(57)【要約】  熱機関用の、燃料タンクと、このタンクを充填するためのパイプと、機関に燃料を供給するためのポンプとを具備してなる燃料システム。ポンプには燃料予備コンテナから燃料が供給され、燃料システムはさらに予備コンテナから独立したリテーニングトラフを含み、当該トラフは、予備コンテナがトラフから燃料が供給されるように配置され、かつタンク内の開口部を経て上側部分に現れる容積を画定する壁を有する。壁は、トラフの容積をタンクの残部から分離する連続した囲いを形成している。
2009507167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機関用の燃料システムであって、
燃料タンク(１)と、
前記タンク(１)を充填するためのパイプ(２)と、
前記機関に燃料を供給するためのポンプ(３)であって、燃料予備コンテナ(４)から燃料が供給されるポンプ(３)と、を具備してなり、
燃料システムはさらに、前記予備コンテナ(４)から独立したリテーニングトラフ(５)を具備してなり、
前記リテーニングトラフ(５)は、前記予備コンテナ(４)が前記トラフ(５)から燃料が供給されるように配置され、かつ前記タンク(１)内の開口部を経て上端に現れる容積を画定する壁を有しており、
前記壁は、前記トラフ(５)の容積を、前記タンク(１)の残部から分離する連続した囲いを形成していることを特徴とする燃料システム。
【請求項２】
前記タンク(１)は底壁を有すると共に、前記トラフ(５)は前記タンク(１)の前記底壁と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料システム。
【請求項３】
前記予備コンテナ(４)は、前記トラフ(５)の壁によって画定された容積の外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料システム。
【請求項４】
前記トラフ(５)には、前記予備コンテナ(４)の主吸引デバイス(７)から独立した補助吸引デバイス(６)によって燃料が供給されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項５】
前記主吸引デバイス(７)および前記補助吸引デバイス(６)はジェットポンプであることを特徴とする請求項４に記載の燃料システム。
【請求項６】
前記充填パイプ(２)の一端は、前記燃料予備コンテナ(４)および／または前記トラフ(５)の上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項７】
前記トラフ(５)の前記壁は、相補的部分によって拡張されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項８】
前記予備コンテナ(４)はスクリーンであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項９】
前記ポンプ(３)および前記予備コンテナ(４)は、前記タンク(１)内で水平に配設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項１０】
燃料フィルター(９)を含み、かつ、前記フィルター(９)は、前記トラフ(５)と前記タンク(１)との間の連通を可能とする開口を少なくとも部分的に遮蔽するようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の燃料システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関への液体燃料の供給に関する。さらに詳しくは、そうしたエンジンのための燃料システムに関し、当該燃料システムは、揮発性液状燃料が供給されるエンジン、あるいは国および地域によってある場合にはディーゼル、オンロードディーゼルあるいは軽油と呼ばれるもののような重液状燃料が供給されるエンジンに対して、その区別なく適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
特に自動車の熱機関においては、燃料システムは目下のところ、燃料を貯蔵するためのタンクから離れて、いくつかの付属品を有している。これら付属品の中でも、とりわけ、燃料ポンプおよびフィルターに注目すべきである。
【０００３】
ポンプ／フィルターに関して、それらは、たとえば特許文献１(出願人：Solvay)に開示されているように、燃料タンク内に実際に固定された単一モジュールに組み込まれる傾向がある。
【０００４】
燃料タンクが満たさねばならない要件の一つは、勾配を駆け登ったり、ほとんど空のタンクによってコーナーを切り抜けるといった過酷な運行状況のもとでさえ、エンジンに燃料を供給することである。さて、こうした状況の下で、たとえタンクに少量の燃料しか残っていなくても、燃料ポンプには燃料を定常的に供給しなければならない。
【０００５】
この種の要求を満たすために、ポンプの供給動作不良を防止するべく、そして車両が燃料を使い果たした後にポンプが燃料を送り込むことを保証するべく、燃料を獲得しかつ保持するために役立つ燃料予備コンテナを用いることは公知である。
【０００６】
二つのタイプの燃料予備コンテナが知られている。第１のものは、ポンプ供給源から独立した、ブロー成形型枠の形状によってあるいは関係する場合に燃料を捕らえる(おそらくはスパイラルの形態の)コンポーネントをタンク内に導入することによって、タンクがブロー成形される場合に形成された仕切りの形態のリテーニングトラフである。第２のものは、ポンプおよびフィルターから形成されたアセンブリがタンク内に組み込まれる場合に(但し、ときには燃料タンクがブロー成形される場合にもまた)概して挿入されるポンプに、あるいは少なくともジェットポンプに流体的に接続された予備コンテナである。
【０００７】
第１のタイプの欠点は、タンクからトラフへの燃料の通過を保証するためにトラフの壁は高さが制限され、この結果、トラフ内に蓄えられた燃料の量は、ときには過度に僅かとなることがあり、これが動作不良を引き起こすことがある、というものである。
【０００８】
第２のタイプのタンクは、予備コンテナのサイズがタンクに形成されかつそれを経て予備コンテナがタンク内に挿入されるオリフィスのサイズによって制限される、という欠点を持つ。
【０００９】
さらに、最近の車両の構造を満足させるために、現在のタンクの高さの低減が試みられている。これはまた、燃料タンク内に組み込まれるコンポーネント、特にポンプおよび燃料予備コンテナのサイズを制限するという作用を持つ。
【特許文献１】欧州特許出願公開第0 758 589号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的はしたがって、ポンプに接続された予備コンテナのサイズを、そしてこのために、必要に応じてそれを導入するためのオリフィスのサイズを低減するために、燃料予備コンテナの総容量を増大させることを目的とした、改良された構造を有する燃料システムを提供することであるが、それは特に、それに関して寸法が縮小されたオリフィスのみが利用可能である厚みの小さなタンクの場合に役立つ。
【００１１】
薄型タンクとは、垂直軸線に沿って測ったその高さが、概ね１００ないし３００ｍｍの、好ましくは１５０ないし２５０ｍｍであるタンクを意味するものと考えられている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のため本発明は熱機関用の燃料システムに関し、このものは、燃料タンクと、タンクを充填するためのパイプと、機関に燃料を供給するためのポンプであって燃料予備(貯蔵)コンテナから燃料が供給されるポンプとを具備してなり、燃料システムはさらに予備コンテナから独立したリテーニングトラフを含み、このリテーニングトラフは、予備コンテナがトラフから燃料が供給されるように配置され、かつタンク内の開口部を経て上側部分に現れる容積を画定する壁を有しており、この壁はトラフの容積をタンクの残部から分離する連続した囲いを形成している。
【００１３】
本発明による燃料システムは、上述したように、揮発性液状燃料が供給される熱機関あるいは重液状燃料が供給されるエンジンに、その区別なく適している。この説明においては、燃料システムは、自動車あるいは据え付け式エンジンを備えた設備に組み込まれることになる要素のアセンブリである。自己推進式運行体は、エンジン式運行体(たとえば乗用車、トラック、二輪車、川船、海洋船舶あるいは航空機)または軌道に拘束された運行体(たとえばエンジン式鉄道客車)であってもよい。据え付け式エンジン設備は、たとえば、発電ユニットのエンジンあるいは工作機械のエンジンを含んでいてもよい。
【００１４】
燃料とは、内燃機関に供給するのに適した炭化水素を意味する。「液状炭化水素」との表現は、機関が使用される通常の条件下で、燃料システムの燃料タンク内で液体の状態で存在する炭化水素を意味する。
【００１５】
「揮発性炭化水素」との表現は、２９３°Ｋ(２０°Ｃ)において、０.１barを上回る飽和蒸気圧を有する(上記定義に基づく)液状炭化水素を意味する。一般に自動車の熱機関に供給するために使用される揮発性炭化水素は、「ガソリン」との品名で販売されており、それは「内燃機関」と呼ばれる火花点火式熱機関のためのものである。
【００１６】
「重液状炭化水素」との表現は、２９３°Ｋ(２０°Ｃ)において、０.１bar未満の飽和蒸気圧を有する液状炭化水素を意味する。一般に自動車の熱機関に供給するために使用される揮発性炭化水素は、「軽油」または「ディーゼル燃料」との品名で販売されており、それはディーゼルサイクルに基づいて動作する圧縮点火式熱機関のためのものである。
【００１７】
本発明によれば、燃料システムのコンポーネントは、身近に存在する液状炭化水素のそれぞれに適合した素材から形成される。この素材は、揮発性液状炭化水素および重液状炭化水素の両方に対して、それらが普通に使用される圧力および温度で化学的に不活性でなければならない。それはプラスチックあるいは金属であってもよい。本発明によるシステムのコンポーネントはまた組み合わされても、すなわち金属部分およびプラスチック部分からなっていてもよい。
【００１８】
熱可塑性物質は、特にシステムのコンポーネントが複雑な形状を有する場合、特に重量、機械的強度および耐化学薬品性に関する利点ならびに加工の容易性によって、本発明の範囲内で良好な効果をもたらす。
【００１９】
熱可塑性物質とは、その混合物だけでなく熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性ポリマーを意味する。「ポリマー」との用語は、(特に二成分あるいは三成分の)コポリマーだけでなくホモポリマーをも意味する。そうしたコポリマーの例は、これに限定されるものではないが、ランダムコポリマー、直鎖ブロックコポリマー、その他のブロックコポリマーならびにグラフトコポリマーである。
【００２０】
分解温度を下回る融点を有する種類の熱可塑性ポリマーあるいはコポリマーが好適である。少なくとも摂氏１０°にわたる溶融範囲を有する合成熱可塑性樹脂が特によく適している。そうした物質の例は、その分子量のポリディスパージョンを有するものである。
【００２１】
特に、ポリオレフィン、ポリビニルハライド、熱可塑性ポリエチレン、ポリケトン、ポリアミドおよびそのコポリマーを使用できる。たとえばカーボン、塩およびその他の無機誘導体、天然繊維、ガラス繊維および高分子繊維(ただしこれに限定されるものではない)のような無機、有機および／または天然繊維を含む高分子素材の混合物だけでなく、ポリマーおよびコポリマーの混合物もまた使用可能である。上述したポリマーあるいはコポリマーの少なくとも一つを具備してなる積層粘着層からなる多層構造体を使用することも可能である。
【００２２】
ポリビニルハライドならびにポリオレフィンが概ね好ましい。しばしば使用されるポリマーはポリエチレンである。良好な効果は、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)を用いることによって得られた。よく知られたように、揮発性炭化水素に対する、この素材の不浸透性は、表面処理(フッ化処理、スルホン化処理など)によって、かつ／または(たとえばポリアミド(ＰＡ)あるいはビニルアルコールポリマー[ホモポリマー(ＰＶＯＨ)あるいはエチレンビニルアルコールコポリマー(ＥＶＯＨ)]をベースとする)バリア層の使用によって改善できる。
【００２３】
好ましい様式においては、少なくとも本発明によるシステムのタンクおよび充填パイプは熱可塑性樹脂から形成され、好ましくはＨＤＰＥからなる。特に好ましい様式においては、タンクおよび充填パイプは、ＨＤＰＥをベースとする少なくとも一つの層とＥＶＯＨをベースとする少なくとも一つの層とを含む多層構造体であるが(「〜をベースとする」との用語は「主として〜から構成される」を意味する)、これらの層はその他のポリマーおよび／または添加物を(重量で)少量だけ含んでいてもよいことを理解されたい。本発明による燃料システムのポンプはまた、プラスチック製のケーシングを有していてもよい。
【００２４】
本発明によれば、燃料ポンプは燃料予備コンテナから燃料が供給される。
【００２５】
本発明によれば、燃料システムはさらに、燃料予備コンテナから独立したリテーニングトラフを備える。
【００２６】
そうした燃料予備コンテナはまた鎮静トラフと呼ばれ、燃料ポンプへの供給のために燃料予備コンテナを確立することを可能とする。
【００２７】
本発明によれば、保持タンクは、その中の開口部を経て上端部に現れる容積を画定する壁を有する。壁はさらに、タンクの残部からリテーニングトラフの容積を分離するための連続した囲いを形成する。
【００２８】
リテーニングトラフは、好ましくは、タンクの底の壁と一体に形成される。
【００２９】
このようにして、防漏性を改善することが、そしてタンクに対するリテーニングトラフの固定ならびにその保持に関する問題を解決することが可能となる。
【００３０】
つまり、リテーニングトラフをタンクに対して固定する必要がなくなり、この結果、タンクの底の壁に対して、この底壁と一体に成形されることによってリテーニングトラフが固定的に設けられる場合、特に信頼性が高くかつ簡素なシステムが実現される。
【００３１】
特定の実施形態においては、燃料予備コンテナは、リテーニングトラフの壁によって画定された容積の外側に配置される。
【００３２】
好ましい様式では、リテーニングトラフには、燃料予備コンテナの主吸引デバイスから独立した補助(二次的)吸引デバイスによって燃料が供給される。
【００３３】
トラフの吸引デバイスは、それを経てトラフがタンク内に現れる開口部を経て、リテーニングトラフ内へと燃料を供給することができる。
【００３４】
主吸引デバイスおよび補助吸引デバイスはジェットポンプであることが有利である。
【００３５】
好ましくは、主ならびに補助吸引デバイスは圧力調整器を介して供給を受ける。
【００３６】
主吸引デバイスを構成しているジェットポンプの供給量は、好ましくは、このジェットポンプによって供給される燃料の量が、燃料ポンプによって消費される、取り出される量を補うように、かつリテーニングトラフ内の最小燃料レベルを保証するように選択され、この結果、燃料ポンプによる燃料供給が不能となることはない。
【００３７】
タンクは、燃料予備タンク／リテーニングトラフの上で終端をなしている充填パイプを有することが好ましく、これによって、予備コンテナ／リテーニングトラフを少量の燃料で満たすことが可能となるが、これは、充填パイプ内に導入された全ての燃料は、タンクの残部を満たす前に予備コンテナ／保持トラフを満たし始めるからである。
【００３８】
特定の実施形態においては、燃料予備コンテナは、ポンプの汚損を防止するために、吸い上げられた燃料を濾過する機能をさらに有するスクリーン(遮壁)である。このスクリーンは概して、ポンプに接続されたフレキシブルなポケットからなり、しかもその囲いは、燃料が通過できるが、燃料中に含まれる不純物はそれを通過できない素材からなる。
【００３９】
上記スクリーンのフレキシブルな特性は、燃料タンク内での動きを許容するという利点を有するが、これは、タンクからポンプへの供給ために必要な燃料を回収するのをより容易なものとする。
【００４０】
好ましい様式においては、ポンプおよび燃料予備コンテナは、燃料タンクの作用高さを低減するために、タンク内に水平状態で設けられる。
【００４１】
燃料はまた、好ましくは、燃料フィルターを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の非限定的な態様を図１および図２に示す。図１および図２は本発明の好ましい実施例の概略図である。
【００４３】
図１は、ポンプ(３)と、圧力調整器(８)と、燃料タンク(１)内に組み込まれた燃料フィルター(９)とからなるアセンブリを示しており、ポンプ(３)は燃料予備コンテナ(４)内に配置されている。予備コンテナ(４)は、リテーニング(保持)トラフ(５)によって画定された空間内に配置され、かつ予備コンテナ(４)には、ジェットポンプ(７)によってトラフ(５)から送り込まれる燃料が供給される。やはりジェットポンプである吸引デバイス(６)は、上記トラフ(５)によって画定された空間の外側の燃料タンク(１)から送り込まれる燃料を、リテーニングトラフ(５)に供給する。
【００４４】
図２には、２００ｍｌの容量を持つ縮小サイズの予備コンテナ(４)を備えた５０ないし１５０ｍｍの全高を持つリザーバを示す。この予備コンテナ(４)はリテーニングトラフ(５)から再供給を受けるが、このリテーニングトラフ(５)の形状はタンクがブロー成形されるときに得られ、しかもそれは壁の中断を伴わない。リテーニングトラフ(５)は、タンク(１)との連通を可能とする開口部を有する。組み立て中に水平状態で配置されたモジュールは、リテーニングトラフ(５)および予備コンテナ(４)にそれぞれ供給を行う二つのジェットポンプ(６および７)を含み、これらは、左手側湾曲あるいは右手側湾曲によって起立しているロール部と、燃料フィルター(９)と、ポンプ(３)を含む接続された予備コンテナ(４)とに対応する領域から吸引する。燃料フィルター(９)がタンク内に導入されると、それは、少なくとも部分的に、リテーニングトラフ(５)とタンク(１)との間の連通を妨害するが、これは、有利なことに、リテーニングトラフ(５)が急激な燃料の流動中に空にはなり得ないことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の好ましい実施例の概略図である。
【図２】本発明の好ましい実施例の概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  燃料タンク
３  ポンプ
４  燃料予備コンテナ
５  リテーニングトラフ
６,７  ジェットポンプ
８  圧力調整器
９  燃料フィルター
【図１】
2009507167.tif 000003
【図２】
2009507167.tif 000004
【国際調査報告】
2009507167.tif 000005
2009507167.tif 000006
2009507167.tif 000007