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Title:
FUEL HEATING DEVICE HAVING A HEATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/093269
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel heating device that can be used for cold starting motor vehicles, for example. The fuel heating device (5) comprises a fuel inlet (6) and at least one fuel outlet (7). The fuel heating device (5) further comprises at least one inner chamber (9), which is installed between the fuel inlet (6) and the fuel outlet (7) thereof. In said inner chamber (9), at least one heat exchanger (10) is installed, wherein the heat exchanger (10) has at least one first and one second heating element (11A, 11 B), which are inserted in an opening in the interior of the heat exchanger. In the opening of the heat exchanger, the heat exchanger (10) also comprises a first electrical conductor (12A) that is in electrical contact with the first heating element (11A), and a second electrical conductor (13) that is in electrical contact with the outer surface of the heat exchanger (10). Furthermore, the heat exchanger (10) has a circular cross-section.

Inventors:
AMARAL, Tadeu Miguel Malago (Rua Amaral Gama, 139Ed Armando Ros, apto 21 -000 Sao Paulo/SP, 02018-000, BR)
DE AZEVEDO JUNIOR, Edson Valdomiro (Rua Robartino Martho, 255bloco B, apto 3, -291 Jundiai Sao Paulo, 13216-291, BR)
Application Number:
EP2016/079166
Publication Date:
June 08, 2017
Filing Date:
November 29, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE METAL LEVE S/A (Rodovia Anhanguera, sentido interior- capital, Km 4, 7 -877 Jundiaí, 13210-877, BR)
MAHLE INTERNATIONAL GMBH (Pragstraße 26-46, Stuttgart, 70376, DE)
International Classes:
F02M51/00; F02M31/125; F02M53/02; F02M53/06
Foreign References:
EP2108809A22009-10-14
DE102012220429A12014-05-15
DE102012220432A12014-05-15
DE102011086201A12013-05-16
DE102012220429A12014-05-15
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD UND PARTNER MBB (Königstraße 28, Stuttgart, 70173, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

Kraftstoffheizeinrichtung (5), die sich dadurch kennzeichnet, dass sie Folgendes enthält:

ein Kraftstoffeini ass (6) und mindestens ein Kraftstoffauslass (7); wobei die Heizeinrichtung (5) mindestens einen Innenraum (9) besitzt, der zwischen dem Kraftstoffeinlass (6) und dem Kraftstoffauslass (7) angeordnet ist;

im besagten Innenraum (9) ist mindestens ein Wärmetauscher (10) angeordnet, wobei der Wärmetauscher (10) über mindestens ein erstes und ein zweites Heizelement (1 1A, 1 1 B) verfügt, die in eine

Öffnung in ein Inneres des Wärmetauschers (10) eingesetzt sind; der Wärmetauscher (10) umfasst zudem mindestens:

einen ersten elektrischen Leiter (12A) in seinem Inneren, der in elektrischem Kontakt mit dem ersten Heizelement (1 1 A) steht; und einen zweiten elektrischen Leiter (13), der in elektrischem Kontakt mit der Außenfläche des Wärmetauschers (10) steht,

wobei der Wärmetauscher (10) außerdem einen runden, insbesondere kreisförmigen, Querschnitt aufweist.

Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 1 , die sich dadurch kennzeichnet, dass der erste elektrische Leiter (12A) eine leitende Feder ist, die Folgendes umfasst:

einen Kontaktabschnitt (14), der dazu dient, Kontakt mit den Heizelementen (1 1A, 1 1 B) herzustellen; und

ein elektrisches Kontaktende (15), das den Kontakt zu einem elektrischen Stromkreis eines Kraftfahrzeugs herstellt.

3. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 1 , die sich dadurch kennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (14) des ersten elektrischen Leiters (12A) eine gewölbte Form aufweist.

4. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 3, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (14) zwei gewölbte, gegenüberliegende Seitenteile, die in einem Abstand voneinander stehen, aufweist.

5. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste Heizelement (1 1 A) entlang des einen Seitenteils des Kontaktabschnitts (14) des ersten elektrischen Leiters (12A) und das zweite Heizelement (1 1 B) sich entlang des anderen Seitenteils des Kontaktabschnitts (14) des ersten elektrischen Leiters (12A) erstreckt.

6. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste und das zweite Heizelement (1 1 A, 1 1 B) am jeweiligen Seitenteil des Kontaktabschnitts (14) des ersten elektrischen Leiters (12A) mittels einer Halterung (17) befestigt sind, wobei die besagte Halterung (17) eine vordere und hintere Stützwand (18) besitzt, um die Heizelemente (1 1A, 1 1 B) zu positionieren, , sowie Aufnahmen (19), um jedes Seitenteil des Kontaktabschnitts (14) des ersten elektrischen Leiters (12A) zu positionieren.

7. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 6, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (14) des ersten elektrischen Leiters (12A), die Heizelemente (1 1A, 1 1 B) und die Halterung (17) eine „Sandwich"-Struktur bilden.

8. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 7, die sich dadurch kennzeichnet, dass sie zudem noch mindestens eine wärmeleitende Folie (16) um die„Sandwich"-Struktur besitzt.

9. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Heizelemente (1 1A, 1 1 B) Thermistoren sind.

10. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10) Folgendes umfasst: einen gerippten Abschnitt (20) mit einer Vielzahl von Rippen auf seiner Außenfläche zur Kontaktierung mit dem Kraftstoff.

1 1 . Heizeinrichtung gemäß Anspruch 10, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10) folgendes umfasst: mindestens eine Aussparung (21 ) auf der Außenfläche des gerippten Abschnitts (20).

12. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 1 1 , die sich dadurch kennzeichnet, dass sich die mindestens eine Aussparung (21 ) auf mindestens einem Teil der Außenfläche des Wärmetauschers (10) befindet.

13. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 6 oder nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 7 bis 12, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Halterung (17) eine zylindrische Form besitzt, wobei ihre Aufnahmen (19) kreisbogenförmig und konzentrisch angeordnet sind.

14. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 8 oder nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 9 bis 13, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste und zweite Heizelement (1 1A, 1 1 B) und mindestens eine wärmeleitende Folie (16) eine gewölbte Form haben.

15. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, die sich dadurch kennzeichnet, dass sie mindestens einen in den Kraftstoffeinlass (6) eingebetteten Deflektor (23) aufweist, dessen Funktion es ist, den ankommenden Kraftstoffstrom in den unteren Bereich des Innenraums (9) der Heizeinrichtung (5) umzuleiten.

16. Heizeinrichtung gemäß den Ansprüchen 1 1 oder 12 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Deflektor (23) in die Aussparung (21 ) eingreift.

17. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 10 oder nach Anspruch 10 und einem der Ansprüche 1 1 bis 16, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10) einen oberen und kontinuierlichen Dichtungsabschnitt (24) entlang des gerippten Abschnitts (20) aufweist, wobei die Funktion des besagten Dichtungsabschnitts (24) ist, mindestens ein Dichtungselement (27) aufzunehmen.

18. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 17, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Innenraum (9) einen Behälter (25) und einen Befestigungsund Dichtungsstutzen (26) besitzt, wobei der Behälter (25) für die Aufnahme des gerippten Abschnitts (20) des Wärmetauschers (10) ausgestaltet ist, während der Befestigungs- und Dichtungsstutzen (26) für die Aufnahme des Dichtungsabschnitts (24) des Wärmetauschers ausgestaltet ist.

19. Heizeinnchtung gemäß dem Anspruch 18, die sich dadurch kennzeichnet, dass das Dichtungselement (27) ein Dichtungsring vom Typ„O-Ring" ist.

20. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 18 oder 19, die sich dadurch kennzeichnet, dass über dem Dichtungsabschnitt (24) des Wärmetauschers (10) eine Schutzabdeckung (28) liegt, die den ersten (12A), den zweiten (13) und den dritten (12B) elektrischen Leiter festhält.

21 . Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 20, die sich dadurch kennzeichnet, dass über der Schutzabdeckung (28) eine Kunststoffabdeckung (29) liegt, die insbesondere an die Schutzabdeckung (28) angespritzt sein kann.

22. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 21 , die sich dadurch kennzeichnet, dass sie zudem eine Befestigungsklemme (30) aufweist, die in Durchgangsbohrungen (31 ) des Befestigungsund Dichtungsstutzens (26) eingefügt und den Kunststoffabdeckungsabschnitt (29) umgreifend angeordnet ist, der sich im Inneren des Befestigungs- und Dichtungsstutzens (26) befindet.

23. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, die sich dadurch kennzeichnet, dass der Kraftstoffeinlass (6) der Heizeinrichtung (5) fluidmäßig mit dem Kraftstoffauslass einer Kraftstoffleitung (2) direkt verbunden, insbesondere gesteckt, werden kann und dass der Kraftstoffauslass (7) der Heizeinrichtung (5) mit mindestens einem Kraftstoffinjektor (8) direkt verbunden, insbesondere gesteckt, werden kann.

24. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 23, die sich dadurch kennzeichnet, dass sie vollständig in die Kraftstoffleitung (2) eingebaut ist.

25. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 7 oder nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 24, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste Heizelement (1 1A) und das zweite Heizelement (1 1 B) die gleiche Verhaltensweise und/oder die gleiche Abregeltemperatur aufweisen.

26. Heizeinrichtung gemäß Anspruch 9 oder nach Anspruch 9 und einen der Ansprüche 10 bis 24, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste Heizelement (1 1A) und das zweite Heizelement (1 1 B) verschiedene Verhaltensweisen und/oder Abregeltemperaturen aufweisen.

27. Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 26, die sich dadurch kennzeichnet, dass in der Öffnung des Wärmetauschers (10) ein dritter elektrischer Leiter (12B) vorhanden ist, wobei der besagte dritte elektrische Leiter (12B) in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Heizelement (1 1 B) steht und ein gewölbtes Format besitzt.

28. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 27, die sich dadurch kennzeichnet, dass der dritte elektrische Leiter (12B) eine leitende Feder ist, die Folgendes umfasst: einen gewölbten Kontaktabschnitt (14), der den Kontakt zu den Heizelementen (1 1A, 1 1 B) herstellt; und ein elektrisches Kontaktende (15), das den Kontakt zu einem elektrischen Stromkreis eines Kraftfahrzeugs herstellt.

29. Heizeinrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste Heizelement (1 1A) entlang des einen Seitenteils des Kontaktabschnitts (14) des ersten elektrischen Leiters (12A) und das zweite Heizelement (1 1 B) sich entlang des anderen Seitenteils des Kontaktabschnitts (14) des dritten elektrischen Leiters (12B) erstreckt.

30. Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch 29, die sich dadurch kennzeichnet, dass das erste und das zweite Heizelement (1 1 A, 1 1 B) am jeweiligen Seitenteil des Kontaktabschnitts (14) des ersten und des dritten elektrischen Leiters (12A, 12B) mittels einer Halterung (17) befestigt werden, wobei die besagte Halterung (17) eine vordere und hintere Stützwand (18) besitzt, um die Heizelemente (1 1A, 1 1 B) zu positionieren, sowie Aufnahmen (19), um den ersten und dritten elektrischen Leiter (12A, 12B) zu positionieren.

31 . Heizeinrichtung gemäß den Ansprüchen 29 und 30, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (14) des ersten und des dritten elektrischen Leiters (12A, 12B), die Heizelemente (1 1A, 1 1 B) und die Halterung (17) eine„Sandwich"-Struktur bilden.

32. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die wenigstens einen Zylinder aufweist,

mit mindestens einem Kraftstoffinjektor (8) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder,

mit mindestens einer Kraftstoffleitung (2) zum Zuführen des Kraftstoffs zum jeweiligen Kraftstoff! njektor (8),

mit mindestens einer Heizeinrichtung (5) zum bedarfsabhängigen Erwärmen des Kraftstoffs, die fluidisch zwischen der Kraftstoffleitung (2) und dem jeweiligen Kraftstoffinjektor (8) angeordnet ist.

33. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,

dass die Heizeinrichtung nach Anspruch 26 ausgestaltet ist, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die so ausgestaltet ist, dass sie abhängig von wenigstens einem Steuerparameter, wie z.B. Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffleitung oder Umgebungstemperatur oder Kraftstoffart oder

Kraftstoffzusammensetzung, wahlweise nur das erste Heizelement (1 1A) oder nur das zweite Heizelement (1 1 B) oder beide Heizelemente (1 1 A, 1 1 B) zum Erwärmen des Kraftstoffs ansteuert.

Description:
KRAFTSTOFFHEIZEINRICHTUNG MIT HEIZEINRICHTUNG

Anwendungsbereich

[001 ] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung für eine Kraftstoffheizeinrichtung, die, zum Beispiel, für den Kaltstart, eine bessere Fahrbarkeit, verringerte Treibhausgasemissionen und andere Anwendungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit mindestens einer solchen Heizeinrichtung ausgestattete Kraftstoffeinspritzeinrichtung.

Hintergründe der Erfindung

[002] Kaltstartsysteme, die mit wenigstens einer solchen Kraftstoffheizeinrichtung ausgestattet sind, werden derzeit in der Automobilindustrie eingesetzt, insbesondere bei Fahrzeugen, die Kraftstoffe geringer Volatilität, wie Ethanol, Methanol oder eine Dual-Kraftstoff-Technologie, verwenden. Derartige Kraftstoffe zünden bei niedrigen Umgebungstemperaturen vergleichsweise schlecht, was insbesondere den Start der jeweiligen Brennkraftmaschine erschwert. Entsprechende Probleme können insbesondere auch bei Bio- Kraftstoffen und bei Kraftstoffgemischen aus fossilem Kraftstoff und Bio-Kraftstoff auftreten. Wie unter Fachleuten bekannt ist, hängt die angemessene Verbrennung des Alkohols von der Temperatur ab. Früher war es durchaus üblich, dass Fahrer Schwierigkeiten hatten, ihre mit Alkohol betriebenen Fahrzeuge an kälteren Tagen zu starten. Die allgemein bekannte Technologie des „Benzintanks", deren Grundlage die zusätzliche Benzineinspritzung ist, um die Volatilität des Kraftstoffgemisches zu erhöhen, war ein riesiger Durchbruch und ist heute in den meisten Flexible-Fuel-Fahrzeugen Brasiliens vertreten, die den Kaltstart an kühleren Tagen beschleunigt, obwohl sie jedoch noch verschiedene Nachteile aufweist, wie beispielsweise den hohen Treibhausgasausstoß, hohe Sicherheitsrisiken und Lecks, sowie den Nachteil, dass der Verbraucher nicht vergessen darf, den„Benzintank" an kalten Tagen aufzutanken, um den Kaltstart des Fahrzeugs zu ermöglichen.

[003] Dieser Realität bewusst, entwickelten Unternehmen und Forscher somit elektrische Heizungslösungen, damit der Kraftstoff minimal über seinen Flammpunkt erhitzt wird. Damit sollte erreicht werden, dass der Motor auch an kalten Tagen gestartet wird und keine zusätzliche Benzininjektion oder der allgemein bekannte„Benzintank für den Kaltstart" notwendig sind. Ein Beispiel für die verwendete Heizungstechnik ist das als „Glühkerze" bekannte Heizelement. Die Art von Heizeinrichtung stammt aus den Dieselfahrzeuganwendungen, besitzt eine Metallstabform und ist in die Kraftstoffleitung eingebaut und erhitzt den Kraftstoff, der dort verläuft, bevor dieser in den Motor oder in den Motoreinlass eingespritzt wird.

[004] Trotz der Entwicklung gegenüber dem „Benzintank" nutzt diese Heiztechnik eine Hochtemperaturheizeinrichtung für eine schnelle Erwärmung und erhöht somit die Risiken des Kraftstoffsiedevorgangs (in diesem Fall wird Dampf anstelle von flüssigem Kraftstoff eingespritzt, der Motorschäden bewirkt), die Überhitzung, eine Innendruckerhöhung in den Komponenten, Lecks und im Extremfall sogar Brand oder das Schmelzen von Kunststoffteilen. Es wurden andere Kraftstoffheiztechniken für den Kaltstart geschaffen, wenngleich in unterschiedlichen geometrischen Konstruktionen und Positionen als die der„Glühkerze", wobei beispielsweise einige Kraftstoffheiztechniken in die Kraftstoffdüse eingebaut wurden. Bisher weisen alle eine niedrige Wärmetauschfläche mit dem Kraftstoff auf und arbeiten bei hohen Temperaturen, obwohl jedoch Überhitzungs- und Sicherheitsrisiken der Heizeinrichtung vom Typ„Glühkerze" bestehen. [005] Um das Überhitzungsrisiko des Kraftstoffs zu umgehen, arbeiten Kraftstoffheizeinrichtungen in Verbindung mit einer Heizungsregelungseinheit, das heißt, mit einer elektronischen„Hardware", die die Erwärmung jeder Heizeinrichtung überwacht und diese im Falle einer Überhitzung abschaltet, wobei diese in Echtzeit innerhalb eines geschlossenen Regelkreises arbeitet. Aufgrund der präzisen elektronischen „Überwachungshardware" ist diese Technologie teuer, komplex umzusetzen und erfordert einen zusätzlichen zeitlichen Aufwand, um das Fahrzeug zu kalibrieren und die Vorerwärmungszeiten anzupassen und zu programmieren und zudem sollte beachtet werden, dass, wenn eine elektronische Komponente des Systems beschädigt wird oder ihre Verbindung nach jahrelangem Gebrauch versagt, dies aufgrund der hohen Temperaturen, welche die Heizeinrichtungen in Kontakt mit Kraftstoff erreichen kann, zu einer Katastrophe führen kann.

[006] Um die Nachteile und Unannehmlichkeiten dieses Kaltstartsystems zu lösen, entwickelte die Anmelderin ein neues System, bei dem die üblichen Heizeinrichtungen durch ein Heizelement vom Typ „PTC-Thermistor" (Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten) zusammen mit einem hoch effizienten Wärmetauscher ersetzt wurden. Somit tritt der Kraftstoff aufgrund seiner Positionierung zwischen dem Einlass und Auslass der Heizeinrichtung in Kontakt mit dem Wärmetauscher, der die empfangene Wärme von innen mittels dem„Thermistor" zuführt. Durch dieses System wird der Kraftstoff schnell erhitzt, wobei dieser auf den PTC-Thermistor mit einer niedrigen Oberflächentemperatur zurückgreift und sich selbst durch die Dotierung von Halbleitern steuert, wobei das System verhindert, dass der Kraftstoff eine bestimmte Temperatur übersteigt, die in der Dotierung und im Herstellungsverfahren des jeweiligen PTC-Elements ausgewählt bzw. festgelegt wird, und beseitigt die zuvor entstandenen Unannehmlichkeiten. Die Temperatur, auf die ein solches PTC-Element ausgelegt ist und bei der das PTC-Element abregelt, so dass es maximal diese Temperatur erreicht, kann auch als Abregeltemperatur bezeichnet werden. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl es andere Heizeinrichtungen vom Typ PTC gibt, allein solche Technologien mit PTC, ohne den Einsatz von hoch effizienten Wärmetauschern, einen PTC mit einer hohen Oberflächentemperatur erfordern. Zudem besteht immer noch die Notwendigkeit einer elektronischen „Hardware" für die Temperaturregelung.

[007] Weitere Informationen über die Beschreibung des Heizsystems vom Typ PTC mit einem hoch effizienten Wärmetauscher können in den Dokumenten DE 10 201 1 086 201 und DE 10 2012 220 429 nachgeschlagen werden, deren Beschreibungen hier als Referenzmaterial aufgelistet wurden. Obwohl dieses neue Kaltstartsystem große Vorteile gebracht hat, gibt es noch einige Probleme, die im Stand der Technik angegangen werden müssen.

[008] Wie den vorstehend genannten Dokumenten DE 10 201 1 086 201 und DE 10 2012 220 429 zu entnehmen ist, besitzen die dort beschriebenen und veranschaulichten Wärmetauscher ein Format, deren Querschnitt im Wesentlichen länglich ist. Dieses Format ist arbeitsintensiv aufgrund der in der Regel zur Anwendung kommenden Bearbeitungsprozesse. Außerdem ermöglicht das längliche Format keine gleichmäßige Wärmeverteilung. Daraus folgt, dass ein solches Format ineffizient ist und dass eine bessere Lösung im aktuellen Stand der Technik gefunden werden muss.

Beschreibung der Erfindung

[009] Daher ist es das Ziel der Erfindung, eine Kraftstoffheizeinrichtung zu liefern, die einen einfacheren Wärmetausch ermöglicht. Die Kraftstoffheizeinrichtung soll im Allgemeinen ein effizientes Erwärmen des jeweiligen Krafstoffs ermöglichen. Im Speziellen soll die Kraftstoffheizeinrichtung ein Verdampfen des jeweiligen Krafstoffs ermöglichen können. Letzteres gilt insbesondere bei Bio- Kraftstoffen.

[010] Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoffheizeinrichtung zu liefern, die eine gleichmäßige Erwärmung des Kraftstoffs, der mit Außenwänden der Kraftstoffheizeinrichtung in Kontakt kommt, ermöglicht.

[01 1 ] Die Ziele dieser Erfindung werden durch die Kraftstoffheizeinrichtung erreicht, die Folgendes umfasst: ein Kraftstoffeinlass und mindestens ein Kraftstoffauslass, wobei die Heizeinrichtung mindestens einen Innenraum besitzt, der zwischen dem Kraftstoffeinlass und Kraftstoffauslass angeordnet ist, wobei im Innenraum mindestens ein Wärmetauscher angeordnet ist und wobei der Wärmetauscher über mindestens ein erstes und ein zweites Heizelement verfügt, die in eine Öffnung im Inneren des Wärmetauschers eingesetzt sind; der Wärmetauscher umfasst zudem noch einen ersten elektrischen Leiter in seiner Öffnung, der in elektrischem Kontakt mit dem ersten Heizelement steht, und einen zweiten elektrischen Leiter, der in elektrischem Kontakt mit der Außenfläche des Wärmetauschers steht. Zudem besitzt der Wärmetauscher einen runden, insbesondere kreisförmigen, Querschnitt.

[012] Diese Kraftstoffheizeinrichtung weist optional folgende zusätzlichen Merkmale und/oder Eigenschaften mit optionaler Verwendung auf:

- der erste elektrische Leiter ist eine leitende Feder, die einen Kontaktabschnitt, der den Kontakt zu den Heizelementen herstellt, und ein elektrisches Kontaktende, das den Kontakt zu einem elektrischen Stromkreis eines Kraftfahrzeugs herstellt, umfasst, wenn der Kontaktabschnitt und das Kontaktende vollständig eingebaut sind; und/oder

- der Kontaktabschnitt des ersten elektrischen Leiters besitzt ein gewölbtes Format; und/oder - der Kontaktabschnitt besteht aus zwei gewölbten, gegenüberliegenden Seitenteilen, die in Abstand voneinander stehen; und/oder

- das erste Heizelement befindet sich entlang des einen Seitenteils des Kontaktabschnitts des ersten elektrischen Leiters und das zweite Heizelement befindet sich entlang der anderen Seitenteils des Kontaktabschnitts des ersten elektrischen Leiters; und/oder

- das erste und zweite Heizelement sind an beiden Seitenteilen des Kontaktabschnitts des ersten elektrischen Leiters mittels einer elektrisch nicht leitenden, also elektrisch isolierenden Halterung, z.B. aus Polymermaterial, befestigt, wobei die besagte Halterung eine vordere und eine hintere Stützwand besitzt, um die Heizelemente zu befestigen, derart, dass sie sich leicht herausnehmen lassen, sowie zentrale Aufnahmen, um jedes Seitenteil des Kontaktabschnitts des ersten elektrischen Leiters aufzunehmen und zu positionieren; und/oder

- der Kontaktabschnitt des ersten elektrischen Leiters, die Heizelemente und die Halterung bilden radial eine„Sandwich"-Struktur; und/oder

- die Kraftstoffheizeinrichtung umfasst zudem noch mindestens eine wärmeleitende Folie um die„Sandwich"-Struktur herum; und/oder

- die Heizelemente sind Thermistoren, insbesondere PTC-Thermistoren; und/oder

- der Wärmetauscher umfasst einen gerillten bzw. gerippten Abschnitt mit einer Vielzahl von Rillen bzw. Rippen auf seiner Außenfläche bzw. Außenseite; und/oder

- mindestens eine radiale Aussparung kann sich auf mindestens einem Teil der Außenfläche des Wärmetauschers befinden, die sich insbesondere axial erstreckt; und/oder

- die Halterung besitzt eine zylindrische Form, wobei ihre Aufnahmen kreisbogenförmig und konzentrisch angeordnet sind; und/oder

- das erste und zweite Heizelement und mindestens eine gegebenenfalls vorhandene wärmeleitende Folie besitzen ein, insbesondere kreisbogenförmig, gewölbtes Format; und/oder - die Kraftstoffheizeinrichtung umfasst mindestens einen im Kraftstoffeinlass angeordneten Deflektor, dessen Funktion es ist, den ankommenden Kraftstoffstrom in den unteren Bereich des Innenraums der Heizeinrichtung umzuleiten; und/oder

- der Deflektor kann radial in die vorstehend genannte Aussparung eingreifen; und/oder

- der Wärmetauscher umfasst einen oberen und kontinuierlichen Dichtungsabschnitt entlang des gerippten Abschnitts, wobei die Funktion des besagten Dichtungsabschnitts ist, mindestens ein Dichtungselement aufzunehmen; und/oder

- der Innenraum besteht aus einem Behälter und einem Befestigungs- und Dichtungsstutzen, wobei der Behälter für die Aufnahme des gerippten Abschnitts des Wärmetauschers ausgestaltet und der Befestigungs- und Dichtungsstutzen für die Aufnahme des Dichtungsabschnitts des Wärmetauschers eingestellt ist; und/oder

- das Dichtungselement ist ein Dichtungsring vom Typ„O-Ring"; und/oder

- über dem Dichtungsabschnitt des Wärmetauschers liegt eine Schutzabdeckung, die den ersten, den zweiten und einen gegebenenfalls vorgesehenen dritten elektrischen Leiter festhält; und/oder

- über der Schutzabdeckung liegt eine Kunststoffabdeckung, wobei diese Kunststoffabdeckung an die Schutzabdeckung angespritzt sein kann; und/oder

- die Kraftstoffheizeinrichtung umfasst zudem eine Befestigungsklemme, die in die Durchgangsbohrungen des Befestigungsstutzens eingefügt und rund um den Kunststoffabdeckungsabschnitt platziert ist, der sich im Inneren des Befestigungs- und Dichtungsstutzens befindet. Die besagte Klemme umfasst zudem noch freie, aufgeweitete, also voneinander weg bzw. nach außen weisende Enden; und/oder

der Kraftstoffeinlass der Heizeinrichtung kann fluidmäßig mit dem Kraftstoffauslass einer Kraftstoffleitung verbunden werden und der Kraftstoffauslass der Heizeinrichtung kann mit mindestens einem Kraftstoffinjektor direkt verbunden werden; und/oder

-die Kraftstoffheizeinrichtung kann vollständig in die Kraftstoffleitung eingebaut werden; und/oder

- das erste Heizelement und das zweite Heizelement haben die gleiche Verhaltensweise und die gleiche Abregeltemperatur; und/oder

- das erste Heizelement und das zweite Heizelement haben verschiedene Verhaltensweisen und Abregeltemperaturen; und/oder

- in der Öffnung ist ein dritter elektrischer Leiter vorhanden, der zweite elektrische Leiter steht in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Heizelement und besitzt ein gewölbtes Format; und/oder

- der dritte elektrische Leiter ist eine leitende Feder, die einen Kontaktabschnitt, der den Kontakt zu den Heizelementen herstellt, und ein elektrisches Kontaktende, das den Kontakt zu einem elektrischen Stromkreis eines Kraftfahrzeugs herstellt, umfasst, wenn der Kontaktabschnitt und das Kontaktende vollständig eingebaut sind; und/oder

- das erste Heizelement befindet sich entlang eines Seitenteils des Kontaktabschnitts des ersten elektrischen Leiters und das zweite Heizelement befindet sich entlang eines Seitenteils des Kontaktabschnitts des dritten elektrischen Leiters; und/oder

- das erste und das zweite Heizelement werden an jedes Seitenteil des Kontaktabschnitts des ersten und des dritten elektrischen Leiters mittels einer elektrisch isolierten Halterung, z.B. aus Polymermaterial, befestigt, wobei die besagte Halterung eine vordere und hintere Stützwand besitzt, um die Heizelemente zu positionieren und/oder zu befestigen, derart, dass sie sich leicht herausnehmen lassen, sowie, insbesondere konzentrische Aufnahmen, um den ersten und dritten elektrischen Leiter aufzunehmen und zu positionieren; und/oder

- der Kontaktabschnitt des ersten und des dritten elektrischen Leiters, die Heizelemente und die Halterung bilden radial gesehen eine „Sandwich"-Struktur. Kurzbeschreibung der Figuren

[013] Diese und andere Ziele, die technischen und funktionellen Verbesserungen und die Vorteile des Kraftstoffheizsystems, das Gegenstand dieser Erfindung ist, sind Fachleuten anhand der beigefügten schematischen Figuren, die eine bevorzugte, nicht beschränkte, Ausführung dieser Erfindung veranschaulichen, ersichtlich.

[014] Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung, die mit einer Kraftstoffleitung und mit Kraftstoffinjektoren, gemäß einer ersten Montagemöglichkeit, verbunden ist;

[015] Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung, die mit einer Kraftstoffleitung verbunden ist;

[016] Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung, die mit einer Kraftstoffleitung und mit Kraftstoffinjektoren, gemäß einer zweiten Montagemöglichkeit, verbunden ist;

[017] Fig. 4A zeigt eine Detailansicht und ein Schnittbild der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten besonderen Ausführung;

[018] Fig. 4B zeigt ein Schnittbild der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten besonderen Ausführung;

[019] Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung der Komponenten der Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten besonderen Ausführung; [020] Fig. 6 zeigt eine Ansicht des Wärmetauschers der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung;

[021 ] Fig. 7 zeigt eine Ansicht des elektrischen Leiters der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

[022] Fig. 8 zeigt eine Ansicht der Halterung der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

[023] Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei die Heizeinrichtung mit einer Kraftstoffleitung und einem Kraftstoffinjektor in einer zweiten Montagemöglichkeit verbunden ist (wie auch in Figur 3 gezeigt ist);

[024] Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten Ausführung, wobei die Heizeinrichtung mit einer Kraftstoffleitung verbunden ist;

[025] Fig. 1 1 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten Ausführung, wobei die Heizeinrichtung mit einer Kraftstoffleitung verbunden ist und die internen Komponenten der Heizeinrichtung (mit Ausnahme eines Deflektors) zur besseren Erkennbarkeit entfernt wurden;

[026] Fig. 12 zeigt ein Schnittbild der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung, wobei die veranschaulichte Heizeinrichtung einen Deflektor umfasst; [027] Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung, wobei die Heizeinrichtung mit einem Injektor und einer Kraftstoffleitung, gemäß einer ersten Montagemöglichkeit (wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist), verbunden ist;

[028] Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung, wobei die Heizeinrichtung mit einer Kraftstoffleitung verbunden ist. In dieser Figur wird die erste Montagemöglichkeit verwendet (wie in den Figuren 1 , 2 und 13 gezeigt ist);

[029] Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei die Heizeinrichtung mit einer Kraftstoffleitung verbunden ist und die internen Komponenten der Heizeinrichtung (mit Ausnahme des Deflektors) zur besseren Erkennbarkeit entfernt wurden. In dieser Figur wird auch die erste Montagemöglichkeit verwendet (wie in den Figuren 1 , 2, 13 und 14 gezeigt ist);

[030] Fig. 16 zeigt ein Schnittbild der Kraftstoffheizeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei die Heizeinrichtung mit einer Kraftstoffleitung verbunden ist. In dieser Figur wird auch die erste Montagemöglichkeit verwendet (wie in den Figuren 1 , 2, 13, 14 und 15 gezeigt ist);

[031 ] Fig. 17 zeigt eine Draufsicht der Heizeinrichtung ohne die eingesetzten Komponenten; [032] Fig. 18 zeigt eine Detailansicht und ein Schnittbild der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer zweiten besonderen Ausführung;

[033] Fig. 19 zeigt ein Schnittbild der Kraftstoffheizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer zweiten besonderen Ausführung; und

[034] Fig. 20 zeigt eine Explosionsdarstellung der Komponenten der Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer zweiten besonderen Ausführung.

Ausführungsbeschreibung der Erfindung

[035] Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. In den Figuren und in der folgenden Beschreibung werden ähnliche Teile mit gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht, das heißt, bestimmte Eigenschaften der Erfindung können in einem übertriebenen Maßstab oder auf eine schematische Art und Weise veranschaulicht werden. Auch die Einzelheiten der konventionellen Elemente werden möglicherweise nicht so abgebildet, dass diese Beschreibung mit größerer Klarheit und Prägnanz veranschaulicht wird. Die Begriffe "axial" und "radial" sowie "Umfangsrichtung" beziehen sich im vorliegenden Zusammenhang auf eine Längsmittelachse der jeweiligen Heizeinrichtung, wobei die Axialrichtung parallel zur Längsmittelachse verläuft, die Radialrichtung senkrecht zur Axialrichtung verläuft und die Umfangsrichtung um die Längsmittelachse umläuft.

[036] Die Heizeinrichtung 5 der folgenden Erfindung kann mit einer Kraftstoffleitung 2 verbunden werden, wie aus den Figuren 1 , 2 und 3 hervorgeht. Aus den Figuren 1 , 2, 3, 1 1 , 12, 15 und 16 geht hervor, dass die Kraftstoffleitung 2 mit einem Kraftstoffeinlass 3 und mit einem hier nicht näher bezeichneten Kraftstoffauslass versehen ist. In der Regel weist die Kraftstoffleitung 2 mehrere Kraftstoffauslässe für mehrere Heizeinrichtungen 5 auf. Jede Heizeinrichtung 5 besitzt auch einen Kraftstoffeinlass 6 und einen Kraftstoffauslass 7. Erwähnenswert ist auch, dass der Kraftstoffeinlass 6 der Heizeinrichtung 5 fluidmäßig mit dem Kraftstoffauslass der Kraftstoffleitung 2 verbunden ist. Folglich kann der Kraftstoffauslass der Kraftstoffleitung 2 so umgesetzt werden, dass dieser mit dem Kraftstoffeinlass 6 der Heizeinrichtung 5 übereinstimmt. Insbesondere kann die Heizeinrichtung 5 mit ihrem Kraftstoffeinlass 6 unmittelbar in den zugehörigen Kraftstoffauslass der Kraftstoffleitung 2 eingesetzt sein. Das ist am Deutlichsten in den Figuren 1 1 , 12, 15 und 16 zu sehen. Zusätzlich kann der Kraftstoffauslass 7 der Heizeinrichtung 5 mit einem Kraftstoffinjektor 8 verbunden werden, wie den Figuren 9 und 13 zu entnehmen ist. Insbesondere kann der jeweilige Kraftstoffinjektor 8 dabei unmittelbar in den zugehörigen Kraftstoffauslass 7 eingesteckt sein.

[037] In den Figuren 1 1 , 12, 15 und 16 ist eine Heizeinrichtung 5 zu sehen, die einen Innenraum 9 besitzt, der zwischen seinem Einlass 6 und seinem Kraftstoffauslass 7 angeordnet ist.

[038] Dieser Aufbau zeigt, dass der aus dem Fahrzeugtank kommende Kraftstoff durch die Leitung 2 verläuft, den Innenraum 9 der Heizeinrichtung 5 durchquert und schließlich mittels einem oder mehreren Injektoren 8 in den Motor eingespritzt wird.

[039] Damit der Kraftstoff angemessen erhitzt wird, besitzt diese Erfindung einen Wärmetauscher 10, der im Innenraum 9 der Heizeinrichtung 5 eingebaut ist. Wie die Figuren 6 und 20 veranschaulichen, besitzt der Wärmetauscher 10 einen gerippten Abschnitt 20 mit einer Vielzahl von Rippen auf seiner äußeren Seitenfläche oder Außenfläche, sowie einen oberen und kontinuierlichen Dichtungsabschnitt 24 entlang des besagten gerippten Abschnitts 20. Unter Berücksichtigung dieser beiden Abschnitte 20 und 24 des Wärmetauschers 10 ist der Innenraum 9 so angepasst, dass er diese Komponenten bzw. Abschnitte 20, 24 in seinem Inneren aufnehmen kann, wobei er zu diesem Zweck mit einem Behälter 25 und einem Befestigungs- und Dichtungsstutzen 26 versehen ist. Wie die Figuren 9, 10, 13 und 14 veranschaulichen, ist der Behälter 25 für die Aufnahme bzw. Konditionierung des gerippten Abschnitts 20 ausgestaltet, während dre Befestigungs- und Dichtungsstutzen 26 für die Aufnahme des Dichtungsabschnitts 24 des Wärmetauschers 10 ausgestaltet ist. Gemäß einer ersten besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung besitzt der Wärmetauscher 10 aus einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wie in der Figur 6 veranschaulicht wird, wobei dieser eine Aussparung 21 auf der Außenfläche des gerippten Abschnitts 20 auf mindestens einem Teil seiner Außenfläche besitzt. Weiterhin wird der Wärmetauscher 10 vorzugsweise aus metallischem Material hergestellt. Jedoch werden andere wärme- und stromleitende Materialien nicht ausgeschlossen, die ebenso wirksam oder besser als Metalle sind und die möglicherweise eingesetzt werden können.

[040] Der Wärmetauscher 10 ist auch mit mindestens zwei Heizelementen 1 1A und 1 1 B ausgestattet, die in eine Öffnung, die im Inneren des Wärmetauschers 10 ausgebildet ist, eingefügt sind, wie den Figuren 4A, 4B, 18 und 19 zu entnehmen ist. Diese Heizelemente 1 1A und 1 1 B sind bevorzugt ein Thermistor vom Typ PTC (positive Temperaturkoeffizienten). In einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung können die Heizelemente 1 1A und 1 1 B die gleiche Verhaltensweise und die gleiche Heiztemperatur oder verschiedene Verhaltensweisen und/oder Heiztemperaturen haben. Die Heiztemperatur ist dabei die Regeltemperatur des PTC-Elements, also diejenige Temperatur, auf die sich das PTC-Element aufheizt und ab der das PTC-Element keinen elektrischen Strom mehr aufnimmt. In der gleichen Öffnung des Wärmetauschers 10, wo sich die Heizelemente 1 1 A und 1 1 B befinden, existiert mindestens ein erster elektrischer Leiter 12A.

[041 ] In einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung besitzt die Heizeinrichtung 5 einen ersten gewölbten elektrischen Leiter 12A, wie beispielsweise in der Figur 5 veranschaulicht wird. In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung besitzt die Heizeinrichtung 5 dieser Erfindung noch einen dritten elektrischen Leiter 12B, der ebenso ein gewölbtes Format aufweist, wie in den Figuren 18 bis 20 veranschaulicht wird. In den folgenden Ausführungen steht der elektrische Leiter 12A und/oder 12B jeweils in elektrischem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Heizelement 1 1 A und 1 1 B. In den in den Figuren veranschaulichten Ausführungen sind der erste elektrische Leiter 12A und der dritte elektrische Leiter 12B eine leitende Feder, die beispielsweise in den Figuren 5, 7 und 20 dargestellt wird. Diese Feder besteht aus einem Kontaktabschnitt 14, der die Heizelemente 1 1 A und 1 1 B abfast, und aus einem elektrischen Kontaktende 15, das vollständig in den Kontaktabschnitt 14 eingebaut ist. In der in der Figur 5 dargestellten Ausführung besteht der Kontaktabschnitt 14 aus zwei gewölbten, gegenüberliegenden Seitenteilen (oder Abschnitten), die in einem Abstand voneinander stehen. In der in den Figuren 17 bis 20 dargestellten Ausführung besteht der Kontaktabschnitt 14 der jeweiligen elektrischen Leiter 12A und 12B aus einem einzigen Seitenteil (oder einem einzigen Abschnitt).

[042] Der Wärmetauscher 10 umfasst weiterhin einen zweiten elektrischen Leiter 13, der in elektrischem Kontakt mit seiner Außenfläche steht. Dieser zweite elektrische Leiter 13 kann mit jedem beliebigen Mittel, wie beispielsweise mit Schweißnähten oder Schrauben, am Wärmetauscher 10 befestigt werden. In der in der Figur 5 dargestellten Ausführung ist der zweite elektrische Leiter 13 an den Wärmetauscher 10 mittels einer Schraube 22 festgeschraubt. Außerdem sind die elektrischen Leiter 12A, 13 und 12B elektrisch mit einem Stromkreis verbunden, wie die in den Figuren 4A, 4B und 5 dargestellte Ausführung und die in den Figuren 18 bis 20 dargestellte Ausführung veranschaulichen. Im Falle des ersten Leiters 12A und des dritten Leiters 12B wird der Kontakt durch das Ende 15 jedes Leiters hergestellt. Vorzugsweise ist der betreffende Stromkreis ein bereits vorhandener Stromkreis in der Motorsteuerung des Fahrzeugs. Weiterhin ist den Figuren 5, 7 und 20 zu entnehmen, dass der Kontaktabschnitt 14 und das elektrische Kontaktende 15 aus einem einzigen Teil hergestellt wurden.

[043] In der in den Figuren 18 bis 20 dargestellten Ausführung befinden sich das erste Heizelement 1 1 A und das zweite Heizelement 1 1 B entlang eines Seitenteils eines Kontaktabschnitts 14 des ersten elektrischen Leiters 12A und des dritten elektrischen Leiters 12B. In der in der Figur 5 dargestellten Ausführung befindet sich das erste Heizelement 1 1A entlang des einen Seitenteils des Kontaktabschnitts 14 des ersten elektrischen Leiters 12A und das zweite Heizelement 1 1 B befindet sich entlang des anderen Seitenteils des Kontaktabschnitts 14 des ersten elektrischen Leiters 12A. Bei jeweils beiden Ausführungen wird dadurch radial gesehen eine„Sandwich"-Struktur gebildet.

[044] In einer Ausführung der vorliegenden dargestellten Erfindung ist festzustellen, dass die Heizelemente 1 1A und 1 1 B eine im Wesentlichen gewölbte Form aufweisen, wie beispielsweise der Figur 5 zu entnehmen ist. Diese Wölbung kann insbesondere kreisbogenförmig sein.

[045] Um die „Sandwich"-Struktur zusammenzuhalten, ordnungsgemäß einzufügen und leicht einzubauen, wird noch eine Halterung 17 geliefert, wie in den Figuren 5, 8 und 20 veranschaulicht wird. Genauer gesagt werden die zwei Heizelemente 1 1A und 1 1 B mittels der besagten Halterung 17 zusammengehalten, die übrigens aus Polymermaterial hergestellt ist. Die Halterung 17 weist ferner vordere und hintere Stützbereiche 18 auf, um die Heizelemente 1 1 A und 1 1 B so zu befestigen bzw. zu positionieren, dass sie sich leicht herausnehmen lassen. Außerdem weist die Halterung 17 konzentrisch zur Längsmittelachse angeordnete Aufnahmen 19 auf, um den ersten elektrischen Leiter 12A und den dritten elektrischen Leiter 12B aufzunehmen und zu positionieren (im Falle der in den Figuren 18 bis 20 dargestellten Ausführung). Die Halterung 17 kann verschiedene Formen haben. In den Figuren 5 und 8 besitzt die Halterung 17 beispielsweise flache Stützbereiche 18 und konzentrische Aufnahmen 19 auf einer Oberfläche, die ebenso wie der Wärmetauscher 10 geformt sein kann, z.B. eine längliche oder elliptische Form aufweisen kann, wenn dies dem Querschnitts des Wärmetauschers 10 entspricht. In einer weiteren Ausführung der in der Figur 20 dargestellten Erfindung besitzt die Halterung 17 einen kreisförmigen Querschnitt und die konzentrischen Aufnahmen 19 sind kreisbogenförmig.

[046] In einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung und mit dem Ziel, die Wärmeleitung der Heizelemente 1 1 A und 1 1 B zu verbessern, die durch den Wärmetauscher 10 ausströmt, können alternativ eine oder mehrere wärmeleitende Folien 16 vorgesehen werden. In den besonderen Ausführungen der in den Figuren 5 und 20 dargestellten vorliegenden Erfindung werden die wärmeleitenden Folien 16 rund um die „Sandwich"-Struktur platziert, die sich aus den Heizelementen 1 1 A und 1 1 B, den Kontaktabschnitten 14 des ersten elektrischen Leiters 12A (ebenso aus dem dritten Leiter 12B im Fall der Ausführung der Figuren 18 bis 20) und der Halterung 17 bildet. In der Figur 5 hat die Folie 16 eine solche Form, die ihr ermöglicht, die Halterung 17 mit dem ersten Leiter 12A und den eingebauten Elementen 1 1A und 1 1 B einzuwickeln. In der Figur 5 wickelt die Folie 16 ebenso die Halterung 17 mit dem ersten und dritten elektrischen Leiter 12A und 12B sowie mit den eingebauten Elementen 1 1A und 1 1 B ein. In den Figuren 5 und 20 ist festzustellen, dass die wärmeleitenden Folien 16 eine gewölbte Form aufweisen, sodass sie die Elemente, die die ebenso gewölbte„Sandwich"-Struktur bilden, einwickeln können.

[047] Im Hinblick auf die Abdichtung der Heizeinrichtung 5 der vorliegenden Erfindung ist zunächst erwähnenswert, dass der Dichtungsabschnitt 24 des Wärmetauschers 10 so ausgebildet ist, dass dieser mindestens ein Dichtungselement 27 aufnehmen kann. In der in den Figuren dargestellten Ausführung ist das betreffende Dichtungselement 27 ein Dichtungsring vom Typ„O-Ring", der in den Dichtungsabschnitt 27 des Wärmetauschers 10 eingebaut ist und der in den Figuren 4A, 4B, 5, 9, 10, 13, 14, 18, 19 und 20 veranschaulicht ist. Zudem wird nun Bezug auf die Figuren 5 und 20 genommen; über dem Dichtungsabschnitt 24 des Wärmetauschers 10 liegt eine Schutzabdeckung 28, die die elektrischen Leiter 12A, 12B und 13 in einer beliebigen Ausführung der vorliegenden Erfindung festhält. Genauer gesagt wird die Schutzabdeckung 28 über alle elektrischen Leiter 12A, 12B und 13 befestigt, wobei die Befestigung beispielsweise mittels Bohrungen auf der Schutzabdeckung 28 stattfinden kann. Über der Schutzabdeckung

28 liegt zudem noch eine Kunststoffabdeckung 29, wobei diese Abdeckung

29 an die Schutzabdeckung 28 angespritzt sein kann. Die endgültige Form dieser Um- bzw. Anspritzung kann beispielsweise in den in den Figuren 4A, 4B, 9, 13, 18 und 19 dargestellten Ausführungen veranschaulicht werden.

[048] Die Befestigung der Komponenten im Inneren des Innenraums 9 wird nun in den Figuren 5, 9 bis 17 und 20 veranschaulicht. Wie festzustellen ist, wird die Heizeinrichtung 5 mit einer bügeiförmigen Befestigungsklemme 30 für jede Heizeinrichtung 5 geliefert. Diese Klemme 30 wird in Durchgangsöffnungen 31 , die am Befestigungs- und Dichtungsstutzen 26 ausgebildet sind, eingesetzt. Beim Einführen in die Öffnungen 31 legt sich die Klemme 30 um den Kunststoffabdeckungsabschnitt 29, der sich im Inneren des Befestigungs- und Dichtungsstutzens 26 befindet. Die besagte Klemme 30 besitzt zusätzlich freie Enden 32, die eine sichere Befestigung ermöglichen. Hierzu können die Enden 32 nach außen, also voneinander weggerichtet gebogen sein, so dass sie mit einem Öffnungsrand der jeweiligen Öffnung 31 zusammenwirken können.

[049] Abgesehen von den bereits erwähnten Komponenten kann die Heizeinrichtung 5 in einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung wahlweise einen Deflektor 23 besitzen, wie den Figuren 9 bis 12 zu entnehmen ist. Dieser Deflektor 23 wird beim Kraftstoffeinlass 6 (im in der Figur 17 dargestellten Bereich) angebracht und dient zur Umlenkung des ankommenden Kraftstoffstroms in den unteren Bereich des Innenraums 9 der Heizeinrichtung 5. Insbesondere bewirkt der Deflektor 23 eine möglichst gleichmäßige Verteilung des ankommenden Krafstoffs auf die gesamte axiale Höhe des gerippten Abschnitts 20. Durch diesen Deflektor 23 wird eine größere Kontaktzeit des Kraftstoffs mit dem Wärmetauscher 10 erzwungen, bevor dieser eingespritzt wird. Der Deflektor 23 greift zweckmäßig in die vorstehend genannte Aussparung 21 ein, die an der Außenseite des Wärmetauschers 10 ausgebildet ist.

[050] In einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung werden die Heizeinrichtung 5 und die Leitung 2 vollständig eingebaut. Mit anderen Worten können diese beiden Komponenten ein einziges Teil bilden. In einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung werden die Heizeinrichtung 5 und die Leitung 2 mittels Abformen und Einspritzen von Polymermaterialien hergestellt. Nach dem Aufbau werden im Inneren des Innenraums 9 der Wärmetauscher 10 (und alle weiteren Komponenten, die sich in seinem Inneren befinden), der Deflektor 23 (optional), das Dichtungselement 27 und die Schutzabdeckung 28, auf die anschließend die Kunststoffabdeckung 29 angespritzt wird, angebracht.

[051 ] In Bezug auf die Montagemöglichkeit ist anhand der Figuren 1 bis 3 und 9 bis 16 festzustellen, dass es einige Varianten gibt. In einer bestimmten Ausführung der vorliegenden Erfindung können der Kraftstoffeinlass 6 und der Kraftstoffauslass 7 der Heizeinrichtung 5 so angeordnet werden, dass sie (in Bezug zueinander) einen Winkel bilden, der beispielsweise zwischen 0° und 90° variiert. Somit zeigen beispielsweise die Figuren 9 bis 12, dass dieser Winkel im Wesentlichen 0° groß ist, so dass sich Kraftstoffeinlass 6 und Kraftstoffauslass 7 diametral gegenüberliegen. Im Unterschied dazu ist in den Figuren 13 bis 16 dieser Winkel kleiner als 90°, und in der Figur 4 ist der Winkel im Wesentlichen 90° groß. Natürlich kann der Winkel zwischen dem Kraftstoffeinlass 6 und dem Kraftstoffauslass 7 der Heizeinrichtung 5 in Abhängigkeit von der Motorkonfiguration, dem zur Verfügung stehenden Platz und der Anwendung, usw., variieren, sodass die Figuren lediglich ein Beispiel für die verschiedenen möglichen Anordnungen darstellen.

[052] Wie festzustellen ist, ist die Heizeinrichtung 5 der vorliegenden Erfindung vollständig eingebaut, womit es sich somit um ein Einzelteil handelt, für das keine „Klammern" und Dichtungsringe, um die Heizeinrichtungen 5 und die Kraftstoffleitung 2 zu befestigen, erforderlich sind. In Verbindung mit dieser Eigenschaft sind zusätzlich die starke Abdichtung und die Fixierung der Teile hervorzuheben, die, dank der Anspritzung der Kunststoffabdeckung 29 und der Funktion der Schutzabdeckung 28, alle Komponenten befestigen. Dazu zählt auch die Klemme 30, die bei der Fixierung mitwirkt.

[053] Weiterhin ist der in den Figuren 18 bis 20 dargestellten Ausführung zu entnehmen, dass die Tatsache, dass die Heizeinrichtung 5 mindestens drei elektrische Leiter 12A, 12B und 13 besitzt, eine Reihe von Vorteilen verschafft. Unter diesen Vorteilen ist Folgendes zu erwähnen: es können zwei Heizelemente 1 1 A und 1 1 B in einem Zug aktiviert werden, womit die an den Kraftstoff abgegebene Wärme erhöht wird, oder es kann ausgewählt werden, ob nur ein Heizelement verwendet wird. Wenn das Fahrzeug eine schnelle Erwärmung des Kraftstoffs erfordert, können somit das erste und das zweite Heizelement 1 1 A und 1 1 B aktiviert werden. Wenn das Fahrzeug einen lediglich leicht erwärmten Kraftstoff benötigt, wird nur eines der Heizelemente 1 1 A oder 1 1 B aktiviert.

[054] Die Kontrollmöglichkeiten über die dem Kraftstoff zugeführte Wärme werden mit der Möglichkeit erhöht, dass die Heizelemente 1 1A und 1 1 B verschiedene Verhaltensweisen und Heiztemperaturen aufweisen können. Die Möglichkeit, das eine oder das andere Heizelement oder sogar beide gleichzeitig aktivieren zu können, bietet dem Kaltstartsystem des Fahrzeugs dadurch Flexibilität, womit die Möglichkeit, dem Verbraucher ein besseres Produkt zu liefern, erhöht wird.

[055] Mit diesen elektrischen Leitern 12A, 12B und 13 kann die Motorsteuerung des Fahrzeugs eingestellt werden, um die Heizelemente 1 1A, 1 1 B in zeitlich unterschiedlichen Abständen zu versorgen. Beispielsweise kann ein kurzer Zeitraum für das Vorheizen des Kraftstoffs eingestellt werden, sodass beide Heizelemente 1 1A und 1 1 B in den ersten paar Sekunden vor dem Anfahren des Fahrzeugs gleichzeitig aktiviert werden. Dadurch braucht der Fahrer nicht lange warten, um sein Fahrzeug fahren zu können, da der Kraftstoff bereits die ideale Temperatur hat, wenn das Startsystem aktiviert wird.

[056] Ein weiterer Vorteil und eine Kontrollmöglichkeit der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Tatsache, dass die Motorsteuerung mit Steuerungsstrategien vom Typ„On-Off" eingestellt werden kann oder sogar eine Pulsweitenmodulation (PWM -„pulse width modulation") verwendet.

[057] Anhand dieser Eigenschaften ist festzustellen, dass die Kraftstoffheizeinrichtung 5 eine vielseitige Lösung liefert, die zahlreiche Möglichkeiten bietet, die dem Kraftstoff zugeführte Wärme zu steuern. Aufgrund der Tatsache, dass die Erfindung verschiedene Steuerungstypen und -Strategien bietet, kann die vorliegende Erfindung Mittel bereitstellen, damit der Kraftstoff stets die ideale Temperatur für den Kaltstart und die Fahrzeugnutzung aufweist.

[058] Die Tatsache, dass der Querschnitt des Wärmetauschers 10 eine runde Form, vorzugsweise eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist, erhöht die Kontaktfläche zwischen den Heizelementen 1 1A und 1 1 B und dem internen Abschnitt des Wärmetauschers 10. Weiterhin ist ein Teil mit einem runden Querschnitt leichter herzustellen und erleichtert auch die Ausführung der Rillen bzw. Rippen. Die Leichtigkeit, dieses Teil zu erhalten, verringert die Prozessfehler und optimiert die Herstellungskosten. Darüber hinaus können die Heizelemente 1 1A und 1 1 B in Positionen mit größerem Abstand voneinander in Bezug auf den Wärmetauscher 10 mit einer länglichen Form angerichtet werden. Somit wird die von den Heizelementen 1 1A und 1 1 B erzeugte Wärme fast ganz auf den Wärmetauscher 10 gerichtet.

[059] Somit ergibt sich aus dem kreisförmigen Querschnitt ein erheblicher Anstieg der Heizleistung und eine drastische Reduzierung der Herstellungskosten, wobei mit einem solchen Erfolg die Probleme des Stands der Technik gelöst werden.

[060] Wie den Fachleuten bekannt ist, sind somit zahlreiche Veränderungen und Variationen der Erfindung angesichts der oben erwähnten Erkenntnisse möglich, ohne dabei den Schutzbereich zu verlassen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.




 
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