(57)【要約】【課題】冷媒を必要とせず、また部品点数及び組付工数の僅かな増大で、燃料の温度上昇を抑制する。【解決手段】エンジンのシリンダにインジェクタ１１が燃料を噴射し、インジェクタに燃料を圧送するコモンレール１２の内部に燃料が蓄圧される。フィードポンプ１３がコモンレール１２に燃料を供給し、フィードポンプ１３に供給管１４を通して接続されたメインタンク１６に燃料が貯留される。フィードポンプ１３で供給されたけれどもインジェクタ１１から噴射されない余剰の燃料が戻し管２１〜２４を通ってメインタンク１６に戻され、メインタンクより容量の小さく燃料で満たされるサブタンク２７が供給管１４又は戻し管２１〜２４に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダに燃料を噴射するインジェクタ(11)と、内部に前記燃料が蓄圧され前記インジェクタ(11)に前記燃料を圧送するコモンレール(12)と、前記コモンレール(12)に燃料を供給するフィードポンプ(13)と、前記燃料が貯留され前記フィードポンプ(13)に供給管(14)を通して接続されたメインタンク(16)と、前記フィードポンプ(13)で供給されたけれども前記インジェクタ(11)から噴射されない余剰の燃料を前記メインタンク(16)に戻す戻し管(21〜24)とを備えた燃料の供給及び循環装置において、
前記メインタンク(16)より容量の小さく燃料で満たされるサブタンク(27)が前記供給管(14)又は前記戻し管(21〜24)に設けられたことを特徴とする燃料の温度上昇抑制装置。
【請求項２】
メインタンク(16)の容量を１００％とするときサブタンク(27)の容量が１〜４０％である請求項１記載の燃料の温度上昇抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内の燃料をエンジンに供給するとともに余剰の燃料をタンクに戻して循環させる装置における燃料の温度上昇を抑制する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、エンジン本体がカバーで覆われたディーゼルエンジンにより発電機を駆動させて発電し、そのディーゼルエンジンがエンジン本体から燃料タンクに燃料を戻す戻り配管を有する可搬形又は車載形発電装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この発電装置では、エンジン本体から燃料タンクに燃料を戻す戻り配管の途中に燃料冷却手段が設けられる。この燃料冷却手段は燃料の熱を空気中に放散するする空冷式のものである。このように構成された発電装置では、エンジン本体から燃料タンクに燃料を戻す戻り配管の途中に燃料冷却手段を設けたので、エンジン本体で熱せられた燃料が冷却され、燃料タンクの温度も上がらなくなる。従って、燃料ポンプによって、燃料タンクから吸引される燃料の温度も低く、燃料ポンプがその燃料によって冷やされるため、燃料ポンプの温度が上がらず、燃料ポンプの寿命を延ばすことができるようになっている。
【０００３】
一方、シリンダ内又はシリンダに連通する吸気通路上に燃料噴射弁から燃料が噴射され、燃料噴射弁が接続されたデリバリパイプと燃料タンクとの間に燃料配管が配設され、デリバリパイプに供給する燃料を高圧化する高圧ポンプが燃料配管上に配置され、デリバリパイプから燃料配管の高圧ポンプより上流側にリターン配管を通って燃料が戻され、更に燃料温度を所定の設定温度範囲内に調節する温度調節手段がリターン配管上に配設された内燃機関の燃料調温装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。上記温度調節手段は、リターン配管上に取付けられリターン配管内の還流燃料の温度を調節する熱交換器である。このように構成された燃料調温装置では、リターン配管上の温度調節手段によって燃料温度を調節し、各種エンジン性能を向上させることができる。特に、温度調節手段を冷却水を用いた熱交換器とすれば、燃料温度調節に新たなエネルギを消費することがないので、エネルギ効率がよくなる。
【特許文献１】特開２００２−１３８９１６号公報（請求項１、段落［００２７］、段落［００３６］、段落［００３７］、図１）
【特許文献２】特開２００３−１７６７６６号公報（請求項１、段落［００１２］、段落［００２４］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の特許文献１に示された発電装置や特許文献２に示された燃料調温装置では、燃料を冷却する燃料冷却手段や温度調節手段（熱交換器）が冷媒を必要とするとともに、構造が複雑になり部品点数及び組付工数が大幅に増大する不具合があった。
【０００５】
本発明の目的は、冷媒を必要とせず、また部品点数及び組付工数の僅かな増大で、燃料の温度上昇を抑制することができる、燃料の温度上昇抑制装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、燃料の満タン時の総量を増やすことができ、また燃料欠乏の報知後の燃料の残量を増やすことができるとともにこのときの温度上昇を抑制できる、燃料の温度上昇抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、エンジンのシリンダに燃料を噴射するインジェクタ１１と、内部に燃料が蓄圧されインジェクタ１１に燃料を圧送するコモンレール１２と、コモンレール１２に燃料を供給するフィードポンプ１３と、燃料が貯留されフィードポンプ１３に供給管１４を通して接続されたメインタンク１６と、フィードポンプ１３で供給されたけれどもインジェクタ１１から噴射されない余剰の燃料をメインタンク１６に戻す戻し管２１〜２４とを備えた燃料の供給及び循環装置の改良である。その特徴ある構成は、メインタンク１６より容量の小さく燃料で満たされるサブタンク２７が供給管１４又は戻し管２１〜２４に設けられたところにある。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１に示すように、メインタンク１６の容量を１００％とするときサブタンク２７の容量が１〜４０％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明では、メインタンクとは別にメインタンクより容量が小さく燃料で満たされるサブタンクを設けたので、このサブタンク内の燃料が燃料の温度上昇のバッファとして機能する。即ち、燃料の高圧化に伴って戻り燃料の温度が上昇しようとしても、サブタンク内の燃料が燃料供給及び循環装置を流れる燃料の温度上昇を緩やかにする緩衝物の役割を果たす。この結果、燃料供給及び循環装置を流れる燃料の温度上昇を抑制することができる。また燃料を冷却する燃料冷却手段や温度調節手段（熱交換器）が冷媒を必要とし構造が複雑になって部品点数及び組付工数が大幅に増大する従来の発電装置や燃料調温装置と比較して、本発明では、冷媒を必要とせず、また部品点数及び組付工数の僅かな増大で済む。またメインタンクとは別にサブタンクを設けることにより、燃料の満タン時の総量を増やすことができる。更に燃料欠乏の報知後の燃料の残量を増やすことができるとともに、このときサブタンク内の燃料が燃料の温度上昇のバッファとして機能するので、このときの燃料の温度上昇を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。トラックには、燃料の供給及び循環装置が搭載される。この燃料の供給及び循環装置は、図１に示すように、ディーゼルエンジンの各シリンダに燃料をそれぞれ噴射する複数のインジェクタ１１と、これらのインジェクタ１１に燃料を圧送する単一のコモンレール１２と、コモンレール１２に燃料を供給するフィードポンプ１３と、フィードポンプ１３に供給管１４を通して接続されたメインタンク１６と、フィードポンプ１３で供給されたけれどもインジェクタ１１から噴射されない余剰の燃料をメインタンク１６に戻す戻し管２１〜２４とを備える。インジェクタ１１の先端部はエンジンのシリンダに臨み、この先端部からシリンダに燃料（軽油）を噴射するように構成される。またインジェクタ１１はこのインジェクタに内蔵された電磁弁（図示せず）により燃料の噴射量及び噴射時期が調整可能に構成される。コモンレール１２にはインジェクタ１１と同数の出口が設けられ、これらの出口は複数の燃料圧送管１７により複数のインジェクタ１１にそれぞれ接続される。またコモンレール１２の内部には各インジェクタ１１に供給される燃料が蓄圧される。更にメインタンク１６には燃料が貯留されるとともに、外部から燃料を補給できるようにフューエルリッドにより開放可能に閉止された給油口（図示せず）が設けられる。なお、この実施の形態では、エンジンとしてトラックのディーゼルエンジンを挙げたが、バスや建設機械等のディーゼルエンジンであってもよい。
【０００９】
フィードポンプ１３の吐出口とコモンレール１２の入口とは圧力管１８により接続され、この圧力管１８にはフィードポンプ１３側から順に燃料フィルタ１９とサプライポンプ２６が設けられる。燃料フィルタ１９では燃料に含まれる塵埃等が除去され、サプライポンプ２６ではフィードポンプ１３で送られてきた燃料の圧力を更に上昇させてコモンレール１２に送出するようになっている。また燃料フィルタ１９の入口には、このフィルタが次第に目詰まりしてフィルタを通過する燃料の量がフィードポンプ１３の燃料の吐出量より少なくなってきたときの余剰の燃料をメインタンク１６に戻すための第１戻し管２１が接続される。サプライポンプ２６の吐出口には余剰の燃料をメインタンク１６に戻す第２戻し管２２が接続される。更にコモンレール１２には余剰の燃料をメインタンク１６に戻す第３戻し管２３が接続され、インジェクタ１１には余剰の燃料をメインタンク１６に戻す第４戻し管２４が接続される。
【００１０】
供給管１４には、メインタンク１６より容量の小さいサブタンク２７が設けられる。このサブタンク２７の容量は、メインタンク１６の容量を１００％とするとき１〜４０％、好ましくは２〜１０％に設定される。またサブタンク２７内は、燃料の吸上げの問題から燃料で満たされた状態に保たれる。即ち、サブタンク２７内はトラックメーカからの出荷時に燃料で満たして出荷される。トラックの走行によりメインタンク１６内の燃料が消費されて燃料の欠乏を報知する運転席の警報ランプが点灯したときには、メインタンク１６内には僅かな燃料が残った状態であるけれども、サブタンク２７内の燃料は満たされた状態に保たれる。即ち、燃料の補給に関しては、サブタンク２７内の燃料はメインタンク１６内の燃料と切り離したところに設けられる。ここで、サブタンク２７の容量を１〜４０％の範囲内に限定したのは、１％未満では燃料の温度上昇を抑制する効果が小さく、４０％を越えるとサブタンク２７が大きくなり過ぎてしまい（例えばメインタンク１６の容量を１００リットルとするとサブタンク２７の容量が４０リットルを越えてしまう。）サブタンク２７の搭載箇所を確保することが難しくなるからである。なお、この実施の形態では、サブタンクを供給管に設けたが、第１〜第４戻り管のいずれかに設けてもよい。
【００１１】
このように構成された燃料の温度上昇抑制装置の動作を説明する。トラックのキースイッチをオンすると、フィードポンプ１３がメインタンク１６内の燃料を供給管１４、サブタンク２７、燃料フィルタ１９及び圧力管１８を通ってサプライポンプ２６に供給し、更にサプライポンプ２６がこの燃料を高圧化してコモンレール１２に供給する。これによりコモンレール１２に燃料が蓄圧される。この蓄圧された燃料は、インジェクタ１１に内蔵された電磁弁の作動により燃料圧送管１７を通ってインジェクタ１１から噴射され、エンジンのシリンダ内で燃焼する。これによりエンジンが始動する。燃料の高圧化に伴って戻り燃料の温度が上昇する傾向にある。このためメインタンク１６とは別にメインタンクより容量が小さく燃料で満たされるサブタンク２７を設けたので、このサブタンク内の燃料が燃料の温度上昇のバッファとして機能する。即ち、燃料の高圧化に伴って戻り燃料の温度が上昇しようとしても、サブタンク２７内の燃料が燃料供給及び循環装置を流れる燃料の温度上昇を緩やかにする緩衝物の役割を果たす。この結果、燃料供給及び循環装置を流れる燃料の温度上昇を抑制することができる。
【００１２】
このことは、図２に示すように、タンク容量が１００リットルと比較的小さいトラックのタンクに燃料を満たして走行すると、タンク内の燃料の温度上昇の勾配は急になって、燃料温度は比較的短時間で上昇するのに対し、タンク容量が１５０リットルと比較的大きいトラックのタンクに燃料を満たして走行すると、タンク内の燃料の温度上昇の勾配は緩やかになって、燃料の温度上昇が抑制されることから明らかである。
【００１３】
またメインタンク１６とは別にサブタンク２７を設けたので、燃料の満タン時の総量を増やすことができる。更にトラックの走行によりメインタンク１６内の燃料が消費されて燃料の欠乏を報知する運転席の警報ランプが点灯した後の燃料の残量を増やすことができるとともに、このときサブタンク２７内の燃料が燃料の温度上昇のバッファとして機能するので、残量が僅かであってもその燃料の温度上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明実施形態の燃料の温度上昇抑制装置を示す構成図である。
【図２】メインタンクの容量が１００リットル又は１５０リットルである場合のトラックの走行時間の変化に対するメインタンク内の燃料の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１１  インジェクタ
１２  コモンレール
１３  フィードポンプ
１４  供給管
１６  メインタンク
２１〜２４  戻し管
２７  サブタンク
【図１】
2010106662.tif 000003
【図２】
2010106662.tif 000004