JP2013511650A - 機関へ燃料を供給するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、１つ又は複数の２次タンク１２から主タンク１１へ燃料を移動させるための装置に関する。装置は、主タンク１１と、１つ又は複数の２次タンク１２と、主タンク１１及び各２次タンク１２の近くに位置するベンチュリ管２０と、余分な燃料を燃料消費ユニット１４から主タンク１１へ戻すように導くための戻りライン１７であって、２次タンク１２及び主タンク１１を含むタンクの総数と同数の２次戻りライン１８に分割される戻りライン１７とを有し、それぞれの２次タンク１２及び主タンク１１から補助空間１３への燃料の移動は、２次戻りライン１８に沿って配置されたベンチュリ管２０によって行われる。

Description

本発明は、請求項１の前提部分による、燃料を１つ又は複数の２次タンクから主タンクへ移動させるための装置に関する。

本発明はまた、前記装置を備える車両に関する。

例えば乗客及び品物を運ぶのに用いられる車両の大部分は、液体の形の燃料を必要な動きに変えるいくつかの種類の燃焼機関によって動力を供給される。したがって車両は、車両の所定の使用期間に対して十分な燃料を保持するために、１つ又は複数の燃料タンクを備えている。

高い燃料消費を伴う車両、及び／又は燃料補給の間隔が長いことが望ましい車両は、車両が運ぶことができる燃料の総体積を増やすために、車両内の空間が存在する適当な場所に位置する２つ以上の燃料タンクを有することがよくある。

既存の燃料システムでは、各２次タンクが主タンクに接続され、主タンクから車両の機関に燃料が供給される。それぞれのタンクは、それぞれの燃料タンクの底部と主タンクの底部との間に延在するホースによって主タンクに接続され、燃料の移動は、タンク内の燃料のレベルを等しくするサイフォン作用によって行われる。

しかしながら、この燃料システムの構成は、タンク内で周りにはね散る大量の燃料が主タンクへ移動されない点において重大な欠点を有することが分かっており、それは、大量の燃料を機関のために使用できないことを意味している。さらに、使用できない燃料の体積によって、使用可能な体積も小さくなり、また車両が常に余分な重量を運び、それによって車両の燃料消費、並びに車両の構成要素の一部に対する圧迫及び摩耗が増大することになる。

したがって、２次タンクから主タンクへ、主タンクから機関へのより確実な燃料の移動を保証する装置が求められている。

本発明の目的は、前述の問題を解消することである。この目的は、請求項１に記載の装置によって達成される。

前述の問題は、それぞれがベンチュリ管を備えるいくつかの２次ラインに分割された戻りラインを介して主タンクへ導かれる、燃料消費ユニット（通常は燃焼機関）からの戻り流によって解決される。ベンチュリ管は低減した断面積を有する通路を備え、それによって、通路を通る戻り流の速度を高める。次いで、高められた通路内の流速によって、移送ラインに、燃料を１つ又は複数の２次タンクから主タンクへ移動させるために利用することができる吸引力が生じる。この装置は、メンテナンスを必要とする可動部を含まずに連続的で確実な燃料の移動をもたらすため、きわめて有利である。

本発明による装置の一実施例において、主タンク内の補助空間は、補助空間が溢れたとき、燃料を補助空間から主タンクへ戻すための排出路を備える、区切られた（ｄｅｌｉｎｅａｔｅｄ）空間である。この実施例では、燃料を補助空間から連続的に排出して主タンクへ戻すことが可能であることによって、そうでなければ漏出を生じさせる恐れがある補助空間の溢れを防止するため、装置の確実性が高められる。

装置の一実施例において、補助空間は、補助空間及び燃料タンクの上側部分にある開口部を有する壁によって、燃料タンクから分離される。この実施例は、補助空間の連続的で保証された排出路を有する単純で確実な装置に相当する。

装置の一実施例において、各２次タンク及び主タンクは、移送ラインが接続される底面を有する。この移送ラインの接続は、タンク内のほとんどすべての燃料を補助空間へ移動させ、次いで、燃料消費ユニットによって使用できるようになることを意味している。燃料を移動させる能力をさら高めるために、底面を、移送ラインの接続部に向かって傾斜するように構成することができる。

装置の一実施例では、主タンクと少なくとも１つの２次タンクとの間に、排出路のホースが延びる。この実施例は、主タンクが溢れないことを保証するが、そうでなければ、装置のタンク内に大量の燃料があるときに溢れる恐れがある。

装置の一実施例において、主タンク及びそれぞれの２次タンクは実質的に同じ高さに配置され、パイプが、１つ又は複数の２次タンクの底面内の１つ又は複数の排出路のホースの接続部から、排出路のホースの口が底面より上に位置するように延びている。この形のタンク間の排出路は、主タンク内の燃料のレベルが１つ又は複数の２次タンク内のパイプの口より上にある限り、燃料が連続的に主タンクから流れ出て１つ又は複数の２次タンクに戻るが、主タンク内の燃料のレベルがパイプの口のレベルより下になると、それ以上燃料が流れ出ることはないという利点を有する。このことは、２次タンク内の燃料をそれによって主タンクへ移動させ、次いで、燃料消費ユニットに対して使用できるようになる点においてきわめて有利である。

その一実施例において、装置は、主タンク及び１つの２次タンクを備え、戻りラインは２つの２次ラインに分割される。これは、本発明による装置の特定の実施例である。燃料消費ユニットからの戻り流が２つのベンチュリ管で使用されるだけであるため、この装置は確実な燃料の移動をもたらす。

前述の実施例の任意のものによる装置は、有利には他のタイプの車両に用いることができる。

以下では図面を参照して、本発明をさらに詳しく説明する。

上から見た本発明による装置の実施例の概略的な流れの図である。 ベンチュリ管の基本的な構成を示す図である。 本発明による装置の一部を形成する、２次タンク及び主タンクの実施例の断面図である。

図１は、主燃料タンク１１及び２次タンク１２から、主タンク１１内に配置された補助空間１３へ燃料を移動させるための装置の実施例における燃料の流れを、概略的に示している。装置における燃料の流れは、図中、装置の一部を形成する様々なパイプと並べて配置された矢印によって示される。

燃料は補助空間１３から、例えば燃焼機関とすることができる燃料消費ユニット１４へ移動される。主タンク１１と２次タンク１２はどちらも、例えば車両のフレーム構造とすることができるフレーム構造１５に、実質的に同じ高さに吊される。本発明による装置が十分に機能するには、２次タンク及び主タンクが位置するそれぞれの高さの間の関係が重要である。この関係が、図３に概略的に示されている。

図１に示す装置では、燃料は、通常は燃料消費ユニット１４の近くに位置する燃料ポンプ（図示せず）によって、燃料ライン１６を介して補助空間１３から燃料消費ユニット１４へ連続的に移動される。燃料消費ユニットに対して常に十分な燃料が利用可能であることを保証するために、ポンプは、常に燃料消費ユニット１４の実際の燃料消費よりも多い、燃料消費ユニット１４への燃料の流れを発生させるように適合される。このため、ユニットにおいてある特定量の燃料が燃焼されないことになる。この使用されない余りは、戻りライン１７を介して補助空間１３へ戻される。

戻りライン１７に沿った適当な位置１９で、戻りライン１７は２つ、場合によってはさらに多くに分かれ、互いに平行な２次戻りライン１８はそれぞれ、補助空間１３に至る。２次戻りライン１８の数は、装置の一部を形成する、２次タンク１２に主タンク１１を加えたタンクの総数に対応する。この場合、これは２つの２次戻りラインを意味している。各２次戻りライン１８に沿って、ベンチュリ管２０が配置される。図２に概略的に示し、後で記述によってさらに詳しく説明するベンチュリ管２０は、主タンク１１及び２次タンク１２から主タンク１１内の補助空間１３へ燃料を移動させるために用いられる。

できるだけ多くの燃料をタンクから移動させることを保証するために、それぞれのタンクの底部からベンチュリ管２０のいずれかまで延びる移送ライン２２が、タンクの底部付近又はタンクの最下点に接続される。燃料タンクは通常、燃料タンク内に蓄積した屑を掃除し、燃料タンク内にある水を排出するための底部のプラグを備え、有利には、移送ライン２２を接続するのに既存の開口部が用いられる。

さらにタンクの内容物をタンクの底部の移送ライン２２へ案内するために、タンクの底部は出口に向かって傾斜する１つ又は複数の面を備え、タンク内のすべての燃料を移送ライン２２の口へ案内することができる。

主タンク１１及び２次タンク１２から補助空間１３へ移動させる燃料の量は、常に燃料消費ユニット１４によって消費される量より多く、そのことは、装置の使用時に、補助空間１３内の燃料のレベルが常に主タンク１１内のレベルより高くなることを意味しており、補助空間１３からユニット１４への確実な燃料の供給を保証する。燃料は、補助空間１３が燃料で完全に満たされていない場合でも、ライン１６への入口が常に補助空間１３内の燃料のレベルより低いことを保証するように補助空間１３の底部から引き出される。補助空間１３の頂縁部は主タンク１１に通じており、したがって、補助空間１３内の燃料のレベルが開口部に達すると、余分な燃料は、境界の壁２５の縁部を越えて流れることによって流れ出て主タンク１１へ戻る。

補助空間１３は、主タンク１１のごく一部を構成するにすぎない。主タンク１１に対する補助空間１３の大きさは、予想される燃料消費ユニット１４の燃料の要求、及びタンクのために利用可能な体積に依存する。

燃料消費ユニット１４が使用されておらず、関連するシステムが止まっているときには、補助空間１３内の燃料のレベルは、移送ライン２２を接続することによるサイフォン作用によって、主タンク１１、２次タンク１２及び補助空間１３のそれぞれの表面のレベルが等しくなるまで低下する。

ベンチュリ管２０及び使用中にベンチュリ管２０を通る流れが、図２に概略的に示されている。ベンチュリ管は長手方向の通路２１を備え、ベンチュリ管の中央付近では、長手方向の通路２１の断面積がベンチュリ管の入口の断面積に比べて減少し、その後再び、実質的に入口と同じになるまで増大する。断面積の減少によって、通路２１のこの部分では流速の増加が生じ、それによって、通路２１に接続された移送ライン２２では、断面積がその最小値に達する場所の近くで吸引力が生じる。

図３は、各タンクが位置するそれぞれの高さの間の関係を示すために、図１の装置を通る断面図を示している。２次タンク１２、及び断面が補助空間１３を貫通する主タンク１１はそれぞれ、懸架デバイス２６によってフレーム構造１５に吊される。図３は、動作中に予想されるタンク内の燃料のレベルを示している。燃料は連続的に補助空間１３へ移動され、それによって、この空間での燃料のレベルが高まる。

主タンク１１が溢れるのを防止するために、主タンクの底部と２次タンクの底部との間に排出路のホース２３が延びる。２次タンク１２内の排出路のホース２３の接続部では、２次タンク１２内の排出路のホース２３の口を２次タンクの底部から少し上方に移すように、排出路のホース２３にパイプ２４が接続される。このパイプ２４の目的は、主タンク１１内の燃料のレベルがパイプの口が位置する高さより上にある限り、燃料が排出路のホースを介して主タンク１１から２次タンク１２へ連続的に流れ出ることを保証することである。しかしながら、主タンク内の燃料のレベルがパイプの口より下まで低下した場合には、それ以上燃料が流れ出て２次タンク１２へ戻ることはなくなり、２次タンク１２内のすべての燃料が、主タンク１１内の補助空間１３へ移動される。何らかの理由によってタンク１１及び１２が異なる高さに配置される場合には、意図したように移動が行われることを保証するために、パイプの長さを調節しなければならない。図３は、図１の装置の一部を形成するすべてのラインなどを示しているわけではない。

これまで、いくつかの例示的な実施例に基づいて説明したが、本発明はそれらに限定されず、以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。

Claims (8)

1. １つ又は複数の２次タンク（１２）から主タンク（１１）へ燃料を移動させるための装置であって、
   補助空間（１３）を含む主タンク（１１）であって、その両方が燃料を収容するようになされ、該燃料は、前記補助空間（１３）から燃料消費ユニット（１４）へ移動される主タンク（１１）と、
   燃料を収容するための１つ又は複数の２次タンク（１２）と、
   前記主タンク（１１）及び前記各２次タンク（１２）の近くに位置するベンチュリ管（２０）と、
   余分な燃料を、前記燃料消費ユニット（１４）から前記主タンク（１１）へ戻すように導くための戻りライン（１７）であって、２次タンク（１２）及び前記主タンク（１１）を含むタンクの総数と同数の２次戻りライン（１８）に分割される戻りライン（１７）と
   を有する装置において、
   それぞれの前記２次タンク（１２）及び前記主タンク（１１）から前記補助空間（１３）への燃料の移動が、前記２次戻りライン（１８）に沿って配置されたベンチュリ管（２０）、及び前記各２次タンク（１２）及び前記主タンク（１１）から前記ベンチュリ管（１０）まで延びる移送ライン（２２）によって行われ、前記ベンチュリ管（２０）が前記２次戻りライン（１８）に接続し、それによって前記燃料消費ユニット（１４）からの戻り流が、前記ベンチュリ管（２０）によって、前記２次タンク（１２）及び前記主タンク（１１）から前記補助空間（１３）へ燃料を移動させるように使用されることを特徴とする装置。
2. 前記主タンク（１１）内の前記補助空間（１３）は、前記補助空間（１３）が溢れたときに燃料を前記補助空間（１３）から前記主タンク（１１）へ戻すために、排出路を備える区切られた空間の形態であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記補助空間（１３）が、前記補助空間（１３）及び前記主タンク（１１）の上側部分にある開口部を有する壁（２５）によって、前記主タンク（１１）から分離されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 各２次タンク（１２）及び前記主タンク（１１）は、移送ライン（２２）が接続される底面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
5. 前記主タンクの底部と少なくとも１つの２次タンクの底部との間に、排出路のホース（２３）が延びていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置。
6. 前記主タンク（１１）及びそれぞれの前記２次タンク（１２）が実質的に同じ高さに配置され、パイプ（２４）が、１つ又は複数の前記２次タンク（１２）の前記底面内の１つ又は複数の前記排出路のホース（２３）の接続部から、前記排出路のホース（２３）の口が前記底面より上に位置するように延びていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記装置が、主タンク（１１）及び２次タンク（１２）を有し、前記戻りライン（１７）が２つの２次戻りライン（１８）に分割されることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の装置。
8. 請求項１から７までのいずれか一項に記載の少なくとも１つの装置を有する車両。

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