JPH0517414Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は燃料冷却システムに係り、特にエンジ
ンルーム内において高温となつたアルコール燃料
やガソリン燃料をその燃料自身を冷媒として冷却
する装置に関する。

［従来の技術］ 一般にアルコール燃料やガソリン燃料は沸点が
低く、50〜90℃以上の高温となるエンジンルーム
内においてはこれら燃料が噴射系内でベーパを発
生しやすくなる。特に、エンジンから受熱したノ
ズルリターンやポンプにより加圧されたオーバー
フローはさらに高温となつてしまう。例えば、メ
タノールは第９図に示すような蒸発温度特性を有
しており比較的低温でもベーパを発生し、このメ
タノールを気筒内噴射用燃料として用いるメタノ
ールデイーゼルエンジンにおいてメタノール燃料
がベーパを発生すると噴射ポンプによる燃料の圧
送が不可能となり、その結果エンジン運転不能と
なつてしまう。

［考案が解決しようとする問題点］ そこで、コンプレツサを用いて冷媒を循環させ
ることにより燃料を冷却させようとすると、コン
プレツサの仕事分だけ補機損失を招いてしまう。

また、アルコール改質ガスエンジンにおいて二
重管の内管内にアルコール燃料から改質されたガ
ス燃料を導き、一方内管と外管との〓間にアルコ
ール燃料を導くことによりこれらガス燃料とアル
コール燃料との間で熱交換させてガス燃料を冷却
するガスクーラが実開昭57−112070号公報に提案
されている。しかしながら、このガスクーラでは
アルコール燃料を改質装置でガス燃料に改質した
後このガス燃料を冷却するので、改質装置とガス
クーラの双方を備えなければならず装置が大型化
してしまうと共に熱効率が低く、また二重管構造
を有しているのでその保守が容易でないという問
題がある。

かくして、本考案の目的は上記従来の問題点を
解消し、噴射系内における燃料のベーパ発生を防
止してエンジンの安定運転を図ると共に小型で熱
効率の良好な燃料冷却システムを提供することに
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の燃料冷却システムは上記目的を達成す
るために、燃料タンクからインジエクシヨンポン
プへ供給される一次側燃料を二次側燃料の蒸発潜
熱を用いて冷却する熱交換器を設け、該熱交換器
で気化した二次側燃料を吸気マニホルドへ導くよ
うに構成したものである。

［作用］ このような熱交換器を設けることにより、一次
側燃料が冷却された後にインジエクシヨンポンプ
へ供給されると共に気化した二次側燃料が吸気マ
ニホルドを介してエンジンへ供給される。従つ
て、従来のように改質装置とガスクーラの双方を
備えることなく、噴射系内における燃料のベーパ
発生が防止され且つ着火安定性が向上する。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面に従つて説明
する。

第１図は本考案の第１の実施例に係る燃料冷却
システムの構成図である。燃料タンク１は燃料パ
イプによりフイルタ２を介してインジエクシヨン
ポンプ３に接続されており、フイルタ２とインジ
エクシヨンポンプ３とを連結する燃料パイプがエ
バポレータ４内を貫通している。また、インジエ
クシヨンポンプ３に接続されているノズル５はイ
ンジエクシヨンポンプ３のオーバーフロー管６と
共にレシーバ７を介して電磁ポンプ８に接続さ
れ、さらに電磁ポンプ８は膨張弁９を介してエバ
ポレータ４の胴部に接続されている。このエバポ
レータ４胴部の他端は吸気ダクト１０に連結して
いる。また、燃料タンク１とレシーバ７とは電磁
ポンプ１１を介して接続されている。

次に、本実施例の動作を説明する。

まず、燃料タンク１からフイルタ２を介してイ
ンジエクシヨンポンプ３へ燃料F₁が供給される
が、エンジンルーム内において加熱されて高温と
なる。そこで、電磁ポンプ８を駆動すると、イン
ジエクシヨンポンプ３からのオーバーフロー及び
ノズル５からのノズルリターンによる燃料F₂が
レシーバ７、膨張弁９を介してエバポレータ４の
胴部内に導かれる。この燃料F₂は自己の温度と
吸気ダクト１０の負圧によつてエバポレータ４内
で気化し、吸気マニホルド１２を介してエンジン
１３へ供給される。このようにして気化する燃料
F₂の蒸発潜熱によりエバポレータ４内を貫通し
て流れる燃料F₁が冷却され、インジエクシヨン
ポンプ３へ供給される。

なお、冷媒となる燃料F₂の過不足分を電磁ポ
ンプ１１により調整することにより、エバポレー
タ４の胴部内に一定流量の冷媒を供給することが
できる。

また、エバポレータ４としては種々の構造のも
のを用いることができる。例えば第２図ａ，ｂの
ように胴部２１の内周面上に断熱層２２を設ける
と共に貫通管２３の外周部に放射状の放熱板２４
を設けた構造、さらに第３図に示すように貫通管
２３の内周部にも放熱板３１を設けた構造でもよ
い。この他、第４図ａ，ｂのように貫通管４１を
胴部４２内で蛇行させて放熱板４３を設けた構
造、第５図ａのように燃料F₂を導入する管５１
を分岐させてこれら各分岐管５２の外周部に第５
図ｂに示す放熱フイン５３を設けると共に各分岐
管５２を内包するように冷却すべき燃料F₁の通
路５４を設けた構造でもよい。

第６図に第２の実施例に係る燃料冷却システム
の構成を示す。この実施例は第１図に示した第１
の実施例において、フイルタ２からインジエクシ
ヨンポンプ３に連結されている燃料パイプのエバ
ポレータ４のすぐ下流側に燃料F₁の温度T_Fを検
出する温度センサ６１を設けると共にエバポレー
タ４と吸気ダクト１０との間に吸込みブロワ６２
を設け、さらに温度センサ６１からの燃料温度
T_Fに基づいて吸込みブロワ６２及び電磁ポンプ
８の駆動を制御する制御部６３を設けたものであ
る。なお、電磁ポンプ８としては可変容量型の電
磁ポンプを用いるものとする。

制御部６３の動作を第７図のフローチヤートを
参照して説明する。まず、温度センサ６１で検出
された燃料温度T_Fを入力し（処理７１）、この温
度T_Fが予め設定されている設定温度T_FS以上とな
つたかどうかを判別する（処理７２）。判別の結
果、T_F＜T_FSの場合には吸込みブロワ６２及び電
磁ポンプ８を共にオフ状態としてエバポレータ４
胴部内へ燃料F₂すなわち冷媒の供給を停止させ
る（処理７３）。一方、T_F≧T_FSとなつた場合に
は燃料F₁が高温になつたと判断して吸込みブロ
ワ６２を駆動すると共に（処理７４）、第８図に
示すように燃料温度T_Fに対応した電磁ポンプ８
のデユーテイ比を決定して（処理７５）、このデ
ユーテイ比で電磁ポンプ８を駆動する（処理７
６）。このようにして、燃料温度T_Fに対応した流
量の冷媒がエバポレータ４の胴部内に供給され、
燃料F₁が冷却される。

このような構成とすることにより、メタノール
等の燃料が昇温して蒸発開始温度近くになつた場
合にのみ燃料が冷却され、省エネルギー化が図ら
れる。

なお、容量可変部の電磁ポンプ８の代わりに制
御部６３によつて制御される電磁弁と容量固定型
の電磁ポンプとを用いてもよい。さらに、吸気ダ
クト側に絞り弁を設けて負圧を稼ぐように構成し
てもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、次のごと
き優れた効果を発揮する。

(1) 噴射系内における燃料を冷却することがで
き、その結果ベーパの発生が防止される。従つ
て、燃料の粘性低下による摺動部の摩耗を防ぐ
ことができる。

(2) 冷媒として用いられ気化した燃料を吸気マニ
ホルドを介してエンジンへ供給するため着火安
定性が向上する。

(3) 熱交換器で一次側燃料の冷却と二次側燃料の
気化とを同時に行なうために小型で熱効率の良
好な冷却システムを実現することができる。

(4) 冷却に際しコンプレツサを用いないので補機
損失がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例に係る燃料冷却
システムの構成図、第２図ないし第５図はそれぞ
れエバポレータの構成例、第６図は第２の実施例
の構成図、第７図及び第８図は第２の実施例の動
作を示す説明図、第９図はメタノールの蒸発温度
特性図である。 図中、１は燃料タンク、３はインジエクシヨン
ポンプ、４はエバポレータ、８は電磁ポンプ、１
０は吸気ダクト、１２は吸気マニホルド、１３は
エンジンである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃料タンクからインジエクシヨンポンプへ供
   給される一次側燃料を二次側燃料の蒸発潜熱を
   用いて冷却する熱交換器を設け、該熱交換器で
   気化した二次側燃料を吸気マニホルドへ導くよ
   うに構成したことを特徴とする燃料冷却システ
   ム。 (2) 上記二次側燃料が上記インジエクシヨンポン
   プのオーバーフローあるいはノズルリターンを
   含有する実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   燃料冷却システム。 (3) 上記熱交換器への二次側燃料の供給が上記熱
   交換器から排出された一次側燃料の温度に基づ
   いて制御される実用新案登録請求の範囲第１項
   または第２項記載の燃料冷却システム。 (4) 上記一次側燃料及び二次側燃料がメタノール
   である実用新案登録請求の範囲第１項ないし第
   ３項のうちいずれか１項記載の燃料冷却システ
   ム。