JP2021516313A - 予熱装置 - Google Patents

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Abstract

熱媒体でもって内燃機関の燃料を予熱するための予熱装置(1)は、燃料インレット(22a)と、燃料アウトレット(22b)と、燃料インレット(22a)及び燃料アウトレット(22b)を接続する燃料搬送チャネル(25)とを有する燃料搬送装置(22)を備える。さらに、予熱装置(1)は、熱媒体インレット(21a)と、熱媒体アウトレット(21b)と、熱媒体インレット(21a)及び熱媒体アウトレット(21b)を接続する熱媒体搬送チャネル(26)とを有する熱媒体搬送装置(21)を備える、及び/又は少なくとも一つの加熱体を備える。燃料搬送装置(22)及び熱媒体搬送装置(21)及び/又は少なくとも一つの加熱体(31)は、互いに熱的に接触した状態にあり、従って熱交換器を構成し、この熱交換器を通って燃料搬送装置(22)に搬送される燃料が、熱媒体搬送装置(21)に搬送される熱媒体によって及び/又は少なくとも一つの加熱体(31)によって加熱することができる。熱媒体搬送装置(21)及び燃料搬送装置(22)は、金属ブロック(20)に配置され、燃料搬送チャネル(25)及び熱媒体搬送チャネル(26)は、それぞれブロック(20)に、少なくとも部分的に、蛇行形状に形成され、及び特に流れ技術的に互いに分離されて形成されている。燃料搬送装置(22)も一つの金属ブロック(20)に配置され得、燃料搬送チャネル(25)が、少なくとも部分的に、蛇行形状に形成され、且つ少なくとも一つの加熱体(31)が金属ブロック(20)の少なくとも一つのカバープレート(11a,11b)内に又は少なくとも一つのカバープレート(11a,11b)上に、配置されている。

Description

本発明は、請求項1の上位概念による予熱装置に関する。
例えば、対応する予熱装置は、特許文献1から知られている。
既知の装置の場合には、燃料は、熱交換器を通過させることによって予熱される。この熱交換器は、ケーシングを有するパイプの形態に構成されており、このケーシングを通って、燃料が燃料インレットから燃料アウトレットへ送られる。このケーシングは、パイプ内側に向かって、パイプが軸方向へ貫流する熱媒体と接触する熱交換器表面を表している。これにより、パイプケーシング内に流れる燃料が加熱される。
ただし、既知の装置は、記載されている方法での燃料の必要な加熱が、不十分に発生するだけという欠点がある。確かに、燃料は暖かくなればなるほどよく燃えるので、燃料は熱交換プロセスによってできるだけ効果的に加熱されることが決定的に重要である。更に、パイプケーシングが、互いに溶接されなければならない構造部材を含むことが既知の構造での欠点である。運転の間に溶接箇所で漏れが生じた場合、燃料及び熱媒体が混合するという可能性がある。これは、例えば、燃料/水の混合物で下流のエンジンを作動させることにつながり、従って、損傷する可能性がある。
欧州特許第2462334号明細書
従って、本発明の課題は、燃料をできるだけ効率的に加熱することができ、記載されている欠点を回避することができる、上述したタイプの装置を提供することである。
この課題は、請求項1の特徴を有する熱媒体でもって内燃機関の燃料を予熱するための予熱装置によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
本発明による予熱装置は、燃料インレット及び燃料アウトレットを有する燃料搬送装置を備える。その際、燃料インレット及び燃料アウトレットは、燃料搬送チャネルを介して接続されている。予熱装置は熱媒体搬送装置をさらに含む。この熱媒体搬送装置は、熱媒体インレット及び熱媒体アウトレットを備える。その際、熱媒体インレット及び熱媒体アウトレットを互いに接続する熱媒体搬送チャネルも設けられており、及び/又は少なくとも一つの加熱体が設けられている。燃料搬送装置及び熱媒体輸送装置及び/又は少なくとも1つの加熱体は、互いに熱的に接触した状態にあり、したがって熱交換器を構成する。この熱交換器を介して、燃料搬送装置で搬送された燃料を、熱媒体搬送装置で搬送された熱媒体によって加熱することができる、及び/又は少なくとも1つの加熱体によって加熱することができる。
そこで、本発明によれば、熱媒体搬送装置及び燃料搬送装置が、(好ましくはモノリシックに形成されている)金属ブロックに配置されていることが企図されている。その際、燃料搬送チャネル及び熱媒体搬送チャネルは、それぞれブロック内に少なくとも部分的に蛇行形状に形成され、及び特に流れ技術的に互いに分離されて形成されている。代替的に又は追加的に、燃料搬送装置が金属ブロック内に配置されていることが企図されている。その際、燃料搬送チャネルが、少なくとも部分的に、蛇行形状に形成されており、及び少なくとも1つの加熱体が、金属ブロックの少なくとも1つのカバープレート内に、又は金属ブロックの少なくとも1つのカバープレート上に配置されている。
このように設計された予熱装置には、いくつかの利点を有する。一方、蛇行形状の案内によって、燃料も熱媒体も、熱交換器内での長い滞留時間を生じる。長い滞留時間によって、熱媒体は自然にかなり多くの熱を燃料へ与え得る。その結果、燃料ははるかに効率的に加熱される。特に、本発明による燃料搬送装置も熱媒体搬送装置も、一つの金属ブロックに収容されていることから、熱媒体搬送チャネルと燃料搬送チャネルの間の熱伝達が、金属の良好な熱伝導に基づいて特に効率的な状態になる。熱媒体搬送装置を介した熱供給に加えて、又はそれに代えて、加熱体を介した熱供給が発生し得る。このように、熱需要が増加した場合には、加熱体は予熱装置へ追加の熱を供給し得、又は予熱装置への熱供給が、1つ又は複数の加熱体だけによって発生する。加えて、本発明による予熱装置の場合には、特に大きな熱交換面を利用することができ、これにより、さらに加熱が改善する。特に、ブロックがモノリシックに形成されている場合には、加熱媒体搬送チャネル及び/又は加熱体及び燃料搬送チャネルの間に、絶縁効果をもつ界面が存在しないので、熱伝達が効果的である。これにより、2つのチャネルの間に、及び/又は加熱体と少なくとも一つのチャネルとの間には、熱交換面を構成する金属ブロックの一部が常にある。そのため、さらなる利点が発生する。つまりこれにより、溶接接続部、ねじ接続部、又はそのような接続部のような、何らかの接続部が漏れることは不可能であり、又は漏れを引き起こすことも不可能である。これにより、予熱装置の作動中にも、燃料及び熱媒体を混合することはできない。
従来技術と比較して、このように設計された予熱装置は、燃料をはるかに良く加熱することができ、これにより、下流のエンジンの燃料消費量を大幅に低減する。特に、1日あたり5000lのディーゼルが消費することが多い船舶用エンジンの分野で使用する場合、この可能性は、以前の解決策と比較して、かなりの節約ポテンシャルを生み出す。
本発明による予熱装置の特に好ましい実施形態によれば、ブロックは、銅を有する、又は銅から構成されていることが企図されている。例えば、ディーゼルであり得る燃料は、銅の表面との接触によって触媒的に処理されることが明らかになった。その結果、後の燃焼プロセスにおける排気ガス中に生成する窒素酸化物が少ないことが明らかになった。このようにして排ガス中のNO含有量をかなり低減できることが、測定で明らかになった。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、燃料搬送チャネルは、金属ブロックに組み込まれ、フライス加工によって挿入され、又ははめ込まれている。従って、例えば、さらなる構造部材なしに、すなわち構造部材を節約して、金属からなる未加工ブロックに加工することが可能であり、及びインレットとアウトレットが、例えば、穴あけ加工によってブロックの前面側に装入することが可能である。例えば、加熱体によってのみ熱供給が行われる一つの予熱装置が使用される場合には、燃料搬送チャネルが一つの平面内に装入することができるだけでなく、ブロックの二つの反対側の面から二平面内に装入することができ、可能な熱供給が増大するか、又は予熱装置の構造をよりコンパクトにすることができる。
特に好ましい実施形態では、燃料チャネルは、少なくとも1つのカバープレートによって覆われている。この実施形態では、燃料搬送チャネルはブロックの外側に開口しているので、その後、一方又は(実施に応じて)両方に開口した側をカバープレートで覆うことができる。その後、それぞれのカバープレートは、好ましくは、ブロックと固く接続される、特に溶接される。
搬送チャネルのすべての領域でできるだけ良好な流れが発生することが、特に有利である。これに関して、特に乱流が有利である。したがって、有利な一つの実施形態によれば、流れ旋回手段が燃料搬送チャネル内に配置されていることが企図されている。これらは、輸送チャネルへ入る媒体が、それぞれの搬送チャネルを乱流的に貫流することを保証する。例えば、搬送チャネル内の段差及び/又は突起は、流れ旋回手段として形成することができる。特に、ブロックに及びその中にある搬送チャネルを、例えばフライス加工によって製造する場合には、対応する突起又は段差が、材料内の対応する凹部によって形成され得る。
本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、燃料搬送チャネルは、ブロックの第一の側上に配置されていること、及び熱媒体搬送チャネルは、特に第一の側の反対側の、ブロックの第二の側に、配置されていることを企図することができる。このようにして、特にコンパクトな予熱装置を形成することができる。この予熱装置では、2つの蛇行形状に形成されている搬送チャネルが、重なって平らに配置されている。特に、この目的のために、燃料搬送チャネルが、第1の側に組み込まれ、フライス加工によって挿入され、又ははめ込まれていることを企図することができる。同様に、熱媒体搬送チャネルも、第2の側に組み込まれ、フライス加工によって挿入され、又ははめ込まれていることが可能である。ここでも、さらなる構造部材なしに、すなわち構造部材を節約して、金属からなる未加工ブロックを、両側のチャネルがフライス加工によって挿入され、及びアウトレットとインレットが例えばブロックの正面側に穴あけ加工により装入されるように加工することが可能である。
この実施形態の場合でも、熱媒体搬送チャネル及び燃料搬送チャネルは、ブロックの外側に開口しているので、次いで、各々のチャネルを、カバープレートでもって双方覆うことができる。その後、それぞれのカバープレートは、好ましくは、ブロックと強固に接続されている、特に溶接されている。
搬送チャネルのすべての領域でできるだけ良好な流れが発生する場合、特に有利である。これに関して、特に乱流が有利である。したがって、一つの有利な実施形態によれば、燃料搬送チャネル内に及び/又は熱媒搬送チャネル内に流れ旋回手段が配置されていることが企図されている。これらは、それぞれの搬送チャネルに入る媒体が、それぞれの搬送チャネルを乱流的に貫流することを保証する。ここでも、例えば、搬送チャネルの内部の段差及び/又は突起を、流れ旋回手段として形成することができる。
少なくとも1つの加熱体が燃料搬送チャネルのカバープレートに配置されている場合には、特に有利であることが証明されている。燃料の加熱に関するものである。燃料搬送チャネルのカバープレートに加熱体を配置することにより、熱供給部を熱消費部から分離する材料厚さを、低く抑えることができ、熱伝達が向上する。
同様に、それぞれ一つの加熱体は、両方のカバープレートの表面上に配置されている又は表面にはめ込まれていることが、特に有利であることが証明されている。加熱体だけが熱の供給を場合には両方のカバープレートが、加熱体を備えると、伝達面が高くなり、特に、これは、燃料搬送チャネルが二つの面内にも案内される場合に有利である。しかし、両側での設置が、別の熱媒体をサポートするためにも有利である。
ブロックの外側輪郭が略直方体形態を有している場合に、有利であることがわかる。このようにして、本発明による複数の予熱装置を、比較的に廃棄物を少なく、一つの大きな原料から製造することができる。
さらに、本発明は、本発明による予熱装置が使用される乗り物にも関する。したがって、このような乗り物は、好ましくは、エンジン、燃料タンク、燃料タンク内にある燃料、燃料をエンジンに供給する燃料供給システム、及び燃料タンクとエンジンとの間に接続された上述したような予熱装置を有する。この場合、本発明によれば、予熱装置の燃料インレットが、燃料タンクに繋がる配管と、及び予熱装置の燃料アウトレットが、エンジンに繋がる配管と接続されている。その際、熱媒体は循環で熱媒体搬送装置を介して案内され、及び/又は少なくとも1つの加熱体が作動される。
熱媒体は、任意の種類の流体、例えば水であり得る。燃料は任意の流体燃料とすることができ、好ましい実施形態によれば、燃料はディーゼルであることが企図されている。
乗り物内の既存の熱源から独立しているために、少なくとも1つの加熱体を電気的に作動させることが有利であると証明されている。その際、エネルギー源は、簡単に、及び特に、迅速にスイッチを入れたり、切ったりすることができる。
もちろん、本発明は、内燃機関が存在するすべてのタイプの乗り物に適している。特に好ましい実施形態によれば、本発明による乗り物は水上の乗り物、特に船舶である。
以下では、本発明が、図1〜図4に記載されている実施形態に基づき、詳細に説明される。
本発明による予熱装置の分解斜視図である。 熱媒体搬送チャネルの側上の、本発明による予熱装置で包含されたブロックの平面図である。 熱媒体搬送チャネルの側上の、本発明による予熱装置で包含されたブロックの平面図である。 図3の線A−Aに沿った本発明の予熱装置で包含されたブロックを通る断面図である。 本発明による別の予熱装置の分解斜視図である。 燃料搬送チャネルの片側上の、本発明による図5の予熱装置で包含されたブロックの平面図である。
図1が示すように、予熱装置1はその中心にブロック20を有する。この実施形態でのこのブロックは、直方体である。直方体の最大面積を有するブロック20の上部には、熱媒体搬送装置21が、チャネルの形態ではめ込まれている。この熱媒体装置21は、蛇行形状で実施されており、及び前面側に取付けられている熱媒体インレット21aから、好ましくは同一面上に取付けられている熱媒体アウトレット21bまで延びている。インレットとアウトレットは、ブロック20の前壁の孔部を介して熱搬送装置21に接続されている。この下側、即ち熱搬送媒体装置21を保持するブロック20の上側の反対の側(ここでは図示されていない)には、燃料搬送装置22(図3を参照して、以下でより詳しく説明される)が装入されている。また、熱媒体インレット21a及び熱媒体アウトレット21bも配置されている前側には、燃料インレット22a及び燃料アウトレット22bが同様に配置されている。しかし、インレット及びアウトレットは、ブロック20の異なる箇所又は狭い側面にも、設けることができる。ブロック(このブロックは、好ましくは金属性である)20内にはめ込まれている熱媒体搬送装置21及び燃料搬送装置22は、外側へ向かって開口した搬送チャネル25,26である。各搬送チャネル25,26は、それぞれのカバープレート11a,11bによって閉鎖されている。このカバープレートは、好ましくはプレート11a,11bの中央に、長孔27又は長いくぼみ部を有する。この長孔27又はくぼみ部は、カバープレート11a、11bと共に、好ましくは相補的であるように形成されている突起23の上に、形状にあうように置かれる。その際、案内ウェブ23が、図示されている例では、好ましくはブロック20の開放側の中央にあり、その中央ウェブ上に盛り上がっている。加えて、この実施形態では、カバープレート11a,11bが囲まれているように、はめ込まれている搬送チャネル25,26を有する面の縁部がもり上がっている。装入されたカバープレート11a,11bは、ネジを用いて、リベットを用いて、又は溶接によって若しくははんだ付けによって、ブロック20と強固に接続することができる。燃料も熱媒体も、搬送装置21,22を通り、圧力をかけて圧送されるので、カバープレート11a,11bの間の接続部は耐圧性でなければならない。
さらに、ハウジングカバー10a,10bをカバープレート11a,11bの上に配置することができ、このハウジングカバー10a,10bは、ブロック20にネジで固定することができ、又は同様に溶接される。ハウジングカバー10a,10bは、予熱装置1を保護し、及び周囲のハウジングとして利用され、それに加え、放熱により発生した予熱装置1の熱損失を低く維持するために断熱効果を持つことができる。
図2の平面図は、熱媒体搬送チャネル26の側の、予熱装置1で包含されたブロック20を示す。熱媒体インレット21aの一部は、ブロック20の左下に示されている。そこから、熱媒体搬送チャネル26は、蛇行形状で右へと案内され、熱媒体アウトレット21bで終わる。中央部には、ブロック20を安定させるために、好ましくはやや強いウェブが残され、その上には、例えばカバープレート11bのためのセンタリングウェブ23も盛り上がる。好ましくは熱媒体搬送装置21の領域に対してもり上がっているブロック20の縁部には、好ましくは四つの孔部24が装入されている。孔部24には、ねじ山が切り込まれていてもよく、ねじがこの孔部を把持し、ハウジングカバー10が、このねじによってブロック20に固定される。代替的に、孔部24は、2つのハウジングカバー10a,10bが螺合されるように、ブロック20を貫通して通すこともできる。ブロック20は、熱媒体の熱を燃料に伝えるためのものであるため、このブロックは熱伝導性材料で構成されているべきである。好ましくは、ブロックは金属から製造されており、特に好ましくは、ブロック20が銅を含んでいるか、又は完全に銅から製造されている。
図3は、燃料搬送チャネル25の側の、本発明による予熱装置1に包含されているブロック20の平面図を示す。燃料搬送チャネル25は、燃料インレット22aから燃料アウトレット22bに蛇行して延在する。好ましくは、ここでは、燃料搬送路25は、熱媒体輸送チャネル26よりも小さい断面を有する。それにより、燃料搬送チャネル25がより大きな表面を持ち、その中に案内される燃料の熱吸収が、結果として改善される。カバープレート11b用のもり上がったウェブ23を有するより幅広のウェブが、この側面の中央にも配置されている。同様に、好ましくはここでも、ブロック20のもり上がった縁部が、取付孔部24を有する。
図4は、図3の線A−Aに沿った、本発明の予熱装置に包含されているブロック20を通る断面図を示す。この断面図は、上部に燃料搬送装置22、下部に伝熱媒体輸送装置21を示す。その上、このセクションは、それぞれ搬送チャネル25,26の直線部分を通り、熱媒体インレット21a又は熱媒体アウトレット21bを下部の右側に示す。チャネルの底部、すなわちブロック20の中央に向かって、流れ旋回手段21c,22cがもり上がって装入されており、これにより、熱媒体又は燃料が旋回し、及び熱媒体又は燃料を混合することになる。その結果、温度及び熱伝達が可能な限り均等に分配される
この予熱装置1では、必要な燃料温度を確保するために、熱媒体も燃料も十分に長時間滞留し得る。
図5は、本発明による予熱装置1のさらなる実施形態を分解斜視図で示す。この予熱装置1では、加熱体30によって熱が供給される。直方体ブロック20では、開放された燃料チャネル25が、2つの大きな面内に蛇行して組み込まれている。その際、燃料チャンネル25は、燃料搬送装置22のインレット22aとアウトレット22bとが狭い側面に配置されているように、組み込まれている。これは、既存の燃料搬送システムに予熱装置1を後から取り付ける場合に、配管の大規模な再配置を行わなくてもよいという利点を有する。上述したように、搬送チャネル25を最終的に閉塞するために、蛇行した燃料チャネル25の間には、カバープレート11の長孔が係合する案内ウェブ23がある。この実施形態では、各カバープレート11aの外側には、加熱体30を形状安定的に支持する支持板31が配置されている。また、加熱体30を片側のみに配置することも考えられる。同様に、加熱体30は、カバープレート11a上に直接配置すること、又は加熱体30が配置されるくぼみ部がカバープレート11にはめ込まれていることが可能である。周囲環境における予熱装置1の熱損失に対して、カバープレート11は、絶縁性のハウジングカバー10(ここでは図示せず)で覆われている。
図6に示す平面図では、燃料チャンネル25の蛇行がはっきりと見て取れる。ここでは「インレット面」を、例として取り上げる。燃料は、燃料インレット22a(平面図からは見えない)を介して燃料流路25に入り、図中左から右に案内される。右端では、燃料は通路28に案内され、この通路を通って「インレット面」から、(この視点から)下の「アウトレット面」に案内される。そこで、燃料は、右から左に案内され、燃料アウトレット22b(図示せず)を通って、再び予熱装置から引き出される。また、燃料を二つの面内に誘導することで、予熱装置1の底面積を変化することなく、熱交換面をほぼ二倍にする。
本発明の対象はこれらの実施例に限られていない。また、追加の熱出力を導入できるようにするために、(図1から4で説明されるような)予熱交換器1の燃料を案内する面上に(図5で説明されるような)加熱体を装備することも考えられる。同様に、両方の大きな面に加熱体30を装備することも考えられ、又は、他方では、(図5で説明されるような)その予熱装置1が、1つの加熱体のみ装備することも考えられる。また、二つ又は複数の加熱体がカバープレート上に配置されている実施形状も、本発明による予熱装置1が含む。

Claims (19)

  1. 熱媒体でもって内燃機関の燃料を予熱するための予熱装置(1)であって、
    ―燃料インレット(22a)と、燃料アウトレット(22b)と、燃料インレット(22a)及び燃料アウトレット(22b)を接続する燃料搬送チャネル(25)とを有する燃料搬送装置(22)、を備え、
    ―熱媒体インレット(21a)と、熱媒体アウトレット(21b)と、熱媒体インレット(21a)及び熱媒体アウトレット(21b)を接続する熱媒体搬送チャネル(26)とを有する熱媒体搬送装置(21)、を備え、
    及び/又は又は少なくとも一つの加熱体(31)を備え、
    燃料搬送装置(22)及び熱媒体搬送装置(21)及び/又は少なくとも一つの加熱体(31)が、
    互いに熱的に接触した状態にあり、従って熱交換器を構成し、
    この熱交換器を介して燃料搬送装置(22)に搬送される燃料が、熱媒体搬送装置(21)に搬送される熱媒体によって及び/又は少なくとも一つの加熱体(31)によって加熱することができる、
    当該予熱装置において、
    熱媒体搬送装置(21)及び燃料搬送装置(22)は、一つの金属ブロック(20)に配置され、燃料搬送チャネル(25)及び熱媒体搬送チャネル(26)は、それぞれブロック(20)に、少なくとも部分的に、蛇行形状に形成され、及び特に流れ技術的に互いに分離されて形成されていること、及び/又は
    燃料搬送装置(22)は一つの金属ブロック(20)に配置され、燃料搬送チャネル(25)が、少なくとも部分的に、蛇行形状に形成されており、且つ少なくとも一つの加熱体(31)が金属ブロック(20)の少なくとも一つのカバープレート(11a,11b)内に又は少なくとも一つのカバープレート(11a,11b)上に、配置されていること、を特徴とする予熱装置(1)。
  2. ブロック(20)は、銅を有している、又は銅から構成されていること、を特徴とする請求項1に記載の予熱装置(1)。
  3. 燃料搬送チャネル(25)は、金属ブロック(22)に組み込まれ、フライス加工によって挿入され、又ははめ込まれていること、を特徴とする請求項1又は2に記載の予熱装置(1)。
  4. 燃料搬送チャネル(25)は、少なくとも一つのカバープレート(11a又は11b)によって覆われていること、を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  5. 燃料搬送チャネル(25)には、流れ旋回手段(21c,22c)が配置されていること、を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  6. 燃料搬送チャネル(25)は、ブロック(20)の第一の側上に配置されていること、及び熱媒体搬送チャネル(26)は、特に第一の側の反対側の、ブロック(20)の第二の側に、配置されていること、を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  7. 熱媒体搬送チャネル(26)は、第二の側に組み込まれ、フライス加工によって挿入され、又ははめ込まれていること、を特徴とする請求項6に記載の予熱装置(1)。
  8. 熱媒体搬送チャネル(26)及び燃料搬送チャネル(25)は、それぞれカバープレート(11a又は11b)によって覆われていること、を特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  9. カバープレート(11a,11b)はブロック(20)に強固に接続されていること、特に溶接されていること、を特徴とする請求項4又は8に記載の予熱装置(1)。
  10. 熱媒体搬送チャネル(26)内には、流れ旋回手段(21c,22c)が配置されていること、を特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  11. 流れ旋回手段(21c,22c)は、段差及び/又は突起として形成されていること、を特徴とする請求項5又は10に記載の予熱装置(1)。
  12. 少なくとも一つの加熱体(31)は、燃料搬送チャネル(25)のカバープレート(11a)に配置されていること、を特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  13. それぞれ少なくとも一つの加熱体(31)は、両方のカバープレート(11a,11b)の表面に配置されていること、又は表面にはめ込まれていること、を特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  14. ブロック(20)の外側輪郭は、略直方体であること、を特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の予熱装置(1)。
  15. エンジンと、燃料タンクと、燃料タンク内にある燃料と、エンジンに燃料を供給する燃料供給システムと、燃料タンクとエンジンとの間に接続される請求項1〜14のいずれか一項に記載する予熱装置(1)とを有する乗り物において、
    予熱装置(1)の燃料インレット(22a)が、燃料タンクに繋がる配管と接続され、及び予熱装置(1)の燃料アウトレットが、エンジンに繋がる配管と接続されること、並びに
    熱媒体は熱媒体搬送装置(21)を介して循環で案内され、及び/又は少なくとも1つの加熱体(31)が作動されること、を特徴とする乗り物。
  16. 燃料は、流体燃料、特にディーゼル燃料であること、を特徴とする請求項15に記載の乗り物。
  17. 熱媒体は流体、特に水、であること、を特徴とする請求項15又は16に記載の乗り物。
  18. 少なくとも一つの加熱体が、電気的に作動されること、を特徴とする請求項15又は16に記載の乗り物。
  19. 水上の乗り物、特に船であること、を特徴とする請求項15〜18のいずれか一項に記載の乗り物。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT524204B1 (de) * 2021-01-05 2022-04-15 Avl List Gmbh Temperiervorrichtung für ein gasförmiges Medium

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365164A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 バルタ・ヘンクスト・ゲ−・エム・ベ−・ハ−・ウント・コ−・カ−・ゲ− 燃料予熱器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2526874A1 (fr) * 1982-05-17 1983-11-18 Citroen Sa Rechauffeur de gazole pour moteur diesel
DE3441384A1 (de) * 1984-11-13 1986-05-15 Friedhelm 6719 Eisenberg Völpel Verfahren zur erwaermung von dieselkraftstoff und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US5174266A (en) * 1991-12-30 1992-12-29 Evdokimo Allen J Fuel temperature control device with thermoelectric modules
AT7373U1 (de) * 2004-10-07 2005-02-25 Karl Wurzer Einbaubares gerät zur reduktion des schadstoffausstosses, zur lärmverminderung, leistungssteigerung und ökonomisierung des treibstoffverbrauchs bei dieselmotoren
DE202009007875U1 (de) 2009-06-04 2009-08-20 Wüst, Manfred, Dr. Vorwärmvorrichtung zum Vorwärmen von flüssigem und/oder gasförmigen Treibstoff für eine Brennkraftmaschine
JP6190349B2 (ja) * 2013-12-05 2017-08-30 株式会社神戸製鋼所 熱交換器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365164A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 バルタ・ヘンクスト・ゲ−・エム・ベ−・ハ−・ウント・コ−・カ−・ゲ− 燃料予熱器

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