JP2011080378A - Fuel heating device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel heating device capable of raising the temperature of fuel in an outlet. <P>SOLUTION: In this fuel heating device, a heater 20 is inserted and fixed to a case 10 including: a fuel housing part 11 capable of housing fuel inside thereof; a lead-in opening 12 for leading fuel into the fuel housing part 11; and a discharge opening 13 for discharging fuel from the fuel housing part 11. The discharge opening 13 is arranged in a region on an upper side of heating part, a region higher than a virtual plane vertical to the direction of gravity passing through the center 22 of the maximum heating part of the heater 20, and the lead-in opening 12 is arranged on a lower side of the discharge opening 13 in the direction of gravity. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関へ供給される燃料を加熱するための燃料加熱装置に関する。   The present invention relates to a fuel heating apparatus for heating fuel supplied to an internal combustion engine.

自動車等に用いられる内燃機関においては、従来から用いられているガソリン、軽油の他、アルコール又はアルコールとガソリンの混合燃料等が使用されるようになってきている。特に、バイオエタノールを燃料として使用した場合、二酸化炭素の排出量を削減して地球環境の保護を図れる可能性があり、バイオエタノールの燃料としての使用が注目されている。   In internal combustion engines used for automobiles and the like, alcohol or a mixed fuel of alcohol and gasoline has been used in addition to gasoline and light oil that have been used conventionally. In particular, when bioethanol is used as a fuel, there is a possibility that the emission of carbon dioxide can be reduced to protect the global environment, and the use of bioethanol as a fuel has attracted attention.

上記のように、内燃機関の燃料としてアルコールを使用した場合、特にコールドスタート時の始動性が悪くなる。このため、ガソリンを収容したサブタンクを用意し、始動時にはガソリンを燃料として使用することが行われている。また、コールドスタート時の始動性を向上させる技術としては、内燃機関に供給する燃料を加熱するための燃料加熱装置を設ける技術が知られている。この技術では、垂直又は水平に配置された円筒状の管内(燃料収容部)に棒状のヒータを設け、このヒータによって円筒状の管内の燃料を加熱するようになっている。また、このような燃料加熱装置では、管内への燃料の導入口と管内からの燃料の排出口は、重力による燃料の流れを考慮して、導入口が排出口より重力方向の上部に位置するように配置されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。   As described above, when alcohol is used as the fuel for the internal combustion engine, the startability particularly during a cold start is deteriorated. For this reason, a subtank containing gasoline is prepared, and gasoline is used as fuel at the time of starting. Further, as a technique for improving the startability at the cold start, a technique for providing a fuel heating device for heating the fuel supplied to the internal combustion engine is known. In this technique, a rod-shaped heater is provided in a cylindrical tube (fuel storage portion) arranged vertically or horizontally, and the fuel in the cylindrical tube is heated by this heater. In such a fuel heating device, the fuel inlet into the pipe and the fuel outlet from the pipe are positioned above the outlet in the gravity direction in consideration of the flow of fuel due to gravity. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平5−26130号公報JP-A-5-26130 特開平5−18328号公報JP-A-5-18328

上記したように、従来の燃料加熱装置では、垂直又は水平に配置された円筒状の管内に棒状のヒータを設けた構成となっており、管内への燃料の導入口と管内からの燃料の排出口は、重力による燃料の流れを考慮して、導入口が排出口より重力方向の上部に位置するように配置されている。   As described above, the conventional fuel heating apparatus has a configuration in which a rod-shaped heater is provided in a cylindrical pipe arranged vertically or horizontally, and the fuel inlet into the pipe and the discharge of the fuel from the pipe. In consideration of the flow of fuel due to gravity, the outlet is arranged such that the inlet is positioned above the outlet in the direction of gravity.

しかしながら、本発明者等が詳査したところ、上記構成の従来の燃料加熱装置では、ヒータにより加熱されて高温となった燃料が、管内の上方に上昇するとともに、比較的低温の燃料が管内の底部に下降するように対流が生じる。このため、下部に設けられた排出口から、比較的低温の燃料が排出され、燃料加熱装置における燃料の出口温度が低くなるという課題があった。また、このような課題は、燃料加熱装置において燃料を沸騰させるように加熱した場合、沸騰によって発生した気泡の影響によって、特に顕著になる傾向がある。   However, as a result of detailed investigations by the present inventors, in the conventional fuel heating apparatus having the above-described configuration, the fuel heated by the heater and heated to a high temperature rises in the pipe, and the relatively low-temperature fuel flows into the pipe. Convection occurs to descend to the bottom. For this reason, there has been a problem that fuel at a relatively low temperature is discharged from the discharge port provided in the lower portion, and the fuel outlet temperature in the fuel heating device is lowered. In addition, such a problem tends to be particularly noticeable due to the influence of bubbles generated by boiling when the fuel is heated so that the fuel is boiled in the fuel heating device.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。本発明は、燃料加熱装置における燃料の出口温度を高くすることのできる燃料加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems. An object of this invention is to provide the fuel heating apparatus which can make the exit temperature of the fuel in a fuel heating apparatus high.

本発明の燃料加熱装置は、内部に燃料を収容可能とされた燃料収容部と、前記燃料収容部へ燃料を導入するための導入口と、前記燃料収容部から前記燃料を排出するための排出口とを具備したケースに対して、ヒータが挿入・固定され、当該ヒータによって前記燃料収容部内の前記燃料が加熱される燃料加熱装置であって、前記ヒータの最高発熱部中心を通り、重力方向に垂直な仮想平面より上側の領域である加熱上側領域に前記排出口が配置され、前記排出口より重力方向下側に前記導入口が配置されていることを特徴とする。   The fuel heating device of the present invention includes a fuel storage portion that is capable of storing fuel therein, an introduction port for introducing fuel into the fuel storage portion, and an exhaust for discharging the fuel from the fuel storage portion. A fuel heating device in which a heater is inserted and fixed to a case having an outlet, and the fuel in the fuel storage portion is heated by the heater, passing through the center of the highest heat generating portion of the heater, and in the direction of gravity The discharge port is disposed in a heating upper region, which is a region above a virtual plane perpendicular to the vertical plane, and the introduction port is disposed below the discharge port in the gravitational direction.

上記構成の本発明の燃料加熱装置では、ヒータが挿入、固定された燃料収容部の排出口が、ヒータの最高発熱部中心を通り、重力方向に垂直な仮想平面より上側の領域である加熱上側領域に排出口が配置され、排出口より重力方向下側に導入口が配置されている。このような構成を採用することによって、ヒータの発熱部で加熱された燃料が、上昇する流れを形成して燃料収容部内の加熱上側領域から排出口を経て燃料噴射装置へ導出されるようにすることができる。これによって、重力による燃料の流れを考慮して燃料収容部の下部に排出口が設けられた従来の燃料加熱装置に比べて、燃料の出口温度を高くすることができる。   In the fuel heating device of the present invention having the above-described configuration, the upper side of the heating, which is the region above the virtual plane perpendicular to the direction of gravity, the discharge port of the fuel storage portion into which the heater is inserted and fixed passes through the center of the highest heat generating portion of the heater. A discharge port is disposed in the region, and an introduction port is disposed below the discharge port in the direction of gravity. By adopting such a configuration, the fuel heated by the heat generating portion of the heater forms an ascending flow and is led out from the heating upper region in the fuel storage portion to the fuel injection device through the discharge port. be able to. Accordingly, the fuel outlet temperature can be made higher than that of a conventional fuel heating device in which a discharge port is provided in the lower portion of the fuel storage portion in consideration of the flow of fuel due to gravity.

上記構成の燃料加熱装置では、ヒータが、重力方向に対して傾いて配置されている場合、排出口はケースのうちヒータの軸線より上側の領域に配置されている構成とすることが好ましい。このように、排出口をヒータの軸線より上側の領域に配置することにより、当該ヒータで加熱されて高温となった燃料を、速やかに排出口から排出することができ、燃料の出口温度を高くすることができる。   In the fuel heating device having the above configuration, when the heater is disposed to be inclined with respect to the direction of gravity, the discharge port is preferably configured to be disposed in a region above the axis of the heater in the case. Thus, by arranging the discharge port in the region above the heater axis, the fuel heated by the heater and heated to a high temperature can be quickly discharged from the discharge port, and the fuel outlet temperature is increased. can do.

また、上記構成の燃料加熱装置では、導入口は、仮想平面より下側の領域である加熱下側領域に配置されている構成とすることが好ましい。このように、導入口を加熱下側領域に配置することにより、上記したヒータの発熱部で加熱された燃料の上昇する流れを阻害することなく、低温の燃料が下側からヒータの発熱部へ供給される燃料の流れを形成することができる。これによって、燃料の加熱を効率良く行うことが可能となり、燃料の出口温度を高くすることができる。   Moreover, in the fuel heating apparatus having the above configuration, it is preferable that the introduction port is arranged in a heating lower region that is a region below the virtual plane. Thus, by arranging the introduction port in the heating lower region, the low-temperature fuel can flow from the lower side to the heating portion of the heater without hindering the rising flow of the fuel heated by the heating portion of the heater described above. A flow of the supplied fuel can be formed. This makes it possible to efficiently heat the fuel and increase the fuel outlet temperature.

また、上記構成の燃料加熱装置では、前記ヒータによる前記燃料の加熱において、前記最高発熱部の発熱温度は前記燃料の沸点以上であることを特徴とする。このように、ヒータによって加熱された燃料が沸点に達することにより最高発熱部の近傍において気泡が生じる。この気泡によって対流の駆動力を得ることができ、対流をより活発にしてより効果的に燃料を加熱することができる。   In the fuel heating apparatus having the above-described configuration, the heating temperature of the highest heating portion is higher than the boiling point of the fuel when the fuel is heated by the heater. As described above, when the fuel heated by the heater reaches the boiling point, bubbles are generated in the vicinity of the highest heat generating portion. The convection driving force can be obtained by the bubbles, and the fuel can be heated more effectively by making the convection more active.

上記構成の燃料加熱装置では、前記ケースが、燃料供給共通配管と燃料噴射装置とを接続する配管の内径よりも大きい内径を有するように構成することができる。換言すれば、この構成は燃料収容部を燃料供給共通配管と燃料噴射装置との間を接続する配管とは異なる別個の「部屋」とすることとも言える。すなわち、燃料収容部で加熱された燃料は配管の取り回しによっては燃料供給共通配管の内部へも移動することにもなり得るのであるが、この構成により、その部屋(燃料収容部)の内部で燃料が対流しやすくなり、燃料噴射装置の直前に滞留する燃料が効率的に加熱されることとなるのである。   In the fuel heating device having the above configuration, the case can be configured to have an inner diameter larger than an inner diameter of a pipe connecting the fuel supply common pipe and the fuel injection apparatus. In other words, this configuration can also be said to make the fuel storage part a separate “room” different from the pipe connecting the fuel supply common pipe and the fuel injection device. In other words, the fuel heated in the fuel storage section may move to the inside of the fuel supply common pipe depending on the piping, but this configuration allows the fuel inside the room (fuel storage section) to move. This facilitates convection, and the fuel staying immediately before the fuel injection device is efficiently heated.

本発明によれば、燃料加熱装置における燃料の出口温度を高くすることのできる燃料加熱装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel heating apparatus which can make the exit temperature of the fuel in a fuel heating apparatus high can be provided.

本発明の一実施形態に係る燃料加熱装置の縦断面概略構成を示す図。The figure which shows the longitudinal cross-sectional schematic structure of the fuel heating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 導入口と排出口の位置関係を説明するための図1を模式的に示す図。The figure which shows typically FIG. 1 for demonstrating the positional relationship of an inlet and an outlet. 図1の燃料加熱装置及び比較例における通電時間と出口温度の上昇の関係を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the relationship between the energization time in the fuel heating apparatus of FIG. 1 and a comparative example, and the raise of exit temperature. 実施形態の変形例の縦断面概略構成を示す図。The figure which shows the longitudinal cross-section schematic structure of the modification of embodiment. 実施形態の変形例の縦断面概略構成を示す図。The figure which shows the longitudinal cross-section schematic structure of the modification of embodiment. 実施形態、及び変形例について軸線方向から見た構成を示す図。The figure which shows the structure seen from the axial direction about embodiment and the modification. 比較例に係る燃料加熱装置の縦断面概略構成を示す図。The figure which shows the longitudinal cross-section schematic structure of the fuel heating apparatus which concerns on a comparative example.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図1,2,4,5及び比較例を示す図7では、紙面の上下方向が重力方向(図中一点鎖線Vで示す。)となっている。図1は、本発明の実施形態に係る燃料加熱装置100の概略縦断面構成を示している。同図に示す燃料加熱装置100は、内部形状が略円柱状に形成されたケース10を具備している。このケース10の内部は、燃料を収容することができる燃料収容部11として構成されている。また、ケース10の下側端部には、燃料収容部11へ燃料を導入するための導入口12が形成されており、ケース10の上側端部近傍には、燃料収容部11から燃料を排出するための排出口13が形成されている。さらに、ケース10の上側端部には、燃料収容部11へヒータ20を挿入するための挿入口14が形成されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 1, 2, 4, and 5 and FIG. 7 showing the comparative example, the vertical direction of the paper surface is the direction of gravity (indicated by the alternate long and short dash line V in the figure). FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional configuration of a fuel heating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The fuel heating apparatus 100 shown in the figure includes a case 10 whose internal shape is formed in a substantially cylindrical shape. The inside of the case 10 is configured as a fuel storage portion 11 that can store fuel. An inlet 12 for introducing fuel into the fuel storage unit 11 is formed at the lower end of the case 10, and fuel is discharged from the fuel storage unit 11 near the upper end of the case 10. A discharge port 13 is formed for this purpose. Further, an insertion port 14 for inserting the heater 20 into the fuel accommodating portion 11 is formed at the upper end portion of the case 10.

上記ケース10は、燃料収容部11の主部をなし内径が大なる大径部11bと、当該大径部11bよりも内径の小さい排出口13と、同様に前記大径部11bよりも内径の小さい導入口12を有している。挿入口14は円形をなし、その中心は燃料収容部11の軸線CA上となるように形成される。そして、当該挿入口14へヒータ20が挿入・固定されるため、ケース10の内周面とヒータ20の外周面との間隙は、径方向に略一定となる。なお、ヒータ20のケース10への固定は後述するヒータ20の蓋体30によりなされる。   The case 10 is a main portion of the fuel containing portion 11 and has a large-diameter portion 11b having a large inner diameter, a discharge port 13 having a smaller inner diameter than the large-diameter portion 11b, and similarly having an inner diameter larger than that of the large-diameter portion 11b. It has a small inlet 12. The insertion port 14 has a circular shape, and the center thereof is formed on the axis CA of the fuel storage portion 11. Since the heater 20 is inserted into and fixed to the insertion port 14, the gap between the inner peripheral surface of the case 10 and the outer peripheral surface of the heater 20 is substantially constant in the radial direction. The heater 20 is fixed to the case 10 by a lid 30 of the heater 20 described later.

本実施形態において、ヒータ20は、一端(図1中先端側)が閉じた金属製のシース内の先端部に発熱抵抗体を配置したシースヒータとして構成されている。後端側はシースを封止したり、シースを保持するための部品(蓋体30)で構成される。また、その後端部は図示外の外部電源が接続され、発熱抵抗体へ電力を供給可能に形成されている。このヒータ20は先端部に発熱抵抗体が配置され、シースの先端部が最高発熱部21となるよう構成されている。以上により、ヒータ20が発熱する際には、先端側が最高温度となる。なお、最高発熱部21以外のヒータ20の表面温度も、最高発熱部21の温度以下に加熱された状態となる。   In the present embodiment, the heater 20 is configured as a sheath heater in which a heating resistor is disposed at a distal end portion in a metal sheath whose one end (the distal end side in FIG. 1) is closed. The rear end side is composed of a part (lid 30) for sealing the sheath or holding the sheath. In addition, an external power source (not shown) is connected to the rear end portion so that power can be supplied to the heating resistor. The heater 20 is configured such that a heating resistor is disposed at the distal end portion, and the distal end portion of the sheath becomes the highest heating portion 21. As described above, when the heater 20 generates heat, the tip side reaches the maximum temperature. In addition, the surface temperature of the heaters 20 other than the highest heat generating portion 21 is also heated to the temperature of the highest heat generating portion 21 or less.

燃料収容部11に対する導入口12と排出口13の位置関係につき、図1を模式的に示した図2を用いて説明する。燃料収容部11のうち上記したヒータ20の最高発熱部中心22を通り、重力方向(図中一点鎖線Vで示す。)に垂直な仮想平面(図中一点鎖線Hで示す。)より上側の領域を加熱上側領域、下側の領域を加熱下側領域とした際に、加熱上側領域に排出口13が配置され、排出口13より重力方向下側に導入口12が配置されている。なお、本実施形態では、導入口12は加熱下側領域に配置されている。   The positional relationship between the introduction port 12 and the discharge port 13 with respect to the fuel storage unit 11 will be described with reference to FIG. 2 schematically showing FIG. An area above the imaginary plane (indicated by the alternate long and short dash line H in the figure) perpendicular to the direction of gravity (indicated by the alternate long and short dash line H in the figure) passing through the center 22 of the heater 20 of the heater 20 and the vertical direction. Is the heating upper region, and the lower region is the heating lower region, the discharge port 13 is disposed in the heating upper region, and the introduction port 12 is disposed below the discharge port 13 in the gravitational direction. In the present embodiment, the inlet 12 is disposed in the heating lower region.

ケース10の上側開口14は、上記蓋体30によって閉塞され、ヒータ20は、この蓋体30によって支持されている。また、ヒータ20は、自身の軸線HAが重力方向Vに一致し、また、燃料収容部11の軸線CAとも一致するように配置されている。なお、図1中に示す一点鎖線HAは、ヒータ20の軸線を示している。   The upper opening 14 of the case 10 is closed by the lid body 30, and the heater 20 is supported by the lid body 30. Further, the heater 20 is disposed such that its own axis HA coincides with the gravity direction V and also coincides with the axis CA of the fuel storage unit 11. Note that an alternate long and short dash line HA shown in FIG. 1 indicates an axis of the heater 20.

上記構成の燃料加熱装置100の導入口12には、燃料供給共通配管110から分岐した燃料供給個別配管111が接続されている。また、燃料加熱装置100の排出口13には、燃料噴射装置120が接続されている。   A fuel supply individual pipe 111 branched from the fuel supply common pipe 110 is connected to the introduction port 12 of the fuel heating apparatus 100 having the above configuration. A fuel injection device 120 is connected to the discharge port 13 of the fuel heating device 100.

上記構成の燃料加熱装置100では、内燃機関の始動時において、内燃機関のピストンがセルモータ等によって始動を開始する(クランキングする)以前に、燃料供給共通配管110及び燃料供給個別配管111を通ってケース10の燃料収容部11へ供給されたアルコール等の燃料を、ヒータ20に通電することによって予め加熱(予備加熱)する。この予備加熱の時間は、数秒から十数秒程度である。この後、内燃機関のピストンがクランキングされ、燃料収容部11から燃料噴射装置120への燃料の供給が開始される。このクランキングの際には、燃料収容部11からの燃料の排出と燃料収容部11内への燃料の流入により燃料収容部11内で燃料の流れが生じるが、この時もヒータ20への通電は継続され、燃料の加熱が継続される。   In the fuel heating device 100 configured as described above, when the internal combustion engine is started, the internal combustion engine piston passes through the fuel supply common pipe 110 and the fuel supply individual pipe 111 before starting (cranking) by the cell motor or the like. A fuel such as alcohol supplied to the fuel storage portion 11 of the case 10 is heated in advance (preliminary heating) by energizing the heater 20. The preheating time is about several seconds to several tens of seconds. Thereafter, the piston of the internal combustion engine is cranked, and the supply of fuel from the fuel storage unit 11 to the fuel injection device 120 is started. During the cranking, the fuel flows in the fuel accommodating portion 11 due to the discharge of the fuel from the fuel accommodating portion 11 and the inflow of the fuel into the fuel accommodating portion 11. Is continued and heating of the fuel is continued.

上記の燃料加熱装置100による燃料の予備加熱の際、ヒータ20に通電すると、ヒータ20の発熱部21近傍で加熱された燃料は、ケース10の内壁とヒータ20との間を通って、ケース10の上方へ流れる。一方、温度の低い燃料は、上記の燃料の流れに押されて、ケース10の内壁とヒータ20との間を通って、下方からヒータ20の発熱部21に向かう流れを形成する。このような流れによって、ケース10内には、対流が発生する。このような燃料の対流は、燃料が沸騰し、燃料中に気泡が発生した状態においてはより効果的なものとなる。   When the heater 20 is energized during the preheating of the fuel by the fuel heating device 100 described above, the fuel heated in the vicinity of the heat generating portion 21 of the heater 20 passes between the inner wall of the case 10 and the heater 20 and passes through the case 10. Flows upward. On the other hand, the low-temperature fuel is pushed by the above-described fuel flow, passes between the inner wall of the case 10 and the heater 20, and forms a flow from below to the heat generating portion 21 of the heater 20. Due to such a flow, convection is generated in the case 10. Such fuel convection becomes more effective when the fuel boils and bubbles are generated in the fuel.

図3のグラフは、縦軸を温度上昇(変化分)、横軸を時間として、燃料加熱装置100により、燃料に代えて水を加熱した際の燃料加熱装置100の排出口13の部分における出口温度変化を測定した結果を示している。同図において、四角のマークでプロットした曲線Bは、本実施形態の燃料加熱装置100の場合を示し、ひし形のマークでプロットした曲線Cは、比較例の場合を示している。測定は、約8.5秒間、水の流出がない状態で約100Wでヒータ20を加熱し、その後、排出口13から40cc/minで加熱した水を流出させた時の排出口13の部分の流出水の温度上昇を測定して行った。それぞれの測温点は図2に示す点B及び図7に示す点Cの箇所である。   In the graph of FIG. 3, the vertical axis indicates the temperature rise (change) and the horizontal axis indicates the time, and the outlet at the discharge port 13 portion of the fuel heating device 100 when water is heated by the fuel heating device 100 instead of the fuel. The result of measuring the temperature change is shown. In the figure, a curve B plotted with square marks indicates the case of the fuel heating apparatus 100 of the present embodiment, and a curve C plotted with rhombus marks indicates the case of the comparative example. In the measurement, the heater 20 is heated at about 100 W for about 8.5 seconds with no outflow of water, and then the portion of the discharge port 13 when water heated at 40 cc / min is discharged from the discharge port 13 is measured. This was done by measuring the temperature rise of the effluent. Each temperature measuring point is a point B shown in FIG. 2 and a point C shown in FIG.

上記の比較例の測定は、図7に示すように、ケース10´の上部に導入口12が設けられ、ケース10´の下部に排出口13が設けられた構成の燃料加熱装置100´を用いて行った。すなわち、この燃料加熱装置100´では、図中一点鎖線Hで示されるヒータ20の発熱中心点22を通り、重力方向に垂直な仮想平面より下側の加熱下側領域に排出口13が配置され、排出口13より重力方向上側に導入口12が配置されている。なお、図7において、図1の燃料加熱装置100と対応する部分には、同一の符合が付してある。   As shown in FIG. 7, the measurement of the above comparative example uses a fuel heating device 100 ′ having a configuration in which an inlet 12 is provided at the upper part of the case 10 ′ and an outlet 13 is provided at the lower part of the case 10 ′. I went. That is, in the fuel heating apparatus 100 ′, the discharge port 13 is disposed in the heating lower region below the virtual plane perpendicular to the direction of gravity through the heat generation center point 22 of the heater 20 indicated by a one-dot chain line H in the drawing. The inlet 12 is disposed above the outlet 13 in the direction of gravity. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the fuel heating device 100 of FIG.

図3のグラフに示されるように、本実施形態の燃料加熱装置100では、比較例の燃料加熱装置100´の場合に比べて、排出口13の部分の出口温度を高くすることができた。なお、燃料加熱装置100及び燃料加熱装置100´の上部より0.27mの高さから水を落差により流して、燃料加熱装置100及び燃料加熱装置100´の水の流れを比較したところ、いずれも排出口13からの水の流量は約40cc/minとなり、有意差はなかった。したがって、燃料加熱装置100のように、排出口13を導入口12より上部に配置しても、それによって燃料の流れが阻害されることはない。なお、この実験では、排出口13内の測温点への対流の影響が殆どなく、通電開始から8.5秒間この測温点における温度上昇はなかった。しかしながら、この間において排出口13内の温度上昇が生じるような構成であってもよい。   As shown in the graph of FIG. 3, in the fuel heating device 100 of the present embodiment, the outlet temperature of the discharge port 13 can be made higher than in the case of the fuel heating device 100 ′ of the comparative example. In addition, when water was poured from the top of the fuel heating device 100 and the fuel heating device 100 ′ by a drop from a height of 0.27 m, the flow of water in the fuel heating device 100 and the fuel heating device 100 ′ was compared. The flow rate of water from the discharge port 13 was about 40 cc / min, and there was no significant difference. Therefore, even if the discharge port 13 is disposed above the introduction port 12 as in the fuel heating device 100, the fuel flow is not hindered thereby. In this experiment, there was almost no influence of convection on the temperature measuring point in the discharge port 13, and there was no temperature rise at this temperature measuring point for 8.5 seconds from the start of energization. However, a configuration in which the temperature inside the discharge port 13 increases during this time may be used.

なお、本発明における燃料の導入口と排出口とは、ケース外側に設けられた開口部ではなく、ヒータにより燃料が加熱される燃料収容部へ直接連通している開口部を言う。例えば、図4に示すように、ケース10B内に仕切り板15が配置されているような燃料加熱装置102では、ケース10Bの上部外側に設けられた開口16は、燃料収容部11へ直接連通するものではなく、導入口には該当しない。この場合、仕切り板15の下側端部とケース10Bとの間に形成された開口部が、燃料収容部11へ直接連通する部分であり、この部分が実質的に導入口12となる。したがって、図4に示す構成の場合、導入口12については、実質的に図1に示した実施形態と同じ構成ということができる。なお、上記の説明は、導入口12に関するものであるが、排出口13についても同様である。   In the present invention, the fuel introduction port and the discharge port are not the opening provided on the outer side of the case, but the opening directly communicating with the fuel storage portion where the fuel is heated by the heater. For example, as shown in FIG. 4, in the fuel heating device 102 in which the partition plate 15 is disposed in the case 10 </ b> B, the opening 16 provided on the outer side of the upper portion of the case 10 </ b> B communicates directly with the fuel storage unit 11. It is not a thing and does not correspond to an introduction port. In this case, an opening formed between the lower end portion of the partition plate 15 and the case 10 </ b> B is a portion that directly communicates with the fuel storage portion 11, and this portion substantially becomes the introduction port 12. Therefore, in the case of the configuration shown in FIG. 4, the introduction port 12 can be said to be substantially the same configuration as the embodiment shown in FIG. 1. The above description relates to the introduction port 12, but the same applies to the discharge port 13.

また、図5は、図1に示した実施形態の変形例である燃料加熱装置103を示すもので、この図5に示すように、ヒータ20Cをケース10Cの下側から挿入、固定した構成としてもよい。この場合、図1に示した場合よりヒータ20の長さを短くして、最高発熱部中心22がケース10の下方側(底部側)となるように構成することが好ましい。   FIG. 5 shows a fuel heating device 103 which is a modification of the embodiment shown in FIG. 1. As shown in FIG. 5, the heater 20C is inserted and fixed from the lower side of the case 10C. Also good. In this case, it is preferable that the length of the heater 20 is made shorter than that shown in FIG. 1 so that the highest heat generating portion center 22 is located on the lower side (bottom side) of the case 10.

図6は図1に記載した実施形態のケース10を、ケース10の軸線方向から見てその変形例について説明するものである。この図6に示すようにケース10に導入口12と排出口13を設ける場合、図1の様態では軸線を挟んで対向した位置(180°対称の位置)に導入口12と排出口13とが配置されていたが、必ずしもこの位置関係を有する必要はない。即ち、導入口12と排出口13との位置関係が直角の位置関係(図6の導入口12aと排出口13の関係)となってもよく、導入口12bと排出口13の関係のように直線や直角でない位置関係でもよい。また、導入口及び排出口はケース10の外周面に設けることにも限られず、いずれか一方をケース10の底面や上面に設ける構成としてもよい。なお、図6においては、導入口12と排出口13の位置関係を示すものであり、その他の構成は省略している。また、図6ではヒータ20の位置として挿入口14を図示しているが、挿入口14の位置及びヒータ20の挿入向きについても、本発明の主旨を逸脱しない程度に変更することも許容される。   FIG. 6 illustrates a modification of the case 10 of the embodiment described in FIG. 1 when viewed from the axial direction of the case 10. As shown in FIG. 6, when the introduction port 12 and the discharge port 13 are provided in the case 10, the introduction port 12 and the discharge port 13 are located at positions facing each other across the axis (180 ° symmetrical position) in the embodiment of FIG. 1. Although arranged, it is not always necessary to have this positional relationship. That is, the positional relationship between the inlet 12 and the outlet 13 may be a right-angled positional relationship (the relationship between the inlet 12a and the outlet 13 in FIG. 6), as in the relationship between the inlet 12b and the outlet 13. A positional relationship other than a straight line or a right angle may be used. Further, the introduction port and the discharge port are not limited to be provided on the outer peripheral surface of the case 10, and either one may be provided on the bottom surface or the upper surface of the case 10. In FIG. 6, the positional relationship between the inlet 12 and the outlet 13 is shown, and other configurations are omitted. 6 shows the insertion port 14 as the position of the heater 20, the position of the insertion port 14 and the insertion direction of the heater 20 may be changed to the extent that the gist of the present invention is not deviated. .

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。また、上記実施形態では、燃料収容部が部屋を構成するにあたり、周りの配管よりも内径を大きくしたケースによって実現しているが、燃料供給共通配管から燃料噴射装置までの間の配管において、加熱された燃料が対流しやすくなるように取り回すことで、上記実施形態と同様の効果が得られるようにしてもよい。この場合は、その配管の取り回し部分を本発明におけるケースとみなすことができる。   In the above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the like, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. In the above-described embodiment, the fuel storage portion is configured by a case having an inner diameter larger than that of the surrounding piping when forming the room. However, in the piping from the fuel supply common piping to the fuel injection device, heating is performed. The same effect as that of the above-described embodiment may be obtained by arranging the produced fuel so that it can be easily convected. In this case, the piping portion can be regarded as a case in the present invention.

10,10A,10B,10C,10´……ケース、11……燃料収容部、12……導入口、13……排出口、20……ヒータ、21……最高発熱部、22……最高発熱部中心、100,101,102,103,100´……燃料加熱装置、110……燃料供給共通配管、111……燃料供給個別配管、120……燃料噴射装置、V……重力方向、H……発熱中心点を通る仮想平面。   10, 10A, 10B, 10C, 10 '... case, 11 ... fuel storage, 12 ... inlet, 13 ... discharge, 20 ... heater, 21 ... highest heating part, 22 ... highest heat generation Center, 100, 101, 102, 103, 100 '... fuel heating device, 110 ... fuel supply common piping, 111 ... fuel supply individual piping, 120 ... fuel injection device, V ... gravity direction, H ... ... A virtual plane that passes through the center point of heat generation.

Claims (4)

内部に燃料を収容可能とされた燃料収容部と、前記燃料収容部へ燃料を導入するための導入口と、前記燃料収容部から前記燃料を排出するための排出口とを具備したケースに対して、ヒータが挿入・固定され、当該ヒータによって前記燃料収容部内の前記燃料が加熱される燃料加熱装置であって、
前記ヒータの最高発熱部中心を通り、重力方向に垂直な仮想平面より上側の領域である加熱上側領域に前記排出口が配置され、前記排出口より重力方向下側に前記導入口が配置されていることを特徴とする燃料加熱装置。
For a case provided with a fuel storage portion capable of storing fuel therein, an inlet for introducing fuel into the fuel storage portion, and a discharge port for discharging the fuel from the fuel storage portion A fuel heating device in which a heater is inserted and fixed, and the fuel in the fuel storage portion is heated by the heater,
The discharge port is disposed in a heating upper region, which is a region above a virtual plane perpendicular to the direction of gravity passing through the center of the highest heat generating portion of the heater, and the introduction port is disposed below the discharge port in the direction of gravity. A fuel heating device.
請求項1記載の燃料加熱装置であって、
前記導入口は、前記仮想平面より下側の領域である加熱下側領域に配置されていることを特徴とする燃料加熱装置。
The fuel heating device according to claim 1,
The fuel heating device according to claim 1, wherein the introduction port is disposed in a heating lower region that is a region below the virtual plane.
請求項1又は2記載の燃料加熱装置であって、
前記ヒータによる前記燃料の加熱において、前記最高発熱部の発熱温度は前記燃料の沸点以上であることを特徴とする燃料加熱装置。
The fuel heating device according to claim 1 or 2,
In the heating of the fuel by the heater, the heating temperature of the highest heating portion is equal to or higher than the boiling point of the fuel.
請求項1〜3のいずれか1項記載の燃料加熱装置であって、
前記ケースは、燃料供給共通配管と燃料噴射装置とを接続する配管の内径よりも大きい内径を有することを特徴とする燃料加熱装置。
The fuel heating device according to any one of claims 1 to 3,
The fuel heating device according to claim 1, wherein the case has an inner diameter larger than an inner diameter of a pipe connecting the fuel supply common pipe and the fuel injection device.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013544333A (en) * 2010-12-02 2013-12-12 ロベルト・ボッシュ・リミターダ Fuel rail made of plastic material with a single piece with heating system
JP2014111931A (en) * 2012-10-29 2014-06-19 Denso Corp Fuel rail
JP2014199046A (en) * 2013-03-12 2014-10-23 株式会社デンソー Fuel heating device and fuel rail with the same
JP2015017537A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社デンソー Fuel rail
JP2015059538A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社デンソー Fuel heating system and fuel rail using the same
JP2015059537A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社デンソー Fuel heating system and fuel rail using the same
JP2015227643A (en) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社デンソー Fuel rail
JP2017075610A (en) * 2016-12-22 2017-04-20 株式会社デンソー Fuel heating system and fuel rail using the same
WO2022133563A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-30 Robert Bosch Limitada Device for heating fuel
US12006897B2 (en) 2020-12-22 2024-06-11 Robert Bosch Limitada Device for heating fuel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597764A (en) * 1982-07-05 1984-01-14 Tokyo Roki Kk Fuel heating unit
JPH0518328A (en) * 1991-07-12 1993-01-26 Ngk Spark Plug Co Ltd Fuel feeder
JPH0526130A (en) * 1991-07-19 1993-02-02 Ngk Spark Plug Co Ltd Fuel supply device with heater
JP2008542622A (en) * 2005-06-06 2008-11-27 ロベルト・ボッシュ・リミターダ Fuel heating system for fuel preheating of internal combustion engines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597764A (en) * 1982-07-05 1984-01-14 Tokyo Roki Kk Fuel heating unit
JPH0518328A (en) * 1991-07-12 1993-01-26 Ngk Spark Plug Co Ltd Fuel feeder
JPH0526130A (en) * 1991-07-19 1993-02-02 Ngk Spark Plug Co Ltd Fuel supply device with heater
JP2008542622A (en) * 2005-06-06 2008-11-27 ロベルト・ボッシュ・リミターダ Fuel heating system for fuel preheating of internal combustion engines

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013544333A (en) * 2010-12-02 2013-12-12 ロベルト・ボッシュ・リミターダ Fuel rail made of plastic material with a single piece with heating system
JP2014111931A (en) * 2012-10-29 2014-06-19 Denso Corp Fuel rail
JP2014199046A (en) * 2013-03-12 2014-10-23 株式会社デンソー Fuel heating device and fuel rail with the same
JP2015017537A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社デンソー Fuel rail
JP2015059538A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社デンソー Fuel heating system and fuel rail using the same
JP2015059537A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社デンソー Fuel heating system and fuel rail using the same
JP2015227643A (en) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社デンソー Fuel rail
JP2017075610A (en) * 2016-12-22 2017-04-20 株式会社デンソー Fuel heating system and fuel rail using the same
WO2022133563A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-30 Robert Bosch Limitada Device for heating fuel
US12006897B2 (en) 2020-12-22 2024-06-11 Robert Bosch Limitada Device for heating fuel

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