WO2006053527A1 - Liquid fuel preheating device - Google Patents

Abstract

The invention relates to a liquid fuel preheating device (10), in particular a liquid fuel for a heater (100), comprising a fuel conducting section (12) and an electric heating element (14) disposed therein. According to said invention, means (20-34) for rerouting a fuel flow (36) are disposed between the external peripheral area (16) of the heating element (14) and the internal peripheral area (18) of the fuel conducting section (12). A heater (100) comprising the inventive device is also disclosed.

Description

Vorrichtung zur Vorwäπαung von flüssigem BrennstoffDevice for the prewartration of liquid fuel

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff, insbesondere flüssi¬ gem Brennstoff für ein Heizgerät, mit einem Brennstofflei- tungsabschnitt und einem in dem Brennstoffleitungsab- schnitt angeordneten elektrischen Heizelement. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Heizgerät, insbesondere ein Kraftfahrzeugzusatzheizgerät und/oder ein Kraftfahr¬ zeugstandheizgerät, das die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist.The present invention relates to a device for preheating liquid fuel, in particular flüssi¬ gem fuel for a heater, with a fuel line section and an arranged in the fuel line section electrical heating element. Furthermore, the invention relates to a heater, in particular a motor vehicle auxiliary heater and / or a Kraftfahr¬ zeugstandheizgerät having the inventive device.

Beispielsweise im Zusammenhang mit der Vorwärmung von flüssigem Brennstoff für Fahrzeugheizgeräte ist es be¬ kannt, den Brennstoff indirekt in einem von dem Brennstoff durchströmten Vorwärmer zu erwärmen. Das Vorwärmer-Bauteil wird durch eine in den Vorwärmer integrierte Heizpatrone aufgeheizt und erwärmt seinerseits den von Brennstoff durchströmten Bereich. Die Heizpatrone selbst wird dabei nicht von Brennstoff berührt. Ein Beispiel für eine derar- tige Lösung ist die aus der DE 39 18 663 Al bekannte An¬ ordnung zur Brennstoffvorwärmung für einen Ultraschallzer¬ stäuber für Heizgeräte.For example, in connection with the preheating of liquid fuel for vehicle heaters, it is known to heat the fuel indirectly in a preheater through which the fuel flows. The preheater component is heated by a heating cartridge integrated in the preheater and in turn heats the area through which fuel flows. The heating cartridge itself is not touched by fuel. An example of such a solution is the arrangement known from DE 39 18 663 A1 for fuel preheating for an ultrasonic atomizer for heaters.

Nachteilig bei dieser Art der Brennstoffvorwärmung sind das langsame Ansprechverhalten und der niedrige Wirkungs¬ grad des Vorwärmers. Das langsame Ansprechverhalten ergibt sich daraus, dass eine große Bauteilmasse erwärmt werden muss, bevor die brennstoffführenden Wände auf die erfor¬ derliche Temperatur gebracht sind. Diese große thermische Trägheit kann nur durch eine entsprechend hohe Leistung der Heizpatrone kompensiert werden. Diese Maßnahme hat a- ber den Nachteil hoher Bauteilkosten und eines hohen Startenergieverbrauchs. Weiterhin erschwert die große thermische Trägheit eine schnelle Regelung des Vorwärmers. Eine schnelle Regelung ist jedoch vorteilhaft, um schwie- rig zu handhabende Betriebszustände wirksam steuern zu können, beispielsweise eine nicht-anliegende Brennstoff¬ säule, ein Auftreten großer Blasen in der Brennstofflei- tung und so weiter. Der niedrige Wirkungsgrad der oben be¬ schriebenen Vorwärmtechnik ergibt sich daraus, dass der Vorwärmer als Ganzes mehr oder weniger isotherm aufgewärmt wird. Daraus resultieren hohe Oberflächentemperaturen, die wiederum hohe Verluste bewirken (Wärmestrahlung, konvekti- ve Kühlung durch den Vorwärmer überströmende Brennluft und so weiter) .Disadvantages of this type of fuel preheating are the slow response and the low efficiency of the preheater. The slow response gives from the fact that a large component mass must be heated before the fuel-carrying walls are brought to the neces sary temperature. This large thermal inertia can only be compensated by a correspondingly high performance of the heating cartridge. This measure, however, has the disadvantage of high component costs and high starting energy consumption. Furthermore, the large thermal inertia makes it difficult to quickly control the preheater. However, rapid control is advantageous in order to be able to effectively control operating states which are difficult to handle, for example a non-applied fuel column, the occurrence of large bubbles in the fuel line and so on. The low efficiency of the above-described preheating technique results from the fact that the preheater as a whole is warmed up more or less isothermally. This results in high surface temperatures, which in turn cause high losses (heat radiation, convective cooling by the preheater overflowing combustion air and so on).

Zur Lösung dieses Problems ist es aus der DE 35 05 206 Al bereits bekannt, das Heizaggregat in Form eines innerhalb des vom Kraftstoff durchströmten Leitungshohlraums ange¬ ordneten Heizstabes auszubilden.To solve this problem, it is already known from DE 35 05 206 Al to form the heating unit in the form of a heating element arranged within the line through which the fuel flows.

Diese Lösung erzielt zwar ein schnelleres Ansprechverhal¬ ten und ergibt auch einen besseren Wirkungsgrad, führt a- ber zu neuen Problemen. Denn durch Totzonen in der Strö¬ mung, Rückströmgebiete und ähnliches besteht das Risiko, dass Brennstoff über längere Zeit mit der heißen Oberflä- che des Heizelements in Kontakt bleibt und deshalb zu Ab¬ lagerungen führt.Although this solution achieves a faster response behavior and also results in better efficiency, it leads to new problems. Because of dead zones in the flow, return flow areas and the like, there is the risk that the fuel will be exposed to the hot surface over a longer period of time. surface of the heating element remains in contact and therefore leads to Ab¬ storage.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Risiko der Bildung von Ablagerungen zu beseitigen oder zu¬ mindest deutlich zu verringern.The object of the present invention is to eliminate or at least significantly reduce the risk of formation of deposits.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Er¬ findung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorwärmung von flüs- sigem Brennstoff baut auf den gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass zwischen einem Außenumfangsbe- reich des Heizelements und einem Innenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts Mittel zur Umlenkung einer BrennstoffStrömung vorgesehen sind. Dabei tritt der Brenn- stoff vorzugsweise an dem heißeren Ende des Heizelements ein, und am anderen, vorzugsweise kühleren Ende des Heiz¬ elements wieder aus. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Mit¬ tel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung führen zu einer zwangsgeführten Strömung zwischen dem Einlass und dem Aus- lass. Auf diese Weise werden Totzonen in der Strömung, Rückströmgebiete und ähnliches sicher vermieden, so dass das Risiko der Bildung von Ablagerungen beseitigt oder zu¬ mindest deutlich gesenkt wird.The inventive device for preheating liquid fuel builds on the generic state of the art in that means for deflecting a fuel flow are provided between an outer peripheral region of the heating element and an inner peripheral region of the fuel line section. In this case, the fuel preferably enters at the hotter end of the heating element, and out again at the other, preferably cooler, end of the heating element. The means provided according to the invention for deflecting the fuel flow lead to a positively guided flow between the inlet and the outlet. In this way, dead zones in the flow, Rückströmgebiete and the like are safely avoided, so that the risk of formation of deposits eliminated or zu¬ least significantly reduced.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung eine im We- sentlichen spiralförmige Umlenkung von Brennstoff bewirken können. Ein niedriger Strδmungswiderstand/Druckverlust wird erreicht, wenn die Steigung der Spirale sowie der Querschnitt des resultierenden Strömungskanals groß ist.In preferred embodiments, it is provided that the means for redirecting the fuel flow in the can cause significant spiral deflection of fuel. A low flow resistance / pressure drop is achieved when the pitch of the spiral and the cross section of the resulting flow channel are large.

In diesem Zusammenhang wird weiterhin bevorzugt, dass die spiralförmige Umlenkung in Windungen um die Brennstofflei- tungsabschnittslängsachse herum erfolgt. Der bestmögliche Wirkungsgrad hinsichtlich des Wärmeübergangs wird dabei erreicht, wenn die Steigung der Spirale sowie der Quer¬ schnitt des gebildeten Strömungskanals klein sind, was da¬ zu führt, dass die Strömungsgeschwindigkeit und der Wärme¬ übergang groß sind. Daraus ergibt sich, dass ein Kompro- miss zwischen optimalem Wärmeübergang und niedrigem Strö- mungswiderstand zu wählen ist, der alle Anforderungen er¬ füllt.In this context, it is further preferred that the spiral deflection takes place in turns around the fuel pipe section longitudinal axis. The best possible efficiency in terms of heat transfer is achieved when the pitch of the spiral and the cross section of the flow channel formed are small, which leads to the fact that the flow velocity and the heat transfer are large. It follows that a compromise must be chosen between optimum heat transfer and low flow resistance, which meets all requirements.

Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Um- lenkung der BrennstoffStrömung zumindest eine in einem zwischen dem Außenumfangsbereich des Heizelements und dem Innenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts ge¬ bildeten Ringspalt angeordnete Spiralfeder umfassen. Bei dieser Spiralfeder handelt es sich vorzugsweise um eine Drahtfeder, die zusätzlich als wärmeübertragendes Element wirken kann.In certain embodiments of the device according to the invention, provision can be made for the means for deflecting the fuel flow to comprise at least one spiral spring arranged in an annular gap formed between the outer peripheral region of the heating element and the inner peripheral region of the fuel line section. This spiral spring is preferably a wire spring, which may additionally act as a heat-transmitting element.

In diesem Zusammenhang wird es als vorteilhaft erachtet, dass die Spiralfeder zumindest abschnittsweise mit einem Außenumfangsbereich des Heizelements und/oder einem Innum- fangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts verbunden ist. Die Feder muss nicht notwendigerweise längs der ge¬ samten Berührungslinie mit dem Heizelement verbunden sein. Eine thermische Anbindung der Feder steigert jedoch den Wirkungsgrad, da in diesem Fall der Wärmeeintrag in den flüssigen Brennstoff zu einem besonders großen Teil über die Feder erfolgen kann.In this context, it is considered advantageous that the spiral spring at least partially connected to an outer peripheral region of the heating element and / or an Innum- receiving region of the fuel line section is. The spring need not necessarily be connected to the heating element along the entire contact line. However, a thermal connection of the spring increases the efficiency, since in this case the heat input into the liquid fuel can be done to a very large extent on the spring.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Umlen¬ kung der BrennstoffStrömung zumindest ein auf dem Außenum- fangsbereich des Heizelements vorgesehenes Außengewinde umfassen. In diesem Fall bildet der Boden der spiralförmi¬ gen Gewindenut den Außenumfangsbereich des Heizelements, während der spiralförmige Steg des Gewindes die Mittel zum Umlenken der BrennstoffStrömung darstellt.Furthermore, it can be provided that the means for deflecting the fuel flow comprise at least one external thread provided on the outer peripheral area of the heating element. In this case, the bottom of the spiral thread groove forms the outer peripheral region of the heating element, while the spiral web of the thread constitutes the means for redirecting the fuel flow.

Es ist ebenfalls möglich, dass die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung zumindest ein auf dem Innenumfangs¬ bereich des Brennstoffleitungsabschnitts vorgesehenes Innengewinde umfassen. In diesem Fall bildet der Boden der spiralförmigen Gewindenut den Innenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts, während der spiralförmige Gewindesteg die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrö¬ mung darstellt. Bei dieser, wie auch bei allen anderen Ausführungsformen, wird bevorzugt, dass die Mittel zur Um- lenkung der BrennstoffStrömung möglichst unter Abdichtung mit dem Außenumfangsbereich des Heizelements und dem In¬ nenumfangsbereich des Brennstoffleitungsabschnitts in Ver¬ bindung stehen, damit ein Kurzschlussstrom beziehungsweise ein Bypass in axialer Richtung vermieden werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Umlenkung der Brennstoff¬ strömung zwei oder mehr voneinander getrennte Strömungska¬ näle bilden. Auf diese Weise kann der Strömungswiderstand beziehungsweise der Druckverlust weiter reduziert werden.It is likewise possible for the means for deflecting the fuel flow to comprise at least one internal thread provided on the inner circumferential region of the fuel line section. In this case, the bottom of the spiral thread groove forms the inner peripheral region of the fuel line section, while the spiral thread ridge constitutes the means for deflecting the fuel flow. In this case, as with all other embodiments, it is preferred that the means for deflecting the fuel flow are as close as possible sealed to the outer peripheral region of the heating element and the inner peripheral region of the fuel line section, so that a short-circuit current or a bypass in axial direction can be avoided. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the means for deflecting the fuel flow form two or more separate flow channels. In this way, the flow resistance or the pressure loss can be further reduced.

Dabei wird besonders bevorzugt, dass die zumindest zwei der zwei oder mehr voneinander getrennten Strömungskanäle im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Beispiels- weise kann ein zwei- oder mehrgängiges Gewinde beziehungs¬ weise eine doppelt oder mehrfach gewickelte Feder verwen¬ det werden.It is particularly preferred that the at least two of the two or more separate flow channels are substantially parallel to each other. For example, a two- or multi-start thread or a double or multiple wound spring can be used.

Weiterhin wird bevorzugt, dass der Brennstoffleitungsab- schnitt einen größeren Außenumfang als andere Brennstoff- leitungsabschnitte aufweist. Eine derartige Vergrößerung des Außenumfangs ermöglicht den Einsatz eines Heizelements mit einer vergleichbar großen wirksamen Oberfläche ohne zu große Druckverluste zu erzeugen.Furthermore, it is preferred that the fuel line section has a larger outer circumference than other fuel line sections. Such enlargement of the outer circumference makes it possible to use a heating element with a comparatively large effective surface area without producing excessive pressure losses.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass sie eine Einlassöffnung aufweist, die im Bereich des Anfangs zumindest eines durch die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung gebildeten Kanals angeordnet ist. Auch dadurch werden Totzonen ver¬ mieden, die wegen möglicher Ablagerung von mitgeführten Schmutzpartikeln, der Bildung von Brennstoffablagerungen in Folge hoher Verweilzeit des Brennstoffs oder des Ver- harrens und Ansammeins von Luftbläschen ungünstig sind. Aus dem gleichen Grund wird bevorzugt, dass die Vorrich¬ tung eine Auslassöffnung aufweist, die im Bereich des En¬ des zumindest eines durch die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung gebildeten Kanals angeordnet ist.In preferred embodiments of the device according to the invention it is provided that it has an inlet opening, which is arranged in the region of the beginning of at least one channel formed by the means for deflecting the fuel flow. This also avoids dead zones, which are unfavorable because of possible deposition of entrained dirt particles, the formation of fuel deposits as a result of a high residence time of the fuel or the clogging and accumulation of air bubbles. For the same reason, it is preferred that the device has an outlet opening which is arranged in the region of the end of the at least one channel formed by the means for deflecting the fuel flow.

Bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizelements kann vorgesehen sein, dass der Außenumfangs- bereich des Heizelements zumindest abschnittsweise durch eine Hülse gebildet ist. In diesem Fall wird die Heizele- mentoberflache nicht direkt überströmt, weil die Hülse den Brennstoff und das eigentliche Heizelement trennt. Die Wandstärke der Hülse ist dabei vorzugsweise so niedrig zu halten, dass die Wärmekapazität der Hülse kleiner als die Wärmekapazität des in der Vorrichtung befindlichen Brenn- Stoffs ist.In certain embodiments of the heating element according to the invention can be provided that the outer peripheral region of the heating element is at least partially formed by a sleeve. In this case, the heating element surface is not directly overflowed because the sleeve separates the fuel and the actual heating element. The wall thickness of the sleeve is preferably to be kept so low that the heat capacity of the sleeve is smaller than the heat capacity of the fuel in the device.

Jedes Heizgerät, insbesondere jedes Kraftfahrzeugzusatz- heizgerät und/oder jedes Kraftfahrzeugstandheizgerät, das die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.Each heater, in particular each additional motor vehicle heater and / or each motor vehicle parking heater having the device according to the invention falls within the scope of the appended claims.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass sich durch die vorliegende Erfindung insbesondere die folgenden Vorteile ergeben:In summary, it can be stated that the following advantages in particular result from the present invention:

hoher Wirkungsgrad des Vorwärmers bei gleichzeitig kleiner Baugröße;high efficiency of the preheater at the same time small size;

kleine Wärmekapazität und damit schnelles Ansprech- verhalten und gute Regelbarkeit des Vorwärmers; einstellbarer Druckverlust im Vorwärmer durch geeig¬ nete Wahl des Querschnitts und der Länge des Strö¬ mungskanals beziehungsweise der Strömungskanäle;small heat capacity and thus fast response and good controllability of the preheater; adjustable pressure loss in the preheater by suitable selection of the cross section and the length of the flow channel or of the flow channels;

- geringes Flüssigkeitsvolumen und damit geringes Volu¬ men an Brennstoff, das bei der Vorheizung des Vorwär¬ mers (Brennstoffmassenstrom Null) infolge thermischer Ausdehnung des Brennstoffs ausgefördert wird;- Low liquid volume and thus low Volu¬ men of fuel, which is discharged in the preheating of Vorwär¬ mers (fuel mass flow zero) due to thermal expansion of the fuel;

- geringes Risiko der Bildung von Ablagerungen aufgrund der Vermeidbarkeit von Totzonen und Rückströmgebie¬ ten;low risk of formation of deposits due to the avoidability of dead zones and return flow areas;

einfacher Aufbau, der zu niedrigen Bauteilkosten führt; undsimple construction, which leads to low component costs; and

bei der Variante der in die Hülse eingesteckten Heiz¬ patrone wird der Kontakt von Brennstoff und Heizele¬ ment vermieden, was eine besonders einfache Lösung für die Abdichtung des Vorwärmers darstellt.In the variant of the cartridge inserted into the sleeve, the contact of fuel and heating element is avoided, which represents a particularly simple solution for sealing the preheater.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol¬ gend anhand der zugehörigen Zeichnungen beispielhaft er¬ läutert.Preferred embodiments of the invention are explained below by way of example with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßenFigure 1 shows a first embodiment of the invention

Vorrichtung; Figur 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung;Contraption; FIG. 2 shows a second embodiment of the device according to the invention;

Figur 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung;FIG. 3 shows a third embodiment of the device according to the invention;

Figur 4 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung;FIG. 4 shows a fourth embodiment of the device according to the invention;

Figur 5 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung;FIG. 5 shows a fifth embodiment of the device according to the invention;

Figur 6 eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung;FIG. 6 shows a sixth embodiment of the device according to the invention;

Figur 7 eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung;FIG. 7 shows a seventh embodiment of the device according to the invention;

Figur 8 eine achte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; undFIG. 8 shows an eighth embodiment of the device according to the invention; and

Figur 9 eine schematische Darstellung einer Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Heizgeräts.9 shows a schematic representation of an embodiment of the heater according to the invention.

In den Figuren 1 bis 9 sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In FIGS. 1 to 9, identical or similar elements are provided with the same reference numerals.

Bei allen in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausfüh¬ rungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorwär- mung von flüssigem Brennstoff ist ein im Wesentlichen zy¬ linderförmiges elektrisches Heizelement 14 coaxial in ei- nem ebenfalls im Wesentlichen zylindrischen Brennstofflei- tungsabschnitt 12 angeordnet, wobei die nur teilweise dar¬ gestellten elektrischen Anschlussleitungen mit 54 bezeich¬ net sind. Die BrennstoffStrömungsrichtung ist durch jewei- lige Pfeile dargestellt, die am Ein- beziehungsweise Aus- lass das Bezugszeichen 36 tragen. Weiterhin ist den in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen gemeinsam, dass die jeweiligen Mittel 20 bis 34 zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 eine im Wesentlichen spiralförmige Umlenkung von Brennstoff bewirken, wobei die spiralförmige Umlenkung in Windungen um die Brennstoffleitungsabschnitt- längsachse herum erfolgt, wie es durch die jeweiligen Pfeile angedeutet ist.In all embodiments of the device according to the invention for preheating liquid fuel illustrated in FIGS. 1 to 8, a substantially cylindrical electrical heating element 14 is coaxial in an embodiment. A likewise substantially cylindrical fuel line section 12 is arranged, wherein the only partially illustrated electrical connecting lines are designated by 54. The fuel flow direction is represented by respective arrows, which carry the reference numeral 36 at the inlet or outlet. Furthermore, it is common to the embodiments illustrated in FIGS. 1 to 8 that the respective means 20 to 34 for deflecting the fuel flow 36 cause a substantially spiral deflection of fuel, wherein the spiral deflection takes place in turns around the fuel line section longitudinal axis, as it does is indicated by the respective arrows.

Nachfolgend werden die jeweiligen Besonderheiten der ein¬ zelnen Ausführungsformen erläutert.The specific features of the individual embodiments are explained below.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 durch eine Spiralfeder 20 gebildet, die in einem Ringspalt 38 ange¬ ordnet ist, der zwischen dem Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 und dem Innenumfangsbereich 18 des Brenn¬ stoffleitungsabschnitts 12 gebildet wird. Die vorzugsweise aus Draht hergestellte Spiralfeder 20 ist thermisch an das elektrische Heizelement 14 angebunden, so dass die aktive Heizoberfläche vergrößert wird.In the embodiment shown in FIG. 1, the means for deflecting the fuel flow 36 are formed by a spiral spring 20 which is arranged in an annular gap 38 which is formed between the outer peripheral region 16 of the heating element 14 and the inner peripheral region 18 of the fuel conduit section 12 , The coil spring 20 preferably made of wire is thermally bonded to the electric heating element 14, so that the active heating surface is increased.

Gemäß der Ausführungsform von Figur 2 sind die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 durch ein auf dem Au- ßenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 vorgesehenes Au¬ ßengewinde 22 gebildet, das aufgeprägt oder geschnitten sein kann. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein op¬ timaler Wirkungsgrad, da die Außenfläche des Heizelements 14 und somit die für die Wärmeübertragung wirksame Ober¬ fläche besonders groß ist. Bei dieser Ausführungsform bil- det der Boden der Gewindenut den Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14, während der Gewindesteg die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 darstellt. Vor¬ zugsweise steht der Gewindesteg unter Abdichtung mit dem Innenumfangsbereich 18 des Brennstoffleitungsabschnitts 12 in Verbindung.According to the embodiment of FIG. 2, the means for deflecting the fuel flow 36 are formed by an external thread 22 provided on the outer peripheral region 16 of the heating element 14, which is embossed or cut can be. In this embodiment, an optimal efficiency is obtained since the outer surface of the heating element 14 and thus the surface effective for the heat transfer are particularly large. In this embodiment, the bottom of the thread groove forms the outer peripheral portion 16 of the heating element 14, while the threaded ridge provides the means for deflecting the fuel flow 36. Vor¬ preferably the threaded ridge is under sealing with the inner peripheral portion 18 of the fuel line section 12 in connection.

Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform sind die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 durch ein auf dem Innenumfangsbereich 18 des Brennstoffsleitungsab- Schnitts 12 vorgesehenes Innengewinde 24 gebildet. In die¬ sem Fall bildet der Boden der Gewindenut den Innenumfangs¬ bereich 18 des Brennstoffleitungsabschnitts 12, und der Gewindesteg stellt die Mittel zur Umlenkung der Brenn¬ stoffStrömung 36 dar. Der Gewindesteg steht dabei vorzugs- weise unter Abdichtung mit dem Außenumfangsbereich 16 desIn the embodiment illustrated in FIG. 3, the means for deflecting the fuel flow 36 are formed by an internal thread 24 provided on the inner peripheral region 18 of the fuel line section 12. In this case, the bottom of the thread groove forms the inner peripheral region 18 of the fuel line section 12, and the thread ridge constitutes the means for deflecting the fuel flow 36. The thread ridge is preferably under sealing with the outer peripheral region 16 of FIG

Heizelements 14 in Verbindung.Heating element 14 in conjunction.

Gemäß der Ausführungsform von Figur 4 sind die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 durch eine doppelt ge- wickelte Spiralfeder 26 gebildet, so dass sich zwei paral¬ lele spiralförmige Strömungskanäle ergeben. Durch den Ein¬ satz von zwei oder mehr vorzugsweise parallelen Strömungs¬ kanälen kann der Strömungswiderstand in vorteilhafter Wei¬ se gesenkt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Brennstoff längs der Vorwärmerachse ein- und ausgeleitet wird. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 sind die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 ebenfalls durch eine in diesem Fall kurze Spiralfeder 28 gebildet. Dabei zeigt Figur 5 eine bevorzugte Anordnung einer Auslassδffnung 50 im Bereich des Endes des durch die Feder 28 gebildeten Strömungskanals. Durch eine derartige Auslassöffnung 50 werden Totvolumen und die damit verbundenen, bereits er¬ läuterten Nachteile minimiert. Figur 5 ist ebenfalls zu entnehmen, dass der Außenumfang des Brennstoffleitungsab- schnitts 12 größer als der Außenumfang von anderen Brenn¬ stoffleitungsabschnitten 46 ist.According to the embodiment of FIG. 4, the means for deflecting the fuel flow 36 are formed by a double-wound spiral spring 26, so that two parallel spiral flow passages result. By using two or more preferably parallel flow channels, the flow resistance can advantageously be reduced. It is advantageous if the fuel is introduced and discharged along the preheater axis. In the embodiment according to FIG. 5, the means for deflecting the fuel flow 36 are likewise formed by a short spiral spring 28 in this case. 5 shows a preferred arrangement of a Auslassδffnung 50 in the region of the end of the flow channel formed by the spring 28. Such an outlet opening 50 minimizes dead volumes and the associated disadvantages already explained. FIG. 5 also shows that the outer circumference of the fuel line section 12 is larger than the outer circumference of other fuel line sections 46.

Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform sind die Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 ebenfalls durch eine Spiralfeder gebildet, die in diesem Fall mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist. Figur 6 ist eine beson¬ ders bevorzugte Anordnung der Einlassöffnung 48 zu entneh¬ men. Die Einlassöffnung 48 ist dabei im Bereich des An- fangs des durch die Feder 30 gebildeten Strömungskanals angeordnet, um eingangsseitig nachteilige Totvolumen zu vermeiden. Weiterhin ist Figur 6 zu entnehmen, dass auch die Brennstoffzuführleitung 44 einen geringeren Quer¬ schnitt als der Brennstoffleitungsabschnitt 12 aufweist.In the embodiment shown in Figure 6, the means for deflecting the fuel flow 36 are also formed by a spiral spring, which is provided in this case by the reference numeral 30. FIG. 6 shows a particularly preferred arrangement of the inlet opening 48. In this case, the inlet opening 48 is arranged in the region of the beginning of the flow channel formed by the spring 30 in order to avoid adverse dead volumes on the input side. Furthermore, FIG. 6 shows that the fuel feed line 44 also has a smaller cross section than the fuel line section 12.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 bildet wieder eine Spiralfeder 32 die Mittel zur Umlenkung der Brennstoff¬ strömung 36, wobei der Brennstoff in diesem Fall in axia¬ ler Richtung zugeführt wird, wodurch sich eine sehr gute Anströmung des Ringspalts 38 ergibt. Bei der in Figur 8 dargestellten Ausführungsform ist der Außenumfangsbereich 16 des Heizelements 14 durch eine Hül¬ se 52 gebildet, das heißt der Brennstoff kommt nicht di¬ rekt mit dem eigentlichen Heizelement 14 in Kontakt. Dabei ist die Wandstärke der Hülse 52 so niedrig gehalten, dass die Wärmekapazität der Hülse 52 kleiner als die Wärmekapa¬ zität des im Vorwärmer befindlichen Brennstoffs ist. Als Mittel zur Umlenkung der BrennstoffStrömung 36 dient auch in diesem Fall eine Spiralfeder, die mit 34 bezeichnet ist.In the embodiment according to FIG. 7, once again a spiral spring 32 forms the means for deflecting the fuel flow 36, the fuel in this case being supplied in the axial direction, resulting in a very good flow of the annular gap 38. In the embodiment shown in FIG. 8, the outer peripheral region 16 of the heating element 14 is formed by a sleeve 52, that is to say the fuel does not come into direct contact with the actual heating element 14. The wall thickness of the sleeve 52 is kept so low that the heat capacity of the sleeve 52 is smaller than the Wärmekapa¬ capacity of the fuel in the preheater. As a means for deflecting the fuel flow 36 is used in this case, a coil spring, which is designated 34.

Figur 9 zeigt eine stark vereinfachte schematische Dar¬ stellung eines Heizgeräts 100, das eine Brennkammer 110 aufweist. Der Brennkammer 110 wird über eine hier nicht näher interessierende Düsenanordnung 112 flüssiger Brenn- ■ Stoff zugeführt. Der flüssige Brennstoff gelangt über ei¬ nen Brennstoffleitungsabschnitt 44 zu einer Vorrichtung 10 zur Vorwärmung des flüssigen Brennstoffs. Die Vorrichtung 10 kann irgendeiner der vorstehen erläuterten Ausführungs- formen entsprechen. Der vorgewärmte Brennstoff gelangt ü- ber einen Brennstoffleitungsabschnitt 46 zu der Düsenan¬ ordnung 112. Insgesamt führt die Vorwärmung des Brenn¬ stoffs dazu, dass dieser leichter verdampft werden kann, was das Brennverhalten positiv beeinflusst.FIG. 9 shows a greatly simplified schematic representation of a heating device 100 which has a combustion chamber 110. The combustion chamber 110 is supplied with liquid fuel via a nozzle arrangement 112 of no interest here. The liquid fuel passes via a fuel line section 44 to a device 10 for preheating the liquid fuel. The apparatus 10 may be in accordance with any of the above-discussed embodiments. The preheated fuel passes via a fuel line section 46 to the nozzle arrangement 112. Overall, the preheating of the fuel causes it to be vaporized more easily, which has a positive effect on the combustion behavior.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste:The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims may be essential to the realization of the invention both individually and in any combination. LIST OF REFERENCE NUMBERS

10 Vorrichtung zur Vorwärmung von Brennstoff 12 Brennstoffleitungsabschnitt10 device for preheating of fuel 12 fuel line section

14 Heizelement14 heating element

16 Außenumfangsbereich16 outer peripheral area

18 Innenumfangsbereich18 inner circumference area

20 Spiralfeder 22 Außengewinde20 coil spring 22 external thread

24 Innengewinde24 internal thread

26 doppelt gewickelte Spiralfeder26 double wound coil spring

28 Spiralfeder28 spiral spring

30 Spiralfeder 32 Spiralfeder30 coil spring 32 spiral spring

34 Spiralfeder34 spiral spring

36 BrennstoffStrömung36 fuel flow

38 Ringspalt38 annular gap

40 Strömungskana1 42 Strömungskana140 Current Channel1 42 Current Channel1

44 Brennstoffzuführleitung44 fuel supply line

46 anderer Brennstoffleitungsabschnitt46 other fuel line section

48 Einlassöffnung48 inlet opening

50 Auslassöffnung 52 Hülse50 outlet opening 52 sleeve

^• 54 Anschlussleitungen ^• 54 connecting cables

100 Heizgerät100 heater

110 Brennkammer110 combustion chamber

112 Düsenanordnung 112 nozzle arrangement

Claims

ANSPRUCHE

1. Vorrichtung (10) zur Vorwärmung von flüssigem Brenn¬ stoff, insbesondere flüssigem Brennstoff für ein Heizgerät (100) , mit einem Brennstoffleitungsabschnitt (12) und ei- nem in dem Brennstoffleitungsabschnitt (12) angeordneten elektrischen Heizelement (14) , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Außenumfangsbereich (16) des Heizele¬ ments (14) und einem Innenumfangsbereich (18) des Brenn¬ stoffleitungsabschnitts (12) Mittel (20 - 34) zur Umlen- kung einer BrennstoffStrömung (36) vorgesehen sind.1. Device (10) for preheating liquid fuel, in particular liquid fuel for a heater (100), comprising a fuel line section (12) and one disposed in the fuel line section (12) electrical heating element (14), characterized in that means (20-34) for deflecting a fuel flow (36) are provided between an outer peripheral region (16) of the heating element (14) and an inner peripheral region (18) of the fuel line section (12).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20 - 34) zur Umlenkung der Brennstoff- Strömung (36) eine im Wesentlichen spiralförmige Umlenkung von Brennstoff bewirken können.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means (20 - 34) for deflecting the fuel flow (36) can cause a substantially spiral deflection of fuel.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Umlenkung in Windungen um die Brennstoffleitungsabschnittslangsach.se herum erfolgt.A device according to claim 2, characterized in that the helical deflection takes place in turns around the fuel line section along the axis.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Mittel (20; 26 - 34) zur Umlenkung der BrennstoffStrömung (36) zumindest eine in einem zwischen dem Außenumfangsbereich (16) des Heizelements (14) und dem Innenumfangsbereich (18) des Brennstoffleitungsabschnitts (12) gebildeten Ringspalt (38) angeordnete Spiralfeder (20; 26 - 34) umfassen.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized gekenn¬ characterized in that the means (20; 26 - 34) for deflecting the fuel flow (36) at least one in between the outer peripheral region (16) of the heating element (14) and the inner peripheral region ( 18) of the fuel line section (12) formed annular gap (38) arranged coil spring (20; 26 - 34).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (20; 26 - 34) zumindest abschnitts¬ weise mit einem Außenumfangsbereich (18) des Heizelements (14) und/oder einem Innumfangsbereich (18) des Brennstoff- leitungsabschnitts (12) verbunden ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the spiral spring (20; 26-34) at least in sections with an outer peripheral region (18) of the heating element (14) and / or an inner peripheral region (18) of the fuel line section (12) connected is.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (22) zur Umlenkung der BrennstoffStrömung (36) zumindest ein auf dem Außenum- fangsbereich (16) des Heizelements (14) vorgesehenes Au¬ ßengewinde (22) umfassen.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the means (22) for deflecting the fuel flow (36) at least one on the outer peripheral region (16) of the heating element (14) provided Au¬ ßengewinde (22) ,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (24) zur Umlenkung der BrennstoffStrömung (36) zumindest ein auf dem Innenum- fangsbereich (18) des Brennstoffleitungsabschnitts (12) vorgesehenes Innengewinde (24) umfassen.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the means (24) for deflecting the fuel flow (36) at least one on the inner circumference range (18) of the fuel line section (12) provided inside thread (24).

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (26) zur Umlenkung der BrennstoffStrömung (36) zwei oder mehr voneinander ge- trennte Strömungskanäle (40, 42) bilden.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means (26) for deflecting the fuel flow (36) form two or more separate flow channels (40, 42).

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei der zwei oder mehr voneinander ge¬ trennten Strömungskanäle (40, 42) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. 9. The device according to claim 7, characterized in that the at least two of the two or more ge separated from each other flow channels (40, 42) extend substantially parallel to each other.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffleitungsab- schnitt (12) einen größeren Außenumfang als andere Brenn¬ stoffleitungsabschnitte (44, 46) aufweist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Brennstoffleitungsab- section (12) has a larger outer circumference than other Brenn¬ stoffleitungsabschnitte (44, 46).

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einlassöffnung (48) aufweist, die im Bereich des Anfangs zumindest eines durch die Mittel (20 - 34) zur Umlenkung der BrennstoffStrömung (36) gebildeten Kanals angeordnet ist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an inlet opening (48) which is arranged in the region of the beginning of at least one by the means (20 - 34) for deflecting the fuel flow (36) formed channel.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Auslassöffnung (50) aufweist, die im Bereich des Endes zumindest eines durch die Mittel (20 - 34) zur Umlenkung der BrennstoffStrömung (36) gebildeten Kanals angeordnet ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an outlet opening (50) which is arranged in the region of the end of at least one channel formed by the means (20 - 34) for deflecting the fuel flow (36).

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfangsbereich (16) des Heizelements (14) zumindest abschnittsweise durch eine Hülse (52) gebildet ist.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer peripheral region (16) of the heating element (14) is at least partially formed by a sleeve (52).

14. Heizgerät (100), insbesondere Kraftfahrzeugzusatz- heizgerät und/oder Kraftfahrzeugstandheizgerät, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung (10) zur Vorwär¬ mung von flüssigem Brennstoff nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche aufweist. 14. Heater (100), in particular motor vehicle auxiliary heating device and / or motor vehicle parking heater, characterized in that it comprises a device (10) for preheating liquid fuel according to one of vorhergehen¬ claims.