(57)【要約】【課題】　常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料を燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにする。【解決手段】　フィードポンプ５１の吸入口を燃料タンク４の底部に設けたＤＭＥ燃料の送出口に直付けした状態で、フィードポンプ５１をＤＭＥ燃料の送出口の直下に配設する。フィードポンプ５１の吸入口が燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口に直に配設されているので、燃料タンク４からフィードポンプ５１までの燃料配管が不要になり、燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口とフィードポンプ５１の吸入口とが一体となって、燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口とフィードポンプ５１の吸入口との間の相対的な温度差が生じない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で気体となる性質を有する燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプと、前記フィードパイプを経由して送出された前記燃料を加圧して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ送出するインジェクションポンプとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、
　前記フィードポンプは、前記燃料タンクの燃料送出口の直近に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１において、前記フィードポンプの吸入口が前記燃料タンクの燃料送出口に直に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記フィードポンプは、前記燃料タンク底部の燃料送出口の直下に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
常温で気体となる性質を有する燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧し、フィードパイプへ送出するフィードポンプと、該フィードパイプを経由して送出された前記燃料を加圧して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ送出するインジェクションポンプとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、
　前記燃料タンクの燃料送出口と前記フィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材の被覆が施されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】
常温で気体となる性質を有する燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプと、前記フィードパイプを経由して送出された前記燃料を加圧して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ送出するインジェクションポンプと、前記燃料噴射ノズルからオーバーフローした前記燃料、及び前記インジェクションポンプからオーバーフローした前記燃料を前記燃料タンクへ戻すためのオーバーフロー燃料パイプと、該オーバーフロー燃料パイプに配設され、前記インジェクションポンプの油溜室内、及び前記燃料噴射ノズル内の前記燃料の圧力を所定の圧力以上に維持するとともに、オーバーフローした前記燃料が前記燃料タンクに戻る方向にのみ前記燃料の流れ方向を規定するオーバーフローバルブとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、
　前記オーバーフローバルブをバイパスするバイパス通路と、
　該バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段と、
　前記ディーゼルエンジンが停止している状態において、前記燃料タンク内の前記燃料を前記フィードポンプにて送出し、前記フィードパイプ及び前記インジェクションポンプへ前記燃料を充填する間のみ前記バイパス通路開閉手段を開制御するバイパス制御手段とを備えている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項６】
請求項５において、前記フィードポンプは、前記燃料タンクの燃料送出口の直近に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項７】
請求項６において、前記フィードポンプの吸入口が前記燃料タンクの燃料送出口に直に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、前記フィードポンプは、前記燃料タンク底部の燃料送出口の直下に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項９】
請求項５において、前記燃料タンクの燃料送出口と前記フィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材の被覆が施されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において、前記ディーゼルエンジンは、ＤＭＥを燃料としたディーゼルエンジンであり、前記燃料タンク内のＤＭＥ燃料を前記ディーゼルエンジンへ供給する構成を成している、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、特にＤＭＥ（ジメチルエーテル）を代表とする軽油の代替燃料を燃料としたディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ディーゼルエンジンによる大気汚染対策として、軽油の代わりに例えば、排気がクリーンなＤＭＥ（ジメチルエーテル）を燃料とするものが注目されている。ＤＭＥ燃料は、従来の燃料である軽油と違って液化ガス燃料である。つまり、軽油と比較して沸点温度が低く、大気圧下で軽油が常温において液体であるのに対して、ＤＭＥは、常温において気体となる性質を有しているので、軽油と比較して温度変化による密度の変化が大きい。そのため、燃料タンクから燃料タンク内のＤＭＥ燃料をインジェクションポンプへ送出するためのフィードポンプまでの燃料配管において、燃料タンク出口側のＤＭＥ燃料の温度より、フィードポンプ入口側のＤＭＥ燃料温度の方が高温となる相対的な温度差が生じると、その温度差によって生じるＤＭＥ燃料の相対的な蒸気圧差によって、燃料タンクからフィードポンプへＤＭＥ燃料が流れにくくなってしまう。そして、その相対的な温度差がさらに大きくなると、燃料タンクからフィードポンプへＤＭＥ燃料が全く流れなくなってしまうという現象が生じる。
【０００３】
　このようなＤＭＥ燃料等の常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料の燃料供給装置特有の問題を解決する従来技術の一例としては、例えば、燃料タンクから燃料タンク内のＤＭＥ燃料をインジェクションポンプへ送出するためのフィードポンプまでの燃料配管において、フィードポンプの入口側近傍に冷却器等の温度調節手段を配設したものが挙げられる（例えば特許文献１参照）。例えば、フィードポンプに温度センサ等の温度検出手段を設け、その温度センサの検出温度に基づいて、前述したような燃料タンク出口側のＤＭＥ燃料の温度より、フィードポンプ入口側のＤＭＥ燃料温度の方が高温となる相対的な温度差が生じないように、フィードポンプの入口側近傍に配設した冷却器等の温度調節手段を制御する。それによって、その温度差による蒸気圧差が生じることを防止することができるので、燃料タンクからフィードポンプへＤＭＥ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへＤＭＥ燃料が全く流れなくなったりしてしまうことを防止することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６１５４２号公報（図１）
【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、特許文献１に開示されているような従来技術においては、燃料の温度検出手段と燃料温度調節手段を設け、さらに、その温度検出手段にて検出した温度に基づいて燃料温度調節手段を制御する制御手段としての制御装置等も設けることによって、ディーゼルエンジンの燃料供給装置のコストが大幅に上昇してしまうことになるという問題がある。また、それによって、ディーゼルエンジンの燃料供給装置の消費電力が大きくなってしまったり、ディーゼルエンジンの燃料供給装置が大型化してしまったりするという問題も生じる。
【０００６】
　本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、ＤＭＥ等の常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料を燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、常温で気体となる性質を有する燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプと、前記フィードパイプを経由して送出された前記燃料を加圧して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ送出するインジェクションポンプとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、前記フィードポンプは、前記燃料タンクの燃料送出口の直近に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【０００８】
　このように、燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプを、燃料タンクの燃料送出口の直近に配設することによって、燃料タンクからフィードポンプまでの燃料配管を極めて短くすることができる。そのため、燃料タンク出口側とフィードポンプ入口側との間の相対的な温度差が生じにくく、その温度差によって生じる常温で気体となる性質を有する燃料の相対的な蒸気圧差を、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の流れに影響が生じない程度に極めて小さくすることができる。したがって、燃料タンク出口側の燃料温度より、フィードポンプ入口側の燃料温度の方が高温となる相対的な温度差によって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができる。
【０００９】
　これにより、本発明の第１の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプを、燃料タンクの燃料送出口の直近に配設することによって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができるので、常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料を燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。尚、フィードポンプは、可能な限り燃料タンクに近い直近位置に配設するほうがより好ましく、それによって、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給をより安定した状態で確実に行うことができる。
【００１０】
　本発明の第２の態様は、前述した第１の態様において、前記フィードポンプの吸入口が前記燃料タンクの燃料送出口に直に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００１１】
　このように、フィードポンプの吸入口が燃料タンクの燃料送出口に直に配設されているので、燃料タンクからフィードポンプまでの燃料配管が不要になり、燃料タンク出口側とフィードポンプ入口側とが一体となる。そのため、燃料タンク出口側とフィードポンプ入口側との間の相対的な温度差が生じないので、その温度差によって生じる常温で気体となる性質を有する燃料の相対的な蒸気圧差が生じない。したがって、燃料タンク出口側の燃料温度より、フィードポンプ入口側の燃料温度の方が高温となる相対的な温度差によって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができる。
【００１２】
　これにより、本発明の第２の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、前述した第１の態様に記載の発明による作用効果に加えて、燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプの吸入口を燃料タンクの燃料送出口に直に配設することによって、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給をより安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。
【００１３】
　本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様において、前記フィードポンプは、前記燃料タンク底部の燃料送出口の直下に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００１４】
　本発明の第３の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、前述した第１の態様又は第２の態様に記載の発明による作用効果に加えて、フィードポンプが燃料タンク底部の燃料送出口の直下に配設されているので、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れやすくなり、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給をよりスムーズに行うことができるという作用効果が得られる。
【００１５】
　本発明の第４の態様は、常温で気体となる性質を有する燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧し、フィードパイプへ送出するフィードポンプと、該フィードパイプを経由して送出された前記燃料を加圧して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ送出するインジェクションポンプとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、前記燃料タンクの燃料送出口と前記フィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材の被覆が施されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００１６】
　燃料供給装置の設置スペース等の制約によって、燃料タンクの直近にフィードポンプを設置できない場合には、燃料タンクとフィードポンプとを離れた場所に配設することになり、燃料タンクの出口側とフィードポンプの入口側との間に大きな相対的温度差が生じてしまう虞がある。そこで、このように、燃料タンクの燃料送出口とフィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材を被覆することによって、燃料タンクからフィードポンプまでの燃料配管内の燃料の温度変化を極めて小さくすることができる。そのため、燃料タンク出口側とフィードポンプ入口側との間の相対的な温度差が生じにくく、その温度差によって生じる常温で気体となる性質を有する燃料の相対的な蒸気圧差を、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の流れに影響が生じない程度に極めて小さくすることができる。したがって、燃料タンク出口側の燃料温度より、フィードポンプ入口側の燃料温度の方が高温となる相対的な温度差によって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができる。
【００１７】
　これにより、本発明の第４の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、燃料タンクの燃料送出口とフィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材を被覆することによって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができるので、常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料を燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。
【００１８】
　本発明の第５の態様は、常温で気体となる性質を有する燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプと、前記フィードパイプを経由して送出された前記燃料を加圧して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルへ送出するインジェクションポンプと、前記燃料噴射ノズルからオーバーフローした前記燃料、及び前記インジェクションポンプからオーバーフローした前記燃料を前記燃料タンクへ戻すためのオーバーフロー燃料パイプと、該オーバーフロー燃料パイプに配設され、前記インジェクションポンプの油溜室内、及び前記燃料噴射ノズル内の前記燃料の圧力を所定の圧力以上に維持するとともに、オーバーフローした前記燃料が前記燃料タンクに戻る方向にのみ前記燃料の流れ方向を規定するオーバーフローバルブとを備えたディーゼルエンジンの燃料供給装置であって、前記オーバーフローバルブをバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段と、前記ディーゼルエンジンが停止している状態において、前記燃料タンク内の前記燃料を前記フィードポンプにて送出し、前記フィードパイプ及び前記インジェクションポンプへ前記燃料を充填する間のみ前記バイパス通路開閉手段を開制御するバイパス制御手段とを備えている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００１９】
　ディーゼルエンジンの燃料供給装置においては、燃料タンクとインジェクションポンプとは、ある程度離れた場所に配設されるのが一般的である。そのため、ディーゼルエンジンからの熱等によってインジェクションポンプ側が高温になると、燃料タンク側とインジェクションポンプ側との間に大きな相対的温度差が生じてしまう。それによって、燃料タンク側とインジェクションポンプ側との間にその温度差による圧力差が生じてしまい、その圧力差によって、フィードポンプによる燃料タンクからの燃料供給がスムーズに行えなくなってしまう虞が生じる。
【００２０】
　そこで、このように、オーバーフローバルブをバイパスするバイパス通路を設け、ディーゼルエンジンが停止している状態において、燃料タンク内の燃料をフィードポンプにて送出し、フィードパイプ及びインジェクションポンプへ燃料を充填する間のみ、バイパス通路を連通させる。無噴射状態（ディーゼルエンジンが停止している状態）においては、オーバーフローバルブによってインジェクションポンプの油溜室内、及び燃料噴射ノズル内の圧力を所定の圧力以上に規定する必要がないので、オーバーフローバルブをバイパスしても全く問題は生じない。バイパス通路を連通させると、オーバーフロー燃料パイプと燃料タンクとがオーバーフローバルブを介さず直接連通した状態となるので、オーバーフローバルブによって所定の圧力以上に規定されていたインジェクションポンプの油溜室内、及び燃料噴射ノズル内の圧力と、燃料タンク内の圧力との圧力差がほとんど生じない状態となる。したがって、インジェクションポンプと燃料タンクとの間に温度差が生じても、それによる両者間の相対的な圧力差がほとんど生じなくなる。それによって、フィードポンプから送出された燃料は、インジェクションポンプの油溜室内、及び燃料噴射ノズル内の圧力と、燃料タンク内の圧力との圧力差による影響をほとんど受けることなく、スムーズに短時間でインジェクションポンプの油溜室内、及び燃料噴射ノズル内へ充填される。
【００２１】
　これにより、本発明の第５の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、ディーゼルエンジンが停止している燃料充填時にオーバーフローバルブをバイパスすることによって、インジェクションポンプの油溜室内、及び燃料噴射ノズル内の圧力と、燃料タンク内の圧力との圧力差がほとんど生じない状態となるので、常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料を燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置の燃料充填時において、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからインジェクションポンプの油溜室、及び燃料噴射ノズルへの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。
【００２２】
　本発明の第６の態様は、前述した第５の態様において、前記フィードポンプは、前記燃料タンクの燃料送出口の直近に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００２３】
　本発明の第６の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、前述した第５の態様に記載の発明による作用効果に加えて、燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプを、燃料タンクの燃料送出口の直近に配設することによって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができるので、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。
【００２４】
　本発明の第７の態様は、前述した第６の態様において、前記フィードポンプの吸入口が前記燃料タンクの燃料送出口に直に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００２５】
　本発明の第７の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、前述した第６の態様に記載の発明による作用効果に加えて、燃料タンク内の燃料を所定の圧力に加圧してフィードパイプへ送出するフィードポンプの吸入口を燃料タンクの燃料送出口に直に配設することによって、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給をより安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。
【００２６】
　本発明の第８の態様は、前述した第６の態様又は第７の態様において、前記フィードポンプは、前記燃料タンク底部の燃料送出口の直下に配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００２７】
　本発明の第８の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、前述した第６の態様又は第７の態様に記載の発明による作用効果に加えて、フィードポンプが燃料タンク底部の燃料送出口の直下に配設されているので、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れやすくなり、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給をよりスムーズに行うことができるという作用効果が得られる。
【００２８】
　本発明の第９の態様は、前述した第５の態様において、前記燃料タンクの燃料送出口と前記フィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材の被覆が施されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００２９】
　本発明の第９の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、前述した第５の態様に記載の発明による作用効果に加えて、燃料タンクの燃料送出口とフィードポンプの吸入口とを連結するパイプに断熱材を被覆することによって、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンクからフィードポンプへ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができるので、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからフィードポンプへの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることができるという作用効果が得られる。
【００３０】
　本発明の第１０の態様は、前述した第１の態様〜第９の態様のいずれかにおいて、前記ディーゼルエンジンは、ＤＭＥを燃料としたディーゼルエンジンであり、前記燃料タンク内のＤＭＥ燃料を前記ディーゼルエンジンへ供給する構成を成している、ことを特徴としたディーゼルエンジンの燃料供給装置である。
【００３１】
　前述したように、ディーゼルエンジンによる大気汚染対策として、軽油の代わりに排気がクリーンなＤＭＥ（ジメチルエーテル）を燃料とするものが注目されている。本発明の第１０の態様に記載のディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、このような排気がクリーンなＤＭＥを燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において、前述した第１の態様〜第９の態様のいずれかに記載の発明による作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００３２】
　本発明によれば、ＤＭＥ等の常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料を燃料としたディーゼルエンジンの燃料供給装置において、燃料供給装置のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつ燃料供給装置を大型化させることなく、燃料タンクからの燃料の供給を常に安定した状態で確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
　以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。　
　図１は、本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置の第１実施例を示した概略構成図である。
【００３４】
　ディーゼルエンジンにＤＭＥ燃料を供給するＤＭＥ燃料供給装置１００は、インジェクションポンプ１を備えている。インジェクションポンプ１は、ディーゼルエンジンが有するシリンダの数と同じ数のインジェクションポンプエレメント２を備えている。フィードポンプ５１は、燃料タンク４に貯留されている液相４ａのＤＭＥ燃料を、所定の圧力に加圧してフィードパイプ５へ送出する。フィードパイプ５へ送出されたＤＭＥ燃料は、フィルタ５ａでろ過され、３方電磁弁７１を介してインジェクションポンプ１へ送出される。３方電磁弁７１は、噴射状態時（ディーゼルエンジンの運転時）にはＯＮで図示の方向に連通している。
【００３５】
　燃料タンク４からフィードポンプ５１によって所定の圧力に加圧されて送出されたＤＭＥ燃料は、インジェクションポンプ１の各インジェクションポンプエレメント２からインジェクションパイプ３を経由して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの各シリンダに配設されている燃料噴射ノズル９へ圧送される。オーバーフロー燃料パイプ８１には、油溜室１１内のＤＭＥ燃料の圧力を所定の圧力に維持するとともに、オーバーフローしたＤＭＥ燃料が燃料タンク４に戻る方向にのみＤＭＥ燃料の流れ方向を規定するオーバーフローバルブ８２が配設されている。インジェクションポンプ１からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、オーバーフロー燃料パイプ８１を経由し、オーバーフローバルブ８２、オーバーフローリターンパイプ８、及びクーラー４２を介して燃料タンク４へ戻される。また、各燃料噴射ノズル９からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、ノズルリターンパイプ６を経由し、オーバーフロー燃料パイプ８１、オーバーフローリターンパイプ８、及びクーラー４２を介して燃料タンク４へ戻される。
【００３６】
　また、ＤＭＥ燃料供給装置１００は、ディーゼルエンジン停止時に、インジェクションポンプ１内の油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８１、インジェクションポンプエレメント２、インジェクションパイプ３、及びノズルリターンパイプ６に残留しているＤＭＥ燃料を燃料タンク４へ回収する手段として、アスピレータ７、３方電磁弁７１、２方電磁弁７２、及びＤＭＥ燃料回収制御部１０を備えている。ＤＭＥ燃料回収制御部１０は、ディーゼルエンジンの運転／停止状態（ＤＭＥ燃料供給装置１００の噴射／無噴射状態）を検出し、各状態に応じて３方電磁弁７１、２方電磁弁７２、及びフィードポンプ５１等のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行し、ディーゼルエンジン停止時には、油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８１、インジェクションポンプエレメント２、インジェクションパイプ３、及びノズルリターンパイプ６に残留しているＤＭＥ燃料を回収する制御を実行する。
【００３７】
　アスピレータ７は、入口７ａと出口７ｂと吸入口７ｃとを有している。入口７ａと出口７ｂは真っ直ぐに連通しており、吸入口７ｃは、入口７ａと出口７ｂとの間の連通路から、略垂直方向に分岐している。３方電磁弁７１がＯＦＦの時に連通する連通路の出口側が入口７ａに接続されており、クーラー４２を介して燃料タンク４への経路へ出口７ｂが接続されている。また、吸引口７ｃは、噴射状態時（ディーゼルエンジンの運転時）にはＯＦＦ状態で閉じている２方電磁弁７２に接続されている。
【００３８】
　ＤＭＥ燃料回収制御部１０は、無噴射状態時（ディーゼルエンジンの停止時）には、３方電磁弁７１をＯＦＦしてフィードパイプ５からアスピレータ７の入口７ａへの連通路を構成するとともに、２方電磁弁７２をＯＮして、オーバーフローバルブ８２の上流側のオーバーフロー燃料パイプ８１とアスピレータ７の吸入口７ｃとの間を連通させる。したがって、フィードポンプ５１から送出されたＤＭＥ燃料は、インジェクションポンプ１へ送出されずに、アスピレータ７へ送出され、入口７ａから出口７ｂへ抜け、オーバーフローバルブ８２の下流側のオーバーフロー燃料パイプ８１、オーバーフローリターンパイプ８、及びクーラー４２を介して燃料タンク４へ戻り、再びフィードポンプ５１からアスピレータ７へ送出される。つまり、アスピレータ７を介してＤＭＥ燃料液が環流する状態となる。そして、インジェクションポンプ１内の油溜室１１、及びオーバーフローバルブ８２の上流側のオーバーフロー燃料パイプ８１に残留しているＤＭＥ燃料は、入口７ａから出口７ｂへ流れるＤＭＥ燃料の流れによって生じる吸引力によって吸引口７ｃから吸引され、入口７ａから出口７ｂへ流れるＤＭＥ燃料に吸収されて燃料タンク４へ回収される。また、ＤＭＥ燃料回収制御部１０は、無噴射状態時に２方電磁弁７２をＯＮするので、ノズルリターンパイプ６とオーバーフローバルブ８２の上流側のオーバーフロー燃料パイプ８１とが連通し、ノズルリターンパイプ６に残留しているＤＭＥ燃料は、オーバーフローバルブ８２の上流側のオーバーフロー燃料パイプ８１経由で吸引口７ｃから吸引されて燃料タンク４へ回収される。
【００３９】
　さらに、ＤＭＥ燃料供給装置１００は、燃料タンク４内の気相４ｂの出口とインジェクションポンプ１の油溜室１１の入口側とを連結する気相圧力送出パイプ７３を備えている。気相圧力送出パイプ７３は、その内径が部分的に狭くなっている絞り部７５と、気相圧力送出パイプ７３の連通を開閉する気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７４とを有している。油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８１、及びノズルリターンパイプ６のＤＭＥ燃料を吸引して燃料タンク４へ回収する際に、ＤＭＥ燃料回収制御部１０は、同時に気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７４をＯＮして、燃料タンク４の気相４ｂと油溜室１１の入口側とを連結している気相圧力送出パイプ７３を連通状態にする。油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８１、及びノズルリターンパイプ６に残留している液体状態のＤＭＥ燃料は、気相４ｂの高い圧力によって、アスピレータ７の吸入口７ｃへ向けて圧送されることになる。
【００４０】
　インジェクションポンプ１内のカム室１２は、ディーゼルエンジンの潤滑系と分離された専用潤滑系となっており、オイルセパレータ１３は、インジェクションポンプ１内のカム室１２に漏れ出たＤＭＥ燃料が混入したカム室１２内の潤滑油をＤＭＥ燃料と潤滑油とに分離し、潤滑油をカム室１２に戻す。オイルセパレータ１３で分離されたＤＭＥ燃料は、カム室１２内の圧力が大気圧以下になるのを防止するチェック弁１４を介してコンプレッサー１６へ送出され、コンプレッサー１６で加圧された後、逆止弁１５、及びクーラー４２を介して燃料タンク４へ戻される。逆止弁１５は、ディーゼルエンジンの停止時に、燃料タンク４からＤＭＥ燃料がカム室１２へ逆流するのを防止するために設けられている。コンプレッサー１６は、カム室１２内のカムを駆動力源とするコンプレッサーとなっている。
【００４１】
　そして、本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置１００は、燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１が燃料タンク４内のＤＭＥ燃料の液面より下に設けられている。また、フィードポンプ５１が燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１の直近に配設されており、燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１とフィードポンプ５１とは、極めて短いパイプで接続されている。したがって、燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１とフィードポンプ５１の吸入口との間の相対的な温度差が生じにくく、その温度差によって生じるＤＭＥ燃料の相対的な蒸気圧差を、燃料タンク４からフィードポンプ５１へのＤＭＥ燃料の流れに影響が生じない程度に極めて小さくすることができる。したがって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料と、フィードポンプ５１の吸入口のＤＭＥ燃料との相対的な温度差によって、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができる。
【００４２】
　図２は、本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置１００の第２実施例を示した概略構成図であり、燃料タンク４の近傍を拡大して示したものである。
【００４３】
　当該実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００は、上述した第１実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００において、フィードポンプ５１の吸入口を燃料タンク４の底部に設けたＤＭＥ燃料の送出口に直付けした状態で、フィードポンプ５１をＤＭＥ燃料の送出口の直下に配設したものである。このように、フィードポンプ５１の吸入口が燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口に直に配設されているので、燃料タンク４からフィードポンプ５１までの燃料配管が不要になり、燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口とフィードポンプ５１の吸入口とが一体となる。そのため、燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口とフィードポンプ５１の吸入口との間の相対的な温度差が生じないので、その温度差によって生じるＤＭＥ燃料の相対的な蒸気圧差が生じない。したがって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料と、フィードポンプ５１の吸入口のＤＭＥ燃料との相対的な温度差によって、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができる。また、フィードポンプ５１は、燃料タンク４底部のＤＭＥ燃料送出口の直下に配設されているので、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が流れやすくなり、燃料タンク４からフィードポンプ５１へのＤＭＥ燃料の供給をよりスムーズに行うことができる。
【００４４】
　図３は、本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置１００の第３実施例を示した概略構成図であり、燃料タンク４の近傍を拡大して示したものである。
【００４５】
　当該実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００は、上述した第１実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００において、フィードポンプ５１が燃料タンク４から離れた位置に設置されており、フィードポンプ５１の吸入口とＤＭＥ燃料送出口４１とが長いパイプで接続されている。フィードポンプ５１の吸入口とＤＭＥ燃料送出口４１とを接続しているパイプには、図示の如く断熱材５ｂが被覆されている。燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１とフィードポンプ５１の吸入口とを連結するパイプに断熱材５ｂを被覆することによって、燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１とフィードポンプ５１の吸入口とを接続しているパイプ内のＤＭＥ燃料の温度変化を極めて小さくすることができる。そのため、例えば、ディーゼルエンジンやインジェクションポンプ１から発生する熱によって、フィードポンプ５１の温度が上昇することにより生じる燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１とフィードポンプ５１の吸入口との間の相対的な温度差が生じにくく、その温度差によって生じるＤＭＥ燃料の相対的な蒸気圧差を、燃料タンク４からフィードポンプ５１へのＤＭＥ燃料の流れに影響が生じない程度に極めて小さくすることができる。したがって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料とフィードポンプ５１の吸入口のＤＭＥ燃料との相対的な温度差によって、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が流れにくくなってしまったり、燃料タンク４からフィードポンプ５１へＤＭＥ燃料が全く流れなくなってしまったりすることを防止することができる。
【００４６】
　図４は、本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置１００の第４実施例を示した概略構成図である。
【００４７】
　当該実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００は、上述した第１実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００に加えて、オーバーフローバルブ８２の両側を連通させてオーバーフローバルブ８２をバイパスする「バイパス通路」としてのバイパスパイプ８３と、バイパスパイプ８３を開閉する「バイパス通路開閉手段」としての電磁弁８４と、電磁弁８４を開閉制御してバイパスパイプ８３の開閉制御を行う「バイパス制御手段」としてのバイパス制御部８０とを備えている。その他の構成は、第１実施例と同様なので、説明は省略する。
【００４８】
　ディーゼルエンジンの停止状態（ＤＭＥ燃料供給装置１００の無噴射状態）から前述したアスピレータ７によってインジェクションポンプ１内の油溜室１１、及びオーバーフローバルブ８２の上流側のオーバーフロー燃料パイプ８１に残留しているＤＭＥ燃料が燃料タンク４へ回収された後、ＤＭＥ燃料供給装置１００が停止する。この状態から再びディーゼルエンジンを運転するためには、インジェクションポンプ１から燃料噴射ノズル９へのＤＭＥ燃料の圧送を開始する前に、あらかじめ燃料タンク４からインジェクションポンプ１内の油溜室１１、及び燃料噴射ノズル９へＤＭＥ燃料を供給して充填する必要がある。バイパス制御部８０は、このＤＭＥ燃料の充填を行う間のみ電磁弁８４をＯＮ制御して開いた状態にする。電磁弁８４が開くとバイパスパイプ８３によって、オーバーフローバルブ８２の両側が連通状態となり、オーバーフローバルブ８２がバイパスされて、油溜室１１と燃料タンク４とがオーバーフローパイプ８１、及びバイパスパイプ８３経由でオーバーフローバルブ８２を介さず直接連通した状態となる。
【００４９】
　ディーゼルエンジンが停止している状態においては、オーバーフローバルブ８２によってインジェクションポンプ１の油溜室１１、及び燃料噴射ノズル９の圧力を所定の圧力以上に維持する必要がないので、オーバーフローバルブ８２をバイパスしても全く問題は生じない。燃料タンク４からフィードポンプ５１、フィードパイプ５、油溜室１１、オーバーフローパイプ８１、バイパスパイプ８３、及びクーラー４２を経由して再び燃料タンク４まで戻る燃料経路が圧力規制弁を介することなく直接連通することになるので、オーバーフローバルブ８２によって所定の圧力以上に規定されていたインジェクションポンプ１の油溜室１１、及び燃料噴射ノズル９の圧力と、燃料タンク４の圧力との圧力差がほとんど生じない状態となる。したがって、インジェクションポンプ１と燃料タンク４との間に温度差が生じても、それによる両者間の相対的な圧力差がほとんど生じなくなる。それによって、フィードポンプ５１から送出されたＤＭＥ燃料は、インジェクションポンプ１の油溜室１１、及び燃料噴射ノズル９の圧力と、燃料タンク４の圧力との圧力差による影響をほとんど受けることなく、スムーズに短時間でインジェクションポンプ１の油溜室１１、及び燃料噴射ノズル９へ充填される。
【００５０】
　このようにして、常温で気体となる性質を有する液化ガス燃料であるＤＭＥを燃料としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置１００の燃料充填時において、ＤＭＥ燃料供給装置１００のコスト及び消費電力を増加させることなく、かつＤＭＥ燃料供給装置１００を大型化させることなく、燃料タンク４からインジェクションポンプ１の油溜室１１、及び燃料噴射ノズル９へのＤＭＥ燃料の供給を常に安定した状態で確実に行えるようにすることができる。
【００５１】
　また、さらに他の実施例としては、第４実施例に示した態様に、前述した第２実施例（図２）又は第３実施例（図３）を加えた態様が挙げられ、燃料タンク４からフィードポンプ５１へのＤＭＥ燃料の供給をより安定した状態で確実に行えるようにすることができ、燃料タンク４からのＤＭＥ燃料の供給をさらに安定した状態で確実に行えるようにすることができる。
【００５２】
　尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
　本発明は、特にＤＭＥ（ジメチルエーテル）を代表とする軽油の代替燃料を燃料としたディーゼルエンジンシステムにおいて、ディーゼルエンジンに前記燃料を供給する燃料供給装置にて実施可能であり、本発明に係る燃料供給装置（特にＤＭＥ燃料供給装置）を備えたディーゼルエンジンシステムに本発明による作用効果をもたらすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置の第１実施例を示した概略構成図である。
【００５５】
【図２】本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置の第２実施例を示した概略構成図であり、燃料タンクの近傍を拡大して示したものである。
【００５６】
【図３】本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置の第３実施例を示した概略構成図であり、燃料タンクの近傍を拡大して示したものである。
【００５７】
【図４】本発明に係る「燃料供給装置」としてのＤＭＥ燃料供給装置の第４実施例を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１　　インジェクションポンプ
２　　インジェクションポンプエレメント
３　　インジェクションパイプ
４　　燃料タンク
５　　フィードパイプ
５ａ　フィルタ
５ｂ　断熱材
６　　ノズルリターンパイプ
７　　アスピレータ
８　　オーバーフローリターンパイプ
９　　燃料噴射ノズル
４１　ＤＭＥ燃料送出口
５１　フィードポンプ
８０　バイパス制御部
８１　オーバーフロー燃料パイプ
８２　オーバーフローバルブ
８３　バイパスパイプ
１００　ＤＭＥ燃料供給装置
【図１】
2004144076.tif 000003
【図２】
2004144076.tif 000004
【図３】
2004144076.tif 000005
【図４】
2004144076.tif 000006