei bei dieser Ausgestaltung die wärmeleitende Fläche größer ist als bei der zuerst beschriebenen. Bei einer Weiterbildung dieser Einrichtung ist die innere Wand des Hohlzylinders einseitig verlängert und an ihrem Ende ein über Stege mit ihr verbundenes, aus einem nach innen gewölbten flachen Teller bestehendes Prallblech angeordnet. Diese Ausgestaltung ist vorgesehen für den Einbau der Einrichtung am Ende der Abgasleitung des Heizgerä­ tes. Dabei wird die Einrichtung über den Endabschnitt des Abgasrohres geschoben. Die innen an der einseitig verlängerten Innenwand des Hohlzylinders befestigten Stege wirken dabei als Anschlag für das Abgasrohr. Das Prallblech verhindert ein Anblasen z.B. der Fahrbahn mit dem austretenden, heißen Abgas und lenkt dieses um.

Die Befesti- gung der Einrichtung kann gemäß einer Weiterführung der Erfindung über einen an dem Hohlzylinder angeformten Flansch, z.B. an einem Karosserieteil des Fahrzeuges, erfolgen, je nach Einbausituation des Heizgerätes.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Einrichtungen und Weiterführungen beschrieben. Dabei zeigen die Figuren in vereinfachter und schematischer Darstellung:

Fig. 1 als Blockbild die Einrichtung mit Heizgerät und Brennstofftank,

Fig. 2 eine Ansicht der Einrichtung mit gewickelter Brennstoffleitung,

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 mit Hülse,

Fig. 4 eine Ansicht mit einem Hohlzylinder als die Abgasleitung umhüllenden Abschnitt der Einrichtung in Ansicht,

Fig. 5 eine Weiterführung der Einrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 6 eine Weiterführung der Einrichtung gemäß Fig. 3 mit Prallblech.

In den Fig. 1 bis 5 sind jeweils gleiche Positionen mit gleicher Positionsnummer versehen.

In Fig. 1 ist als Blockbild schematisch ein Heizgerät mit der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Das Heizgerät A wird aus dem Brennstofftank B mit flüssigem Brennstoff versorgt. Die Brenn­ stoffleitung C führt den Brennstoff zu der Vorwärmeinrichtung mit der Brennstoffleitung 1 als Wicklung und der Brennstoffzuleitung 2 und der Brennstoffableitung 3, über die Brennstoffleitung D wird der Brenn­ stoff der zu dem Heizgerät A gehörenden Brennstoffpumpe zugeführt, die Brennstoffleitung E dient dem Rückfluß des nicht verbrannten Brenn­ stoffes in dem Brennstofftank B. Über die Abgasleitung 4 wird das Abgas des Heizgerätes A ins Freie geleitet. Bei der Brennstoffvorwärm­ einrichtung gemäß Fig. 2 ist die Brennstoffleitung 1 einlagig mit Brennstoffzuleitung 2 und Brennstoffableitung 3 gewickelt und auf einer Hülse 10 aufgebracht und mit dieser verbunden. Zur Halterung ist eine Klemmverbindung mit einer Klammer 5, 6 vorgesehen. Diese besteht aus einem inneren U-förmigen Teil 5, das die Wicklung der Brennstoff­ leitung 1 umgreift und in dem eine Schraube 7 angeordnet ist, sowie aus einem äußeren, ebenfalls U-förmigen Teil 6, welches das innere Teil 5 umgreift und durch das die Schraube 7 ragt, so daß das äußere Teil 6 mittels der Schraubenmutter 8 zur Herstellung der Klemmverbin­ dung der Vorwärmeinrichtung mit dem Abgasrohr 4 angepreßt werden kann. Zwischen der Schraubenmutter 8 und dem äußeren Teil 6 ist eine Druck­ platte g angeordnet. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 2 mit dem inneren U-förmigen Teil 5.

In Fig. 4 ist eine andere Ausgestaltung der Brennstoffvorwärmeinrich­ tung dargestellt. Anstelle der einlagigen Wicklung gemäß Fig. 2, 3 ist bei dieser Ausgestaltung als Brennstoffführung ein Hohlzylinder 12, 13 vorgesehen, wobei die innere Wand 12 auf der Abgasleitung 4 oder einer zwischengeschalteten Hülse 10 aufliegt, die äußere Wand 13 begrenzt den von Brennstoff durchströmten Abschnitt 15, der Brennstoff wird über die Brennstoffzuleitung 2 zugeführt und über die Brennstoff­ ableitung 3 abgeführt zu der Brennstoffpumpe des Heizgerätes A (Fig. 1). Die innere Wand 12 ist mit der äußeren Wand 13 der Schweißnaht 14 verbunden. Die Befestigung an der Abgasleitung 4 des Heizgerätes erfolgt über die Schraube 7, unter der eine Auflageplatte 16 befestigt ist.

Fig. 5 zeigt eine Variante nach Fig. 2, 3, bei welcher die Hülse 10 in Fig. 2, 3 durch eine einlagige Wicklung 17 aus wärmeleitendem Material gebildet ist, die durch Hartlötung 18 mit dem gewickelten Abschnitt der Brennstoffleitung 1 verbunden ist. Die wärmeleitende Wicklung 17 ist so geführt, daß sie jeweils unter den Berührungslinien der Brennstoffleitung 1 liegt. Da das Rundmaterial der Wicklung 17 aus einem Massivmaterial besteht und geringeren Durchmesser aufweist als die Brennstoffleitung l, ergibt sich, daß die Wicklung 17 mit Abstand zu den einzelnen Windungen verläuft.

Fig. 6 zeigt eine Variante der Einrichtung nach Fig. 4. Diese Variante ist vorzugsweise zum Aufsetzen auf den Endabschnitt der Abgasleitung 4, also als Endrohr geeignet. Bei dieser Ausgestaltung ist die Innen­ wand 12 des Hohlzylinders 12, 13 einseitig um den Abschnitt 12 a ver­ längert. Über vorzugsweise drei Stege 19, die an dem Innenrohr­ abschnitt 12 a befestigt sind und beim Einbau zugleich als Anschläge für die Abgasleitung 4 dienen, ist ein nach innen gewölbter Teller als Prallblech 20 angeordnet. Dieses Prallblech bewirkt eine Ablenkung der aus der Abgasleitung 4 austretenden heißen Abgase, so daß diese nicht unmittelbar auf die Fahrbahn oder Karosserieteile des Fahrzeuges treffen, sondern vor Verbrennungen oder Verfärbungen des Materials schützen. An dem Hohlzylinder 12, 13 kann ein Flansch 21 angebracht sein, mit dem über die Bohrung 22 eine Befestigung an Karosserie­ teilen, z.B. dem Boden eines Fahrzeuges, möglich ist.

Claims (10)

1. Einrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Dieselbrennstoff für Heizgeräte in mobilen Einheiten mit einem Brennstofftank und einer Brennstoffleitung zwischen Tank und der zum Heizgerät gehörenden Brennstoffpumpe sowie einer Brennstoffrücklaufleitung und einer das Abgas aus der Brennkammer des Heizgerätes abführenden Abgas­ leitung, dadurch gekennzeichnet, daß die den Brennstofftank (B) mit der Brennstoffpumpe verbindende Brennstoffleitung (C) einen die Abgasleitung (4) umhüllenden Abschnitt aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umhüllende Abschnitt aus einer einlagigen Wicklung der Brennstoff­ leitung (1) gebildet und auf einer Hülse (10) angeordnet ist, über die der wärmeübertragende Kontakt mit der Abgasleitung (4) erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Abgasleitung (4) des Heizgerätes umhüllende Abschnitt (15) als Hohlzylinder (12, 13) mit Brennstoffzuleitung (2) und Brennstoff­ ableitung (3) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) aus einer einlagigen Wicklung (17) eines wärmeleitenden Rund­ materials gebildet ist (Fig. 5).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hülse (10) bildende Rundmaterial einen geringeren Durchmesser auf­ weist als die Brennstoffleitung (1).

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand (12) des Hohlzylinders (12, 13) einseitig verlängert ist und an ihrem Ende ein über Stege (19) verbundenes aus einem nach innen gewölbten flachen Teller bestehendes Prallblech (20) angeordnet ist (Fig. 6).

7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hohlzylinder (12, 13) ein Flansch (21) angeformt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gewickelte Abschnitt der Brennstoffleitung (1) mitsamt der Hülse (10) mittels mindestens einer umgreifenden Klammer (5, 6) an der Abgasleitung (4) gehalten ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (5, 6) aus einem inneren U-förmigen Teil (5), das mit dem gewickelten Abschnitt der Brennstoffleitung (1) fest verbunden ist, besteht und einem dieses Teil (5) umgreifenden äußeren U- förmigen Teil (6) und daß das umgreifende Teil (6) mittels einer Schraube (7) über dem Teil (5) verschiebbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (12, 13) auf einer Hülse (10) angeordnet ist.