(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気／燃料の混合物を受け取り、加熱された排気を生成する内燃エンジンであって、前記内燃エンジンは、第１の加熱された排気の経路及び第２の加熱された排気の経路をそれぞれ提供する、第１及び第２のエキゾーストマニホールドを有する、前記内燃エンジンと、
外気を受け取り、前記内燃エンジンにより受け取られる前記空気／燃料の混合物を提供する燃料デバイスと、
前記内燃エンジンからの前記加熱された排気及び冷たい外気を受け取り、熱エネルギーを前記加熱された排気から前記冷たい外気へと移動させ、前記外気を前記燃料デバイスに提供し、提供される前記外気が前記熱エネルギーを受け取る前記冷たい外気であり、
前記燃料デバイスへ提供される前記外気に対応する第１の空気の経路であって、前記第１の空気の経路は熱交換器の第１の側面から、前記熱交換器の対向する第２の側面への直線路を含む、第１の空気の経路と、
前記第１の加熱された排気の経路に対応する第２の空気の経路と、
前記第２の加熱された排気の経路に対応する第３の空気の経路と、
前記第１の空気の経路及び前記第２の空気の経路の間に配置される第１のセパレータと、
前記第１の空気の経路及び前記第３の空気の経路の間に配置される第２のセパレータと、
前記第２の空気の経路及び前記第３の空気の経路の間に配置される第３のセパレータと、を有し、前記第３のセパレータの熱伝導性が前記第１のセパレータ又は前記第２のセパレータの熱伝導性より低い、熱交換器と、
前記第１の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する、前記熱交換器に連結される複数の端部キャップの第１のセットと、
前記第２の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する前記熱交換器に連結される複数の端部キャップの第２のセットと、
前記第３の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する前記熱交換器に連結される複数の端部キャップの第３のセットと、を備え、
前記第２の空気の経路の前記取り入れ口及び前記排出口は前記第３のセパレータの上面の上方にあり、前記第３の空気の経路の前記取り入れ口及び前記排出口が前記第３のセパレータの底面の下方にあるよう、前記第３のセパレータが配置され、
前記第２の空気の経路及び前記第３の空気の経路は独立しており、前記熱交換器を通じて排気口へと同一の方向を向き、
前記第１の空気の経路が第１の軸を定義し、
前記第２の空気の経路が前記第１の軸に直交する第２の軸を定義し、
前記第３の空気の経路が前記第２の軸から離間され前記第２の軸に平行な第３の軸を定義し、
前記第１のセパレータが前記第３のセパレータの上に配置され、前記第３のセパレータが前記第２のセパレータの上に配置される、燃料システム。
【請求項２】
前記熱交換器が、独立した３つの空気の経路を有する、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項３】
独立した３つの空気の経路をそれぞれ流れる複数のガスが混合しない、請求項１または２に記載の燃料システム。
【請求項４】
前記第１の空気の経路、前記第２の空気の経路、及び、前記第３の空気の経路は独立している、請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項５】
前記第１の空気の経路及び前記第２の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項６】
前記第１の空気の経路及び前記第３の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、請求項５に記載の燃料システム。
【請求項７】
加熱された排気を前記熱交換器に選択的に経路選択する、１又は複数のバイパスバルブを更に備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項８】
前記燃料デバイスは燃料を熱分解する動作が可能である、請求項１から７のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項９】
前記第２の空気の経路及び前記第３の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、請求項１から８のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１０】
前記複数の端部キャップの第１のセット、前記複数の端部キャップの第２のセット及び前記複数の端部キャップの第３のセットが、それぞれ前記熱交換器に溶接される、請求項１から９のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１１】
前記第３のセパレータはプレート形状である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１２】
前記熱交換器は、前記第１のセパレータを含む、前記第１の空気の経路及び前記第２の空気の経路に対応する第１の部分を有し、
前記熱交換器は、前記第２のセパレータを含む、前記第１の空気の経路及び前記第３の空気の経路に対応する第２の部分を有し
前記第３のセパレータは、前記熱交換器の前記第１の部分及び前記第２の部分の間に溶接される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１３】
前記第３のセパレータはプレート形状である、請求項１２に記載の燃料システム。
【請求項１４】
前記第３のセパレータは、前記第１のセパレータ又は前記第２のセパレータより厚く、前記第１のセパレータ、前記第２のセパレータ、及び第３のセパレータが同じ材料を含む、請求項１から１３のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１５】
前記第３のセパレータは、前記第１のセパレータ又は前記第２のセパレータとは異なる材料を含む、請求項１から１４のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１６】
前記第１のセパレータ及び前記第２のセパレータは第１のタイプのアルミニウムを有し、前記第３のセパレータは第２のタイプのアルミニウムを有する、請求項１５に記載の燃料システム。
【請求項１７】
前記第１のタイプのアルミニウムは６０６１アルミニウムであり、前記第２のタイプのアルミニウムは７０７５アルミニウムである、請求項１６に記載の燃料システム。
【請求項１８】
前記第３のセパレータは炭素鋼、ステンレス鋼、及びセラミックから成る群から選択される材料を含む、請求項１７に記載の燃料システム。
【請求項１９】
前記第１のセパレータ及び前記第２のセパレータはアルミニウムを含む、請求項１８に記載の燃料システム。
【請求項２０】
それぞれ前記複数の端部キャップの第１のセット、前記複数の端部キャップの第２のセット、及び前記複数の端部キャップの第３のセットの各々に連結されるＶクランプアセンブリのペアを更に備える、請求項１から１９のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項２１】
空気／燃料の混合物を受け取り、加熱された排気を生成する内燃エンジンであって、前記内燃エンジンは、第１の加熱された排気の経路及び第２の加熱された排気の経路をそれぞれ提供する、第１及び第２のエキゾーストマニホールドを有する、前記内燃エンジンと、
外気を受け取り、前記内燃エンジンにより受け取られる前記空気／燃料の混合物を提供する燃料デバイスと、
前記内燃エンジンからの前記加熱された排気及び冷たい外気を受け取り、熱エネルギーを前記加熱された排気から前記冷たい外気へと移動させ、前記外気を前記燃料デバイスに提供し、提供される前記外気が前記熱エネルギーを受け取る前記冷たい外気である、第１の熱交換器であって、
前記燃料デバイスへ提供される前記外気に対応する第１の空気の経路であって、前記第１の空気の経路は前記第１の熱交換器の第１の側面から、前記第１の熱交換器の対向する第２の側面への直線路を含む、第１の空気の経路と、
前記第１の加熱された排気の経路に対応する第２の空気の経路と、
前記第１の空気の経路及び前記第２の空気の経路の間に配置される第１のセパレータと、を有する第１の熱交換器と、
前記内燃エンジンからの前記加熱された排気及び前記冷たい外気を受け取り、熱エネルギーを前記加熱された排気から前記冷たい外気へと移動させ、前記外気を前記燃料デバイスに提供し、提供される前記外気が前記熱エネルギーを受け取る前記冷たい外気である、第２の熱交換器であって、
前記燃料デバイスへ提供される前記外気に対応する、前記第２の熱交換器に設けられた前記第１の空気の経路であって、前記第１の空気の経路は前記第２の熱交換器の第１の側面から、前記第２の熱交換器の対向する第２の側面への直線路を含む、前記第１の空気の経路と、
前記第２の加熱された排気の経路に対応する第３の空気の経路と、
前記第１の空気の経路及び前記第３の空気の経路の間に配置される第２のセパレータと、を有する第２の熱交換器と、
前記第１の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する、前記第１の熱交換器に連結される複数の端部キャップの第１のセットと、
前記第２の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する前記第１の熱交換器に連結される複数の端部キャップの第２のセットと、
前記第３の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する前記第２の熱交換器に連結される複数の端部キャップの第３のセットと、
前記第１の空気の経路に対応する取り入れ口及び排出口を有する、前記第２の熱交換器に連結される複数の端部キャップの第４のセットと、
を備え、
前記第２の空気の経路及び前記第３の空気の経路は独立しており、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器を通じて排気口へと同一の方向を向く、燃料システム。
【請求項２２】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、前記外気の流れに関して、直列に配置される、請求項２１に記載の燃料システム。
【請求項２３】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、複数のシリンダ排気出力ポートと、２又はより多い複数のシリンダからの排気流を組み合わせるコレクタとの間に、それぞれ配置される、請求項２１または２２に記載の燃料システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複数の自動車におけるもののような複数の内燃エンジンについての複数の燃料システムは、通常、熱を取り除くように設計される。これは、一般的に、より冷たい空気がより高密度であり、これにより燃料の密度を増大させ、より大きな出力を生成することを可能とすることが認められるためである。
【０００２】
また、燃料は、熱分解され得る。この手法では、燃料は加熱される。しかしながら、過去の複数の手法では、燃料を加熱するために、非効率的な複数のヒータを必要とし、商業上実用的な実装の利用ができない。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の一実施形態による燃料システムは、概して、内燃エンジン、燃料デバイス及び熱交換器を備える。燃料デバイスは、燃料供給部に連結され、燃料を受け取り、更に、外気取り入れ口に連結され、そこから外気を受け取る。また、燃料デバイスは、内燃エンジンに連結され、空気／燃料の混合物をエンジンに提供し、この結果として、加熱された排気を生成する。熱交換器は、内燃エンジンに連結され、そこから加熱された排気を受け取り、加熱された排気から、燃料デバイスまでの途中で熱交換器を通過する冷たい外気へ熱エネルギーを移動する。
【０００４】
本開示の他の実施形態において、熱交換器は、第１の部分、第２の部分、第１のセパレータ、第２のセパレータ、及び第３のセパレータを有する。第１の部分は、熱エネルギーを第２の空気流から第１の空気流へ移動し、一方、第２の部分は熱エネルギーを第３の空気流から第１の空気流へ移動する。第１のセパレータは、第１の空気の経路と、第２の空気の経路との間に配置されるのに対し、第２のセパレータが第１の空気の経路と、第３の空気の経路との間に配置される。第３のセパレータが、第２の空気の経路と第３の空気の経路との間に配置される。第３のセパレータの熱伝導性は、第１または第２のセパレータの熱伝導性より低い。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
複数の実施形態が、添付の複数の図において例として図示され、同一の参照番号は、類似の部材を示す。
【０００６】
【図１】例示の燃料システムのブロック図である。
【０００７】
【図２】例示の燃料システムのブロック図である。
【０００８】
【図３】例示の燃料システムのブロック図である。
【０００９】
【図４】例示の燃料システムのブロック図である。
【００１０】
【図５】例示の熱交換器の斜視図である。
【００１１】
【図６Ａ】例示の熱交換器の断面図である。
【図６Ｂ】例示の熱交換器の断面図である。
【００１２】
【図７Ａ】例示の熱交換器の斜視図である。
【図７Ｂ】例示の熱交換器の斜視図である。
【図７Ｃ】例示の熱交換器の斜視図である。
【図７Ｄ】例示の熱交換器の斜視図である。
【図７Ｅ】例示の熱交換器の斜視図である。
【図７Ｆ】例示の熱交換器の斜視図である。
【００１３】
【図８】例示の熱交換器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
自動車燃料としての複数の炭化水素は、複数の有機分子錯体をより単純な複数の分子へと還元すべく、分解され得る。これらのより単純な複数の分子により内燃エンジンに動力を供給することは、燃焼効率の増加につながり得る。燃料を分解するための１つの手法として、燃料を高温下にさらす方法があり、これは熱分解と呼ばれ得る。少なくとも部分的には、熱分解を提供するのに必要な複数の温度を達成することが困難であることから、熱分解は、複数の内燃エンジンに広く使用されていない。燃料を加熱するときに使用されるエネルギーは、効率性の正味の増加を提供する性能の複数のゲインより小さくしなければならない。
【００１５】
図１は、本開示の一実施形態による例示の燃料システムのブロック図を図示する。燃料システム１０は、取り入れ管、又は、様々なタイプの複数の空気フィルタのうちの１つであり得る、外気取り入れ口１２を備える。一般的に周囲の環境から取られる空気を指す、冷たい外気は、冷たい外気の経路１４を介して、熱交換器１６へ進む。熱交換器１６は、入ってくる外気の経路１４を加熱し、加熱された外気を、加熱された外気の経路１８へ提供し、これは、順に燃料デバイス２０へ提供される。一実施形態において、燃料デバイス２０は、米国特許第７，５１０，１７１号に記載された燃料デバイスと類似であり得、これは参照により、本明細書に組み込まれる。燃料デバイス２０は、燃料供給部２４に連結された１又は複数の燃料インジェクタ２２を介して、燃料を受け取る。これによって、燃料デバイス２０は、加熱された空気／燃料の混合物を、加熱された空気／燃料の混合物の経路２６に沿って、スロットル本体２８へ送る。スロットル本体２８は、空気／燃料の混合物の経路２６の終端部に、エンジン３０に隣接して配置され得る。加熱された空気／燃料の混合物の経路２６の空気は、熱分解された燃料を含み得る。スロットル本体２８は、加熱された空気／燃料の混合物をエンジン３０に燃焼空気として提供する。エンジン３０は、排気を放出し、これは、それぞれエキゾーストマニホールド３２ａ及び３２ｂを通じ、排気経路３４ａおよび３４ｂを介して、熱交換器１６へ進む。排気は熱エネルギーを熱交換器１６へ提供し、これによって、冷たい外気の経路１４を加熱する。それから、排気は、排気口３６ａ及び３６ｂを介して出て行く。燃料システム１０の例示的な複数の用途は、複数の自動車及び航空機を含む。
【００１６】
図２は、本開示による例示の燃料システム１００のブロック図を図示し、これは、燃料システム１０に関して記載されたものと類似する幾つかのコンポーネントを備えてよい。それらの類似の複数のコンポーネントは、図１の実施形態と共通の番号を共有し、これらの記載は簡潔性のために省略されている。燃料システム１００は、バイパスバルブ３８、４４ａ及び４４ｂを備える。バイパスバルブ３８は、外気の経路１４ａに沿って外気を、冷たい外気の吸気経路１４ｂに沿って冷たい外気を提供すべく、外気の経路１４を分割する。これによって、バイパスバルブ３８は、外気の経路１４からの冷たい外気が、冷たい外気の吸気経路１４ｂを介してスロットル本体２８へ提供されることを可能とする。そのような配置は、吸気温度、及び／又は、スロットル本体２８に供給される空気／燃料の混合のより精密な制御を可能とする。バイパスバルブ４４ａ及び４４ｂ（例えば、複数の排気バルブ）は、それぞれ排気経路３４ａ及び３４ｂを、バイパス排気経路４０ａ及び４２ａ並びにバイパス排気経路４０ｂ及び４２ｂに、それぞれ分割する。従って、バイパスバルブ４４ａ及び４４ｂは、熱交換器１６へ供給される排気の量を制御し、複数の動作温度を制御しオーバーヒート状態を防ぐべく、加熱された外気の経路１８を介して燃料デバイス２０に提供される空気の温度が制御され、及び／又は、熱交換器１６の内部温度が制御されることを可能とする。
【００１７】
図３は、本開示のさらに他の実施形態による、例示の燃料システム２００のブロック図を図示する。燃料システム２００は、燃料システム１０に関して記載されたものと類似する幾つかのコンポーネントを備える。それらの類似の複数のコンポーネントは、図１の実施形態と共通の番号を共有し、これらの記載は簡潔性のために省略されている。燃料システム２００は、熱交換器１６ａ及び１６ｂのペアを備え、これは、それぞれエキゾーストマニホールド３２ａ、及び３２ｂに対応する。外気の経路１４は、直列又は並列の熱交換器１６ａ及び１６ｂに提供され得、加熱された外気の経路１８を提供する。外気の経路１４を並列の熱交換器１６ａ及び１６ｂへ提供することは、加熱された外気の経路１８におけるより高い空気の温度を可能とし得て、複数の空気流路を提供するのに必要とされる配管を減少させ得る。
【００１８】
図４は、本開示のさらに他の実施形態による、例示の燃料システム３００のブロック図を図示する。燃料システム３００は、燃料システム１０に関して記載されたものと類似する幾つかのコンポーネントを備える。それらの類似の複数のコンポーネントは、図１の実施形態と共通の番号を共有し、これらの記載は簡潔性のために省略されている。燃料システム３００は、それぞれエキゾーストマニホールド３２ａおよび３２ｂの近くに、または、隣接して配置、あるいは、それらと統合される、熱交換器１６ａ及び１６ｂのペアを備える。エンジン３０の複数のシリンダからの排気は、排気流を組み合わせるコレクタに達する前に、熱交換器１６ａ及び１６ｂに直接提供され得る。これによって、複数のシリンダそれぞれからの排気流は、熱交換器１６ａ及び１６ｂ内で組み合わされるか、または、排気が熱交換器１６ａ及び１６ｂを通過した後に組み合わされるまで、別々にされたままであり得る。熱交換器１６ａ及び１６ｂを、エキゾーストマニホールド３２ａ及び３２ｂの近くに、または、隣接して配置、あるいは、それらと統合して提供することで、加熱された外気の経路１８を移動する空気により高い加熱をすること、並びに、より低価格、より容易な取り付け、及び、より複雑でない配管といった利点を有する、よりコンパクトな取り付けを可能とする。
【００１９】
図５及び図６Ａを参照すると、例示の熱交換器４００は、第１の空気流４０２、第２の空気流４０４、及び第３の空気流４０６を受け取り得る。幾つかの実施形態において、熱交換器４００は、熱交換器１６として使用され得る熱交換器の例である。空気流４０２、４０４、及び４０６は、互いに独立であり、複数のセパレータにより分離される。幾つかの実施形態において、空気流４０２、４０４、及び４０６は、完全に隔絶されてよく、これによってそれぞれ密封される。しかしながら、他の複数の実施形態において、例えば、製造の複数の許容誤差に起因して、又は他の複数の目的のために、空気流４０４と、空気流４０６との間に、複数の空気流間の少量の直交流が存在し得る。さらなる複数の実施形態において、第１の空気流４０２は、第２の空気流４０４及び第３の空気流れ４０６の各々から独立している結果、燃料システム１０のような燃料システムにおいて、外気の吸気と、排気との複数のガスの混合がされない。
【００２０】
空気流４０２は、それぞれセパレータ４０８及び４１０により、空気流４０４及び空気流４０６に、熱的に連結される。複数のセパレータは、起伏のある、又は波形の、アルミニウムのような熱伝導性を有する材料で提供され、複数のセパレータは、空気流が妨げられないように配向され得る。例えば、セパレータ４０８ａ及び４１０ａは、空気流４０２の方向に実質的に滑らかな複数の表面を有し得て、セパレータ４０８ｂ及び４１０ｂは、空気流４０４及び４０６の方向に実質的に滑らかな複数の表面を有し得る。
【００２１】
空気流４０４は、熱交換器４００の下側部分に対応するが、空気流４０６は熱交換器４００の上側部分に対応する。空気流４０４及び４０６は、セパレータ４１２により分離される。セパレータ４１２は、セパレータ４０８及び４１０より低い熱伝導性を有し、これによって、空気流４０４と４０６との間に熱的な絶縁を提供する。実際、セパレータ４１２について、セパレータ４０８及び４１０と比べ、同じ材料のより厚みのある部分によって、より低い熱伝導性が提供され得る。あるいは、セパレータ４０８及び４１０について使用されるものと同じ材料の異なるタイプを使用することによって、より低い熱伝導性が提供され得る。例えば、セパレータ４０８及び４１０は、標準アルミニウム合金（例えば、６０６１）で形成され得て、一方で、セパレータ４１２は、航空アルミニウム合金（例えば、７０７５）で形成され得る。また、より低い熱伝導性は、セパレータ４１２について、セパレータ４０８及び４１０と比べて、異なる材料を使用することによっても提供され得る。例えば、セパレータ４１２は、炭素鋼、ステンレス鋼、又は、セラミックで形成され得て、一方で、セパレータ４０８及び４１０はアルミニウムで形成され得る。
【００２２】
図１に示される燃料システム１０のような用途において、空気流４０２は、外気の取り入れに対応し得て、空気流４０４及び４０６は排気に対応し得る。複数の排気の温度は、極めて高いことが可能である。従って、オーバーヒートを防ぐべく、内燃エンジン内の各シリンダーバンクからの排気は、熱交換器４００を通じて別々に経路設定され得る。排気流は、連続的なものでなく、むしろ、熱い排気のひとつづきのバーストであり得る。例えば、シリンダの点火パターンは、シリンダーバンクの間で交互に入れ替わり、これにより、交互に入れ替わるパターンで空気流４０４及び４０６を介して熱交換器４００へ熱い空気の複数のバーストの列を提供する。従って、別々の空気流４０４及び４０６において排気流を熱交換器４００へ提供することは、空気流４０４及び４０６に結びついた熱交換器の複数の部分が全体的に排気にさらされないため、熱交換器がオーバーヒート状態になることを回避することを可能とさせ得る。熱交換器４００は、空気流４０２へ熱移動を提供し得るが、過熱しない。
【００２３】
図６Ｂは、代替的なセパレータ４１２ｂを有する例示の熱交換器の断面図を図示する。セパレータ４１２ｂは、空隙により提供され得る。空隙、例えば、密封された空隙は、空気流４０４と４０６との間に熱的な絶縁を提供し得る。別の例としては、セパレータ４１２ｂは、液体で提供され得て、この液体は、熱交換器４００によって被包、又は、熱交換器４００内に密封され得て、空気流４０４及び４０６の間に提供される。
【００２４】
図７Ａから図７Ｆは、熱交換器４００のような熱交換器を製造するための例示的なプロセスを図示する。図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、熱交換器ストック５００のブロックが提供され、これは２つのより小さい部分５０２及び５０４へと切り分けられ得る。代わりに、熱交換器ストック５０２及び５０４のより小さい複数の部分は直接的に提供され得る。図７Ｃを参照すると、部分５０２及び５０４の内部の複数のセパレータより高い熱伝導性を有するセパレータ５０６は、部分５０２と５０４との間に配置される。それから、熱交換器４００に類似の熱交換器を提供すべく、部分５０２及び５０４は、セパレータ５０６に溶接され得る。代わりに、セパレータ５０６は使用されなくてもよく、部分５０２及び５０４が一緒に溶接され得る。幾つかの実施形態において、部分５０４の上部プレート又は部分５０２の底部プレートは、独立した空気流、及び、部分５０２及び５０４を分離する異なる熱伝導性の領域を提供すべく、溶接され得る。複数の溶接は、別々の空気流を提供すべく、部分５０２及び５０４を分離し得て、また、熱交換器ストックの部分を密封し得る。これにより、閉じられた空隙を生成し、熱交換器ストックの他の部分と異なる熱伝導性を提供する。また、溶接材料自体がセパレータを提供し得る。別の代替手段として、セパレータ５０６のようなプレート状のセパレータよりむしろ、図７Ｄで示されるようなスペーサ５０８がセパレータとして提供され得る。さらに別の代替手段として、図７Ｅで示されるような複数の外部プレート５１０ａ−５１０ｄ（別々の複数のプレート、組み立てられたスリーブ、又は部分的に組み立てられたスリーブとして提供される）は、例えば溶接により、部分５０２及び５０４の外部に固定され得る。図７Ｆは図７Ｅの分解斜視図のように組み立てられた熱交換器を図示する。
【００２５】
図８を参照すると、端部キャップ６０２、６０４及び６０６、例えば、溶接により、熱交換器４００のような熱交換器に固定され得る。端部キャップ６０２は、空気流４０２に対応し得て、端部キャップ６０４は、空気流れ４０４に対応し得て、端部キャップ６０６は空気流４０６に対応し得る。内燃エンジンについての排気システム内の接続を容易にするために、端部キャップ６０２、６０４、及び６０６が、それぞれフランジアセンブリ６０８、６１０、及び６１２を含み得る。幾つかの実施形態において、フランジアセンブリ６０８、６１０及び６１２は２インチ（５．０８ｃｍ）のＶクランプアセンブリであり得て、端部キャップ６０２、６０４、及び６０６に溶接され得る。
【００２６】
開示された複数の原理による様々な実施形態が上に説明されたが、例として提示されているだけであり、限定するものでないことが理解されるべきである。例えば、スロットル本体２８は、エンジン３０に隣接しているように図示されるが、スロットル本体は、図１及び図２の実施形態における熱交換器１６の前方、及び、図３及び図４の実施形態における熱交換器１６ａ及び１６ｂの前方のように、燃料システム内の他の箇所に配置され得るものと理解されるであろう。従って、発明の広がり及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきでなく、特許請求の範囲によってのみ定義されるべきであり、それらの均等物が本開示から生じる。さらに、上述の複数の利点及び特徴は、説明された複数の実施形態において提供されるが、そのように生じた特許請求の範囲の用途を、上述の複数の利点のいずれか又は全てを達成するプロセス及び構造に限定してはならない。
【００２７】
さらに、本明細書における複数のセクションの見出しは、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．１．７７による複数の提案との一貫性を目的として提供され、又は、そうでなければ、構造化した手がかりを提供すべく提供される。これらの複数の見出しは、本開示から生じ得るいずれかの請求項に記載される発明を限定又は特徴化するものではない。具体的に、例としては、「背景技術」の記載は、本開示において、その技術が任意の発明についての従来技術であることを認めていることと解釈されるべきではない。「発明の概要」は、生じた特許請求の範囲に記載された発明を特徴付けるものであると考えられるべきではない。さらに、本開示において、単数形での発明の言及はいずれも、本開示にたった１つの新規性のポイントがあることを主張するために使用されるべきではない。複数の発明が、本開示から生じる複数の請求項の範囲により記載されてよく、従って、そのような複数の請求項は、これによりそれらが保護される（複数の）発明、及び、それらの均等物を定義する。
全ての複数の例において、そのような特許請求の範囲は、本開示に照らして真価によって考慮されることになっているが、本明細書で説明される見出しにより制約されるべきではない。
（項目１）
空気／燃料の混合物を受け取り、加熱された排気を生成する内燃エンジンと、
外気を受け取り、上記内燃エンジンにより受け取られる上記空気／燃料の混合物を提供する燃料デバイスと、
上記内燃エンジンからの上記加熱された排気及び冷たい外気を受け取り、熱エネルギーを上記加熱された排気から上記冷たい外気へと移動させ、上記外気を上記燃料デバイスに提供する熱交換器とを備え、提供される上記外気が上記熱エネルギーを受け取った上記冷たい外気である、燃料システム。
（項目２）
上記熱交換器が、独立した２つの空気の経路を有する、項目１に記載の燃料システム。
（項目３）
上記独立した複数の空気の経路をそれぞれ流れる複数のガスが混合しない、項目２に記載の燃料システム。
（項目４）
上記熱交換器が３つの空気の経路を有する項目２に記載の燃料システム。
（項目５）
第１の空気の経路が上記燃料デバイスへ提供される上記外気に対応し、第２の空気の経路が第１の加熱された排気の経路に対応し、第３の空気の経路が第２の加熱された排気の経路に対応する、項目４に記載の燃料システム。
（項目６）
上記３つの空気の経路が独立している、項目５に記載の燃料システム。
（項目７）
上記第１の空気の経路及び上記第２の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、項目５に記載の燃料システム。
（項目８）
上記第１の空気の経路及び上記第３の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、項目７に記載の燃料システム。
（項目９）
上記熱交換器が、上記第１の空気の経路と上記第２の空気の経路との間に第１のセパレータと、上記第１の空気の経路と上記第３の空気の経路との間に第２のセパレータと、上記第２の空気の経路と上記第３の空気の経路との間に第３のセパレータとを有し、
上記第３のセパレータの熱伝導性が、上記第１のセパレータ又は上記第２のセパレータの熱伝導性より低い、項目５に記載の燃料システム。
（項目１０）
上記内燃エンジンからの上記加熱された排気、及び冷たい外気を受け取り、熱エネルギーを上記加熱された排気から上記冷たい外気へ移動させ、上記外気を上記燃料デバイスに提供する第２の熱交換器を更に備え、提供される上記外気が上記熱エネルギーを受け取った上記冷たい外気である、項目１に記載の燃料システム。
（項目１１）
第１の上記熱交換器及び上記第２の熱交換器が、上記外気の流れに関して、直列に配置される、項目１０に記載の燃料システム。
（項目１２）
第１の上記熱交換器及び第２の上記熱交換器が、複数のシリンダ排気出力ポートと、２又は２より多いシリンダからの排気流を組み合わせるコレクタとの間に、それぞれ配置される、項目１０に記載の燃料システム。
（項目１３）
加熱された排気を上記熱交換器に選択的に経路設定する、１又は複数のバイパスバルブを更に備える、項目１に記載の燃料システム。
（項目１４）
熱エネルギーを第２の空気流から第１の空気流へ移動する第１の部分と、
熱エネルギーを第３の空気流から上記第１の空気流へ移動する第２の部分と、
上記第１の空気の経路と上記第２の空気の経路との間に配置される第１のセパレータと、
上記第１の空気の経路と上記第３の空気の経路との間に配置される第２のセパレータと、
上記第２の空気の経路と上記第３の空気の経路との間に配置される第３のセパレータとを有し、
上記第３のセパレータの熱伝導性が上記第１のセパレータ又は上記第２のセパレータの熱伝導性より低い、熱交換器。
（項目１５）
上記第１の空気の経路、上記第２の空気の経路、及び上記第３の空気の経路が独立である、項目１４に記載の熱交換器。
（項目１６）
上記第１の空気の経路及び上記第２の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、項目１４に記載の熱交換器。
（項目１７）
上記第１の空気の経路及び上記第３の空気の経路を流れる複数のガスが混合しない、項目１４に記載の熱交換器。
（項目１８）
上記第３のセパレータが、空気の間隙により提供される、項目１４に記載の熱交換器。
（項目１９）
上記第３のセパレータが溶接により提供される、項目１４に記載の熱交換器。
（項目２０）
上記第１の空気流が、内燃エンジンの吸気経路に連結され、
上記第２の空気流及び上記第３の空気流がそれぞれ上記内燃エンジンにより提供される排気に連結される、項目１４に記載の熱交換器。
（項目２１）
それぞれ上記第１の空気流、上記第２の空気流、及び上記第３の空気流の各々に結び付けられるＶクランプアセンブリのペアを更に備える、項目１４に記載の熱交換器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８】
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