(57)【要約】【課題】液化ガス燃料の補充を低コストで行い得る燃料供給装置を提供すること。【解決手段】燃料供給装置１０３は、ＤＭＥを収容するタンク１１と、該タンク１１内のＤＭＥを内燃機関１０１に向けて圧送するポンプユニット１２とを備えている。ポンプユニット１２は、タンク１１の外に配置されているとともにケース６１に収容されている。ケース６１内においてポンプユニット１２の外側の空間は燃料室６１ａとなっている。燃料室６１ａはタンク１１に接続されて該タンク１１からＤＭＥの供給を受ける。ポンプユニット１２は燃料室６１ａ内のＤＭＥを昇圧して吐出する。燃料室６１ａの上部とタンク１１とは、燃料室６１ａ内の気相部分をタンク１１へと戻す気相戻し管６４を介して連通されている。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガス燃料を収容するタンクと、該タンク内の液化ガス燃料を圧送するポンプとを備えた燃料供給装置において、
前記ポンプをタンクの外に配置するとともにケースに収容し、該ケース内においてポンプの外側の空間を燃料室とし、該燃料室はタンクに接続されて該タンクから液化ガス燃料の供給を受け、前記ポンプは燃料室内の液化ガス燃料を昇圧して吐出し、前記燃料室の上部とタンクとは、該燃料室内の気相部分をタンクへと戻す気相戻し通路を介して連通されていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記ケース内には、前記ポンプと該ポンプを駆動する電動モータとをハウジング内に収容してなるポンプユニットが収容されており、該ポンプユニットのハウジング内において、前記電動モータのロータ及びステータを収容するモータ室へは、燃料室から液化ガス燃料が供給され、前記ポンプユニットにおいてハウジングの上部には、モータ室の液化ガス燃料を燃料室へと溢れ戻す連通孔が形成されている請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記ポンプユニットのハウジングにおいて連通孔付近には、モータ室から燃料室へと戻される液化ガス燃料を気液分離する気液分離器が配設されている請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記ポンプはピストンポンプよりなり、該ポンプにおいてポンプ機構を収容するクランク室は電動モータのモータ室に連通されており、前記燃料室からモータ室への液化ガス燃料の供給は、ポンプ機構からクランク室へ漏らされた液化ガス燃料がモータ室へ流入することでなされる請求項２又は３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記液化ガス燃料は内燃機関の燃料であって、前記ポンプは内燃機関の燃料噴射装置に向けて液化ガス燃料を圧送し、該燃料噴射装置と燃料室とは、燃料噴射装置で生じた余剰燃料を燃料室に帰還させるための帰還管を介して接続されている請求項１〜４のいずれかに記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記タンクは複数備えられており、この複数のタンクから燃料室に向かって延びる燃料供給通路は、燃料室又は燃料室よりも上流側で合流されている請求項１〜５のいずれかに記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記ポンプとしては、膨張行程を有しない第１ポンプと膨張行程を有する第２ポンプとが備えられ、第２ポンプは、第１ポンプから吐出された液化ガス燃料を吸入して吐出すべく第１ポンプに接続されており、前記第１ポンプはタンクの内底面よりも下方に配置されている請求項１〜６のいずれかに記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の液化ガス燃料を車両の内燃機関の燃料噴射装置へと供給するための燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃料供給装置においては、液化ガス燃料を収容するタンク内にポンプを収容した、所謂インタンクポンプタイプのものが存在する（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１６４４号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、インタンクポンプタイプの燃料供給装置においては、タンクが空になった場合のＤＭＥの補充に関して、次のような問題があった。
【０００５】
すなわち、タンクが空になった場合、その空のタンクを取り外すことなくＤＭＥをタンクに充填する方法と、空のタンクをＤＭＥが充填された別のタンクと交換する方法とが考えられる。ＤＭＥが気化し易いことつまり例えばＤＭＥを充填するサービスステーションでの取り扱いに細心の注意が必要なことや、短時間でＤＭＥを補充できる利便性を考慮すれば後者の方法が好適であるが、該方法を採用した場合、ポンプがタンクに直接装着されているので、タンクの交換に際して、ポンプも同時に交換されることとなる。これは、タンクと同じ数だけポンプを準備する必要を生じさせ、高コスト化の原因となる。また、タンクの交換に際してポンプをタンクから取り外すことも考えられるが、そのような作業は非常に煩雑であるし、ＤＭＥが気化し易いために細心の注意が必要となる。
【０００６】
本発明の目的は、液化ガス燃料の補充を低コストで行い得る燃料供給装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、ポンプをタンクの外に配置するとともにケースに収容し、該ケース内においてポンプの外側の空間を燃料室としている。該燃料室は、タンクに接続されて該タンクから液化ガス燃料の供給を受ける。前記ポンプは、燃料室内の液化ガス燃料を昇圧して吐出する。前記燃料室の上部とタンクとは、該燃料室内の気相部分をタンクへと戻す気相戻し通路を介して連通されている。
【０００８】
前記のように、ポンプをタンクの外に配置することで、タンクが空になった場合、例えば、空のタンクのみを燃料供給装置から容易に切り離して、液化ガス燃料が充填された他のタンクに交換することができる。従って、タンクとともにポンプを交換するという無駄や、タンクからポンプを取り外すという面倒が生じなく、液化ガス燃料の補充を低コストで行い得る。
【０００９】
また、前記ポンプはケースに収容されており、該ポンプはケース内に形成された燃料室の液化ガス燃料を昇圧して吐出する。つまり、タンクとポンプとの間には、該タンクからポンプへ移動される液化ガス燃料の量に関するバッファ（燃料室）が配置されているとも言える。従って、例えば、ポンプの単位時間当たりの吸入量が急激に増大され、該吸入量がタンクから燃料室への単位時間当たりの液化ガス燃料の供給量を上回ったとしても、この吸入量と供給量との差は、燃料室内に存在する液化ガス燃料の量が減少することで吸収され、ポンプが吸込み不良となること回避することが可能となる。
【００１０】
前述したように、タンクとポンプとの間に燃料室を配置して、ポンプが吸込み不良となることを回避可能とすることで、例えば、タンクとポンプとを直接接続する場合と比較して、タンクとケースとの間の配管に通過断面積の小さいものを用いることができる。従って、タンクとケースとの間の配管の取り廻しが容易となり、特に、燃料供給装置の配置スペースが限られる車載用として有利となる。
【００１１】
さらに、前記燃料室の上部とタンクとは、該燃料室内の気相部分をタンクへと戻す気相戻し通路を介して連通されている。従って、例えば、ポンプから漏れた（積極的に漏らすことも含む）燃料は、液相部分が燃料室へと戻り、気相部分のみがタンクに戻される。よって、ポンプからの漏れ液化ガス燃料を、燃料室を介さずにタンクへ直接戻すよりも、燃料室内の液化ガス燃料の量を多く確保することができる。これは、燃料室が、前述したバッファの役目を果たす上で特に有効となる。
【００１２】
請求項２の発明は請求項１において、前記ケース内には、前記ポンプと該ポンプを駆動する電動モータとをハウジング内に収容してなるポンプユニットが収容されている。該ポンプユニットのハウジング内において、前記電動モータのロータ及びステータを収容するモータ室へは、燃料室から液化ガス燃料が供給される。前記ポンプユニットにおいてハウジングの上部には、モータ室の液化ガス燃料を燃料室へと溢れ戻す連通孔が形成されている。
【００１３】
前記のように、燃料室の液化ガス燃料をモータ室に供給することで、この低温な液化ガス燃料によって電動モータの冷却が行われる。従って、電動モータの運転を安定化させることができる。電動モータの冷却により気泡が生じた液化ガス燃料は、モータ室から連通孔を介して燃料室へと溢れ戻される。気泡を含む液化ガス燃料は、気泡を含まないものと比較して熱交換効率が悪い。従って、前述した液化ガス燃料による電動モータの冷却を好適に行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明は請求項２において、前記ポンプユニットのハウジングにおいて連通孔付近には、モータ室から燃料室へと戻される液化ガス燃料を気液分離する気液分離器が配設されている。従って、モータ室から燃料室へと戻される液化ガス燃料を速やかに気液分離することができ、ポンプユニットが気泡を含んだ液化ガス燃料を吸入してしまうことでのポンプ効率の悪化を防止することができる。
【００１５】
請求項４の発明は請求項２又は３において、燃料室の液化ガス燃料をモータ室へ供給するための好適な態様について限定するものである。すなわち、前記ポンプはピストンポンプよりなり、該ポンプにおいてポンプ機構を収容するクランク室は電動モータのモータ室に連通されている。前記燃料室からモータ室への液化ガス燃料の供給は、ポンプ機構からクランク室へ漏らされた液化ガス燃料がモータ室へ流入することでなされる。
【００１６】
つまり、本発明においては、ピストンポンプの構造上、完全に防ぐことが難しい、ポンプ機構からクランク室への液化ガス燃料の漏れを逆手にとって、この漏れを積極的に許容することで、燃料室からモータ室への液化ガス燃料の供給を達成している。従って、当該液化ガス燃料の供給のために特別な回路構成を必要としないし、ポンプ機構の各部の寸法を厳密に（液化ガス燃料の漏れを極力少なく）管理する面倒もない。よって、ポンプひいては燃料供給装置を安価に提供することができる。
【００１７】
請求項５の発明は請求項１〜４のいずれかにおいて、前記液化ガス燃料は内燃機関の燃料であって、前記ポンプは内燃機関の燃料噴射装置に向けて液化ガス燃料を圧送する。該燃料噴射装置と燃料室とは、燃料噴射装置で生じた余剰燃料を燃料室に帰還させるための帰還管を介して接続されている。
【００１８】
このように、帰還管をタンクではなく燃料室（ケース）に接続することで、例えば、帰還管をタンクに接続した場合と比較して、タンクに接続される配管の数を少なくすることができる。よって、タンクの交換作業に際して、該タンクに対する配管の切り離し作業及び接続作業が容易となる。
【００１９】
請求項６の発明は請求項１〜５のいずれかにおいて、前記タンクは複数備えられている。この複数のタンクから燃料室に向かって延びる燃料供給通路は、燃料室又は燃料室よりも上流側で合流されている。つまり、複数のタンクからの液化ガス燃料の圧送を、一つのポンプによって行っている。
【００２０】
ここで、例えば、特許文献１のインタンクポンプタイプの燃料供給装置では、タンクの数だけポンプが必要となり、複数のタンクを車載する場合には同数のポンプも車載することとなる。従って、燃料供給装置が消費するスペースが多くなるし重量も重くなる問題を生じる。しかし、ポンプをタンクとは別のケース内に収容配置した請求項１〜５の発明によれば、本発明のように、複数のタンクに対して一つのポンプで対応することが容易となるのである。従って、燃料供給装置のコンパクト化及び軽量化を図ることができ、特に車載用として有利な燃料供給装置となる。
【００２１】
請求項７の発明は請求項１〜６のいずれかにおいて、前記ポンプとしては、膨張行程を有しない第１ポンプと膨張行程を有する第２ポンプとが備えられている。第２ポンプは、第１ポンプから吐出された液化ガス燃料を吸入して吐出すべく第１ポンプに接続されている。前記第１ポンプはタンクの内底面よりも下方に配置されている。
【００２２】
前記タンク内の液化ガス燃料は、自重により、ケースの燃料室に流入する。また、ケース内において燃料室の上部に滞留する気化燃料は、気相戻し通路を介してタンクに戻る。そのため、タンク内の液化ガス燃料の液面がタンクの内底面の近くになっても、液化ガス燃料はタンクから燃料室に確実に送られるとともに、第１ポンプは燃料室内の液化ガス燃料に浸漬された状態で該液化ガス燃料を確実に吸引することができる。従って、タンク内に残留する液化ガス燃料を少なくすることが可能となり、タンク内の液化ガス燃料を殆ど使い切ることができる。これは、タンクを交換可能な構成を採用する場合に、特に有効である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両の内燃機関に適用される燃料供給装置に具体化した第１〜第３実施形態について説明する。なお、第２及び第３実施形態においては第１実施形態との相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【００２４】
○第１実施形態
図２は、車両の走行駆動源であるディーゼルタイプの内燃機関１０１と、該内燃機関１０１に備えられた燃料噴射装置１０２と、該燃料噴射装置１０２に対して、液化ガス燃料としてのジメチルエーテル（以下ＤＭＥとする）を供給するための燃料供給装置１０３とを示す模式図である。燃料噴射装置１０２は、図示しないが、燃料噴射ポンプやインジェクタ等からなっている。燃料供給装置１０３は、ＤＭＥを貯留するタンク１１と、該タンク１１内のＤＭＥを燃料噴射装置１０２に向けて圧送するポンプユニット１２とを備えている。
【００２５】
図１に示すように、前記ポンプユニット１２のハウジングは、上下一対のセンタハウジング２１，２２と、下方側の第１センタハウジング２１の下端に接合固定された第１エンドハウジング２３と、上方側の第２センタハウジング２２の上端に接合固定された第２エンドハウジング２４とからなっている。第１エンドハウジング２３の下端部にはフランジ部２３ａが形成されている。
【００２６】
前記第１エンドハウジング２３のフランジ部２３ａには、円筒体５５ａの上部開口に蓋体５５ｂが挿嵌されてなるカバー５５が、その下端部に形成されたフランジ部５５ｃを以て接合固定されている。第１エンドハウジング２３とカバー５５との接合固定によって、該カバー５５の内空間が密閉されて、ポンプユニット１２を収容するケース６１が構成されている。つまり、第１エンドハウジング２３はケース６１の一部を構成する。
【００２７】
前記第２センタハウジング２２内にはクランク室２５が区画形成されている。第２エンドハウジング２４内にはモータ室２７が区画形成されている。第１センタハウジング２１と第２エンドハウジング２４との間には、クランク室２５及びモータ室２７を挿通するようにして、駆動軸２８が上下一対のベアリング５２，５３を介して回転可能に支持されている。
【００２８】
前記モータ室２７内において第２エンドハウジング２４の内周面には、ステータ２９が固定されている。同じくモータ室２７内において駆動軸２８の外周面には、ステータ２９と対向する位置にロータ３０が固定されている。この構成が電動モータＭをなし、該電動モータＭは外部からステータ２９に対して給電がなされると、ロータ３０を介して駆動軸２８を回転駆動する。
【００２９】
前記ポンプユニット１２は、ギヤポンプよりなる第１ポンプＰ１と、ピストンポンプよりなる第２ポンプＰ２とを備えている。ギヤポンプは、ピストンポンプと比較して容積効率は低いが、膨張（吸入）行程を有しないという特徴を有している。ピストンポンプは、膨張行程を有するが、ギヤポンプと比較して容積効率が高いという特徴を有している。従って、第２ポンプＰ２は、ＤＭＥを燃料噴射装置１０２に向けて圧送するための主たるポンプとして位置付けられる。また、第１ポンプＰ１は、第２ポンプＰ２の膨張行程におけるＤＭＥの気化防止のための与圧用のポンプとして位置付けられる。
【００３０】
前記両ポンプＰ１，Ｐ２は、前述した電動モータＭを駆動源として共用している。つまり、第１ポンプＰ１の駆動軸２８及び第２ポンプの駆動軸２８は同一軸線上に配置されて一軸化されているとともに、両ポンプＰ１、Ｐ２と電動モータＭはそれらのハウジング２１〜２４が一体化されて一ユニットとなっている。第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との間での電動モータＭの共用は、ポンプユニット１２のコンパクト化及び軽量化に大きく寄与する。
【００３１】
前記第１ポンプＰ１は、第１センタハウジング２１において第１エンドハウジング２３との接合部分にポンプ室３１が区画形成されている。ポンプ室３１内には駆動軸２８の下端部が突出配置されており、この突出部分には第１ギヤ３２が一体回転可能に固定されている。ポンプ室３１内には、第１ギヤ３２に噛合する第２ギヤ３３が、第１ギヤ３２と同一平面内で回転可能に配置されている。
【００３２】
前記第１エンドハウジング２３内には、ケース６１内の燃料室（ケース６１内におけるポンプユニット１２の外側の空間）６１ａの下部（液相部分）と、ポンプ室３１の低圧側とを連通する吸入通路３５が形成されている。第１センタハウジング２１内には、ポンプ室３１の高圧側から上方に向かって延びる連絡通路３６が形成されている。この連絡通路３６は、第２ポンプＰ２の吸入側に接続されている。
【００３３】
前記駆動軸２８が回転すると第１ギヤ３２が回転されるとともに、該第１ギヤ３２の回転を受けて第２ギヤ３３が回転される。従って、ケース６１内の燃料室６１ａから、吸入通路３５を介してポンプ室３１の低圧側に流入されたＤＭＥは、各ギヤ３２，３３の歯溝とポンプ室３１の内面との間で形成された移送空間によって、ポンプ室３１の高圧側に向けて移送される。ポンプ室３１の高圧側へ移送されたＤＭＥは、連絡通路３６を介して第２ポンプＰ２の吸入側へと送られる。
【００３４】
前記第２ポンプＰ２は、クランク室２５内において駆動軸２８に、シリンダブロック３９が一体回転可能でかつ軸線方向へ相対移動可能にスプライン嵌合されている。シリンダブロック３９において駆動軸２８の周囲には、シリンダボア３９ａが複数形成されている。各シリンダボア３９ａ内にはそれぞれピストン４０が収容されている。第２センタハウジング２２には、クランク室２５内の上方に位置するようにしてカム体４１が固定されている。カム体４１の下面には、駆動軸２８の軸線に対して傾斜する斜面４１ａが形成されている。
【００３５】
前記ピストン４０には、球面継手４２を介してシュー４３が連結されている。第１センタハウジング２１においてクランク室２５の内端壁面には、バルブプレート４４が止着されている。シリンダブロック３９の中心部には収容室３９ｂが形成されている。収容室３９ｂ内には、駆動軸２８を取り巻くようにして押圧バネ４５が収容されている。押圧バネ４５のバネ力は、バネ受け４６を介してシリンダブロック３９に作用するとともに、バネ受け４７、ピン４８及びピボット４９を介してシューリテーナ５０に作用する。このため、シューリテーナ５０上のシュー４３はカム体４１の斜面４１ａに押接されているとともに、シリンダブロック３９はバルブプレート４４に押圧されている。
【００３６】
前記シリンダブロック３９が駆動軸２８と一体的に回転されることにより、各ピストン４０が、カム体４１の斜面４１ａの傾斜角により規定されたストロークを往復動されるとともに、シリンダボア３９ａが、バルブプレート４４に透設された円弧状をなす吸入ポート４４ａ及び吐出ポート４４ｂと交互に連通される。これにより、第１ポンプＰ１にて与圧されたＤＭＥが、連絡通路３６を介して吸入ポート４４ａからシリンダボア３９ａ内に吸入され、シリンダボア３９ａ内のＤＭＥは吐出ポート４４ｂから吐出される。前記シリンダブロック３９、ピストン４０及びカム体４１等が、第２ポンプＰ２のポンプ機構を構成している。
【００３７】
前記第１センタハウジング２１内及び第１エンドハウジング２３内には、第２ポンプＰ２の吐出ポート４４ｂに一端側が連通する吐出通路５１が形成されている。吐出通路５１の他端側と燃料噴射装置１０２とは、吐出管６３を介して接続されている。従って、第２ポンプＰ２の吐出ポート４４ｂから吐出されたＤＭＥは、吐出通路５１及び吐出管６３を介して燃料噴射装置１０２へと送られ、該燃料噴射装置１０２によって内燃機関１０１（図２参照）における燃焼に供される。
【００３８】
図１及び図２に示すように、前記タンク１１とケース６１の燃料室６１ａとは、燃料供給通路を構成する吸入管６２を介して接続されている。吸入管６２の入口はタンク１１の底壁に接続され、吸入管６２の出口はケース６１の下部に接続されている。従って、タンク１１内のＤＭＥは、自重により、吸入管６２を通じてケース６１の燃料室６１ａに供給される。
【００３９】
前記タンク１１に対するケース６１の位置は、第１ポンプＰ１がタンク１１の内底面１１ａより下方に位置するように設定されている。言い換えれば、第１ポンプＰ１に燃料室６１ａのＤＭＥを導入するための吸入口３５ａが、タンク１１の内底面１１ａより下方に設けられている。
【００４０】
前記ケース６１の最上部たる蓋体５５ｂと、タンク１１の側壁の上部とは、気相戻し通路を構成する気相戻し管６４を介して接続されている。タンク１１内の上部には、液状のＤＭＥが及ばない気相部分が存在し、気相戻し管６４はその気相部分に連通する。従って、ケース６１の燃料室６１ａの気相部分は、気相戻し管６４を介してタンク１１へと戻される。
【００４１】
前記タンク１１の側壁の上部と燃料噴射装置１０２とは、帰還管６５を介して接続されている。帰還管６５は、タンク１１内の気相部分に連通されている。従って、燃料噴射装置１０２において噴射されずに残った余剰ＤＭＥは、この帰還管６５を介してタンク１１へと戻される。余剰ＤＭＥは燃料噴射装置１０２を通過する過程で加熱されるが、余剰ＤＭＥの熱は比較的大きなタンク１１によって放熱される。そのため、ＤＭＥの温度上昇が抑制され、気化ＤＭＥの量が抑制される。
【００４２】
図１に示すように、前記クランク室２５とモータ室２７とは、カム体４１の中央部に形成された挿通孔４１ｂと、該挿通孔４１ｂに挿通された駆動軸２８との間の隙間を介して連通されている。クランク室２５内には、シリンダボア３９ａとピストン４０と隙間を介してＤＭＥが漏れ出て来る。クランク室２５内のＤＭＥは、その液面上昇により、挿通孔４１ｂと駆動軸２８との間の隙間を介して、モータ室２７に供給される。つまり、燃料室６１ａ内のＤＭＥが、第１及び第２ポンプＰ１，Ｐ２並びにクランク室２５を経由してモータ室２７に供給される。このモータ室２７に存在する低温なＤＭＥによって電動モータＭの冷却が行われ、該電動モータＭの運転が安定化される。
【００４３】
前記第２エンドハウジング２４の上端部において上方のベアリング５３に対向する中央には、モータ室２７の上部を燃料室６１ａの上部に連通する連通孔２４ａが形成されている。モータ室２７のＤＭＥの一部は、電動モータＭの回転や発熱の影響を受けて気泡を生じる。クランク室２５のＤＭＥの一部は、該クランク室２５内における回転部分の回転や、摺動部（例えばカム体４１とシュー４３）の発熱の影響を受けて気泡を生じ、この気泡はモータ室２７に上昇移動される。
【００４４】
前記クランク室２５内及びモータ室２７内にＤＭＥが充満した場合、余分なＤＭＥはベアリング５３を介して連通孔２４ａから燃料室６１ａ内へと溢れ出る。この気泡を含むＤＭＥは、広い燃料室６１ａに出たとき、液体は自重で燃料室６１ａ下部に向かって落下してポンプユニット１２による吸入に再度供されるとともに、気体はそのまま上昇して上部に溜まり、該燃料室６１ａの気相部分は気相戻し管６４を介してタンク１１へと戻される。このモータ室２７から溢れ出るＤＭＥの気液分離は、ベアリング５３を通過する際、該ベアリング５３の動作（例えばベアリング５３が転がり軸受けであるなら転動素子の転動）影響を受けて遠心力の効果が上乗せられる。つまり、ベアリング５３は気液分離器の効果も兼ねている。さらには、ベアリング５３を通過されるＤＭＥによって、ベアリング５３の冷却及び潤滑も行われる。
【００４５】
前記クランク室２５内から気化ＤＭＥを排出することで、例えば該クランク室２５内で停留された気化ＤＭＥが、やがてはシリンダボア３９ａ内に蓄積されて吸入ポート４４ａからのＤＭＥの吸引が不能となる状況を回避することができ、ポンプユニット１２の信頼性が向上される。また、モータ室２７内のＤＭＥから気泡を排出することで、該ＤＭＥの熱交換効率を向上させることができ、電動モータＭの冷却を好適に行うことができる。つまり、気泡を含むＤＭＥは、気泡を含まないものと比較して熱交換効率が悪いのである。
【００４６】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）ポンプユニット１２は、タンク１１の外に配置されている。従って、タンク１１が空になった場合、空のタンク１１のみを燃料供給システムから容易に切り離して、ＤＭＥが充填された他のタンク１１に交換することができる。よって、タンク１１とともにポンプユニット１２を交換するという無駄や、タンク１１からポンプユニット１２を取り外すという面倒は生じない。
【００４７】
（２）ポンプユニット１２はケース６１に収容されており、該ポンプユニット１２はケース６１内の燃料室６１ａのＤＭＥを昇圧して吐出する。つまり、タンク１１とポンプユニット１２との間には、該タンク１１からポンプユニット１２へ供給されるＤＭＥの量に関するバッファ（燃料室）６１ａが配置されているとも言える。従って、例えば、車両の急加速に対応すべくポンプユニット１２（第１ポンプＰ１）の単位時間当たりの吸入量が急激に増大され、該吸入量がタンク１１から燃料室６１ａへの単位時間当たりのＤＭＥ供給量を上回ったとしても、この吸入量と供給量との差は、燃料室６１ａ内に存在するＤＭＥの量が減少することで吸収される。よって、ポンプユニット１２が吸込み不良となることを回避することが可能となる。
【００４８】
前述したように、タンク１１とポンプユニット１２との間に燃料室６１ａを配置して、ポンプユニット１２の吸込み不良を回避する構成は、例えば、タンク１１とポンプユニット１２とを直接接続する場合と比較して、タンク１１とケース６１との間の吸入管６２に通過断面積の小さいものを用いることができる。従って、タンク１１とケース６１との間の吸入管６２の取り廻しが容易となり、特に、燃料供給装置１０３の配置スペースが限られる車載用として有利となる。
【００４９】
（３）ケース６１の燃料室６１ａの上部とタンク１１とは、該燃料室６１ａ内の気相部分をタンク１１へと戻す気相戻し管６４を介して連通されている。従って、例えば、第２ポンプＰ２から漏れた（漏らされた）ＤＭＥは、液相部分が燃料室６１ａに戻り、気相部分のみがタンク１１へ戻される。よって、例えば該漏れＤＭＥ（気液）を燃料室６１ａを介さずにタンク１１へ直接戻すよりも、燃料室６１ａ内のＤＭＥの量を多く確保することができる。これは、燃料室６１ａが、前述したバッファの役目を果たす上で特に有効となる。
【００５０】
（４）第２ポンプＰ２はピストンポンプよりなり、該第２ポンプＰ２のクランク室２５は電動モータＭのモータ室２７に連通されている。燃料室６１ａからモータ室２７への液化ガス燃料の供給は、シリンダボア３９ａとピストン４０と隙間を介してクランク室２５へ漏らされたＤＭＥがモータ室２７へと流入することでなされる。
【００５１】
つまり、本実施形態においては、ピストンポンプ（第２ポンプＰ２）の構造上、完全に防ぐことが難しい、シリンダボア３９ａとピストン４０と隙間を介したＤＭＥの漏れを逆手にとって、この漏れを積極的に許容することで、燃料室６１ａからモータ室２７へのＤＭＥの供給を達成している。従って、当該ＤＭＥの供給のために特別な回路構成を必要としないし、シリンダボア３９ａとピストン４０と隙間を厳密に（ＤＭＥの漏れを極力少なく）管理する面倒もない。よって、ポンプユニット１２ひいては燃料供給装置１０３を安価に提供することができる。
【００５２】
（５）ポンプユニット１２のハウジングにおいて連通孔２４ａ付近には、モータ室２７から連通孔２４ａを介して燃料室６１ａへと溢れ戻されるＤＭＥを気液分離する気液分離器（ベアリング５３）が配設されている。従って、モータ室２７から燃料室６１ａへ戻される、気泡を含んだＤＭＥを速やかに気液分離することができ、例えば、ポンプユニット１２が気泡を含んだＤＭＥを吸入してしまうことでのポンプ効率の悪化を防止できる。また、気泡を含まないＤＭＥを燃料噴射装置１０２に供給することができ、該燃料噴射装置１０２は正確な量のＤＭＥを内燃機関１０１に対して計量供給することができる。
【００５３】
（６）ポンプユニット１２の第１ポンプＰ１は、タンク１１の内底面１１ａより下方に配置されている。タンク１１内のＤＭＥは、自重により、タンク１１の底壁に接続された吸入管６２を介してケース６１の燃料室６１ａに流入する。また、ケース６１内において燃料室６１ａの上部に滞留する気化ＤＭＥは、気相戻し管６４を介してタンク１１に戻される。そのため、タンク１１内のＤＭＥの液面が該タンク１１の内底面１１ａの近くになっても、ＤＭＥはタンク１１からケース６１に確実に送られるとともに、第１ポンプＰ１はケース６１内のＤＭＥに浸漬された状態で該ＤＭＥを確実に吸引することができる。従って、タンク１１内に残留するＤＭＥを少なくすることが可能となり、タンク１１内のＤＭＥを殆ど使い切ることができる。これは、タンク１１を交換可能な構成を採用する場合に、特に有効である。
【００５４】
○第２実施形態
図３に示すように、本実施形態においてポンプユニット１２は、横向きつまり駆動軸２８（図１参照）が水平となるようにケース６１内に収容されている。従って、モータ室２７内のＤＭＥを燃料室６１ａへ戻すための連通孔２４ａは、ハウジングの上部たる第２エンドハウジング２４の側壁部の上部に形成されていて、モータ室２７に気体が多量に溜まるのを防いでいる。また、モータ室２７とほぼ同じ高さとなるクランク室２５の上部にも連通孔２２ａが形成されていて、該クランク室２５に気体が溜まるのを防いでいる。クランク室２５内のＤＭＥは、連通孔２２ａからや、挿通孔４１ｂと駆動軸２８との隙間からモータ室２７及び連通孔２４ａを介して、燃料室６１ａに溢れ戻される。
【００５５】
前記燃料噴射装置１０２から延びる帰還管６５は、タンク１１ではなく、ケース６１の上部に接続されている。帰還管６５は、ケース６１内の上部空間、すなわち気相部分に連通する。
【００５６】
本実施形態においては、上記第１実施形態の（１）〜（４）及び（６）と同様な効果を奏する他、帰還管６５がタンク１１ではなくケース６１（燃料室６１ａ）に接続されている。従って、タンク１１に接続される配管の数を、第１実施形態と比較して少なくすることができる。よって、タンク１１の交換作業に際して、タンク１１に対する配管の切り離し作業及び接続作業が容易となる。
【００５７】
○第３実施形態
図４に示すように、タンク１１は複数（本実施形態においては２つ）が備えられており、各タンク１１から延びる燃料供給通路としての吸入管６２は、ケース６１（燃料室６１ａ）よりも上流側で合流されて該ケース６１に到達されている。つまり、複数のタンク１１から燃料噴射装置１０２へのＤＭＥの圧送は、一つのポンプユニット１２によって行われている。燃料噴射装置１０２から延びる帰還管６５は、１つが途中で複数（２つ）に分かれて各タンク１１に到達されている。
【００５８】
本実施形態においては、上記第１実施形態と同様な効果を奏する他、複数のタンク１１から燃料噴射装置１０２へのＤＭＥの圧送を、一つのポンプユニット１２によって行っている。つまり、例えば、特許文献１のインタンクポンプタイプの燃料供給装置では、タンクの数だけポンプユニットが必ず必要である。従って、該従来技術において、本実施形態のように複数のタンクを車載する場合には、同数のポンプユニットも車載することとなる。よって、燃料供給装置が消費するスペースが多くなるし重量も重くなる問題を生じる。
【００５９】
しかし、ポンプユニット１２をタンク１１とは別のケース６１内に収容配置した本実施形態によれば、複数のタンク１１を備えた場合であっても一つのポンプユニット１２で対応することが容易となる。従って、燃料供給装置１０３のコンパクト化及び軽量化を図ることができ、特に車載用として有利な燃料供給装置１０３となる。
【００６０】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施可能である。
・上記第３実施形態において、各タンク１１から延在する吸入管６２は、ケース６１（燃料室６１ａ）よりも上流側で合流されて該ケース６１に到達されていた。これを変更し、各タンク１１からの吸入管６２をそれぞれケース６１に接続し、該ケース６１（燃料室６１ａ）内において各タンク１１から移動して来た液化ガス燃料を合流させること。
【００６１】
・ポンプユニット１２が備えるポンプは、一つのみであってもよい。この場合、ポンプは、膨張行程を有しないポンプ（例えばギヤポンプ）であってもよいし、膨張行程を有するポンプ（例えばピストンポンプ）であってもよい。
【００６２】
・膨張行程を有しないポンプとしては、ギヤポンプ以外にも、遠心ポンプやスクリューポンプやルーツポンプ等が挙げられる。つまり、例えば、第１ポンプとして、遠心ポンプやスクリューポンプやルーツポンプを用いること。
【００６３】
・液化ガス燃料としては、上記ＤＭＥ等の非石油系液化ガス燃料以外にも、プロパンや、プロパン・ブタン等の石油系液化ガス燃料が挙げられる。
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載すると、前記ポンプとしては、膨張行程を有しない第１ポンプと膨張行程を有する第２ポンプとが備えられ、第２ポンプは、第１ポンプから吐出された液化ガス燃料を吸入して吐出すべく第１ポンプに接続されており、前記第１ポンプ及び第２ポンプを共に駆動する単一の駆動源が備えられている請求項１〜６のいずれかに記載の燃料供給装置。
【００６４】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、液化ガス燃料の補充を低コストで行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポンプユニットの断面図。
【図２】内燃機関と燃料噴射装置と燃料供給装置とを示す模式図。
【図３】別例を示す、内燃機関、燃料噴射装置及び燃料供給装置の模式図。
【図４】別の別例を示す、内燃機関、燃料噴射装置及び燃料供給装置の模式図。
【符号の説明】
１１…タンク、１１ａ…タンクの内底面、１２…ポンプユニット、２１…ポンプユニットのハウジングを構成する第１センタハウジング、２２…同じく第２センタハウジング、２３…同じく第１エンドハウジング、２４…同じく第２エンドハウジング、２４ａ…連通孔、２５…クランク室、２７…モータ室、２９…電動モータのステータ、３０…同じくロータ、３９…ポンプ機構を構成するシリンダブロック、４０…同じくピストン、４１…同じくカム体、５３…気液分離器を兼ねるベアリング、５５…第１エンドハウジングとともにケースを構成するカバー、６１…ケース、６１ａ…燃料室、６２…燃料供給通路を構成する吸入管、６４…気相戻し通路を構成する気相戻し管、６５…帰還管、１０１…内燃機関、１０２…燃料噴射装置、１０３…燃料供給装置、Ｍ…電動モータ、Ｐ１…ポンプとしての第１ポンプ、Ｐ２…ポンプとしてのピストンポンプよりなる第２ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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