JP2000073898A

JP2000073898A - 自動車の燃料供給装置

Info

Publication number: JP2000073898A
Application number: JP23924698A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kimura; 敏木村; Mitsuru Iwasaki; 充岩崎; Shinji Araki; 伸二荒木
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、自動車の燃料タンク内の燃料をエ
ンジン側に供給するための自動車の燃料供給装置に関
し、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気が、蒸気管路から
キャニスタ側に流れることを従来より大幅に低減するこ
とを目的とする。【解決手段】燃料タンク１１内の燃料Ｆをエンジン側
に供給するための燃料供給管路２７と、エンジン側で消
費されなかった燃料Ｆを燃料タンク１１内に戻すための
燃料戻し管路３１と、燃料タンク１１内で気化した燃料
蒸気Ｎをキャニスタ３５に導くための蒸気管路３７と備
えた自動車の燃料供給装置において、燃料蒸気Ｎを冷却
する冷却手段４５と、冷却手段４５により冷却された燃
料蒸気Ｎを一時的に貯溜する貯溜室５７と、貯溜室５７
に貯溜された凝縮燃料Ｇを燃料タンク１１内に戻すため
の回収管路６７とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
ク内の燃料をエンジン側に供給するための自動車の燃料
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車では、燃料タンクからの
燃料をエンジン側に供給するために燃料供給装置が搭載
されている。そして、従来、このような燃料供給装置と
して、例えば、実開昭６１−３９６２９号公報に開示さ
れるものが知られている。

【０００３】図４は、この種の自動車の燃料供給装置を
示すもので、この燃料供給装置では、燃料タンク１内の
燃料が、燃料ポンプ２により燃料供給管路３を介してエ
ンジン側のインジェクター４に供給される。そして、エ
ンジン側で消費されなかった燃料が、燃料戻し管路５を
介して燃料タンク１内に戻される。

【０００４】また、燃料タンク１内で気化した燃料蒸気
が、蒸気管路６を介してキャニスタ７に導かれ、キャニ
スタ７に吸着される。しかしながら、このような自動車
の燃料供給装置では、エンジン側で消費されることなく
燃料戻し管路５を通ってきた燃料が、エンジンルーム８
およびインジェクター４等の高温にさらされて熱吸収を
して燃料タンク１内に戻り、燃料タンク１内の燃料温度
が上昇するという問題があった。

【０００５】すなわち、このように燃料タンク１内の燃
料温度が上昇すると、燃料が蒸発し易くなり、蒸発した
多量の燃料蒸気が蒸気管路６を通りキャニスタ７側に流
れ、キャニスタ７の吸着能力を超えてしまうという問題
が発生する。そこで、従来、図４に二点鎖線で示すよう
に、燃料戻し管路５に冷却手段９を配置し、燃料戻し管
路５からの燃料を冷却することが行われており、このよ
うな燃料供給装置では、燃料戻し管路５からの燃料の温
度が低くなっているため、燃料タンク１内の燃料の温度
上昇を抑制することが可能になり、燃料の蒸発量を抑制
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車の燃料供給装置では、燃料戻し管路５
において冷却された燃料により燃料タンク１内の燃料温
度を低下させることが可能であるが、燃料タンク１内の
燃料温度が低下することにより、燃料タンク１の外側雰
囲気温度との温度差が大きくなり燃料の受熱量が増大す
ることが確認されている。

【０００７】そして、受熱量の増大に負けない大容量の
冷却手段がないと、結果的に燃料タンク１内の燃料温度
を低下させることができず、従って、燃料蒸発を充分に
抑制することができず、蒸発した燃料蒸気が、蒸気管路
６からキャニスタ７側に比較的多量に流れてしまうとい
う問題があった。本発明は、かかる従来の問題を解決し
たもので、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気が、蒸気管
路からキャニスタ側に流れることを従来より大幅に低減
することができる自動車の燃料供給装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の自動車の燃料
供給装置は、揮発性の燃料が収容される燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料をエンジン側に供給するための
燃料供給管路と、前記エンジン側で消費されなかった燃
料を前記燃料タンク内に戻すための燃料戻し管路と、前
記燃料タンク内で気化した燃料蒸気をキャニスタに導く
ための蒸気管路とを備えた自動車の燃料供給装置におい
て、前記燃料蒸気を冷却する冷却手段と、前記冷却手段
により冷却された前記燃料蒸気を一時的に貯溜する貯溜
室と、前記貯溜室に貯溜された凝縮燃料を前記燃料タン
ク内に戻すための回収管路とを有することを特徴とす
る。

【０００９】請求項２の自動車の燃料供給装置は、請求
項１記載の自動車の燃料供給装置において、前記回収管
路は、前記燃料タンク内に開口されていることを特徴と
する。請求項３の自動車の燃料供給装置は、請求項１記
載の自動車の燃料供給装置において、前記回収管路は、
前記燃料供給管路に配置される燃料ポンプの吸い込み側
近傍に開口されていることを特徴とする。

【００１０】請求項４の自動車の燃料供給装置は、請求
項１ないし請求項３のいずれか１項記載の自動車の燃料
供給装置において、前記貯溜室には、前記貯溜室内の前
記凝縮燃料の液位が所定のレベルを越えた時に開とされ
前記凝縮燃料を前記回収管路に導く開閉弁が配置されて
いることを特徴とする。請求項５の自動車の燃料供給装
置は、請求項３または請求項４記載の自動車の燃料供給
装置において、前記回収管路は、前記燃料戻し管路に接
続されていることを特徴とする。

【００１１】（作用）請求項１の自動車の燃料供給装置
では、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気が、冷却手段に
より冷却された後、貯溜室内に流入し、この貯溜室内に
おいて気液分離され、貯溜室で分離された凝縮燃料は、
回収管路により燃料タンク内に戻される。

【００１２】請求項２の自動車の燃料供給装置では、回
収管路が、燃料タンク内に開口される。請求項３の自動
車の燃料供給装置では、貯溜室で分離された凝縮燃料
が、回収管路により、燃料供給管路に配置される燃料ポ
ンプの吸い込み側近傍に戻され、凝縮燃料がすぐに気化
することが抑制される。

【００１３】すなわち、凝縮燃料は、燃料タンク内で蒸
発した燃料蒸気が凝縮したものであるため軽質分を多く
含んでおり揮発し易いが、燃料供給管路に配置される燃
料ポンプの吸い込み側近傍に戻すことにより、揮発する
前にエンジン側に供給することが可能になり、再蒸発が
有効に抑制される。請求項４の自動車の燃料供給装置で
は、貯溜室内の凝縮燃料の液位が所定のレベルを越えた
時に、開閉弁が開とされ凝縮燃料が回収管路に導かれ
る。

【００１４】請求項５の自動車の燃料供給装置では、回
収管路が、燃料戻し管路に接続され、回収管路側の凝縮
燃料が、燃料戻し管路を流れる燃料のエゼクター効果に
より吸引される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の自動車の燃料供給装置の
一実施形態を示している。この図において、符号１１
は、燃料タンク１１を示している。この燃料タンク１１
内には、ガソリン，軽油等の揮発性の燃料Ｆが収容され
ている。燃料タンク１１の側方には、給油管１３が開口
され、開口部に逆止弁１５が配置されている。

【００１７】また、給油管１３の上端にキャップ１７が
装着されている。燃料タンク１１の中央には、旋回部材
１９により旋回槽２１が形成されている。旋回部材１９
の下部には、連通穴１９ａが形成されている。燃料タン
ク１１の上面を貫通して、燃料タンク１１内の燃料を、
エンジンルーム２３内に収容されるエンジンのインジェ
クター２５に供給するための燃料供給管路２７が配置さ
れている。

【００１８】この燃料供給管路２７の入口部には、旋回
槽２１内に配置される燃料ポンプ２９が装着されてい
る。インジェクター２５には、インジェクター２５で消
費されなかった燃料を燃料タンク１１内に戻すための燃
料戻し管路３１が接続されている。この燃料戻し管路３
１には、圧力調整弁３３が配置されている。

【００１９】燃料戻し管路３１は、燃料タンク１１の上
面を貫通して配置されており、その出口部３１ａを旋回
槽２１内に位置されている。また、燃料タンク１１の給
油管１３と反対側の上面には、燃料タンク１１内で気化
した燃料蒸気Ｎをキャニスタ３５に導くための蒸気管路
３７が開口されている。

【００２０】この蒸気管路３７は、燃料タンク１１の上
面に垂直に立設される入口管３９と、この入口管３９を
キャニスタ３５に接続する出口管４１を有している。そ
して、入口管３９と出口管４１との間には、燃料タンク
１１内で発生した燃料蒸気Ｎを冷却するための冷却手段
４５が配置されている。この冷却手段４５は、図２に示
すように、入口管３９と出口管４１とを接続するブロッ
ク部材４７を有している。

【００２１】ブロック部材４７は、例えば、熱伝導性の
良好なアルミニウムからなり、断面矩形状に形成されて
いる。ブロック部材４７の一側には、燃料蒸気Ｎを凝縮
するための凝縮管部４９が蛇行して形成されている。凝
縮管部４９の入口には、入口管３９を接続するためのパ
イプ部５１が形成されている。

【００２２】ブロック部材４７の側面には、ペルチェ素
子５３が装着されている。ペルチェ素子５３には、ヒー
トシンク５５が配置されている。そして、この実施形態
では、ブロック部材４７の他側には、凝縮した燃料を貯
溜する貯溜室５７が形成されている。

【００２３】この貯溜室５７の上側には、連通穴５９が
形成されている。連通穴５９の上部には、出口管４１が
接続されるパイプ部６１が形成されている。パイプ部６
１と連通穴５９との間には、燃料タンク１１内の圧力を
調整するための圧力調整弁６３が配置されている。

【００２４】一方、貯溜室５７の下側には、連通穴６５
が形成されている。連通穴６５の下部には、回収管路６
７が接続されるパイプ部６９が形成されている。なお、
この実施形態では、ブロック部材４７は２分割可能とさ
れ、それぞれに凝縮管路４９およびパイプ部５１，６
１，６９の半部が形成される。

【００２５】パイプ部６９と連通穴６５との間には、回
収管路６７側からの燃料の流入を防止するための逆止弁
７１が配置されている。貯溜室５７内には、貯溜室５７
内の凝縮燃料Ｇの液位が所定のレベルを越えた時に開と
されるフロート弁７３からなる開閉弁が配置されてい
る。このフロート弁７３は、連通穴６５の上方に配置さ
れるフロート７５と、このフロート７５を連通穴６５側
に付勢するコイルスプリング７７を有している。

【００２６】フロート７５は、貯溜室５７の底部に形成
される筒状部７９内に収容されている。筒状部７９に
は、複数の連通穴８１が形成されている。そして、パイ
プ部６９に設けられた回収管路６７は凝縮した燃料を燃
料タンク１１に戻すための機能を有しており、燃料タン
ク１１内に開口していれば機能するが、この実施形態で
は、図１に示したように、貯溜室５７に接続される回収
管路６７が、三方継手８３を介して燃料戻し管路３１に
接続されている。

【００２７】また、燃料戻し管路３１の先端部３１ａ
が、燃料ポンプ２９の近傍に位置されている。上述した
自動車の燃料供給装置では、燃料タンク１１内の燃料Ｆ
が、燃料ポンプ２９により燃料供給管路３１を介してエ
ンジン側のインジェクター２５に供給される。

【００２８】そして、エンジン側で消費されなかった燃
料Ｆが、燃料戻し管路３１を介して燃料タンク１１内に
戻される。また、燃料タンク１１内で気化した燃料蒸気
Ｎが、入口管３９を介して、ブロック部材４７の凝縮管
部４９に流入し、ペルチェ素子５３により冷却される。
冷却された燃料蒸気Ｎは気液混合状態で、貯溜室５７内
に流入しフロート弁７３が閉じているため貯留されると
ともに気液分離されるが、分離された気体は貯溜室５７
の圧力が所定圧力以上になると圧力調整弁６３および出
口管４１を介してキャニスタ３５側に導かれる。

【００２９】一方、貯溜室５７内において凝縮燃料Ｇが
所定量溜まると、フロート弁７３が開き、凝縮燃料Ｇ
が、連通穴６５および逆止弁７１を通り回収管路６７に
流入し、回収管路６７から燃料戻し管路３１に導かれ、
燃料戻し管路３１から燃料ポンプ２９の近傍に排出され
る。そして、このように、凝縮燃料Ｇを燃料戻し管路３
１から燃料ポンプ２９の近傍に排出することにより、凝
縮燃料Ｇがすぐに気化することが抑制される。

【００３０】すなわち、凝縮燃料Ｇは、燃料タンク１１
内で蒸発した燃料蒸気Ｎが凝縮したものであるため軽質
分を多く含んでおり揮発し易く、高温の燃料に直接滴下
されるとすぐに蒸発してしまうが、凝縮燃料Ｇを燃料ポ
ンプ２９の近傍に排出することにより、揮発する前にエ
ンジン側に供給することが可能になり、再蒸発が有効に
抑制される。

【００３１】以上のように構成された自動車の燃料供給
装置では、燃料タンク１１内で蒸発した燃料蒸気Ｎが、
蒸気管路３７に配置される冷却手段４５により冷却され
た後、貯溜室５７内に流入し、この貯溜室５７内におい
て気液分離され、気体成分のみがキャニスタ３５側に流
出され、一方、貯溜室５７で分離された凝縮燃料Ｇが、
回収管路６７および燃料戻し管路３１を通り燃料タンク
１１内に戻されるため、燃料タンク１１内で蒸発した燃
料蒸気Ｎが、蒸気管路３７からキャニスタ３５側に流れ
ることを従来より大幅に低減することができる。

【００３２】また、上述した燃料供給装置では、貯溜室
５７で分離された凝縮燃料Ｇが、回収管路６７により、
燃料供給管路２７に配置される燃料ポンプ２９の吸い込
み側近傍に戻され、凝縮燃料Ｇがすぐに気化することが
抑制されるため、燃料タンク１１内で蒸発した燃料蒸気
Ｎが、蒸気管路３７からキャニスタ３５側に流れること
をより大幅に低減することができる。

【００３３】さらに、上述した燃料供給装置では、貯溜
室５７内の凝縮燃料Ｇの液位が所定のレベルを越えた時
に、フロート弁７３が開とされ凝縮燃料Ｇが回収管路６
７に導かれるため、貯溜室５７内において気液分離を確
実に行うことができる。また、上述した燃料供給装置で
は、回収管路６７が、燃料戻し管路３１に接続され、回
収管路６７側の凝縮燃料Ｇが、燃料戻し管路３１を流れ
る燃料のエゼクター効果により吸引されるため、貯溜室
５７内の凝縮燃料Ｇを確実に回収することができる。

【００３４】なお、上述した実施形態では、回収管路６
７を三方継手８３により燃料戻し管路３１に接続した例
について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定さ
れるものではなく、例えば、図３に示すように、ブロッ
ク部材４７に燃料戻し管路３１を接続する管路部８５を
一体形成しても良い。この場合、連通穴６５の出口部の
上流側に突出部８７を形成することによりエゼクター効
果を増大することができる。

【００３５】また、上述した実施形態では、燃料供給管
路２７により燃料をインジェクター２５に供給した例に
ついて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定され
るものではなく、例えば、キャブレターに供給しても良
い。さらに、上述した実施形態では、貯溜室５７を蒸気
管路３７に配置した例について説明したが、本発明はか
かる実施形態に限定されるものではなく、例えば、燃料
戻し管路３１に配置しても良く、あるいは、単に独立し
て配置しても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の自動車の
燃料供給装置では、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気
が、冷却手段により冷却された後、貯溜室内に流入し、
この貯溜室内において気液分離され、貯溜室で分離され
た凝縮燃料が、回収管路により燃料タンク内に戻される
ため、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気が、蒸気管路か
らキャニスタ側に流れることを従来より大幅に低減する
ことができる。

【００３７】請求項２の自動車の燃料供給装置では、回
収管路を燃料タンク内に開口したので、貯溜室からの凝
縮燃料を燃料タンク内に容易に戻すことができる。請求
項３の自動車の燃料供給装置では、貯溜室で分離された
凝縮燃料が、回収管路により、燃料供給管路に配置され
る燃料ポンプの吸い込み側近傍に戻され、凝縮燃料がす
ぐに気化することが抑制されるため、燃料タンク内で蒸
発した燃料蒸気が、蒸気管路からキャニスタ側に流れる
ことをより大幅に低減することができる。

【００３８】請求項４の自動車の燃料供給装置では、貯
溜室内の凝縮燃料の液位が所定のレベルを越えた時に、
開閉弁が開とされ凝縮燃料が回収管路に導かれるため、
貯溜室内において気液分離を確実に行うことができる。
請求項５の自動車の燃料供給装置では、回収管路が、燃
料戻し管路に接続され、回収管路側の凝縮燃料が、燃料
戻し管路を流れる燃料のエゼクター効果により吸引され
るため、貯溜室内の凝縮燃料を確実に回収することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動車の燃料供給装置の一実施形態を
示す配管系統図である。

【図２】図１の冷却手段および貯溜室の詳細を示す断面
図である。

【図３】貯溜室を燃料戻し管路に接続する他の例を示す
断面図である。

【図４】従来の自動車の燃料供給装置を示す配管系統図
である。

【符号の説明】

１１燃料タンク２５インジェクター２７燃料供給管路３１燃料戻し管路３５キャニスタ３７蒸気管路４５冷却手段５７貯溜室６７回収管路７３フロート弁Ｆ燃料Ｇ凝縮燃料Ｎ燃料蒸気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒木伸二東京都中野区南台５丁目24番15号カルソニック株式会社内Ｆターム(参考） 3D038 CA09 CA15 CA26 CB01 CC02 CC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】揮発性の燃料が収容される燃料タンク
（１１）と、前記燃料タンク（１１）内の燃料（Ｆ）をエンジン側に
供給するための燃料供給管路（２７）と、前記エンジン側で消費されなかった燃料（Ｆ）を前記燃
料タンク（１１）内に戻すための燃料戻し管路（３１）
と、前記燃料タンク（１１）内で気化した燃料蒸気（Ｎ）を
キャニスタ（３５）に導くための蒸気管路（３７）と、
を備えた自動車の燃料供給装置において、前記燃料蒸気（Ｎ）を冷却する冷却手段（４５）と、前記冷却手段（４５）により冷却された前記燃料蒸気
（Ｎ）を一時的に貯溜する貯溜室（５７）と、前記貯溜室（５７）に貯溜された凝縮燃料（Ｇ）を前記
燃料タンク（１１）内に戻すための回収管路（６７）
と、を有することを特徴とする自動車の燃料供給装置。
【請求項２】請求項１記載の自動車の燃料供給装置に
おいて、前記回収管路（６７）は、前記燃料タンク（１１）内に
開口されていることを特徴とする自動車の燃料供給装
置。
【請求項３】請求項１記載の自動車の燃料供給装置に
おいて、前記回収管路（６７）は、前記燃料供給管路（２７）に
配置される燃料ポンプ（２９）の吸い込み側近傍に開口
されていることを特徴とする自動車の燃料供給装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
記載の自動車の燃料供給装置において、前記貯溜室（５７）には、前記貯溜室（５７）内の前記
凝縮燃料（Ｇ）の液位が所定のレベルを越えた時に開と
され前記凝縮燃料（Ｇ）を前記回収管路（６７）に導く
開閉弁（７３）が配置されていることを特徴とする自動
車の燃料供給装置。
【請求項５】請求項３または請求項４記載の自動車の
燃料供給装置において、前記回収管路（６７）は、前記燃料戻し管路（３１）に
接続されていることを特徴とする自動車の燃料供給装
置。