特許 6032120 燃料加熱装置及びそれを備えた燃料レール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6032120

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】燃料加熱装置及びそれを備えた燃料レール

(51)【国際特許分類】

   F02M 53/02 20060101AFI20161114BHJP

   F02M 55/02 20060101ALI20161114BHJP

   F02M 31/125 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   F02M53/02

   F02M55/02 330B

   F02M55/02 330D

   F02M31/125 D

【請求項の数】17

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-99365(P2013-99365)

(22)【出願日】2013年5月9日

(65)【公開番号】特開2014-199046(P2014-199046A)

(43)【公開日】2014年10月23日

【審査請求日】2015年8月17日

(31)【優先権主張番号】特願2013-48790(P2013-48790)

(32)【優先日】2013年3月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】小倉 隼太

(72)【発明者】

【氏名】若松 良尚

【審査官】 安井 寿儀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０７４７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８０３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１６６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６２７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５４１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８０３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／００９８４６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３１／１２５

Ｆ０２Ｍ ５３／０２

Ｆ０２Ｍ ５５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関に供給する燃料を加熱する燃料加熱装置（５，７，８）において、
互いに向き合う第１側壁（１１）及び第２側壁（１２）、並びに前記第１側壁及び前記第２側壁の上方に接続する上壁（１５）及び下方に接続する下壁（１６）を有し、前記第１側壁と前記下壁との接続部（１９）を重力方向下側にして内燃機関又はその近傍に取り付けられるハウジング（１０）と、
前記ハウジングの内側に形成された加熱室（１７）の略中央に位置し、前記加熱室の燃料を加熱する加熱手段（３０）と、
前記第１側壁の中心位置よりも前記上壁側に設けられ、前記加熱室に燃料を供給する燃料入口（２０）と、
前記下壁から前記加熱手段へ向けて延びる燃料管（４０）と、
前記燃料管の前記加熱手段側の端部に設けられ、前記加熱室の燃料を排出する燃料出口（４１）と、を備え、
前記燃料入口は、軸が前記加熱手段の軸に対しねじれの関係となるよう形成されていることを特徴とする燃料加熱装置。

【請求項2】

前記加熱手段は、軸が前記燃料管の軸に対し傾斜するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料加熱装置。

【請求項3】

前記ハウジングは、前記加熱手段と一定の距離を保ちつつ前記下壁に対し傾斜するよう形成された段部（１８）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料加熱装置。

【請求項4】

前記燃料管は、前記第１側壁から離れた位置に設けられ、前記燃料管と前記第１側壁との間に空間（２１）を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項5】

前記第２側壁は、前記燃料入口に向き合う位置に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項6】

前記燃料入口は、前記燃料管の中心軸に対し直交する位置に設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項7】

前記加熱手段は、前記燃料管と前記第１側壁との間に形成された空間（２１）よりも重力方向上側に設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項8】

前記ハウジングは、前記第２側壁と前記下壁に接続し、前記上壁側から前記下壁側へ向かって流れる燃料を前記燃料出口に案内する第１案内部（２３，２４）を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料加熱装置（７，８）。

【請求項9】

前記第１案内部は、平面状または前記ハウジングの外側へ凹む曲面状に形成されることを特徴とする請求項８に記載の燃料加熱装置。

【請求項10】

前記ハウジングは、前記上壁と前記第２側壁に接続し、前記燃料入口から前記第２側壁側へ向かって流れる燃料を前記下壁側に案内する第２案内部（２５，２６）を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項11】

前記第２案内部は、平面状または前記ハウジングの外側へ凹む曲面状に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の燃料加熱装置。

【請求項12】

前記ハウジングは、前記第１側壁と前記下壁との接続部が重力方向下側へ凹むことにより前記加熱室の重力方向下側に容積室（４２）を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項13】

前記燃料入口は、燃料が供給される燃料レール本体（４）の有する孔（９）に接続可能であり、
前記燃料管は、前記内燃機関に燃料を噴射するインジェクタ（２）に接続可能であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。

【請求項14】

内燃機関に燃料を噴射するインジェクタに燃料を分配供給する燃料レール（１）において、
燃料が供給されるインレットパイプ（３）と、
前記インレットパイプに接続され、所定圧の燃料を貯留する蓄圧室（５０）を有する燃料レール本体と、
前記燃料レール本体の前記蓄圧室から供給される燃料を加熱する請求項１から１３のいずれか一項に記載の燃料加熱装置と、
前記燃料加熱装置の有する前記燃料管に接続され、前記インジェクタを取り付け可能な接続カップ（６）と、を備えることを特徴とする燃料レール。

【請求項15】

前記ハウジングおよび前記燃料レール本体は、
前記ハウジングの前記下壁と前記燃料レール本体の下側の壁を形成する第１プレス材（６０）と、
前記第１プレス材の上に被さり、前記燃料レール本体の上側の壁を形成する第２プレス材（７０）と、
前記第２プレス材の上に被さり、前記ハウジングの前記第２側壁及び前記上壁を形成する箱型の第３プレス材（８０）と、
前記第２プレス材から前記ハウジングの前記上壁側に延びて前記ハウジングの前記第１側壁を形成する仕切部（７５）と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１４に記載の燃料レール。

【請求項16】

前記仕切部は、前記第２プレス材の一部を切り欠いた箇所を折り曲げ加工することにより、前記第２プレス材と一体で形成されることを特徴とする請求項１５に記載の燃料レール。

【請求項17】

前記燃料レールの前記蓄圧室と前記ハウジングの前記加熱室との間に加熱予備室（５１）を有することを特徴とする請求項１５または１６に記載の燃料レール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インジェクタに供給する燃料を加熱する燃料加熱装置、及び、それを備えた燃料レールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関に燃料を噴射供給する複数のインジェクタに対し燃料を分配する燃料レールが備える燃料加熱装置が知られている。
一般に、内燃機関の燃料として、エタノールなどのアルコール燃料、又はアルコールとガソリンとの混合燃料が使用される場合、アルコールの濃度が高く且つ環境温度が低いと、燃料の着火性が低下し、内燃機関の始動が困難になることがある。その際、燃料加熱装置は、インジェクタに供給する燃料を加熱することにより、内燃機関の始動性を高めることが可能である。
また、内燃機関の燃料としてガソリンが使用される場合、環境温度が低いと、燃料の粘度が増大し、燃料噴霧の粒度が増大することがある。その際、燃料の着火性が低下し、内燃機関の出力低下およびエミッションが悪化することが懸念される。その際、燃料加熱装置は、燃焼室に供給する燃料を加熱することにより、内燃機関の出力向上およびエミッションを低減することが可能である。

【0003】

特許文献１に記載の燃料加熱装置は、複数のインジェクタに燃料を分配する燃料レール本体に接続されたハウジングと、そのハウジングの内側に設けられたグロープラグから構成されている。この燃料加熱装置は、燃料レール本体からハウジング内に供給された燃料をグロープラグによって加熱し、インジェクタへ供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４８３４７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の燃料加熱装置は、ハウジングに供給された全ての燃料をグロープラグによって加熱する。そのため、内燃機関の始動に必要のない燃料も加熱することが懸念される。これにより、内燃機関の始動時に、燃料加熱装置が燃料を加熱する時間が長くなると、イグニッションキーをオンしてから内燃機関が始動するまでの時間が長くなるおそれがある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、内燃機関の始動時間を短くすることの可能な燃料加熱装置、及びそれを備えた燃料レールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１側壁、第２側壁、上壁及び下壁を有するハウジング内に加熱手段を備えた燃料加熱装置において、第１側壁の中心位置よりも上壁側に燃料入口を設け、下壁から加熱手段へ向けて延びる燃料管の加熱手段側の端部に燃料出口を設けたことを特徴とする。また、本発明では、燃料入口は、軸が加熱手段の軸に対しねじれの関係となるよう形成されている。

【0007】

燃料加熱装置は、内燃機関始動時にインジェクタから燃料を噴射する前のプレヒートにおいて、ハウジング内に形成された加熱室では、燃料管の加熱手段側の端部よりも重力方向上側に比較的暖かい燃料が滞留する。一方、重力方向下側となる下壁と第１側壁との接続部近傍には、比較的冷たい燃料が滞留する。
プレヒートの後、インジェクタからの燃料噴射が開始されると、燃料入口から加熱室に流入した燃料は、上壁から第２側壁に沿って加熱手段の周囲を流れ、加熱手段によって十分に加熱された後、燃料出口に吸い込まれる。
この燃料入口から燃料出口に向かう燃料の流れにより、プレヒート時に加熱室の重力方向上側に滞留していた比較的暖かい燃料は、燃料出口に吸い込まれる。一方、加熱室の接続部近傍に滞留していた比較的冷たい燃料は、燃料出口に吸い込まれることが抑制される。
したがって、燃料加熱装置は、加熱室の全ての燃料を加熱することなく、十分に加熱された燃料を燃料出口へ流すことができる。その結果、燃料加熱装置は、内燃機関の始動時間を短くすることができる。

【0008】

また、本発明は、上述した燃料加熱装置を備えた燃料レールの発明としても捉えることが可能である。この場合にも、内燃機関の始動時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態による燃料レールとインジェクタの斜視図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。

【図4】図２のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。

【図5】燃料加熱装置の加熱室における燃料流れを示す説明図である。

【図6】燃料加熱装置の加熱室における燃料流れを示す解析データである。

【図7】本発明の第２実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

【図9】本発明の第４実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

【図10】本発明の第５実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

【図11】本発明の第６実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

【図12】本発明の第７実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

【図13】本発明の第７実施形態による燃料レールとインジェクタの斜視図である。

【図14】図１３の燃料レールの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示す。本実施形態の燃料レール１は、例えば４気筒の内燃機関に用いられる。燃料レール１は、内燃機関の燃焼室または吸気ポートに燃料を噴射供給するインジェクタ２に対し燃料を分配すると共に、インジェクタ２の燃料噴射による燃料の圧力脈動を低減するものである。

【0011】

図１に示すように、燃料レール１は、インレットパイプ３、燃料レール本体４および燃料加熱装置５などを備えている。
インレットパイプ３には、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって汲み上げられた燃料が供給される。この燃料は、例えばエタノールなどのアルコール燃料、又はアルコールとガソリンとの混合燃料である。
インレットパイプ３に接続された燃料レール本体４は、インレットパイプ３から流入する所定圧の燃料を貯留する蓄圧室５０を有する。この蓄圧室５０の容積は、インジェクタ２の燃料噴射による燃料の圧力脈動を低減可能な大きさである。
燃料レール本体４には、例えば４個の燃料加熱装置５が取り付けられている。燃料加熱装置５は、燃料レール本体４の蓄圧室５０から供給された燃料を加熱する。燃料加熱装置５に固定された接続カップ６にインジェクタ２が取り付けられる。各インジェクタ２は、それぞれの燃料加熱装置５によって加熱された燃料を内燃機関に噴射供給する。

【0012】

図２〜図４に示すように、燃料加熱装置５は、ハウジング１０、加熱手段としてのグロープラグ３０、および燃料管４０などを備えている。
ハウジング１０は、第１〜第４側壁１１，１２，１３，１４、上壁１５及び下壁１６により形成された外殻の内側に加熱室１７を有する。
第１側壁１１及び第２側壁１２は互いに向き合い、平行に設けられる。上壁１５は第１側壁１１及び第２側壁１２の上方に接続し、下壁１６は第１側壁１１及び第２側壁１２の下方に接続する。
第１側壁１１、第２側壁１２、上壁１５および下壁１６によって形成される筒形状の軸方向の一方に第３側壁１３が設けられ、他方に第４側壁１４が設けられる。

【0013】

ハウジング１０は、インジェクタ２の燃料噴射による燃料の圧力脈動を低減可能な容積であることが好ましい。しかし、ハウジング１０の容積を大きくすれば、加熱室１７の燃料を加熱する時間が長くなる。そのため、ハウジング１０は、内燃機関を始動する際にインジェクタ２の噴射に必要な燃料量を貯留可能な程度の容積に設定される。図３に示すように、ハウジング１０の容積を小さくするため、上壁１５は、加熱室１７の内側へ凹む段部１８を有する。

【0014】

図２に示すように、ハウジング１０は、下壁１６と第１側壁１１との接続部１９を重力方向下側にして、内燃機関又はその近傍に取り付けられる。図２では、内燃機関又はその近傍にハウジング１０が取り付けられた状態において、重力方向の上側と下側を矢印Ｇで示している。
ハウジング１０の第１側壁１１は、燃料レール本体４に固定される。第１側壁１１の中心位置よりも上壁側に設けられた燃料入口２０は、燃料レール本体４の有する孔９に連通する。そのため、燃料レール本体４の蓄圧室５０から加熱室１７に燃料が供給される。
ハウジング１０の第２側壁１２は、燃料入口２０に向き合う位置に設けられている。

【0015】

グロープラグ３０は、本体部３１および加熱部３２を有している。加熱部３２は棒状に形成され、第３側壁１３に設けられた穴から加熱室１７に挿入されている。
加熱部３２は、第１側壁１１と第２側壁１２の中間に位置する。また、加熱部３２は、上壁１５と下壁１６の略中間に位置する。つまり、加熱部３２は、加熱室１７の略中央に位置する。

【0016】

ハウジング１０の上壁１５の段部１８は、グロープラグ３０の加熱部３２と一定の距離を保って第３側壁側から第４側壁側に向かい下壁側へ傾斜している。すなわち、上壁１５の段部１８とグロープラグ３０の加熱部３２とは略平行である。
グロープラグ３０は、本体部３１に電力が供給されると、加熱部３２が発熱する。これにより、加熱部３２の周囲の燃料が加熱される。
なお、図３に示すように、燃料入口２０は、ハウジング１０の段部１８よりも第３側壁側に設けられているので、グロープラグ３０によって加熱された燃料は、段部１８に沿って燃料入口側へ移動する。

【0017】

燃料管４０は、インジェクタ２を取り付け可能な接続カップ６と一体に形成され、下壁１６から加熱室１７に挿入されている。燃料管４０は、下壁１６とグロープラグ３０との間に延びている。燃料管４０のグロープラグ側の端部に燃料出口４１が設けられる。燃料出口４１は、加熱室１７の燃料を燃料管４０を通じてインジェクタ２へ排出する。
なお、燃料管４０の中心軸に対し、直交する位置に燃料入口２０は設けられている。

【0018】

燃料管４０は、第１側壁１１から離れた位置に設けられる。そのため、燃料管４０と第１側壁１１との間に空間が形成される。
本実施形態では、加熱室１７のうち、燃料出口４１の第１側壁側の外周面よりも重力方向下側に位置する空間を低温燃料空間２１と称し、その低温燃料空間２１よりも重力方向上側に位置する空間を高温燃料空間２２と称する。図２では、低温燃料空間２１と高温燃料空間２２との境界面を破線Ｐにより概念的に示している。グロープラグ３０は、低温燃料空間２１よりも重力方向上側に設けられる。

【0019】

次に、内燃機関の始動時における加熱室１７の燃料の流れ及び温度変化について、図５および図６を参照して説明する。図５は、加熱室１７の燃料の流れを模式的に矢印で示したものである。図６は、加熱室１７の燃料の流れ及び温度変化を示す解析データである。

【0020】

燃料加熱装置５は、内燃機関の始動時にイグニッションスイッチがオンされると、燃料のアルコール濃度が所定値以上であり且つ環境温度が所定値以下の場合、インジェクタ２から燃料噴射が行われる前に燃料のプレヒートを行う。このプレヒートでは、グロープラグ３０に通電して加熱部３２を発熱させ、加熱部３２の周囲の燃料を加熱する。加熱された燃料は重力方向上側の高温燃料空間２２に充満する。一方、低温燃料空間２１には加熱されていない燃料が滞留した状態となる。

【0021】

プレヒートが終了し、インジェクタ２から燃料噴射が行われると、燃料入口２０から加熱室１７に流入した燃料は、図５の矢印に示すように加熱室１７の高温燃料空間２２を流れ、燃料出口４１に吸い込まれる。
具体的に、燃料入口２０から流入した燃料は、グロープラグ３０と上壁１５との間を流れ、第２側壁１２に衝突した後、グロープラグ３０と第２側壁１２との間を下壁側に流れる。その燃料は、下壁１６に衝突した後、グロープラグ３０と下壁１６との間を第１側壁１１に向かって流れ、燃料出口４１に吸い込まれる。燃料出口４１では、燃料レール本体４の蓄圧室５０から加熱室１７に供給される燃料圧力と、インジェクタ２から噴射される燃料圧力との差圧により、加熱室１７の燃料が吸い込まれる。

【0022】

上述した燃料の流れにより、プレヒート時に高温燃料空間２２に滞留していた比較的暖かい燃料は、燃料出口４１に吸い込まれる。一方、低温燃料空間２１に滞留していた比較的冷たい燃料は、燃料出口４１に吸い込まれることが抑制される。
また、上述した燃料の流れにより、燃料入口２０から流入した燃料は、グロープラグ３０の周囲を流れる間に加熱され、燃料出口４１に吸い込まれる。

【0023】

図６では、グレースケールによる濃淡がつけられた所定範囲を、説明のために破線Ａ〜Ｅによって区分している。
燃料入口２０から加熱室１７に流入した燃料は、燃料出口４１へ流れる間にグロープラグ３０によって加熱され、Ａ、Ｂ，Ｃの順に温度が高くなり、破線Ｄの箇所で燃料出口４１に吸い込まれる。
なお、下壁１６に衝突した後、燃料管４０の燃料出口４１よりも下壁側を通過して、破線Ｅに示す低温燃料空間２１に流れる燃料は少ない。低温燃料空間２１の燃料は、直接燃料出口４１に吸い込まれることなく、第１側壁１１とグロープラグ３０との間で加熱された後、燃料出口４１に吸い込まれる。
燃料加熱装置５によって加熱された燃料がインジェクタ２から内燃機関に噴射供給されると、その燃料は内燃機関の燃焼室で蒸発する。その蒸発燃料が燃焼室で点火プラグによって着火し、燃焼すると内燃機関が始動する。

【0024】

本実施形態では、次の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、第１側壁１１の中心位置よりも上壁側に燃料入口２０を設け、下壁１６からグロープラグ３０へ向けて延びる燃料管４０のグロープラグ側の端部に燃料出口４１を設けている。
これにより、燃料入口２０から加熱室１７に流入した燃料は、上壁１５と第２側壁１２に沿ってグロープラグ３０の周囲を流れ、十分に加熱された後、燃料出口４１に吸い込まれる。
その燃料流れにより、高温燃料空間２２の燃料が燃料出口４１に吸い込まれる。一方、その燃料流れにより、低温燃料空間２１の燃料が燃料出口４１に吸い込まれることが抑制される。したがって、燃料加熱装置５は、加熱室１７の全ての燃料を加熱することなく、十分に加熱された高温燃料空間２２の燃料を燃料出口４１へ流すことができる。その結果、燃料加熱装置５は、イグニッションキーをオンしてから内燃機関が始動するまでの時間を短くすることができる。

【0025】

（２）本実施形態では、燃料管４０は、第１側壁１１から離れた位置に設けられる。そのため、燃料管４０と第１側壁１１との間に低温燃料空間２１が形成される。
これにより、低温燃料空間２１に比較的冷たい燃料を滞留させることが可能になる。この燃料は、上述の燃料流れにより、燃料出口４１に吸い込まれることが抑制される。したがって、燃料加熱装置５は、加熱室１７の全ての燃料を加熱することなく、内燃機関の始動時間を短くすることができる。

【0026】

（３）本実施形態では、第２側壁１２は、燃料入口２０に向き合う位置に設けられる。
これにより、燃料入口２０から加熱室１７に流入した燃料は、第２側壁１２に衝突した後、グロープラグ３０と第２側壁１２との間を下壁側に流れ、燃料出口４１に吸い込まれる。第２側壁１２がグロープラグ３０の周りを燃料が流れるように案内することで、燃料出口４１に吸い込まれる燃料の温度を十分に高めることが可能である。

【0027】

（４）本実施形態では、燃料入口２０は、燃料管４０の中心軸に対し直交する位置に設けられる。
これにより、燃料入口２０から加熱室１７に流入した燃料は、第２側壁１２に衝突し、燃料出口４１に吸い込まれるまでに十分に加熱される。そのため、燃料入口２０から加熱室１７に流入した燃料が十分に加熱されることないまま燃料出口４１に直接吸い込まれることを防ぐことができる。

【0028】

（５）本実施形態では、グロープラグ３０は、低温燃料空間２１よりも重力方向上側に設けられる。
これにより、燃料加熱装置５は、高温燃料空間２２の燃料を加熱し、加熱室１７の全ての燃料を加熱することがないので、内燃機関の始動時間を短くすることができる。

【0029】

（６）本実施形態では、燃料入口２０は、燃料が供給される燃料レール本体４の有する孔９に連通可能であり、燃料管４０は、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタ２に接続可能である。
燃料レール本体４に供給される燃料圧力と、インジェクタ２の噴孔から噴射される燃料圧力との差圧により、加熱室１７の燃料を燃料出口４１へ吸い込ませることができる。

【0030】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７に示す。以下、複数の実施形態において上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、ハウジング１０は、第２側壁１２と下壁１６に接続する第１案内部２３を有する。第１案内部２３は、第２側壁１２から燃料管４０に向かって平面状に延びている。第１案内部２３は、第２側壁１２とグロープラグ３０との間を流れる燃料を燃料出口４１に案内する。

【0031】

すなわち、矢印Ｈに示すように、第２側壁１２とグロープラグ３０との間を流れる燃料は、第１案内部２３に沿って燃料出口４１に案内される。そのため、燃料管４０の燃料出口４１よりも下壁側を通過する燃料が少なり、加熱された燃料を確実に燃料出口４１に吸い込ませることが可能になる。また、低圧燃料空間の燃料が燃料出口４１に吸い込まれることを抑制することができる。その結果、燃料加熱装置７は、内燃機関の始動時間を短くすることができる。
なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、下壁１６の外面は、インジェクタ２の軸に対し垂直である。そのため、下壁１６の外面に接続カップ６を溶接などにより液密に固定することが可能である。

【0032】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図８に示す。第３実施形態では、ハウジング１０の第１案内部２４は、加熱室１７から外側へ凹む曲面状に形成されている。そのため、加熱室１７を流れる燃料の流体抵抗が小さくなり、加熱室１７の燃料を燃料出口４１に速やかに流すことが可能になる。
第３実施形態においても、燃料入口２０から加熱室１７に流入し、第２側壁１２に衝突した後、第２側壁１２とグロープラグ３０との間を上壁側から下壁側へ向かって流れる燃料は、第１案内部２４に沿って燃料出口４１に案内される。
また、第３実施形態のハウジング１０の容積は、第２実施形態のハウジング１０の容積よりも大きい。したがって、燃料加熱装置８は、燃圧脈動を抑制すると共に、ハウジング１０の体格を小さくすることができる。

【0033】

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図９に示す。第４実施形態では、ハウジング１０は、上壁１５と第２側壁１２に接続する第２案内部２５を有する。第２案内部２５は、上壁１５とグロープラグ３０との間を流れる燃料を第２側壁１２とグロープラグ３０との間へ向けて案内する。すなわち、矢印Ｉに示すように、上壁１５と第２側壁１２との間を流れる燃料は、第２案内部２５に沿って、第２側壁１２とグロープラグ３０との間へ案内される。その燃料は、矢印Ｈに示すように、第１案内部２３に沿って燃料出口４１に案内される。

【0034】

第４実施形態では、加熱室１７の容積が小さくなるので、プレヒート時に、加熱室１７の燃料を加熱する時間が短くなる。また、グロープラグ３０から遠い位置にある空間が減少するので、加熱室１７の燃料を十分に加熱することができる。
さらに、第４実施形態では、燃料入口２０から燃料出口４１へ流れる燃料の流体抵抗が小さくなる。そのため、その燃料の流れにより、高温燃料空間２２の燃料は、速やかに燃料出口４１に吸い込まれる。したがって、燃料加熱装置５は、十分に加熱された燃料を燃料出口４１へ流すことができる。その結果、燃料加熱装置５は、イグニッションキーをオンしてから内燃機関が始動するまでの時間を短くすることができる。

【0035】

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１０に示す。第５実施形態では、ハウジング１０の第２案内部２６は、加熱室１７から外側へ凹む曲面状に形成されている。そのため、加熱室１７を流れる燃料の流体抵抗が小さくなり、燃料入口２０から燃料出口４１へ燃料を速やかに流すことが可能になる。
なお、上述した第４実施形態及び第５実施形態において、第１案内部２３、２４を廃止した構成とすることも可能である。

【0036】

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１１に示す。第６実施形態では、ハウジング１０は、第１側壁１１と下壁１６との接続部が重力方向下側へ凹むことにより、加熱室１７の重力方向下側に容積室４２を有する。つまり、第６実施形態では、低温燃料空間２１は容積室４２を含むものであり、低温燃料空間２１の容積は容積室４２により増大している。これにより、プレヒート時に、グロープラグ３０によって加熱された燃料が重力方向へ移動して高温燃料空間２２に充満すると、加熱されていない燃料は重力方向下側へ移動して低温燃料空間２１に滞留する。このとき、温度の低い燃料ほど、容積室４２の下方に滞留する。
その状態で、インジェクタ２から燃料噴射が行われると、燃料入口２０からグロープラグ３０の周囲を通り燃料出口４１に向かう燃料流れにより、高温燃料空間２２の燃料は、燃料出口４１に吸い込まれる。その際、容積室４２の燃料は、燃料入口２０から燃料出口４１に向かう燃料流れの影響を受けにくい。したがって、低温燃料空間２１に滞留した燃料は、燃料出口４１に吸い込まれることが抑制される。

【0037】

第６実施形態では、ハウジング１０が容積室４２を有することにより、燃料入口２０から燃料出口４１に向かう燃料流れによって加熱されていない燃料が燃料出口４１に吸い込まれることが抑制される。したがって、十分に加熱された燃料のみを燃料出口４１へ流すことができる。
第６実施形態では、ハウジング１０の内側の容積が容積室４２によって大きくなる。そのため、インジェクタ２の燃料噴射による燃圧脈動の低減効果を高めることができる。

【0038】

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１２から図１４に示す。第７実施形態では、ハウジング１０と燃料レール本体４が、第１プレス材６０、第２プレス材７０及び第３プレス材８０を含んで構成されている。
第１プレス材６０は、断面がＵ字形のＵ字部６１と、そのＵ字部６１の一方の側から平面状に延びる第１平面部６２と、その第１平面部６２のＵ字部６１とは反対側に設けられた第１フランジ６３とを有する。
Ｕ字部６１は、上方に開口し、燃料レール本体４の下側の壁を形成する。
第１平面部６２は、ハウジング１０の下壁１６を形成する。第１プレス材６０の第１平面部６２に設けられた孔６４に接続カップ６の燃料管４０が取り付けられる。
第１フランジ６３は、第１平面部６２から下方へ曲折している。

【0039】

第２プレス材７０は、平面状の第２平面部７１と、その第２平面部７１の幅方向左右に設けられた第２フランジ７２及び第３フランジ７３を有する。
第２プレス材７０は、第１プレス材６０の上に被さり、燃料レール本体４の上側の壁を形成する。第２プレス材７０の第２フランジ７２は、第１プレス材６０のＵ字部６１の外側に重なり、第２プレス材７０の第３フランジ７３は、第１プレス材６０の第１フランジ６３に重なる。第２プレス材７０と第１プレス材６０により、蓄圧室５０が形成される。
第２プレス材７０は、板厚方向に通じる連通孔７４を有する。この連通孔７４は、燃料レール本体４の蓄圧室５０と後述する加熱予備室５１とを連通する。

【0040】

第２平面部７１の一部を切り欠いた箇所を折り曲げ加工することにより、仕切部７５が形成される。仕切部７５は、第２プレス材７０の第２平面部７１からハウジング１０の上壁１５へ向けて延び、ハウジング１０の第１側壁１１を形成する。
第３プレス材８０は、箱型に形成された箱部８１と、その箱部８１の開口部の周囲に設けられた第４フランジ８４、第５フランジ８５、第６フランジ８６及び第７フランジ８７を有し、第２プレス材７０の上に被さる。第３プレス材８０の箱部８１は、ハウジング１０の第２側壁１２、第３側壁１３、第４側壁１４、及び上壁１５を形成する。また、第３プレス材８０の箱部８１の内側に、加熱室１７と加熱予備室５１が形成される。
第３プレス材８０の第４フランジ８４は第２プレス材７０の第２フランジ７２に重なり、第３プレス材８０の第５フランジ８５は第２プレス材７０の第３フランジ７３に重なる。第３プレス材８０の第６フランジ８６と第７フランジ８７は、第２プレス材７０の第２平面部７１に重なる。

【0041】

上述した第１プレス材６０、第２プレス材７０及び第３プレス材８０は、例えばろう付けによる工法で接合される。
この工法の場合、第１プレス材６０と第２プレス材７０と第３プレス材８０を順に重ね、図示しない炉に入れて加熱し、各プレス材６０、７０、８０の隙間にろう材を流し込み、接合する。これにより、ハウジング１０と燃料レール本体４が形成される。

【0042】

第７実施形態の燃料レールは、燃料レール本体４の蓄圧室５０とハウジング１０の加熱室１７との間に加熱予備室５１を有する。蓄圧室５０から連通孔７４を通り加熱予備室５１に流入した燃料は、仕切部７５と上壁１５との間に形成された燃料入口２０から加熱室１７に流入し、グロープラグ３０の周囲を流れた後、燃料出口４１に吸い込まれる。なお、図１２では、燃料入口２０を概念的に破線で示している。

【0043】

第７実施形態の燃料レールは、次の作用効果を奏する。
（１）第７実施形態では、ハウジング１０と燃料レール本体４が、３枚のプレス材６０、７０、８０から形成されるので、製造上のコストを低減することができる。
（２）第７実施形態では、第１プレス材６０と第２プレス材７０と第３プレス材８０の組付け方向が一方向になるので、組付けが容易になると共に、組付け時に生じる製造上の公差を小さくすることができる。
（３）第７実施形態では、仕切部７５は、第２プレス材７０と一体で形成される。これにより、部品点数を少なくし、製造コストを低減することができる。
（４）第７実施形態では、加熱室１７と蓄圧室５０との間に加熱予備室５１を有するので、インジェクタ２の燃料噴射による燃料の圧力脈動を低減することができる。また、加熱室１７の容積を小さくし、プレヒート時の加熱時間を短くすることができる。

【0044】

（他の実施形態）
上述した実施形態では、エタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を使用する内燃機関に用いる燃料加熱装置について説明した。これに対し、他の実施形態では、燃料加熱装置は、ガソリンまたは軽油を使用する内燃機関に用いてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

【符号の説明】

【0045】

５，７，８ ・・・燃料加熱装置
１０ ・・・ハウジング
１１ ・・・第１側壁
１２ ・・・第２側壁
１７ ・・・加熱室
１９ ・・・接続部
２０ ・・・燃料入口
３０ ・・・グロープラグ（加熱手段）
４０ ・・・燃料管
４１ ・・・燃料出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】