JPS59213942A - 車両のための燃料の加熱方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の対象は、熱交換方法と装置、特にディーゼル機
関の燃料を加熱する熱交換力法と装置にある。

ある条件の下で、燃料、特にディーゼル燃料を加熱する
ことが、動力うｔＭ失することなく、又機関の他の動作
特性を低下させることなく、燃料消費面で非常に経済的
になることが判明している。

ある従来技術の明細！（１９８２年７月２２ＥＩ付は仏
画特許８２　１３０（ｉ６）には、燃料を少なくとも７
０から８０“Ｃに加熱すべきことが述べである。機関冷
却回路内の水が、−見して手頃であるか、又は、少なく
とも熱のただの給源と考えられる。寒い気候の下で、機
関冷却水を使用して燃料を加熱することが既に提案され
てきている（１９８１年７月８日イリは仏画特許８１１
３４１７）。

本発明の課題は、機関用の燃料を加熱する方法に在り、
この方法では、加熱さるべき燃料と、機関潤滑油と、機
関冷却水との間の熱交換が同時に行なわれている。

機関の１ｉｌｌ當の運転時、潤滑油が１００から１４０
℃のオーダの温度に十昇することがある、ことが知られ
ている。従って、非常に広い範囲の高温を利用すること
ができる。交換表面の相対方法と流量割合を決定するこ
とで、自由に温度を設定し、冷却回路の水の温度に等し
いか又はそれ以」−に、１００℃を越える温度まで燃料
を加熱することができる。

本発明の別の課題は、機関冷却液体用の回路、燻材用の
回路、機Ｍ潤滑油用の回路、の形式をした３つの回路を
持つ熱交換装置を有し、更に、前記油回路と前記燃料回
路の間、及び前記油回路と前記冷却液体回路の間に、箇
々の熱交換面を有している、機関の燃料の加熱装置に在
る。

他の目的と利点について、添付の図面との関連を考慮に
入れて、以下の本発明の詳細な説明によって明らかにす
る。又、新規な特徴を添付の特許請求の範囲で特別に指
摘しいてる。

本発明に係る装置は、燃料、この例では、ディーゼル機
関用のディーセル燃料、を加熱すると同時に、潤滑油を
冷却するために使用される。本出願はこれに限定される
わけではない。装置は、例えば、その他のインジェクシ
ョン形式の機関にも使用することができる。装置は、デ
ィーゼル燃料回路内に配置される。前述したフランス特
許に説明されているように、インゼクタポンプの入１−
」又は出口側に装置を配置することもできる。後述する
例では、本発明に係る装置は、インジェクション系統の
入１」側に配置されている。

第１図は、本発明に係る装置を装備した機関１を概略的
に示している。ディーセル燃料タンク２が、パイプ３を
分して、本発明に係る交換装置５の入口４に連絡してい
る。加熱されたディーゼル燃料は、６より出てゆき、ま
ず、パ・イブ７を通って供給ポンプ８を通り抜け、次に
、フィルタ１０通過した後に、インゼクタボンブ９に至
る。戻りパイプ１１は、余分のディーゼルｆｆＡ　Ｉｔ
、インゼクタポンプからλ口１２に戻す。又、パイプ１
３は、余分のディーゼル燃料を、交換装置の出し１１４
からタンクに戻す。交換装置は、更に、水用の大Ｌ１１
５と出口１６、曲用の入口１８と出Ｉ」１９を偉ｆえて
いる。これらの入Ｌ１と出口、１５．１６．１８及び１
９は、対応する回路に所属して連結されている。電気ソ
ケソ１−２１は、装置内部に備え付けた発電抵抗器を接
続するのに使用される。

本発明の特徴の１つとして、タンクが、交換装置に連係
している。加熱コイル２７、又はその他の加熱手段を備
えることもできる、このタンクは、機関の停止時、正６
１ｆな温度の下に、一定量のディーゼル燃料を保持し、
最も好ましい条件で始動できるよ・うにしている。タン
クは、又、外気温が非富に低い場合、補助的に加熱でき
るようにもなっている。

第２図から第４図に示すように、装置５ば：図の左手の
交換装置２２と、右手の予熱タンク２３の２つの部分を
（Ｎ１１ｉえている。これらの２つの部分は、番、（ぼ
円筒形をしており、しかも共右軸に沿って、一方の後に
他力が配置されている。この構成は、単なる一例である
。２つの部分、円筒とは違った形状にでき、しかも、Ｊ
ｌ−いに形状を違えることもできる。タンクは、例えば
、交換装置の周囲に配置することもできる。

図示の実施例では、水（又は、他の機関冷却用液体）が
、交換装置２２とタンク２３を通して、各々の中心に沿
って移動しながら連続的に通り抜ける。温かい水（ｔＪ
３！関の運転にともなって）が、左手の入口１５から入
り、右手の出１１１６から出てゆく。

予熱タンクは、水チユーブ２５を取り囲んだ室２４を備
えている。燃料人口４は、交換装置から距離をおいた個
所に設り、滞留区域を１ｌｉＨＪるのが好ましい。又、
出口２６が、室２４と交換装置２２との間の連絡を行な
っている。適当な接続手段２１を持った加熱コイル２７
が、タンク２３の内部に配置されている。加熱コイルは
、電気抵抗器と温度調節器とを備え、タンク２４のディ
ーゼル燃料を゛所定の温度に保っている。この温度は、
通常の条件の下でディーゼル燃料の加熱される温度、以
下の方がよい。非雷に厳しい気候条件によって、例えば
、交換装置の加える熱では不完うｊなことが判明した場
合、始動が補助され、自動的に加熱二Ｊイルのスイッチ
が入れられる。

図４＜シまた実施例では、交換装置は、端部に連結部の
付いた平行な通路（Δ−Ｘ）の管束を備え、油のための
入「１５７．５８と、出「１７６．７１、水のための人
「Ｊｌ５と、出］」１６、及び燃料のための人り、Ｊ　
２６１Ｉｉｓと、出口４７をつなぐ３つの回路を形成し
ている。各々の回路は、それ自身の長さにわたって、少
なくとも１つの通路管束の走路と、これに所属し、管束
の端にある連結部４１．４２．４４．５９．６１．７２
．７３．７４とを備えている。これにより、全長にわた
って少なくとも２つの走路を持つ少なくとも１つの回路
を構成している。図示の実施例では、交換装置は、はぼ
円環状の壁３２が境界をなした中央通路３１を備えてい
る。前記壁は、通路３１の中心の方向に向いたフィン３
３が設けられている。第３図と４図に示すように、フィ
ンは、リブの付いた、溝の付けられた、或はぎざぎざの
付いた表面を持ち、熱交換のための表面積を大きくして
いる。交換装置け、ジャケット３５により境界が決めさ
れている。このジャケットは、円筒形とすること゛もで
きる。中央１ｆｆｌ路の壁３２とジャケット３５との間
の空間は、八からＸまでの記号の付いた２４本の通路に
分割され、これら通路の幾つかは、油を循環し、これと
は別にディーゼル燃料を循環するのに使用される。通路
を分りる壁にはリブがイ」けられ、熱交換用の表面積を
広くしている。交換装置の端部は、フランジを形成した
左手と右手のプレー１−３７と３８によって、流れがせ
き止められている。

油とディーゼル燃料の循環を行なうために、開「１を、
交換装置のフランジ３７．３日及び／又はジャケット３
５の２つの端部に形成することもできる。又、これら開
口は、所属ごとに、互いに連結されているか、対応する
回路に連結されている。

従って、油とディーゼル燃料を、互い違いの１ｌＴｆ路
、又は互い違いの対の通路内を流すことができる。

端から端まで相対した流れを作る構成に、幾つかの平行
な通路、又は平行な幾つかのグループの通路を設けるこ
ともできる。又、右から左へ、或はこれの逆に交互に循
環を行なうことが可能である。

従って、フランジの内側表面に、２つ又は２つ以トの通
路を接続する空所を設りることができる。

空所は、プラグ３７　ｂｉｓと３８　ｂｉｓによって外
側をせき止めた穴であってもよい。

図示の実施例では、燃料回路は、プラグ３８　ｂｉｓの
オリフィス２６を通ってタンクを出てゆき、オリフィス
２６に相対したフランジ３８のオリフィス２５　ｂｉｓ
を介して通１／３　Ａに入り、第４図に示す如く、通路
への区画内に到達する。交換装置の反対の端では、フラ
ンジ３７に穴４１が形成され、通路へとＢを接続してい
る。従って、燃料回路は、右から左の方向の通路Ａを備
え、穴４１を通って延び、そして、通路Ｂを介して右方
向に続いている。フランジ３８　（第４図）には穴４２
が形成され、通路ＢとＣを接続している。通路Ｂを介し
７て右に到達した燃料回路は、通路Ｃを介して左方向に
続いている。フランジ３７　（第３図）内には、通路Ｃ
に対面して穴４３が形成されている。穴４３は、フラン
ジ３７の外側表面に形成した溝４４により、フランジ３
７を通り抜りた穴４５に連絡し、通路Ｇの区画内に至る
。溝４４を経て、燃料回路は、左から右方向に通路Ｇを
介し２て延びている。このようにして、燃料回路は、フ
ランジ３７に形成され通路■に対面した穴４７を通して
出口へと続いている。この出口は、第１図の６の番号の
付いた出口に相当している。

油回路も同じようにして形成することができる。

例えば、ある実施例の下では、交換装置の外側域の通路
間の連絡を、これら通路の側壁に形成した６３．６４．
８１８２、の如き開１］によって行なうことができる。

これら開Ｌ１は、適当な連絡路５９．７４よって連絡し
ている。油回路は、穴によって一方の通路から他方の通
路につながっている。この穴は、ジャケット３５と交換
装置を通して、交換装置の右手と左手の端部に形成され
ている。又、これらの穴は空所によって連絡し−Ｃいる
。

この空所は、交換装置の該当区域ををり囲んだスリーブ
の内壁によって形成されている。これらスリーブは、フ
ランジ３７と３８に設りたスカート５１と５２でもよく
、端部からシャケ・ノド３５の側壁又は円筒壁をおおっ
ζ延びている。組み立ての技術からすれば、これら空所
は、溶接又は別のやり方で取り付けた環状部材５３．５
４によって、交換装置の中心に向かってせき止めること
もできる。必要とあらば、適当なシールが付けられる。

スリーブは、ｉｌ’ｔ−の部品にすることもでき、又、
連絡・１段をスリーブに機械加工することもできる。

油回路の入口（加熱油の入１」）は、左手のフランジ３
７　（第３図）の空所５７を経由し°ζいる。

この空所は、ジャケットの壁の穴５日につながり、当該
穴を通して、この空所は通１洛ＷとＸとを連絡している
。第３図は、左手のフランジ３７のスカート５１の内壁
に形成した空所５７．５９．６０及び６１をボしている
。これらの空所は、穴６３．６４．６５．６６．６７及
び６８を通じて通路に連絡している。同じように、右手
のフランジ３８のスカート５２の内面にば、空所７１．
７２．７３及び７４が形成されている。これら空所は、
交換装置のジャケット３５をつらぬいて形成した穴７６
．７７．７８．７９．８０．８１及び８２を通じて、通
路に連絡している。油の１旧−１は、空所７１を経由し
ており、油は、穴７６を経て３つの通路り、Ｅ及びＦか
ら出てゆく。このように、油回路は交換装置を通り抜け
ている：回路は、空所５６から始まり、次に、穴５８を
抜けて、左から右方向に平行した２つの通路ＸとＹを通
り抜りてゆく。右端（第４図）で、回路は通路ＸとＹか
ら出て、穴８２、フランジ３８のスカート５２にある空
所７４、そして穴８１を通り抜け、通路′Ｉ゛とＵに合
流している。これら通路を通って、回路は右から左へと
延びている。そしζ、ｌｌｉ　Ｉｊ空所７１にだけ限れ
ば、回路は、平行な３つの通路Ｄ、Ｅ及びＦで終ってい
る。これら通路によって油は膨張でき、通路の端での油
の流量割合は減少する。

第５図の略図は、前述の実例に記載した回路の模式図で
ある。図は、中央通路３１の壁３２の外周に配置した通
路へからＸまでの平面」二にある突起を表わしている。

油回路は、７つの交換装置の走行路を備え、最初からの
６つは、平行に並列した２つの通路から形成されており
、最後の走行路は平行な３つの通路を備えている。ディ
ーゼル燃料回路も、７つの交換装置の走行路を備え、最
初の走行路は連続した３つの通路Ａ、１３及びＣ内にあ
る６又、６つの走行路ば単一・の通路内を通っている。

２つの流体の走行路は、相対する流れの関係にあり、か
つの流体は、中央ｉｆｆ回路３１内を流れる水と熱交換
を行なう。

この通路の数と、こうした通１洛の選択は限定されるも
のではない。通路の方向を違えることもできる。中央通
路の周りに、１つ以上の通路の外周層を設けてもよい。

これもまた限定的な条件ではない。さまざまな形態と構
成をしたｉｉｌ路内に水を流せるからである。

交換装置は、良好な熱導体の金属から製作するのが好ま
しい。交換装置は、例えば、鋳造、溶接、ねしによる組
み立て、機械加工等により、必要な箇所に適当なシール
をイ］けて製作することもできる。

温度調節システム９０を、第２図の右」二の部分に断面
にして示しである。このシステムは、予熱タンク２４に
近接して室９１を備え、この室に、燃料の温度に応答す
る温度調節機９２を内蔵している。そして、室９１に到
達する燃料の温度に応じて、燃料戻りバイブ１１．１２
を、Ｔ−熱タンク２４か又は、燃料タンク２に至る戻り
バイブ１４．１３のいずれか一方に連絡するようになっ
ている。

図示の実施例では、この室１は、温度自動調節弁９２に
より、２つの部分９１ａと９１ｂに分けられている。イ
ンセクタポンプからくる余分のディーゼル燃料は、入口
１２が部分’Ｊｌｂに排出する。

この部分は、タンク２４に隣接し、当該タンクにオリフ
ィス９３を介してつながっている。ディーゼル燃料をタ
ンク７２に送り戻すパイプ１３は、室９１ａから延びて
いる。サーモスタット９２は、２つの隠された機能を持
っている：ザーモスタソ（・が２つの室９１ａ、９１ｂ
の間を導通させる場合にはオリフィス９３を閉じ、これ
とは逆に、オリフィス９３を開ける場合には２つの室９
１ａと９１、　ｂの間の連絡を切りδ１１す。サーモス
タット９２は、接点温度゛Ｉ゛で作動する。この温度は
、ディービル燃１′１の加熱される温度にもでき、又低
く設定した温度でもよい。インセクタポンプ９がら戻っ
てくるディーゼル燃料の温度が、値′■゛に到達してい
なければ、サーモスタットは“」二昇”しニオリフイス
９３が開いて、室９１ａは室９１ｂから切り離される。

インセクタポンプから戻ってくるディーゼル燃料は、タ
ンク２４に入り、ここから熱交換装置内を通って加熱さ
れ、インゼククへ戻される。インセクタポンプ９から戻
ってくるディーゼル燃料の温度が稙′１゛に到達すると
、サーモスタットは“降下”位置におさまる。オリフィ
ス９３は閉しられて、２つの字９１ａと９１ｂは導通状
態になる。ポンプから戻ってきたディーセル燃料は、次
に、１４１　Ｄ　１４を経てパイプ１３に入り、タンク
２に戻ってゆく。この簡単なシステムが、ディーゼル燃
料の温度を所定値のまま保っている。

当然ながら、温度センサや電子式システムを使った、他
型式の調節器を使用することもできる。

前述した装置は、単純で有用である。ディーセル燃料を
加熱する安全で経済的な手段を提供している。

本発明の詳細な説明するために記述し図示し７ｋ、詳細
事項、部品の材質や構成の種々の変更は、添付の特許請
求の範囲に表現した本発明の原理と範囲の内で、当業者
によって成し得ることを理解する必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ディーゼルモータに本発明に係る装置を装備
した場合の、燃料の循環を表わした概略図である。 第２図は、本発明に係る装置の軸方向の断面図にして、
この装置により、本発明に係る装置を実施することがで
きる。 第３図は、第１図のＩｌｌ　−ＩＩＩで示す而に沿った
断面図である。 第４図は、第１図の■−ＩＶで示す面に沿ったｌｌｉ面
図である。 第５図は、交換装置の外側区域内での、油と燃料の循環
を示す概略図である。 ■＝機関；２：クンク；３．’／、■３：バイプ；４，
１２，１５．１８，５７．５８：入口；５゜２２：交換
装置；８：供給ポンプ；９：インセクタボンプ；１１：
戻りパイプｉ１４，１６，１９゜４７；出Ｄ　；　２３
　：予熱タンク；２４：室；２６゜２６ｂｉｓニオリフ
イス；３１：中央通路；３２：中央壁；３３：フィン；
３５：ジャケソト；３７゜３８：フランジ（プレート）
；５３，５４：環状部材；６３〜６８．７６〜８２：穴
；７１〜７４：室、３７，３８：フランジ；３８ｂｉｓ
ニブラグ。 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　殿 １、事件の表示　　昭和５９年特許願第３２２５８号２
、発明の名称　　　車両のための燃料の加熱方法とその
装置 （３，補正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　　　スコフ　エネルギ ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）加熱すべき燃料、機関の潤滑油、及び機関の冷却液
   体との間で、熱交換が同時に行なわれる、ディーゼル機
   関用の燃料の加熱方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法に於いて、前記
   燃料、油及び冷却液体が、平行で真っ直ぐな通路を通じ
   て循環される、加熱方法 ３）特許請求の範囲第１項に記載の方法に於いて、燃料
   インゼクタポンプからの余分な燃料を、燃料／！ル度が
   設定点温度より高いか等しい場合には、燃料タンクに戻
   し、燃料温度が前記設定点温度より低ければ、熱交換装
   置に戻す、加熱方法。 ４）機関冷却液体用の回路、燃料用の回路、機関潤滑曲
   用の回路、の形式をした３つの回路を持一つ熱交換装置
   を有し、更に、前記油回路と前記燃料回路の間、前記冷
   却液体回路と前記燃料口Ｉ烙の間、及び前記油回路と前
   記冷却液体回１洛の間に、箇々の熱交換面を有している
   、機関の燃料の加熱装置。 ５）特許請求の範囲第４項に記載の加熱装置に於いて、
   ３つの回路を形成し、前記油、前記冷却液体及び前記燃
   料の箇々の人にＩと１−旧コを形成するようにした、平
   行な通路の管束と、この管束の端の連結手段を有し、各
   々の回路が、前記通路の管束の長さの少なくとも１つの
   走行路と、当該管束の端部にある選択的な連結手段と、
   を有し、前記管束の長さの少なくとも２つの走行路を備
   えている少なくとも１つの回路を構成するようにした、
   加熱装置。 ６）特許請求の範囲第５項に記載の装置に於いて、前記
   通路の管束が、一方の端部で、少なくともフランジによ
   りせき止められ″（おり、当該フランジが、少なくとも
   ２つの通路の間の連絡を行なうようにした空所又は孔を
   有している、加熱装置。 ７）特許請求の範囲第５項に記載の装置に於いて、更に
   、通路側の壁に形成した開１」により、前記交換装置の
   外側通路間の連絡を行なうようにした連絡路を有し、そ
   して、更に、前記交換装置の周りに配置され、しかも前
   記連絡路を形成するようにした少なくとも１つのスリー
   ブを有している、加熱装置。 ８）特許請求の範囲第４項に記載の装置に於いて、。 更に、前記交換装置の入１」側の前記燃料回路にある予
   熱タンクと、予梨％を行なえるようにした電気抵抗器と
   、を有している、加熱装置。 ９）特許請求の範囲第８項に記載の装置に於いて、前記
   予熱タンクが、少なくとも１つの前記油と冷却液体回路
   に共通の少なくとも１つの壁を備えている、加熱装置。