JP2009120236A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】貯留している燃料油の酸化劣化を抑制するために燃料油の油面上に浮動配置される浮蓋が必要十分な保形性と組み付け時における利便性を共に満足することができる燃料タンクを提供する。
【解決手段】燃料タンク１１の貯留室１４内に貯留する燃料油Ｆの油面全体を覆蓋するように油面上に浮動配置される浮蓋２１は、貯留室１４の平面視形状と対応した円形状をなすように形成されたシート状の蓋本体２２を有すると共に、該蓋本体２２の端縁には貯留室１４の内側面に沿う環状をなすように形成された剛性部材２５が付設される。そして、浮蓋２１は、蓋本体２２が軽量構造のシート状に形成されているため、燃料タンク１１の組み付け時にも作業負担が少ないという利便性を有すると共に、シート状であることから変形し易い蓋本体２２が剛性部材２５により補強されるため、燃料油Ｆの油面高さが変化した場合でも油面全体を覆蓋可能な保形性を担保できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクに係り、より詳しくは、タンク内に貯留された燃料油の油面全体を覆うように油面上に浮動配置される浮蓋を備えた燃料タンクに関する。

一般に、石油等の燃料油を備蓄する場合には大容量の燃料タンクが使用される。そして、燃料タンク内に貯留された燃料油は適宜に必要量ずつの燃料油が燃料タンク内から排出されて使用に供されていた。こうした燃料タンク内において燃料油が貯留期間中にタンク内の天井面と油面との間の空間内の空気によって酸化劣化してしまうと、その燃料タンク内から排出した燃料油を使用する内燃機関の燃料系部品に金属腐食等の不具合を招く虞があるため、従来は燃料タンク内の空間に窒素ガス等の不活性ガスを充填するということも行われていた。

しかしながら、このように燃料タンク内に不活性ガスを充填するには、そのための特別な不活性ガス充填設備が別途必要になるという問題があった。そこで、例えば特許文献１に記載の燃料タンクでは、燃料タンク内に燃料油の油面全体を覆蓋可能な大型の浮蓋を燃料油の油面変化に応じて浮動するように油面上に浮かべるという構成を採用している。そして、この浮蓋により、燃料タンク内において浮蓋よりも上方の空間の空気と浮蓋よりも下方の燃料油との間を封止し、貯留されている燃料油の酸化劣化を抑制可能としている。
特開昭６２−１４６１８６号公報

ところで、燃料タンク内に貯留された燃料油の油面上に浮かべられる浮蓋には、燃料タンク内において燃料油の油面全体を安定的に覆蓋した状態を維持するための保形性が要請される。特に、特許文献１に示す燃料タンクでは、その浮蓋の上面を作業員が歩行することまで想定しているために浮蓋全体が重厚となるように設計されている。しかしながら、燃料タンクの組み付け時における利便性を考慮した場合、浮蓋は軽量な構造であることが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯留している燃料油の酸化劣化を抑制するために燃料油の油面上に浮動配置される浮蓋が必要十分な保形性と組み付け時における利便性を共に満足することができる燃料タンクを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の燃料タンクは、燃料油を貯留可能な貯留室を有するタンク本体と、該タンク本体における前記貯留室内に貯留されている燃料油の油面全体を覆蓋するように該油面上に浮動配置される浮蓋とを備えた燃料タンクにおいて、前記浮蓋は、前記燃料油の油面上に浮かべられるシート状の蓋本体を有すると共に、該蓋本体の端縁には前記貯留室の内側面に沿う環状の剛性部材が付設されている。

この構成によれば、浮蓋は、その主体をなす蓋本体が軽量構造のシート状に形成されているため、燃料タンクの組み付け時にも作業負担が少ないという利便性を有すると共に、シート状であることから変形し易い蓋本体は環状の剛性部材により端縁が補強されているため、燃料油の油面高さが変化した場合でも油面全体を覆蓋可能な保形性を担保でき、燃料油の酸化劣化抑制機能を良好に発揮することができる。

また、本発明の燃料タンクにおいて、前記タンク本体には、少なくとも１本の鉛直方向に延びるガイド部が設けられ、前記浮蓋には、前記ガイド部に対して鉛直方向への摺動自在に嵌合する剛性を有した被ガイド部が設けられている。

この構成によれば、浮蓋は、燃料油の油面が変化した場合でも、燃料タンクのタンク本体に設けられたガイド部に沿って鉛直方向に摺動ガイドされるため、油面全体に対する覆蓋状態を安定維持することができる。

また、本発明の燃料タンクにおいて、前記ガイド部は、前記タンク本体における前記貯留室の内側面に平面視で断面凸状又は断面凹状をなすように形成され、前記被ガイド部は、前記浮蓋における前記剛性部材の水平方向で前記貯留室の内側面と対向する外側面に前記ガイド部に対して嵌合可能な平面視で断面凹状又は断面凸状をなすように形成されている。

この構成によれば、浮蓋に対して被ガイド部となる貫通孔を上下方向に貫通形成する場合と比較して、その剛性部材の外側面に被ガイド部を形成する方が、被ガイド部の形成が容易になる。

また、本発明の燃料タンクにおいて、前記タンク本体は、前記貯留室が平面視円形状をなすように形成され、前記浮蓋は、前記剛性部材が前記タンク本体における前記貯留室の平面視形状と対応した円環状をなすように形成されている。

この構成によれば、貯留室が平面視円形状をなすと共に該貯留室の内側面に沿って鉛直方向へ移動自在な浮蓋の剛性部材が円環状に形成されている場合、浮蓋が油面上で周方向に回動することがあり得るが、タンク本体側のガイド部と浮蓋側の被ガイド部とが嵌合することにより、そのような回動を規制することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図に従って説明する。なお、以下の明細書中の記載において「上下方向」をいう場合は、特に断らない限り、図１において矢印で示す上下方向をいうものとする。

図１（ａ），図１（ｂ）に示すように、本実施形態における燃料タンク１１は、内部に貯留する燃料油Ｆの油面と直交する上下方向において、下部が閉塞し、且つ上部が開口した有底略円筒状のタンク本体１２を備えている。そして、タンク本体１２における平面視円環状をなす側壁の上端面には、その上部の開口を閉塞するように側壁の外周縁と同径に形成された円板状の天井蓋１３が固定されている。そして、この天井蓋１３がタンク本体１２の底壁及び側壁により囲み形成される内部空間を封止することにより、タンク本体１２内に燃料油Ｆを貯留可能な貯留室１４を形成している。また、天井蓋１３における中心から偏心した位置には、燃料油Ｆを貯留室１４内に供給するための略円筒状の燃料供給管１５、及び貯留室１４内における燃料油Ｆの油面の高さを検出するための略円柱状のレベルスイッチ１６を上方から個別に挿通するための円形状の貫通孔１７，１８がそれぞれ形成されている。

タンク本体１２の側壁における周方向の複数箇所（本実施形態では、周方向に等角度間隔となる４箇所）には、その内側面から径方向の内側に向けて突出した平面視で断面凸状をなすガイド部としてのガイドレール１９が、タンク本体１２における側壁の上端部を始点として上下方向に沿って延びるように設けられている。さらに、タンク本体１２の側壁におけるガイドレール１９の下端面に対応する位置には、円環状の係止部材２０が内向きフランジ状をなすように貯留室１４の内側面に沿って周方向に延設されている。なお、係止部材２０は、上述の燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６の各下端部よりも鉛直方向において上方となる位置に配設されている。

タンク本体１２における貯留室１４内には、貯留されている燃料油Ｆの油面上に油面全体を覆蓋するように浮蓋２１が浮動配置されている。この浮蓋２１は、貯留室１４の平面視形状と対応した円形状をなすように形成されたシート状の蓋本体２２を有している。そして、この蓋本体２２において、上述の天井蓋１３に形成された貫通孔１７，１８に対して鉛直方向で対応する位置には、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６を個別に挿通するための円形状の貫通孔２３，２４が形成されている。すなわち、燃料供給管１５の下端側は、天井蓋１３に形成された貫通孔１７、及び浮蓋２１の蓋本体２２に形成された貫通孔２３を通じて、貯留室１４内における浮蓋２１により封止された下方側の空間１４ａ内まで挿入されるようになっている。同様に、レベルスイッチ１６の下端側は、天井蓋１３及び浮蓋２１の蓋本体２２に形成された貫通孔１８，２４を通じて、貯留室１４内における浮蓋２１により封止された下方側の空間１４ａ内まで挿入されるようになっている。

なお、図１（ｂ）に示すように、浮蓋２１の蓋本体２２における燃料供給管１５を挿通するための貫通孔１７、及びレベルスイッチ１６を挿通するための貫通孔１８は、天井蓋１３における貫通孔１７，１８の場合と同様に、円形状の蓋本体２２の中心から偏心した位置にそれぞれ形成されている。そのため、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６は、浮蓋２１（蓋本体２２）に形成された各貫通孔１７，１８にそれぞれ挿通されることにより、浮蓋２１（蓋本体２２）を回転規制することになる。

また、浮蓋２１を構成する蓋本体２２の下面には、蓋本体２２の端縁と同一の外径をなす平面視円環状の剛性部材２５が付設されている。そのため、浮蓋２１は、シート状であることから変形し易い蓋本体２２の外縁部が剛性部材２５により補強されていることにより、燃料油Ｆの油面高さが変化した場合でも油面全体を覆蓋可能な保形性を担保可能である。

また、浮蓋２１を構成する蓋本体２２及び剛性部材２５において貯留室１４の内側面と水平方向で対向する外側面における周方向の複数箇所（本実施形態では、周方向に等角度間隔となる４箇所）には径方向の内側に向かって平面視で断面凹状をなすガイド溝２６が切り欠き形成されている。そして、浮蓋２１は、これらの各ガイド溝２６が貯留室１４の内側面に対応形成された各ガイドレール１９に凹凸嵌合した状態で貯留室１４内に浮動配置されている。すなわち、浮蓋２１は、各ガイド溝２６が対応するガイドレール１９に対する嵌合態様を維持した状態で燃料油Ｆの油面上を浮動することにより、上下方向に摺動ガイドされながら移動することが可能となっている。この点で、浮蓋２１におけるガイド溝２６は、タンク本体１２側のガイド部として機能するガイドレール１９に対する浮蓋２１側の被ガイド部として機能する。

なお、蓋本体２２の下面において、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６を挿通する貫通孔２３，２４の周縁には、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６を鉛直方向に摺動ガイド可能な貫通部を有する円環状の剛性材からなるガイド筒２７，２８が付設されており、浮蓋２１における蓋本体２２の保形性を更に高めている。そして、こうした貫通孔２３，２４周りに付設された円環状のガイド筒２７，２８についても、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６をガイド部として見た場合には、これらにより摺動ガイドされる被ガイド部としての機能を果たしていると言える。

そこで次に、以上のように構成された燃料タンク１１の作用に関して、特に燃料タンク１１内の燃料油Ｆの油面上に浮動配置された浮蓋２１の作用に着目して以下説明する。
さて、燃料タンク１１において、タンク本体１２の貯留室１４内に燃料供給管１５を通じて燃料油Ｆが供給されると、燃料油Ｆの油面の上昇に伴って、その油面上に浮動配置された浮蓋２１も上方に浮動する。その際、浮蓋２１には、その端縁が貯留室１４の内側面と摺動することに伴う摩擦力や燃料供給管１５を介した燃料油Ｆの供給に伴う油面を波紋状に変化させる応力が、浮蓋２１を上下方向に傾斜させたり曲げ変形させたりする力として加わる。もし仮に、このような力により浮蓋２１が傾いたり変形したりすると、浮蓋２１よりも上方の空間１４ｂの空気と浮蓋２１よりも下方の燃料油Ｆとの間の封止が不十分となり、その結果、浮蓋２１による燃料油Ｆの酸化劣化の抑制機能が阻害される虞がある。

この点、本実施形態の燃料タンク１１における浮蓋２１は、シート状をなす蓋本体２２の端縁が剛性部材２５によって補強されると共に、貯留室１４の内側面と対向する外側面（すなわち、浮蓋２１の端縁）には剛性部材２５によって剛性を付与された断面凹状のガイド溝２６を複数（本実施形態では）備えている。そして、各ガイド溝２６が貯留室１４の内側面に対応形成された断面凸状の各ガイドレール１９に対して凹凸嵌合した状態で浮蓋２１は貯留室１４内に浮動配置されている。そのため、浮蓋２１は、各ガイド溝２６を各ガイドレール１９に対して凹凸嵌合した状態で摺動ガイドされることにより、傾いたり曲げ変形したりすることなく、油面全体に対する覆蓋状態を安定維持した状態で上方に浮動する。

なお、浮蓋２１が円形状に形成されている場合、浮蓋２１が油面上で水平方向に回動することがあり得るが、タンク本体１２のガイドレール１９と浮蓋２１のガイド溝２６とが嵌合することにより、そのような回動を規制している。また、浮蓋２１における燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６を挿通する貫通孔２３，２４も浮蓋２１の中心に対して偏った位置に形成されており、それらの周縁部には剛性座手からなるガイド筒２７，２８が付設されている。そのため、浮蓋２１は、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６を各々対応する貫通孔２３，２４及びガイド筒２７，２８に挿通した状態で回動規制されつつ上下方向に摺動ガイドされる。

ところで、貯留室１４内に貯留された燃料油Ｆの油面上に浮動配置される浮蓋２１には、燃料油Ｆの油面高さが変化した場合でも油面全体を安定的に覆蓋した状態を維持するための保形性を有することが望ましい。この点、本実施形態における浮蓋２１を構成する蓋本体２２の下面には、蓋本体２２の外縁部の平面視形状と対応した円環状をなすように形成された剛性部材２５が付設されている。そのため、貯留室１４内への燃料油Ｆの供給に伴って油面高さが上昇した場合であっても、浮蓋２１は、蓋本体２２の外縁部が剛性部材２５により補強されていることにより、油面全体を覆蓋可能な保形性を担保することが可能となっている。

なお、浮蓋２１は、主体をなす蓋本体２２が軽量構造のシート状に形成されており、貯留室１４の内側面に沿う端縁、及び燃料供給管１５並びにレベルスイッチ１６を挿通する貫通孔２３，２４の周縁にのみ円環状をなす剛性部材２５及びガイド筒２７，２８が付設されている。そのため、浮蓋２１は、全体として軽量なものとなり、燃料タンク１１の組み付け時における作業負担が少ないという利便性を兼備している。

また、貯留室１４内に貯留された燃料油Ｆは、必要に応じて燃料排出管（図示略）を通じて燃料油Ｆを使用する内燃機関に対して供給される。そして、燃料油Ｆの油面の下降に伴って、油面上に浮動配置された浮蓋２１も下方に浮動する。その際、浮蓋２１は、上述したガイド機構（燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６とガイド筒２７，２８、ガイドレール１９とガイド溝２６）により上下方向に摺動ガイドされながら、油面全体に対する覆蓋状態を安定維持した状態で下方に浮動する。そして、浮蓋２１は、タンク本体１２の内側面に内向きフランジ状に延設された係止部材２０に対して当接する位置まで下降する。その際、浮蓋２１は、その外縁部の下面に配設された剛性部材２５を介して係止部材２０に対して当接するため、シート状の蓋本体２２が撓むことなく係止される。

なお、係止部材２０は、燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６の下端部に対して鉛直方向において相対的に上方となる位置に配設されている。そのため、貯留室１４内の燃料油Ｆの油面が燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６の下端部よりも下方となる位置まで下降した場合であっても、浮蓋２１は、係止部材２０によりその下方への移動が規制されるため、浮蓋２１の貫通孔２３，２４から燃料供給管１５及びレベルスイッチ１６が脱落することなく係止部材２０により保持される。その後、貯留室１４内に燃料供給管１５を通じて燃料油Ｆが供給され、上記のサイクルを繰り返す。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、燃料タンク１１の貯留室１４内に貯留する燃料油Ｆの油面全体を覆蓋するように油面上に浮蓋２１を浮動配置している。そして、浮蓋２１は、燃料油Ｆの油面上に浮かべられるシート状の蓋本体２２と、該蓋本体２２の外周縁の下面に貯留室１４の内側面に沿った円環状をなすように付設された剛性部材２５とから構成されている。そのため、浮蓋２１は、その主体をなす蓋本体２２が軽量構造のシート状に形成されていることにより燃料タンク１１の組み付け時にも作業負担が少ないという利便性を有する。また、シート状であることから変形し易い蓋本体２２が円環状の剛性部材２５により外周縁を補強されていることにより、燃料油Ｆの油面高さが変化した場合でも油面全体を覆蓋可能な保形性を担保でき、燃料油Ｆの酸化劣化抑制機能を良好に発揮することができる。

（２）また、上記実施形態では、浮蓋２１を鉛直方向への摺動自在に支持するためのガイド部としてのガイドレール１９が、タンク本体１２における側壁の内側面において鉛直方向に沿って延びるように設けられている。そのため、浮蓋２１は、燃料油Ｆの油面が変化した場合でも、燃料タンク１１のタンク本体１２に設けられたガイドレール１９に沿って鉛直方向に摺動ガイドされるため、油面全体に対する覆蓋状態を安定維持することができる。

（３）また、ガイドレール１９は、タンク本体１２の内側面から径方向の内側に向けて突出した平面視断面凸状をなすように形成されると共に、浮蓋２１は、その外側面における周方向の複数箇所にタンク本体１２側の各ガイドレール１９と凹凸嵌合する平面視断面凹状のガイド溝２６を備えている。そのため、浮蓋２１に対して被ガイド部となる貫通孔を鉛直方向に貫通形成する場合と比較して、その外側面に被ガイド部としてのガイド溝２６を形成する方が、被ガイド部の形成が容易になる。

（４）また、上記実施形態では、タンク本体１２における貯留室１４は、平面視円形状をなすように形成されると共に、浮蓋２１は、該貯留室１４の平面視形状と対応した円形状をなしている。そのため、貯留室１４内で浮蓋２１が周方向に回動して燃料供給管１５やレベルスイッチ１６に損傷を与えてしまう虞があるが、浮蓋２１は、剛性部材２５により剛性を付与されたガイド溝２６がタンク本体１２側のガイドレール１９に凹凸嵌合することにより、そのような不要な回動を規制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、タンク本体１２における貯留室１４は、平面視長方形状に形成してもよい。その際、図２（ｂ）に示すように、浮蓋２１は、貯留室１４の平面視形状と対応した形状をなすように形成する必要がある。

・上記実施形態において、タンク本体１２側のガイド部を平面視断面凹状に形成し、浮蓋２１側の被ガイド部をガイド部に対して嵌合可能な平面視断面凸状に形成してもよい。
・上記実施形態において、タンク本体１２側のガイド部として、浮蓋２１における剛性部材２５に対して鉛直方向に挿通されるガイドシャフトを設けてもよい。

・上記実施形態において、浮蓋２１は、蓋本体２２が貯留室１４の平面視形状よりも小さな形状であってもよい。この場合でも、その蓋本体２２の端縁にタンク本体１２の貯留室１４の内側面に外側面が摺接する環状の剛性部材２５が付設されていれば、燃料油Ｆの油面全体を蓋本体２２と剛性部材２５からなる浮蓋２１で覆蓋することができる。

・上記実施形態において、剛性部材２５及びガイド筒２７，２８は蓋本体２２の上面側に付設されていてもよい。
・上記実施形態において、剛性部材２５は、蓋本体２２の端縁を補強する機能を有するならば、環状部分の内側に梁状の骨組み部分がある形態であってもよい。

次に上記実施形態から把握される請求項に記載の発明以外の技術的思想について追記する。
（１）蓋本体には、燃料供給管を挿通する貫通孔が形成されると共に、その貫通孔の周縁と対応する剛性材からなるガイド筒が付設されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の燃料タンク。

この構成によれば、燃料供給管がガイド部として機能すると共に貫通孔周りに付設された剛性材からなるガイド筒が被ガイド部として機能することにより、浮蓋を油面高さの変動に伴い摺動ガイドすることができる。

（２）上記技術的思想（１）において、前記貫通孔は蓋本体の中心から偏心した位置に形成されていることを特徴とする燃料タンク。
この構成によれば、貯留室及び浮蓋が円形である場合でも、貫通孔周りのガイド筒が燃料供給管に係合することにより、浮蓋の不要な回動規制を図ることができる。

（ａ）は本実施形態の燃料タンクの断面図、（ｂ）は（ａ）における２−２線矢視断面図。 （ａ）は本実施形態の燃料タンクにおける浮蓋の斜視図、（ｂ）は別の実施形態の燃料タンクにおける浮蓋の斜視図。

符号の説明

１２…タンク本体、１４…貯留室、１９…ガイド部としてのガイドレール、２１…浮蓋、２２…蓋本体、２５…剛性部材、２６…被ガイド部としてのガイド溝。

Claims (4)

1. 燃料油を貯留可能な貯留室を有するタンク本体と、該タンク本体における前記貯留室内に貯留されている燃料油の油面全体を覆蓋するように該油面上に浮動配置される浮蓋とを備えた燃料タンクにおいて、
   前記浮蓋は、前記燃料油の油面上に浮かべられるシート状の蓋本体を有すると共に、該蓋本体の端縁には前記貯留室の内側面に沿う環状の剛性部材が付設されていることを特徴とする燃料タンク。
2. 請求項１に記載の燃料タンクにおいて、
   前記タンク本体には、少なくとも１本の鉛直方向に延びるガイド部が設けられ、
   前記浮蓋には、前記ガイド部に対して鉛直方向への摺動自在に嵌合する剛性を有した被ガイド部が設けられていることを特徴とする燃料タンク。
3. 請求項２に記載の燃料タンクにおいて、
   前記ガイド部は、前記タンク本体における前記貯留室の内側面に平面視で断面凸状又は断面凹状をなすように形成され、
   前記被ガイド部は、前記浮蓋における前記剛性部材の水平方向で前記貯留室の内側面と対向する外側面に前記ガイド部に対して嵌合可能な平面視で断面凹状又は断面凸状をなすように形成されていることを特徴とする燃料タンク。
4. 請求項３に記載の燃料タンクにおいて、
   前記タンク本体は、前記貯留室が平面視円形状をなすように形成され、
   前記浮蓋は、前記剛性部材が前記タンク本体における前記貯留室の平面視形状と対応した円環状をなすように形成されていることを特徴とする燃料タンク。

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