(57)【要約】【課題】タンクの転倒などによってポンプ部分に燃料がかかっても故障が発生することがなく、ポンプ部分が燃料の液漏れを起こしても漏れた液をタンク内で回収することができる燃料供給装置を提供すること。【解決手段】燃料供給装置１は、燃料１９を貯留するタンク１０と、この燃料１９を一次配管１１を通して吸込み二次配管１２を通して吐出するプランジャポンプと、タンク１０外に設けられプランジャポンプ２０と連結されてプランジャポンプ２０を駆動するポンプ駆動部３０とを備えている。一次配管１１、二次配管１２およびプランジャポンプ２０は、蓋部５０によってポンプ駆動部３０が配置されたタンク１０外と隔離された状態でタンク１０内に配置される。【選択図】図１
2008051392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の燃料を貯留するタンク部と、
該タンク部内に設けられ、前記タンク部内に貯留された前記燃料を一次配管を通して吸込み、二次配管を通して前記タンク部外に吐出するポンプ機構部と、
前記タンク部外に設けられ、前記ポンプ機構部と連結されて当該ポンプ機構部を駆動するポンプ駆動部と、
前記一次配管、前記二次配管及び前記ポンプ機構部と前記ポンプ駆動部とを、前記タンク部内と前記タンク部外とに隔離した状態とする隔離部とを備えた
ことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記隔離部は、前記ポンプ機構部と前記ポンプ駆動部との間に設けられ、前記タンク部に当該タンク部の燃料導入口を閉塞する状態で取り付けられる蓋部である
ことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記ポンプ機構部は、前記一次配管及び前記二次配管とそれぞれ接続されたプランジャポンプからなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記プランジャポンプは、プランジャ及び当該プランジャを収容するシリンダを有するポンプヘッドが、前記ポンプ機構部とポンプ駆動部とを連結する連結軸の軸方向に対して所定角度をなす状態で前記タンク部の内側に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯留された燃料をポンプ機構によって供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の燃料を貯留するタンクからこの燃料を汲み上げて暖房機などの燃焼装置に供給するものとして、次のように構成された液体燃料暖房機が知られている。すなわち、この液体燃料暖房機は、暖房機本体と、暖房機本体への液体燃料を貯留するタンクとを有し、タンク内の液体燃料を電磁ポンプで暖房機本体に供給するファンヒータからなる。
【０００３】
そして、暖房機本体と電磁ポンプとを上部ケーシング内に配置するとともに、タンクを下部ケーシング内に配置し、タンクとして液体燃料販売用に供されている汎用のポリタンクを用いた構造を備えている。また、汎用のポリタンク内の液体燃料が電磁ポンプで直接汲み上げられて暖房機本体に供給される構造を備えている。このため、従来のような内蔵タンクが不要となるとともに、漏れ燃料をタンクに戻すことができ、安全性に優れた構造を実現することができるとされている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来技術の液体燃料暖房機では、電磁ポンプを使用しているため、タンクの転倒などでポンプ部分に液体燃料がかかると、電磁ポンプのソレノイド部分などに液体燃料が滲入して故障の原因となってしまう場合があるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、タンクの転倒などによってポンプ部分に燃料がかかっても故障が発生することのない燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る燃料供給装置は、流体の燃料を貯留するタンク部と、該タンク部内に設けられ、前記タンク部内に貯留された前記燃料を一次配管を通して吸込み、二次配管を通して前記タンク部外に吐出するポンプ機構部と、前記タンク部外に設けられ、前記ポンプ機構部と連結されて当該ポンプ機構部を駆動するポンプ駆動部と、前記一次配管、前記二次配管及び前記ポンプ機構部と前記ポンプ駆動部とを、前記タンク部内と前記タンク部外とに隔離した状態とする隔離部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ポンプ機構部とポンプ駆動部とが隔離部によって隔離されたうえで、一次配管、二次配管及びポンプ機構部がタンク部内に配置されるとともにポンプ駆動部がタンク部外に配置されるため、タンク部の転倒などによってポンプ機構部に燃料がかかってもこの燃料がポンプ駆動部に滲入することはなく、燃料の滲入が原因となる故障の発生を効果的に防止する構造の実現を図ることができる。
【０００９】
また、隔離部は、ポンプ機構部とポンプ駆動部との間に設けられ、タンク部に当該タンク部の燃料導入口を閉塞する状態で取り付けられる蓋部であってもよい。また、ポンプ機構部は、一次配管及び二次配管とそれぞれ接続されたプランジャポンプからなる構成とされていてもよい。
【００１０】
この場合、プランジャポンプは、プランジャ及び当該プランジャを収容するシリンダを有するポンプヘッドが、ポンプ機構部とポンプ駆動部とを連結する連結軸の軸方向に対して所定角度をなす状態でタンク部の内側に配置されている構成とされていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る燃料供給装置によれば、タンクの転倒などによってポンプ部分に燃料がかかっても故障が発生することのない構造とともに、ポンプ部分が燃料の液漏れを起こしても漏れた液をタンク内で回収することができる構造の実現を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、添付の図面を参照して、この発明に係る燃料供給装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、この発明の一実施形態に係る燃料供給装置の全体構成を一部を透過して示す全体斜視図である。また、図２は、同燃料供給装置の一部を断面で示す正面図である。また、図３は、同燃料供給装置の一部を拡大して示す側面図である。また、図４は、同燃料供給装置の一部を下面側から見た下面図である。さらに、図５および図６は、図２のＡ−Ａ’断面図である。
【００１４】
図１〜図６に示すように、燃料供給装置１は、灯油などの流体（液体）の燃料１９を貯留するタンク１０と、このタンク１０内に貯留された燃料１９を一次配管１１を通して吸込み（吸入し）、二次配管１２を通して吐出する（送出する）ポンプ機構部であるプランジャポンプ２０と、タンク１０外に設けられ、プランジャポンプ２０と連結されてプランジャポンプ２０を駆動するポンプ駆動部３０とを備えて構成されている。
【００１５】
そして、一次配管１１と、二次配管１２と、プランジャポンプ２０は、ポンプ駆動部３０が配置されたタンク１０外と隔離された状態で、タンク１０内に配置されている。また、プランジャポンプ２０とポンプ駆動部３０との間には、タンク１０の燃料導入口１８を閉塞する状態でタンク１０に取り付けられた隔離部である蓋部５０が配置されている。
【００１６】
タンク１０は、専用あるいは汎用を問わず、燃料１９を内側空間に導入するための燃料導入口１８が上部に形成され、この内側空間に燃料１９を貯留することができる材質のスチール缶やプラスチック缶などからなる。
【００１７】
プランジャポンプ２０は、例えば図５および図６に示すように、ポンプブラケット２２に収容されたシリンダ２３と、このシリンダ２３に挿入されたプランジャ２４とを有するポンプヘッド２１を備える構造からなる。シリンダ２３の先端近傍（ここでは、下端近傍）には、シリンダ２３の軸方向と直交する方向に相対向するように、シリンダ室２６に繋がるバルブレスの吸込口２７ａと吐出口２７ｂとが取り付けられている。これら吸込口２７ａおよび吐出口２７ｂは、それぞれ一次配管１１および二次配管１２と接続されている。
【００１８】
プランジャ２４は、シリンダ２３に対して、シリンダ室２６内を周方向に回転しながら軸方向に往復動するように駆動される。このため、プランジャ２４の基端部には、ねじ３１によって取り付けられた継手３２を介してプランジャ２４の軸と直交する駆動ピン２５が取り付けられ、この駆動ピン２５の先端が球面玉軸受３３を介して円筒状のドライブ継手３４の内周部に保持されている。このプランジャ２４の先端側には、カット面６１が形成されている。
【００１９】
ドライブ継手３４の基端部は、プランジャポンプ２０とポンプ駆動部３０とを連結する連結軸であるドライブ継手シャフト２８とねじ３５によって取り付けられ、図示は省略するが、ドライブ継手シャフト２８は、ポンプ駆動部３０のステッピングモータの回転軸と、蓋部５０に設けられた凹部５９に設置された回転用オイルシール５８やベアリングなどを介して同軸に接続されている。この回転用オイルシール５８によってタンク１０内の燃料１９は、蓋部５０の凹部５９からタンク１０外へ漏れることはない。また、タンク１０外からはこの回転用オイルシール５８を介して多少の空気がタンク１０内に導入されるため、タンク１０内が真空状態となることはない。ポンプ駆動部３０は、このステッピングモータの他に、例えばコンデンサや制御回路などのプランジャポンプ２０を駆動するための電気的機構を備えている。なお、このポンプ駆動部３０においては、ステッピングモータの他に、インダクションモータなどのモータを用いることも可能である。
【００２０】
プランジャポンプ２０は、例えば図５および図６に示すように、ポンプヘッド２１が、プランジャポンプ２０とポンプ駆動部３０とを連結するドライブ継手シャフト２８の軸方向に対して所定角度をなす状態で、プランジャポンプブラケット２９に対して位置決めピン３６により位置決めされたうえでボルト３７より固定され、さらに蓋部５０の底面側に取り付けられて、タンク１０内に配置されている。また、二次配管１２は、蓋部５０に設けられたジョイント部５１を介して、タンク１０外に設けられた三次配管１３と接続されている。
【００２１】
蓋部５０は、タンク１０の燃料導入口１８を、シール材５２を介して塞ぐようにボルト５３によって取り付けられているため、蓋部５０に形成されたジョイント部５１が挿通する孔部（図示せず）はこのシール材５２によって密閉された状態となる。なお、図５は、プランジャポンプ２０のプランジャ２４がシリンダ２３に対して最も押し込まれた状態の下死点にある場合を示し、図６は、プランジャポンプ２０のプランジャ２４がシリンダ２３に対して最も引き抜かれた状態の上死点にある場合を示している。
【００２２】
このため、この燃料供給装置１では、通常の使用の状態でタンク１０が転倒などした場合であっても、タンク１０内の内側空間に貯留された燃料１９がタンク１０外に漏れ出ることは皆無である。また、プランジャポンプ２０を駆動するポンプ駆動部３０が、タンク１０外に隔離して配置されているため、燃料１９がポンプ駆動部３０に滲入することはなく、電気的な不具合が生じてプランジャポンプ２０が駆動しなくなることも皆無となる。
【００２３】
図７は、ポンプヘッド２１のプランジャ２４の回転往復動の原理を説明するための図である。上述したように、ポンプヘッド２１は、ドライブ継手シャフト２８の軸方向に対する振り角度θが任意に設定され、この振り角度θによりプランジャ２４のストローク長が決定する構造を有している。
【００２４】
これにより、プランジャ２４の基端部は駆動ピン２５を介して円筒状のドライブ継手３４の内周部の球面玉軸受３３に保持され、ドライブ継手３４の回転駆動により、球面玉軸受３３がドライブ継手３４のドライブ継手シャフト２８の回りを円運動し、且つその円軌道がプランジャ２４の中心軸に対して傾いているため、プランジャ２４は回転しながらシリンダ２３内を往復動する構造を実現する。
【００２５】
まず、図７（ａ）に示すように、プランジャ２４の回転に伴ってプランジャ２４の先端のカット面６１の先行する側辺が吸込口２７ａに接して吸込口２７ａがシリンダ室２６に連通するとスタート状態となり、この状態から図中直線矢印で示す方向に回転しながらプランジャ２４がシリンダ２３のシリンダ室２６から引き出されると、図７（ｂ）に示すように、一次配管１１を通って吸込口２７ａからシリンダ室２６の内部に燃料１９が吸い込まれる吸込状態となる。
【００２６】
そして、図７（ｃ）に示すように、プランジャ２４の先端のカット面６１の後ろ側の側辺が吸込口２７ａから離れると、吸込口２７ａはプランジャ２４によって塞がれ、吸込工程は終了する。続いて、図７（ｄ）に示すように、プランジャ２４の先端のカット面６１の先行する側辺が吐出口２７ｂに接すると、吐出口２７ｂがシリンダ室２６と連通する。これと同時に、プランジャ２４がシリンダ２３のシリンダ室２６内に回転しながら押し込まれるため、シリンダ室２６内の燃料１９が吐出口２７ｂから二次配管１２へ吐出される吐出工程に切り替わる。
【００２７】
さらに、図７（ｅ）に示すように、プランジャ２４の先端のカット面６１の後ろ側の側辺が吐出口２７ｂから離れると、吐出口２７ｂはプランジャ２４によって塞がれ、吐出工程は終了する。プランジャ２４がさらに回転すると、図７（ａ）に示すスタート状態に戻り、以下同様の動作を繰り返すことによって、タンク１０内に貯留された燃料１９が一次配管１１を通って二次配管１２側へ送出され、三次配管１３を通って外部に供給される。
【００２８】
なお、ポンプヘッド２１におけるシリンダ２３およびプランジャ２４の基端部（ここでは、上端部）側では、シール材３９によってシリンダ室２６内に導入された燃料１９の漏れを防止する工夫が施されているが、プランジャポンプ２０の機構上、プランジャ２４が軸方向に往復動するため、シリンダ室２６内に導入された燃料１９は図５および図６中矢印Ｂで示す箇所から少なからず漏れることとなる。
【００２９】
しかし、本例の燃料供給装置１では、このプランジャポンプ２０とともに一次配管１１および二次配管１２をタンク１０内に配置して蓋部５０によりポンプ駆動部３０が配置されたタンク１０外と隔離した構造であるため、図中矢印Ｂで示す箇所から漏れだした燃料１９や、吸込口２７ａあるいは吐出口２７ｂから漏れだした燃料１９などは、必ずタンク１０の内部で滴下してタンク１０内に再び貯留されることとなる。このため、本例の燃料供給装置１では、プランジャポンプ２０の駆動時にポンプ部分やジョイント部分が燃料１９の液漏れを起こしても、漏れた燃料１９をタンク１０内で確実に回収することができ、極めて高い安全性を備えることが可能となる。
【００３０】
以上述べたように、本実施形態の燃料供給装置１では、一次配管１１、二次配管１２およびプランジャポンプ２０がタンク１０内に配置されるとともに、プランジャポンプ２０を駆動するポンプ駆動部３０がタンク１０外に配置され、これらが蓋部５０によって隔離されているため、タンク１０が転倒した場合などにおいても燃料１９がポンプ駆動部３０に滲入して不具合が発生することはなく、また、プランジャポンプ２０が燃料１９の液漏れを起こしても漏れた燃料１９をタンク１０内で確実に回収することができ、極めて安全性に優れた燃料供給を実現することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態の燃料供給装置１では、プランジャポンプ２０およびポンプ駆動部３０からなるポンプ部分に燃料１９がかかっても、ポンプ駆動部３０は蓋部５０により隔離され内部の電気的機構は封止されているため、プランジャポンプ２０の動作に影響を与えることなく確実に燃料１９を供給することができるとともに、燃料１９のタンク１０内における液面がプランジャポンプ２０が浸かる状態にあっても確実にプランジャポンプ２０を駆動させることが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態の燃料供給装置１は、タンク１０内に貯留された粘性の低い液体の燃料１９を供給することを例に挙げて説明したが、例えばタンク１０内に貯留された粘性の高い液体の燃料や、燃料電池に用いられる燃料などの種々の流体の移送物に対しても適用することが可能である。特に本実施形態の燃料供給装置１を燃料電池への燃料の供給に用いる場合は、ポンプ駆動部３０がステッピングモータを有する構成であれば、ＩＣやマイコンなどの制御回路によって制御が容易であるため好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、タンクの転倒などによってポンプ部分に燃料がかかっても故障が発生することがなく、ポンプ部分が燃料の液漏れを起こしても漏れた液をタンク内で回収しつつ燃料供給を実現する装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の全体構成を一部を透過して示す全体斜視図である。
【図２】同燃料供給装置の一部を断面で示す正面図である。
【図３】同燃料供給装置の一部を拡大して示す側面図である。
【図４】同燃料供給装置の一部を下面側から見た下面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図６】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図７】同燃料供給装置のプランジャポンプの動作原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…燃料供給装置、１０…タンク、１１…一次配管、１２…二次配管、１３…三次配管、１９…燃料、２０…プランジャポンプ、２１…ポンプヘッド、２２…ポンプブラケット、２３…シリンダ、２４…プランジャ、２５…駆動ピン、２６…シリンダ室、２７ａ…吸込口、２７ｂ…吐出口、２８…ドライブ継手シャフト、２９…プランジャポンプブラケット、３０…ポンプ駆動部、３２…継手、３３…球面玉軸受、３４…ドライブ継手、５０…蓋部、５１…ジョイント部、５８…回転用オイルシール。
【図１】
2008051392.tif 000003
【図２】
2008051392.tif 000004
【図３】
2008051392.tif 000005
【図４】
2008051392.tif 000006
【図５】
2008051392.tif 000007
【図６】
2008051392.tif 000008
【図７】
2008051392.tif 000009