(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のフューエルタンク内に配設され、フューエルタンク内の燃料を内部に導入してこの燃料をフューエルポンプにより燃料噴射装置に供給すると共に、燃料噴射装置から返送されてくる余剰な燃料を再び収容するフューエルチャンバーであって、
箱形のチャンバー本体と、該チャンバー本体の下部に設けられた燃料導入口と、先端が上記燃料導入口に挿入されていると共に、該先端外周面と上記燃料導入口内周面との間に若干の間隙が形成され、上記返送燃料を上記燃料導入口からチャンバー本体内へと噴射するジェットノズルと、下端壁が上記ジェットノズルの外周面に密着接合され、該ジェットノズルの上方部分の周囲及び上記燃料導入口の上方部分の周囲を覆うと共にジェットノズルの先端部と燃料導入口との近傍を除いて下端面が下端壁により閉塞された箱形のカバー体と、上端が上記チャンバー本体内の上下方向中間部乃至上部に開口し、かつ下端が上記カバー体内に開口した管状の循環路とを具備してなることを特徴とする自動車用フューエルチャンバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフューエルタンク内に配設され、フューエルタンク内の燃料を内部に導入してこの燃料をフューエルポンプにより燃料噴射装置に供給すると共に、燃料噴射装置から返送されてくる余剰な燃料を再び収容するフューエルチャンバーに関し、更に詳述すると、燃料噴射装置から返送されてくる返送燃料の液流を利用してフューエルタンク内の燃料をチャンバー内に導入すると共に、チャンバー内の燃料を返送燃料の液流を利用して循環させ、チャンバー内の燃料を効率よく熱分離することができる自動車用フューエルチャンバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子式の燃料噴射装置を備えた自動車では、フューエルタンク内の燃料（通常はガソリン）を電気式のフューエルポンプにより燃料噴射装置に供給し、燃料噴射装置でエンジンの燃焼室内に必要量の燃料を噴射させると共に、余分な燃料をフューエルタンクに返送することが行われている。即ち、エンジンの運転中は、燃料噴射装置とフューエルタンクとの間に常に所定量の燃料が循環しており、その中から必要な量だけをエンジンの燃焼室へと噴射するようになっている。
【０００３】
この場合、一旦エンジンへと送られて返送されてきた燃料（以下、「リターンガソリン」という）は、かなりの高温となっているため、直接フューエルタンク内の燃料中に混入させると、その熱によりタンク内のガソリン全体の温度が上昇し、蒸発してベーパーとなり、タンク内圧を上昇させたり蒸発により無駄にガソリンが消費される等の不都合を生じることとなる。
【０００４】
そこで、従来から、フューエルタンク内にタンク内のガソリンが流通可能なフューエルチャンバーを設け、フューエルタンク内のガソリンをこのチャンバー内に導入し、該チャンバー内のガソリンをフューエルポンプにより燃料噴射装置に供給すると共に、ベーパー発生成分の少ない高温のリターンガソリンをこのチャンバー内に返送することにより、フューエルタンク内のフレッシュな（低温の）ガソリンから高温のリターンガソリンを遮断してベーパー化を防止することが行われている。また、タンク内のガソリンの無効残量を少なくするために、リターンガソリンの液流によってタンク内のフレッシュなガソリンをチャンバー内に吸引導入させようとすることも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単にリターンガソリンの液流によりタンク内のベーパー発生成分の多いフレッシュなガソリンをチャンバー内へ吸引導入すると、フレッシュなガソリンの温度が徐々に上昇するため、このフレッシュなガソリンからベーパーが発生し、必ずしも十分なベーパー化防止効果を得ることができないものである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、高温のリターンガソリンとフレッシュなガソリンとの混合をできるだけ少なくすると共に、高温のリターンガソリンを効率よく循環させて効果的に熱分離することができ、リターンガソリンの熱に起因するガソリンのベーパー化を非常に効率よく防止することができる自動車用フューエルチャンバーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、自動車のフューエルタンク内に配設され、フューエルタンク内の燃料を内部に導入してこの燃料をフューエルポンプにより燃料噴射装置に供給すると共に、燃料噴射装置から返送されてくる余剰な燃料を再び収容するフューエルチャンバーであって、箱形のチャンバー本体と、該チャンバー本体の下部に設けられた燃料導入口と、先端が上記燃料導入口に挿入されていると共に、該先端外周面と上記燃料導入口内周面との間に若干の間隙が形成され、上記返送燃料を上記燃料導入口からチャンバー本体内へと噴射するジェットノズルと、下端壁が上記ジェットノズルの外周面に密着接合され、該ジェットノズルの上方部分の周囲及び上記燃料導入口の上方部分の周囲を覆うと共にジェットノズルの先端部と燃料導入口との近傍を除いて下端面が下端壁により閉塞された箱形のカバー体と、上端が上記チャンバー本体内の上下方向中間部乃至上部に開口し、かつ下端が上記カバー体内に開口した管状の循環路とを具備してなることを特徴とする自動車用フューエルチャンバーを提供する。
【０００８】
本発明のフューエルチャンバーは、上記燃料導入口の内周面と上記ジェットノズルの先端外周面との間に形成された間隙から上記チャンバー本体内にフューエルタンク内の燃料（ガソリン）を導入し、このチャンバー本体内のガソリンをフューエルポンプ（通常は電気式のポンプ）で燃料噴射装置へと供給し、エンジンへと供給されずに返送されてきた余剰の燃料（リターンガソリン）を上記ジェットノズルから上記燃料導入口を通して上記チャンバー本体内へと戻すものである。
【０００９】
この場合、本発明のフューエルチャンバーでは、上記リターンガソリンが上記ジェットノズルから燃料導入口を通してチャンバー本体内に高速で噴射されるが、このとき上記のように、ジェットノズルの先端外周面と燃料導入口の内周面との間に間隙が形成されているため、ベルヌーイの定理によりこの間隙付近に負圧が発生し、フューエルタンク内のガソリン（フレッシュガソリン）がリターンガソリンと共に強制的に燃料導入口からチャンバー本体内に吸引導入され、チャンバー本体内のガソリン液面が上昇する。そして、ガソリン液面が上記循環路の上端に達すると、上記負圧により上記ジェットノズルと上記燃料導入口との周囲を覆うカバー体内が減圧されているので、このカバー体内とチャンバー本体内の上下方向中間部乃至上部とを連絡する上記循環路を通して、チャンバー本体内のガソリンが強制的にカバー体内へと吸引され、このガソリン（循環ガソリン）は更に燃料導入口からチャンバー本体内の下部へと吸引返送される。
ここで、本発明のフューエルチャンバーにあっては、上記カバー体の下端壁が上記ジェットノズルの外周面に密着接合して、この下端壁により箱形のカバー体下端面が閉塞され、このカバー体によって上記ジェットノズルの上側が完全に覆われており、その内部は上記燃料導入口及び循環路によりチャンバー本体内と連通しているだけで、フューエルチャンバーの外側とは完全に遮断された閉鎖的な領域となる。このため、フューエルタンク内のガソリンが減少してその液面が非常に低くなっても、このカバー体内は、確実に減圧され、良好な循環状態が確実に保持されるものである。
【００１０】
そして、上記燃料導入口からチャンバー本体内に導入されたリターンガソリン、フレッシュガソリン及び循環ガソリンは、液流により混合され、必要量が上記ポンプｐによって燃料噴射装置（図示せず）へと送られると共に、その残りがチャンバー本体内を上昇して上記循環路の上端から上記カバー体内へと吸引されて再び上記燃料導入口からチャンバー本体の下部へと導入され、繰り返し循環される。
【００１１】
即ち、本発明のフューエルチャンバーでは、上記ジェットノズルから噴射されるリターンガソリンの液流によって負圧を発生させ、この負圧を利用してフレッシュガソリンをチャンバー本体内に導入すると共に、チャンバー本体内のガソリンを強制的に循環させるものであり、これによりリターンガソリンが常時供給される比較的少量のフレッシュガソリンと混ざりながら常に循環し、この循環流の一部がポンプによって燃料噴射装置へと送られるようになっているものである。
【００１２】
従って、本発明のフューエルチャンバーによれば、フューエルタンク内のフレッシュな（低温の）ガソリンをチャンバー本体内に安定的に導入することができると共に、このフレッシュなガソリンとリターンガソリンとを効果的に混合しながらチャンバー内で強制的かつ効率的に循環させることができ、これにより効果的に熱分離をおこなって、リターンガソリンの熱に起因するガソリンのベーパー化を極めて効率よく防止することができるものである。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施例にかかるフューエルチャンバー１を示すものである。このフューエルチャンバー１は、上端面が開放した円形箱形のチャンバー本体２を有しており、図５に示したように、このチャンバー本体２内に電気式のフューエルポンプｐを取り付けて自動車のフューエルタンクｔ内に配設するものであり、この場合図３に示されているように、フューエルタンクｔの底壁内面にチャンバー本体２の底壁を接触させた状態に配設するものである。なお、図５中ｆはフューエルタンクｔ内の燃料を燃料噴射装置（図示せず）へと圧送するフューエルパイプ、ｒはエンジンの燃焼室へと供給されずに返送されてきた余剰の燃料（以下、リターンガソリンという）をフューエルチャンバー１へと戻すリターンパイプ、ｅは電流をポンプｐに供給するためのケーブルである。
【００１４】
上記チャンバー本体２には、その下端部周壁に接線方向に沿ってチャンバー本体２の内外を貫通する吸入パイプ２１が設けられており、その外側先端部が漸次拡開した燃料導入口２２となっている（図３参照）。また、このチャンバー本体２内には、周壁内面に沿って略円弧状に湾曲した仕切壁２３が周壁の吸入パイプ２１が貫通した箇所から略半周に亘って立設されており、この仕切壁２３は高さがチャンバー本体２の略半分であると共に、この仕切壁２３とチャンバー本体２の周壁内面との間には上記吸入パイプ２１の外径とほぼ同一幅の間隙が形成されている。
【００１５】
更に、このチャンバー本体２内には、上記吸入パイプ２１の配設箇所の近傍に存して四角管状の循環路５が上下方向に沿って設けられている。この循環路５の上端はチャンバー本体２内の上部において開口しており、また下端は後述するカバー体４内に開口している。
【００１６】
次に、上記チャンバー本体２の外側には、先端が漸次小径となったジェットノズル３が、先端を上記吸入パイプ２１の燃料導入口２２内に挿入した状態で配設固定されており、このジェットノズル３の先端外周面と上記燃料導入口２２の内周面との間には若干の間隙が形成されている。
【００１７】
ここで、このジェットノズル３の先端外周面と上記燃料導入口２２の内周面との間に形成される間隙の幅は、燃料の流量，流速，吸入パイプ２１の径及びジェットノズル３の径などに応じて適宜設定され、特に制限されるものではないが、通常は０．５〜２ｍｍ程度、特に０．８〜１．７ｍｍ、更には０．９〜１．１ｍｍとすることが好ましく、この間隙の幅が０．５ｍｍ未満であると、チャンバー本体２内への燃料の導入量が少なくなる場合があり、一方２ｍｍを超えるとベルヌーイの定理による負圧の発生が不十分となり、良好に燃料をチャンバー本体２内に吸引することができなくなる場合がある。
【００１８】
また、チャンバー本体２外側の上記ジェットノズル３が配設されている箇所には、上記ジェットノズル３の上方部分の周囲及び上記燃料導入口２２の上方部分の周囲を覆うと共にジェットノズル３の先端部と燃料導入口２２との近傍を除いて下端面が下端壁により閉塞された四角箱形のカバー体４が設けられており、図１に示されているように、このカバー体４の一部がチャンバー本体２内へと突出し、この内側突出部に上記循環路５の下端が連結され、該循環路５の下端がこのカバー体４内に開口している。
【００１９】
ここで、上記カバー体４の下端壁４ａは、上記ジェットノズル３の外周面に密着接合されており、図４に示したように、ジェットノズル３の外周をちょうど上下半周ずつに分割するように軸方向に沿って形成され、その先端は燃料導入口２２の縁部に近接又は接触した状態となっている。この場合、このカバー体４の下端壁は、このような態様に限定されるものではなく、例えば図４に一点鎖線４ｂで示したように、先端をジェットノズル３の先端まで伸ばしてもよく、また同図７に一点鎖線４ｃで示したようにジェットノズル３の外周を上側１／４周と下側３／４周とに分割する態様であっても、同図７に一点鎖線４ｄで示したようにジェットノズル３の外周を上側３／４周と下側１／４周とに分割する態様であってもよく、更にカバー体４全体がジェットノズル３の上方部分の周囲及び上記燃料導入口の上方部分の周囲を覆うようになっていれば、その他の態様であってもよい。
【００２０】
更に、上記ジェットノズル３には、くの字状に折曲した連結管３１が上記カバー体４を貫通して取り付けられており、図３，５に示されているように、この連結管３１に上記リターンパイプｒが連結されるようになっている。
【００２１】
次に、本例フューエルチャンバー１の動作について説明する。
本例フューエルチャンバー１は、図５に示されているように、上記チャンバー本体２内に電気式のフューエルポンプｐを取り付けると共に、上記リターンパイプｒを上記連結管３１に連結して自動車のフューエルタンクｔ内に配設し、この場合図３に示されているように、フューエルタンクｔの底壁内面にチャンバー本体２の底壁を接触させた状態とする。この状態で、上記燃料導入口２２の内周面と上記ジェットノズル３の先端外周面との間に形成された間隙から上記チャンバー本体２内にフューエルタンクｔ内の燃料（ガソリン）を導入し、このチャンバー本体２内のガソリンをフューエルポンプｐでフューエルパイプｆを通して燃料噴射装置（図示せず）へと供給し、エンジンの燃焼室へと供給されずにリターンパイプｒを通して返送されてきた余剰の燃料（以下、リターンガソリンという）を上記ジェットノズル３から上記燃料導入口２２を通して上記チャンバー本体２内へと導入するものである。
【００２２】
この場合、本例のフューエルチャンバー１では、上記リターンガソリンが上記ジェットノズル３から燃料導入口２２を通してチャンバー本体２内に高速で噴射され、このとき、ジェットノズル３の先端外周面と燃料導入口２２の内周面との間に間隙が形成されているため、ベルヌーイの定理によりこの間隙付近に負圧が発生し、フューエルタンクｔ内のガソリン（以下、フレッシュガソリンという）がリターンガソリンと共に強制的に燃料導入口２２からチャンバー本体２内に吸引導入され、チャンバー本体２内のガソリンの液面が上昇する。そして、ガソリン液面が上記循環路５の上端に達すると、上記負圧により上記ジェットノズル３先端部と上記燃料導入口２２との周囲を覆う上記カバー体４内が減圧されているので、このカバー体４内とチャンバー本体２内の上部とを連絡する上記循環路５を通して、チャンバー本体２内のガソリンが強制的にカバー体４内へと吸引され、更にこのガソリン（以下、循環ガソリンという）は燃料導入口２２からチャンバー本体２内の下部へと強制的に返送される。
【００２３】
そして、上記燃料導入口２２からチャンバー本体２内に導入されたリターンガソリン、フレッシュガソリン及び循環ガソリンは、チャンバー本体２の周壁内面及び上記仕切壁２３にガイドされて旋回しながら渦流となり、必要量が上記ポンプｐによって燃料噴射装置（図示せず）へと送られると共に、その残りが渦流のままチャンバー本体２内を上昇して上記循環路５の上端から上記カバー体４内へと吸引されて再び上記燃料導入口２２からチャンバー本体２の下部へと導入され、繰り返し循環される。
【００２４】
即ち、本例のフューエルチャンバー１では、上記ジェットノズル３から噴射されるリターンガソリンの液流によって負圧を発生させ、この負圧を利用してフレッシュガソリンをチャンバー本体２内に導入すると共に、チャンバー本体２内のガソリンを強制的に循環させるものであり、これによりリターンガソリンが常時供給される比較的少量のフレッシュガソリンと混ざりながら渦流となりこれが常に循環し、この循環流の一部がポンプｐによって燃料噴射装置へと送られるようになっているものである。
【００２５】
この場合、上記カバー体４は、上記ジェットノズル３の上側を完全に覆っており、その内部は上記燃料導入口２２及び循環路５によりチャンバー本体２内と連通しているだけで、本例フューエルチャンバー１の外側とは完全に遮断された閉鎖的な領域となっているため、図３に一点鎖線で示したようにフューエルタンクｔ内のガソリンが減少してその液面ｇが非常に低くなっても、このカバー体４内は、確実に減圧され、良好な循環状態が確実に保持されるものである。
【００２６】
このように、本実施例のフューエルチャンバー１によれば、ジェットノズル３を用いてリターンガソリンの液流により発生させた負圧によって、ベーパー発生成分の少ない高温のリターンガソリンを循環させてフューエルタンクｔ内のフレッシュな（低温の）ガソリンのチャンバー本体２内への導入を抑えるようにしたため、ベーパー発生成分の多いフレッシュガソリンが多量に高温のリターンガソリンと混合してフレッシュガソリン中のベーパー発生成分がベーパー化するのを抑止することができ、これにより効果的に熱分離をおこなって、リターンガソリンの熱に起因するガソリンのベーパー化を極めて効率よく防止することができるものである。
【００３０】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明のフューエルチャンバーは、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更することができる。例えば、上記実施例では、チャンバー本体２内にポンプｐを取り付けるようになっているが、ポンプｐは、チャンバー本体２の外側、更にはフューエルタンクｔの外側に設け、該ポンプｐと連結されたサクションパイプのみをチャンバー本体２内に配置するようにしてもよい。また、上記実施例ではチャンバー本体２に吸入パイプ２１を取り付け、この吸入パイプ２１の一端開口部で燃料導入口２２を形成したが、この吸入パイプ２１は省略してもよく、チャンバー本体２の周壁に直接燃料導入口２２を形成してもよい。更に、上記実施例ではチャンバー本体２を円形に形成するとともに、仕切壁２３を設けて循環する燃料を渦流とするようにしたが、上記仕切壁２３は省略してもよく、またチャンバー本体２の形状もフューエルタンクの形状等に応じて四角形等の円形以外の形状とすることもでき、その他の構成についても本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更して差し支えない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフューエルチャンバーによれば、高温のリターンガソリンを低温のフレッシュガソリンとの混合を抑制することができると共に、高温ガソリンを効率よく循環させて効果的に熱分離することができ、リターンガソリンの熱に起因するガソリンのベーパー化を非常に効率よく防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例にかかるフューエルチャンバーを示す平面図である。
【図２】  同フューエルチャンバーを示す側面図である。
【図３】  同フューエルチャンバーを示す一部を断面とした正面図である。
【図４】  同フューエルチャンバーを構成するカバー体の下端壁の形成態様を説明するもので、（Ａ）は部分拡大断面図、（Ｂ）は説明図である。
【図５】  同フューエルチャンバーの使用態様を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  フューエルチャンバー
２  チャンバー本体
２１  吸入パイプ
２２  燃料導入口
２３  仕切壁
３  ジェットノズル
３１  連結管
４  カバー体
４ａ〜４ｄ  カバー体の下端壁
５  循環路
６  カバー体
ｔ  フューエルタンク
ｐ  フューエルポンプ
ｆ  フューエルパイプ
ｒ  リターンパイプ
【図１】
0003707514.tif 000002
【図２】
0003707514.tif 000003
【図３】
0003707514.tif 000004
【図４】
0003707514.tif 000005
【図５】
0003707514.tif 000006