DE3320903C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Heizvorrichtung ist aus der DE-PS 3 97 566 bekannt. Sie ist dort zylinderförmig mit einem innenliegenden Behälter ausgebildet. Zwischen Zylinder­ wand und Behälter befindet sich ein zylinderförmiger Heizkörper. Der Kraftstoff strömt nach seinem Eintritt in die Kammer entlang des Heizzylinders nach unten, wird am Ende des Heizzylinders um 180° umgelenkt und fließt wiederum längs des Heizzylinders nach oben. Abgesehen von der Umlenkung um 180° erfolgt während den beiden Strömungsbewegungen längs des Heizzylinders keinerlei Verwirbelung des Kraftstoffs. Es bildet sich damit an der Oberfläche des Heizzylinders eine sogenannte Grenz­ schicht aus, die den Wärmeübergang zwischen Heizvor­ richtung und Kraftstoff deutlich beeinträchtigt. Die Folge davon ist eine erhebliche Bauhöhe der bekannten Heizvorrichtung, da nur dann eine ordnungsgemäße Funk­ tion gewährleistet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvor­ richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein großer Wärmeübergang und damit eine gute Erwärmung des Kraftstoffs bei kleiner Bauhöhe ermöglicht wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Bereits durch die Umlenkung des Kraftstoffs wird dieser in der Kammer verwirbelt und gelangt damit in hohem Maß mit dem Heizkörper bzw. den durch ihn erwärmten Flächen in Berührung. Sich bei einer geraden Durchströmung der Kammer ausbildende unterschiedliche Strömungsprofile werden vermieden und eine gleichmäßige Durchströmung des gesamten Kraftstoffs durch die Kammer erreicht.

Diese Vergleichmäßigung der Durchströmung, verbunden mit einer weiteren Intensivierung des Wärmeübergangs läßt sich noch dadurch verbessern, daß in der Kammer Lenkkörper für den Kraftstoff angeordnet sind, die mit dem Heizkörper in wärmeleitender Verbindung stehen und die längs des Strö­ mungswegs verlaufen.

Der Grundgedanke der Erfindung, durch den Einbau von Strömungswiderständen für eine Verwirbelung und Vergleich­ mäßigung der Strömung zu sorgen, kann zusätzlich durch eine weitere Umlenkung des Kraftstoffs mit Hilfe der Lenkkörper realisiert werden.

Eine niedrige Bauhöhe der gesamten Heizvorrichtung läßt sich dadurch erzielen, daß die Kammer radial durchströmt wird. Ergänzend oder alternativ hierzu können die Lenk­ körper auch die Form von gleichen Abschnitten ineinander geschachtelter Spiralen besitzen.

Schließlich läßt sich der konstruktive Aufbau der Heizvor­ richtung weiter dadurch verringern und eine zusätzliche Umlenkung des Kraftstoffs mit Hilfe einer Platte erzielen, die senkrecht zu der durch Eintritts- und/oder Austrittsöffnung(en) gegebenen Strömungsrichtung in der Kammer liegt und an deren Rand ein Übertritt des Kraft­ stoffs von einer Hälfte in die andere Hälfte der Kammer erfolgt. Der bzw. die Heizkörper und die ggf. vorhandenen Lenkkörper können zu verschiedenen Seiten der Platte sitzen.

Eine ähnlich aufgebaute Platte ist an sich aus der EP-OS 61 848 bekannt. Dabei ragen jedoch nur den Lenkkör­ pern entsprechende stiftförmige Elemente in das Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine hinein und dienen dazu, das Luft-/Kraftstoff-Gemisch zu erwärmen. An den stiftförmigen Elementen erfolgt dabei nur eine geringe Verwirbelung des Gemischs, die zudem nur einen geringen Teil des gesamten Gemischs betrifft, da die Körper nur am Rand des relativ breiten Kanals angeordnet sind.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Heizvorrichtung für Diesel-Kraftstoff von oben und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie von Fig. 1.

Die dargestellte Heizvorrichtung enthält in einer durch ein Gehäuse 1 gebildeten Kammer 2 eine Platte 3, die die Kammer 2 in zwei Hälften 4 und 5 unterteilt. Die Platte 3 trägt auf der einen Seite mehrere Heizkörper 6, die allgemein unter der Bezeichnung PTC-Pillen bekannt sind. Auf der anderen Seite und damit in der Hälfte 4 der Kammer 2 sitzen auf der Platte 3 Lenkkörper 7, die die Form von gleichen Abschnitten ineinander geschachtelter Spira­ len besitzen (Fig. 1). Die Platte 3 ist ferner an ihrem Rand eingezogen und bildet Passagen 8 für den über eine kreisringförmige Eintrittsöffnung 9 in die Kammer 2 eintretende und diese über eine ebenfalls kreisringförmige Austrittsöffnung 10 verlassenden Diesel-Kraftstoff.

Der über die Öffnung 9 eintretende Diesel-Kraftstoff gelangt zunächst in die Hälfte 5 der Kammer 2. Dort wird er durch die Heizkörper 6 bzw. die Platte 3 relativ gering erwärmt. Er durchströmt die Hälfte 5 radial bis hin zu den Passagen 8 und tritt dort in die in der Figur obere Hälfte 4 der Kammer 2 über. Auch diese Hälfte wird radial durchströmt. Die Lenkkörper 7, die durch die Heizkörper 6 über die Platte 3 erwärmt sind, dienen einerseits der Führung des Diesel-Kraftstoffs und veranlassen diesen, die Hälfte 4 der Kammer 2 radial längs der durch die Lenk­ körper 7 bestimmten spiralförmigen Bahnen zu durchströmen. Dabei gelangt der Kraftstoff intensiv in Kontakt mit den Lenkkörpern 7, die ihre Wärme abgeben und den Kraftstoff erwärmen. Wenn dieser die Kammer 2 über die Austrittsöff­ nung 10 verläßt, ist er bedingt durch die mehrmalige Umlenkung durch die Platte 3 und die Lenkkörper 7 gleichmäßig und intensiv erwärmt. Damit ist ein Ausflocken des Diesel-Kraftstoffs auf seinem Weg zur Brennkraftma­ schine, auf dem sich an die Heizvorrichtung zweckmäßiger­ weise ein Filter anschließt, auch bei tiefen Außentempera­ turen ausgeschlossen.

Claims (5)

1. Heizvorrichtung für Kraftstoff von Brennkraft­ maschinen, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einer Kammer, die Eintritts- und Austrittsöff­ nungen besitzt, vom Kraftstoff durchflossen ist und durch einen Heizkörper erwärmt ist und in der der Kraftstoff gegenüber der durch Eintritts- und Austrittsöffnung(en) gegebenen Strömungsrichtung um mindestens 90° umgelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte 3 in einem flachen Gehäuse 1 den Heizkörper 6 trägt und von Kraftstoff durch die Gehäusewandung ange- bzw. umströmt ist und daß in der Kammer 2 Lenkkörper 7 für den Kraftstoff angeordnet sind, durch welche der Kraftstoff in spiralförmige Kanäle gezwungen wird um senkrecht zur Plattenebene abzuströmen.

2. Heizvorrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkkörper 7 mit der Heizplatte 6 in wärmeleitender Verbindung stehen.

3. Heizvorrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkkörper 7 die Form von gleichen Abschnitten ineinander geschach­ telter Spiralen besitzen.

4. Heizvorrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper 6 auf der einen Seite der Platte 3 und die Lenkkörper 7 auf der anderen Seite der Platte 3 angeordnet sind.

5. Heizvorrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte an ihrem Rand mittels Ausbuchtungen in der Kammer 2 zen­ triert ist.