DE19829681C1 - Liquid heater for oil, fuel or water, has heating coil embedded in metal block incorporating capillary tube coil with coil windings positioned between coil windings of heating coil - Google Patents

Liquid heater for oil, fuel or water, has heating coil embedded in metal block incorporating capillary tube coil with coil windings positioned between coil windings of heating coil

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Abstract

The liquid heater has at least one heating coil (8) embedded in a metal block (2), e.g. a brass block, the liquid fed through a capillary tube coil (9) incorporated in the metal block, with its coil windings positioned between the coil windings of the heating coil. The metal block has an axial bore (3) with an outer diameter of slightly less than the inner diameter of the heating coil and/or the capillary tube coil.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitserhitzer mit wenigstens einer Heizwendel, welche von Metall umgossen ist.The invention relates to a liquid heater at least one heating coil, which is surrounded by metal.

Es ist bekannt, auf einen Dorn einen Heizdraht aufzuwickeln, so dass dieser eine Heizwendel bildet. Der Heizdraht ist von Keramik umgeben und in einem Metallgehäuse eingeschlossen. Die Heizwendel wird nach dem Aufwickeln auf den Dorn in Messing eingegossen, so dass der Messingblock über den Heizdraht erhitzt werden kann. Wird dieser Messingblock in Flüssigkeit eingetaucht, so kann diese dadurch erwärmt werden. Es ist jedoch auch denkbar, eine zentrale Bohrung in den Messingblock einzubringen, so dass dieser von der Flüssigkeit durchströmt werden kann.It is known to wind a heating wire on a mandrel, so that it forms a heating coil. The heating wire is from Ceramic surrounded and enclosed in a metal case. The The heating coil becomes brass after winding on the mandrel poured so that the brass block over the heating wire can be heated. This brass block becomes liquid immersed, it can be heated. It is but also conceivable, a central hole in the brass block to be introduced so that the liquid flows through it can be.

Aus der DE-GM 13 35 456 ist ein Flüssigkeitserhitzer mit einer Heizwendel bekannt geworden, wobei die Heizwendel von Metall umgossen ist. Aus der GB 403,662 ist bekannt geworden zwei Heizwendeln und ein wendelförmiges Flüssigkeitsrohr in einen Metallblock einzugießen. Ein zwischen den Heizwendeln verlaufendes Durchflußrohr ist aus der DE 85 19 840 U1 bekannt.From DE-GM 13 35 456 is a liquid heater with a Heating coil has become known, the heating coil of metal is encapsulated. Two have become known from GB 403,662 Heating coils and a helical liquid tube in one Pour in the metal block. One between the heating coils running flow tube is from DE 85 19 840 U1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitserhitzer bereitzustellen, welcher eine größere Effektivität aufweist.The invention has for its object a To provide liquid heater, which is a larger one Has effectiveness.

Diese Aufgabe wird mit einem Flüssigkeitserhitzer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is done with a liquid heater at the beginning mentioned type according to the invention by the in claim 1 specified features solved.

Die eingegossene Kapillarrohrwendel bewirkt, dass die Flüssigkeit über einen langen Weg den Flüssigkeitserhitzer durchströmt und, da der Querschnitt des Kapillarrohrs relativ eng ist, die Flüssigkeit über eine relativ große Oberfläche mit dem Flüssigkeitserhitzer in Verbindung steht. Es kann daher eine relativ große Wärmemenge auf die Flüssigkeit übertragen und dadurch die Flüssigkeit innerhalb kurzer Zeit effektiv erwärmt werden. Da die Kapillarrohrwendel in die Metallmatrix eingegossen wird, wird das Kapillarrohr allseitig und somit die im Kapillarrohr sich befindende Flüssigkeit über die gesamte Innenumfangsfläche des Kapillarrohrs erwärmt.The cast capillary tube coil causes the Liquid over a long way the liquid heater flows through and, since the cross section of the capillary tube is relative the liquid is narrow over a relatively large surface area communicates with the liquid heater. It can hence a relatively large amount of heat on the liquid transferred and thereby the liquid within a short time be warmed effectively. Since the capillary tube coil in the Poured metal matrix, the capillary tube is on all sides and thus the liquid in the capillary tube the entire inner peripheral surface of the capillary tube is heated.

Dabei ist vorgesehen, dass der Flüssigkeitserhitzer zumindest abschnittsweise eine Axialbohrung, insbesondere eine Sacklochbohrung aufweist, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Heizwendel und/oder der Kapillarrohrwendel. Durch die Axialbohrung wird die Masse des Flüssigkeitserhitzers verringert, so dass dieser sich wesentlich schneller erwärmt. It is provided that the liquid heater at least sections of an axial bore, in particular a Has blind hole, the diameter of which is slight is smaller than the inside diameter of the heating coil and / or the capillary tube coil. The mass is through the axial bore of the liquid heater is reduced, so that this warmed up much faster.  

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass in dem Fall, wenn der Flüssigkeitserhitzer nicht über die Heizwendel sondern durch externe Wärmezufuhr, z. B. über eine Flamme erwärmt wird, diese Wärme schnell über den gesamten Flüssigkeitserhitzer verteilt wird und die eingebettete Kapillarrohrwendel ebenfalls allseitig erwärmt wird.Another advantage is seen in the fact that in the case if the liquid heater does not have the heating coil but by external heat supply, e.g. B. over a flame is warmed, this heat quickly over the entire Liquid heater is distributed and the embedded Capillary tube coil is also heated on all sides.

Da das Kapillarrohr wendelförmig verläuft, können selbst bei kleinen bzw. kurzen Flüssigkeitserhitzern relativ lange Kapillarrohre untergebracht werden können. Schließlich ist die Wärmeaufnahme eines wendelförmig verlegten Kapillarrohres wesentlich gleichmäßiger als bei auf andere Weise angeordneten Rohren.Since the capillary tube is helical, even at small or short liquid heaters relatively long Capillary tubes can be accommodated. After all, that is Heat absorption of a helically laid capillary tube much more evenly than arranged in a different way Pipes.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Kapillarrohrwendel zwischen den Wendeln der Heizwendel verläuft. Dabei ist der Durchmesser der Kapillarrohrwendel im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Heizwendel. Bei dieser Anordnung wird die von der Heizwendel abgegebene Wärme direkt zum Kapillarrohr geführt, wobei der Abstand zwischen Heizwendel und Kapillarrohrwendel nach Belieben gewählt werden kann, insbesondere möglichst gering ist. Vorteilhaft werden sowohl das Kapillarrohr als auch der Heizdraht auf den gleichen Dorn aufgewickelt und dann eingegossen bzw. vergossen. A preferred embodiment provides that the Capillary tube coil between the coils of the heating coil runs. The diameter of the capillary tube coil is Essentially equal to the diameter of the heating coil. At this Arrangement is the heat given off by the heating coil directly led to the capillary tube, the distance between Heating coil and capillary tube coil can be chosen at will can, in particular is as low as possible. Become an asset both the capillary tube and the heating wire on the same mandrel wound and then poured or shed.  

Vorteilhaft wird als Metall Aluminium, Messing, Kupfer oder eine andere vergießbare Metalllegierung verwendet. Insbesondere Messing und Kupfer besitzen ausgezeichnete Wärmeleitungseigenschaften, so dass sie sich für die Herstellung des Flüssigkeitserhitzers besonders gut eignen.Aluminum, brass, copper or is advantageous as metal another castable metal alloy is used. Brass and copper in particular are excellent Thermal conduction properties so that they are suitable for the Production of the liquid heater are particularly suitable.

Vorteilhaft wird der Außendurchmesser des Messingblocks vom Außendurchmesser der Heizwendel bestimmt, so dass die Heizwendel nur noch von einem dünnen Messingmantel umgeben ist. Ggf. kann der Messingblock zusätzlich von einer dünnen Schutzhülse umgeben sein. Auch der Innendurchmesser des Messingblocks wird vom Innendurchmesser der Heizwendel bestimmt. Falls die Kapillarrohrwendel größer ist als die Heizwendel, werden die Durchmesser des Messingblocks von der Kapillarrohrwendel bestimmt. Der Flüssigkeitserhitzer besitzt also im Wesentlichen die Form einer Hülse, wobei im Mantel die Heizwendel sowie die Kapillarrohrwendel vorgesehen sind.The outside diameter of the brass block is advantageous from Outside diameter of the heating coil is determined so that the The heating coil is now only surrounded by a thin brass jacket is. Possibly. the brass block can also be thin Protective sleeve be surrounded. Even the inside diameter of the Brass blocks is from the inside diameter of the heating coil certainly. If the capillary tube coil is larger than that Heating coil, the diameter of the brass block of the Capillary tube spiral determined. The liquid heater owns So essentially the shape of a sleeve, the in the jacket Heating coil and the capillary tube coil are provided.

Vorteilhaft weist der Flüssigkeitserhitzer an einer Stirnseite eine Aufnahmebohrung mit Innengewinde für eine Düse auf. In diese Aufnahmebohrung mündet das Kapillarrohr mit seinem einen Ende aus, so dass die erhitzte Flüssigkeit direkt in die Düse geleitet wird.The liquid heater advantageously has an end face a mounting hole with an internal thread for a nozzle. In this receiving bore opens the capillary tube with his one End off so that the heated liquid goes straight into the nozzle is directed.

Vorteilhaft können mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitserhitzer Öle, insbesondere Kraftstoffe, Wasser, Alkohole und andere Flüssigkeiten erhitzt werden.Can advantageously with the invention Liquid heater oils, especially fuels, water, Alcohols and other liquids are heated.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben ist.Further features, advantages and details of the invention result from the subclaims and the following Description in which with reference to the drawing particularly preferred embodiment is described.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen bevorzugten Flüssigkeitserhitzer 1. Dieser Flüssigkeitserhitzer besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und wird von einem Messingblock oder -körper 2 gebildet, der eine erste Axialbohrung, insbesondere eine Sacklochbohrung 3 und eine zweite Sacklochbohrung 4 aufweist. Die Sacklochbohrung 4 geht über eine Schulter 5 in ein Innengewinde 6 über, in welches z. B. eine Düse eingeschraubt werden kann. Der Messingkörper 2 ist von einer Schutzhülse 7, welche relativ dünnwandig ist, umgeben.The drawing shows a longitudinal section through a preferred liquid heater 1 . This liquid heater has a circular cross section and is formed by a brass block or body 2 which has a first axial bore, in particular a blind hole 3 and a second blind hole 4 . The blind hole 4 goes over a shoulder 5 into an internal thread 6 , in which z. B. a nozzle can be screwed. The brass body 2 is surrounded by a protective sleeve 7 , which is relatively thin-walled.

In den Messingkörper 2 sind durch Umgießen eine Heizwendel 8 sowie eine Kapillarrohrwendel 9 integriert. Die Heizwendel 8 besteht in der Regel aus einer aus Metall bestehenden Gehäusewendel 10 mit rechteckförmigem Querschnitt, welche mit keramischem Material 11 angefüllt ist. In dieses keramische Material ist der Heizdraht 12, und zwar die Zu- und Ableitung, eingebettet. A heating coil 8 and a capillary tube coil 9 are integrated into the brass body 2 by casting around. The heating coil 8 generally consists of a housing coil 10 made of metal with a rectangular cross section, which is filled with ceramic material 11 . The heating wire 12 , namely the supply and discharge lines, is embedded in this ceramic material.

Zwischen den einzelnen Wendeln der Heizwendel 8 befindet sich die Kapillarrohrwendel 9, welche z. B. einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Sowohl die Heizwendel 8 als auch die Kapillarrohrwendel 9 werden axial in den Messingkörper 2 eingeführt. Die Heizwendel 8 endet am gegenüberliegenden Ende innerhalb des Messingkörpers 2 mit Abstand zur Stirnseite 13. Die Kapillarrohrwendel 9 mündet in die Sacklochbohrung 4 radial aus, so dass die Flüssigkeit der Kapillarrohrswendel 9 in diese Sacklochbohrung 4 einströmen kann. Bei einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die Kapillarrohrwendel 9 in diese Sacklochbohrung 4 und wird axial aus dem Messingkörper 2 herausgeführt (wie mit strichpunktierter Linie angedeutet).Between the individual coils of the heating coil 8 is the capillary tube coil 9 , which, for. B. has a circular cross-section. Both the heating coil 8 and the capillary tube coil 9 are inserted axially into the brass body 2 . The heating coil 8 ends at the opposite end within the brass body 2 at a distance from the end face 13 . The capillary tube coil 9 opens radially into the blind hole 4 , so that the liquid of the capillary tube coil 9 can flow into this blind hole 4 . In another embodiment, the capillary tube coil 9 extends into this blind hole 4 and is guided axially out of the brass body 2 (as indicated by a dash-dotted line).

Der Durchmesser der Sacklochbohrung 3 entspricht im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Heizwendel 8 (ist geringfügig kleiner) und der Außendurchmesser des Messingkörpers 2 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Heizwendel 8 (ist geringfügig größer). Auf diese Weise wird die Masse des Messingkörpers 2 auf ein Minimum reduziert, so dass der Flüssigkeitserhitzer 1 relativ schnell erwärmt wird.The diameter of the blind hole 3 essentially corresponds to the inside diameter of the heating coil 8 (is slightly smaller) and the outside diameter of the brass body 2 essentially corresponds to the outside diameter of the heating coil 8 (is slightly larger). In this way, the mass of the brass body 2 is reduced to a minimum, so that the liquid heater 1 is heated relatively quickly.

Wird der Flüssigkeitserhitzer 1 nicht vom Heizdraht sondern z. B. über eine Flamme 14 von außen erhitzt, dann wird er durch die Schutzhülse 7 gegen Beschädigung geschützt, wobei sich jedoch die Wärme sofort über den gesamten Messingkörper 2 verteilt, so dass die in der Kapillarrohrwendel 9 enthaltene Flüssigkeit erwärmt wird.If the liquid heater 1 is not from the heating wire but z. B. heated by a flame 14 from the outside, then it is protected by the protective sleeve 7 against damage, but the heat is immediately distributed over the entire brass body 2 , so that the liquid contained in the capillary tube coil 9 is heated.

Claims (8)

1. Flüssigkeitserhitzer (1) mit wenigstens einer Heizwendel (8), welche von Metall umgossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Heizwendel (8) wenigstens eine Kapillarrohrwendel (9) in das Metall eingegossen und zumindest abschnittsweise eine Axialbohrung (3) vorgesehen ist, wobei der Durchmesser der Axialbohrung (3) geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Heizwendel (8) und/oder der Kapillarrohrwendel (9).1. Liquid heater ( 1 ) with at least one heating coil ( 8 ), which is surrounded by metal, characterized in that in addition to the heating coil ( 8 ) at least one capillary tube coil ( 9 ) is poured into the metal and an axial bore ( 3 ) is provided at least in sections , wherein the diameter of the axial bore ( 3 ) is slightly smaller than the inside diameter of the heating coil ( 8 ) and / or the capillary tube coil ( 9 ). 2. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohrwendel (9) zwischen den Wendeln der Heizwendel (8) verläuft.2. Liquid heater according to claim 1, characterized in that the capillary tube coil ( 9 ) runs between the coils of the heating coil ( 8 ). 3. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kapillarrohr­ wendel (9) dem Durchmesser der Heizwendel (8) entspricht. 3. Liquid heater according to claim 2, characterized in that the diameter of the capillary coil ( 9 ) corresponds to the diameter of the heating coil ( 8 ). 4. Flüssigkeitserhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Aluminium, Kupfer oder eine vergießbare Metalllegierung, z. B. Messing ist.4. Liquid heater according to one of the preceding Claims, characterized in that the metal Aluminum, copper or a castable metal alloy, e.g. B. is brass. 5. Flüssigkeitserhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialbohrung (3) als Sacklochbohrung ausgebildet ist.5. Liquid heater according to one of the preceding claims, characterized in that the axial bore ( 3 ) is designed as a blind hole. 6. Flüssigkeitserhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er an einer Stirnseite (13) eine Gewindebohrung (6) für eine Düse aufweist.6. Liquid heater according to one of the preceding claims, characterized in that it has a threaded bore ( 6 ) for a nozzle on one end face ( 13 ). 7. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohrwendel (9) in eine Sacklochbohrung (4) oder in die Gewindebohrung (6) ausmündet.7. Liquid heater according to claim 6, characterized in that the capillary tube coil ( 9 ) opens into a blind hole ( 4 ) or into the threaded bore ( 6 ). 8. Flüssigkeitserhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohrwendel (9) ein Ölrohr ist.8. Liquid heater according to one of the preceding claims, characterized in that the capillary tube coil ( 9 ) is an oil tube.
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