(57)【要約】  燃料供給システムは、燃料タンクから燃料ポンプ（１４、１５）を介して内燃機関の燃料噴射装置（１０）へ燃料を送るための燃料供給ライン（１２）と、この燃料供給ライン（１２）内に配置され、水分離器（１７）を有する燃料ろ過装置（１６）と、燃料ろ過装置（１６）の水分離器（１７）の中に集められた水を内燃機関の排気ガスシステム（３４）に排出するために燃料ろ過装置（１６）に連結されている燃料／水排出装置（３２）と、を含んでいる。燃料／水排出装置（３２）は、メインライン（２２）によって燃料ろ過装置（１６）の水のない部分に接続され、ブランチライン（２０）によって燃料ろ過装置（１６）の水貯蔵部分に接続されている。さらに、メインライン（２２）内には混合装置（２４）が配置され、メインライン（２２）の燃料流がブランチライン（２０）からの水を引き込むことができるように、ブランチライン（２０）が混合装置（２４）の中に合流している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料ポンプ（１４、１５）を介して内燃機関の燃料噴射装置（１０）へ燃料を送るための燃料供給ライン（１２）と、
該燃料供給ライン（１２）内に配置され、水分離器（１７）を有する燃料ろ過装置（１６）と、
該燃料ろ過装置（１６）の前記水分離器（１７）の中に集められた水を前記内燃機関の排気ガスシステム（３６）に排出するために前記燃料ろ過装置（１６）に連結されている燃料／水排出装置（３２）と、を含む燃料供給システムであって、
前記燃料／水排出装置（３２）は、メインライン（２２）によって前記燃料ろ過装置（１６）の水のない部分に接続され、ブランチライン（２０）によって前記燃料ろ過装置（１６）の水貯蔵部分に接続され、前記メインライン（２２）内には混合装置（２４）が配置され、前記メインライン（２２）の燃料流が前記水ライン（２０）からの水を一緒に引き込むことができるように、前記ブランチライン（２０）が前記混合装置（２４）に合流することを特徴とする、燃料供給システム。
【請求項２】
少なくとも１つのスロットルポジション、ノズル及び／又はベンチュリノズルを備える前記混合装置（２４）が実施されていることを特徴とする、請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記ブランチライン（２０）を選択的に開閉するバルブ装置（３４）が前記ブランチライン（２０）の中に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の燃料供給システム。
【請求項４】
前記ブランチライン（２０）の前記バルブ装置（３４）が、前記燃料ろ過装置（１８）のハウジング内に、又はハウジングに接して配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の燃料供給システム。
【請求項５】
前記混合装置（２４）と前記燃料／水排出装置（３２）との間に計量装置（２８）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項６】
前記計量装置（２８）が、短い管要素（２６）によって前記混合装置（２４）に接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の燃料供給システム。
【請求項７】
前記燃料ろ過装置（１６）の前記水分離器（１７）内の水位を検知するための水位センサ（１８）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項８】
前記ブランチライン（２０）の前記バルブ装置（３４）と前記水位センサ（１８）とが１つのコンポーネントユニットを形成していることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項９】
前記バルブ装置（３４）と前記水位センサ（１８）からなる前記コンポーネントユニットが、前記燃料ろ過装置（１８）のハウジング内に、又はハウジングに接して配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の燃料供給システム。
【請求項１０】
前記混合装置（２４）が、前記燃料ろ過装置（１６）の水位より上部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に基づく、内燃機関用の燃料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射装置への燃料供給ライン内に水分離器を備える燃料ろ過装置を使用することは以前から知られている。この場合、燃料ろ過装置又は水分離器から定期的に水を排出しなければならない。ここで問題なのが、燃料ろ過装置内で分離された水が、通常は燃料で汚染されていることである。燃焼していない燃料を環境に排出することはできないため、手間とコストのかかる浄水システム又は水質調整システムなどを使用する必要がある。
【０００３】
特許文献１は、浄化されていない燃料の燃料インレットと浄化された燃料の燃料アウトレットとを備える燃料ろ過装置を開示している。燃料ろ過装置内には、さらに水分離器が組込まれており、この水分離器の水排出部が燃料アウトレットに接続されている。分離された水に再び規定量の燃料を混ぜ合わせるため、水分離器の排出パイプを、燃料アウトレットに接続されている燃料パイプに連結し、ミキサユニットの規定されたスロットルポジションによって、燃料と水とが望ましい割合で調合されるようになっている。同等のミキサ機能で全体的に圧力勾配を小さくするため、スロットルポジションを備えるミキサユニットを、好ましくはベンチュリノズルとして実施することができる。
【０００４】
さらに、例えば特許文献２から、燃料ろ過装置内で分離された水を、その中に含まれている燃料も含めて、インジェクションノズルによって内燃機関の排気ガスシステム内に噴射することが知られている。排気ガスシステム内への水の噴射は、排気ガス後処理における熱の問題を引き起こす可能性がある。なぜなら、水分濃度が０〜１００％の範囲で非常に激しく、しかも予測不能に変動することがあるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９５４５１３３Ａ１
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００６０２７２０１Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、燃料ろ過装置を備える改善された燃料供給システムを提供するという課題に基づいている。特に、この燃料供給システムは、環境を損なわずに、高い工程信頼性によって燃料ろ過装置からの水の排出を可能にしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１の特徴を備える燃料供給システムによって解決される。本発明の有利な実施形態及び発展形態は、従属請求項の対象である。
【０００８】
この燃料供給システムは、燃料タンクから燃料ポンプを介して内燃機関の燃料噴射装置へ燃料を送るための燃料供給ラインと、この燃料供給ライン内に配置され、水分離器を有する燃料ろ過装置と、燃料ろ過装置の水分離器の中に集められた水を内燃機関の排気ガスシステムに排出するために燃料ろ過装置に連結されている燃料／水排出装置と、を含んでいる。この場合、燃料／水排出装置は、メインラインによって燃料ろ過装置の水のない部分に接続され、ブランチラインによって燃料ろ過装置の水貯蔵部分に接続されている。さらに、メインライン内には混合装置が配置され、メインラインの燃料流が水ラインからの水を一緒に引き込むことができるように、ブランチラインがベンチュリノズル装置の中に合流している。
【０００９】
本発明に基づく燃料供給システムの場合、燃料ろ過装置内に集められた水を排出するための燃料／水排出装置が、内燃機関の排気ガスシステム内で２つのラインによって燃料ろ過装置に接続されている。メインラインは燃料ろ過装置の水のない部分に接続され、ブランチラインは燃料ろ過装置の水貯蔵部分に接続されている。さらに、メインライン内には混合装置が配置され、水が存在し、ブランチラインが開かれている場合にはメインラインの燃料流が水ラインからの水を一緒に引き込むことができるように、ブランチラインが混合装置の中に合流している。
【００１０】
燃料ろ過装置内で分離された水は、ブランチラインと燃料／水排出装置とを介して内燃機関の排出ガスシステム内に噴射される。水に含まれている燃料は、この方法で内燃機関の排気ガス後処理システムで燃焼されるため、燃焼していない燃料が環境へ排出されないようになっている。
【００１１】
メインラインが燃料を送り、ブランチラインが水を送るように、２つのラインによって燃料ろ過装置に燃料／水排出装置を接続し、混合装置によって水を燃料流に加えるという措置により、さらに、燃料／水排出装置及び排気ガスシステムには、常に０％と１００％より小さい規定値との間で変動する水分濃度をもつ燃料流が供給されるようになり、これによって、冒頭に述べた調整問題及び従来のシステムにおける排気ガスシステム内の熱の問題が回避されるか、又は望ましい程度まで縮小される。
【００１２】
少なくとも１つのスロットルポジション、ノズル及び／又はベンチュリノズルを備える混合装置が実施されているのが好ましい。特に好ましいのは、この場合、混合装置がベンチュリノズル又はベンチュリノズル装置として形成されていることである。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態においては、ブランチラインを選択的に開閉するバルブ装置がブランチラインの中に設けられている。オプションで装備されるこのバルブ装置により、例えば、洗浄プロセス又は再生プロセスのために、燃料／水排出装置に送られる燃料流の最大水分濃度を０％にまですることが可能となる。
【００１４】
ブランチラインのこのバルブ装置は、好ましくは、燃料ろ過装置のハウジング内に、又はハウジングに接して配置されている。この方法で、燃料供給システムのコンパクトな構造を達成することができる。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態では、混合装置と燃料／水排出装置との間に計量装置が設けられている。
【００１６】
この計量装置は、好ましくは短い管要素によって混合装置と接続されているため、必要に応じて、場合によっては混合装置へ通じる給水ライン内のシャットオフバルブを使って、計量装置を非常に速く洗浄することができる。
【００１７】
さらに、燃料ろ過装置の水分離器内の水位を検知するための水位センサを設けることもできる。そのような水位センサを用いて、燃料ろ過装置内に集められた水が規定の上限を超過しないようにすることができる。さらに、この措置により、計量装置での水の発生を極めて良く予測することができる。
【００１８】
本発明の１つの実施形態においては、この水位センサとブランチラインのバルブ装置とが１つのコンポーネントユニットを形成している。好ましくは、このコンポーネントユニットが、さらに、燃料ろ過装置のハウジング内に、又はハウジングに接して配置されているため、燃料供給システムのコンパクトな構造を達成することができる。
【００１９】
本発明のもう１つの実施形態では、混合装置（（ベンチュリ）ノズル）が、燃料ろ過装置の水位より上部に配置されている。水の密度は燃料に比べ高いことから、噴射休止中（すなわち、計量装置の休止時間中）においては、このことによって、水が燃料ろ過装置又はその水分離器の中に戻ることができるため、次に続く非常に短い洗浄計量では、まず水が混合されていない燃料で計量が行われる。
【００２０】
本発明の上述した特徴、利点及び適用可能性並びにその他の特徴、利点及び適用可能性は、以下に、限定されない好ましい実施形態を添付の図を用いて説明することにより、より分かりやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料供給システムの構造図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
内燃機関（図示されていない）の燃料噴射装置１０には、燃料供給ライン１２から燃料が供給される。内燃機関は例えばディーゼルエンジンであるが、本発明に基づく燃料供給システムはこの適用に制限されることはない。
【００２３】
燃料供給ライン１２内には、周知の方法で、水分離器１７を備える燃料ろ過装置１６が配置されている。燃料は、燃料ろ過装置１６の上流で燃料ポンプ１４によって及び／又は燃料ろ過装置１６の下流で燃料ポンプ１５によって、内燃機関の燃料噴射装置１０に送られる。
【００２４】
燃料ろ過装置１６の中に集められる水量を検知するため、水位センサ１８が設けられており、このセンサは、好ましくは燃料ろ過装置１６のハウジング内に、又はハウジングに接して取り付けられている。
【００２５】
次に、燃料ろ過装置１６又はその水分離器１７内に集められた水の自動排出について、本発明に基づくコンセプトを詳しく説明する。
【００２６】
本発明に基づき、燃料ろ過装置１６内に集められた水は、内燃機関の排気ガスシステム３４の中に排出されるか、又は噴射されるため、水分中に含まれている燃焼していない燃料は、内燃機関の排気ガス後処理システムを通過する際に燃焼される。
【００２７】
この目的のため、ブランチライン２０が燃料ろ過装置１６の水貯蔵部分、すなわち一般的には燃料ろ過装置の深い地点に接続されている。さらに、メインライン２２は、燃料ろ過装置１６の水のない高い地点に接続されているため、燃料だけが、特に精製された燃料だけがこのメインライン２２によって送られる。
【００２８】
メインライン２２とブランチライン２０とは、両方ともベンチュリノズル混合装置２４の中に合流する。このことは、ベンチュリノズル混合装置２４を通って流れるメインライン２２の燃料流が、ブランチライン２０内の水を一緒に引き入れるという方法で行われる。ブランチライン２０、メインライン２２及びベンチュリノズル混合装置２４の断面積比の設計に応じて、燃料流に対してほぼ一定した最大の水混合割合を設定することが可能である。特に、（ベンチュリノズル）混合装置２４によって、最大の水混合割合を１００％よりも少ない値に設定することができる。
【００２９】
ベンチュリノズル混合装置２４の下流には計量装置２８が設けられ、燃料／水排出装置３２に供給される燃料／水の量が調整される。この場合、ベンチュリノズル混合装置２４は、可能な限り短い管要素２６によって計量装置２８と接続されており、この計量装置２８はもう１つの管要素３０によって燃料／水排出装置３２に接続されている。
【００３０】
ブランチライン２０内に配置されている（電磁的）シャットオフバルブ３６を使って、ベンチュリノズル混合装置２４内への水の流入を選択的に開放又は中断することができる。従って、設定された最大割合で水を含む燃料／水の混合物又は純粋な燃料が、選択的に計量装置２８を通って流れる。従って、計量装置２８は、必要に応じて非常に速く純粋な燃料によって洗浄することができ、内燃機関の排気ガスシステム３４への純粋な燃料計量にいつでも切り替えることができる。計量装置２８の洗浄は、例えば不測のエンジン停止が生じた場合などに、酸化又は氷結損傷を引き起こすおそれのある水を計量装置内に残さないために必要になることがある。内燃機関の排気ガスシステム３４内に純粋な燃料を噴射することは、例えば排気ガス後処理システムの再生プロセスにおいて望ましい。
【００３１】
ブランチライン２０のシャットオフバルブ３６は、例えば燃料ろ過装置１６の水位センサ１８と共に１つのコンポーネントユニットを形成している。このコンポーネントユニットは、燃料ろ過装置１６のハウジングに接して、又はハウジング内に取り付けられるため、可能な限りコンパクトな構造を達成することができる。
【００３２】
ベンチュリノズル混合装置２４の位置は、燃料ろ過装置１６内の水面より上部が選択される。計量の休止中、すなわち計量装置２８が停止し、同時にシャットオフバルブ３６が開いているか又は別の実施形態では取り付けられていない場合、燃料は引き続きメインライン２２から流れ、ブランチライン２０内の水位が水分離器１７の水位と同じになるまで、ブランチライン２０内で水分離器１７に戻る水が燃料で補われる。これにより、ブランチライン２０の前方部分には水と混合されていない燃料がたまり（混合が行われているにもかかわらず）、この燃料によって、純粋な燃料による短い計量が可能となる。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料ポンプ（１４、１５）を介して内燃機関の燃料噴射装置（１０）へ燃料を送るための燃料供給ライン（１２）と、  該燃料供給ライン（１２）内に配置され、水分離器（１７）を有する燃料ろ過装置（１６）と、  該燃料ろ過装置（１６）の前記水分離器（１７）の中に集められた水を前記内燃機関の排気ガスシステム（３４）に排出するために前記燃料ろ過装置（１６）に連結されている燃料／水排出装置（３２）と、を含む燃料供給システムであって、  前記燃料／水排出装置（３２）は、メインライン（２２）によって前記燃料ろ過装置（１６）の水のない部分に接続され、ブランチライン（２０）によって前記燃料ろ過装置（１６）の水貯蔵部分に接続され、前記メインライン（２２）内には混合装置（２４）が配置され、前記メインライン（２２）の燃料流が前記ブランチライン（２０）からの水を一緒に引き込むことができるように、前記ブランチライン（２０）が前記混合装置（２４）に合流し、 前記混合装置（２４）は少なくとも１つのスロットルポジション、ノズル及び／又はベンチュリノズルを備えており、前記ブランチライン（２０）を選択的に開閉するバルブ装置（３６）が前記ブランチラインの中に設けられ、前記燃料ろ過装置（１６）の前記水分離機（１７）内の水位を検知するための水位センサ（１８）が配置され、前記ブランチライン（２０）の前記バルブ装置（３６）が、前記燃料ろ過装置（１６）のハウジング内に、又はハウジングに接して配置されていることを特徴とする、燃料供給システム。
【請求項２】
前記混合装置（２４）と前記燃料／水排出装置（３２）との間に計量装置（２８）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記計量装置（２８）が、短い管要素（２６）によって前記混合装置（２４）に接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の燃料供給システム。
【請求項４】
前記ブランチライン（２０）の前記バルブ装置（３６）と前記水位センサ（１８）とが１つのコンポーネントユニットを形成していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項５】
前記バルブ装置（３６）と前記水位センサ（１８）からなる前記コンポーネントユニットが、前記燃料ろ過装置（１６）のハウジング内に、又はハウジングに接して配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の燃料供給システム。
【請求項６】
前記混合装置（２４）が、前記燃料ろ過装置（１６）の水位より上部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】  この燃料供給システムは、燃料タンクから燃料ポンプを介して内燃機関の燃料噴射装置へ燃料を送るための燃料供給ラインと、この燃料供給ライン内に配置され、水分離器を有する燃料ろ過装置と、燃料ろ過装置の水分離器の中に集められた水を内燃機関の排気ガスシステムに排出するために燃料ろ過装置に連結されている燃料／水排出装置と、を含んでいる。この場合、燃料／水排出装置は、メインラインによって燃料ろ過装置の水のない部分に接続され、ブランチラインによって燃料ろ過装置の水貯蔵部分に接続されている。さらに、メインライン内には混合装置が配置され、メインラインの燃料流がブランチラインからの水を一緒に引き込むことができるように、ブランチラインがベンチュリノズル装置の中に合流している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】  本発明に基づく燃料供給システムの場合、燃料ろ過装置内に集められた水を排出するための燃料／水排出装置が、内燃機関の排気ガスシステム内で２つのラインによって燃料ろ過装置に接続されている。メインラインは燃料ろ過装置の水のない部分に接続され、ブランチラインは燃料ろ過装置の水貯蔵部分に接続されている。さらに、メインライン内には混合装置が配置され、水が存在し、ブランチラインが開かれている場合にはメインラインの燃料流がブランチラインからの水を一緒に引き込むことができるように、ブランチラインが混合装置の中に合流している。
【国際調査報告】
2013522523.tif 000004
2013522523.tif 000005
2013522523.tif 000006
2013522523.tif 000007
2013522523.tif 000008
2013522523.tif 000009