(57)【要約】【課題】空気中に多く含まれる窒素を利用してその誘爆を行わせることにより一層の燃費向上を図ることができる燃料供給装置を提供する。【解決手段】内燃機関に供給する燃料を収容可能な燃料タンク１と、該燃料タンク１内に収容された燃料から生じた揮発性ガスのみを自動車のエンジン等から成る内燃機関の吸気系統に供給し得るポンプ手段２とを具備し、吸気系統に供給された揮発性ガスを内燃機関で燃焼させて動力を得ることにより、空気の約４／５（約７８％）を占める窒素（Ｎ２）を改質し、より大きな爆発力を得て燃費を向上させることができるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給する燃料を収容可能な燃料タンクと、
該燃料タンク内に収容された燃料から生じた揮発性ガスのみを前記内燃機関の吸気系統に供給し得る得るポンプ手段と、
を具備し、前記吸気系統に供給された前記揮発性ガスを前記内燃機関で燃焼させて動力を得ることが可能とされたことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記ポンプ手段は、前記燃料タンクの内部に配設されたことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料タンクは、燃料を収容し得る燃料収容空間と、燃料から生じた揮発性ガスを収容し得る揮発性ガス収容空間と、前記燃料収容空間と揮発性ガス収容空間とを画成する画成手段と、前記燃料収容空間の燃料から生じた揮発性ガスのみを前記揮発性ガス収容空間に通過させ得る通過部とを具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に供給する燃料を収容可能な燃料タンクと、燃料タンク内に収容された燃料から生じた揮発性ガスのみを内燃機関の吸気系統に導入させ得るポンプ手段とを具備した燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や自動二輪車等の車両は、通常、駆動源としてのエンジン（内燃機関）と、ガソリン等の燃料を収容する燃料タンクと、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給するための燃料ポンプと、燃料ポンプで送られた燃料を霧化してエンジンの吸気系統（例えば、インテークマニホールド内の吸気ポート近傍）に噴射し得る燃料噴射装置とを有して構成されている。そして、燃料噴射装置にて噴射された燃料と吸気系統で吸入した空気との混合気をエンジンのシリンダ内に導入して燃焼させることにより駆動力を得ていた。ところで、近時において、エンジンの燃費を一層向上させるニーズが高まりつつあり、例えば特許文献１、２等にて開示されているように、自動車等におけるエンジンの燃費向上を図るための技術が種々提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２１５１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６０２１９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、上記従来技術においては、燃料噴射装置にて噴射された燃料と吸気系統で吸入した空気との混合気を燃焼させることによりエンジンの駆動力を得るものとされていたため、駆動力を効率よく且つ十分に得ることができず、より一層の燃費向上を図るのが困難であった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、空気中に多く含まれる窒素を利用してその誘爆を行わせることにより一層の燃費向上を図ることができる燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、内燃機関に供給する燃料を収容可能な燃料タンクと、該燃料タンク内に収容された燃料から生じた揮発性ガスのみを前記内燃機関の吸気系統に供給し得るポンプ手段とを具備し、前記吸気系統に供給された前記揮発性ガスを前記内燃機関で燃焼させて動力を得ることが可能とされたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の燃料供給装置において、前記ポンプ手段は、前記燃料タンクの内部に配設されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の燃料供給装置において、前記燃料タンクは、燃料を収容し得る燃料収容空間と、燃料から生じた揮発性ガスを収容し得る揮発性ガス収容空間と、前記燃料収容空間と揮発性ガス収容空間とを画成する画成手段と、前記燃料収容空間の燃料から生じた揮発性ガスのみを前記揮発性ガス収容空間に通過させ得る通過部とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、吸気系統に供給された揮発性ガスを内燃機関で燃焼させて動力を得ることが可能とされたので、空気中に多く含まれる窒素を利用してその誘爆を行わせることにより一層の燃費向上を図ることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、ポンプ手段は、燃料タンクの内部に配設されたので、燃料から生じた揮発性ガスをより確実且つ効率よく内燃機関の吸気系統に導入させることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、燃料タンクは、燃料を収容し得る燃料収容空間と、燃料から生じた揮発性ガスを収容し得る揮発性ガス収容空間と、燃料収容空間と揮発性ガス収容空間とを画成する画成手段と、燃料収容空間の燃料から生じた揮発性ガスのみを揮発性ガス収容空間に通過させ得る通過部とを具備したので、より確実且つ容易に揮発性ガスのみを内燃機関の吸気系統に供給させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料供給装置を示す模式図
【図２】同燃料供給装置に適用されるエンジンを示す模式図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る燃料供給装置を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に係る燃料供給装置は、自動車等の車両に搭載され、燃料を収容するとともに、その燃料から生じた揮発性ガスを自動車のエンジン（内燃機関）に供給し得るもので、図１に示すように、燃料収容空間Ｓ１及び揮発性ガス収容空間Ｓ２を有した燃料タンク１と、ポンプ手段２と、画成手段３と、フィルタ４と、給油口５と、導入管６とを有して構成されている。
【００１４】
燃料タンク１は、その内部空間が画成手段３により画成され（仕切られ）、下部の空間がガソリン等の燃料を収容し得る燃料収容空間Ｓ１及び上部の空間が燃料から生じた揮発性ガスを収容し得る揮発性ガス収容空間Ｓ２とされている。給油口５は、燃料収容空間Ｓ１に連通して燃料タンク１に突出形成されており、液状の燃料を当該燃料収容空間Ｓ１に補給し得るようになっている。
【００１５】
画成手段３は、燃料タンク１内に取り付けられて当該燃料タンク１の内部を高さ方向に上下に仕切る板状部材から成り、貫通孔から成る通過部３ａが複数形成されている。かかる通過部３ａは、画成手段３を穴明け加工して形成されたもので、燃料タンク１内の下部に位置する燃料収容空間Ｓ１の燃料から生じた揮発性ガスのみを上部に位置する揮発性ガス収容空間Ｓ２に通過させ得るよう構成されている。なお、通過部３ａは、少なくとも画成手段３に１つ形成されていれば足り、その開口形状は丸孔の他、矩形状の孔等であってもよい。
【００１６】
ポンプ手段２は、燃料タンク１の内部における揮発性ガス収容空間Ｓ２に取り付けられたフューエルポンプから成り、車両に搭載されたバッテリＢにより電力が供給されて駆動することにより、当該揮発性ガス収容空間Ｓ２内の揮発性ガスのみを導入管６を介してエンジンＥに供給し得るよう構成されている。なお、ポンプ手段２における揮発性ガスの吸入口には、フィルタ４が取り付けられており、吸入する揮発性ガス中に含まれる異物を当該フィルタ４にて捕捉し得るようになっている。
【００１７】
導入管６は、燃料ポンプ１からエンジンＥの吸気系統である吸気ポートＥ１（図２参照）に延設された配管やチューブ等から成り、燃料タンク１内の燃料から生じた揮発性ガスを当該吸気ポートＥ１まで導いて供給し得るようになっている。かかる吸気ポートＥ１は、図２に示すように、エンジンＥにおけるシリンダＬの燃焼室Ｓ３に連通されたもので、導入管６の接続部位より上流側にエアフィルタｅが取り付けられている。
【００１８】
そして、ポンプ手段２を駆動させることにより導入管６から供給された揮発性ガスにエアフィルタｅで濾過された空気が混合しつつ吸気ポートＥ１を流れて燃焼室Ｓ３に供給され、その混合気を点火手段Ａにて燃焼室Ｓ３内で爆発させることにより、ピストンＰを作動させてエンジンＥの駆動力を得るようになっている。これにより、エンジンＥ（内燃機関）の動力を得ることができる。なお、シリンダＬの燃焼室Ｓ３には排気ポートＥ２が連通されており、当該燃焼室Ｓ３内の排気を排出し得るようになっている。
【００１９】
このように、本実施形態においては、吸気ポートＥ１（エンジンＥの吸気系統）に供給された揮発性ガスをエンジンＥ（内燃機関）で燃焼させて動力を得ることが可能とされているので、空気中に多く含まれる窒素（Ｎ２）を利用してその誘爆を行わせることにより一層の燃費向上を図ることができる。すなわち、燃料の揮発性ガスをエンジンＥの吸気系統に供給することにより、空気と混合した状態において、その空気中に多く含まれる窒素（Ｎ２）（一般に、窒素は、空気の約４／５（約７８％）を占める）を改質し、より大きな爆発力を得ることができる状態とし得るので、燃焼効率を向上させて燃費を向上させることができるのである。
【００２０】
また、本実施形態によれば、ポンプ手段２は、燃料タンク１の内部（揮発性ガス収容空間Ｓ２）に配設されたので、燃料から生じた揮発性ガスをより確実且つ効率よくエンジンＥ（内燃機関）の吸気系統に導入させることができる。さらに、本実施形態に係る燃料タンク１は、燃料を収容し得る燃料収容空間Ｓ１と、燃料から生じた揮発性ガスを収容し得る揮発性ガス収容空間Ｓ２と、燃料収容空間Ｓ１と揮発性ガス収容空間Ｓ２とを画成する画成手段３と、燃料収容空間Ｓ１の燃料から生じた揮発性ガスのみを揮発性ガス収容空間Ｓ２に通過させ得る通過部３ａとを具備したので、より確実且つ容易に揮発性ガスのみをエンジンＥ（内燃機関）の吸気系統に供給させることができる。
【００２１】
次に、本発明に係る第２の実施形態の燃料供給装置について説明する。
本実施形態に係る燃料供給装置は、第１の実施形態と同様、自動車等の車両に搭載され、燃料を収容するとともに、その燃料から生じた揮発性ガスを自動車のエンジン（内燃機関）に供給し得るもので、図３に示すように、燃料収容空間Ｓ１及び揮発性ガス収容空間Ｓ２を有した燃料タンク１’と、ポンプ手段２と、画成手段３’と、フィルタ４と、給油口５と、導入管６とを有して構成されている。なお、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
【００２２】
画成手段３’は、燃料タンク１’内に取り付けられて当該燃料タンク１’の内部を幅方向に左右に仕切る板状部材から成り、燃料タンク１’の天井部との間に通過部３’ａを形成するものである。かかる通過部３’ａは、燃料収容空間Ｓ１に収容された燃料の液面より高い位置に設定された隙間から成り、燃料タンク１’における燃料収容空間Ｓ１の燃料から生じた揮発性ガスのみを揮発性ガス収容空間Ｓ２に通過させ得るよう構成されている。
【００２３】
そして、ポンプ手段２を駆動させることにより導入管６から供給された揮発性ガスにエアフィルタｅで濾過された空気が混合しつつ吸気ポートＥ１を流れて燃焼室Ｓ３に供給され、その混合気を点火手段Ａにて燃焼室Ｓ３内で爆発させることにより、ピストンＰを作動させてエンジンＥの駆動力を得るようになっている。これにより、エンジンＥ（内燃機関）の動力を得ることができる。なお、シリンダＬの燃焼室Ｓ３には排気ポートＥ２が連通されており、当該燃焼室Ｓ３内の排気を排出し得るようになっている。
【００２４】
このように、本実施形態においては、第１の実施形態と同様、吸気ポートＥ１（エンジンＥの吸気系統）に供給された揮発性ガスをエンジンＥ（内燃機関）で燃焼させて動力を得ることが可能とされているので、空気中に多く含まれる窒素（Ｎ２）（一般に、窒素は、空気の約４／５（約７８％）を占める）を利用してその誘爆を行わせることにより一層の燃費向上を図ることができる。また、本実施形態によれば、ポンプ手段２は、燃料タンク１’の内部（揮発性ガス収容空間Ｓ２）に配設されたので、燃料から生じた揮発性ガスをより確実且つ効率よくエンジンＥ（内燃機関）の吸気系統に導入させることができる。
【００２５】
さらに、本実施形態に係る燃料タンク１’は、燃料を収容し得る燃料収容空間Ｓ１と、燃料から生じた揮発性ガスを収容し得る揮発性ガス収容空間Ｓ２と、燃料収容空間Ｓ１と揮発性ガス収容空間Ｓ２とを画成する画成手段３’と、燃料収容空間Ｓ１の燃料から生じた揮発性ガスのみを揮発性ガス収容空間Ｓ２に通過させ得る通過部３’ａとを具備したので、より確実且つ容易に揮発性ガスのみをエンジンＥ（内燃機関）の吸気系統に供給させることができる。
【００２６】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、ガソリン機関やディーゼル機関等の他、ガスタービンエンジン等他の内燃機関に適用するものであってもよい。適用される内燃機関は、車両の駆動源として使用されるものに限らず、揮発性ガスを燃焼させて動力を得るとともに、その動力にて発電可能な発電機等に適用されるものであってもよい。また、ポンプ手段は、燃料タンク内に取り付けられるものの他、燃料タンクの外部に取り付けられるものとしてもよい。さらに、適用される燃料は、ガソリンに限らず、揮発性ガスを生じ得る他の燃料（軽油や灯油等）であってもよい。なお、使用すべき燃料は、ガソリン１％以上混入した燃料が好ましく、植物系、動物系又は化学系等のものにガソリン１％以上混入したものと使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
内燃機関に供給する燃料を収容可能な燃料タンクと、該燃料タンク内に収容された燃料から生じた揮発性ガスのみを前記内燃機関の吸気系統に供給し得る得るポンプ手段とを具備し、吸気系統に供給された揮発性ガスを内燃機関で燃焼させて動力を得ることが可能とされた燃料供給装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１、１’  燃料タンク
２    ポンプ手段
３、３’  画成手段
３ａ、３’ａ  通過部
４    フィルタ
５    給油口
６    導入管
Ｅ    エンジン（内燃機関）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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