BR102013030510B1

BR102013030510B1 - Aparelho de aquecimento de fluido

Info

Publication number: BR102013030510B1
Application number: BR102013030510-3A
Authority: BR
Inventors: Takanori Suzuki; Hisashi Iida; Hayata Ogura
Original assignee: Denso Corporation
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2021-07-27
Also published as: BR102013030510A2; JP2014129811A; JP6114159B2

Abstract

aparelho de aquecimento de fluido é provido um aparelho de aquecimento de combustível (15) para aquecer um combustível em uma parte de passagem de fluido para um motor de combustão interna. o aparelho de aquecimento de combustível (15) fica disposto em uma posição intermediária da parte de passagem de combustível (13) que é conectada entre o injetor de combustível (14) e uma bomba de combustível (12). o aparelho de aquecimento de combustível (15) tem um aque-cedor (16) e uma guia (17). o aquecedor (16) aquece o combustível na parte de passa-gem de combustível (13). o aquecedor (16) é arranjado na parte de passagem de com-bustível (13) de forma a estender-se em uma direção substancialmente horizontal. a guia (17) envolve o aquecedor (16) a uma dada distância do aquecedor (16). uma pluralidade de furos passantes (18) é formada em um lado superior e um lado inferior da guia (17).

Description

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A presente invenção relata um aparelho de aquecimento para aquecer um fluido em uma parte de passagem de fluido para um . motor de combustão interna.

Recentemente, a sociedade tem colocado um foco crescente em demandas sociais, tais como a redução de emissões de dióxido de carbono, ó uso de combustível alternativo ao petróleo, e similares. Consequentemente, existe uma maior demanda para veículos equipados com um motor de combustão interna capaz de usar combustíveis tais como gasolina, combustíveis a base de álcool (por exemplo, etanol, metanol, etc.), ou combustíveis de mistura álcool-gasolina. Entretanto, uma vez que o calor latente de evaporação do álcool é mais alto que da gasolina, álcool é mais difícil de evaporar quando o motor está a baixas temperaturas. Assim, a partida a frio do motor pode deteriorar quando são usados combustíveis a base de álcool ou de mistura álcool-gasolina.

Para melhorar a partida do motor a frio, o combustível suprido em um injetor de combustível pode ser aquecido para melhorar a evaporação do combustível injetado pelo injetor de combustível. Um documento de patente 1 (isto é, publicação do pedido de patente japonês no. 2011/80379 A) revela uma técnica para aquecer combustível eficientemente. De acordo com o documento de patente 1, quando o combustível é aquecido por um aquecedor, bolhas de ar podem ser geradas em uma superfície do aquecedor. Para impedir a geração de bolhas de ar, a superfície do aquecedor pode ser feita áspera de maneira tal que as bolhas de ar possam se separar da superfície do aquecedor.

Entretanto, na técnica revelada no documento de patente 1, depósitos podem ser gerados na superfície do aquecedor por causa do contato a longo prazo do aquecedor com o combustível. Em decorrência dos depósitos, pode ser difícil manter a rugosidade da superfície do aquecedor. Consequentemente, a separação das bolhas de ar da superfície do aquecedor pode deteriorar, e o combustível pode não ser eficientemente aquecido pelo aquecedor.

É um objetivo da presente descrição prover um aparelho de aquecimento para aquecer fluido.

Em um aspecto da presente descrição, um aparelho de aquecimento de fluido inclui uma parte de passagem de fluido, um aquecedor posicionado na parte de passagem de fluido para aquecer um fluido em 10 movimento através da parte de passagem de fluido, e uma guia posicionada na parte de passagem de fluido. A guia cobre pelo menos uma porção da periferia do aquecedor e a guia tem um furo passante.

De acordo com um aspecto da presente descrição, quando um fluido ferve, inicialmente ocorre um estado de ebulição nucleada no qual 15 bolhas de ar relativamente pequenas são geradas na superfície do aquecedor. Em seguida, o estado de ebulição nucleada muda para um estado de ebulição de filme no qual bolhas relativamente grandes, com um tamanho que pode cobrir a superfície do aquecedor, são geradas depois de um estado de ebulição de transição. A eficiência de transferência de calor entre o aquecedor e o 20 fluido é aumentada no estado de ebulição nucleado, mas diminuído em um processo de transição do estado de ebulição nucleado para o estado de ebulição de filme. Portanto, a fim de aquecer eficientemente o fluido, é preferível mudar rapidamente o estado de ebulição do fluido para o estado de ebulição nucleado e manter o fluido no estado de ebulição nucleada ou em um 25 estado entre um estágio posterior ao estado de ebulição nucleada e um estado anterior ao estado de ebulição de transição ao máximo possível.

Em vista do exposto, a guia pode ser provida de maneira tal que o aquecedor fique envolto a uma dada distância pela guia. Assim, quando o aquecedor começa aquecer o fluido, o fluido em um espaço relativamente estreito entre o aquecedor e a guia pode ser aquecido inicialmente. Em decorrência disto, a temperatura do fluido em tomo do aquecedor pode ser eficientemente aumentada e assim é possível aquecer rapidamente o fluido até o estado de ebulição nucleada.

Além disso, uma vez que o furo passante é formado na guia, as bolhas de ar geradas no estado de ebulição nucleada são descarregadas em um lado externo da guia através do furo passante. Adicionalmente, as bolhas de ar descarregadas através do furo passante são resfriadas no lado externo da guia e dissipadas. Portanto, no estado de ebulição nucleada, a geração e dissipação 10 das bolhas de ar em tomo do aquecedor criam turbulência no fluido (isto é, um fluxo do fluido). Em decorrência disto, a eficiência de transferência de calor pode ser melhorada.

Além disso, uma vez que as bolhas de ar geradas no estado de ebulição nucleada são descarregadas no lado externo da guia através do furo 15 passante, as bolhas de ar são inibidas de se agruparem em bolhas grandes em tomo do aquecedor. Portanto, o fluido pode ser mantido no estado de ebulição nucleada ou no estado entre o estágio posterior do estado de ebulição nucleada e o estágio anterior do estado de ebulição de transição ao máximo possível.

Em decorrência disto, é possível aquecer eficientemente o fluido de acordo com a presente descrição.

A descrição, junto com seus objetivos, recursos e vantagens adicionais, será mais bem entendida pela descrição seguinte, pelas reivindicações suplementadas e pelos desenhos anexos, em que:

A figura 1 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração de um sistema de suprimento de combustível de acordo com uma primeira modalidade da presente descrição;

A figura 2 é um gráfico ilustrando um estado de ebulição nucleada, um estado de ebulição de transição e um estado de ebulição de filme;

A figura 3 é uma vista seccional transversal parcial de um aparelho de aquecimento de combustível no estado, de ebulição nucleada;

A figura 4 é um gráfico descrevendo efeitos de acordo com a 5 primeira modalidade;

A figura 5 é uma vista seccional transversal parcial de um aparelho de aquecimento de combustível de acordo com uma segunda modalidade;

A figura 6 é uma vista plana do aparelho de aquecimento de 10 combustível de acordo com a segunda modalidade;

A figura 7 é uma vista seccional transversal parcial de um aparelho de aquecimento de combustível de acordo com uma terceira modalidade;

A figura 8 é uma vista seccional transversal parcial de um 15 aparelho de aquecimento de combustível de acordo com uma quarta modalidade da invenção;

A figura 9 é uma vista em perspectiva de um sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível de acordo com uma quinta modalidade;

A figura 10 é uma vista frontal seccional transversal do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível de acordo com a quinta modalidade; e

A figura 11 é uma vista lateral seccional transversal do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível de acordo 25 com a quinta modalidade.

Uma modalidade exemplar da presente descrição será descrita a seguir e com referência aos desenhos.

(Primeira Modalidade)

Uma primeira modalidade da presente descrição será descrita com referência às figuras 1 a 4.

Primeiro, um sumário de uma configuração de um sistema de suprimento de combustível para um motor será descrito com base na figura 1.

O motor (não mostrado) é um motor de combustão interna que pode queimar um combustível tal como gasolina, álcool (etanol, metanol ou similares) ou um combustível misto de gasolina e álcool. O combustível é armazenado em um tanque de combustível lie suprido ao motor pelo tanque de combustível 11. Uma bomba de combustível 12 para bombear o combustível é conectada no tanque de combustível 11. O combustível é pressurizado pela bomba de combustível 12 e é suprido a um injetor de combustível 14 através de uma parte de passagem de combustível 13 (parte de passagem de fluido).

A parte de passagem de fluido 13 é conectada entre o injetor de combustível 14 e a bomba de combustível 12. O aparelho de aquecimento de combustível 15 (isto é, um aparelho de aquecimento de fluido) é provido em uma posição intermediária da parte de passagem de combustível 13. O aparelho de aquecimento de combustível 15 tem um aquecedor 16 (por exemplo, um aquecedor elétrico) e uma guia 17. O aquecedor 16 tem uma forma colunar e é configurado para aquecer o combustível na parte de passagem de combustível 13. A guia 17 tem uma forma cilíndrica e é provida em tomo do aquecedor 16.

O aquecedor 16 é arranjado na parte de passagem de combustível 13 de maneira a estender-se em uma direção substancialmente horizontal. A guia 17 é arranjada de maneira a envolver, o aquecedor 16 a uma dada distância do aquecedor 16. Uma pluralidade de furos passantes 18 é formada em pelo menos um lado superior e um lado inferior da guia 17. O combustível aquecido pelo aquecedor 16 e bolhas de ar geradas quando o combustível ferve São descarregadas em um lado de saída da guia 17 atrávés dos furos passantes 18 formados no lado superior da guia 17. Enquanto isto, o combustível escoa para dentro da guia 17 através dos foros passantes 18 formados no lado inferior da guia 17.

Uma ECU 19 é um controlador com um microcomputador como um componente principal. Executando vários programas de controle 5 para controlar o motor armazenados em uma ROM (isto é, mídia de armazenamento), a ECU 19 controla a quantidade de injeção de combustível, sincronismo de ignição e similares. Adicionalmente, a ECU 19 controla o aquecedor 16 de maneira tal que a temperatura superficial do-aquecedor 16 fique maior que o ponto de ebulição do combustível durante aquecimento do 10 combustível pelo aquecedor 16.

A ECU 19 pode ser como um circuito de controle simples para controlar o motor, a bomba de combustível 11, o aquecedor 16 e similares. A ECU 19 pode também incluir separadamente uma pluralidade dé circuitos de controle, tais como um primeiro circuito de controle para controlar o motor, 15 um segundo circuito de controle para controlar a bomba de combustível 11, um terceiro circuito de controle para controlar o aquecedor 16, e similares.

Como mostrado na figura 2, quando o combustível entra em ebulição, inicialmente ocorre um estado de ebulição nucleada, no qual bolhas de ar relativamente pequenas são geradas no aquecedor 16. Em seguida, o 20 estado de ebulição nucleada muda para um estado de ebulição de filme no qual bolhas relativamente maiores, que têm um tamanho que cobre uma superfície do aquecedor 16, são geradas depois de um estado de ebulição de transição. A eficiência de transferência de calor entre o aquecedor 16 e o combustível é aumentada no estado de ebulição nucleada, mas diminuída em 25 um processo de transição do estado de ebulição nucleada para o estado de ebulição de filme. Portanto, a fim de aquecer eficientemente o combustível, é preferível aquecer rapidamente o combustível para o estado de ebulição nucleada e manter o combustível no estado de ebulição nucleada ou em um estado (a seguir "estado de alta transferência de calor") entre um estágio 7 posterior do estado de ebulição nucleada e um estágio anterior do estado de ebulição de transição ao máximo possível.

Em vista do exposto, de acordo com a presente modalidade, a guia 17 que envolve o aquecedor 16 na dada distância do aquecedor 16 é provida. Portanto, quando o aquecedor 16 começa aquecer o combustível, o combustível em um espaço relativamente estreito entre o aquecedor 16 e a guia 17 é aquecido primeiramente. Em decorrência disto, a temperatura do combustível em tomo do aquecedor 16 pode ser eficientemente aumentada, e assim é possível aquecer o combustível até o estado de ebulição nucleada.

Uma vez que os furos passantes 18 são formados na guia 17, as bolhas de ar geradas no estado de ebulição nucleada são descarregadas no lado externo da guia 17 através dos furos passantes 18. As bolhas de ar descarregadas através dos furos passantes 18 são resfriadas no lado externo da guia 17 são dissipadas. No estado de ebulição nucleada, uma geração e dissipação como estas das bolhas de ar em tomo do aquecedor 16 geram turbulência do combustível (isto é, um fluxo do combustível). Assim, a eficiência de transferência de calor pode ser melhorada pela geração do fluxo turbulento de combustível.

Além disso, uma vez que as bolhas de ar geradas no estado de ebulição nucleada são descarregadas no lado externo da guia 17 através dos furos passantes 18, pode-se impedir que as bolhas de ar formem bolhas maiores em tomo do aquecedor 16. Consequentemente, o combustível pode ser mantido no estado de ebulição nucleada ou no estado de alta transferência de calor ao máximo possível.

De acordo com a primeira modalidade, a guia 17 envolve o aquecedor 16 na dada distância do aquecedor 16. Adicionalmente, os furos passantes 18 para descarregar as bolhas de ar são formados na guia 17. Portanto, quando o aquecedor 16 começa aquecer o combustível, o combustível pode ser rapidamente aquecido até o estado de ebulição nucleada e manter o combustível no estado nucleado ou no estado de alta transferência de calor. Em decorrência disto, o combustível pode ser eficientemente aquecido. Além disso, uma vez que a temperatura superficial do aquecedor 16 é controlada pela ECU 19 de forma que seja maior que o ponto de ebulição do 5 combustível, o combustível em tomo do aquecedor 16 é rapidamente aquecido até uma temperatura maior que o ponto de ebulição do combustível, de forma que o combustível pode ser aquecido até o estado nucleado mais rapidamente.

Em decorrência disto, de acordo com o aparelho de 10 aquecimento de combustível 15 da primeira modalidade, o combustível pode ser mais eficientemente aquecido do que um aparelho de aquecimento de combustível 15 sem uma guia, como mostrado ná figura 4. Portanto, de acordo com o aparelho de aquecimento de combustível 15 da primeira modalidade, a temperatura do combustível pode ser rapidamente aumentada.

Em seguida, a segunda até a quinta modalidade da presente descrição serão descritas com referência às figuras 5 a 11. Nas modalidades seguintes, partes diferentes daquelas da primeira modalidade serão descritas. Partes idênticas àquelas da primeira modalidade são atribuídas com o mesmo número nos desenhos e suas explicações são omitidas.

(Segunda Modalidade)

Como mostrado nas figuras 5 e 6, de acordo com a segunda modalidade, várias formas de furos passantes 20 a 22 são formadas na guia 17. Em particular, os furos passantes 20 com uma forma circular com um maior diâmetro são formados no lado superior da guia 17. Os furos passantes 25 20 são localizados em uma área central da guia 17 ao longo de uma direção longitudinal da guia 17, que corresponde a uma área central do aquecedor 16. Os furos passantes 21 são formados no lado superior da guia 17. Os furos passantes 21 têm uma forma elíptica com uma área de abertura menor que a área de abertura dos furos passantes 20. Os furos passantes 21 são localizados em outro lugar sem ser a área central da guia 17. Ou seja, os furos passantes 21 são localizados em ambas partes de extremidade da guia 17 que correspondem a uma ponta e uma base do aquecedor 16. Quando o valor calorífico na área central do aquecedor 16 é alto, muitas bolhas de ar são 5 geradas no lado superior em tomo da área central do aquecedor 16. Assim, ampliando o diâmetro dos furos passantes 20 formados na parte central da guia 17, as bolhas de ar geradas em tomo da parte central do aquecedor 16 podem ser facilmente descarregadas através dos furos passantes maiores 20.

No entanto, os furos passantes 22 são formados em um lado 10 inferior da guia 17. Os furos passantes 22 têm uma menor abertura do que os furos passantes 20 e 21 formados no lado superior da guia 17. O número dos furos passantes 22 formados no lado inferior da guia 17 é menor que dos furos passantes 20 e 21 formados no lado superior da guia 17. Consequentemente, pode-se impedir que uma grande quantidade de combustível não aquecido 15 escoe em tomo do aquecedor 16. Em decorrência disto, redução da temperatura do combustível em tomo do aquecedor 16 é suprimida, enquanto a descarga das bolhas de ar pode ser promovida.

(Terceira Modalidade)

Como mostrado na figura 7, de acordo com a terceira 20 modalidade, um chanfro 23 é formado ao longo da periferia do furo passante 18 formado no lado superior da guia 17. Mais especificamente, o chanfro 23 é formado em um lado inferior (isto é, um lado voltado para o aquecedor 16) ao longo da periferia do furo passante 18. Em decorrência disto, o combustível e - as bolhas de ar podem ser facilmente descarregados através do furo passante 25 18 formado no lado superior da guia 17. Adicionalmente, um chanfro 23 é formado em uma periferia da abertura do furo passante 18 formado no lado inferior da guia 17. Mais especificamente, o chanfro 23 é formado em um lado inferior (isto é, um lado oposto ao aquecedor 16) ao longo da periferia do furo passante 18. Em decorrência disto, o combustível pode escoar facilmente para dentro da guia 17 através do furo passante 18 formado no lado inferior da guia 17. , .

Embora a guia 17 tenha uma forma cilíndrica de acordo com a primeira à terceira modalidades, a forma da guia não está limitada a uma 5 forma cilíndrica e. pode ser devidamente modificada. Por exemplo, uma guia com uma forma poligonal tal como uma forma quadrada ou forma hexagonal pode ser adotada.

(Quarta Modalidade)

Como mostrado na figura 8, dê acordo com a quarta 10 modalidade, uma guia 24 tem uma forma semicilíndrica e cobre somente um lado superior do aquecedor 16. O combustível aquecido pelo aquecedor 16 escoa para cima por convecção natural. Assim, embora somente o lado superior do aquecedor 16 seja coberto pela guia de forma semicilíndrica 24, efeitos substancialmente similares descritos na primeira modalidade podem 15 ser obtidos. A saber, é possível aquecer rapidamente o combustível até o estado de ebulição nucleada e manter o combustível no estado nucleado ou no estado de alta transferência de calor.

Embora a quarta modalidade utilize uma guia de forma semicilíndrica 24, a forma da guia não está limitada à forma semicilíndrica e 20 pode ser devidamente modificada. Por exemplo, uma guia com uma forma seccional transversal em V invertido ou uma forma seccional transversal em U invertido pode ser usada para cobrir o lado superior do aquecedor 16. (Quinta Modalidade) . ,

A seguir, a quinta modalidade da presente descrição será 25 descrita com referência às figuras 9 all.

Como mostrado na figura 9, combustível descarregado de uma bomba de combustível 12 (vide figura 1) é suprido a um sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 (isto é, um aparelho de aquecimento de fluido) por meio de uma tubulação de combustível 25.

Então, o combustível é suprido do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 nos injetores de combustível 14 que suprem combustível nos respectivos cilindros de um motor. O sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 inclui um sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 (isto é, um sistema de injeção direta de alta pressão de fluido) conectado na tubulação de combustível 25 e uma pluralidade de câmaras de aquecimento de combustível 28 (isto é, uma câmara de aquecimento de combustível) provida no sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 em posições correspondentes aos injetores de combustível 14. O sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 e a câmara de aquecimento de combustível 28 servem como uma passagem de combustível (isto é, uma passagem de fluido) e o combustível suprido no sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 através da tubulação de combustível 25 é suprido no injetor de combustível 14 do respectivo cilindro através da respectiva câmara de aquecimento de combustível 28.

Como mostrado nas figuras 10 e 11, o sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 tem uma parte inferior 29 (isto é, um elemento inferior), uma parte superior 30 (isto é, um elemento superior) integralmente providos na parte inferior 29, e uma passagem para o combustível entre a parte inferior 29 e a parte superior 30. As câmaras de aquecimento de combustível 28 têm uma forma tipo caixa e são anexadas na parte superior 30 do sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27.

Como mostrado na figura 10, uma parte de contenção substancialmente cilíndrica 31 para conter um aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28 é anexada na câmara de aquecimento de combustível 28 para estender em uma direção lateral (isto é, uma direção aproximadamente paralela a uma superfície superior do sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27). Uma guia 17 é conectada em uma extremidade de ponta da parte de contenção 31. Na quinta modalidade, a parte de contenção 31 e a guia 17 são formadas integralmente. A guia 17 não está limitada à guia descrita na primeira modalidade e pode ser a guia que está descrita em qualquer da segunda à quarta modalidades.

Uma parte fixa 32 com um diâmetro maior que o diâmetro do aquecedor 16 é provida integralmente em uma base do aquecedor 16 (isto é, um lado oposto a uma extremidade de ponta do aquecedor 16). O aquecedor 16 é inserido por um lado da abertura da câmara de aquecimento de combustível 28 na guia 17 através do interior da parte de contenção 31. Anexando fixamente a parte fixa 32 na parte de contenção 31, o aquecedor 16 é anexado na câmara de aquecimento de combustível 28 para estender na direção lateral.

Umtubo.deintrodução 33 fornece combustível ao sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 e a câmara de aquecimento de combustível 28. O tubo de introdução 33 é posicionado ría câmara de aquecimento de combustível 28 na extremidade de ponta do aquecedor 16. Um orifício de entrada 34 para o combustível é formado em uma extremidade de ponta do tubo de introdução 33. Um tubo de descarga 35 para descarregar o combustível da câmara de aquecimento de combustível 28 (isto é, suprir o combustível no injetor de combustível 14) é provido ha câmara de aquecimento de combustível 28 na extremidade de base do aquecedor 16. Um orifício de saída 36 para o combustível é formado em uma extremidade de ponta do tubo de descarga 35. Em outras palavras, o orifício de entrada 34 é z • , posicionado perto da extremidade de ponta do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28 e o orifício de saída 36 é posicionado perto da extremidade de base do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28.

Como mostrado na figura 11, o orifício de entrada 34 e o orifício de saída 36 para o combustível são posicionados detrás do aquecedor 16 (isto é, o lado esquerdo do aquecedor 16 na figura 11) e uma parede de partição 37 é disposta entre o orifício de entrada 34 e o orifício de saída 36. A parede de partição 37 separa a câmara de aquecimento de combustível 28 5 entre o orifício de entrada 34 e o orifício de saída 36 em uma posição detrás do aquecedor 16. Dessa forma, o combustível introduzido na câmara de aquecimento de combustível 28 através do orifício de entrada 34 escoa para a câmara de aquecimento de combustível 28 em uma direção substancialmente ao longo de uma direção longitudinal do aquecedor 16 da extremidade de 10 ponta até a extremidade de base do aquecedor 16. Então, o combustível é descarregado da câmara de aquecimento de combustível 28 através do orifício .de saída 36.

De acordo com a quinta modalidade supradescrita, o sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 tem um 15 sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27 e a câmara de aquecimento de combustível 28 providos na parte superior 30 do sistema de injeção direta de alta pressão de combustível 27. Portanto, é possível anexar a câmara de aquecimento de combustível 28 sem aumentar substancialmente a área saliente para cima (isto é, aumentar o tamanho do volume superior) do 20 sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26.

Em outras palavras, a câmara de aquecimento de combustível 28 pode ser disposta na área saliente para cima do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 27. Adicionalmente, o aquecedor 16 é inserido na câmara de aquecimento de combustível 28 pelo lado da abertura e 25 anexado na câmara de aquecimento de combustível 28 de maneira tal que o aquecedor 16 estenda-se na direção lateral. Portanto, é possível manter ou reduzir a altura da câmara de aquecimento de combustível 28. Ou seja, é possível manter ou reduzir a altura geral do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26, ainda conseguindo a eficiência térmica do aquecedor 16 para o combustível. Em decorrência disto, a instalação do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 em um veículo pode ser melhorada.

Na quinta modalidade, uma vez que a parte de contenção 31 e a guia 17 são formadas integralmente, o número de componentes do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 pode ser reduzido e a capacidade de montagem (isto é, produtividade do trabalhador) do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 pode ser melhorada em relação a uma modalidade onde a parte de contenção 31 e a guia 17 são formadas separadamente. Em decorrência disto, o custo de fabricação do sistema de injeção direta de alta pressão de aquecimento de combustível 26 pode ser reduzido.

Adicionalmente, na quinta modalidade, uma vez que o orifício de entrada 34 é posicionado na extremidade de ponta do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28 e o orifício de saída 36 é posicionado na extremidade de base do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28, o combustível pode escoar para a câmara de aquecimento de combustível 28 da extremidade de ponta para a extremidade de base do aquecedor 16. Com isto, o combustível pode escoar para a câmara de aquecimento de combustível 28 na direção substancialmente ao longo da direção longitudinal do aquecedor 16 e o combustível na câmara de aquecimento de combustível 28 pode ser eficientemente aquecido pelo aquecedor 16.

Na quinta modalidade, o orifício de entrada 34 para o combustível é posicionado na extremidade de ponta do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28 e o orifício de saída 36 para o combustível é posicionado na extremidade de base do aquecedor 16. Entretanto, o orifício de entrada 34 para o combustível pode ser posicionado na extremidade de base do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28 e o orifício de saída 36 para o combustível pode ser posicionado na extremidade de ponta do aquecedor 16 na câmara de aquecimento de combustível 28.

Embora a parte de contenção 31 e a guia 17 sejam formadas integralmente na quinta modalidade, a parte de contenção 31 e a guia 17 podem ser formadas separadamente.

Embora, na primeira à quinta modalidades, o aquecedor de forma colunar 16 seja usado, a forma do aquecedor não está limitada a uma forma colunar e pode ser devidamente modificada. Por exemplo, um aquecedor pode ter uma forma colunar poligonal tal como uma forma poligonal quadrada, uma forma coluna hexagonal, ou similares. Além disso, um aquecedor pode ter uma forma tipo chapa. Uma pluralidade de aquecedores pode ser arranjada de maneira tal que os aquecedores sirvam como as guias uns para os outros.

Embora, na primeira à quinta modalidades, o furo passante formado na guia possa ter uma forma circular ou uma forma elíptica, a forma do furo passante não está limitada às formas circular e elíptica. Por exemplo, um furo passante pode ter uma forma poligonal tal como uma forma quadrada ou similares. Além disso, um furo passante pode ter uma forma elíptica ou um furo passante tipo malha. Uma guia pode ser formada de uma pluralidade de partes. Neste caso, espaços entre as partes da guia podem ser usados como furos passantes.

O número ou posições dos furos passantes formados na guia podem ser devidamente modificados. Embora, na primeira à quinta modalidades, a pluralidade de furos passantes seja formada na guia, somente um furo passante pode ser formado na guia.

De acordo com a presente descrição, o aparelho de aquecimento de fluido não está limitado a um aparelho de aquecimento de combustível para aquecer o combustível de um motor de combustão interna.

Um aparelho de aquecimento de fluido pode ser usado para aquecer outro líquido para um motor de combustão interna tal como um refrigerante ou um lubrificante, ou similares. Adicionalmente, ele não está limitado a um motor de combustão interna descrito nas modalidades apresentadas. Um aparelho de 5 aquecimento de fluido pode ser usado para um assento de banheiro com uma função de bidê ou um esterilizador térmico para alimento ou similares.

Claims

1. Aparelho de aquecimento de fluido, compreendendo: uma parte de passagem de fluido (13, 28); um aquecedor (16) posicionado na parte de passagem de fluido (13, 28) para aquecer um fluido que escoa através da parte de passagem de fluido (13, 28); e uma guia (17) posicionada na parte de passagem de fluido (13, 28), em que a guia (17) cobre a circunferência inteira do aquecedor (16), tendo a guia (17) uma superfície de saída e uma superfície de entrada, caracterizadopelo fato de que a guia (17) tem: um primeiro furo passante (20) tendo uma forma circular com um diâmetro maior, o primeiro diâmetro sendo definido em uma área central da superfície de saída da guia; um segundo furo passante (21) tendo uma forma elíptica com uma área de abertura menor do que aquela do primeiro furo passante, o segundo furo passante sendo definido em uma área da superfície de saída da guia diferente da área central; e uma pluralidade de terceiros furos passantes (22), cada um tendo uma forma circular com uma área de abertura menor do que aquelas do primeiro furo passante e do segundo furo passante, a pluralidade de terceiros furos passantes sendo definidos na superfície de entrada da guia, e um número da pluralidade de terceiros furos passantes é menor do que um número total do primeiro furo passante e do segundo furo passante.

2. Aparelho de aquecimento de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que: o fluido é um combustível inflamável; e a parte de passagem de fluido (13, 28) é conectada entre um injetor de combustível (14) de um motor de combustão interna e uma bomba de combustível (12) que supre o combustível no injetor de combustível (14).

3. Aparelho de aquecimento de fluido, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: um controlador (19) que controla a temperatura superficial do aquecedor (16), em que: a temperatura superficial do aquecedor (16) é maior que o ponto de ebulição do fluido.

4. Aparelho de aquecimento de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que a parte de passagem de fluido inclui: um sistema de injeção direta de alta pressão de fluido (27) com um elemento inferior (29) e um elemento superior (30) posicionado em um lado superior do elemento inferior (29); e uma câmara de aquecimento de fluido (28) provida no elemento superior (30) do sistema de injeção direta de alta pressão de fluido (27), em que: o aquecedor (16) é disposto na câmara de aquecimento de fluido (28), anexa na câmara de aquecimento de fluido (28) e estende-se em uma direção lateral.

5. Aparelho de aquecimento de fluido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente uma parte de contenção (31) disposta para conter o aquecedor (16) na câmara de aquecimento de fluido (28); em que: a parte de contenção (31) e a guia (17) são formadas integralmente.

6. Aparelho de aquecimento de fluido, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: um orifício de entrada (34) através do qual o fluido é introduzido na câmara de aquecimento de fluido (28); e um orifício de saída (36) através do qual o fluido é descarregado da câmara de aquecimento de fluido (28); em que: o aquecedor (16) estende-se de uma extremidade de base até uma extremidade de ponta; e o orifício de entrada (34) é posicionado na câmara de aquecimento de fluido (28) e a extremidade de ponta do aquecedor (16) e o orifício de saída (36) é posicionado na câmara de aquecimento de fluido (28) na extremidade de base do aquecedor (16).

7. Aparelho de aquecimento de fluido, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: um orifício de entrada (34) através do qual o fluido é introduzido na câmara de aquecimento de fluido (28); e um orifício de saída (36) através do qual o fluido é descarregado da câmara de aquecimento de fluido (28); em que: o aquecedor (16) estende-se de uma extremidade de base até uma extremidade de ponta; e um orifício de entrada (34) é posicionado na câmara de aquecimento de fluido (28) na extremidade de base do aquecedor (16) e o orifício de saída (36) é posicionado na câmara de aquecimento de fluido (28) na extremidade de ponta do aquecedor (16).