(57)【要約】【課題】燃料中の金属イオンを捕捉可能にする。【解決手段】カルボン酸水溶液を蓄えた金属イオン捕集器４を、燃料配管３中に設ける。これにより、燃料中の金属イオンは、カルボン酸との反応によりカルボン酸塩を生成してカルボン酸水溶液に溶解もしくは沈殿する（すなわち、捕捉される）。したがって、内燃機関１には金属イオンが除去された燃料が供給され、金属イオンにより例えばインジェクタの正常な作動が妨げられることを防止することができる。【選択図】図１
2012246858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボン酸水溶液を蓄えた金属イオン捕集器（４）が、燃料タンク（２）に溜められた燃料を内燃機関（１）に導く燃料経路（３）中に設けられていることを特徴とする燃料供給システム。
【請求項２】
前記カルボン酸水溶液のカルボン酸は、水溶性低級酸であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
燃料から水分を分離させてその分離した水を溜める水分離器（５）が、前記燃料経路（３）における前記金属イオン捕集器（４）よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給システム。
【請求項４】
燃料を通過させるとともに水溶液をせき止める燃料水分離エレメント（４５）が、前記金属イオン捕集器（４）内に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料供給システムは、燃料タンクに蓄えられた燃料を内燃機関に導く燃料経路中に燃料フィルタが設けられ、その燃料フィルタにより燃料中の固形不純物が捕捉されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２２１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の燃料供給システムでは、固形不純物は捕捉されるものの、燃料中に溶解した金属イオンを捕捉することはできない。そのため、金属イオンを塩基とする塩が例えばインジェクタのニードル摺動部や噴孔等に析出・堆積し、インジェクタの正常な作動を妨げる虞（例えば、ニードルスティックや噴孔詰まり等が発生する虞）があった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、燃料中の金属イオンを捕捉可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、カルボン酸水溶液を蓄えた金属イオン捕集器（４）が、燃料タンク（２）に溜められた燃料を内燃機関（１）に導く燃料経路（３）中に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
これによると、燃料中の金属イオンは、カルボン酸との反応によりカルボン酸塩を生成してカルボン酸水溶液に溶解もしくは沈殿する。換言すると、燃料中の金属イオンはカルボン酸水溶液に捕捉される。したがって、内燃機関（１）には金属イオンが除去された燃料が供給され、金属イオンにより例えばインジェクタの正常な作動が妨げられることを防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料供給システムにおいて、カルボン酸水溶液のカルボン酸は、水溶性低級酸を用いることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の燃料供給システムにおいて、燃料から水分を分離させてその分離した水を溜める水分離器（５）が、燃料経路（３）における金属イオン捕集器（４）よりも上流側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
ところで、燃料中の水分が金属イオン捕集器（４）内に蓄積されて、金属イオン捕集器（４）内がカルボン酸水溶液と水で水溶液層41を貯める容器の容量以上になると、金属イオンが溶解したカルボン酸水溶液や水が内燃機関（１）側に流出する虞がある。
【００１１】
そこで、請求項３に記載の構成を採用することにより、金属イオン捕集器（４）内がカルボン酸水溶液と水で水溶液層41を貯める容器の容量以上になることを防止し、ひいては、金属イオンが溶解したカルボン酸水溶液や水が内燃機関（１）側に流出することを防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料供給システムにおいて、燃料を通過させるとともに水溶液をせき止める燃料水分離エレメント（４５）が、金属イオン捕集器（４）内に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、燃料水分離エレメント（４５）によりカルボン酸水溶液がせき止められるため、金属イオンが溶解したカルボン酸水溶液が内燃機関（１）側に流出することを防止することができる。
【００１４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図２】図１の金属イオン捕集器の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料供給システムにおける金属イオン捕集器の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る燃料供給システムの構成を示す図、図２は図１の金属イオン捕集器の構成を示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、内燃機関１は、インジェクタ１１を備えている。インジェクタ１１は、図示しない電子制御装置に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、燃料供給システムから供給される燃料を内燃機関１の各気筒内または吸気管内に噴射する。
【００１９】
燃料供給システムは、燃料を溜めておく燃料タンク２、燃料タンク２から図示しない燃料ポンプで圧送される燃料をインジェクタ１１に導く燃料経路としての燃料配管３、燃料配管３中に配置されて、燃料中の金属イオンを捕捉する金属イオン捕集器４を備えている。
【００２０】
金属イオン捕集器４内には、所定量のギ酸、酢酸等の水溶性低級酸のカルボン酸を含むカルボン酸水溶液が封入されている。そして、図２に示すように、カルボン酸水溶液はガソリンや軽油等の燃料よりも比重が大きいため、カルボン酸水溶液が集合した水溶液層４１が金属イオン捕集器４内の下部に形成され、燃料が集合した燃料層４２が金属イオン捕集器４内の上部に形成される。
【００２１】
金属イオン捕集器４は、燃料タンク２側の燃料配管３に接続されるインレットパイプ４３、およびインジェクタ１１側の燃料配管３に接続されるアウトレットパイプ４４を備えている。そして、インレットパイプ４３の下流側端部は、水溶液層４１中に開口している。また、アウトレットパイプ４４の上流側端部は、金属イオン捕集器４の上端部に開口している。
【００２２】
上記構成において、燃料タンク２から金属イオン捕集器４に圧送された燃料は、インレットパイプ４３に導かれて水溶液層４１中に流入する。そして、下記の反応式（１）、（２）に示すように、水溶液層４１中に流入した燃料中の金属イオンは、カルボン酸との反応によりカルボン酸塩を生成してカルボン酸水溶液に溶解もしくは沈殿する。換言すると、燃料中の金属イオンはカルボン酸水溶液に捕捉され、燃料中の金属イオンは除去される。
【００２３】
Ｒ−ＣＯＯＨ⇔Ｒ−ＣＯＯ-＋Ｈ+…（１）
Ｒ−ＣＯＯ-＋Ｍ+→Ｒ−ＣＯＯＭ…（２）
金属イオンが除去された燃料は、燃料層４２に移動し、アウトレットパイプ４４および燃料配管３を介してインジェクタ１１へ送られる。したがって、金属イオンによりインジェクタ１１の正常な作動が妨げられることを防止することができる。
【００２４】
なお、上記反応を継続的に行わせるために、金属イオン捕集器４全体、あるいは、金属イオン捕集器４内のカルボン酸水溶液を、例えば定期メンテナンスのタイミングで交換する。
【００２５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は第２実施形態に係る燃料供給システムの構成を示す図である。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００２６】
図３に示すように、燃料タンク２と金属イオン捕集器４とを接続する燃料配管３（すなわち、金属イオン捕集器４よりも上流側）には、水分離器としての水分離フィルタ５が設けられている
この水分離フィルタ５は、燃料中の固形不純物を捕捉する固形物エレメント（図示せず）が内蔵されている。また、水分離フィルタ５は、燃料から水分を分離させてその分離した水を溜めるようになっており、さらに、溜まった水を外部に排出するためのドレンパイプ（図示せず）が設けられている。
【００２７】
本実施形態によると、水分離フィルタ５の固形物エレメントにより燃料中の固形不純物が捕捉されるため、燃料中の固形不純物によりインジェクタ１１の正常な作動が妨げられることを防止することができる。
【００２８】
また、水分離フィルタ５は燃料から水分を分離させて溜めるため、燃料中の水分が金属イオン捕集器４に流入することを防止することができる。したがって、金属イオン捕集器４内がカルボン酸水溶液と水で水溶液層41を貯める容器の容量以上になることを防止し、ひいては、金属イオンが溶解したカルボン酸水溶液や水がインジェクタ１１側に流出することを防止することができる。
【００２９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図４は第３実施形態に係る燃料供給システムにおける金属イオン捕集器の構成を示す断面図である。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３０】
図４に示すように、金属イオン捕集器４内には、水溶液層４１と燃料層４２とを分離するようにして、燃料水分離エレメント４５が設けられている。この燃料水分離エレメント４５は、親水性の濾過材よりなり、水分を凝集させる機能を有する。
【００３１】
上記構成において、水溶液層４１中のカルボン酸水溶液は、燃料水分離エレメント４５の下面側で凝集してせき止められる。一方、水溶液層４１内で金属イオンが除去された燃料は、凝集されることなく燃料水分離エレメント４５を通過して燃料層４２に流入する。
【００３２】
また、水溶液層４１と燃料層４２が燃料水分離エレメント４５によって分離されているため、燃料タンク２から金属イオン捕集器４に圧送された燃料によって水溶液層４１内のカルボン酸水溶液が攪拌されても、水溶液層４１内のカルボン酸水溶液と燃料層４２内の燃料との混合が防止される。
【００３３】
このように、燃料水分離エレメント４５により、カルボン酸水溶液がせき止められることと、攪拌によるカルボン酸水溶液と燃料との混合が防止されることとが相俟って、金属イオンが溶解したカルボン酸水溶液がインジェクタ１１側に流出することを防止することができる。
【００３４】
なお、上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  内燃機関
２  燃料タンク
４  金属イオン捕集器
【図１】
2012246858.tif 000003
【図２】
2012246858.tif 000004
【図３】
2012246858.tif 000005
【図４】
2012246858.tif 000006