(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体の頂部のブリーザを炭酸ガス透過膜を介して大気に開放し、タンク本体内の燃料の低減による負圧で前記炭酸ガス透過膜を透過した炭酸ガスを多く含む不活性ガスを前記タンク本体内に取り込み得るように構成した車両用燃料タンクであって、炭酸ガス透過膜を筒状に形成して中心部に空気が流れる流路を確保すると共に、前記筒状の炭酸ガス透過膜の外周に炭酸ガス回収室を形成し、該炭酸ガス回収室に対しブリーザを接続したことを特徴とする車両用燃料タンク。
【請求項２】
タンク本体の頂部に該タンク本体内のガス分を逆止弁を介し吸引排気するバキュームポンプを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料タンク。
【請求項３】
タンク本体の燃料供給口を塞ぐ燃料キャップの開閉を検知する開閉検知手段と、タンク本体内の燃料の液位を検出する液位計と、該液位計及び前記開閉検知手段からの信号を入力して前記燃料キャップの開時にタンク本体内のガス分の量を計測し且つその計測値に基づき前記燃料キャップの閉時にタンク本体内の不活性雰囲気を保ち得るようバキュームポンプを作動させる制御装置とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の車両用燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用燃料タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生物由来油から作られるバイオディーゼル燃料が地球温暖化対策の一つとして注目されており、欧州では菜種油、中国ではオウレンボク等、北米及び中南米では大豆油、東南アジアではアブラヤシやココヤシ、ナンヨウアブラギリから得られる様々な油脂が利用されている。
【０００３】
ただし、油脂は粘度が高いなどの特徴を有しており、そのままディーゼル自動車の燃料として使用した場合、燃料ポンプに析出物が付着してエンジンに不具合が発生することが懸念されるため、メチルエステル化などの化学処理を施して原料の油脂からグリセリンを取り除くことで、油脂を脂肪酸メチルエステル（Fatty Acid Methyl Esterの頭文字をとってFAMEと略される）等の軽油に近い物性に変換したものが使用されている。
【０００４】
具体的には、油脂にメタノールと触媒を加えてエステル交換反応を起こし、これに酸を加えて中和させた上で、脂肪酸メチルエステルとグリセリンに分離させ、その分離した脂肪酸メチルエステルを水洗処理して触媒を取り除き、更に蒸留処理を施してメタノールを除去したものがバイオディーゼル燃料となる。
【０００５】
この種のバイオディーゼル燃料には、酸素存在下で酸化を起こし易いという性質があり、燃料タンク内にバイオディーゼル燃料を残したまま長期間に亘り車両が放置されてしまったような場合に、燃料タンク内で燃料の酸化劣化が進んで燃料タンクを腐食させてしまったり、重合物を生成して燃料噴射系や潤滑系に詰まりを引き起こして深刻なダメージを及ぼしてしまったりする虞れがあり、燃料タンク内におけるバイオディーゼル燃料の酸化を防ぐ対策が求められている。
【０００６】
例えば、燃料タンク内に窒素ボンベから窒素リッチ空気を供給して酸素濃度を低下させる技術が既に下記の特許文献１として存在しており、この特許文献１では、酸素富化膜を利用した酸素／窒素分離装置により酸素リッチ空気と窒素リッチ空気とに分離し、窒素リッチ空気を窒素ボンベに蓄圧するようにしてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２８６０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、斯かる従来技術にあっては、酸素／窒素分離装置、窒素ボンベ（及び酸素ボンベ）、配管系等といった大掛かりな装置構成が必要となって車両への搭載性に支障をきたす虞れがあり、しかも、その運転に必要なエネルギー分により燃費の悪化を招く虞れもあった。
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、車両への搭載性に支障をきたすことなく、燃費の悪化を招くようなエネルギー消費も必要とせずに確実にタンク本体内を不活性雰囲気に保ち得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、タンク本体の頂部のブリーザを炭酸ガス透過膜を介して大気に開放し、タンク本体内の燃料の低減による負圧で前記炭酸ガス透過膜を透過した炭酸ガスを多く含む不活性ガスを前記タンク本体内に取り込み得るように構成した車両用燃料タンクであって、炭酸ガス透過膜を筒状に形成して中心部に空気が流れる流路を確保すると共に、前記筒状の炭酸ガス透過膜の外周に炭酸ガス回収室を形成し、該炭酸ガス回収室に対しブリーザを接続したことを特徴とするものである。
【００１１】
而して、このようにすれば、燃料が低減してタンク本体内が負圧になった時に、ブリーザの炭酸ガス透過膜から空気中の炭酸ガスが選択的に取り込まれて該炭酸ガスを多く含む不活性ガスによりタンク本体内の気相部分が満たされ、該タンク本体内が不活性雰囲気に保たれて燃料の酸化が抑制されることになる。
【００１２】
即ち、酸素／窒素分離装置、窒素ボンベ（及び酸素ボンベ）、配管系等といった大掛かりな装置構成を必要とすることなくタンク本体内が不活性雰囲気に保たれ、しかも、炭酸ガスを多く含む不活性ガスのタンク本体内への充填が、燃料の低減による負圧を利用して無動力で行われる。
【００１４】
また、炭酸ガス透過膜を筒状に形成したことで、外形をコンパクトに抑えながらも炭酸ガス透過膜の透過面積を広く取ることが可能となり、しかも、筒状に形成した炭酸ガス透過膜の中心部の流路へ空気が自由に出入りできるようにしたことで前記流路内が新しい空気に置換され易くなる。
【００１５】
更に、本発明においては、タンク本体の頂部に該タンク本体内のガス分を逆止弁を介し吸引排気するバキュームポンプを備えることも可能であり、このようにすれば、該バキュームポンプを作動させて積極的にタンク本体内の負圧を高め、炭酸ガスの回収効率を上げることが可能となる。
【００１６】
例えば、燃料キャップを開けて燃料の供給を行うような場合には、タンク本体内へ空気が侵入する虞れがあるため、燃料の供給後に燃料キャップを閉じてからバキュームポンプを作動させてタンク本体内の負圧を積極的に高め、炭酸ガスの回収効率を上げてタンク本体内の残留酸素を短時間でパージすることが可能となる。
【００１７】
また、このようにバキュームポンプを備える場合には、タンク本体の燃料供給口を塞ぐ燃料キャップの開閉を検知する開閉検知手段と、タンク本体内の燃料の液位を検出する液位計と、該液位計及び前記開閉検知手段からの信号を入力して前記燃料キャップの開時にタンク本体内のガス分の量を計測し且つその計測値に基づき前記燃料キャップの閉時にタンク本体内の不活性雰囲気を保ち得るようバキュームポンプを作動させる制御装置とを備えることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、燃料キャップの開時にタンク本体内のガス分の量が制御装置にて計測され、その計測値に基づき前記燃料キャップの閉時にバキュームポンプが制御装置により作動されてタンク本体内の残留酸素が自動的にパージされることになる。
【００１９】
ここで、炭酸ガスは窒素と異なり空気より重いため、燃料の供給時に燃料キャップを開けた程度では大気に拡散し難く、タンク本体内の残留酸素は軽微なものと考えられるため、タンク本体内のガス分を全て置換するようなバキュームポンプの作動は不要であり、ガス分の量の計測値を目安としてタンク本体内の不活性雰囲気を保ち得る必要最小限の作動時間を制御装置により指示すれば良い。
【発明の効果】
【００２０】
上記した本発明の車両用燃料タンクによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００２１】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、酸素／窒素分離装置、窒素ボンベ（及び酸素ボンベ）、配管系等といった大掛かりな装置構成を必要とすることなくタンク本体内を不活性雰囲気に保つことができ、しかも、炭酸ガスを多く含む不活性ガスのタンク本体内への充填を燃料の低減による負圧を利用して無動力で行うことができるので、車両への搭載性に支障をきたすことなく、燃費の悪化を招くようなエネルギー消費も必要とせずに確実にタンク本体内を不活性雰囲気に保つことができる。
【００２２】
（ＩＩ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、炭酸ガス透過膜を筒状に形成したことで、外形をコンパクトに抑えながらも炭酸ガス透過膜の透過面積を広く取ることができ、しかも、筒状に形成した炭酸ガス透過膜の中心部の流路へ空気が自由に出入りできるようにしたことで前記流路内を新しい空気に置換され易くすることができる。
【００２３】
（ＩＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、バキュームポンプを作動させて積極的にタンク本体内の負圧を高め、炭酸ガスの回収効率を上げることができるので、燃料キャップを開けて燃料を供給した際にタンク本体内への空気の侵入があっても、燃料の供給後に燃料キャップを閉じてからバキュームポンプを作動させて炭酸ガスの回収効率を上げれば、タンク本体内の残留酸素を短時間でパージすることができる。
【００２４】
（ＩＶ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、燃料キャップの開時にタンク本体内のガス分の量を制御装置にて計測し、その計測値に基づき前記燃料キャップの閉時にバキュームポンプを制御装置により作動してタンク本体内の残留酸素を自動的にパージすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１の炭酸ガス透過膜及び炭酸ガス回収室の詳細を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、ここに図示している例においては、タンク本体１の頂部のブリーザ２を炭酸ガス透過膜３を介して大気に開放し、タンク本体１内の燃料Ｆの低減による負圧で前記炭酸ガス透過膜３を透過した炭酸ガスを多く含む不活性ガスを前記タンク本体１内に取り込み得るように構成しており、より具体的には、炭酸ガス透過膜３を筒状に形成して中心部に空気が流れる流路３ａを確保すると共に、前記筒状の炭酸ガス透過膜３の外周に炭酸ガス回収室４を形成し、該炭酸ガス回収室４に対しブリーザ２を接続するようにしている。
【００２８】
ここで、前記炭酸ガス回収室４は、筒状の炭酸ガス透過膜３を所要の間隔を隔てて同心状に取り囲む筒状の外殻５と、該外殻５と炭酸ガス透過膜３との間の空間６を長手方向両端で塞ぐトーラス形の閉塞板７とで画成されており、前記外殻５と炭酸ガス透過膜３との間の空間６には、圧力差を生じても炭酸ガス透過膜３を歪ませずに前記空間６を保持できるようワイヤーメッシュ等からなる通気構造の緩衝剤８が介装されている。
【００２９】
尚、前記炭酸ガス透過膜３には、例えば、既に炭酸ガスを分離する効果が確認されているカルド型ポリイミド高分子膜（原料：石炭タール）等を採用すれば良いが、この種の炭酸ガス透過膜３は、大気中のダスト等により機能が低下するので、大気中のダストを除去できるエアフィルタ９を前記閉塞板７の外側に付設し、前記炭酸ガス透過膜３の中心部の流路３ａにエアフィルタ９を経た清浄な空気のみが導かれるようにしてある。
【００３０】
また、前記炭酸ガス透過膜３の中心部の流路３ａは、常に新しい空気に置換されるようになっていることが好ましいので、車両の走行風で前記炭酸ガス透過膜３の中心部の流路３ａが掃気されるよう前記走行風を取り込み易い向きで配置しておくと良い。
【００３１】
更に、本形態例においては、タンク本体１の頂部に、該タンク本体１内のガス分を逆止弁１０を介し吸引排気するバキュームポンプ１１を備えると共に、タンク本体１の燃料供給口１２を塞ぐ燃料キャップ１３の開閉を検知するマイクロスイッチ１４（開閉検知手段）と、タンク本体１内の燃料Ｆの液位を検出するフロート式の液位計１５と、該液位計１５及び前記マイクロスイッチ１４からの信号を入力して前記バキュームポンプ１１の作動を制御する制御装置１６とを備えている。
【００３２】
ここで、前記制御装置１６では、液位計１５及びマイクロスイッチ１４からの信号に基づき燃料キャップ１３の開時にタンク本体１内のガス分の量を計測し且つその計測値に基づき前記燃料キャップ１３の閉時にタンク本体１内の不活性雰囲気を保ち得るようバキュームポンプ１１を作動させる制御が成されるようになっている。
【００３３】
而して、このようにすれば、燃料Ｆが低減してタンク本体１内が負圧になった時に、ブリーザ２の炭酸ガス透過膜３から空気中の炭酸ガスが選択的に取り込まれて該炭酸ガスを多く含む不活性ガスによりタンク本体１内の気相部分が満たされ、該タンク本体１内が不活性雰囲気に保たれて燃料Ｆの酸化が抑制されることになる。
【００３４】
即ち、酸素／窒素分離装置、窒素ボンベ（及び酸素ボンベ）、配管系等といった大掛かりな装置構成を必要とすることなくタンク本体１内が不活性雰囲気に保たれ、しかも、炭酸ガスを多く含む不活性ガスのタンク本体１内への充填が、燃料Ｆの低減による負圧を利用して無動力で行われる。
【００３５】
更に、タンク本体１内への燃料Ｆの供給を行う場合に、燃料キャップ１３を開けたことがマイクロスイッチ１４からの信号により制御装置１６で検知されると、この時の液位計１５からの信号から判る燃料Ｆの液位からタンク本体１内のガス分の量が計測され、次いで、燃料Ｆの供給後に燃料キャップ１３を閉じたことがマイクロスイッチ１４からの信号により制御装置１６で検知されると、前記ガス分の計測値に基づき前記タンク本体１内の不活性雰囲気を保ち得るようバキュームポンプ１１が前記制御装置１６により所要時間だけ作動されてタンク本体１内の残留酸素が自動的にパージされることになる。
【００３６】
ここで、炭酸ガスは窒素と異なり空気より重いため、燃料Ｆの供給時に燃料キャップ１３を開けた程度では大気に拡散し難く、タンク本体１内の残留酸素は軽微なものと考えられるため、タンク本体１内のガス分を全て置換するようなバキュームポンプ１１の作動は不要であり、ガス分の量の計測値を目安としてタンク本体１内の不活性雰囲気を保ち得る必要最小限の作動時間を制御装置１６により指示すれば良い。
【００３７】
従って、上記形態例によれば、酸素／窒素分離装置、窒素ボンベ（及び酸素ボンベ）、配管系等といった大掛かりな装置構成を必要とすることなくタンク本体１内を不活性雰囲気に保つことができ、しかも、炭酸ガスを多く含む不活性ガスのタンク本体１内への充填を燃料Ｆの低減による負圧を利用して無動力で行うことができるので、車両への搭載性に支障をきたすことなく、燃費の悪化を招くようなエネルギー消費も必要とせずに確実にタンク本体１内を不活性雰囲気に保つことができる。
【００３８】
更に、炭酸ガス透過膜３を筒状に形成したことで、外形をコンパクトに抑えながらも炭酸ガス透過膜３の透過面積を広く取ることができ、しかも、筒状に形成した炭酸ガス透過膜３の中心部の流路３ａへ空気が自由に出入りできるようにしたことで前記流路３ａ内を新しい空気に置換され易くすることができる。
【００３９】
また、バキュームポンプ１１を作動させて積極的にタンク本体１内の負圧を高め、炭酸ガスの回収効率を上げることができるので、燃料キャップ１３を開けて燃料Ｆを供給した際にタンク本体１内への空気の侵入があっても、燃料Ｆの供給後に燃料キャップ１３を閉じてからバキュームポンプ１１を作動させて炭酸ガスの回収効率を上げれば、タンク本体１内の残留酸素を短時間でパージすることができ、しかも、その作動を燃料キャップ１３の開閉をマイクロスイッチ１４で検知することにより制御装置１６にて自動的に行うことができる。
【００４０】
尚、本発明の車両用燃料タンクは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１  タンク本体
２  ブリーザ
３  炭酸ガス透過膜
３ａ  流路
４  炭酸ガス回収室
１０  逆止弁
１１  バキュームポンプ
１２  燃料供給口
１３  燃料キャップ
１４  マイクロスイッチ（開閉検知手段）
１５  液位計
１６  制御装置
Ｆ  燃料
【図１】
0005437869.tif 000002
【図２】
0005437869.tif 000003