(57)【要約】 【課題】    燃料中の異物を容易に、かつ迅速に除去でき、しかも、コンパクトにできるタンク内燃料清浄処理装置を提供すること。【解決手段】建設機械１にタンク内燃料清浄処理装置１０を設け、燃料タンク２内の燃料を循環させるようにしてフィルタ１２で濾し、自動的に清浄する。このため、現場に設置された燃料貯留タンクを一旦空にして内部に溜まった異物を除去する必要がない。また、自動的に清浄化するため、燃料の清浄度を手間をかけずに容易に、かつ短時間で改善できる。しかも、処理装置１０は、パーティクルカウンタ１５や、送油ポンプ１４、フィルタ１２、差圧センサ１６といった場積の小さい部品で構成されるので、処理装置１０を十分にコンパクト化でき、建設機械１自身を大型化せずに確実に設置できる。【選択図】 図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内燃料清浄処理装置において、
燃料を貯留するタンク（２）から前記燃料を送り出す送油回路（１１）と、
この送油回路（１１）の送油先側に設けられたフィルタ（１２）と、
このフィルタから吐出した燃料を前記タンク（２）に戻す戻し回路（１３）と、
前記送油回路（１１）に設けられた送油ポンプ（１４）およびパーティクルカウンタ（１５）と、
このパーティクルカウンタ（１５）からの信号に基づいて前記送油ポンプ（１４）を制御する制御手段（１７）とを備え、
この制御手段（１７）は、前記パーティクルカウンタ（１５）からの信号に基づく清浄度が所定値を越えている場合は当該タンク内燃料清浄処理装置（１０）を稼働のままとし、所定値を越えていない場合は当該タンク内燃料清浄処理装置（１０）を停止させる
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のタンク内燃料清浄処理装置（１０）において、
前記制御手段（１７）は、前記パーティクルカウンタ（１５）からの信号に基づく清浄度が所定値を越えない状態が、複数回続くかまたは所定時間続いた場合は当該タンク内燃料清浄処理装置（１０）を停止させる
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタンク内燃料清浄処理装置（１０）において、
燃料噴射装置（４）で余剰となったスピル燃料を前記タンク（２）に戻すドレイン回路（８）には別のパーティクルカウンタ（２１）が設けられ、
前記制御装置（１７）は、前記別のパーティクルカウンタ（２１）からの信号に基づく清浄度が所定値を越えた場合、当該タンク内燃料清浄処理装置（１０）を稼働させる
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のタンク内燃料清浄処理装置（１０）において、
前記送油回路（１１）および前記戻し回路（１３）の間に跨って設けられて前記フィルタ（１２）前後の差圧を検出する差圧センサ（１６）と、
この差圧センサからの信号に基づいて前記フィルタが目詰まりしたと判断された場合に、その目詰まり状態を知らせる警報手段（１９）とを備えている
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のタンク内燃料清浄処理装置（１０）において、
当該タンク内燃料清浄処理装置（１０）が稼働中であることを表示する表示手段（１８）を備えている
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のタンク内燃料清浄処理装置（１０）において、
前記タンク（２）は、互いに底部で連通した第１、第２容器部（２Ａ，２Ｂ）で構成され、
前記送油回路（１１）の送油元側が前記第１容器部（２Ａ）に接続され、
前記戻し回路（１３）の戻し先側が前記第２容器部（２Ｂ）に接続され、
この第２容器部（２Ｂ）には、前記燃料をタンク（２）から供給するための燃料供給回路（３）が接続されている
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のタンク内燃料清浄処理装置（１０）において、
建設機械（１）、産業機械、および産業車両のいずれかに装着されている
ことを特徴とするタンク内燃料清浄処理装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内燃料清浄処理装置（以下、処理装置と略す場合がある）に関する。    
【背景技術】
【０００２】
従来より、建設現場で稼働する建設機械等への燃料は、燃料供給者からタンクローリ等で現場に搬送された後、現場に設けられた燃料貯留タンクへ一旦貯留され、この貯留タンクから必要に応じて建設機械の燃料タンクに供給される。このような燃料貯留タンクでは、内部に生じる錆等を的確に除去することが望ましく、そのような除去装置や除去剤も種々開発されている。
また、タンカー等の大型船舶等においては、船体の一部を成す大きなタンクが設けられているが、長い航海中においてタンク内に錆が発生したり、異物が混入する可能性が高いため、大がかりな清浄処理装置を搭載するのが一般的である（例えば、特許文献１）。      
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１０４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、建設機械においては、大量の砂塵や土埃等が発生する現場環境で稼働する場合が殆どである。従って、このような現場に設置された燃料貯留タンク内には、砂塵や土埃等の異物が多く混じることがある。また、長年使用の燃料タンク内の錆も異物として混じることがある。異物混じりの燃料が供給された建設機械側では、その異物によってエンジンの燃料噴射装置を構成する部品に異常摩耗が生じ、機能障害が起きる場合がある。
具体的には、燃料噴射装置の摺動部分を構成するニードル、コマンドピストン、二方弁等に障害が生じるのであり、特にコモンレールの噴射系に用いられる燃料噴射装置では、各摺動部品がより緻密に設計されているため、そのような問題が生じ易い。
【０００５】
そこで、前述した除去装置を利用して貯留タンク内の異物を取り除くことも考えられるのであるが、異物が頻繁に混入する可能性の高い環境下では、その除去作業が面倒で手間がかかるとともに、燃料貯留タンク内を一時的に空にする必要があって、その間に燃料供給や補給が行えないなど、実施するうえで問題が多い。
また、船舶に用いるような大がかりな清浄処理装置は、建設現場等に容易に設置できないうえ、建設機械側に搭載することも到底無理である。
【０００６】
本発明の目的は、燃料中の異物を容易に、かつ迅速に除去でき、しかも、コンパクトにできるタンク内燃料清浄処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係るタンク内燃料清浄処理装置は、燃料を貯留するタンクから前記燃料を送り出す送油回路と、この送油回路の送油先側に設けられたフィルタと、このフィルタから吐出した燃料を前記タンクに戻す戻し回路と、前記送油回路に設けられた送油ポンプおよびパーティクルカウンタと、このパーティクルカウンタからの信号に基づいて前記送油ポンプを制御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記パーティクルカウンタからの信号に基づく清浄度が所定値を越えている場合は当該タンク内燃料清浄処理装置を稼働のままとし、所定値を越えていない場合は当該タンク内燃料清浄処理装置を停止させることを特徴とする。
ただし、「タンク内燃料清浄処理装置を停止させる」とは、タンク内燃料清浄処理装置として機能しない状態にすることをいい、そのためには例えば、少なくとも送油ポンプを停止させればよく、パーティクルカウンタ等の電源もオフにするか、オンの状態にしておくかは、問わない。
【０００８】
本発明の請求項２に係るタンク内燃料清浄処理装置は、請求項１に記載のタンク内燃料清浄処理装置において、前記制御手段は、前記パーティクルカウンタからの信号に基づく清浄度が所定値を越えない状態が、複数回続くかまたは所定時間続いた場合は当該タンク内燃料清浄処理装置を停止させることを特徴とする。
ここで、パーティクルカウンタとしては、清浄度に応じた検出信号が所定間隔をおいて定期的に出力されるタイプを採用でき、この場合において「複数回続く」とは、所定値を越えない信号が連続して２回以上出力されることをいい、「所定時間続いた」とは、所定値を越えない信号が連続して出力されるのに要する時間のことである。
【０００９】
本発明の請求項３に係るタンク内燃料清浄処理装置は、請求項１または請求項２に記載のタンク内燃料清浄処理装置において、燃料噴射装置で余剰となったスピル燃料を前記タンクに戻すドレイン回路には別のパーティクルカウンタが設けられ、前記制御装置は、前記別のパーティクルカウンタからの信号に基づく清浄度が所定値を越えた場合、当該タンク内燃料清浄処理装置を稼働させることを特徴とする。
ただし、「タンク内燃料清浄処理装置を稼働させる」とは、請求項１の場合とは逆に、タンク内燃料清浄処理装置として機能する状態にすることをいい、清浄度が所定値を越えた場合にはじめてタンク内燃料清浄処理装置全体が稼働する訳ではない。すなわち、前記別のパーティクルカウンタは当然に、送油ポンプや送油回路側のパーティクルカウンタが停止している場合でも、エンジン等が稼働している間は常時オンの状態になっている必要がある。
【００１０】
本発明の請求項４に係るタンク内燃料清浄処理装置は  請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のタンク燃料清浄処理装置において、前記送油回路および前記戻し回路の間に跨って設けられて前記フィルタ前後の差圧を検出する差圧センサと、この差圧センサからの信号に基づいて前記フィルタが目詰まりしたと判断された場合に、その目詰まり状態を知らせる警報手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５に係るタンク内燃料清浄処理装置は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のタンク燃料清浄処理装置において、当該タンク燃料清浄処理装置が稼働中であることを表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６に係るタンク内燃料清浄処理装置は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のタンク燃料清浄処理装置において、前記タンクは、互いに底側で連通した第１、第２容器部で構成され、前記送油回路の送油元側が前記第１容器部に接続され、前記戻し回路の戻し先側が前記第２容器部に接続され、この第２容器部には、前記燃料をタンクから供給するための供給回路が接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７に係るタンク内燃料清浄処理装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のタンク内燃料清浄処理装置において、建設機械、産業機械、および産業車両のいずれかに装着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１のタンク内燃料清浄処理装置によれば、送油回路中に設けられたパーティクルカウンタにより、燃料タンク中に存在する砂等の異物の量を検出し、制御手段によって異物の量が所定値以下になるまで当該タンク内燃料清浄処理装置を駆動させ、燃料を循環させるようにしてフィルタで濾し、自動的に清浄する。
従って、タンクを一旦空にして内部に溜まった異物を除去する必要がないうえ、自動的に清浄化するため、燃料の清浄度が手間をかけずに容易に、かつ短時間で改善する。しかも、パーティクルカウンタや、送油ポンプ、フィルタといった場積の小さい部品で構成されるので、十分にコンパクト化され、例えば建設現場等の燃料貯留タンク側に設けることも可能であるが、建設機械等の燃料タンク側に設けることも可能である。
【００１５】
請求項２のタンク内燃料清浄処理装置によれば、複数回数または所定時間続けて清浄度が良好であることを確認した後に当該タンク内燃料清浄処理装置を停止させるから、燃料の清浄度が確実に改善されたことを認識でき、処理装置の信頼性が向上する。
【００１６】
タンク内燃料清浄処理装置を建設機械側の燃料タンクに設けた場合においては、一旦燃料タンク内の燃料清浄化を行ってしまえば、何らかの理由で燃料タンク内に異物が混入しても、送油ポンプやメインのパーティクルカウンタが稼働せず、清浄化されないことも考えられる。そして、このような場合には、清浄度の改善されていない燃料が燃料噴射装置に送られることになる。
これに対して請求項３のタンク内燃料清浄処理装置によれば、スピル燃料内の異物の量を別のパーティクルカウンタで検出することにより、燃料噴射装置に送られた燃料の清浄状態が容易に判断されるため、清浄度の改善されていない燃料が送られた場合でも、再度の清浄化を速やかに実施でき、燃料噴射装置を構成する部品の摩耗等を確実に防止できる。
また、タンク内燃料清浄処理装置は、オペレータや燃料管理者がタンク内の汚れを予測して、手動で稼働したり、タンク内が汚れる時期を予め予測して所定時間毎に自動的に稼働するようにしてもよいが、この請求項３のタンク内燃料清浄処理装置では、燃料が本当に汚れたことを別のパーティクルカウンタで検出してから稼働するようにでき、無駄な稼働を抑制できる。
【００１７】
請求項４のタンク内燃料清浄処理装置によれば、送油回路および戻し回路の間に差圧センサを設けるので、実際の差圧と予め設定された差圧との比較によりフィルタの目詰まり具合が確実に判断され、フィルタの交換時期が容易にわかるようになる。
【００１８】
請求項５のタンク内燃料清浄処理装置によれば、本処理装置が稼働中であることを示す表示手段を設けるので、稼動状況が一目でわかる。このため、このような表示手段を建設機械等のキャブ内に設けるなどすれば、建設機械での作業を行いながら、処理装置の稼動状況が容易に確認されるようになるから、清浄度の改善された燃料が送られていることを随時認識できる。また、長い時間にわたって稼働中である旨の表示がない場合には、処理装置自身の故障も疑うことができるので、処理装置の故障を早期に発見でき、汚れた燃料が故障中に大量に燃料噴射装置等に送られるのを防止でき、部品の異常摩耗も未然に防止されるようになる。
【００１９】
請求項６のタンク内燃料清浄処理装置によれば、清浄度の低い燃料は第１容器部から送り出された後、フィルタを通過することにより清浄度が高められて第２容器部に戻され、この第２容器部側からエンジン等に供給されるようになる。従って、例えば処理装置を燃料貯留タンク側ではなく、建設機械側に装着した場合など、エンジンおよび処理装置の両方を同時に稼働させても、常にフィルタを通過したより清浄度の改善された燃料がエンジンに供給されようになり、部品の異常摩耗がより確実に防止されて好都合である。
【００２０】
一方、建設機械などは作業する現場が頻繁に変更になる。このため、建設機械のオペレータは、各現場に設置された燃料貯留タンク内の燃料清浄度をその都度気にする必要があり、オペレータに取っては負担となる。
これに対して請求項７のタンク内燃料清浄処理装置によれば、本処理装置を建設機械側に設けるので、現場が変更になって異なる燃料貯留タンクから燃料の供給を受けても、自身の処理装置によって燃料の清浄度を改善でき、燃料貯留タンク内の燃料清浄度を気にする必要がなくってオペレータの負担が軽減される。
なお、建設機械とは、例えば油圧ショベル、ホイルローダ、ブルドーザ、モータグレーダ等であり、産業機械とは、例えばエンジン駆動の定置式の発電機、定置式破砕機、定置式土質改良機等であり、産業車両とは、ダンプトラック、自走式破砕機、自走式土質改良機である。その中でも、砂塵や土埃の多い悪環境下に配置されるものに、本発明は特に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るタンク内燃料清浄処理装置１０が適用された油圧ショベル、ホイルローダ、ブルドーザ、モータグレーダ等の建設機械１の要部構成を示す模式図である。
【００２２】
先ず、この建設機械１では、一般的な仕様と同様に、燃料タンク２内に貯留された燃料を供給回路３を通して燃料噴射装置４に供給し、図示しないエンジンのシリンダ内に噴射させる構成を有し、供給回路３には上流側から、増設フィルタ５、燃料ポンプ６、コモンレール７が設けられている。また、燃料ポンプ６は、燃料タンク２から燃料を引き込む圧送ポンプ６１と、圧送ポンプ６１から吐出した燃料を清浄する標準フィルタ６２と、標準フィルタ６２から吐出した燃料をコモンレール７に供給する高圧ポンプ６３とを備えている。図中の符号８は、燃料噴射装置４で余剰となったスピル燃料を燃料タンク２に戻すドレイン回路である。
このような建設機械１の燃料タンク２には、建設現場に設置された図示しない燃料貯留タンクから必要に応じて燃料が補給される。
【００２３】
ここで、標準フィルタ６２は、建設現場の状況に関係なく建設機械１に標準的に用いられるフィルタであり、その性能は本実施形態では、清浄度６mg/L（１L中に６mgの異物が含まれる）の燃料を、０．５mg/Lの清浄度まで改善可能である（つまり、エンジンに供給される燃料としては、少なくとも０．５mg/L以下の清浄度が必要である）。
【００２４】
また、前記増設フィルタ５は、通常の現場よりも砂塵や土埃が多く、現場に設置された燃料貯留タンク内に異物等が混じりやすい環境にある場合に増設されるフィルタであり、その性能は本実施形態では、２５mg/Lの異物が含まれる燃料を、６mg/L以下の清浄度に向上させることが可能である。このような増設フィルタ５には、燃料中に混じった水を分離するための水分離フィルタが一体に取り付けられることもある。
【００２５】
そして、本実施形態では、建設機械１がさらに悪環境の下で稼働することを考慮し、つまり、２５mg/Lを越えるより大量の異物が燃料貯留タンク内に混入する可能性があることを想定して、建設機械１には燃料タンク２内の燃料を効果的に清浄するタンク内燃料清浄処理装置１０を設けてある。すなわち、タンク内燃料清浄処理装置１０は、現場に設置された燃料貯留タンク内の燃料を当該燃料貯留タンク側で清浄するのではなく、ここから建設機械１の燃料タンク２に移された時点の燃料を清浄する装置である。以下に、処理装置１０について詳説する。
【００２６】
図２において、タンク内燃料清浄処理装置１０は、前記燃料タンク２を含んで構成されており、この燃料タンク２から燃料を送り出す送油回路１１と、この送油回路１１の送油先側に並列に設けられた複数（本実施形態では４つ）のフィルタ１２と、これらのフィルタ１２から吐出した燃料を燃料タンク２に戻す戻し回路１３とを備えている。送油回路１１には、燃料タンク２から燃料を引き込む送油ポンプ１４が設けられているとともに、この送油ポンプ１４の上流側にはパーティクルカウンタ１５が設けられている。また、送油回路１１の送油ポンプ１４下流と戻し回路１３とに跨って差圧センサ１６が設けられている。さらに、ドレイン回路８には別のパーティクルカウンタ２１が設けられている。
【００２７】
パーティクルカウンタ１５，２１からの検出信号、および差圧センサ１６からの検出信号は、コントローラ（制御手段）１７に入力される。一方、このコントローラ１７からの駆動制御信号が送油ポンプ１４に対して出力される。コントローラ１７には、液晶モニタ等からなる表示手段１８、ブザーや、音声発生装置、警告灯などで構成される警報手段１９が、それぞれ電気的に接続されている。そして、表示手段１８および警報手段１９は、建設機械１のキャブ内に設けられ、オペレータによる建設機械１の操縦中にはいつでも、その表示内容を確認したり、警報内容を認識できるようになっている。
【００２８】
このような構成の中で、フィルタ１２を４個用いた場合（図１ではフィルタ群として図示）の性能としては、清浄度１００mg/Lの燃料１７０Lを２８L/minの流量で循環させた場合に、約２０分で２５mg/Lの清浄度まで改善する能力を有している。ただし、フィルタ１２の性能はこれに限定されるものではなく、燃料タンク２に供給された時点の燃料の清浄度や、燃料タンク２の容量（本実施形態では約５００L）、清浄度改善に要求される時間等を勘案して決められてよい。フィルタ１２の数もまた、同様である。
【００２９】
送油ポンプ１４は、建設機械１に設けられた油圧モータで駆動されるもの、バッテリを電源とした電気モータ（電力がバッテリからコントローラ内のコンバータ等を介して供給される）で駆動されるもの、動力伝達装置を介して伝達されるエンジン出力で駆動されるものなど、駆動機構は任意である。いずれの場合でも、建設機械１のエンジン稼働中（電気モータの場合には、エンジン停止中でも可能）に、コントローラ１７からの駆動制御信号で駆動できるようになっている。
【００３０】
パーティクルカウンタ１５，２１はそれぞれ、給油された燃料の清浄度、燃料噴射装置４からのスピル燃料の清浄度を光学的手段等により数値計測可能に構成されており、その計測値に応じた検出信号をコントローラ１７に常時出力する。パーティクルカウンタ１５，２１の電源等はバッテリであってよく、電力がバッテリからコントローラを介して供給される。
【００３１】
差圧センサ１６は、送油回路１１内を流れる燃料の圧力と、戻し回路１３内を戻る燃料の圧力との差を検出し、その圧力差に応じた検出信号をコントローラ１７に出力する。これにより、圧力差が所定値以下の場合には、フィルタ１２が正常に機能しており、圧力差が所定値を越えた場合には、フィルタ１２が目詰まりを起こしていることになる。このような差圧センサ１６の電源等もバッテリであってよく、電力がやはりバッテリからコントローラを介して供給される。
【００３２】
コントローラ１７は、コンピュータ技術を用いて構成されており、それぞれコンピュータプログラムからなる清浄度比較手段２１、差圧比較手段２２、信号生成手段２３と、種々の素子で構成された図示しない記憶手段とを備えている。
【００３３】
清浄度比較手段２１は、予め設定された清浄度Ｃと、パーティクルカウンタ１５からの検出信号に基づいて得られる燃料の実際の清浄度Ｃact.とを比較する機能を有している。予め設定される清浄度Ｃは、燃料タンク２から増設フィルタ５に送出できる燃料の清浄度であり、本実施形態では２５mg/Lである。この清浄度比較手段２１によれば、実際の清浄度Ｃact.が清浄度Ｃを越えている場合には、燃料が汚れていると判断する。反対に、実際の清浄度Ｃact.が清浄度Ｃ以下であれば、燃料中の異物が十分に除去されたと判断する。      
【００３４】
差圧比較手段２２は、予め設定された差圧ΔＰと、差圧センサ１６からの検出信号に基づいて得られる差圧ΔＰact.とを比較する機能を有している。予め設定される差圧ΔＰは、フィルタ１２の使用限界を規定する値であって、フィルタ１２での目詰まりがこれ以上進展すると、異物の除去機能が維持できなくなる値である。この差圧比較手段２２によれば、送油回路１１内の圧力と戻し回路１３内の圧力との実際の差圧ΔＰact.が差圧ΔＰ以下であれば、フィルタ１２の目詰まりはさほど進展しておらず、フィルタ１２が異物の除去機能を十分に維持していると判断する。反対に、実際の差圧ΔＰact.が差圧ΔＰを越えていれば、フィルタ１２が目詰まりを起こし、フィルタ１２の交換が必要であると判断する。
【００３５】
信号生成手段２３は、清浄度比較手段２１の判断結果に基づいて送油ポンプ１４の駆動制御信号を生成する。具体的には、清浄度比較手段２１において、清浄度Ｃact.が清浄度Ｃを越えていると判断すれば、送油ポンプ１４の駆動を維持するように駆動制御信号を生成して出力し続け、清浄度Ｃact.が清浄度Ｃ以下になった段階で、送油ポンプ１４を停止させる駆動制御信号を生成して出力する。また、送油ポンプ１４を駆動している間は、表示手段１８への信号を生成して出力し、清浄中である旨の情報を表示手段１８に表示させる。さらに、この信号生成手段２３によれば、差圧比較手段２２の判断結果に基づいて警報手段１９への出力信号を生成する。つまり、差圧ΔＰact.が差圧ΔＰを越えたと判断した時、警報手段１９への出力信号を生成して出力し、警報手段１９を作動させてフィルタ１２の交換をオペレータに促す。
【００３６】
ところで、本実施形態で用いられる燃料タンク２は、図２に示すように、第１容器部２Ａと第２容器部２Ｂとに分かれており、第１、第２容器部２Ａ，２Ｂの底側同士が連通部２Ｃを介して連通している。
第１容器部２Ａは、第２容器部２Ｂよりも容量が大きい。この第１容器部２Ａの底部には前記送油回路１１の送油元側が接続されているとともに、給油（補給）もこの第１容器部２Ａに対して行われるようになっている。一方、第２容器部２Ｂの傾斜した底部には、供給回路３の供給元側が接続され、また、戻し回路１３およびドレイン回路８の戻し先側がこの第２容器部２Ｂに接続されている。
【００３７】
この構造によれば、燃料貯留タンクから補給された洗浄度の低い燃料は先ず、連通部２Ｃを通して第１、第２容器部２Ａ，２Ｂの両方に貯留されることになり、ここから送油回路１１に送り出された後、処理装置１０のフィルタ１２を通過して清浄度が改善され、戻し回路１３を通って第２容器部２Ｂに戻る。この際、処理装置１０（送油ポンプ１４）の駆動源がエンジンであり、処理装置１０と並行してエンジンが稼働している場合には、その第２容易部２Ｂに戻る燃料の一部が供給回路３に送り出されることになる。
【００３８】
また、本実施形態において、戻し回路１３から戻る燃料の流量は、エンジンの回転数を最大に上げた場合でも、供給回路３に送り出される流量よりも大きくなるように設定されており、第１容器部２Ａ側の汚れた燃料が連通部２Ｃを通して第２容器部２Ｂ側へ移りにくくなっている。さらに、このような流量の違いにより、第２容器部２Ｂに戻りつつも、供給回路３から送り出されない燃料が存在する。この分の燃料は連通部２Ｃを通して第１容器部２Ａ側に移り、第１容易部２Ａに元より存在する燃料と混ざり合って再循環する。そして、所定時間経過後には、燃料タンク２内の燃料全体の清浄度が十分に改善され、送油ポンプ１４が停止される。
【００３９】
以下には、タンク内燃料清浄処理装置１０の動作を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１：建設機械１のエンジンをスタートさせると先ず、自動的にコントローラ１７の信号生成手段２３が起動し、制御信号を生成、出力して送油ポンプ１４を駆動させる。この時、パーティクルカウンタ１５，２１および差圧センサ１６もオンの状態となる。また、信号生成手段２３は、燃料の清浄を行っている旨の情報を表示手段１８に表示させる。
【００４０】
Ｓ２：次いで、差圧比較手段２２が起動して、送油回路１１および戻し回路１３間の実際の差圧ΔＰact.と、予め設定された差圧ΔＰとを比較し、フィルタ１２の目詰まり具合を判断する。差圧ΔＰact.が差圧ΔＰよりも大きく、フィルタ１２の目詰まりが限界を越えていると判断した場合には、Ｓ３に進む。差圧ΔＰact.が差圧ΔＰよりも小さく、目詰まりがさほど進展していないと判断した場合には、Ｓ４に進む。
【００４１】
Ｓ３：目詰まりが限界を越えている場合には、信号生成手段２３により、警報手段１９に信号を出力し、これを作動させてフィルタ１２の交換をオペレータに促す。
【００４２】
Ｓ４：ここでは、清浄度比較手段２１が起動して、循環する燃料の清浄度Ｃact.と、予め設定された清浄度Ｃとを比較する。清浄度Ｃact.が清浄度Ｃよりも大きく、単位体積当たりに混じっている異物の量が規定値よりも多いと判断した場合には、Ｓ２に戻り、燃料の循環を続けて清浄度の改善を図る。これに対して、燃料タンク２内の燃料の清浄度が元々良好な場合や、燃料の循環によって清浄度が改善された場合のように、清浄度Ｃact.が清浄度Ｃよりも小さいと判断した場合には、Ｓ５に進む。
【００４３】
Ｓ５：Ｓ４において、燃料タンク２内の燃料の清浄度が改善されたと判断した場合、コントローラ１７は、清浄度の良好な状態が所定時間継続するかを確認し、確実に改善されているかを判断する。すなわち、内部のタイマがタイムアップするまでの間Ｓ４−Ｓ５を繰り返し、清浄度Ｃact.が清浄度Ｃよりも小さいことを所定時間にわたって確認する。この後、Ｓ６に進む。
【００４４】
Ｓ６：Ｓ５において、燃料の清浄度が確実に改善されたと判断した場合、信号生成手段２３は送油ポンプ１４に対して駆動制御信号を出力し、送油ポンプ１４を停止させる。これにより、パーティクルカウンタ１５や差圧センサ１６もオフとなる。
【００４５】
Ｓ７：一方、燃料タンク２内の燃料が清浄化された後には、別のパーティクルカウンタ２１により、スピル燃料内の異物の検出が開始され、エンジンが稼働している間、スピル燃料の清浄度を監視する。ここで、実際の清浄度Ｃact.が清浄度Ｃを越えた場合には、何らかの理由で燃料タンク２内に異物が混入してしまい、清浄度が悪化したと判断し、Ｓ１に戻って再度送油ポンプ１４等を稼働させる。
【００４６】
以上、燃料タンク２に入れられた燃料が汚れている場合、その清浄度は処理装置１０によって自動的に改善され、燃料がエンジン側に供給されても、燃料噴射装置４で異常摩耗が生じる心配がなくなる。
なお、燃料タンク２に対して、現場設置の燃料貯留タンクから再び汚れた燃料を補給した場合、その補給時には建設機械１のエンジンを一旦停止させるのが常であるから、再度エンジンを稼働させて燃料補給後の作業を開始すれば、以上の処理が同様に繰り返され、やはり清浄度の改善が図られる。
【００４７】
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）すなわち、建設機械１にはタンク内燃料清浄処理装置１０が設けられており、燃料タンク２内の燃料を循環させるようにしてフィルタ１２で濾し、自動的に清浄するため、現場に設置された燃料貯留タンクを一旦空にして内部に溜まった異物を除去する必要がない。また、自動的に清浄化するため、燃料の清浄度を手間をかけずに容易に、かつ短時間で改善できる。しかも、処理装置１０は、パーティクルカウンタ１５や、送油ポンプ１４、フィルタ１２、差圧センサ１６といった場積の小さい部品で構成されるので、処理装置１０を十分にコンパクト化でき、建設機械１自身を大型化せずに確実に設置できる。
【００４８】
（２）また、コントローラ１７は、図３のＳ５に示すように、所定時間続けて清浄度が良好であることを確認した後に送油ポンプ１４を停止させるから、燃料の清浄度が確実に改善されたことを認識でき、処理装置１０の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
（３）さらに、燃料タンク２内の清浄度を向上させた後には、スピル燃料内の異物の量を別のパーティクルカウンタ２１で検出しているから、燃料噴射装置４に送られた燃料の清浄状態も容易に判断できる。従って、燃料タンク２内の燃料の清浄度を一旦改善した後に、例えば給油口のキャップが外れた状態で建設機械１を長時間稼働させ、その間に大量の異物が燃料タンク２内に混入することで燃料の清浄度が悪化したような場合でも、パーティクルカウンタ２１からの検出信号に基づいて再度の清浄化を速やかに実施でき、燃料噴射装置４を構成する部品の摩耗等を確実に防止できる。
また、別のパーティクルカウンタ２１を設けることにより、燃料が本当に汚れたことをパーティクルカウンタ２１で検出してからタンク内燃料清浄処理装置１０を稼働するようにもでき、このような場合には、エンジンスタートに連動して必ず送油ポンプ１４を駆動させる必要がなくなるなど、制御を簡素化できる。
【００５０】
（４）処理装置１０では、送油回路１１および戻し回路１３の間に差圧センサ１６が設けられているので、フィルタ１２の目詰まり具合を差圧ΔＰact.と差圧Ｐとの比較により確実に判断でき、フィルタ１２の交換時期を容易に認識できる。
【００５１】
（５）処理装置１０によれば、燃料の清浄中であることを示す表示手段１８がキャブ内に設けられているため、建設機械１での作業を行いながら、処理装置１０の稼動状況を容易に確認でき、清浄度の改善された燃料が送られていることを随時認識できる。また、長い時間にわたって稼働中である旨の表示がない場合には、処理装置１０自身の故障も疑うことができるので、処理装置１０の故障を早期に発見でき、汚れた燃料が故障中に大量に燃料噴射装置４に送られるのを防止して部品の異常摩耗を未然に防止できる。
【００５２】
（６）燃料タンク２が第１、第２容器部２Ａ，２Ｂに区画分けされているため、エンジンおよび処理装置１０の両方を同時に稼働させても、常にフィルタ１２を通過したより清浄度の改善された燃料をエンジンに供給でき、部品の異常摩耗をより確実に防止できる。
【００５３】
（７）処理装置１０は現場の燃料貯留タンク側ではなく、建設機械１側に設けられているので、現場が変更になって異なる燃料貯留タンクから燃料の供給を受けても、自身の処理装置１０によって燃料の清浄度を改善でき、燃料貯留タンク内の燃料清浄度を気にする必要がなくなってオペレータの負担を大幅に軽減できる。
【００５４】
〔第２実施形態〕
図４には、本発明の第２実施形態に係るタンク内燃料清浄処理装置１０の要部構成が示されている。
前記第１実施形態では、燃料タンク２が第１、第２容器部２Ａ，２Ｂに区画分けされていたが、本実施形態では、通常の燃料タンク２の下部側にサブタンク３０が設けられ、このサブタンク３０に供給回路３が接続されている。
また、燃料タンク２に接続された送油回路１１には切換バルブ３１が設けられ、コントローラ１７からの切換信号で切換操作が行われることにより、燃料がパーティクルカウンタ１５（図２）側へ流れる場合と、サブタンク３０側へ流れる場合とに切り換えられる。  なお、燃料タンク２からサブタンク３０への燃料の流れは、ポンプ等によらず、ヘッド圧での自然落下による。他の構成は、第１実施形態と略同じである。
【００５５】
サブタンク３０は、燃料タンク２よりも容量が小さく、リミットスイッチ機能を有したフロート３２を内部に備えている。このフロート３２からは、燃料が上限レベル（図示の状態）の時、および下限レベル（図中に２点鎖線で図示）の時に、それぞれ異なる信号がコントローラ１７に出力される。そして、サブタンク３０において、下限レベルでの燃料の容量は、メインの燃料タンク２の燃料（満タン状態）全てが清浄されるのに要する時間を勘案して決められており、この時間内にエンジンを最大限に稼働させても、完全に費やさない程度に設定されている。
【００５６】
このような本実施形態では、サブタンク３０内の燃料の容量レベルが下限に達した時に、燃料タンク２内の燃料を所定時間かけて清浄するのであり、その間、切換バルブ３１においては、燃料タンク２からの燃料がパーティクルカウンタ１５側に流れるようになっている。そして、清浄が完了した時点で切換バルブが切り換えられ、清浄度が改善された燃料タンク２内の燃料がサブタンク３０に送られ、上限レベルまで貯留される。このため、サブタンク３０内の燃料が下限レベルに達してから、燃料タンク２内の燃料の清浄度が改善されるまでの間は、燃料がサブタンク３０に送られることがなく、この間にサブタンク３０内の燃料を使い切ることがないように、前述した下限レベルでの容量が設定されているのである。
【００５７】
以下には、本実施形態でのタンク内燃料清浄処理装置１０の動作を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ１：建設機械１のエンジンをスタートさせると先ず、コントローラ１７は切換バルブ３１に切換信号を出力し、燃料タンク２内の燃料をパーティクルカウンタ１５に流れるようにする。エンジンスタート時点で既に切り換えられている場合には、そのままの状態を維持する。
【００５８】
Ｓ２：次いで、コントローラ１７は、フロート３２から信号入力を監視し、サブタンク３０内の燃料量が下限に達したかを検出する。つまり、下限に達するまでの燃料で、エンジンが駆動されることになる。
【００５９】
Ｓ３：Ｓ２において、燃料量が下限に達すると、コントローラ１７の信号生成手段２３（図２）が起動し、制御信号を生成、出力して送油ポンプ１４（図２）を駆動させる。この時、第１実施形態と同様に、パーティクルカウンタ１５および差圧センサ１６もオンの状態となる。また、信号生成手段２３は、燃料の清浄を行っている旨の情報を表示手段１８に表示させる。
そして、以下のＳ４〜Ｓ８までは、第１実施形態でのＳ２〜Ｓ６（図３）と同じである。
【００６０】
Ｓ９：Ｓ８において、燃料タンク２内の燃料の清浄が完了し、送油ポンプ１４を停止させると、この後に切換バルブ３１を切り換えて、清浄度が改善された燃料をサブタンク３０に移す。
Ｓ１０：サブタンク３０内への燃料の貯留は、燃料が上限に達するまで行われる。すなわち、フロート３２から上限側の信号がコントローラ１７に入力されると、Ｓ１に戻って切換バルブ３１がパーティクルカウンタ１５側に再度切り換えられ、サブタンク３０への貯留を停止させる。
【００６１】
このような本実施形態によれば、第１実施形態と同様な構成を備えていることで、前述した（１）、（２）、（４）〜（７）の効果を同様に得ることができ、加えて以下の効果がある。
（８）すなわち、本実施形態では、メンインの燃料タンク２とは完全に分離したサブタンク３０が設けられ、燃料タンク２内の燃料の清浄度が完全に改善された後に、その燃料がサブタンク３０に移されるようになっているから、サブタンク３０からエンジン側へは常に、清浄度が改善された良質の燃料を供給でき、燃料噴射装置４（図１）の異常摩耗をより一層確実に防止できる。
【００６２】
（９）また、燃料タンク２としては、本来建設機械１に標準的に装着されるものをそのまま使用できるため、建設機械１のボンネット内の隙間空間を利用して、サブタンク３０やその他の構成部品を取り付ければ、処理装置１０を既存の建設機械１に簡単に後付けでき、処理装置１０の装着にかかる費用を削減できる。
【００６３】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態では、タンク内燃料清浄処理装置１０が建設機械１に設けられていたが、これに限らず、建設現場に設置された燃料貯留タンク側に設けられてもよい。      
【００６４】
第１実施形態では、燃料タンク２が互いに連通した第１、第２容器部２Ａ，２Ｂに分割され、より良質な燃料がエンジン側に供給されるようになっており、第２実施形態では、燃料タンク２とは別のサブタンク３０を設けることで、清浄度が完全に改善された燃料のみをエンジン側に供給する構造であったが、第２実施形態のような燃料タンク２だけを用いて処理装置１０を構成した場合でも、本発明に含まれる。
ただし、このような場合には、汚れた燃料がエンジンに供給されないように、例えば送油ポンプ１４をバッテリの電力で駆動させたり、外部の商用電力で駆動させるなど、エンジンが停止している間に処理装置１０を稼働できるように、エンジンを始動させる前に燃料タンク２内の燃料清浄度を予め改善しておくことが望ましい。
【００６５】
第１実施形態では、ドレイン回路８にパーティクルカウンタ２１が設けられていたが、同様な構成を第２実施形態に適用してもよく、こうすることで燃料噴射装置４での摩耗等をより一層防止できる。
勿論、ドレイン回路８でのパーティクルカウンタ２１は、本発明に必須の構成ではなく、必要に応じて設けられればよい。
【００６６】
第１、第２実施形態では、エンジンをスタートさせることにより、例えばスタートキースイッチに連動してコントローラ１７が自動的に起動し、送油ポンプ１４等が稼働するようになっていたが、スタートキースイッチとは別のスイッチを設け、このスイッチを操作することで、エンジンの稼働には関係なく、任意のタイミングで処理装置１０を始動させ、燃料の清浄化を行うようにしてもよい。
【００６７】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、現場設置の燃料貯留タンクや、建設機械に適用される他、産業機械、あるいは産業車両にも適用でき、燃料中に異物が多量に混じりやすい環境で特に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタンク内燃料清浄処理装置が適用された建設機械の要部構成を示す模式図。
【図２】第１実施形態のタンク内燃料清浄処理装置の構成を示す模式図。
【図３】第１実施形態のタンク内燃料清浄処理装置の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２実施形態に係るタンク内燃料清浄処理装置の要部構成を示す模式図。
【図５】第２実施形態のタンク内燃料清浄処理装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７０】
１…建設機械、２…タンク、２Ａ…第１容器部、２Ｂ…第２容器部、４…燃料噴射装置、８…ドレイン回路、１０…タンク内燃料清浄処理装置、１１…送油回路、１２…フィルタ、１３…戻し回路、１４…送油ポンプ、１５…パーティクルカウンタ、１６…差圧センサ、１７…コントローラ（制御手段）、１８…表示手段、２１…別のパーティクルカウンタ。
【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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