(57)【要約】【課題】ＤＭＥ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おいて、燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動によって燃料配管に発生する脈動による燃料配管や配管接続部分等の破損、及び騒音を、燃料供給装置を大型化することなく、低コストな配管材で防止する。【解決手段】フレキシブルメタルホース１０１の外周面にウレタンチューブ１０２の被覆が施されている。フレキシブルメタルホース１０１は、ＤＭＥに対する耐久性を有する金属材にて形成されている。ウレタンチューブ１０２は、外周面をワイヤ１０３によって略均等に締め付けられて、フレキシブルメタルホース１０１の連結部１０１ｂにウレタンチューブ１０２の内周面が押し込まれた状態で、フレキシブルメタルホース１０１を締め付けるようにフレキシブルメタルホース１０１に隙間無く密着している。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＭＥ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を備えたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置であって、
前記インジェクションポンプによる脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する構造を成し、かつＤＭＥ燃料の流路となる部分がＤＭＥ燃料に対する耐久性を有する材料で形成された管の外周面が弾性体で被覆されており、さらに前記弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されている脈動吸収パイプによって配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１において、前記脈動吸収パイプは、前記弾性体が蛇腹構造を成す前記管の蛇腹面に隙間無く被覆されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記管は、金属材にて形成されているフレキシブルメタルホースである、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、燃料タンクから前記インジェクションポンプへＤＭＥ燃料を送出するためのフィードパイプは、前記脈動吸収パイプにて配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、前記インジェクションポンプからオーバーフローしたＤＭＥ燃料を燃料タンクへ戻すオーバーフローリターンパイプは、前記脈動吸収パイプにて配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、前記インジェクションポンプのカム室内に混入したＤＭＥ燃料と前記カム室内の潤滑油とを分離可能なオイルセパレータと、該オイルセパレータにて分離したＤＭＥ燃料を燃料タンクへ回収するための連通路とを備え、前記連通路は、前記脈動吸収パイプにて配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、前記インジェクションポンプから送出されたＤＭＥ燃料は、コモンレールへ供給され、該コモンレールから各燃料噴射ノズルへ送出され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ＤＭＥ燃料供給装置。
【請求項８】
常温で気体となる性質を有する燃料を加圧して、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、
前記インジェクションポンプによる脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する構造を成し、かつ前記燃料の流路となる部分が前記燃料に対する耐久性を有する材料で形成された管の外周面が弾性体で被覆されており、さらに前記弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されている脈動吸収パイプによって配管されている、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８において、前記脈動吸収パイプは、前記弾性体が蛇腹構造を成す前記管の蛇腹面に隙間無く被覆されている、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８又は９において、前記管は、金属材にて形成されている、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１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の脈動吸収パイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、本願発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軽油に代えてＤＭＥ等の常温で気体となる性質を有する燃料を使用するディーゼルエンジンの燃料供給装置は、燃料噴射ノズルに燃料を圧送するインジェクションポンプ内において繰り返し行われる燃料の圧縮・開放動作によって、いわゆる脈動と呼ばれる大きな圧力変動が一部の燃料配管に発生する。そのため、この脈動によって振動が発生し、燃料配管に高い応力が繰り返し作用したり、燃料配管内にキャビテーションエロージョンが生じたりすることによって、燃料配管や燃料配管の接続部分等が破損する虞がある。また、燃料配管内にキャビテーションが生じることによってインジェクションポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送が不安定になってしまう虞もある。
【０００３】
ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃料噴射装置に燃料を供給する燃料供給装置等において、上述したような燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動によって発生する燃料配管や関連部品の振動を低減させる従来技術としては、例えば、燃料配管の途中に脈動吸収容器を配設したもの（特許文献１参照）、圧力流体の振動吸収ゴムホース（特許文献２参照）、低騒音高圧燃料噴射管用重合管材（特許文献３参照）等が挙げられる。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されている脈動吸収容器は、少なくとも１つの可撓性を有するアブゾーブ面を包含した外壁部を有しており、燃料配管内の脈動をアブゾーブ面の撓みと内容積変化とで低減させるものである。また、特許文献２に開示されている圧力流体の振動吸収ゴムホースは、脈動が発生する燃料配管を、複数のくびれ部を設けたゴムホースとし、そのくびれ部間の拡大室内の干渉によって脈動を順次減衰させていくことによって燃料配管内の脈動を低減させるものである。そして、特許文献３に開示されている低騒音高圧燃料噴射管用重合管材は、脈動が発生する燃料配管を、比較的肉厚形状の制振合金材により形成した内管の外周面の全長に亘って外管を密嵌状に重合した厚肉細径金属管からなる重合管材とすることで、可聴域周波数帯の振動に対する損失係数が大きい制振合金材によって脈動による可聴域周波数帯の振動を低減させ、燃料配管内の脈動によって発生する可聴域周波数帯の振動による騒音を低減させるものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０６４３８号公報
【特許文献２】
実開平６−５５９４７号公報
【特許文献３】
特開平６−１５９１８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動が発生する燃料配管は、燃料供給装置において複数本存在することが多い。したがって、例えば、特許文献１に開示されているような脈動吸収容器を配管の途中に設けると、脈動吸収容器を多数配設することになり、燃料供給装置が極度に大型化してしまうとともに、多大なコスト増が生じる虞がある。また、例えば、特許文献３に開示されているような低騒音高圧燃料噴射管用重合管材は、騒音低減効果は期待できるものの、脈動による振動で燃料配管や配管接続部分等が破損することを防止することを課題としてはいない。したがって、脈動による可聴周波数帯外の周波数の振動で燃料配管や配管接続部分等が破損することを防止できない虞があるばかりでなく、このような特殊な金属材を用いた二重管構造の金属管は、コスト的に高価な配管材となってしまう可能性がある。さらに、特許文献２に開示されているような振動吸収ゴムホースは、材質がゴムであるために耐久性の面で問題が生じる虞がある。例えばディーゼルエンジンの燃料としてのＤＭＥは、溶剤としての性質も有しているので、このような振動吸収ゴムホースは、配管内に流れる燃料によって、徐々に溶けてひび割れ等の著しい劣化が生じてしまう虞がある。
【０００７】
本願発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、特にＤＭＥ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おいて、燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動によって燃料配管に発生する脈動による燃料配管や配管接続部分等の破損、及び騒音を、燃料供給装置を大型化することなく、かつ低コストな配管材で防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、ＤＭＥ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を備えたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置であって、前記インジェクションポンプによる脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する構造を成し、かつＤＭＥ燃料の流路となる部分がＤＭＥ燃料に対する耐久性を有する材料で形成された管の外周面が弾性体で被覆されており、さらに前記弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されている脈動吸収パイプによって配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【０００９】
インジェクションポンプによる脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する構造を成す管の外周面に弾性体が被覆されているので、脈動による振動が管の撓みによって効率よく弾性体に伝達され、弾性体に伝達された振動は、弾性体の弾性によって吸収されて減衰することになる。また、弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されているので、可撓性を有する管の外周面に対する弾性体の被覆の密着度が増し、より効率よく脈動による振動を弾性体に伝達して減衰させることができるとともに、さらに、管の内周面側に作用する脈動による管の膨張をワイヤ被覆の締め付け力によって抑制することができ、それによって、脈動による振動をより低減させることができる。
【００１０】
また、管のＤＭＥ燃料の流路となる部分は、つまり、ＤＭＥ燃料が流れる管の内周面は、ＤＭＥ燃料に対する耐久性を有する材料で形成されているので、ＤＭＥ燃料の化学的性質等による管の劣化が生じる虞がない。尚、管の内周面のみＤＭＥ燃料に対する耐久性を有する材料にて形成してもよいが、管全体をＤＭＥ燃料に対する耐久性を有する材料で形成してもよく、コスト的な面等から有利な構造を選択するのが好ましいと言える。
【００１１】
これにより、本願請求項１に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、インジェクションポンプの燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する管に作用する脈動による振動が管の撓みによって、管を被覆している弾性体に効率良く伝達されて吸収され、かつ弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されていることによって、燃料配管に発生する脈動による振動を大幅に低減させることができる脈動吸収パイプで配管されているので、燃料配管に発生する脈動による燃料配管や配管接続部分等の破損、及びインジェクションポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送が不安定になってしまうことを、ＤＭＥ燃料供給装置を大型化することなく、かつ低コストに防止することができるという作用効果が得られる。
【００１２】
本願請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記脈動吸収パイプは、前記弾性体が蛇腹構造を成す前記管の蛇腹面に隙間無く被覆されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００１３】
本願請求項２に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、本願請求項１に記載の発明による作用効果に加えて、蛇腹構造によって撓む構造を成している管の蛇腹面に隙間無く弾性体の被覆が施されているので、弾性体と管との接触面積を大きくすることができるとともに、管が撓む際に蛇腹部分の凹部に弾性体が挟み込まれるので、管の撓みに対する弾性力がより大きくなり、それによって、脈動吸収効果をより高めることができるという作用効果が得られる。
【００１４】
本願請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記管は、金属材にて形成されているフレキシブルメタルホースである、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００１５】
一般的に金属材は、ＤＭＥに対する十分な耐久性が得られるものが多く、強度的にも高い剛性を得ることができるので、可撓性を有する金属管として広く普及している一般的なフレキシブルメタルホースを利用することができる。したがって、本願発明に係る脈動吸収パイプを低コストで容易に構成することができるという作用効果が得られる。
【００１６】
本願請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項において、燃料タンクから前記インジェクションポンプへＤＭＥ燃料を送出するためのフィードパイプは、前記脈動吸収パイプにて配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００１７】
燃料タンクからインジェクションポンプへＤＭＥ燃料を送出するためのフィードパイプは、インジェクションポンプの燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動圧が発生するので、フィードパイプを前述した脈動吸収パイプとすることによって、フィードパイプに発生する脈動による振動を低減させることができる。したがって、脈動によるフィードパイプやフィードパイプの接合部分等の破損、及びインジェクションポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送が不安定になってしまうことを防止することができるという作用効果が得られる。
【００１８】
本願請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記インジェクションポンプからオーバーフローしたＤＭＥ燃料を燃料タンクへ戻すオーバーフローリターンパイプは、前記脈動吸収パイプにて配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００１９】
インジェクションポンプからオーバーフローしたＤＭＥ燃料を燃料タンクへ戻すオーバーフローリターンパイプは、インジェクションポンプの燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動圧が発生するので、オーバーフローリターンパイプを前述した脈動吸収パイプとすることによって、オーバーフローリターンパイプに発生する脈動による振動を低減させることができる。したがって、脈動によるオーバーフローリターンパイプやオーバーフローリターンパイプの接合部分等の破損、及びインジェクションポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送が不安定になってしまうことを防止することができるという作用効果が得られる。
【００２０】
本願請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記インジェクションポンプのカム室内に混入したＤＭＥ燃料と前記カム室内の潤滑油とを分離可能なオイルセパレータと、該オイルセパレータにて分離したＤＭＥ燃料を燃料タンクへ回収するための連通路とを備え、前記連通路は、前記脈動吸収パイプにて配管されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００２１】
オイルセパレータにて分離したＤＭＥ燃料を燃料タンクへ回収するための連通路には、インジェクションポンプの燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動圧が発生するので、この連通路を前述した脈動吸収パイプとすることによって、連通路に発生する脈動による振動を低減させることができる。したがって、脈動による連通路や連通路の接合部分等の破損、及びインジェクションポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送が不安定になってしまうことを防止することができるという作用効果が得られる。
【００２２】
本願請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項において、前記インジェクションポンプから送出されたＤＭＥ燃料は、コモンレールへ供給され、該コモンレールから各燃料噴射ノズルへ送出され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ＤＭＥ燃料供給装置である。
【００２３】
本願請求項７に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、コモンレール式ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置において、前述した本願請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明による作用効果を得ることができる。
【００２４】
本願請求項８に記載の発明は、常温で気体となる性質を有する燃料を加圧して、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、前記インジェクションポンプによる脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する構造を成し、かつ前記燃料の流路となる部分が前記燃料に対する耐久性を有する材料で形成された管の外周面が弾性体で被覆されており、さらに前記弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されている脈動吸収パイプによって配管されている、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】
インジェクションポンプによる脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する構造を成す管の外周面に弾性体が被覆されているので、脈動による振動が管の撓みによって効率よく弾性体に伝達され、弾性体に伝達された振動は、弾性体の弾性によって吸収されて減衰することになる。また、弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されているので、可撓性を有する管の外周面に対する弾性体の被覆の密着度が増し、より効率よく脈動による振動を弾性体に伝達して減衰させることができるとともに、さらに、管の内周面側に作用する脈動による管の膨張をワイヤ被覆の締め付け力によって抑制することができ、それによって、脈動による振動をより低減させることができる。
【００２６】
また、管の燃料の流路となる部分は、つまり、燃料が流れる管の内周面は、常温で気体となる性質を有する燃料に対する耐久性を有する材料で形成されているので、燃料の化学的性質等による管の劣化が生じる虞がない。尚、管の内周面のみ当該燃料に対する耐久性を有する材料にて形成してもよいが、管全体を当該燃料に対する耐久性を有する材料で形成してもよく、コスト的な面等から有利な構造を選択するのが好ましいと言える。
【００２７】
これにより、本願請求項８に記載の発明に係るディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、インジェクションポンプの燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動による脈動圧が発生する配管部分は、可撓性を有する管に作用する脈動による振動が管の撓みによって、管を被覆している弾性体に効率良く伝達されて吸収され、かつ弾性体の外周面を締め付ける如くワイヤ被覆が施されていることによって、燃料配管に発生する脈動による振動を大幅に低減させることができる脈動吸収パイプで配管されているので、燃料配管に発生する脈動による燃料配管や配管接続部分等の破損、及びインジェクションポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送が不安定になってしまうことを、燃料供給装置を大型化することなく、かつ低コストに防止することができるという作用効果が得られる。
【００２８】
本願請求項９に記載の発明は、請求項８において、前記脈動吸収パイプは、前記弾性体が蛇腹構造を成す前記管の蛇腹面に隙間無く被覆されている、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】
本願請求項９に記載の発明に係るディーゼルエンジンの燃料供給装置によれば、本願請求項８に記載の発明による作用効果に加えて、蛇腹構造によって撓む構造を成している管の蛇腹面に隙間無く弾性体の被覆が施されているので、弾性体と管との接触面積を大きくすることができるとともに、管が撓む際に蛇腹部分の凹部に弾性体が挟み込まれるので、管の撓みに対する弾性力がより大きくなり、それによって、脈動吸収効果をより高めることができるという作用効果が得られる。
【００３０】
本願請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９において、前記管は、金属材にて形成されているフレキシブルメタルホースである、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】
一般的に金属材は、ＤＭＥに対する十分な耐久性が得られるものが多く、強度的にも高い剛性を得ることができるので、可撓性を有する金属管として広く普及している一般的なフレキシブルメタルホースを利用することができる。したがって、本願発明に係る脈動吸収パイプを低コストで容易に構成することができるという作用効果が得られる。
【００３２】
本願請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の脈動吸収パイプである。
本願請求項１１に記載の発明に係る脈動吸収パイプによれば、この脈動吸収パイプを備えたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置、又はディーゼルエンジンの燃料供給装置において、前述した本願請求項１〜１０のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本願発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置の第１実施例について説明する。図１は、本願発明に係る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。燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１は、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料の液面より下に設けられており、フィードポンプ５１が燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口４１近傍に配設されている。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、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、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】
図２は、本願発明に係る「脈動吸収パイプ」としてのフィードパイプ５を周方向に切断した断面図であり、図３は、フィードパイプ５の斜視図であり、図４は、フィードパイプ５を軸方向に切断した断面図である。
【００４２】
ＤＭＥ燃料供給装置１００は、インジェクションポンプ１による脈動圧が発生するフィードパイプ５が図２〜図４に示した「脈動吸収パイプ」となっている。フィードパイプ５は、「可撓性を有する構造を成す管」としてのフレキシブルメタルホース１０１の外周面に「弾性体」としてのウレタンチューブ１０２の被覆が施されている。ウレタンチューブ１０２の外周面には、ワイヤ１０３によってウレタンチューブ１０２を締め付ける如く「ワイヤ被覆」が施されている。フレキシブルメタルホース１０１は、可撓性を有する金属管として公知のものであり、複数の金属環１０１ａが一定の曲げ幅を有する状態で軸方向に連結された構造となっている。つまり、フレキシブルメタルホース１０１は、隣接する金属環１０１ａの間の連結部１０１ｂが一定の曲げ幅で柔軟に曲がることで撓む構造になっている。フレキシブルメタルホース１０１は、ＤＭＥに対する耐久性を有する金属材にて形成されている。
【００４３】
ウレタンチューブ１０２は、外周面をワイヤ１０３によって略均等に締め付けられて、フレキシブルメタルホース１０１の連結部１０１ｂにウレタンチューブ１０２の内周面が押し込まれた状態で、フレキシブルメタルホース１０１を締め付けるようにフレキシブルメタルホース１０１に隙間無く密着している（図４参照）。そのため、脈動によってフレキシブルメタルホース１０１が内側から外側に膨張する力（符号Ａ）に対して、フレキシブルメタルホース１０１の外周面に締め付けるように密着しているウレタンホース１０２の弾性力（符号Ｂ）が作用するので、脈動によるフレキシブルメタルホース１０１の膨張を抑制することができる。また、フレキシブルメタルホース１０１の連結部１０１ｂにウレタンチューブ１０２が押し込まれた状態となっているので、脈動によってフレキシブルメタルホース１０１が撓んだ際に、その撓みに対してウレタンチューブ１０２の弾性力が作用し、ウレタンチューブ１０２の脈動吸収効果をより高めることができる。
【００４４】
このような構成を成す「脈動吸収パイプ」としてのフィードパイプ５は、可撓性を有するフレキシブルメタルホース１０１が撓むことによって脈動による振動を低減させることができる。また、脈動によるフレキシブルメタルホース１０１の膨張を抑制することができるので、それによって脈動を抑制することができ、脈動による振動をより低減させることができる。さらに、脈動によってフレキシブルメタルホース１０１が撓んだ際に、その撓みに対してウレタンチューブ１０２の弾性力が作用するので、それによって脈動を抑制することができ、脈動による振動をさらに低減させることができる。したがって、脈動によるキャビテーションエロージョンが低減され、それによるフィードパイプ５、及びフィードパイプ５の接合部分等の破損を防止することができるとともに、インジェクションポンプ１から燃料噴射ノズル９への燃料の圧送が不安定になってしまうことを防止することができる。
【００４５】
また、ＤＭＥ燃料供給装置１００は、フィードパイプ５だけではなく、インジェクションポンプ１による脈動圧が発生するオーバーフロー燃料パイプ８１、及びオーバーフローリターンパイプ８もフィードパイプ５と同様に「脈動吸収パイプ」にて配管されているので、オーバーフロー燃料パイプ８１及びオーバーフローリターンパイプ８においてもフィードパイプ５と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
尚、フレキシブルメタルホース１０１は、可撓性を有する構造で、ＤＭＥに対する耐久性を有するものであればどのようなものでも良く、フレキシブルメタルホース１０１のような金属管でなくても良い。また、ウレタンチューブ１０２は、弾性体であればなんでも良く、特にウレタン材に限定されるものではない。さらに、ウレタンチューブ１０２を締め付ける如く施されているワイヤ１０３は、ウレタンチューブ１０２の外周面を略均等に締め付けることができれば、どのような態様であっても本願発明による作用効果を得ることができるものである。さらに、フィードパイプ５は、フィードパイプ５の全体を「脈動吸収パイプ」とせずに、例えば、一部分のみを「脈動吸収パイプ」とした構造であっても本願発明による作用効果が期待できる。
【００４７】
次に、本願発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置１００の第２実施例として、上述した第１実施例のフィードパイプ５をフレキシブルメタルホース１０１の外周面に外皮が被覆されている構成としたものについて説明する。図５は、本願発明に係る「脈動吸収パイプ」の第２実施例を示した断面図である。
【００４８】
フレキシブルメタルホース１０１は、外周面にワイヤ状の外皮１０１ｃが施されており、その外皮１０１ｃの外周面にウレタンチューブ１０２の被覆が施されている構成を成している。一般的なフレキシブルメタルホース１０１は、このような外皮１０１ｃが施されているものも多く、このようなフレキシブルメタルホース１０１を使用しても本願発明の実施は可能であり、本願発明による作用効果を得ることができる。
【００４９】
つづいて、本願発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置１００の第３実施例について説明する。図６は、本願発明に係るＤＭＥ燃料供給装置の第３実施例を示した概略構成図である。
【００５０】
ディーゼルエンジンにＤＭＥ燃料を供給する本願発明に係る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。燃料タンク４の液相部４ａのＤＭＥ燃料は、液相燃料出口４１からフィルタ５ａでろ過された後、フィードパイプ５及び３方電磁弁３１を介してインジェクションポンプ１の油溜室１１へ供給される。３方電磁弁３１は、噴射状態時（ディーゼルエンジンの運転時）にはＯＮ状態でフィードパイプ５が油溜室１１に連通している。インジェクションポンプエレメント２の燃料送出口には、インジェクションパイプ３が接続されており、インジェクションパイプ３は、燃料噴射ノズル９へ接続され、インジェクションポンプ１から送出される高圧に圧縮されたＤＭＥ燃料は、インジェクションパイプ３を介して燃料噴射ノズル９へ圧送される。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を介してフィードパイプ５へ戻され、再び油溜室１１へと供給される。
【００５１】
油溜室１１の外側には、油溜室１１のＤＭＥ燃料を冷却するための油溜室燃料温度調節手段として、フィードパイプ５から分岐した冷却媒体供給パイプ１７を介して燃料タンク４からＤＭＥ燃料が冷却媒体として供給される。冷却媒体として供給されたＤＭＥ燃料は、冷却媒体供給パイプ開閉電磁弁１９を介して燃料気化器１８へ供給される。そして、燃料気化器１８で気化されたＤＭＥ燃料は、その気化熱を利用した油溜室燃料冷却器１１１に供給され、その気化熱によって油溜室１１内のＤＭＥ燃料が冷却される。油溜室燃料冷却器１１１に冷却媒体として供給されたＤＭＥ燃料は、電動コンプレッサー３３によって吸引されて燃料タンク４へ戻される。
【００５２】
電動コンプレッサー３３にて加圧されたＤＭＥ燃料は、リターン経路切換電磁弁３２がＯＦＦしている場合には、クーラー４２によって冷却されてから燃料タンク４へ戻される（第１のリターン経路）。また、リターン経路切換電磁弁３２がＯＮしている場合には、クーラー４２を経由しないで、つまり冷却されずに燃料タンク４へ戻される（第２のリターン経路）。したがって、リターン経路切換電磁弁３２のＯＮ／ＯＦＦ制御によって、燃料タンク４に戻すＤＭＥ燃料の温度を調節することができ、それによって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料の温度を制御することができる。尚、逆止弁４３は、第２のリターン経路からＤＭＥ燃料がクーラー４２へ逆流することを防止するためのものである。
【００５３】
そして、冷却媒体供給パイプ開閉電磁弁１９は、油溜室温度センサ１１ａにて検出された油溜室１１内のＤＭＥ燃料の温度に基づいて、ＤＭＥ燃料温度制御部４０によって制御され、冷却媒体供給パイプ開閉電磁弁１９が開閉制御されることによって、油溜室燃料冷却器１１１への冷却媒体の供給がＯＮ／ＯＦＦ制御される。また、リターン経路切換電磁弁３２は、燃料タンク温度センサ４ｃにて検出された燃料タンク４内のＤＭＥ燃料の温度に基づいて、ＤＭＥ燃料温度制御部４０によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００５４】
燃料タンク４内のＤＭＥ燃料は、油溜室燃料冷却器１１１によって冷却された油溜室１１内のＤＭＥ燃料と、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料との温度差によって生じる両者間の相対的な圧力差によって、フィードパイプ５へと圧送される。つまり、当該実施例に示したＤＭＥ燃料供給装置１００は、燃料タンク４からＤＭＥ燃料をインジェクションポンプ１へ送出するためのフィードポンプを備えておらず、油溜室１１内のＤＭＥ燃料を冷却することによって生じる油溜室１１と燃料タンク４内との圧力差によって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料をインジェクションポンプ１へ圧送する構成を成している。そのため、油溜室１１にはオーバーフロー経路が設けられておらず、油溜室１１からインジェクションポンプエレメント２によってインジェクションパイプ３を介して燃料噴射ノズル９へ圧送されたＤＭＥ燃料の分だけ供給されていくことになる。また、燃料噴射ノズル９からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、従来のように燃料タンク４へ戻されずに、ノズルリターンパイプ６を介してフィードパイプ５へ戻され、再び油溜室１１へ供給される。
【００５５】
また、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を介して電動コンプレッサー３３へ送出され、電動コンプレッサー３３で加圧された後、クーラー４２を介して燃料タンク４へ戻される。
【００５６】
ディーゼルエンジン停止後は、シリンダ内に気化したＤＭＥ燃料が充満することによって、ディーゼルエンジンを再始動する際に生じるノッキング等の異常燃焼を防止するために、ＤＭＥ燃料回収制御部１０は、３方電磁弁３１をＯＦＦ状態にして油溜室１１と電動コンプレッサー３３の吸入口側とを連通させ、電動コンプレッサー３３によって油溜室１１、インジェクションパイプ３、ノズルリターンパイプ６、及び冷却媒体供給パイプ１７へ充填されているＤＭＥ燃料を吸引してオーバーフローリターンパイプ８を介して燃料タンク４へ回収する。
【００５７】
このような構成を成すＤＭＥ燃料供給装置１００においては、前述した第１実施例と同様に、インジェクションポンプ１による脈動圧がフィードパイプ５に発生するので、フィードパイプ５が前述した「脈動吸収パイプ」にて配管されている。したがって、脈動によるキャビテーションエロージョンが低減され、それによるフィードパイプ５、及びフィードパイプ５の接合部分等の破損を防止することができるとともに、インジェクションポンプ１から燃料噴射ノズル９への燃料の圧送が不安定になってしまうことを防止することができる。
【００５８】
尚、本願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、それらも本願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。
【００５９】
【発明の効果】
本願発明によれば、特にＤＭＥ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おいて、燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動によって燃料配管に発生する脈動による燃料配管や配管接続部分等の破損、及び騒音を、燃料供給装置を大型化することなく、かつ低コストな配管材で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る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。
【図２】本願発明に係る「脈動吸収パイプ」としてのフィードパイプを周方向に切断した断面図である。
【図３】本願発明に係る「脈動吸収パイプ」としてのフィードパイプの斜視図である。
【図４】本願発明に係る「脈動吸収パイプ」としてのフィードパイプを軸方向に切断した断面図である。
【図５】本願発明に係る「脈動吸収パイプ」の第２実施例を示した断面図である。
【図６】本願発明に係るＤＭＥ燃料供給装置の第３実施例を示した概略構成図である。
【符号の説明】
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
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
１００　ＤＭＥ燃料供給装置
１０１　フレキシブルメタルホース
１０２　ウレタンチューブ
１０３　ワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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