JP5551073B2 - 内燃機関に燃料特にｌｐｇを供給する装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に燃料特にＬＰＧを供給する装置に関する。

内燃機関からの排出ガスによって生じる汚染を低減することや、ガソリンおよびディーゼル以外の燃料を見出すことの必要性から、多くの自動車メーカーが「代替」燃料として知られている燃料を使って動力を与えるエンジンないし乗物を開発している。汚染排出ガスが少なく、世界的に容易に入手可能で、費用対効果が高いものと評価されている、最もよく知られた乗物用の代替燃料の一つは、通常プロパンとブタンの混合物からなるＬＰＧ（液化石油ガス）である。乗物への利用が大きく増えている他の代替燃料としては、ＬＮＧ（液化天然ガス）、メタノール、およびエタノールがある。

これらの燃料を乗物に使用する場合、特別なタンク／容器が必要とされる。ＬＰＧについては、ＬＰＧを加圧して液体の状態に保ち、気化することを防ぐタンク／容器を使うことが必要であり、ＬＮＧについては、ＬＮＧを加圧するだけでなく、断熱状態（燃料は、−１６３℃）に保つタンク／容器を使うことが必要であり、メタノールとエタノールについては、有毒ガスの漏れを防ぐ気密タンクを使用することが必要不可欠である。

上記のように、ＬＰＧは、ガスであるが、輸送されるためおよび乗物で使用されるために、加圧タンク（通常、シリンダまたはボトルとして知られている）内で加圧されて液体の状態で貯蔵されていなければならない。このタンク／シリンダ内のＬＰＧの圧力は、温度に依存して、０．５〜２２バールの間で変化し得る。タンクの最大動作圧力は、国際基準により、２７バールに設定されている。圧力がこの値を超えると、適切な逃がし弁装置が起動する。

乗物での使用については、これまで長年使われているＬＰＧタンクには、燃料の導入や充填の目的で使用されるとともに、安全基準を保証するために、全タンク容量の８０％の充填リミットの範囲に維持するように、タンク内のＬＰＧ液面レベルを検出する、様々な形式のバルブないしマルチバルブ（周知のように様々な機能を１つに組み合わせた弁である）が取り付けられている。

ほとんどの場合、燃料の注入や吸引の目的で使用されるこれらのバルブないしマルチバルブは、タンク／シリンダ内へ燃料を充填するための、逆止弁付き導入パイプと、乗物エンジンの停止時に自動的に遮断するソレノイド弁付きの、タンクから液体のＬＰＧを引き出すための吸入パイプと、を備える。タンク／シリンダからのＬＰＧの供給は、ＬＰＧが沸騰することによって生じるタンク／シリンダ内における圧力によって、液相中に没したマルチバルブ吸入パイプ内へＬＰＧが流れることでなされる（内部の加圧された気相が、液相のＬＰＧを吸入パイプの出口へ追い出す）。液相のＬＰＧは、気相のＬＰＧによって、「自然に」加圧され、さらに通常は、エンジンクーラントによって加熱されている減圧器／気化器に供給され、ここで液相から気相に変化し、適当な装置（電気的に制御可能な混合器あるいはソレノイド弁）を介してエンジンに供給される。

近年ようやく、高機能同期シーケンシャルマルチポイント噴射システムを備えた最新世代のエンジンを提供するために、および最新のガソリン直噴エンジンを提供することを目的として、液相のＬＰＧを噴射するシステムが開発されている。これらの新しいシステムは、気相のＬＰＧを噴射しないので、減圧器／気化器を必要としないが、タンク／シリンダ内に電動ポンプが取り付けられている。この電動ポンプは、ＬＰＧを加圧して液相にするとともに、適切なマルチバルブおよびパイプシステムを介して、エンジンに設けられたコモンレールへ圧送する。このコモンレールは、各シリンダの吸気管内へシーケンシャル同期形式でＬＰＧを供給する、液相ＬＰＧ用の特別なインジェクタを備えている。

簡単に言えば、液相ＬＰＧ噴射システムは、ガソリン噴射システムと類似しているが、環境温度あるいは噴射システムから戻る高温燃料から強く影響を受けて常に圧力が変化している、全気密タンク／シリンダ内の燃料を制御しなければならないという大きな相違および複雑性を有する。この液体燃料（すなわちＬＰＧ）は、ある条件の下では極めて揮発性となり、沸騰／蒸発する危険がある。

気相のＬＰＧではなく液相のＬＰＧを噴射できれば、エンジン性能や環境保護の観点で非常に有利である。加圧された液相の燃料は、高精度かつ高速度で噴射でき、かつ非常に低温の液化ガスが噴射されるときに急速に膨張してエンジンシリンダに良好に供給されるので、通常のガソリンシステムと比較して、エンジン効率が高まるだけでなく、大きな動力とトルクが得られ、しかもエンジンからの排出エミッションが大幅に減る。

また、液相のＬＰＧを噴射するシステムの制御では、エンジンの元のガソリン噴射システムとの電気／電子インタフェースが著しく簡単なものになる。液相のＬＰＧを噴射することは、電気／電子インタフェースを非干渉的なものにできることを意味し、基本的に元のガソリン噴射システムの制御装置を使用して、現代の乗物が備えている、エンジンコントローラ、ＡＢＳ、自動変速、ＥＳＰ、トラクションコントローラ、空調、および特に車載型診断システムなどの多くのシステムとの「電子的衝突」の危険をなくすことができる。このことは、複雑な電気／電子インタフェースの調整が必要な、気相のＬＰＧを噴射する現在のシステムと比較して、非常に有利であり、現在のシステムにおいては、通常、元のシステムに干渉してしまう接続と、乗物ごとにプログラムされる必要がある個別的なエンジンコンピュータ制御システムと、が必要とされ、常に存在する干渉の危険性が故障を招いてしまい、大きな問題にもなり得る。

簡単には、液相のＬＰＧを噴射するコモンレールシステムは、設置が非常に容易であり、複雑化している現代の乗物の電子制御システムとのインタフェースの問題を生むことなく、車載型診断システムとのすべての電子的衝突をなくし、エンジンの性能および排出を向上させ、さらには設置に必要な時間が短いので、交換コストを著しく抑える。

しかし、液相のＬＰＧを噴射することで得られる上記の明白な利点は、システムの信頼性が低いことによって、大きく相殺されてしまう。システムの信頼性が低いのは、ＬＰＧ内に存在する種々の汚染物質によって実質的に生じる電動噴射ポンプの故障率が高いことによる。周知のように、電動ＬＰＧ噴射ポンプ（ここで、燃料は、ロータや、電気モータの接点を通流し、クーラントとして機能する）にとって最も有害な汚染物質の一つは、しばしばＬＰＧ内に大量に存在する鉄の微粒子である。これらの鉄の微粒子は、ＬＰＧが生成されたとき（蒸留塔ないし天然ガス分離器）から、船、列車またはトラックによって輸送されて終点の貯蔵所やガソリンスタンドに到達するときまでに接触する様々なタンク、パイプおよび容器のすべてからの酸化物ダストおよび他の鉄／スチール破片微粒子からなり、その多くが１０ミクロンより小さい。鉄の微粒子は、電動ポンプの接触部に大きな損傷を与え、短絡を生じさせる原因となり、さらには、インジェクタを詰まらせる原因にもなり得る。

米国特許第６７４３３６５号明細書

加圧タンク／シリンダ内に配置されている電動ＬＰＧポンプを交換する必要があることは、重大な問題である。その理由は、乗物からタンク／シリンダを取り外してこのタンク／シリンダ内を空にし（極めて複雑な作業）、マルチバルブを取り外してからポンプを取り出し（通常、難しい作業）、ポンプケーシングアセンブリを分解して、欠点部品を交換すること（ほとんどの場合、フィルタの交換も含む）を必要とするからである。全体の作業は、入手が困難で非常に高価な設備を使って熟練者が長時間かけて行う必要があるので、間違いなくコストが高いものとなる。そのうえ、加圧された高可燃性燃料の移送などの、危険な関連作業が含まれている。

従って、本発明は、添付の請求項１に記載の通りであって、燃料を供給する装置、特には内燃機関にＬＰＧの形態の燃料（この方法は、ＬＮＧおよび他の燃料にも適するが）を供給する装置を提供する。この装置は、タンクからエンジンへ燃料を送る輸送エレメント（燃料ポンプを含むエレメント）を備え、この輸送エレメントは、バルブ（この場合、詳しくは、マルチバルブ）本体内にしかし燃料タンクの外側に取り付けられる。また、輸送エレメントがマルチバルブ内に置かれるまでは燃料が輸送されないようにするとともに、輸送エレメントがマルチバルブから離脱しているときは流出する燃料の流れを遮断する方法を含む。

本発明が提示する方法によって、タンクを空にする必要なく、メンテナンスや修理のための燃料輸送エレメントの取外しを全体的に安全に行うことができ、これによって、作業が著しく容易になるとともに多くの時間が節約される。

好ましくは、本発明のＬＰＧ供給システムは、充填ポイントとタンクとの間に配置された燃料濾過エレメントと、燃料輸送エレメントなどのエレメントと、を備える単一のデバイスに組み込まれ、これらのエレメントが、マルチバルブ本体の内側かつタンクの外側に配置されることによって、タンク内のフィルタの、清掃、メンテナンスおよび交換のために、タンクを空にすることなく、全体の取り外しが安全に行われ、これによって、作業が著しく容易になるとともに、多くの時間が節約されることを特徴とする。

他の有利な態様によると、加圧された燃料（特にはＬＰＧ）のタンク用のマルチバルブ（多目的燃料導入・吸入弁）に組み込まれた内燃機関燃料供給システムが、別個の分離可能なケーシング内にフィードポンプおよび濾過エレメントを備えていることによって、タンクを減圧して空にすることなくメンテナンスや交換を行うことができる。この装置は、ＩＭＭＩＳＳ（気密タンク噴射システム用一体型多目的マルチバルブ）と呼ばれる。

本発明の供給システムの主な性能の特徴は、本発明の供給システムがマルチバルブに組み込まれ、これによって、加圧された、および／または揮発性の、および／または危険な液体を含む、乗物用のＬＰＧタンクなどの容器（タンク）を空にするという長時間を要する複雑な作業を必要とせずに、マルチバルブの外側かつタンクの外側に設置されている電気燃料ポンプを、メンテナンスや交換の目的で取り外すことができる。

本供給装置の燃料システムのさらなる利点は、同じくマルチバルブの内側かつタンクの外側に、鉄の微粒子材料を全体的に除去することができる特別の濾過システムを組み込んでいることであり、これによって、鉄の微粒子が燃料ポンプおよびインジェクタを破損させる問題や詰まらせてしまう問題を回避する。この濾過システムもまた、メンテナンスの際に、タンクを空にする必要なく容易に取り外せるものであり、２種類のフィルタが嵌め込まれている。一つは、機械的分離を行う従来のフィルタであり、もう一つは、ＬＰＧ内に非常に多く存在する鉄の微粒子材料による汚染の痕跡をすべて除くことができる超強力永久磁石が嵌め込まれた高効率の磁気的分離器である。

燃料ポンプに極めて有害な鉄の微粒子を全体的に除去することによって、ブラシ付き電動ポンプの信頼性が著しく向上するが、さらに重要なことは、新世代のブラシレスポンプの使用を可能にすることである。ブラシレスポンプは、磁界に敏感な汚染物質が存在する場合に、使用が困難となり得る。ブラシレスポンプを使用することができれば、供給燃料の圧力および流量を制御して急速な変化をさせることができる、単純かつ経済的な手段が得られるので、エンジン噴射システムにとって大きなブレークスルーとなる。上記の性能は、タンク内で急速な圧力変化を受けて非常に高圧にもなるＬＰＧのような燃料が使用される場合、基本的に必要な性能である。ブラシレスポンプの他の重要な特徴としては、ＬＰＧ内にしばしば存在するナトリウムなどの高腐食性の流体が存在する場合にも、問題なく機能することである。

特には（本発明の供給装置の範囲を限定するものではないが）、本発明の内燃機関噴射装置は、加圧タンクおよび／または気密タンクを用いる、液体燃料および／または毒性燃料用のマルチバルブに組み込まれ、該マルチバルブの内側かつタンクの外側に燃料ポンプおよびフィルタを備えることによって、タンクから該マルチバルブを取り外す必要なく、従ってタンクを空にするという複雑で危険な作業を行う必要なく、メンテナンスや交換の目的で、これらの燃料ポンプおよびフィルタを取り外すことができる。

簡単には、以下の詳細な説明は、本発明の噴射装置をＬＰＧタンクに適用した場合で説明するが、本発明の性能の特徴は、ＬＮＧ用の低温タンクや、メタノール、エタノールまたは他の毒性の液体燃料を貯蔵する気密タンクにも同様に適用することができる。

バイフューエルエンジン（液相ＬＰＧとガソリンのいずれかによって動力が与えられる）として知られる型式の内燃機関に燃料を供給するシステムを、本発明の好ましい実施例を用いて示す図（この方法は、ガソリン供給装置を除いて、ＬＰＧのみを供給する内燃機関つまりモノフューエル内燃機関にも使用することができる）。 本発明の装置の好ましい実施例を示す断面拡大図であり、ＬＰＧタンクに取り付けられたマルチバルブ本体が、燃料輸送エレメントのケーシングおよび濾過エレメントのケーシングを収容している。 内燃機関に燃料を供給する本発明の装置の好ましい実施例を示す断面図であり、ＬＰＧタンクに取り付けられたマルチバルブの内側のハウジング内に、燃料輸送エレメントのケーシングと濾過エレメントのケーシングが固定されている。 本発明の装置の好ましい実施例における燃料輸送エレメントがマルチバルブの内側のハウジング内に固定されているときの断面図。 本発明の装置の好ましい実施例における濾過エレメントがマルチバルブの内側のハウジング内に固定されているときの断面図。 本発明の装置の好ましい実施例におけるアセンブリの概略図であり、マルチバルブ内のハウジングから取り出されているときの燃料輸送エレメントのケーシング、濾過エレメントのケーシング、および燃料タンクの出口遮断弁が閉じているときを詳細に示す図。 本発明の装置の好ましい実施例におけるアセンブリの断面図であり、燃料輸送エレメントおよび／または濾過エレメントが取り外された後に挿入される燃料タンク安全装置を示す図。 本発明の装置の好ましい実施例におけるアセンブリの概略図であり、燃料輸送エレメントおよび濾過エレメントの代わりにハウジング内に位置する燃料タンク安全装置を示す図。

図１は、内燃機関に用いる典型的なバイフューエルシステム（この場合、ガソリンと液相のＬＰＧ）を示す図であり、燃焼室、ピストン、バルブおよびスパークプラグとともにエンジンのシリンダブロック４４を概略的に示している。

液相のＬＰＧを供給するシステムは、タンク１と、輸送エレメントおよび輸送パイプ１９用のハウジング１４を有するマルチバルブ２と、を備えている。ＬＰＧが、この輸送エレメントおよび輸送パイプ１９を通って、複数のインジェクタ３３（電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４３に適切に接続されている）を有するコモンレール３２へ圧送され、この複数のインジェクタ３３は、燃焼室４４内へ延びている吸気管内へ燃料を供給する。コモンレール３２に送られた過剰なＬＰＧは、リターンパイプ３４を通ってＬＰＧタンク１へ戻るように再循環され、（タンクへ向かう）一方通行の通常の逆止弁を介して、タンク１内へ戻される。

図に示すように、このエンジンは、また、同様に燃焼室４４へ延びている吸気管内に位置するインジェクタ４５を介して供給されるガソリンによって動力が与えられる。このインジェクタ４５には、タンク４８内でガソリン中に没しているポンプ４７に接続されたガソリンパイプ４６を通してガソリンが供給される。

ＥＣＵ４３は、複数のデバイス（センサ）が検出したデータを、自動車メーカーが提供した制御・診断ソフトウェアに従って処理し、液相のＬＰＧあるいはガソリンのいずれかの燃料の量を決め、これを燃焼室４４内へ噴射させる。燃料の選択は、ＥＣＵ４３がインジェクタ４５あるいはＬＰＧインジェクタ３３を起動させるための特定のスイッチ３５を使って行われる。

ＥＣＵ４３は、また、バー２０に設けられた燃料レベルセンサから受けた信号を処理し、これを使ってタンク１が８０％まで一杯になったときに充填を停止し、さらにバイフューエルシステムの場合、ＬＰＧが最低液面レベルに達したときにガソリン噴射に自動的に切換える。

符号１０は、充填コネクタからタンク１へ延びているＬＰＧ充填パイプを示す。

図２に示す本発明の好ましい実施例においては、ＬＰＧタンク１にマルチバルブが取り付けられている。このマルチバルブは、ＬＰＧタンク自体に溶接されてこれとの一体化部分を形成している適切なフランジ１ａを介して、ＬＰＧタンク１に固定されており、輸送エレメント１１および濾過エレメント４の両方が、このフランジに着脱可能に接続する。

図２に示すように、このマルチバルブの新しい特徴は、このマルチバルブが２つの円筒形ハウジング７，１４を備え、これらのハウジング７，１４が、２つのシリンジ型の濾過エレメント４および輸送エレメント１１を収容することである。

輸送エレメント１１および濾過エレメント４に関してマルチバルブ２の実施例を以下に説明するが、この説明は、本発明を実施し得る多くの技術的方法のうちの１つであり、これ以外の技術的方法を用いて本発明を実施することもできる。

図２に示すように、マルチバルブ２本体に、濾過エレメント４用の円筒形ハウジング７と、輸送エレメント１１用の円筒形ハウジング１４と、の両方が固定されている。これらの円筒形ハウジング７，１４は共に、各々に取り付けられたシールフランジ８，１５を有し、これらのシールフランジ８，１５の内側には、濾過エレメント４あるいは輸送エレメント１１とのインタフェース手段が形成されている。以下にさらに詳しく説明するように、このインタフェース手段と、シールフランジ８，１５の機能および円筒形ハウジング７，１４の機能と、を一緒に用いることにより、タンク１内の液体を外部環境から隔離して貯蔵することができる。

濾過エレメント４は、フランジ６によって底部が閉塞された円筒形容器からなり、この円筒形容器の下部においては、ハウジング７とのインタフェースを行い、これの上部は、マルチバルブ２本体に挿入されてシールヘッド５で固定されるように構成され、さらには、充填パイプ１０との接続部を有している。

図５に詳しく示すように、濾過エレメントのシールヘッド５は、マルチバルブ２の内側に形成された保持ハウジング３ａ内に着座した状態では、Ｏ−リング３１と協働して、マルチバルブ本体自体との気密シールを提供する。シールヘッド５は、マルチバルブ２本体に対して、保持ハウジング３ａ内に部分的に形成されたねじ山の手段によって、あるいは同じ安全レベルを与え得るロックリングなどの手段によって、固定することができる。

また、輸送エレメント１１は、フランジ１３によって底部が閉塞された円筒形容器からなり、この円筒形容器の下部においては、輸送エレメントハウジング１４とのインタフェースを行い、これの上部は、上側シールヘッド１２でマルチバルブ２本体に固定されるように構成され、さらには、ＬＰＧの輸送を遮断するソレノイド弁１７と、ＬＰＧの輸送を遮断する手動弁１８と、ＬＰＧ輸送パイプ１９との接続部と、を備えている。

図４にさらに詳しく示すように、輸送エレメントのシールヘッド１２は、マルチバルブ２の内側に形成された保持ハウジング３ｂ内に着座した状態では、Ｏ−リングと協働して、マルチバルブ本体自体との気密シールを与える。シールヘッド１２は、マルチバルブ２本体に対して、保持ハウジング３ｂ内に部分的に形成されたねじ山の手段によって、あるいは同じ安全レベルを与え得るロックリングなどの手段によって、固定することができる。

図３は、対応するハウジング７内に着座して固定されている濾過エレメント４と、対応するハウジング１４内に着座して固定されている輸送エレメント１１と、を備えるマルチバルブを示す。濾過エレメント４は、ＬＰＧ充填パイプ１０と接続しており、輸送エレメント１１は、コモンレール３２に供給するＬＰＧ輸送パイプ１９と接続している。

特に有利な態様においては、図４および図６を参照して以下に詳しく説明するように、輸送エレメント１１がハウジング１４内に位置しているときにタンク１から輸送エレメント１１へ燃料が流れることを可能にするとともに、輸送エレメント１１がハウジング１４から離脱しているときに燃料の流れを遮断するように設計された手段を備えている。

特に有利な態様においては、図５および図６を参照して以下に詳しく説明するように、濾過エレメント４がハウジング７内に位置して燃料が補給されているときに充填パイプ１０から濾過エレメント４を介してタンク１内へ燃料が流れることを可能にするとともに、濾過エレメント４がハウジング７から離脱しているときにタンクから外部へ流れる燃料の流れを遮断するように設計された手段を備えている。

図３は、本発明の装置の他の特徴も示しており、吸入パイプ１６によって、輸送エレメント１１とタンク１とが接続され、この吸入パイプの長さは、タンクからできるだけ多くの燃料を引き出すことができるように長くする必要がある。この吸入パイプで燃料を引き出せなくなるほどタンク内の液面レベルが低下する前に、低い燃料液面レベルを常に示すことができるように、赤外線式の最低液面レベルセンサ２０ｂは、この吸入パイプの入口位置よりも高い位置となるように、吸入パイプ１６の入口に対して適切に配置されていなければならない。このように、吸入パイプ１６の長さおよびレベルセンサ２０ｂの位置は、輸送エレメント１１内のポンプ２７の乾燥状態での運転、ひいては、燃料のない状態で作動することによって生じ得る故障や早期の破損を回避することに関連する。

図３は、さらに、本装置の好ましい実施例における他の有利な面を示す。これは、燃料の補給中に燃料の輸送を遮断する８０％フルレベルセンサ２１とソレノイド弁９によって実施される。ＬＰＧタンクが８０％フルレベルよりも少ないことをレベルセンサ２１が示しているときにのみ、ＥＣＵ４３がソレノイド弁９を開いている。燃料の補給中に、ＬＰＧがセンサ２１の液面レベルに達してタンク１が容量の８０％まで一杯になったことを示すと、ＥＣＵ４３がソレノイド弁９を遮断し、タンク内へＬＰＧがさらに注入されないようにする。

図４は、ポンプ２７が、輸送エレメント１１内にどのように配置され、ヘッド１２とどのように接続されるかを詳しく示すものであり、燃料出口パイプ２９は、ヘッド１２の内側に形成されたハウジング内へ挿入され、さらに、マルチバルブ本体２の一部を形成している円筒形ハウジング１４内に固定された輸送エレメント１１内へ挿入されている。

特に有利な態様においては、タンク１から流出してポンプ２７内へ流入する燃料についての濾過部材２８は、ポンプ２７の上流において輸送エレメント１１内に配置されている。

有利には、タンク１から流出する燃料についての濾過部材２８は、燃料ポンプ２７の上流かつ逆止弁２６の下流に配置されている。

有利には、この濾過部材２８は、特に鉄の微粒子などの強磁性体捕集エレメントの形式である。

有利には、この濾過部材２８は、高効率の永久磁石が設けられた磁気的捕集エレメントの形式である。

この目的に対して、例えば、特許文献１が開示している濾過システムのような、種々の磁気的分離器２８を使用することができる。簡潔のために、フィルタ２８は、詳細には記していない。

なお、バルブスプリングの力の大きさを上回ったとき、逆止弁２６のシャッタが開き、タンク１からポンプ２７へ燃料が流れることが可能になることに留意されたい。これは、コネクタ嵌合部内へ挿入され、輸送エレメント１１のシールフランジ１３の一部を形成するプッシュ式オープンエレメント２５によって、シャッタ２６が直接的に動かされることによる。直接的にねじ込むか或いはロックリングの締め付けにより、輸送エレメント１１の上部シールヘッド１２をマルチバルブ２の保持ハウジング３ｂ内へ締結させることによって、対応するハウジング１４に輸送エレメント１１が固定されているときにのみ、逆止弁２６のシャッタが開かれている。

対応するハウジング１４内に輸送エレメント１１が固定されると、タンク１に蓄えられているＬＰＧは、吸入パイプ１６内へ自由に流れ込むことができ、ここから、シャッタ２５が開いている逆止弁２６へ流れ、さらに磁気的フィルタ分離器２８を通ってポンプ２７に到達し、このポンプ２７において加圧され、パイプ２９を通り、ＬＰＧ輸送パイプ１９へ圧送され、さらに、ＬＰＧインジェクタレール３２へ圧送される（この流れは、ＥＣＵ４３がソレノイド弁１７を開かせているときに可能となる）。この方法によると、本システムの本質的な安全性は、乗物のダイナミックセンサ（慣性スイッチを含む）のすべてに接続しているＥＣＵ４３の作動に依存して保証されている。ＥＣＵ４３は、事故の発生時に、インジェクタ、燃料ポンプ２７およびＬＰＧ輸送遮断弁１７（通常は閉じている）へ燃料が供給されないようにし、従って、輸送パイプ１９へＬＰＧが供給されないようにする。他の***品としての手動弁１８は、ＥＣＵ４３を無効にしつつ、タンク１から輸送パイプ１９ないしインジェクタレール３２へ供給される燃料を手動で遮断するために使用することができ、これによって、輸送パイプ１９，３４のメンテナンスを行うことができる。

図５は、濾過デバイス２２，２３が円筒形の濾過エレメント４内にどのように配置され、この円筒形の濾過エレメント４が、マルチバルブ２本体の一部を形成している円筒形ハウジング７内にどのように固定されているかを詳しく示している。この図に示す通り、特に有利な逆止弁２４は常閉型のシャッタを備えており、このシャッタは、逆止弁自体のスプリングのみでなく、タンク１内の圧力によって閉められることに留意されたい。逆止弁の下流に位置するソレノイド弁９も通常は閉じているが、８０％フルレベルセンサ２１がＥＣＵ４３に信号を与え、このＥＣＵ４３が、タンク内へ燃料が充填されることを許可すると、充填パイプ１０からタンク１内へ独占的に燃料が流れることが可能になる。ＥＣＵ４３は、レベルセンサ２１から許可信号を受けると、ソレノイド弁９を開かせ、その結果、図５に示すように、充填ポンプ１０からの高圧によって逆止弁２４のシャッタが開き、タンク１内へＬＰＧが流れることが可能となる。燃料は８０％フルレベルに達するまでタンク内へ注入され続け、８０％に達したことをセンサ２１が検出すると、このセンサ２１は、ＥＣＵ４３へ信号を送り、このＥＣＵ４３は、ソレノイド弁９を閉じ、タンク１内へ燃料が注入され続けることを止める。マルチバルブ２本体から濾過エレメント４を取り出す必要があるとき、充填弁、および濾過エレメント４のヘッド５を介して充填パイプ１０および濾過エレメント４内に存在する少量のＬＰＧが放出されるが、逆止弁２４のシャッタはスプリングのみでなく、タンク１内の圧力で閉じ、この逆止弁２４のシャッタによってタンクが封止されるので、タンクからＬＰＧを漏らすことの危険なく、濾過エレメント４のヘッド５を、マルチバルブ２本体から簡単に取り外すことができる。

本発明の特徴は、タンク１内へ注入される燃料についての二重濾過システムを備えていることである。充填パイプ１０を流れる燃料が通過する第１のフィルタシステムは、６〜３ミクロンまでの固体粒子の通過を防ぐガラス繊維濾過エレメントを有するカートリッジ２２からなる、周知な形式のメカニカルフィルタである。流入する燃料を濾過する手段は、さらに、第１のメカニカルカートリッジフィルタ２２の下流に、第２の濾過部材２３を有利に備え、タンク１内へ注入される燃料についてのこの第２の濾過部材２３は、１ミクロンよりも小さい金属粒子を分離するように設計された磁気的捕集手段の形式である。これは、図４を参照して説明した濾過手段の一部を形成しているものとほぼ同じ型式のものであるので、ここで再び詳しく説明しない。

図６は、輸送エレメント１１のケーシングおよび濾過エレメント４のケーシングが、対応するハウジング１４，７から、素早く、簡単に、かつ安全に取り外せる形式のものであることを示す。ＬＰＧ輸送パイプ１９とＬＰＧ充填パイプ１０とを取り外すと、（ネジあるいはロックリングのいずれかの締結システムによって所定の位置に保持されている）輸送エレメント１１および濾過エレメント４は、取り出せる状態となり、種々のメンテナンスあるいは修理のために、燃料タンク１からこれらのデバイスの両方を容易に取り出すことができる。

この状態では、逆止弁２６，２４は閉じていて、タンク１内の燃料は密閉されている。

輸送エレメント１１がハウジング１４から取り出されるとき、逆止弁２６のシャッタは、輸送エレメント１１の一部を形成しているプッシュ式オープンエレメント２５との係合が外れると、逆止弁２６自体のスプリングの圧力と、タンク内の圧力とによって、閉位置に保たれる。すなわち、逆止弁２６のシャッタは、逆止弁２６自体のスプリングの圧力と、タンク内の圧力とによって、通常、閉位置に保たれている。

実際には、輸送エレメント１１について必要な仕事は、ヘッド１２と輸送パイプ１９とを分離し、ハウジング１４から輸送エレメント１１を取り出すだけである。

他方で、濾過エレメント４について必要な仕事は、ヘッド５とＬＰＧ充填パイプ１０とを分離し、ハウジング７から濾過エレメント４を取り出すだけである。

有利には、輸送エレメントの保持ハウジング３ｂは、ハウジング１４から輸送エレメント１１を取り外すときに逆止弁２６からのハウジング１４内のＬＰＧを放出させるための圧力逃がし孔３０を有する。この逃がし孔３０は、輸送エレメント１１の取り外しが安全に行われるように、システムから少しずつ安全にＬＰＧが解放されるように設計されている。

圧力逃がし孔３０は、輸送エレメント１１のヘッド１２が保持ハウジング３ｂから離脱するとき、ねじ切り加工部あるいはロックリングによる締結システムから完全に離れる前に機能し、ヘッド１２内の保持ハウジング３ｂ内にＯＲシール３１が残っている間、ＬＰＧの圧力をゆっくりと安全に解放させることができる。

図７には、装置のメンテナンスのために濾過エレメント４ないし輸送エレメント１１あるいは双方が取り外されたときの２つの燃料タンク安全装置３６，３７を示しており、弁シャッタの接触面に不純物あるいは破片が挟まっていてタンク１から燃料が漏れるような場合に、タンク１から逆止弁２４，２６を通ってガスが漏れることを防ぐ。

図８から推察されるように、安全装置３６，３７は、濾過エレメント４あるいは輸送エレメント１１の代わりに素早く配置され、このとき、ヘッド３９は、マルチバルブ２本体内の保持ハウジング３ａ，３ｂ（図７参照）内に位置している。また、閉鎖手段に適合するシールエレメントすなわちシール３８が配置され、このシール３８は、一方では、逆止弁２４のシャッタと連通するパイプを封止しており、他方では、逆止弁２６のシャッタと連通するパイプを封止している。これらの安全装置３６，３７は、手動逃がし弁４０を備え、この手動逃がし弁４０は、マルチバルブ２本体から取り外す前に開けられて、ハウジング内に残存する種々のガスを放出させることが必要である（残存ガスは、少量であっても、逃がし孔４２および出口４１を介して放出させることができる）。

これらの安全装置３６，３７は、装置のメンテナンスや修理の間に使われる必要がある。

上述した本発明は、工業的な用途に応じて、本発明の趣旨の範囲から逸脱することなく、さまざまな変形および構成がなされる。さらに、本発明の詳細のすべては、技術的に等価なエレメントで置き換えることができる。

Claims (8)

1. 燃料を貯蔵するタンク（１）を有し、
   内燃機関（４４）にＬＰＧまたはＬＮＧの形態の燃料を供給する装置であって、
   タンク（１）に設けられた濾過エレメントハウジング（７）および輸送エレメントハウジング（１４）と、
   輸送エレメントハウジング（１４）内に取付・取り外し可能に装着され、タンク（１）からエンジンへ燃料を送る輸送エレメント（１１）と、
   濾過エレメントハウジング（７）内に取付・取り外し可能に装着され、外部からタンク（１）内へ充填される燃料が通過する濾過エレメント（４）と、
   輸送エレメントハウジング（１４）の底部に設けられ、上記輸送エレメント（１１）が取り外されたときに、タンク（１）から輸送エレメントハウジング（１４）内へ向かう燃料通路を閉塞するとともに、上記輸送エレメント（１１）が取り付けられたときに該輸送エレメント（１１）に押圧されて開く輸送エレメントハウジング逆止弁（２６）と、
   濾過エレメントハウジング（７）の底部に設けられ、タンク（１）内から濾過エレメントハウジング（７）内への燃料の流れを阻止する濾過エレメントハウジング逆止弁（２４）と、
   を備えており、
   上記濾過エレメント（４）は、メカニカルフィルタ手段（２２）と、磁気的フィルタ手段（２３）と、を含み、
   上記輸送エレメント（１１）は、ポンプ（２７）と、このポンプ（２７）の上流側に配置された磁気的フィルタ手段（２８）と、を含むことを特徴とする装置。
2. 輸送エレメント（１１）へ向かう燃料通路を開閉する手段（２５）を備え、
   この輸送エレメント（１１）へ向かう燃料通路を開閉する手段（２５）は、輸送エレメントハウジング逆止弁（２６）に直接的に作用することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ポンプ（２７）へ向かう燃料通路を開く上記の手段（２５）が、輸送エレメント（１１）のケーシング（１１）の一端部で画定されており、
   ケーシング（１１）は、シールフランジ（１３）に設けられた端部延長スリーブを有し、該端部延長スリーブが上記の手段（２５）を画定し、
   別の締結エレメントと協働してケーシング（１１）を取り付ける手段（３ｂ）がマルチバルブ（２）の本体に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 輸送エレメントハウジング（１４）は、輸送エレメントが取り外されるときに、輸送エレメントハウジング（１４）内に加圧状態で存在し得る燃料を放出する通路（３０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 濾過エレメント（４）および／または輸送エレメント（１１）がそれぞれ対応する濾過エレメントハウジング（７）および／または輸送エレメントハウジング（１４）から取り外されているときにタンク（１）を安全に保つ安全手段（３６，３７）を備えており、
   各安全手段（３６，３７）は、タンクから流出する燃料の通路を遮断する手段（３８，３８）を備え、
   安全手段（３６，３７）は、該安全手段（３６，３７）をマルチバルブ（２）本体に取り付け可能にするヘッド（３９）を有し、
   安全手段（３６，３７）のヘッド（３９）をマルチバルブ（２）本体に取り付けるための支持手段（３ａ，３ｂ）を備え、
   濾過エレメントハウジング（７）および輸送エレメントハウジング（１４）内に加圧状態のガスが存在するかをチェックし、濾過エレメントハウジング（７）および輸送エレメントハウジング（１４）内へ漏出した加圧状態の燃料を放出させることができるように、安全手段（３６，３７）のヘッド（３９）には手動弁（４０）が設けられており、
   安全手段（３６，３７）のヘッド（３９）には、この手動弁（４０）が開いているときに、逃がし出口（４１）からガスを徐々に放出させるための逃がし通路（４２）が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 輸送エレメント（１１）が、輸送エレメントハウジング（１４）にねじで止まっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 濾過エレメント（４）が、濾過エレメントハウジング（７）にねじで止まっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 輸送エレメントハウジング（１４）は、輸送エレメントが取り外されるときに、輸送エレメントハウジング（１４）内に加圧状態で存在し得る燃料を放出する通路（３０）を備え、
   上記ねじが外れる前に、上記通路（３０）が開くことを特徴とする請求項６記載の装置。

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