(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルエーテル燃料噴射システムにおける燃料噴射ノズルにジメチルエーテル燃料を供給する前に当該燃料を一定温度に冷却するための空冷熱交換器であって、外周面のほぼ全体に放熱フィンを設けてなる本管の両端部を継手部材に接続してなるフィンチューブ形熱交換器において、前記継手部材の接続部位まで放熱フィンを設けて当該部位の耐圧性を高めたことを特徴とするジメチルエーテル燃料用空冷熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル内燃機関の主に蓄圧式燃料噴射システムにおけるジメチルエーテル燃料用空冷熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ジメチルエーテル（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｅｔｈｅｒ：ＤＭＥ）がディーゼル自動車用燃料として注目を集めている。その理由は、ＤＭＥはセタン価が高いためにディーゼルエンジンに適していること、含酸素燃料であるために燃焼時のすすの排出がほとんどないこと、健康に対する影響としてＤＭＥは人体に悪影響がないこと、および新しい製造法によりＤＭＥを安価に製造できる可能性があることである。蓄圧式燃料噴射システムはこのＤＭＥ用の噴射システムとして開発されたもので、燃料噴射系を従来のプランジャタイプから燃料に常に圧力をかけているコモンレールタイプの噴射システムである。
【０００３】
しかるに、前記ＤＭＥはもともと圧縮性が高い燃料であり、その圧縮性は温度に大きく依存するためプランジャ部などにおいて温度が上がるとＤＭＥの圧縮性が大きくなり、正確な要求燃料噴射量が得られないという難点がある。かかる対策として、燃料噴射ノズルにＤＭＥ燃料を供給する前に熱交換器により燃料を冷却し、所定温度以下にＤＭＥ燃料を保持する対策を採る必要がある。
【０００４】
かかる対策における熱交換器の一つとして、フィンチューブ形熱交換器がある。このフィンチューブ形熱交換器はその一例を図３、図４に示すごとく、本管１の外周面のほぼ全体に放熱フィン２を設けた構造となっており、ポンプやコモンレールへの接続手段としてはアイジョイントまたは締付ナットなどを使用して接続する方法がとられる。図３はアイジョイントを介して接続する手段を例示したもので、当該本管１の管端をアイジョイント３の枝管部３−１に溶接またはろう着する方式であり、図４は締付ナットにより接続する手段を例示したもので、当該本管１の管端に厚肉端管４を溶接またはろう着し、該厚肉端管４に螺合したねじワッシャ６に係合するよう袋ナット５を締付けて接続する方式である。６はねじワッシャである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ＤＭＥ用の燃料噴射システムにおいては、ＤＭＥは主として２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で使用されるため、当該燃料噴射システムにおけるポンプとコモンレールとの間に配設される上記したような空冷式熱交換器には耐圧性が要求される。しかしながら、アイジョイントまたは締付ナットなどを使用して接続する方式を採用した従来のフィンチューブ形熱交換器の場合は、図３、図４に示すごとく本管１の放熱フィン２が設けられている部分は管壁が薄肉であっても放熱フィン２の補強効果により耐圧性能に問題はないが、アイジョイント３の枝管部３−１と設けられた放熱フィン２との間の部分、あるいは厚肉端管４と設けられた放熱フィン２との間の部分は放熱フィン２がなく補強されていないため、当該部分に亀裂が生じたり、破裂するなどの問題が発生する可能性があった。
【０００６】
本発明はかかる問題を解決するためになされたもので、耐圧性の優れたジメチルエーテル燃料用空冷熱交換器を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、ジメチルエーテル燃料噴射システムにおける燃料噴射ノズルにジメチルエーテル燃料を供給する前に当該燃料を一定温度に冷却するための空冷熱交換器であって、外周面のほぼ全体に放熱フィンを設けてなる本管の両端部をアイジョイントあるいは厚肉短管などの継手部材に接続してなるフィンチューブ形熱交換器において、前記継手部材の接続部位まで放熱フィンを設けて当該部位の耐圧性を高めたことを特徴とするものである。ここで、放熱フィンとしてはスパイラル状フィン、またはワッシャ状フィンのいずれでもよい。
【０００８】
上記のごとく、本発明では本管の継手部材の接続部位まで放熱フィンを設けて当該部位の耐圧性を高めたことにより、ＤＭＥ用の燃料噴射システムにおいてＤＭＥが２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２もしくはそれ以上の圧力で使用されても放熱フィンによる補強効果により十分その圧力に耐えることができるので、当該接続部位に亀裂が生じたり破裂などが起こるおそれは皆無となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示す要部の縦断側面図、図２は同じく本発明の他の実施例を示す要部の縦断側面図である。
【００１０】
空冷式熱交換器としての本管１は、例えば直径６．３５ｍｍ、肉厚１．０ｍｍで、材質ＳＴＫＭ  １２あるいはＳＵＳ  ３０４のパイプであって、丸パイプ、角パイプ、鍛造品の各種ある。図１に示す熱交換器は当該燃料噴射システムにおけるポンプとコモンレールとの間に配設する場合にポンプやコモンレールとの接続手段にアイジョイント３を用いた例で、本発明では本管１の外周面の全体にわたって設ける放熱フィン２をアイジョイント３の枝管部３−１の部分まで設ける。このように放熱フィン２をアイジョイント３の枝管部３−１の部分まで設けることにより、フィンチューブ素管のフィンなし部がなくなり、枝管部３−１の部分まで放熱フィン２による補強効果が得られ耐圧性が高められる。また、図２に示す熱交換器はポンプやコモンレールとの接続手段に厚肉端管４を用いたナット締付け方式を例示したもので、この場合は厚肉端管４の部分まで放熱フィン２を設けることにより、フィンチューブ素管のフィンなし部をなくして当該本管付け根部における耐圧性を高めたものである。図１、図２に示す熱交換器における放熱フィン２は溶接またはろう付けにより固着する。なお、ここでは放熱フィン２としてスパイラル状フィンを設けた場合を例示したが、前記したごとくワッシャ状フィンでもよいことはいうまでもない。また、アイジョイント３の枝管部３−１の部分、厚肉端管４の部分の補強手段としては、放熱フィン２に替えて適当な補強リブを用いてもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明のＤＭＥ燃料用空冷熱交換器は、継手部材の接続部位まで放熱フィンを設けたことにより空冷式熱交換器全体の耐圧性が高められ、ＤＭＥ燃料を効率よく冷却できるのみならず、ＤＭＥ用の燃料噴射システムにおいてＤＭＥが２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２もしくはそれ以上の圧力で使用されても十分その圧力に耐えることができ、当該接続部位における亀裂や破裂を防止することができるという優れた効果を奏し、ＤＭＥ用のディーゼル内燃機関の蓄圧式燃料噴射システムの改良に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の縦断側面図である。
【図２】同じく本発明の他の実施例を示す要部の縦断側面図である。
【図３】本発明の対象とする従来のＤＭＥ燃料用空冷熱交換器の一例を示す図１相当図である。
【図４】同じく従来のＤＭＥ燃料用空冷熱交換器の他の例を示す図２相当図である。
【符号の説明】
１  本管
２  放熱フィン
３  アイジョイント
３−１  枝管部
４  厚肉端管
５  袋ナット
６  ねじワッシャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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