SE451748B - Brenslevermare - Google Patents

Description

451 748 Figur 1 är en sidovy i tvärsnitt av ett exempel på en bränsle- värmare enligt uppfinningen visad i ett läge mellan en an- slutning och brånslebehandlingsanordning.

Figur 2 är en vy motsvarande figur 1 som visar ett annat exempel av värmaren, Figur 3 är en planvy av värmeelementet i värmaren enligt figur 2, och Figur 4 är en sidovy i tvärsnitt av ett annat exempel på brânslevârmare.

Figur 1 visar den med 10 generellt betecknade värmaren. som är inpassad mellan en anslutning betecknad 11 och en bränsle- behandlingsanordning. vilken i det speciella exemplet visas som ett Filterorgan 12. De tre komponenterna hållas i hop- monterat skick med hjälp av en genomgående bult som visas vid 11A i figur Z. Benanoiingsanoroningen kan emellertid vara en s.k. sedimenterare. i vilken bränslet strömmar in i en kammare och smutspartiklar och vatten separeras Från bränslet genom sedimenteringsprocessen.

Anslutningen innefattar flänsar 13. varigenom den kan monteras på ett bârorgan och den har en ringformad nedåtgående kant 14 på vars undersida âr formad en urtagning för att motta ett tåtningsorgan. Anslutningen har en inloppskammare 15. som kommunicerar med ett bränsleinlopp 18. vilket under drift år anslutet till en brânslekälla. Dessutom bildar anslutningen en nedåtgående central rörformad muff 17. vars inre är anslutet till ett brånsleutlopp 18. Bränsle passerar under drift mellan inloppet 18 och utloppet 18. genom inverkan av en bränslepump. som kan vara placerad uppströms eller nedströms behandlings- anordningen.

Bränslevärmaren 10 innefattar ett koppformat bärorgan 19. vars vägg har en övre ände avpassad att passa mot tåtningen som år placerad i kanten 14. Dessutom är i bärorganets undre vägg utformat en urtagning. som upptar ett ytterligare tåtnings- organ. vilket bildar en vätsketät tatning mellan det kopp- formade organet och filterelementets behållare 20. 451 748 Bottenvåggen 21 till bårorganet bildar en central öppning kring vilken är utformat en uppåtstående muff 22 och muffen och bårorganets sidovågg bildar en bränslevârmekammare 23. I kammaren år placerat ett spirallindat elektriskt värmeelement 24. Låmpligen har elementet rektangulärt tvärsnitt och utgöres av ett elektriskt ledande polymermaterial med en icke-linjär positiv temperaturmotståndskoefficient. Elementets längsta sidor sträcker sig vertikalt och den undre kanten på elementet hållas på avstånd från bottenväggen 21 på bârorganet genom tunna, radiella. elektriskt isolerande bårorgan (ej visade). vilka också har till uppgift att hålla isär elementets lindningsvarv.

Värmarenheten innefattar också en flänsplatta 25. som är ring- formad och lutar neråt mot dess ytterperiferi. Ytterytan på flänsplattan hålles på avstånd från barorganets motsatta vägg med hjälp av öron och är vid sin innerperiferi ansluten till och företrädesvis utformad integralt med ett nedåtgående rör- format element 26, vars ytteryta hålles på avstånd från inner- ytan på flänsen 22. Innerytan på elementet 26 anligger mot ett ringformat tâtningsorgan 27 som uppbâres av muffen 17. Det rörformade elementet är Format integralt med en ihålig muff . vilken liksom muffen 17 är försedd med en periferiell tätning. som tätar mot ett centralt rörformat organ 29, som bildar del av filterorganet. För att centrera det rörformade elementet 26 i flânsen 22 kan det vara försett med axiella Flânsar, som tillåter passage av bränsle och ytterligare flänsar är anordnade på den Övre änden av muffen 28 För att passa mot muffen 17. Den övre kanten på elementet 24 hålles på avstånd från den undre ytan på flänsplattan 25 genom icke visade radiella stödorgan.

Filterorganet mellan behållaren 20 och det rörformade organet 29 innefattar ett filtermedium 30. vilket lämpligen består av veckat papper.

'Under drift strömmar bränsle genom inloppsledningen 16. kommer in i kammaren 15 och sjunker neråt över flånsplattans 25 över- 451 748 yta och ner genom spalterna 31. som bildas mellan kanten av flänsplattan och bärorganets yttervägg. Bränslet fortsätter sin nedåtgående rörelse tills det når bârorganets bottenvägg.

Därefter tenderar det att strömma horisontellt längs utrymmet som bildas mellan bottenvággen och vârmeelementets undre kant.

Då bränslet uppvârmes av värmeelementet strömmar det till följd av konvektion uppåt genom en Flödespassage. som bildas mellan elementets lindningsvarv, till det övre partiet av kammaren 23 där det av flånsplattans underyta leds in i spalten, som bildas mellan kanten 22 och det rörformade elementet 26. Sedan tvingas det att strömma nedåt och in i filterelementet 12 där det §örst strömmar genom filtermediet och sedan uppåt genom det rörformade organet 29. muffarna 28 och 17 till utloppet 18. Genom att arrangera flödesmönstret som beskrivits kommer det uppvärmda bränslet att strömma uppåt i kammaren 23 och alla delar av vârmeelementet kyles av det kalla bränslet och man erhåller maximal uppvarmningseffekt på bränslet. Risken att delar av uppvärmningselementet blir över- hettat och därmed reducerar strömflödet i elementet minimeras.

Bränslet som strömmar in i inloppet 16 kommer i praktiken att innehålla vatten och också luft. Vattnet tillåtas rinna direkt från kammaren 23 till filtret via öppningar 32 formade i bär- organets bottenvågg 21. Ansamlingen av luft i kammaren 23 minimeras genom att i flänsplattan 25 har anordnats ett litet munstycke 33, som sträcker sig in i utloppsledningens kammare och en liten avluftningsventil kan vara anordnad att av- lufta kammaren 15 till utloppet 18.

I figur 2 visas en bränslebehandlingsenhet som innefattar värmaren som allmänt betecknas 10 och vilken är anordnad mellan en anslutning 11 och övre änden av ett bränslefilter 12. Undre änden av filterelementet står i kontakt med en änd- förslutning 35 och enheten hålles i monterat tillstånd genom den genomgående bulten 11A. Anslutningen bildar en ringformad nedåtgående kant 14 i vars undersida är Format en urtagning avsedd att uppta ett tätningsorgan. Anslutningen har en in- loppskammare 15. som kommunicerar med ett bränsleinlopp 16. vilket under drift år anslutet till en bränslekålla. Dessutom 451 748 bildar anslutningen en nedåtgående, central rörformad muff 17 genom vilken monteringsbulten 11a sträcker sig med spel och det inre av muffen år ansluten till ett utlopp 18.

Brânslevärmaren 10 omfattar en koppformad kropp 37. vars ring- formade vägg är formad som en gjutdetalj av lämpligt bränsle- resistent material såsom t.ex. glas eller mineralfyllt NYLON.

Kroppen bildar en övre ytterkant för samverkan med tåtningen, som uppbäres av anslutningen och en undre urtagning, som upp- bär ett tätningsorgan mot vilket anligger en kant av bränsle- filterelementet.

Vid dess övre ände bildar kroppen 37 en inre ringformad uppåt- stående kant 38. till vilken är fäst ytterperiferiytan på en ringformad flânsplatta 39. Vid dess inre ände år flânsplattan ansluten till ett rörformat element 26. vilket leder in i en muff 28. Muffarna 17 och 28 är vardera forsedda med spår som upptar tätningsorgan varigenom en brânsletät tätning åstad- kommes mellan det rörformade elementet 28 och muffen 1? och mellan ett inre rörformat organ i filtret och muffen 28.

Den ringformade kroppen 37 är försedd med ett flertal vinkel- förskjutna flödesöppningar 40. genom vilka bränsle under drift kan strömma från inloppskammaren 15 in i en brånslevärme- kammare 23. Kroppens undre vägg och kammaren 23 bildas av en ringformad bottenvâggsektion 41, som har sin ytterperiferi fäst till gjutdetaljen som bildar väggen hos kroppen. Vid sin inneryta ansluter bottenväggsektionen till en rörformad sektion 42. som sträcker sig uppåt mot flänsplattan 39. Den rörformade sektionen 42 har ett spel mot elementet 26 genom vilket under drift det uppvärmda bränslet i den övre regionen av värmekammaren 23 kan strömma in i filterelementet.

I värmekammaren 23 är anordnat ett ringformat värmeelement 43.

Vårmeelementet 43 är format som en förmonterad detalj och är sedan inpassad i kroppen 37 vid gjutprocessen då kroppen till- verkas. Figur 3 visar värmeelementet före gjutoperationen och det omfattar en bikakestruktur 44 formad av keramiskt material med positiv temperaturmotståndskoefficient. Efter gjutning och 451 748 sintring belåggs det keramiska materialet över hela dess änd- ytor med ett ledande material. t.ex. mässing eller aluminium. varpå ringformade åndplåtar 45 fästes på konstruktionen genom hårdlödning eller mjuklödning. Plåtarna 45 är försedda med kontakttungor 46. Som tidigare nämnts ingjutes vârmeelementet 43 i kroppen 37 efter det att kontakterna 47 har anslutits till plåtarna 46. Det keramiska materialet âr belagt med ett brânsleresistent skikt. såsom t.ex. Fluorinerat etylen- propylen. så att kontakt mellan bränsle och keramiskt material förhindras.

Under användning strömmar det kalla bränslet genom öppningarna 40 in i det undre partiet av vårmekammaren 23 och till följd av konvektion strömmar det sedan uppåt genom flödespassagerna. som bildas av bikakestrukturen till det övre partiet av värme- kammaren. Under bränslets passage genom bikakestrukturen blir det uppvärmt och det uppvarmda branslet strömmar mellan den rörformade sektionen 42 och elementet 26 in i bränslefiltret.

För att hindra ansamling av luft i det övre partiet av värme- kammaren kan en eller flera små öppningar vara anordnade i flånsplattan 39.

I stället för att forma brånsleelementet till ringform av bi- kakematerial kan det omfatta ett flertal sektioner av bikake- material monterade på hålförsedda bårarplattor.

I figur 4 visas en brånslevârmeanordning avsedd att anslutas i en bränsleledning och omfattande ett par husdelar 50 formade som identiskt lika gjutkroppar och vilka kan vara samman- Fogade med hjälp av en bult 51. Varje husdel har ett cylind- riskt centralt parti 52. genom vilket bulten passerar. varvid partierna 52 av bulten hållas i kontakt med varandra ände mot ände. Ett ringformat tätningsorgan 53 är anordnat i de mot varandra vända ytorna av partierna för att_ hindra bränsle- läckage in i bulthålen. Varje husdel har en ringformad kant 54, och de båda kanterna 54 hållas på avstånd från varandra.

Kanterna anligger mot och centrerar den yttre ringformade n) 451 748 väggen 55 på ett bårorgan. vilken på en sida år utformad inte- gralt med en ringformad vägg 56. anordnad i rät vinkel mot väggen 55. Väggen 55 har en urtagning i närheten av sin yttre kant i vilken år placerat ett tätningsorgan 57 och kanten av väggen 55 centreras mot ett tâtningsorgan 58 som uppbåres i en urtagning i husdelen. Kanten på den yttre husdelen 50 anligger mot tâtningsorganet S? och då bulten 42 år åtdragen uppnås en brânsletät förbindelse.

Varje husdel uppvisar en skruvlinjeformad brånslepassage.

Passagen 59 i den vänstra husdelen 50 bildar ett brånsleinlopp och passagen 60 i den högra husdelen bildar ett brånsleutlopp.

Bränslet som strömmar igenom inloppet 59 strömmar in i ett utrymme 61 som bildas mellan husdelen och väggen 56 på bår- organet och eftersom detta bränsle är kallt strömmar det till det undre partiet av den ringformade värmekammaren 62, som bildas av den hogra nusoelen och bârorganet. genom en ur- tagning 63 i väggen 56. Utloppet G0 står i direkt förbindelse med vârmekammaren och under användning är det arrangerat så att öppningen 63 ligger vertikalt under utloppet 60.

I värmekammaren år monterat ett spirallindat värmeelement 64. vars lindningsvarv är åtskilda från varandra, vilket element år av samma material som beskrivits i samband med figur 1.

Elementet uppbäres av ett flertal radiellt anordnade stöd- organ, vilka âr ut¥ormade av isolerande material. Stödorganen år placerade på båda sidor om elementet men är anordnade alternerande eftersom två stödorgan som ligger i linje med varandra skulle hindra bränsleflödet. Eftersom det kalla bränslet strömmar in i vârmekammaren och uppvärms stiger det genom kammaren och stödorganen styr bränslet så att alla delar av vârmeelementet utsâttes För ett bränsleflöde och därigenom kyles. Risken för att partier av elementet skall överhettas är därigenom minimerat.

En husdel är Försedd med en dräneringsplugg 85, varigenom vatten som samlats i kammaren kan avledas. 'f Det kan noteras att bärorganet i exemplen enligt figurerna 1 451 748 och L tillsammans med vârmeelementen har identisk konstruk- tion. I exemplet enligt figur 1 år två dräneringsöppningar 32 anordnade och i exemplet enligt figur 4 år anordnat en öppning 63 för bränsle. som strömmar in i vârmekammaren. Bärorganet som levereras är försett med tvâ utslagbara pluggar. av vilka en eller båda avlägsnas beroende på applikationen.

I Figur 4 visas också en temperatursensor G6. vilken hålles i nära vârmekontakt med den högra husdelen och vilken användes För att styra vârmeelementets arbete. En liknande sensor kan användas vid arrangemanget som visas i figur 1.

I en alternativ version år det i figur 4 visade vârmeelementet 45 placerat mellan filtret 12 och ändförslutningen 35 och riktningen på bränsleflödet genom behandlingsanordningen âr omkastad. I detta Fall strömmar bränslet uppåt genom värme- elementet och det finns inget nenov av flânsplattan 39 och det rörformade elementet 28 eller den ringformade bottenvägg- sektionen. En rörformad sektion liknande sektionen 42 behövs i detta fall. vilken sektion centreras mot det undre partiet av röret 29 på filterelementet och ett spel föreligger mellan den genomgående bulten och den rörformade sektionen för att tillåta brånsleflöde.

Qi

Claims (12)

451 748 PATENTKRÅV

1. Elektriskt driven bränslevärmare (10) För uppvärmning av bränsle som strömmar i ett brånslesystem till en förbrännings- motor. omfattande ett koppformat bårorgan (19;37). en central öppning anordnad i bottenväggen( 21;41) till sagda bärorgan. en uppstående Fläns (22:38) utbildad, kring sagda öppning, varvid bärorganet och flänsen bildar en ringformad bränslevärmekammare (23). en ringformad flänsplatta (25:39). som sträcker sig över sagda kammare, Flödesöppningar (31;40) som kommunicerar med utsidan av sagda kammare, varigenom bränsle, som strömmar in i sagda kammare kommer att riktas mot närheten av bottenväggen på bärorganet. ett elektriskt värmeelement 24.43) anordnat i kammaren, vilket värmeelement bildar en flödespassage eller flödespassager därigenom. vilka sträcker sig uppåt huvudsakligen i rät vinkel mot bottenväggen i bärorganet, varvid värmeelementet (24) är anordnat på avstånd från sagda bottenvägg och flänsplatta. ' varjämte Flänsplattan (251, vid sin innerperiferi är fäst till eller formad med ett nedåtgående rörformat element (25) som sträcker sig i det inre av och på avstånd från sagda uppstående Flans §22). varvid bränslet värmes då det stiger genom sagda Flödespassage eller -passager och strömmar från sagda kammare genom utrymmet som bildas mellan sagda rörformade element (25) och sagda ¥lans (22).

2. Värmare enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v. att värmeelementet (24.43) är utbildat av ett material, som har en icke-linjär positiv motståndstemperaturkoefficient_

3. Värmare enligt patentkravet 2. k a n n e t e c k n a d d ä r a v. att varmeelementet (24) har långstrâckt form och är spiral- lindat, varjämte distansorgan år anordnade att hålla i sår de olika slingorna för att bilda sagda flödespassage, vilka distansorgan också tjänar till att hålla elementet på avstånd från bottenväggen (21) till det koppformade bärorganet (19) 451 748 10 och underytan på Flänsplattan (25).

4. Värmare enligt något av Föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att underytan av flänsplattan (25) lutar nedåt och utåt mot bottenvàggen (21) på det koppformade bärorganet (19).

5. Värmare enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att flödesöppningarna utgöres av spalter (31) mellan ytterkanten på flänsplattan (25) och angränsande sidovägg på det koppformade bärorganet (19). varvid flänsplattan är centrerad med hjälp av därpå anordnade öron vilka kontaktar sagda vägg, vilka spalter bildas mellan närliggande öron.

6. S. Värmare enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att värmeelementet (43) omfattar en bikakestruktur (44) av ke- ramiskt material, varvid det keramiska materialt är belagt med ett mot bränslet som skall uppvärmas motståndskraftigt skikt.

7. Värmare enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att bikakestrukturen (44) uppbäres meiian två på avstånd från varandra belägna elektriskt ledande plattor. vilka uppbär an- slutningstungor (45), varigenom elektrisk strom kan ledas genom bärorganet (37).

8. Värmare enligt patentkravet T, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att bikakestrukturen ((4) har ringform och att de yttre periferiella partierna av strukturen tillsammans med plattorna är ingjutna 1 barorganets (37) vägg.

9. Varmare enligt patentkravet B. k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att flödesöppningarna bildas av passager (40) fßrmâde i bärorganets (37) gjutna vägg. m: 11 451 748

10. Värmare enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sagda rörformade element (26) har en innerdimension så att det kan placeras kring en nedåtgående muff (17) )ör en monteringsanordning (11) för en brânslebehandlingsenhet. vilket rörformade element är vidare utsträckt för att bilda en ihålig muff (28) för kontakt med ett brånslebehandlingselement (32) som bildar del av bränslebehandlingsenheten.

11. Värmare enligt patentkravet 10, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att väggen till bärorganet (19:37) bildar en sig uppåt sträckande kant avsedd för samverkan under drift med ett ringformat tatningsorgan, som uppbäres av sagda monteringsanordning (11), vilken vägg till bärorganet också bildar en ringFormad urtagning avsedd att upptaga ett tätningsorgan som under drift kontaktas av en del av brånslebehandlingselementet (12).

12. Värmare enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d å r a v. att bottenväggen till barorganet (25) är försedd med minst en urtagning (32) avsedd att tillåta vatten att avgå från värme- kammaren (23).