JPH05157014A - ディーゼル機関の気泡排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はディーゼル機関の燃料供給系におい
て燃料フィルタより下流側において燃料中の気泡を分離
除去する気泡排出装置を提供することを目的とする。 【構成】 気泡排出装置１は、燃料フィルタ３と燃料噴
射ポンプ４との間の燃料供給路内に設けられ燃料中の気
泡を捕捉する気泡分離膜１５と、気泡分離膜の上方に形
成される上チャンバ１２と、内部にベンチュリ部２０を
有するリターン通路１６と、上チャンバ１２とリターン
通路１６とを連通する連通路１９とを有する。気泡分離
膜１５によって捕捉された気泡は上昇し、ベンチュリ部
２０に発生した負圧によってリターン通路１６に吸い出
され、燃料タンク２に戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の燃料
供給系に使用される気泡排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディーゼル機関の燃料供給系に
は、燃料タンクから燃料噴射ノズルまでの間に、燃料フ
ィルタと燃料噴射ポンプとが順に設けられており、他方
燃料噴射ノズルや燃料噴射ポンプからの余剰燃料は、そ
のままリターン通路を介して燃料タンクへと戻されるよ
うになっている。

【０００３】ところで、このようにして燃料供給系を流
れる燃料中には気泡（空気）を多く含んでいることがあ
り、これがそのまま燃料噴射ポンプ内に流入すると、燃
料噴射量の噴射特性などが変化して、機関としては運転
不調に陥る原因ともなる。

【０００４】そしてこのような問題に対処するべく、実
開昭６３−１６４５５８号公報には、燃料フィルタの上
部をリターン通路の一部が通るように一体化させ、燃料
フィルタの上部からこのリターン通路に対して空気を排
出するようにした、自動エア抜き燃料配管装置が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料噴射ポ
ンプから各燃料噴射ノズルへと燃料を分配するようにし
た、所謂分配型燃料噴射ポンプを有する燃料供給系にお
いては、ポンプ内の圧力を高めるために燃料フィードポ
ンプが燃料噴射ポンプに内蔵されたり、或は燃料フィル
タと燃料噴射ポンプの間に燃料フィードポンプを設けた
りする場合があり、このように燃料フィルタより下流側
の燃料供給路途中に燃料フィードポンプを配置するよう
な場合、フィルタ下流側の燃料供給路はフィードポンプ
の吸引によって負圧となり、燃料中に気泡が発生し易い
状況となってしまう。

【０００６】このような場合、仮に上記装置を以て燃料
フィルタの上部で空気を抜くようにしても、その後に発
生した気泡に対しては有効とならず、そのまま気泡が燃
料噴射ポンプ内に流入する問題があり、又燃料フィルタ
内部においてもその圧力はポンプの吸引によってリター
ン通路内部の圧力よりも低くなるため気泡を排出しにく
いという問題がある。

【０００７】本発明はかかる問題に鑑みなされるもので
あって、ディーゼル機関において、燃料フィードポンプ
などによって燃料供給が負圧となっても供給燃料中より
気泡を除去できる装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、燃料タンクから燃料噴射のノズル
での燃料供給系に、燃料フィルタ、燃料噴射ポンプを順
に配すると共に、燃料噴射ノズル又は燃料噴射ポンプか
らの余剰燃料を燃料タンクに戻すようにしたディーゼル
機関の供給燃料より気泡を除去する装置であって、燃料
フィルタと燃料噴射ポンプとの間に設けられ燃料中の気
泡を捕捉する気泡分離膜と、該気泡分離膜の上方に形成
される空間と、その内部にベンチュリ部を有して上記余
剰燃料を通すリターン通路と、上記空間と該ベンチュリ
部とを連通する連通路とを有する気泡排出装置が提供さ
れる。

【０００９】

【作用】気泡分離膜によって捕捉された気泡は、その上
方に形成される空間から、ベンチュリ部に発生した負圧
によって吸い出され、リターン通路に流入し、燃料タン
クに戻される。

【００１０】

【実施例】図面を参照して本発明の実施例を説明する。
本発明による気泡排出装置を装備した燃料供給系の概略
構成を示す図１に関し、１は気泡排出装置、２は燃料タ
ンク、３は燃料フィルタ、４は燃料フィードポンプ（図
示せず）を内蔵した燃料噴射ポンプ、５は燃料噴射ノズ
ルを夫々示している。

【００１１】燃料噴射ノズル５への燃料供給経路に関
し、まずインタンク・フィルタ６及び吸引管７を介して
燃料タンク２より吸い上げられた燃料は、燃料供給路８
内を矢印方向に流れ、燃料フィルタ３及び本発明なる気
泡排出装置１を経由した後、燃料噴射ポンプ４に供給さ
れ、ここから各燃料噴射ノズル５（図では１つのみ示
す）に圧送されることになる。

【００１２】又、このようにして燃料噴射ノズル５から
噴射されなかったノズル内余剰燃料と、燃料噴射ポンプ
内余剰燃料は、図中矢印で示すようにリターン通路９を
通って気泡排出装置１を経由し、最終的には燃料タンク
２に戻されることになる。尚、図中２点鎖線で示した燃
料通路は、本装置１を装着しない従来の燃料供給系の構
造を示している。

【００１３】次に図２を参照して上述した気泡排出装置
１の構造並びにその作用を説明する。

【００１４】装置断面を示す図２に関し、装置は上ケー
シング１０と下ケーシング１１とから構成されている。
上ケーシング１０及び下ケーシング１１の夫々の内部に
は、燃料フィルタ３から供給された燃料の溜まり部を構
成する上チャンバ（空間）１２と下チャンバ１３が形成
され、これらチャンバ間には燃料入口管１４を介して装
置内部に供給された燃料中の気泡を捕捉するため、無数
の孔をその全面に有する網状（ネット状）の気泡分離膜
１５が挟持される。

【００１５】燃料入口管１４は、図１からも明らかなよ
うに燃料フィルタ３からの燃料供給路８に接続され燃料
を装置内に導くが、同様に下ケーシング１１の下方には
燃料出口管１５が挿入固定され、燃料供給路８を介して
燃料噴射ポンプ４に接続され、気泡分離膜１５を通過し
た燃料が燃料噴射ポンプ４に導かれるようになってい
る。

【００１６】上ケーシング１０に形成された上チャンバ
１２の上壁１０ａは、図示するようにペントルーフ状に
勾配がつけられており、更にその上方には、前記リター
ン通路９（図１）の一部を成し、ケーシングを横切るよ
うに余剰燃料を通すリターン通路１６が貫通しており、
この通路はその両端に挿入固定されたリターン入口管１
７及び出口管１８を介して、図１に示したリターン通路
９に接続される。

【００１７】上述した上チャンバ１２とリターン通路１
６とは、上壁１０ａのほぼ中央に上方に延びる連通路１
９によって連通しており、連通路１９はリターン通路１
６に対してほぼ垂直に交差する。そしてこの接続部近傍
のリターン通路１６と連通路１９の夫々の内部には通路
断面積を絞るベンチュリ２０とオリフィス２１とが設け
られる。

【００１８】以上のように構成された気泡排出装置１の
作動を説明する。尚、図２において、実線の矢印は装置
内燃料の流れを示し、点線矢印は燃料中に含まれる空
気、即ち気泡の流れ方向を示している。

【００１９】まず燃料フィルタ３から流れてくる気泡混
入燃料は、燃料入口管１４を介して上チャンバ１２内に
流入することになるが、その際比較的大きな気泡はその
まま上チャンバ１２の上壁１０ａの勾配に沿ってそのま
ま上方に移動することになる。

【００２０】これに対して比較的小さな気泡は、そのま
ま燃料の流れに乗って上チャンバ１２内を降下するが、
これらは気泡分離膜１５によって燃料と分離されること
になり、多数の小さな気泡は分離膜上で集合し、次第に
大きな気泡となって上方に移動することになる。

【００２１】即ち本発明によれば、気泡排出装置１内に
設けられた気泡分離膜１５の気泡分離作用によって、気
泡を除去された燃料のみが下チャンバ１３、燃料出口管
１５を通って燃料噴射ポンプ４へと供給されることにな
る。

【００２２】一方、上述したように上チャンバ１２の上
方にはリターン通路１６に開口する連通路１９が設けら
れ、更にリターン通路１６内においてこの連通路開口部
近傍、具体的には開口部よりも若干上流側には、その通
路断面積を小とするベンチュリ部２０が設けられている
ため、燃料噴射ポンプ４等からのリターン燃料はベンチ
ュリ部２０を通過する際に流速が高められ、ベンチュリ
部２０の下流側では負圧が発生する。

【００２３】この結果、連通路１９を介して上チャンバ
１２の上壁１０ａに溜まった空気はこの負圧によってリ
ターン通路１６側へと吸い出されることになり、その後
気泡入りとなったリターン燃料はリターン出口管１８よ
りリターン通路８（図１）を通って燃料タンク２へと排
出されるのである。尚、本実施例では、連通路１９内に
はオリフィス２１が設けられているが、これは連通路１
９を通る気泡や燃料の流量調節を目的として、上チャン
バ１２側から過剰な燃料流出を防止するために設けられ
ており、そのサイズは要求された燃料供給量や装置の容
量に応じて適合されるものである。

【００２４】このように本実施例によれば、図示したよ
うに極めてシンプルな構造の気泡排出装置を従来の燃料
供給系に介装することで、大幅なレイアウトの変更なし
に燃料フィルタ３からの燃料中の気泡を排除することが
可能となる。

【００２５】ところで、上述した実施例は燃料フィルタ
３と燃料噴射ポンプ４との間に気泡排出装置１を設ける
ものであるが、その装置自体を燃料フィルタ３や燃料噴
射ポンプ４それ自身に組み込むことも可能である。図３
は装置を燃料フィルタ３０の燃料出口側に一体化したも
のであって、燃料供給系全体としてのコンパクト化を図
ったものである。

【００２６】この実施例によれば、図示するように先の
気泡排出装置を構成する上ケーシング３１は、燃料フィ
ルタ３０に設けられる手動ポンプ３２のダイヤフラムカ
バー３３と一体化されており、他方下ケーシング３４は
フィルタキャップ３５と一体化され、先の実施例同様、
上ケーシング３１にはベンチュリ部を備えたリターン通
路１６′が設けられ、その下方に気泡分離膜１５′が設
けられる。

【００２７】尚、その他の構成要素に関し、３６はフィ
ルタエレメント、３７はフィルタケース、３８はダイヤ
フラムを夫々示しており、実線矢印は燃料流動方向、点
線矢印は気泡流動方向であって、その装置作用は先の実
施例と同様であるためにここではその説明を省略する。

【００２８】図４は気泡排出装置を逆に燃料噴射ポンプ
の燃料入口部に一体化した実施例であって、図３の実施
例同様、供給系全体としてのコンパクト化を図ったもの
である。しかしてその構造は、図示するように燃料噴射
ポンプ４０の入り口部に装置の上ケーシング４１を取り
付け、下ケーシング４２はポンプボディ４３に一体化し
ており、第１実施例と同様にケーシング間に気泡分離膜
１５″を配置したものである（作用は先の実施例と同様
なため省略する）。

【００２９】尚、上述した各実施例に共通して、上チャ
ンバの上壁はリターン通路との連通部に向かって勾配を
持たせてあるが、これは本装置を搭載した車両の姿勢
（傾き）のいかんに拘わらず、気泡が確実にリターン通
路に排出されることを意図して提供されたものである。

【００３０】又、本発明によれば、各実施例に共通し
て、気泡分離膜の上流側には必ず燃料フィルタが設けら
れるために、燃料はフィルタによって清浄化されてお
り、従って気泡分離膜を設けても不純物による目詰まり
は発生しにくく、フィルタ下流側はフィードポンプの吸
引作用によって負圧となっているために、その気泡も比
較的大きく分離膜で除去し易いメリットがある。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、気
泡排出装置内に設けられた気泡分離膜によって、燃料フ
ィルタより供給された燃料中の空気を燃料から分離する
ことができ、また分離された空気（気泡）は、その上方
に形成される空間の上部から、ベンチュリ部に発生した
負圧によってリターン通路に流入し、燃料タンクに戻さ
れるために燃料噴射ポンプに気泡入りの燃料が流入する
のを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による気泡排出装置を組み
込むディーゼル機関の燃料供給系を示す概略的構成図で
ある。

【図２】図１の気泡排出装置の縦断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示し、気泡排出装置と燃
料フィルタを一体化させたフィルタ断面図である。

【図４】本発明の第３実施例を示し、気泡排出装置と燃
料噴射ポンプを一体化させたポンプの部分的断面を示す
図である。

【符号の説明】

１…気泡排出装置 ２…燃料タンク ３…燃料フィルタ ４…燃料噴射ポンプ ５…燃料噴射ノズル ９，１６…リターン通路 １２…上チャンバ（空間） １５，１５′，１５″…気泡分離膜 １９…連通路 ２０…ベンチュリ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから燃料噴射ノズルまでの燃
   料供給系に、燃料フィルタ、燃料噴射ポンプを順に配す
   ると共に、燃料噴射ノズル又は燃料噴射ポンプからの余
   剰燃料を燃料タンクに戻すようにしたディーゼル機関の
   供給燃料より気泡を除去する装置であって、 燃料フィルタと燃料噴射ポンプとの間に設けられ燃料中
   の気泡を捕捉する気泡分離膜と、該気泡分離膜の上方に
   形成される空間と、その内部にベンチュリ部を有して上
   記余剰燃料を通すリターン通路と、上記空間と該ベンチ
   ュリ部とを連通する連通路とを有する気泡排出装置。