JP2005030371A

JP2005030371A - 燃料タンクの放熱装置

Info

Publication number: JP2005030371A
Application number: JP2003290895A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Hayakawa; 正春早川
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】エンジンからの戻り燃料を放熱器で常温近くまで冷却した後、燃料タンクの残存燃料に含ませることにより、燃料タンク内の燃料温度の上昇および燃料蒸気の発生を抑制することを目的とする。
【解決手段】燃料を収容する燃料タンクと、エンジンからの戻り燃料を燃料タンクへ戻す戻し管と、燃料タンクの上部に戻し管からの戻り燃料を冷却する放熱器を備えることにより、燃料タンク内の燃料温度の上昇を少なく、燃料蒸気の発生も少なくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクの放熱に関し、燃料の放熱を行う燃料タンクの放熱装置に関する。

従来、自動車等の車両に装備される燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスを低減するために燃料の放熱ができる燃料タンクが知られている。下記に記載する特許文献１に示される。図５（特許文献１の図１）に示すように、燃料タンク本体１０は、燃料を収容する内側タンク殻２６と、この内側タンク殻２６の外側に配置された外側タンク殻２８と、によって二層タンク構造となっており、隣接する内側タンク殻２６と外側タンク殻２８との間にはタンク殻間空間３０が形成されている。外側タンク殻２８の内面には、全面に渡って断熱材７０が配設されている。この断熱材７０によって燃料タンク本体１０の外部の熱が、タンク殻間空間３０に伝わりにくくなっている。図６（特許文献１の図２）に示すように、内側タンク殻２６の外面には、所定の位置に放熱部材７２が設けられている。放熱部材７２は、内側タンク殻２６と一体で成形され、内側タンク殻２６の外面から垂直に立設された複数の放熱フィン７４が互いに所定間隔をあけて配置される。この放熱部材７２によって、内側タンク殻２６内の熱がタンク殻間空間３０に放出される技術が提案されている。

特開２０００−１３０２７１（第３頁、図１、図２）

従来では、燃料タンク本体１０内では、ポンプユニット６６等の作動によって熱が発生し、燃料の温度が上昇しようとすることがある。また、いわゆるリターン燃料は、燃料タンク本体１０内の燃料よりも高温である場合が多いため、このリターン燃料の流入によっても、燃料タンク本体１０内の燃料の温度が上昇しようとすることがある。いずれの場合であっても、燃料タンク本体１０内の燃料の熱がタンク殻空間３０に放出されるので、燃料タンク本体１０内の燃料の温度上昇が防止され、ベーパの発生か抑えられるようになっている。とくに、内側タンク殻２６には、放熱部材７２が設けられおり、燃料タンク本体１０内の燃料の熱が効率的にタンク殻間空間３０に放出されるようになっている。

解決しようとする問題は、燃料の温度を内側タンク殻２６を介して放熱部材７２から放熱するだけでは、エンジンが高温時には、エンジンから受ける高温のリターン燃料が燃料タンクに戻ってくるため、内側タンク殻２６および放熱部材７２からの放熱だけでは不十分である。その結果、燃料蒸気（ベーパ）の発生を十分に抑制することは困難となる問題がある。本発明は、エンジンからの戻り燃料の温度を放熱器で常温近くまで冷却した後、燃料タンクの残存燃料に含ませることにより、燃料タンク内の燃料温度の上昇および燃料蒸気の発生を抑制することを目的とする。

第１の発明は、燃料を収容する燃料タンクと、エンジンからの戻り燃料を燃料タンクヘ戻す戻し管と、前記燃料タンクの上部に前記戻し管からの戻り燃料の潜熱を放熱する放熱器を備えた燃料タンクの放熱装置において、前記放熱器が戻り燃料の潜熱を吸熱する吸熱体を備えたことを特徴とする。

第２の発明は、請求項１に記載の燃料タンクの放熱装置において、前記吸熱器が前記燃料タンクの外側上面に配設されたことを特徴とする

第３の発明は、請求項１に記載の燃料タンクの放熱装置において、前記放熱器が前記燃料タンクの内側上面に配設されたことを特徴とする。

第４の発明は、請求項１乃至３に記載の燃料タンクの放熱装置において、前記吸熱体が多孔の板であることを特徴とする。

上記第１から第４の発明の効果として、吸熱体にたまった燃料は多孔の板を通してゆっくりと滴下する。このようにして吸熱体を通過した燃料は燃料タンクの燃料室に戻される。吸熱体を通過する間に燃料の潜熱は容器に伝熱されて大気へ放熱し、燃料タンク内の燃料温度はかなり低下される。燃料タンク内の燃料は温度上昇が少なく、燃料蒸気の発生も少なくなる。

本発明の実施例１について、図１を用いて詳細に説明する。車両の車体の下部には燃料タンク１が固定される。燃料タンクｌは、上部タンク殻２と下部タンク殻３とが接合されて機密に形成される。形成材料は、合成樹脂または金属である。燃料タンク１には給油口４が設けられ、ガソリン燃料が供給できるようになっている。電動の燃料ポンプ５が燃料タンク１の底面に取付けられる。燃料ポンプ５の出口には、管路６が接続され、その他端６ａには内燃機関（以下、エンジンという）７に設けられたフューエルレール８の一端が接続される。フューエルレール８の他端には、プレッシャレギュレータ８ａが接続され、プレッシャレギュレータ８ａにより燃料ポンプ５から圧送された燃料が所定の一定圧力に制御される。プレシャレギュレータ８ａの他端は戻し管１０に接続される。フューエルレール８には複数個の燃料噴射弁９が取付けられ、エンジン７の燃料要求量に応じて電子制御装置により燃料噴射弁９を制御してエンジン７に燃料が供給される。戻し管１０の他端は燃料タンク１の上面に設けられた放熱器１１に接続される。

放熱器１１は、以下のように構成される。放熱器１１は、燃料タンク１の上面に断熱材１２を介して設置される。断熱材１２は放熱器１１からの熱が燃料タンク１に伝熱しないようになっている。放熱器１１は、箱型の容器１３からなり内部に吸熱体１４が設けられる。吸熱体１４は、板状の網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを垂直方向に隙間をあけて３層設ける。吸熱体１４の周縁１５は、容器１３の内壁に接合して固定される。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃ間は、燃料の重みで撓まないように伝熱性の材料からなるリブ１６が複数箇所に設けられる。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃと容器１３の上壁間には伝熱板１７が複数箇所に垂直に設けられ、網１４ａ、１４ｂ、１４ｃが撓まないように接合し支持される。伝熱板１７は燃料が左右方向に行き来できるように孔１８が複数箇所に設けられる。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを貫通してオーバーフローパイプ１９が設けられ、網１４ａおよび１４ｃより少し突出している。容器１３の上面には放熱用のフィン２０が複数設けられる。容器１３の下端には戻り管２１が設けられ、燃料タンク１の燃料室１ａの上部に連通している。

つぎに作用について説明する。燃料タンク１には車両が走行するために必要な燃料が充填される。この燃料は燃料ポンプ５により管路６を経由してフューエルレール８に圧送されプレッシャレギュレータ８ａにより調圧される。圧送された燃料は必要量がエンジン７により消費され、余った燃料が戻し管１０を経由して放熱器１１へ戻される。車両が走行中は、エンジン７は高温になっており、戻り燃料はエンジン７から熱を受け燃料温度が上昇する。この燃料は戻し管１０の開口１０ａから放出され網１４ａ上を覆う。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃの網目の大きさは戻り燃料量と燃料が落ちる量との兼ね合いで決定される。即ち、最大リターン燃料が蓄積されない程度の網目の大きさに設定される。もし、リターン燃料が多すぎる場合があるときには、オーバーフローパイプ１９より溢れ出し、網１４ａ上に必要量以上たまらないようになっている。

網１４ａ上にたまった燃料は網目を通してゆっくりと滴下する。滴下した燃料はさらに次の網１４ｂの網目をゆっくりと滴下する。このようにして網１４ｃを通過した燃料は戻り管２１を経由して燃料タンク１の燃料室１ａに戻される。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを通過する間に燃料の潜熱は網１４ａ、１４ｂ、１４ｃに伝えられ、さらに、網１４ａ、１４ｂ、１４ｃから容器１３に伝熱される。そして、フィン２０より大気へ放熱し燃料タンク１内に落ちる燃料温度は室温近くまで低下された状態で燃料タンク１の燃料室１ａに落ちるため、燃料室１ａに残存する燃料は温度上昇が少なく、燃料蒸気の発生が少なくなる。

つぎに、実施例２について、図２を用いて説明する。実施例１とは一部異なるので、異なる部分について説明する。燃料タンク１の上部タンク殻２に取付穴２３があけられる。ここに、図１で示した放熱器１１の容器１３の底板をなくした状態の放熱器１１ａを容器１３ａの上端が少し出る程度に放熱器１１ａが取付孔２３に固定される。放熱器１１ａは底板のない点以外は容器１３と同一である。

つぎに作用について説明する。戻し燃料が戻し管１０の開口１０ａより放出されると、網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを経由してゆっくりと下方の網を伝って移動し、網１４ｃの全面より燃料タンク１の燃料室１ａに落下する。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを通過する間に燃料の潜熱は網１４ａ、１４ｂ、１４ｃに伝えられ、網１４ａ、１４ｂ、１４ｃからリブ１６および伝熱板１７を容器１３に伝熱される。そして、燃料室１ａに残存する燃料は温度上昇が少なく、燃料蒸気の発生も少ない。

つぎに実施例３について、図３を用いて説明する。放熱器１１ｂを燃料タンク１の上部タンク殻２の内側に設けたものである。上部タンク殻２の内側に側板１３ｂを設ける。側板１３ｂと上部タンク殻２の側面との間に吸熱体１４を設け固定される。また、複数のフィン２４は燃料タンク１の外周面に適宜間隔で設ける。燃料ポンプ５および戻し管１０の位置を燃料タンク１の中央に設けたが、この位置に限定する必要がない。実施例２の放熱器１１ａの構造を実施例３に組み替えてもよい。

つぎに作用について説明する。リターン燃料が戻し管１０の開口１０ａより放出されると吸熱体１４である網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを経由してゆっくりと下方へ伝って移動し、網１４ｃの全面より燃料タンク１の燃料室１ａに落下する。網１４ａ、１４ｂ、１４ｃを通過する間に燃料の潜熱は吸熱体１４に伝えられ吸熱体１４から上部タンク殻２に伝熱される。燃料室１ａ内に残存する燃料は温度上昇が少なく、燃料蒸気の発生も少ない。放熱器１１ｂを燃料タンク１の上部タンク殻２の内面に設けたので構造がコンパクトになる。

つぎに、実施例４について、図４を用いて説明する。実施例３とは一部異なるので、異なる部分について説明する。実施例４は実施例３の横方向の長さが短くなったものである。燃料タンク１の横方向長さの約１／２である。

つぎに、作用について説明する。作用は実施例３と同じである。
なお、本発明は発明の思想を逸脱しない範囲で次のように変更することも可能である。放熱体に網を用いたが、濾紙または小孔をあけた板でもよい。

本発明の活用例として、自動車用の燃料タンクを想定したが、ディーゼルエンジン、作業用車両やゴルフカートなどの車両の燃料タンクにも適用できるものである。

実施例１の燃料タンク系統の概略断面図である。実施例２の燃料タンク系統の概略断面図である。実施例３の燃料タンク系統の概略断面図である。実施例４の燃料タンク系統の概略断面図である。従来の燃料タンク系統の概略断面図である。放熱手段を拡大して示した図５のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

符号の説明

１：燃料タンク
１０：戻し管
１１：放熱器
１４：吸熱体

Claims

燃料を収容する燃料タンクと、エンジンからの戻り燃料を燃料タンクへ戻す戻し管と、前記燃料タンクの上部に前記戻し管からの戻り燃料からの潜熱を放熱する放熱器を備えた燃料タンクの放熱装置において、
前記放熱器が戻り燃料の潜熱を吸熱する吸熱体を備えたことを特徴とする燃料タンクの放熱装置。
前記放熱器が前記燃料タンクの外側上面に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの放熱装置。
前記放熱器が前記燃料タンクの内側上面に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの放熱装置。
前記吸熱体が多孔の板であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の燃料タンクの放熱装置。