JPH076463B2 - 燃料タンク内のベーパ冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料タンク内でのベーパの大量発生による弊
害を防止する燃料タンク内のベーパ冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、燃料噴射装置は、第３図に示すように構成され
ている。

図中、１は車両用のエンジンで、該エンジン１はシリン
ダ1A、ピストン1B、燃焼室1C等から構成されている。該
エンジン１には、後述する各分岐管3Bの先端側に取り付
けられ、前記燃焼室1C内に向けて燃料を噴射する燃料噴
射弁２が設けられると共に、前記燃焼室1C内に外気を吸
気するインテイクマニホールド３が設けられ、該インテ
イクマニホールド３のコレクタ3A上流にはスロットルバ
ルブ４が設けられている。

５は燃料Ａを収容する燃料タンクで、該燃料タンク５は
メインタンク部5Aとサブタンク部5Bとからなる鞍状に形
成され、底部の状部5Cがリアアクスルハウジング６を
跨いでメインタンク部5Aとサブタンク部5Bとが左右に位
置するように配置されている。

７は前記メインタンク部5A側に位置して燃料タンク５内
に設けられ、燃料噴射弁２に燃料Ａを圧送する燃料ポン
プを示す。８は一端側が該燃料ポンプ７に接続され、途
中に燃料フィルタ９が介装された供給配管で、該供給配
管８の他端側には圧力レギュレータ10が接続されてい
る。そして、前記供給配管８のうちの燃料フィルタ９と
圧力レギュレータ10との間には、エンジンの気筒数に対
応して複数の燃料噴射弁２が接続されている。前記圧力
レギュレータ10には、スロットルバルブ４の開閉により
インテイクマニホールド３のコレクタ3A内に生じる負圧
の大きさの違いを制御圧として導入する制御圧導入配管
11が接続されている。そして、圧力レギュレータ10に導
入配管11を介して制御圧を導入することにより、エンジ
ン１の運転状況に応じて各燃料噴射弁２に供給する燃料
圧力（燃圧）を所定の設定圧力に制御するようになって
いる。

12は燃料ポンプ７から供給される燃料Ａの余剰油を燃料
タンク５側に戻すためのリターン配管で、該リターン配
管12の一端側は前記圧力レギュレータ10に接続され、他
端側は燃料タンク５内のメインタンク部5A側に伸長して
いる。

13は燃料タンク５のサブタンク部5B内に貯えられた燃料
Ａを吸引してメインタンク部5A側に流させるため、該メ
インタンク部5A側に位置して前記リターン配管12の先端
側に設けられたエゼクタとしての燃料吸引ポンプで、該
燃料吸引ポンプ13には吸引管14の基端側が接続され、該
吸引管14の先端側14Aの吸込口（フィルタ）はサブタン
ク部5B内の底部に配設されている。

15は燃料Ａの気化によって発生するベーパを一時的に吸
収する活性炭等を内蔵したキャニスタで、該キャニスタ
15の流入側は、流入配管16と、該流入配管16の途中に設
けられたチェック弁17とを介して燃料タンク５内に接続
されている。また、キャニスタ15にはパージ制御弁15A
が設けられ、該パージ制御弁15Aにはインテイクマニホ
ールド３内の圧力のうちスロットルバルブ４近傍の圧力
を背圧として導く背圧導入配管18と、キャニスタ15に蓄
えたベーパをインテイクマニホールド３内のスロットル
バルブ４下流側位置でコレクタ3A内にパージ（排出）す
る排出配管19とがそれぞれ接続されている。そして、前
記キャニスタ15は、燃料タンク５に発生したベーパを流
入配管16を介して流入させ、内部の活性炭等に蓄え、一
方、パージ制御弁15Aは、スロットルバルブ４が開弁を
開始するオフアイドル時にインテイクマニホールド３内
に生じる負圧の変動を背圧導入配管18を介して導入する
ことにより開弁し、キャニスタ15に蓄えられたベーパが
パージエアとして排出配管19からインテイクマニホール
ド３内にパージし、燃料の一部として活性されるように
なっている。

従来技術に係る燃料噴射装置は上述の如き構成を有する
もので、次にその作用を説明する。

まず、エンジン１の始動動作により燃料ポンプ７が回転
して、燃料タンク５内の燃料Ａが供給配管８内に噴出さ
れ、コントロールユニット（図示せず）の噴射パルス信
号に基づいて、燃料噴射弁２から燃焼室1C側へ噴射させ
る。このとき、供給配管８内の燃料Ａは圧力レギュレー
タ10によって燃圧調整され、余剰油は順次リターン配管
12を介して燃料タンク５内へと戻される。そして、燃料
噴射弁２から噴射された燃料Ａは、ピストン1Bの往復動
に伴ってインテイクマニホールド３内に吸入された吸入
空気と混合されつつ燃焼室1C内に吸い込まれ、燃焼後に
排ガスとなってエキゾーストマニホールド（図示せず）
から排気される。

一方、リターン配管12を通って還流されてくる余剰の戻
り油は、燃料吸引ポンプ13を通過してメインタンク部5A
内に流入し、この際、燃料吸引ポンプ13がサブタンク部
5B内の燃料Ａを吸引する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、例えば、渋滞走行時
等のように車両が発進，停止を繰り返す場合や夏期の気
温が高い場合等では、エンジンルーム内は高温になり、
このエンジンルーム内を通って燃料タンク５内へ還流す
るリターン配管12内の戻り油の温度も、過熱され高温に
なって戻される。このため、供給配管８に比べて圧力の
低いリターン配管12内ではベーパが発生しやすくなると
共に、燃料タンク５内の燃料Ａの温度も上昇し、気化し
易くなる。そして、リターン配管12内でベーパが発生
し、ベーパを混入した戻り油が燃料吸引ポンプ13から燃
料タンク５内に噴出されると、戻り油のベーパが燃料タ
ンク５内に充満することになる。

また、燃料タンク５内の燃料液面が低い場合、燃料吸引
ポンプ13から噴出する戻り油が、気化し易くなっている
燃料Ａの液面を叩き、ベーパが多量に発生して燃料タン
ク５内に充満することになる。そして、燃料タンク５内
に充満したベーパは、流入配管16を介してキャニスタ15
内に蓄えられる。

ところが、ベーパの発生量がキャニスタ15の収容能力の
限度を越えると、その限度を越える分はキャニスタ15か
ら大気中に放出され、燃料がムダになるばかりでなく、
大気汚染や異臭の原因になるという問題点がある。

さらに、リターン配管12内でベーパが発生すると、この
ベーパを混入した戻り油が燃料吸引ポンプ13を通過する
ときに“ジュージュー”という異音を発生するという問
題点がある。

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、燃料タンク内でのベーパの発生を低く抑えてベーパ
が大気中へ放出されるのを確実に防止できると共に異音
の発生を低減できる燃料タンク内のベーパ冷却装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成
は、メインタンク部とサブタンク部とからなる燃料タン
クと、該燃料タンク内のメインタンク部側に位置し、リ
ターン配管からの戻り油によって前記サブタンク部内の
燃料を吸引する燃料吸引ポンプと、該燃料吸引ポンプを
覆い、前記リターン配管からの戻り油によって発生する
ベーパを回収するベーパ回収ケースと、運転室内の空気
を強制的に換気すべくダクトが運転室外へと延びたファ
ン内蔵の換気装置と、前記燃料タンク内のベーパ回収ケ
ースに接続され、該ベーパ回収ケースで回収したベーパ
を燃料タンク外に導出する第１の導管と、前記換気装置
のダクト途中に設けられて一端側が該第１の導管と接続
され、該第１の導管からのベーパを前記ダクト内を流通
する空気流によって冷却するベーパ冷却器と、該冷却器
の他端側と燃料タンクとの間を接続し、該冷却器内で液
化した燃料を前記燃料タンク内に戻す第２の導管とを備
え、前記ベーパ回収ケースは、前記メインタンク部の底
部側に取付けられ、下端側に該ベーパ回収ケースの内外
を連通させる連通孔を設ける構成としている。

〔作用〕

上記構成により、リターン配管からの戻り油が燃料タン
ク内に達し燃料吸引ポンプ付近で多量のベーパが発生し
たときでも、このベーパをベーパ回収ケース内に回収し
つつ、これを第１の導管を介して燃料タンク外のベーパ
冷却器へと導出でき、該ベーパ冷却器内でベーパを冷却
して液化させることができると共に、ベーパ冷却器内で
液化したベーパ（燃料）を第２の導管を介して燃料タン
ク内に還流させ、通常の燃料として使用できる。

また、前記ベーパ回収ケースをメインタンク部の底部側
に取付け、その下端側にベーパ回収ケースの内外を連通
させる連通孔を設けているから、リターン配管からの戻
り油と共に燃料吸引ポンプによって吸引したサブタンク
部内の燃料を、ベーパ回収ケース内から下端側の連通孔
を介してメインタンク部側に流通させることができ、こ
のときの燃料でメインタンク部側の燃料液面を叩いた
り、異音が発生したりすることがなくなり、燃料タンク
内の燃料からベーパが余分に発生するのを確実に抑える
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図に基づいて
説明する。なお、本実施例では前述した第３図に示す従
来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。

図中、21は燃料タンク５のメインタンク部5A側に設けら
れたベーパ回収ケースを示し、該ベーパ回収ケース21は
有蓋筒状に形成され、メインタンク部5Aの底部側に取付
けられている。そして、ベーパ回収ケース21は燃料吸引
ポンプ13を上側から覆い、その上端側には後述する第１
の導管31が接続されている。また、該ベーパ回収ケース
21の下端側には該ベーパ回収ケース21の内外を連通する
連通孔22が設けられている。さらに、ベーパ回収ケース
21の上端には、燃料補給により液面が急上昇するときの
エア抜き穴23が設けられている。このエア抜き穴23は、
ケース21内に溜ったベーパが容易に抜けない程度に小さ
く形成されている。

24は車両の運転室後部（図示せず）から運転室外へと延
びた換気用ダクトを示し、該ダクト24の一端側は換気装
置としての空気清浄器25と接続され、該空気清浄器25か
らの空気を他端側の開口24Aから運転室外に排出してい
る。ここで、空気清浄器25は運転室内で後部座席の後側
に配設され、その内部には電動式のファン（図示せず）
が組み込まれている。そして、該空気清浄器25は運転室
内の空気（例えばエアコン等により25℃以下まで冷却さ
れている）をファンの回転により強制的に吸込口25A,25
Aから吸い込み、この空気中の塵埃等を各吸込口25Aのフ
ィルタ25B,25Bによって除去するようになっている。ま
た、ダクト24の途中には後述するベーパ冷却器26を収容
するほぼ円筒形の拡張部24Bが形成されている。

26はダクト24の拡張部24B内に配設されたベーパ冷却器
を示し、ダクト24内の空気流は拡張部24B内で冷却器26
の周囲を冷風となって流通するようになっている。該ベ
ーパ冷却器26は、有底筒状に形成され、外周側に冷却フ
ィン27A,27A,…が突出形成されたケース27と、該ケース
27の上端開口部を施蓋し、該ケース27内に冷却室28を画
成する蓋体29と、冷却室28内に配設され、連続多孔質状
の発泡天然ゴムまたはスポンジ等によって形成された濾
過部材30とからなっている。前記蓋体29にはベーパの流
入口29Aが、ケース27の底部には流出口27Bがそれぞれ設
けられている。そして、流入口29Aは後述する第１の導
管31の他端側に接続され、燃料タンク５内で発生したベ
ーパを冷却室28内へ連続的に導入させるようになってい
る。

31は一端が燃料タンク５内のベーパ回収ケース21の上側
に接続され、該回収ケース21内で発生したベーパを外部
に導出する第１の導管を示す。

さらに、32は一端が冷却器26の流出口27Bに接続され他
端が燃料タンク５内へ延設された第２の導管を示し、該
第２の導管32は冷却器26内でベーパが冷却されることに
より液化した燃料を流出口27Bから燃料タンク５内へと
順次戻すようになっている。ここで、第２の導管32は第
１の導管31と共に可撓性を有するホース等によって形成
され、燃料タンク５内の底部付近まで延長して設けられ
ている。

本実施例による燃料タンク内のベーパ冷却装置は上述の
如き構成を有するもので、次にその作用を説明する。な
お、燃料噴射装置の全体の作用は前述した従来技術と同
様であるため、ここではその説明を省略する。

車両の渋滞走行時、夏期の気温上昇時等に、リターン配
管12内の戻り油の燃温が上昇し、さらに、これによって
燃料タンク５内の燃料Ａの燃温が上昇すると、リターン
配管12内でベーパが発生しやすくなると共に燃料タンク
５内の燃料Ａが気化し易くなる。

そして、リターン配管12内でベーパが発生すると、この
ベーパを混入した戻り油が燃料吸引ポンプ13から燃料タ
ンク５内のベーパ回収ケース21内へ流出し、内部に充満
する。一方、燃料タンク５内の燃料Ａの液面が低いとき
は、燃料吸引ポンプ13から噴出する戻り油が燃料Ａの液
面を叩き、燃温が上昇して気化し易くなっている燃料Ａ
が多量に気化し、ベーパがベーパ回収ケース21内に充満
する。

そして、ベーパ回収ケース21内に充満したベーパは、導
管31を介して燃料タンク５外へ順次導出され、冷却器26
の冷却室28内へと流入する。そして、冷却室28内に流入
したベーパは、濾過部材30の各小径通路30A内を徐々に
通過し、ダウト24の拡張部24B内を流通する空気流によ
って冷却され、液化しつつ再び液体の燃料となって第２
の導管32から燃料タンク５内へと戻される。

ここで、車両の運転室内は、夏期等に気温が高いときに
はエアコンを使用し、例えば25℃以下の温度状態にある
から、空気清浄器25によってダクト24内を流通する空気
流も25℃以下の冷風となる。そして、この冷風は、冷却
器26のケース27に接触しつつ、冷却室28内のベーパを濾
過部材30と共に冷却する。さらに、ケース27に多数設け
られた冷却フィン27Aにより熱交換面積を広く取ってい
るから、ダクト24内の冷風により、冷却室28内のベーパ
を効果的に冷却して液化させ、燃料として確実に再生さ
せることができる。

以上のように、燃料タンク５内で最もベーパが発生しや
すい燃料吸引ポンプ13の部分を覆って、燃料タンク５内
にベーパが充満する前に該ベーパを回収し、ベーパ冷却
器26で液化させるので、燃料タンク５内に発生するベー
パを大幅に低減することができるようになり、キャニス
タ15へのベーパの流入量を低減でき、従来技術のように
多量のベーパがキャニスタ15から放出されて燃料Ａを浪
費したり、異臭を発生したりするのを防止できると共
に、大気汚染等の問題を解消でき、大排気量のエンジン
を搭載した車両等でも確実に燃費を向上させることがで
きる。

さらに、異音の発生源である燃料吸引ポンプ13をベーパ
回収ケース21で覆うため、燃料吸引ポンプ13からの異音
を低く抑えて、低騒音化を図ることができる。また、ベ
ーパ回収ケース21をメインタンク部5Aの底部側に取付
け、その下端側にベーパ回収ケース21の内外を連通させ
る連通孔22を設けているから、リターン配管12からの戻
り油と共に燃料吸引ポンプ13によって吸引したサブタン
ク部5B内の燃料を、ベーパ回収ケース21内から下端側の
連通孔22を介してメインタンク部5A側に流通させること
ができ、このときの燃料でメインタンク部5A側の燃料液
面を叩いたり、異音が発生したりするのを効果的に防止
でき、燃料タンク５内の燃料からベーパが余分に発生す
るのを確実に抑えることができる。

なお、ベーパ冷却器26のケース27としては熱伝導性の高
い金属材料によって形成すれば、各冷却フィン27Aによ
り冷却室28内を効果的に冷却できる。

また、本実施例では、第２の導管32をサブタンク部5B側
に延設したが、メインタンク部5A側に延設させてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば、燃料タンク内に設
けられた燃料吸引ポンプを覆うベーパ回収ケースと、ダ
クトが運転室外へと延びたファン内蔵の換気装置と、該
換気装置のダクト途中に設けられ、上流側が前記ベーパ
回収ケースに第１の導管を介して接続されると共に下流
側が燃料タンクに第２の導管を介して接続されたベーパ
冷却器とを有し、燃料タンク内で最もベーパが発生しや
すい燃料吸引ポンプの部分でベーパを回収して液化させ
る構成としたから、燃料タンク内に発生するベーパを大
幅に低減することができるようになる。また、ベーパの
大量発生により、従来技術のように多量のベーパが大気
中へ排出されることがなくなり、燃料の浪費および大気
汚染を防止することができるようになる。さらに、異音
の発生源である燃料吸引ポンプをベーパ回収ケースで覆
うように、該ベーパ回収ケースをメインタンク部の底部
側に取付け、その下端側にベーパ回収ケースの内外を連
通させる連通孔を設けているから、メインタンク部側の
燃料液面が低下した状態にあっても、燃料吸引ポンプか
ら発生する異音を低く抑えて、低騒音化を図ることがで
きると共に、リターン配管からの戻り油と共に燃料吸引
ポンプによって吸引したサブタンク部内の燃料を、ベー
パ回収ケース内から下端側の連通孔を介してメインタン
ク部側に流通させることができ、このときの燃料でメイ
ンタンク部側の燃料液面を叩いたり、異音が発生したり
するのを効果的に防止でき、燃料タンク内の燃料からベ
ーパが余分に発生するのを確実に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
燃料タンク内のベーパ冷却装置を示す縦断面図、第２図
は空気清浄器およびダクトを示す斜視図、第３図は従来
技術に係る燃料噴射装置の全体構成図である。 ５……燃料タンク、5A……メインタンク部、5B……サブ
タンク部、12……リターン配管、13……燃料吸引ポン
プ、21……ベーパ回収ケース、25……空気清浄器、26…
…ベーパ冷却器、31……第１の導管、32……第２の導
管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインタンク部とサブタンク部とからなる
   燃料タンクと、該燃料タンク内のメインタンク部側に位
   置し、リターン配管からの戻り油によって前記サブタン
   ク部内の燃料を吸引する燃料吸引ポンプと、該燃料吸引
   ポンプを覆い、前記リターン配管からの戻り油によって
   発生するベーパを回収するベーパ回収ケースと、運転室
   内の空気を強制的に換気すべくダクトが運転室外へと延
   びたファン内蔵の換気装置と、前記燃料タンク内のベー
   パ回収ケースに接続され、該ベーパ回収ケースで回収し
   たベーパを燃料タンク外に導出する第１の導管と、前記
   換気装置のダクト途中に設けられて一端側が該第１の導
   管と接続され、該第１の導管からのベーパを前記ダクト
   内を流通する空気流によって冷却するベーパ冷却器と、
   該冷却器の他端側と燃料タンクとの間を接続し、該冷却
   器内で液化した燃料を前記燃料タンク内に戻す第２の導
   管とを備え、前記ベーパ回収ケースは、前記メインタン
   ク部の底部側に取付けられ、下端側に該ベーパ回収ケー
   スの内外を連通させる連通孔を設ける構成としてなる燃
   料タンク内のベーパ冷却装置。