WO2008106971A1 - Heizölvorwärmer - Google Patents
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- WO2008106971A1 WO2008106971A1 PCT/DK2008/000088 DK2008000088W WO2008106971A1 WO 2008106971 A1 WO2008106971 A1 WO 2008106971A1 DK 2008000088 W DK2008000088 W DK 2008000088W WO 2008106971 A1 WO2008106971 A1 WO 2008106971A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/14—Details thereof
- F23K5/20—Preheating devices
Definitions
- the invention relates to a Walkerölvoriser with at least one heating element, which has a heating surface, and at least one ölkanalge- housing having at least one oil passage with a first boundary wall, the outside of which abuts the heating surface.
- the oil passage housing has an oil passage, are arranged in the heat conducting body. These heat-conducting body can have different shapes. Proposed are a good heat-conducting porous material or a separately formed shaped body made of sintered bronze.
- US 4,447,706 shows an oil preheater in which the oil passage housing is formed by a Flachkantrohr. Alternatively, you can also cut out flat channels in a plastic or provide tightly adjacent holes in a plastic.
- DE 2422 216 A1 shows a nozzle rod for an oil burner, in which the heating is performed by heating elements which extend axially to an oil feed pipe.
- heating elements which extend axially to an oil feed pipe.
- heating elements that are wound around the oil feed tube. These heating elements are cast in a heat storage aluminum.
- DE 198 59 014 A1 shows an oil preheater, which is composed of a plurality of elements, namely a tube, an outer varnishvertei- management element and an inner heat distribution element, wherein a heating resistor is in heat-conducting connection with the outer heat distribution element.
- Heating oil preheaters are used to raise the fuel oil supplied to an oil burner to an elevated temperature. This increased temperature reduces the viscosity of the heating oil and facilitates its atomization. The better the fuel oil is atomized, the lower the environmental impact of burning the heating oil.
- the invention has for its object to realize a Schufflevoriser with a simple structure.
- the oil passage housing is formed at least in a region in which the heating element on the oil passage housing, as an aluminum profile having at least one protruding from the boundary wall in the heat-conducting wall.
- the aluminum profile has two tasks. It surrounds the oil channel. Heat can then be transferred to the heating oil through the boundary wall of the oil channel. The heat transfer is further improved by the fact that protrudes from the boundary wall, the heat conducting wall inwards into the oil passage. Since the oil passage housing is formed overall as an aluminum profile, the heat conducting wall is integrally connected to the boundary wall, so that a heat flow from the heating element to the boundary wall and of There is possible on the politiciansleitwand without major losses. This makes it possible to make the free cross section, through which the fuel oil can flow, a little larger. This reduces the risk that the heating oil preheater gets clogged.
- the heat-conducting wall connects the first boundary wall with a second boundary wall, which lies opposite the first boundary wall.
- the nickelleitwand then has a second function. It not only serves to transfer heat to the fuel oil that flows along the heat-conducting wall.
- the skilletleitwand also serves the mechanical support of the second boundary wall with respect to the first boundary wall, so that for example on the second
- Limiting wall can apply a force with which the oil channel housing is pressed against the heating element and the greater this force, the better the heat transfer between the heating element and the oil channel housing in general. This force can then be applied for example by a spring.
- the heat conducting wall divides the oil channel into several channels.
- a plurality of planteleitense from the first boundary wall and a mean distance between the politiciansleitSTn is provided which is smaller than a mean extent of the varnishleitprocess of the first boundary wall away.
- a mean distance between the politiciansleitclassn is provided which is smaller than a mean extent of the varnishleitprocess of the first boundary wall away.
- the distances between the politiciansleitclassn are not absolutely necessary.
- a mean distance is formed by dividing the sum of the distances by the number of distances. In the same way, it is generally advantageous if the politiciansleitprocess the same "height", ie extension away from the first boundary wall, have. But this is not mandatory.
- a mean extension is formed from the sum of the extensions of all the heat-conducting walls divided by the number of heat-conducting walls. If one now chooses the average extent greater than the average distance between the skilletleit paragraphn, then there is a relatively large heat transfer surface for the fuel oil at a rela-5 tively small layer thickness of the fuel oil. Thus, a good heating of the fuel oil can be achieved even if the Schwarzvor Anlagenr has only a limited length in the flow direction of the fuel oil.
- the average extension of the heat-conducting walls of o of the first boundary wall is preferably 3 to 4 times the mean distance. This results in a flow path for the heating oil between two bathleit paragraphn, which has a rectangular cross section in principle.
- the rectangle formed by the cross-section has a broad side which is about 3 to 4 times the height of the rectangle. This allows a satisfactory heat transfer.
- the heat conducting walls have an average thickness which is in the range of 0.5 to 1, 2 times the average distance.
- the heat conducting walls need not have the same thickness, although this is advantageous.
- the average thickness is then calculated from the sum of the thicknesses divided by the number of heat conducting walls.
- the thickness is the extension of a sautwand parallel to the first boundary wall.
- At least one heat-conducting wall limits a section of the oil passage that is essentially triangular in cross-section.
- a "triangle" for the section of the oil channel is achieved even then a good heat transfer and thus a satisfactory temperature for the fuel oil when spatially unfavorable conditions.
- the oil passage housing has at least one end portion into which the aluminum profile is inserted.
- the end portion has the task to connect the oil passage housing with a supply or discharge for the fuel oil.
- the end section has the task of distributing the heating oil as evenly as possible over the cross section of the oil channel housing.
- the end section has a plug-in space with an end face provided with an opening, into which the aluminum section profile is inserted with a distance to the front side.
- the insertion space then forms the connection between the opening and the oil channel housing.
- the fuel oil which enters the insertion space through the opening can then spread over the cross section of the oil passage housing and thus flow through the oil channel housing with the corresponding distribution.
- the fuel oil is then collected in the insertion space before it can flow through the opening in the end face.
- the end portion is formed of cold pressed aluminum.
- the use of aluminum for the end section has the advantage that at least substantially the same coefficient of thermal expansion is obtained for the end section and the oil channel housing. Even with temperature changes that result in operation, thermal stresses are then avoided or at least kept small.
- Aluminum can be brought into the desired shape by means of cold pressing without the need for complex metal-cutting shapes. By cold pressing the end section also gets a sufficient mechanical strength.
- the aluminum profile and the end portion are soldered, welded or glued together. This can be omitted a seal between the aluminum profile and the end portion. The tightness is rather generated by the connection between the aluminum profile and the end portion.
- the outside is at least partially flat. This makes it easier to bring the heating element and the oil channel housing to each other to the plant.
- the outside is at least partially curved. This is especially advantageous if the Outside and the heating element with their shapes are adapted to each other, so that here too a flat contact can be made. By contrast, a curvature ensures that the heating element can be displaced laterally relative to the oil channel housing.
- the outer side at least partially has a circular curvature.
- a circular, more precisely a cylindrical curvature can be easily produced with the required accuracy.
- the outside has a concave curvature.
- the heating element can be inserted.
- the heating element can then, for example, have a cylindrical shape, the radius of the cylinder matching the radius of the curvature.
- the Schuziervormaschiner on two aluminum profiles, between which the heating element is arranged. You can then press the two aluminum profiles against each other, for example by means of a spring, so that both aluminum profiles are pressed against the heating element.
- FIG. 3 shows the heating oil preheater in a partially cut-away perspective view
- FIG. 4 shows a modified embodiment of a Schuetzvormaschiners.
- Wienölvor Anlagenr 1 has a heating element 2, which may be formed for example as a PTC element.
- the heating element 2 is supplied with electrical energy via connecting lines 3, 4. Since it changes its electrical resistance with temperature, the heating element 2 acts largely self-regulating, ie it can be kept at a certain temperature.
- each oil channel housing 5 is designed as an aluminum profile, which can be produced for example by extrusion.
- the oil channel housing 5 are then soldered, glued or welded to the end sections 6.
- the end sections 6 can ensure that the two oil channel housings 5 are pressed against the heating element 2 with sufficient force. If this is not the case, then you can use a non-illustrated bracket to press the two oil channel housing 5 against the heating element 2.
- Both oil channel housing 5 are formed the same, so that only one will be described below.
- Each oil channel housing has a first boundary wall 7 and a second boundary wall 8.
- the outside of the first boundary wall 7 abuts against the heating element 2, wherein the surface on which the oil channel housing 5 bears against the heating element 2 is referred to as the heating surface 9.
- the heating oil preheater 1 has two oil channel housing 5, then the heating element 2 accordingly has two heating surfaces.
- the heat-conducting walls 10 connect the first boundary wall 7 with the second boundary wall 8. Accordingly, forces exerted on the second boundary wall 8 are transmitted through the heat-conducting walls 10 to the first boundary wall 7.
- the skilletleitance 10 all have approximately the same distance a from each other. If the distances a are not equal, then, for the purposes of the following explanation, one may consider a mean distance that results from the sum of the distances a divided by the number of distances a.
- the heat-conducting walls 10 have a thickness d.
- the thicknesses d of the slaughterleitrind 10 are also the same. If this is not the case, then an average thickness is considered that results from the sum of the thicknesses d of the heat-conducting walls 10 divided by the number of heat-conducting walls 10.
- a favorable dimensioning results when the average distance a between the heat-conducting walls 10 is smaller than the average extent e of the heat-conducting walls 10, 10 'of the first boundary wall. This results in rectangular channels 11, in which the "broadside” is available for heat transfer from the oil channel housing to the fuel oil flowing through. At the same time, the "layer thickness" of the heating oil, which must be penetrated by the heat, kept small.
- the mean extension should be 3 to 4 times the mean distance a.
- the heat conducting walls 10 preferably have an average thickness d which is in the range 0.5 to 1.2 times the mean distance a.
- the thickness d of the tillleitance 10, 10 ' is chosen so that on the one hand, a sufficiently large cross section for the heat conduction available, on the other hand, not too much material is used. It is in a given volume enough flow area for the flowing fuel oil available.
- each oil passage housing 5 The two outer channels 11 * in each oil passage housing 5 are substantially triangular shape. Each oil channel housing then has an approximately trapezoidal cross-section. This makes it easier to accommodate the Schuölvormaschiner- mer 1 in a cylindrical envelope, which is often desired.
- the end portion 6 has an opening 12 which is arranged in an end face 13. Through the opening 12 in an end portion 6 fuel oil can flow. Through the opening 12 in the other end portion 6, the heated fuel oil can flow.
- the end portion 6 has for both oil passage housing 5 each have a plug-in space 14 into which the respective oil passage housing 5 can be easily inserted. A tight connection results from the above-mentioned soldering, gluing or welding.
- Fig. 4 shows a modified embodiment. While in the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the heating element 2 has a cuboid shape, the heating element 2 in the embodiment according to FIG. 4 has a cylindrical shape. Accordingly, the heating surface 9 is circular in cross-section and convex.
- the oil channel housing 5 has a first boundary wall 7, which is concave with the same radius. In this case, the banksleitmony 10 extend substantially in the radial direction.
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Abstract
Es wird ein Heizölvorwärmer (1) angegeben mit mindestens einem Heizelement (2), das eine Heizfläche (9) aufweist, und mindestens einem Ölkanalgehäuse (5), das mindestens einen Ölkanal (11) mit einer ersten Begrenzungswand aufweist, deren Außenseite an der Heizfläche (9) anliegt. Man möchte einen derartigen Heizölvorwärmer mit einem einfachen Aufbau realisieren. Hierzu ist vorgesehen, dass das Ölkanalgehäuse (5) zumindest in einem Bereich, in dem das Heizelement (2) am Ölkanalgehäuse (5) anliegt, als Aluminiumprofil ausgebildet ist, das im Inneren mindestens eine von der Begrenzungswand (7) abstehende Wärmeleitwand (10) aufweist.
Description
Heizölvorwärmer
Die Erfindung betrifft einen Heizölvorwärmer mit mindestens einem Heizelement, das eine Heizfläche aufweist, und mindestens einem ölkanalge- häuse, das mindestens einen ölkanal mit einer ersten Begrenzungswand aufweist, deren Außenseite an der Heizfläche anliegt.
Ein derartiger Heizölvorwärmer ist beispielsweise aus DE 42 16 008 A1 bekannt. Das Ölkanalgehäuse weist einen Ölkanal auf, in dem Wärmeleitkörper angeordnet sind. Diese Wärmeleitkörper können unterschiedliche Formen aufweisen. Vorgeschlagen werden ein gut wärmeleitendes porö- ses Material oder einen separat gebildeten Formkörper aus Sinterbronze.
US 4,447,706 zeigt einen Ölvorwärmer, bei dem das Ölkanalgehäuse durch ein Flachkantrohr gebildet ist. Alternativ dazu kann man auch flache Kanäle in einem Kunststoff aussparen oder dicht nebeneinander liegende Bohrungen in einem Kunststoff vorsehen.
DE 2422 216 A1 zeigt eine Düsenstange für einen Ölbrenner, bei dem die Beheizung durch Heizelemente vorgenommen wird, die axial zu einem Ölzuführungsrohr verlaufen. Alternativ dazu kann man Heizelemente ver- wenden, die um das ölzuführungsrohr gewickelt sind. Diese Heizelemente sind in einen Wärmespeicher aus Aluminium eingegossen.
DE 198 59 014 A1 zeigt einen ölvorwärmer, der aus mehreren Elementen zusammengesetzt ist, nämlich einem Rohr, einem äußeren Wärmevertei- lungselement und einem inneren Wärmeverteilungselement, wobei ein Heizwiderstand mit dem äußeren Wärmeverteilungselement in wärmeleitender Verbindung steht.
Heizölvorwärmer werden verwendet, um das einem Ölbrenner zugeführte Heizöl auf eine erhöhte Temperatur zu bringen. Diese erhöhte Temperatur setzt die Viskosität des Heizöles herab und erleichtert dessen Zerstäubung. Je besser das Heizöl zerstäubt ist, desto geringer ist die Umweltbe- lastung durch die Verbrennung des Heizöls.
Die bekannten Heizölvorwärmer sind relativ aufwändig in der Herstellung. Um eine gute Erwärmung des Heizöls zu ermöglichen, werden die Strömungsquerschnitte, durch die das Heizöl fließen kann, möglichst klein gehalten. Je kleiner diese Querschnitte sind, desto größer ist die Gefahr, dass der Heizölvorwärmer verstopft und damit im Betrieb die Heizölpumpe überlastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizölvorwärmer mit ei- nem einfachen Aufbau zu realisieren.
Diese Aufgabe wird bei einem Heizölvorwärmer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das ölkanalgehäuse zumindest in einem Bereich, in dem das Heizelement am Ölkanalgehäuse anliegt, als Aluminiumprofil ausgebildet ist, das im Inneren mindestens eine von der Begrenzungswand abstehende Wärmeleitwand aufweist.
Mit dieser Ausgestaltung erreicht man, dass man bei einer relativ großen Wärmeübertragungsfläche nur ein einziges Element handhaben muss, nämlich das Aluminiumprofil. Das Aluminiumprofil hat dabei zwei Aufgaben. Es umgibt zum Einen den Ölkanal. Bereits durch die Begrenzungswand des Ölkanals kann dann Wärme auf das Heizöl übertragen werden. Die Wärmeübertragung wird noch dadurch weiter verbessert, dass von der Begrenzungswand die Wärmeleitwand nach innen in den Ölkanal absteht. Da das ölkanalgehäuse insgesamt als Aluminiumprofil ausgebildet ist, ist die Wärmeleitwand einstückig mit der Begrenzungswand verbunden, so dass ein Wärmefluss vom Heizelement auf die Begrenzungswand und von
dort auf die Wärmeleitwand ohne größere Verluste möglich ist. Damit ist es möglich, den freien Querschnitt, durch den das Heizöl fließen kann, etwas größer zu gestalten. Damit wird das Risiko vermindert, dass der Heizölvorwärmer verstopft. Gleichzeitig ergibt sich ein geringerer Druckab- fall über den Heizölvorwärmer, was dazu beiträgt, die ölpumpe zu schützen. Es wird vergleichsweise wenig Material verwendet. Durch die Verwendung eines Aluminiumprofils werden die Herstellungskosten niedrig gehalten. Darüber hinaus ist die Verwendung von Aluminium günstig, weil es gegen Bio-Öle, also biologisch erzeugte Kraftstoffe, wesentlich bestän- diger ist als Kupfer oder Messing. Die etwas geringere Wärmeleitfähigkeit von Aluminium gegenüber Kupfer oder Messing kann durch eine entsprechende Dimensionierung der Wärmeleitwand ausgeglichen werden.
Vorzugsweise verbindet die Wärmeleitwand die erste Begrenzungswand mit einer zweiten Begrenzungswand, die der ersten Begrenzungswand gegenüber liegt. Die Wärmeleitwand hat dann eine zweite Funktion. Sie dient nicht nur dazu, Wärme auf das Heizöl zu übertragen, das an der Wärmeleitwand entlang strömt. Die Wärmeleitwand dient auch der mechanischen Abstützung der zweiten Begrenzungswand gegenüber der ersten Begrenzungswand, so dass man beispielsweise über die zweite
Begrenzungswand eine Kraft aufbringen kann, mit der das ölkanalgehäu- se an dem Heizelement angepresst wird und je größer diese Kraft ist, desto besser ist im Allgemeinen der Wärmeübergang zwischen dem Heizelement und dem Ölkanalgehäuse. Diese Kraft kann dann beispielsweise durch eine Feder aufgebracht werden. Die Wärmeleitwand unterteilt den Ölkanal in mehrere Kanäle.
Vorzugsweise stehen mehrere Wärmeleitwände von der ersten Begrenzungswand ab und ein mittlerer Abstand zwischen den Wärmeleitwänden ist vorgesehen, der kleiner ist als eine mittlere Erstreckung der Wärmeleitwände von der ersten Begrenzungswand weg. Wenn mehrere Wärmeleitwände vorgesehen sind, kann man in einer bevorzugten Ausgestaltung
die Abstände zwischen den Wärmeleitwänden gleich ausgestalten. Dies sorgt dann für eine relativ gleichmäßige Verteilung des Heizöls auf die Zwischenräume zwischen den Wärmeleitwänden. Gleiche Abstände sind aber nicht unbedingt erforderlich. Wenn die Abstände nicht gleich sind, 5 dann wird ein mittlerer Abstand dadurch gebildet, dass man die Summe der Abstände durch die Anzahl der Abstände dividiert. In gleicher Weise ist es in der Regel von Vorteil, wenn die Wärmeleitwände die gleiche "Höhe", also Erstreckung von der ersten Begrenzungswand weg, aufweisen. Dies ist aber auch nicht zwingend. Wenn sie nicht die gleiche Erstreckung0 aufweisen, dann wird eine mittlere Erstreckung gebildet aus der Summe der Erstreckungen aller Wärmeleitwände dividiert durch die Anzahl der Wärmeleitwände. Wenn man nun die mittlere Erstreckung größer wählt als den mittleren Abstand zwischen den Wärmeleitwänden, dann ergibt sich eine relativ große Wärmeübertragungsfläche für das Heizöl bei einer rela-5 tiv geringen Schichtdicke des Heizöls. Damit lässt sich eine gute Aufheizung des Heizöls auch dann erreichen, wenn der Heizölvorwärmer in Strömungsrichtung des Heizöls nur eine begrenzte Länge aufweist.
Vorzugsweise beträgt die mittlere Erstreckung der Wärmeleitwände von o der ersten Begrenzungswand weg das 3- bis 4-fache des mittleren Abstandes. Damit ergibt sich ein Strömungspfad für das Heizöl zwischen zwei Wärmeleitwänden, der im Prinzip einen rechteckförmigen Querschnitt hat. Das durch den Querschnitt gebildete Rechteck hat eine breite Seite, die etwa 3- bis 4-mal so groß ist wie die Höhe des Rechtecks. Dies erlaubt 5 eine zufriedenstellende Wärmeübertragung.
Vorzugsweise weisen die Wärmeleitwände eine mittlere Dicke auf, die im Bereich des 0,5 bis 1 ,2-fachen des mittleren Abstandes liegt. Die Wärmeleitwände müssen nicht die gleiche Dicke aufweisen, wenngleich dies vor- o teilhaft ist. Die mittlere Dicke wird dann errechnet aus der Summe der Dicken geteilt durch die Anzahl der Wärmeleitwände. Die Dicke ist die Erstreckung einer Wärmeleitwand parallel zur ersten Begrenzungswand.
Durch das Verhältnis zwischen der mittleren Dicke und dem Abstand kann man den zur Verfügung stehenden Raum im Ölkanalgehäuse besonders gut ausnutzen. Einerseits wird eine zufriedenstellende Wärmeleitung durch die Wärmeleitwände sichergestellt. Andererseits wird durch die Be- grenzung der Dicke der Wärmeleitwände dafür gesorgt. Dass auch genügend Platz zur Verfügung steht, durch den das Heizöl im Heizölvorwärmer fließen kann.
Vorzugsweise begrenzt mindestens eine Wärmeleitwand einem im Quer- schnitt im Wesentlichen dreieckförmigen Abschnitt des ölkanals. Durch die Wahl eines "Dreiecks" für den Abschnitt des Ölkanals erreicht man auch dann einen guten Wärmeübergang und damit eine zufriedenstellende Temperatur für das Heizöl, wenn räumlich ungünstige Verhältnisse vorliegen.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der im Wesentlichen dreieckförmige Abschnitt des Ölkanals einen seitlich außen liegenden Abschnitt des Ölkanals bildet. In diesem Fall kann man das Ölkanalgehäuse etwa trapezförmig ausbilden.
Bevorzugterweise weist das Ölkanalgehäuse mindestens einen Endabschnitt auf, in den das Aluminiumprofil hineingesteckt ist. Dies erleichtert die Fertigung. Im Grunde sind für den Heizölvorwärmer dann nur wenige Teile erforderlich. Neben dem Heizelement benötigt man das ölkanalge- häuse und zwei Endabschnitte, die einfach zusammengesteckt werden. Der Endabschnitt hat die Aufgabe, das Ölkanalgehäuse mit einer Zu- oder Ableitung für das Heizöl zu verbinden. Darüber hinaus hat der Endabschnitt die Aufgabe, das Heizöl über den Querschnitt des Ölkanalsgehäu- se möglichst gleichmäßig zu verteilen.
Hierbei ist bevorzugt, dass der Endabschnitt einen Einsteckraum mit einer mit einer Öffnung versehenen Stirnseite aufweist, in den das Aluminium-
profil mit einem Abstand zur Stirnseite eingesteckt ist. Der Einsteckraum stellt dann die Verbindung zwischen der Öffnung und dem Ölkanalgehäu- se dar. Das Heizöl, das durch die Öffnung in den Einsteckraum eintritt, kann sich dann über den Querschnitt des ölkanalsgehäuse verbreiten und so das Ölkanalgehäuse mit der entsprechenden Verteilung durchströmen. Am anderen Ende des Ölkanalgehäuse wird das Heizöl dann im Einsteckraum gesammelt, bevor es durch die Öffnung in der Stirnseite abfließen kann.
Vorzugsweise ist der Endabschnitt aus kaltgepresstem Aluminium gebildet. Die Verwendung von Aluminium für den Endabschnitt hat den Vorteil, dass man für den Endabschnitt und das Ölkanalgehäuse zumindest im Wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten erhält. Auch bei Temperaturänderungen, die sich im Betrieb ergeben, werden dann thermische Spannungen vermieden oder zumindest klein gehalten. Aluminium lässt sich durch Kaltpressen in die gewünschte Form bringen, ohne dass aufwändige spanabhebende Formgebungen erforderlich sind. Durch das Kaltpressen bekommt der Endabschnitt auch eine ausreichende mechanische Festigkeit.
Bevorzugterweise sind das Aluminiumprofil und der Endabschnitt miteinander verlötet, verschweißt oder verklebt. Damit kann eine Dichtung zwischen dem Aluminiumprofil und dem Endabschnitt entfallen. Die Dichtigkeit wird vielmehr durch die Verbindung zwischen dem Aluminiumprofil und dem Endabschnitt erzeugt.
Bevorzugterweise ist die Außenseite zumindest teilweise eben ausgebildet. Dies erleichtert es, das Heizelement und das Ölkanalgehäuse aneinander zur Anlage zu bringen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Außenseite zumindest teilweise gewölbt ist. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn die
Außenseite und das Heizelement mit ihren Formen aneinander angepasst sind, so dass auch hier eine flächige Anlage erfolgen kann. Eine Wölbung sichert dagegen, dass das Heizelement seitlich gegenüber dem Ölkanal- gehäuse verschoben werden kann.
Hierbei ist bevorzugt, dass die Außenseite zumindest teilweise eine kreisförmige Wölbung aufweist. Eine kreisförmige, genauer gesagt eine zylinderförmige Wölbung lässt sich leicht mit der erforderlichen Genauigkeit herstellen.
Bevorzugterweise weist die Außenseite eine konkave Wölbung auf. In diese Wölbung kann dann das Heizelement eingelegt werden. Das Heizelement kann dann beispielsweise eine Zylinderform aufweisen, wobei der Radius des Zylinders zum Radius der Wölbung passt.
Bevorzugterweise weist der Heizölvorwärmer zwei Aluminiumprofile auf, zwischen denen das Heizelement angeordnet ist. Man kann dann die beiden Aluminiumprofile gegeneinander pressen, beispielsweise mit Hilfe einer Feder, so dass beide Aluminiumprofile gegen das Heizelement ge- drückt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 einen Heizölvorwärmer im Schnitt,
Fig. 2 einen Endabschnitt des Heizölvorwärmers,
Fig. 3 den Heizölvorwärmer in teilweise geschnittener perspektivi- scher Darstellung,
Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform eines Heizölvorwärmers.
Ein in den Fig. 1 und 3 dargestellter Heizölvorwärmer 1 weist ein Heizelement 2 auf, das beispielsweise als PTC-Element ausgebildet sein kann. Dem Heizelement 2 wird elektrische Energie über Anschlussleitungen 3, 4 zugeführt. Da es seinen elektrischen Widerstand mit der Temperatur ändert, wirkt das Heizelement 2 weitgehend selbst regulierend, d.h. es kann auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden.
Der in Fig. 1 und 3 dargestellte Heizölvorwärmer 1 weist zwei Ölkanalge- häuse 5 auf, die in zwei Endabschnitte 6 eingesteckt sind. Jedes ölkanal- gehäuse 5 ist als Aluminiumprofil ausgebildet, das beispielsweise im Strangpressverfahren hergestellt werden kann. Zum Herstellen eines Heizölvorwärmer 1 ist es lediglich erforderlich, eine gewünschte Länge von einem Aluminiumprofil abzutrennen. Dieser abgetrennte Teil wird dann zusammen mit dem Heizelement 2 in die Endabschnitte 6 eingesetzt. Die Ölkanalgehäuse 5 werden dann mit den Endabschnitten 6 verlötet, verklebt oder verschweißt. Damit ist der Heizölvorwärmer 1 im Prinzip fertig gestellt. Die Endabschnitte 6 können dafür sorgen, dass die beiden Ölkanalgehäuse 5 mit ausreichender Kraft gegen das Heizelement 2 ge- drückt werden. Wenn dies noch nicht der Fall ist, dann kann man eine nicht näher dargestellte Klammer verwenden, um die beiden Ölkanalgehäuse 5 gegen das Heizelement 2 zu drücken.
Beide Ölkanalgehäuse 5 sind gleich ausgebildet, so dass im Folgenden nur Eines beschrieben wird.
Jedes Ölkanalgehäuse weist eine erste Begrenzungswand 7 und eine zweite Begrenzungswand 8 auf. Die Außenseite der ersten Begrenzungswand 7 liegt am Heizelement 2 an, wobei die Fläche, an der das ölkanal- gehäuse 5 am Heizelement 2 anliegt, als Heizfläche 9 bezeichnet wird. Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, der Heizölvorwärmer 1 zwei ölkanalge-
häuse 5 aufweist, dann hat das Heizelement 2 dementsprechend zwei Heizflächen 9.
Von der ersten Begrenzungswand 7 stehen mehrere Wärmeleitwände 10 etwa senkrecht ab. Die Wärmeleitwände 10 verbinden die erste Begrenzungswand 7 mit der zweiten Begrenzungswand 8. Dementsprechend werden Kräfte, die auf die zweite Begrenzungswand 8 ausgeübt werden, durch die Wärmeleitwände 10 auf die erste Begrenzungswand 7 übertragen.
Zwischen den Wärmeleitwänden 10 sind Kanäle 11 ausgebildet, durch die Heizöl strömen kann. Bei dieser Durchströmung wird Wärme, die vom Heizelement 2 erzeugt wird, über die erste Begrenzungswand 7 und die Wärmeleitwände 10 auf das durchfließende Heizöl übertragen.
Die Wärmeleitwände 10 haben alle etwa einen gleichen Abstand a zueinander. Wenn die Abstände a nicht gleich sind, dann kann man für die Zwecke der nachfolgenden Erläuterung einen mittleren Abstand betrachten, der sich ergibt aus der Summe der Abstände a geteilt durch die An- zahl der Abstände a.
Ferner weisen die Wärmeleitwände 10 eine Dicke d auf. Die Dicken d der Wärmeleitwände 10 sind ebenfalls gleich. Wenn es nicht der Fall ist, dann wird eine mittlere Dicke betrachtet, die sich ergibt aus der Summe der Di- cken d der Wärmeleitwände 10 geteilt durch die Anzahl der Wärmeleitwände 10.
Schließlich haben die Wärmeleitwände 10 eine Erstreckung e von der ersten Begrenzungswand 7 weg. Auch diese Erstreckungen sind für fast alle Wärmeleitwände 10 gleich. Aus Fig. 1 ergibt sich, dass die beiden äußeren Wärmeleitwände 10' eine geringere Erstreckung haben. Auch hier kann man eine mittlere Erstreckung der Wärmeleitwände 10, 10' betrach-
ten, die sich aus der Summe der Erstreckungen e der Wärmeleitwände 10, 10' dividiert durch die Anzahl der Wärmeleitwände 10, 10' ergibt.
Eine günstige Dimensionierung ergibt sich dann, wenn der mittlere Ab- stand a zwischen den Wärmeleitwänden 10 kleiner ist als die mittlere Erstreckung e der Wärmeleitwände 10, 10' von der ersten Begrenzungswand. Damit ergeben sich rechteckförmige Kanäle 11 , bei denen die "Breitseite" für die Wärmeübertragung vom Ölkanalgehäuse auf das durchströmende Heizöl zur Verfügung steht. Gleichzeitig wird die "Schichtdicke" des Heizöles, die von der Wärme durchdrungen werden muss, klein gehalten. Die mittlere Erstreckung sollte dabei das 3- bis 4- fache des mittleren Abstands a betragen.
Die Wärmeleitwände 10 haben vorzugsweise eine mittlere Dicke d, die im Bereich des 0,5- bis 1 ,2-fachen des mittleren Abstands a liegt. Die Dicke d der Wärmeleitwände 10, 10' ist dabei so gewählt, dass einerseits ein genügend großer Querschnitt für die Wärmeleitung zur Verfügung steht, andererseits aber auch nicht zuviel Material verwendet wird. Es steht in einem vorgegebenen Volumen genügend Strömungsquerschnitt für das durchfließende Heizöl zur Verfügung.
Die beiden äußeren Kanäle 11* in jedem ölkanalgehäuse 5 haben im Wesentlichen dreieckförmige Form. Jedes ölkanalgehäuse hat dann einen etwa trapezförmigen Querschnitt. Dadurch kann man den Heizölvorwär- mer 1 leichter in einer zylinderförmigen Einhüllenden unterbringen, was vielfach gewünscht ist.
Der Endabschnitt 6 weist eine Öffnung 12 auf, die in einer Stirnseite 13 angeordnet ist. Durch die Öffnung 12 in einem Endabschnitt 6 kann Heizöl zufließen. Durch die Öffnung 12 im anderen Endabschnitt 6 kann das erwärmte Heizöl abfließen.
Der Endabschnitt 6 weist für beide Ölkanalgehäuse 5 jeweils einen Einsteckraum 14 auf, in den das jeweilige Ölkanalgehäuse 5 einfach eingesteckt werden kann. Eine dichte Verbindung ergibt sich durch das oben erwähnte Verlöten, Verkleben oder Verschweißen.
Wie insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, verbleibt nach dem Einstecken des ölkanalgehäuses 5 in den Endabschnitt 6 ein Abstand 15 zur Stirnseite 13. In diesem Abstand 15 ist dann ein Verteilerraum gebildet, durch den Heizöl aus der Öffnung 12 so verteilt wird, dass es durch alle Kanäle 11 , 11' im Wesentlichen gleichmäßig hindurch treten kann. Eine exakt gleichmäßige Verteilung ist allerdings nicht erforderlich.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung. Während bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 bis 3 das Heizelement 2 eine Quaderform aufweist, hat das Heizelement 2 in der Ausgestaltung nach Fig. 4 eine Zylinderform. Dementsprechend ist auch die Heizfläche 9 im Querschnitt kreisförmig gewölbt und zwar konvex. Das ölkanalgehäuse 5 weist eine erste Begrenzungswand 7 auf, die mit dem gleichen Radius konkav gewölbt ist. In diesem Fall erstrecken sich die Wärmeleitwände 10 im Wesentlichen in radialer Richtung.
Claims
1. Heizölvorwärmer mit mindestens einem Heizelement, das eine Heiz- 5 fläche aufweist, und mindestens einem Ölkanalgehäuse, das mindestens einen Ölkanal mit einer ersten Begrenzungswand aufweist, deren Außenseite an der Heizfläche anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölkanalgehäuse (5) zumindest in einem Bereich, in dem das Heizelement (2) am Ölkanalgehäuse (5) anliegt, als Aluminium-0 profil ausgebildet ist, das im Inneren mindestens eine von der Begrenzungswand (7) abstehende Wärmeleitwand (10) aufweist.
2. Heizölvorwärmer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitwand (10) die erste Begrenzungswand (7) mit einer5 zweiten Begrenzungswand (8) verbindet, die der ersten Begrenzungswand (7) gegenüberliegt.
3. Heizölvorwärmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeleitwände (10) von der ersten Begrenzungs- o wand (7) abstehen und ein mittlerer Abstand (a) zwischen den Wärmeleitwänden (10) vorgesehen ist, der kleiner ist als eine mittlere Erstreckung (e) der Wärmeleitwände (10) von der ersten Begrenzungswand (7) weg. 5
4. Heizölvorwärmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Erstreckung (e) der Wärmeleitwände (10) von der ersten Begrenzungswand (7) weg das 3 - bis 4 - fache des mittleren Abstandes (a) beträgt.
0 5. Heizölvorwärmer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitwände (10) eine mittlere Dicke (d) aufweisen, die im Bereich des 0,5- bis 1 ,2 - fachen des mittleren Abstandes (a) liegt.
6. Heizölvorwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- 5 kennzeichnet, dass mindestens eine Wärmeleitwand (10) einen im
Querschnitt im Wesentlichen dreieckförmigen Abschnitt (1 11) des 01- kanals begrenzt.
7. Heizölvorwärmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass0 der im Wesentlichen dreieckförmigen Abschnitt (111) des ölkanals einen seitlich außen liegenden Abschnitt des ölkanals bildet.
8. Heizölvorwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ölkanalgehäuse (5) mindestens einen End-5 abschnitt (6) aufweist, in den das Aluminiumprofil hineingesteckt ist.
9. Heizölvorwärmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (6) einen Einsteckraum (14) mit einer mit einer Öffnung (12) versehenen Stirnseite (13) aufweist, in den das Alumini- o umprofil mit einem Abstand (15) zur Stirnseite (13) eingesteckt ist.
10. Heizölvorwärmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (6) aus kalt gepresstem Aluminium gebildet ist. 5
11. Heizölvorwärmer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumprofil und der Endabschnitt (6) miteinander verlötet, verschweißt oder verklebt sind.
12. Heizölvorwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch ge- o kennzeichnet, dass die Außenseite zumindest teilweise eben ausgebildet ist.
13. Heizölvorwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite zumindest teilweise gewölbt ist.
14. Heizölvorwärmer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite zumindest teilweise eine kreisförmige Wölbung aufweist.
15. Heizölvorwärmer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite eine konkave Wölbung aufweist.
16. Heizölvorwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Aluminiumprofile aufweist, zwischen denen das Heizelement (2) angeordnet ist.
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