JP2014231763A - Fuel supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、濾過体で濾過される前の燃料を加熱することが可能な燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device capable of heating fuel before being filtered by a filter body.
従来から、濾過体ヘ至る燃料流通路に通電に伴い発熱する発熱体を設けた燃料フィルタ装置を備える燃料供給装置がある。そして、燃料温度が低いときには発熱体に通電して燃料を加熱し、燃料中のワックス成分が析出して濾過体が目詰まりすることを防止している(例えば、下記特許文献1参照。)。 Conventionally, there is a fuel supply device including a fuel filter device provided with a heating element that generates heat when energized in a fuel flow passage leading to a filter body. When the temperature of the fuel is low, the heating element is energized to heat the fuel, and the wax component in the fuel is prevented from being deposited to prevent the filter body from being clogged (see, for example, Patent Document 1 below).
しかしながら、上記従来技術の燃料供給装置では、燃料温度が所定温度以下である場合には、燃料温度に係わらず発熱体に通電して一定の出力で燃料を加熱し、燃料中のワックス成分を融解するようになっている。したがって、燃料温度が所定温度以下であっても比較的高温である場合には、必要以上に燃料を加熱し、過剰に電力を消費してしまうという問題がある。 However, in the above-described prior art fuel supply device, when the fuel temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the heating element is energized regardless of the fuel temperature to heat the fuel with a constant output and melt the wax component in the fuel. It is supposed to be. Therefore, even when the fuel temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, there is a problem that the fuel is heated more than necessary and power is excessively consumed.
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、燃料を加熱する際の電力消費量を抑制することが可能な燃料供給装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said point, and it aims at providing the fuel supply apparatus which can suppress the power consumption at the time of heating a fuel.
上記目的を達成するため、本発明では、
燃料タンク(2)内から供給先(3、4、5)へ供給される供給燃料を濾過する濾過体(42)と、
燃料タンク内から濾過体ヘ至る燃料流通路(21)に設けられ、通電に伴い発熱して供給燃料を加熱する複数の発熱体(81、82)と、
複数の発熱体に対応して設けられ、複数の発熱体のそれぞれへの通電をオンオフする複数のスイッチ装置(91、92)と、を備え、
複数のスイッチ装置は、燃料流通路のうち複数の発熱体の配置部位よりも上流部を流通する供給燃料の燃料温度に応じて、オンオフ状態を切り替えるものであり、
燃料温度が低いときほど、複数のスイッチ装置のうちオン状態となるスイッチ装置が増加することを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the present invention,
A filter body (42) for filtering the fuel supplied from the fuel tank (2) to the supply destination (3, 4, 5);
A plurality of heating elements (81, 82) provided in a fuel flow path (21) from the fuel tank to the filter body, and generating heat when energized to heat the supplied fuel;
A plurality of switch devices (91, 92) that are provided corresponding to the plurality of heating elements and turn on / off the power to each of the plurality of heating elements,
The plurality of switch devices are for switching the on / off state according to the fuel temperature of the supplied fuel that circulates upstream of the arrangement site of the plurality of heating elements in the fuel flow path,
As the fuel temperature is lower, the number of switch devices that are turned on among the plurality of switch devices is increased.
これによると、濾過体に濾過される前の供給燃料を発熱体で加熱する際には、供給燃料の温度が低いときほど通電する発熱体の数を増加させることができる。したがって、燃料中のワックス成分を融解するために必要な熱量が比較的小さいときには、発熱する発熱体の数を抑制することができる。このようにして、濾過される前の供給燃料を加熱する際の電力消費量を抑制することができる。 According to this, when heating the supplied fuel before being filtered by the filter with the heating element, the number of heating elements to be energized can be increased as the temperature of the supplied fuel is lower. Therefore, when the amount of heat necessary for melting the wax component in the fuel is relatively small, the number of heat generating elements that generate heat can be suppressed. In this way, power consumption when heating the supplied fuel before being filtered can be suppressed.
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the case where only a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those described previously. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.
(第1の実施形態)
本発明を適用した第1の実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施形態の燃料供給装置は、例えば車両に搭載されるコモンレール式燃料噴射システムである。燃料供給装置は、燃料タンク2と、サプライポンプ3と、コモンレール4と、インジェクタ5と、燃料タンク2とサプライポンプ3との間に介装された燃料フィルタ装置1と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the fuel supply device of the present embodiment is a common rail fuel injection system mounted on a vehicle, for example. The fuel supply device includes a
サプライポンプ3は、具体的な構成の図示を省略しているが、フィードポンプ(低圧給送ポンプ)、流量制御装置としての電磁弁、および、高圧ポンプ等から構成されている。フィードポンプには、例えばトロコイド式ポンプやベーン式ポンプを用いることができる。また、高圧ポンプには、例えばプランジャ式ポンプを用いることができる。 The supply pump 3 is configured by a feed pump (low pressure feed pump), a solenoid valve as a flow rate control device, a high pressure pump, and the like, although a specific configuration is not shown. As the feed pump, for example, a trochoid pump or a vane pump can be used. For example, a plunger pump can be used as the high-pressure pump.
サプライポンプ3が作動すると、燃料タンク2の内部に蓄えられた常圧の燃料が吸引され、燃料配管6内を流通してコモンレール4内に供給される。その際に、燃料フィルタ装置1において燃料中から水が分離され、燃料中の異物が捕捉される。
When the supply pump 3 is operated, the normal pressure fuel stored in the
コモンレール4は、内部にサプライポンプ3の高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧状態で保持する。コモンレール4には、エンジンの各気筒の内部へ燃料を噴射するインジェクタ5が気筒数に応じて接続されている。コモンレール4内部に蓄圧状態で保持された燃料は、インジェクタ5から噴射される。コモンレール4には還流配管7が接続されている。コモンレール4で余剰となった燃料は還流配管7を経由して燃料タンク2へ還流される。
The
各インジェクタ5の制御圧力室に流入してインジェクタ作動に用いられた燃料やリーク燃料等のインジェクタ5低圧ポートから排出される低圧燃料、および、サプライポンプ3からのリーク燃料等の低圧燃料も、還流配管7に合流して燃料タンク2へ還流する。
Low-pressure fuel that flows into the control pressure chamber of each
また、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムには制御手段である図示を省略したECUが接続されている。このECUは、入力されるコモンレール4の内部の燃料圧力、エンジンの回転数Neならびにアクセル開度α等に基づいてサプライポンプ3から吐出される燃料の流量を最適に制御する。さらに、ECUはコモンレール4に接続されているインジェクタ5の電磁弁の開閉時期を制御する。これにより、エンジンの各気筒の内部への燃料の噴射時期ならびに燃料噴射量が制御される。
Further, the common rail fuel injection system of the present embodiment is connected to an ECU (not shown) as a control means. This ECU optimally controls the flow rate of the fuel discharged from the supply pump 3 based on the input fuel pressure inside the
図2に示すように、燃料フィルタ装置1は、ハウジング10、フィルタ部材40、下キャップ60、加熱ユニット70等から構成されている。ハウジング10内には、フィルタ部材40の収容室を含む燃料通路20が内部に形成されている。
As shown in FIG. 2, the fuel filter device 1 includes a
ハウジング10は、ケース11およびキャップ12を備えている。ケース11は、外殻を構成する、例えば金属薄板材からなるカップ状体(有底筒状体)である。キャップ12は、例えば樹脂製であり、ケース11よりも浅いカップ状をなしている。キャップ12は、ケース11の上方開口端に取り付けられている。
The
具体的には、ケース11の上端開口縁部の内側には、例えば金属製の円環状体である螺合部材17が接合されている。螺合部材17の内周面には、キャップ12の外周面に形成された雄螺子部と螺合する雌螺子部が形成されている。円環状の螺合部材17は、例えばレーザ溶接により全周に亘ってケース11に接合されている。
Specifically, a
キャップ12と螺合部材17との間には、それぞれの螺子形成部の下方にシール部材としてのOリング18が介設されている。キャップ12が螺合部材17に螺合されると、Oリング18がキャップ12と螺合部材17との間で圧縮されて、液密シール構造を形成する。
Between the
燃料フィルタ装置1は、例えば、ケース11の軸方向がほぼ鉛直方向と一致するように、図示下方を重力方向として、車両に搭載されている。ケース11には、軸方向の中央部やや上方に、段部として形成された支持部15が設けられている。ケース11の底部16には開口が形成されており、この開口を閉塞するように下キャップ60が装着されている。
The fuel filter device 1 is mounted on a vehicle, for example, with the lower side in the figure as the direction of gravity so that the axial direction of the
キャップ12は、天井部の縁部に導入口13を有している。導入口13には、燃料タンク2から延びる配管が接続され、燃料タンク2内の燃料が流入する。キャップ12は、天井部の中央部に、導出口14を有している。導出口14には、サプライポンプ3へ延びる配管が接続され、サプライポンプ3へ向かって燃料を流出させる。
The
導入口13が形成された部材および導出口14が形成された部材は、キャップ12とは別部材として成形され、例えば溶着されてキャップ12と一体化している。キャップ12は、天井部の中央から下方に向かって突出した円筒部122を有している。導入口13は、円筒部122の外方空間と連通している。一方、導出口14は、円筒部122の内方空間と連通している。図3に示すように、キャップ12の天井部の下面からは、円筒部122の他に、ボス部121、ピン123およびリブ124が下方に向かって突出している。
The member in which the
図2に示すように、フィルタ部材40は、ハウジング10内においてケース11の筒状部の内方の比較的上部に配設されている。ハウジング10内には、フィルタ部材40よりも上方に上部空間10aが形成されるとともに、フィルタ部材40よりも下方には、上部空間10aよりも大きな下部空間10cが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
上部空間10aは、フィルタ部材40の上方かつ円筒部122の外方の燃料導入空間である。また、下部空間10cは、ハウジング10内を通過する供給燃料から分離された水を貯留するための水溜室(貯留部、貯留空間)をなしている。フィルタ部材40の外周側、すなわちフィルタ部材40とケース11の筒状部との間には、上部空間10aと下部空間10cとを連通する側部空間10bが形成されている。
The
フィルタ部材40は、濾過体42と、濾過体42を支持する支持体41とを備えている。支持体41は、例えば樹脂製であり、上部端板43、外筒44、中心円筒45および下部端板46を有している。外筒44は、上部端板43の外周縁部から下方に向かって突出している。一方、中心円筒45は、上部端板43の中心開口の周縁部から上方に向かって突出している。上部端板43、外筒44および中心円筒45は、例えば一体成形されている。
The
外筒44の下端がケース11の支持部15に係止して、フィルタ部材40がハウジング10内の所定位置に配設される。外筒44には、周方向において複数個所に欠損部が形成されており、この欠損部を介して上部空間10aと側部空間10bとが連通している。中心円筒45は、シール部材であるOリングを介設してキャップ12の円筒部122の外周側に配設されている。
The lower end of the
ダスト捕集フィルタである濾過体42は、例えばパルプ材もしくは不織布等からなる多孔シート体を折り曲げて形成した菊花状のフィルタを用いることができる。また、濾過体42をなす多孔シート体の表面に撥水層を形成することで、濾過体42で固形異物を捕集できるばかりでなく、燃料中に含まれる水滴が濾過体42を通過することを抑止することができる。濾過体42は、上端および下端が、例えば接着により支持体41に接合されている。
As the
ハウジング10内には、導入口13から導出口14へ向かう供給燃料の燃料通路20が形成されている。上部空間10aおよび側部空間10bは、燃料通路20のうち濾過体42よりも燃料流れ上流側となる上流通路21を構成する。上流通路21は、燃料タンク2内から濾過体42へ至る燃料流通路の一部である。
A
下キャップ60は、例えば樹脂製の本体部61、および、一部が本体部61と一体となった水位センサ63を備えている。本体部61は、ケース11との間にシール部材であるOリング62を介装して、ケース11の底部16の開口を閉塞している。
The
下部空間10cの水位を検出するための水位センサ63は、フロート式のセンサであり、軸部材64、スイッチ部65、フロート66およびストッパ67を備えている。本体部61は、上方に向かって突出する中空状の軸部材64有しており、軸部材64の中空部内にスイッチ部65が配設されている。
The
フロート66は、中心に貫通孔を有する、例えば樹脂製の中空状部材である。フロート66は、貫通孔内に軸部材64が配設され、軸部材64に沿って上下動が可能となっている。フロート66には、貫通孔に臨む比較的下方位置にリング状の磁石が配設されている。フロート66は、下部空間10cの水位に応じて移動し、ストッパ67に接触する位置に到達すると、磁石がスイッチ部65の接点対を接触状態とするようになっている。このスイッチ部65の動作に伴い出力される信号に基づいて、例えば車両運転席に設けられた警告手段が動作するようになっている。
The
先端部にフロート66の変位規制部位が形成されたストッパ67の基端部(下方部)は円環状に形成され、その基端部の内周面には、本体部61の外周面に形成された雄螺子部61aに螺合する雌螺子部が形成されている。本体部61がストッパ67に螺合されると、本体部61がケース11に対して固定され、Oリング62が本体部61とケース11との間で圧縮されて液密シール構造を形成する。
The base end (lower part) of the
本体部61の雄螺子部61aは、周方向において全周には形成されておらず、非形成部位が設けられている。本体部61とストッパ67との螺合状態を緩めると、Oリング62によるシール機能が低下し、本体部61の雄螺子部非形成部位を介して、下部空間10cに貯留された水をハウジング10の外部へ排出するためのドレン経路が形成される。
The
加熱ユニット70は、ハウジング10内の上部空間10aに配設されている。図3に示すように、加熱ユニット70は、上プレート71、中プレート72、下プレート73、第1発熱体81、第2発熱体82、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92等を備えている。第2発熱体82および第2温度スイッチ92は、図3では紙面手前にあるため図示されていない。
The
上プレート71、中プレート72および下プレート73は、いずれも例えば金属製の薄板材により形成されている。図4に示すように、上プレート71は、円板の一部を直線的に欠落させた、半円より大きい形状をなしている。すなわち、上プレート71の外形は、半円よりも大きい円弧と、この円弧の両端を結ぶ弦(線分)とにより形成されている。
The
上プレート71には、外周円弧の中心に、フィルタ部材40の中心円筒45を挿設する円筒挿設孔715が形成されている。また、上プレート71には、キャップ12の天井部から突出する複数のボス部121を挿設する複数の位置決め孔711が形成されている。位置決め孔711は、キャップ12の径方向および周方向における上プレート71位置決めを行う。また、上プレート71には、キャップ12の天井部から突出する複数のピン123を挿設する複数のピン挿設孔713が形成されている。ピン挿設孔713に挿設され上プレート71の下面よりも下方に突出したピン123により、上プレート71の下面側に配置される第1、第2発熱体81、82の位置決めが行われる。
A
上プレート71は、図示右方の直線状辺部(弦部)の中央から図示右方に向かって突出する端子部714を有している。また、上プレート71には、端子部714の突出部位の図示上部および下部に、図示右方の直線状辺部から図示左方に向かって凹んだ半円状の切欠き部712が形成されている。
The
図5に示すように、中プレート72は、上プレート71とほぼ同様の外形を有する半円板を図示左右に延びる直線で図示上下に分割した形状をなしている。これにより、中プレート72は、図示上方のプレート部材72aと図示下方のプレート部材72bとを備える。プレート部材72aとプレート部材72bとの間には、相互の導通を防止するスリットが形成されている。
As shown in FIG. 5, the
中プレート72には、外周円弧の中心に、中心円筒45を挿設する半円切欠き状の一対の円筒配置部725が形成されている。また、中プレート72には、キャップ12の天井部から突出する複数のボス部121を挿設する複数の位置決め孔721が形成されている。位置決め孔721は、キャップ12の径方向および周方向における中プレート72位置決めを行う。また、中プレート72には、プレート部材72a、72bのそれぞれの円弧状辺部から中心に向かって凹んだ半円状の切欠き部722が形成されている。
The
中プレート72は、図示右方の直線状辺部から延出されたリード723を有している。リード723は、一対のプレート部材72a、72bのそれぞれから延出され、共通の端子部724に接続している。プレート部材72aと端子部724とを繋ぐリード723には、第1温度スイッチ91が介設されており、この通電経路を開閉可能となっている。一方、プレート部材72bと端子部724とを繋ぐリード723には、第2温度スイッチ92が介設されており、この通電経路を開閉可能となっている。
The
図6に示すように、下プレート73は、中プレート72と同様に、上プレート71とほぼ同様の外形を有する半円板を図示左右に延びる直線で図示上下に分割した形状をなしている。これにより、下プレート73は、図示上方のプレート部材73aと図示下方のプレート部材73bとを備える。プレート部材73aとプレート部材73bとの間には、相互の導通を防止するスリットが形成されている。
As shown in FIG. 6, the
下プレート73には、外周円弧の中心に、中心円筒45を挿設する半円切欠き状の一対の円筒配置部735が形成されている。また、下プレート73には、キャップ12の天井部から突出する複数のボス部121を挿設する複数の位置決め孔731が形成されている。位置決め孔731は、キャップ12の径方向および周方向における下プレート73位置決めを行う。
The
また、下プレート73には、図示紙面表側(図2、図3の図示上方)に向かって切り起こされた付勢部732が設けられている。付勢部732は、3枚のプレート71、72、73を積層した際に、第1発熱体81および第2発熱体82の下方に位置して中プレート72を上方に向かって付勢する。
Further, the
図3に示すように、3枚のプレート71、72、73は、上方から下方に、上プレート71、中プレート72、下プレート73の順に積層されている。上プレート71と中プレート72との間には、第1発熱体81および第2発熱体82が介設されている。
As shown in FIG. 3, the three
具体的には、上プレート71とプレート部材72aとの間に、第1発熱体81が配置され、上プレート71とプレート部材72bとの間に、第2発熱体82が配置されている。第1発熱体81および第2発熱体82は、本例ではいずれも2つの発熱素子80により構成されている。
Specifically, the
発熱素子80は、いずれも例えば円盤状をなしており、通電により発熱する素子である。発熱素子80は、例えば正の抵抗温度係数を有し、特定温度で抵抗値が急激に増大する特性を有している。発熱素子80は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とするセラミックスで形成されている。発熱素子80の両面(上プレート71および中プレート72と圧接する面)には、Ni−Agの二重構造電極が設けられている。本例では、発熱素子80は、主に上記特定温度未満で用いられる。
Each of the
各プレート71、72、73の円筒挿設孔715、円筒配置部725、735には、中心円筒45が配設され、複数の位置決め孔711、721、731には、複数のボス部121が挿設されている。そして、複数のボス部121のそれぞれの先端には係止部材としての螺子74がねじ込まれ、螺子74の頭部が下プレート73を下方から支持している。
A
上記した積層構成により、下プレート73の付勢部732が中プレート72を上方に向かって付勢する。これに伴い、第1発熱体81および第2発熱体82が、上プレート71と中プレート72とに圧接する。具体的には、プレート部材73aの付勢部732がプレート部材72aを上方に向かって付勢する。これに伴い、第1発熱体81が、上プレート71とプレート部材72aとに圧接する。また、プレート部材73bの付勢部732がプレート部材72bを上方に向かって付勢する。これに伴い、第2発熱体82が、上プレート71とプレート部材72bとに圧接する。
With the above-described stacked configuration, the urging
3枚のプレート71、72、73が積層配置される際には、図4〜図6に示したそれぞれの中心点AA同士、それぞれの角部BB同士、および、それぞれの角部CC同士が、ハウジング10の軸線方向から見て一致するように配置される。
When the three
キャップ12に設けられたリブ124は、図2、図3の図示紙面表裏方向に延びている。リブ124は、下端(図示下方の先端)が上プレート71の直線状辺部(弦部、図4参照)に沿うように、キャップ12の天井部から垂下している。
The
キャップ12には、燃料フィルタ装置1の外部から加熱ユニット70に給電するための一対の外部接続端子19が設けられている。上プレート71の端子部714は、リード部材を介して、一対の外部接続端子19の一方に接続している。また、中プレート72の端子部724は、リード部材を介して、一対の外部接続端子19の他方に接続している。上記した構成により、外部接続端子19が例えば車載蓄電池と電気的に接続されると、図7に示す電気回路が形成される。なお、図7では、例えば、車両のイグニッションスイッチがオン状態のときのみ蓄電池から給電するためのメインスイッチの図示を省略している。
The
図8に示すように、第1温度スイッチ91は、ケース901、キャップ902、ガイド部材903、バイメタル板904、ロッド905、第1接点片906および第2接点片907を備えている。ケース901は、例えば樹脂製であり、有底円筒状に形成されている。キャップ902は、例えば薄板状の金属板を成形してなり、ケース901の図示右方の端部開口を閉塞するようにケース901に装着されている。ガイド部材903は、例えば樹脂製であり、ケース901の円筒部の内側の所定位置に配置されている。
As shown in FIG. 8, the
バイメタル板904は、例えば異種金属層を積層一体化してなり、円板状をなしている。バイメタル板904は、ケース901の内方においてキャップ902とガイド部材903との間に配設されている。バイメタル板904は、ケース901とキャップ902とのより周縁部が緩やかに支持されており、温度に応じて湾曲状態を変える。バイメタル板904は、温度に応じて変形する変形部材である。
The
ロッド905は、例えば金属製の円柱状部材であり、ケース901の円筒部と同軸上に配置されている。ロッド905の図示右方端部は、バイメタル板904の中央部に接している。ロッド905は、ガイド部材903の中央を貫通するガイド孔内に配設されており、バイメタル板904が変形した際には、その変形に連動して軸線方向(図示左右方向)に変位する。
The
第1接点片906および第2接点片907は、いずれも、例えば薄板状の金属帯部材を成形してしてなり、中心を挟んで対向する位置でケース901の底部を貫通するように配設されている。第1接点片906および第2接点片907のケース901の外部に配置された部分には、リード723が接続している。
Each of the
第1接点片906および第2接点片907は、ケース901内に位置する折り曲げ部がガイド部材903に支持されている。第1接点片906および第2接点片907は、上記折り曲げ部より先端側の部位が径内方向に延びており、ケース901の軸線方向から見たときに、先端部同士が重なり合うように配置されている。
As for the
第1接点片906は、先端部近傍(具体的には、軸線方向から見たときに第2接点片907と重ならない部分)に、ロッド905の図示左方端が接触している。これにより、図8に示すように、バイメタル板904が中央部を図示左方に膨出するように湾曲した場合には、バイメタル板904がロッド905を介して第1接点片906の先端部近傍を図示左方に押圧する。これに伴い、第1接点片906の折り曲げ部より先端側の部位が弾性変形して撓み、第1接点片906と第2接点片907とが離間する。
The
一方、図9に示すように、バイメタル板904が中央部の図示左方への膨出量を減少された場合もしくは中央部を図示右方に膨出するように湾曲した場合には、ロッド905を介する第1接点片906の先端部近傍への押圧を中止する。これに伴い、第1接点片906の折り曲げ部より先端側の部位の撓みが解消され、第1接点片906と第2接点片907とが接触する。
On the other hand, as shown in FIG. 9, when the
第1温度スイッチ91は、例えばケース901の外部を流れる燃料の温度が5℃未満となった場合には、図8に示すオフ状態から図9に示すオン状態へ移行する。また、例えば燃料の温度が10℃以上となった場合には、図9に示すオン状態から図8に示すオフ状態へ移行するように設定されている。
For example, when the temperature of the fuel flowing outside the
第2温度スイッチ92は、第1温度スイッチ91と同様の構成をなしている。ただし、バイメタル板904の変形の温度特性が第1温度スイッチ91とは異なっている。第2温度スイッチ92は、例えばケース901の外部を流れる燃料の温度が−7.5℃未満となった場合には、図8に示すオフ状態から図9に示すオン状態へ移行する。また、例えば燃料の温度が−2.5℃以上となった場合には、図9に示すオン状態から図8に示すオフ状態へ移行するように設定されている。
The
すなわち、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92は、燃料温度に応じてオンオフ状態を切り替えるスイッチ装置である。第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92は、互いに異なる温度でオンオフ状態を切り替える。
That is, the
第1接点片906および第2接点片907は、本実施形態における接点対に相当し、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92は、変形部材であるバイメタル板904の変形に伴い接点対を開閉する感温型スイッチ装置に相当する。
The
上述の構成の燃料フィルタ装置1では、図1に示したサプライポンプ3が駆動すると、導入口13からハウジング10内の上部空間10aへ供給燃料が導入される。導入された燃料は、まず、加熱ユニット70の上プレート71の上方を図3図示左方から右方に向かって流れ、リブ124に流れ方向を変更され、上プレート71の切欠き部712へ流入する。切欠き部712を通過した燃料は、上プレート71と中プレート72との間を図3図示右方から図示左方へ流れ、キャップ12の側壁部に流れ方向を変更され、中プレート72の切欠き部722およびプレート部材72a、72b間のスリットへ流入する。
In the fuel filter device 1 configured as described above, when the supply pump 3 shown in FIG. 1 is driven, the supplied fuel is introduced from the
上プレート71と中プレート72との間を流れる燃料は、第1発熱体81および第2発熱体82のいずれかの周囲を通過する。その際に第1発熱体81および第2発熱体82の一方もしくは両方に通電が行われ発熱しているときには、周囲を通過する燃料が加熱される。
The fuel flowing between the
切欠き部722およびプレート部材72a、72b間のスリットを通過した燃料は、中プレート72と下プレート73との間を流れた後、フィルタ部材40の上部端板43の上方に供給される。加熱ユニット70内を通過してフィルタ部材40の上方へ供給された燃料は、上部空間10aから側部空間10bへ導かれた後、濾過体42を径内方向へ通過する。濾過体42を通過する際に、燃料中の異物が捕捉され除去される。
The fuel that has passed through the slit between the
側部空間10bでは、燃料中の水分が凝集して水滴となり、水滴は重力によって沈降し、下部空間10cにケース11の底部16側から貯留される。濾過体42には、表面に撥水層が形成されているため、微細な水滴も撥水層に弾かれて濾過体42を通過し難く、燃料から分離され下部空間10cに貯留される。一方、濾過体42を通過した燃料は、濾過体42の内方空間を上昇して中心円筒45内から円筒部122内を流れ、導出口14を介してハウジング10の外部へ導出される。
In the
上述したようにハウジング10内を供給燃料が通過する際に、上部空間10aでは、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92の周囲を、上プレート71の切欠き部712を通過した直後の燃料が主に流通する。したがって、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92は、第1、第2発熱体81、82の周囲を流通する前の供給燃料の温度に応じてオンオフ状態を切り替える。
As described above, when the supplied fuel passes through the
例えば、車両のイグニッションスイッチがオン状態となり、サプライポンプ3が起動した際には、既に上部空間10aの供給燃料の燃料温度に応じて、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92のオンオフ状態が設定されている。
For example, when the ignition switch of the vehicle is turned on and the supply pump 3 is activated, the on / off state of the
例えば、低外気温時等で燃料温度が第1所定温度(本例では5℃)未満かつ第2所定温度(本例では−7.5℃)以上である場合には、第1温度スイッチ91がオン状態となり、第2温度スイッチ92はオフ状態となっている。これに伴い、第1発熱体81に通電され、第1発熱体81は発熱して周囲を流通する燃料を加熱する。このとき、第2発熱体82には通電されず、第2発熱体82は発熱しない。すなわち、加熱ユニット70は、第1発熱体81のみで燃料を加熱する。
For example, when the fuel temperature is lower than the first predetermined temperature (5 ° C. in this example) and equal to or higher than the second predetermined temperature (−7.5 ° C. in this example), such as when the outside air temperature is low, the
また、更なる低外気温時等で燃料温度が第2所定温度(本例では−7.5℃)未満である場合には、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92の両者がオン状態となっている。これに伴い、第1発熱体81および第2発熱体82に通電され、両発熱体81、82は発熱して周囲を流通する燃料を加熱する。すなわち、加熱ユニット70は、第1発熱体81および第2発熱体82の両方で燃料を加熱する。
Further, when the fuel temperature is lower than the second predetermined temperature (in this example, −7.5 ° C.) at the time of further low outside air temperature or the like, both the
サプライポンプ3が駆動を継続し、比較的高温の還流燃料が燃料タンク2内へ還流すると、供給燃料の温度が徐々に上昇してくる。燃料タンク2内から上部空間10aに導入される供給燃料の燃料温度が上昇し、燃料温度が第2所定温度よりも高い第3所定温度(本例では−2.5℃)以上に上昇すると、第2温度スイッチ92がオン状態からオフ状態へ切り替わり、第2発熱体82への通電が中止される。
When the supply pump 3 continues to drive and the relatively high-temperature recirculated fuel recirculates into the
また、燃料タンク2内から上部空間10aに導入される供給燃料の燃料温度が更に上昇し、燃料温度が第1所定温度よりも高い第4所定温度(本例では10℃)以上に上昇すると、第2温度スイッチ92に加え第1温度スイッチ91もオン状態からオフ状態へ切り替わり、第2発熱体82ばかりでなく第1発熱体81への通電も中止される。
Further, when the fuel temperature of the fuel supplied from the
上述の構成の燃料フィルタ装置1を備える燃料供給装置によれば、加熱ユニット70の第1発熱体81および第2発熱体82は、濾過体42ヘ至る上流通路21に設けられている。そして、加熱ユニット70は、第1発熱体81および第2発熱体82に対応して設けられ、第1発熱体81および第2発熱体82のそれぞれへの通電をオンオフする第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92を備えている。
According to the fuel supply device including the fuel filter device 1 having the above-described configuration, the
第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92は、上流通路91のうち第1発熱体81および第2発熱体82の配置部位よりも上流部を流通する供給燃料の燃料温度に応じてオンオフ状態を切り替えるものとなっている。そして、第1温度スイッチ91と第2温度スイッチ92とではオンオフ状態の切り替え温度を異ならせて、燃料温度が低いときほど、オン状態となる温度スイッチが増加するようになっている。
The
これによると、濾過体42に濾過される前の供給燃料を第1、第2発熱体81、82で加熱する際には、供給燃料の温度が低いときほど通電する発熱体の数を増加させることができる。したがって、燃料中のワックス成分を融解するために必要な熱量が比較的小さいときには、発熱する発熱体の数を抑制することができる。このようにして、濾過体42に濾過される前の供給燃料を加熱する際の電力消費量を抑制しつつ、ワックスによる濾過体42の目詰まりを確実に防止することができる。
According to this, when the supplied fuel before being filtered by the
図10に、両発熱体81、82からの出力、すなわち、加熱ユニット70の消費電力の一例を実線で示す。本例では、グラフに示す温度範囲では、各発熱素子の出力が90Wとなる発熱素子80を用いている。また、両発熱体81、82を1つの温度スイッチでオンオフする加熱ユニットを用いた比較例を破線で示す。
FIG. 10 shows an example of outputs from both the
濾過体42を目詰まりさせないようにワックス成分を融解可能な温度を5℃以上とすると、5℃未満の燃料では、二点鎖線で示すように燃料温度が低くなるほど燃料加熱に必要な熱量が増大する。これに対し、本実施形態では、燃料加熱に必要な熱量を上回る範囲で、燃料温度が低いときほど出力を増大させることができる。すなわち、比較例との差分だけ、省エネルギー化を図ることができる。具体的には、図10に示す例では、燃料温度が5℃未満かつ−7.5℃以上のときには、180Wの消費電力を削減することができる。
If the temperature at which the wax component can be melted is 5 ° C. or higher so as not to clog the
また、第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92は、それぞれが、供給燃料の温度に応じて変形するバイメタル板904を有し、バイメタル板904の変形に伴い接点対である第1、第2接点片906、907を開閉する感温型スイッチ装置である。
Each of the
これによると、供給燃料の温度を感知して変形するバイメタル板904で接点対を開閉する複数の感温型スイッチ装置により、供給燃料の燃料温度に応じて、複数の発熱体への通電オンオフ状態を切り替えることができる。したがって、温度センサや、温度センサの出力信号によりスイッチの動作を制御する制御装置を設ける必要がない。これにより、供給燃料を加熱する際の電力消費量を抑制する構成を簡素化することができる。
According to this, the plurality of temperature-sensitive switch devices that open and close the contact pairs with the
また、各温度スイッチ91、92は、接点対の開温度と閉温度とが異なる。すなわち、各温度スイッチ91、92は、オフ状態からオン状態への移行温度とオフ状態からオン状態への移行温度とを異ならせ、オンオフ状態切り替えの温度特性にヒステリシスを持たせている。これによると、接点対のチャタリングを防止することができる。
Moreover, each
また、第1発熱体81および第2発熱体82は、濾過体42を内部に収容するハウジング10の内部に配置されている。これによると、濾過体42が収容されたハウジング10の内部で、濾過体42に濾過される前の供給燃料を発熱体で加熱することができる。したがって、加熱後の供給燃料が濾過体42で濾過されるまでに放熱することを抑制し、濾過体42で濾過される前の供給燃料が冷却されてしまうことを抑制することができる。これにより、ワックスによる濾過体42の目詰まりを一層確実に防止することができる。
The
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記実施形態では、第1発熱体81および第2発熱体82を、それぞれ電気的に並列接続した2つの発熱素子80で構成していたが、これに限定されるものではない。各発熱体は、1つもしくは3つ以上の発熱素子で構成するものであってもよい。また、複数の発熱体相互で発熱素子の数を異ならせてもかまわない。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、第1発熱体81および第2発熱体82に対応して第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92を設け、燃料温度に応じて発熱体からの出力を2段階で変化させるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、3段階以上で変化させるものであってもよい。また、出力を燃料温度に応じて段階的に変化させるものに限定されず、連続的に変化させるものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態では、燃料フィルタ装置1のハウジング10内に設けた加熱ユニット70で供給燃料を加熱するものであったが、これに限定されるものではない。燃料タンク2内から濾過体42に至る燃料流通路で燃料を加熱可能なものであればよい。例えば、燃料フィルタ装置1よりも上流側の燃料配管6内に複数の発熱体を設けるものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the supply fuel was heated with the
また、上記実施形態では、変形部材はバイメタル板であったが、これに限定されるものではない。例えば、容器体に封入したワックスの変形(具体的には体積変化)によりロッドを変位させるものであってもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the deformation | transformation member was a bimetal plate, it is not limited to this. For example, the rod may be displaced by deformation (specifically, volume change) of wax sealed in the container body.
また、上記実施形態では、感温型スイッチ装置である第1温度スイッチ91および第2温度スイッチ92で第1発熱体81および第2発熱体82の通電のオンオフを切り替えていたが、これに限定されるものではない。例えば、サーミスタ等の温度センサの検出値に基づいて制御装置が複数の発熱体に対応する複数のスイッチ装置のオンオフ状態を切り替え、複数の発熱体への通電制御を行うものであってもかまわない。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、燃料供給装置はコモンレール式燃料噴射システムであり、供給燃料の供給先は、サプライポンプ3等であったがこれに限定されるものではない。例えば、供給燃料の供給先は、分配型燃料噴射ポンプ等のポンプ手段であってもかまわない。 In the above embodiment, the fuel supply device is a common rail fuel injection system, and the supply destination of the supplied fuel is the supply pump 3 or the like, but is not limited thereto. For example, the supply destination of the supplied fuel may be pump means such as a distributed fuel injection pump.
1 燃料フィルタ装置
2 燃料タンク
3 サプライポンプ(供給先)
4 コモンレール(供給先)
5 インジェクタ(供給先)
21 上流通路(燃料流通路の一部)
42 濾過体
81 第1発熱体(発熱体)
82 第2発熱体(発熱体)
91 第1温度スイッチ(スイッチ装置、感温型スイッチ装置)
92 第2温度スイッチ(スイッチ装置、感温型スイッチ装置)
1
4 Common rail (supplier)
5 Injector (supplier)
21 Upstream passage (part of fuel flow passage)
42
82 Second heating element (heating element)
91 First temperature switch (switch device, temperature-sensitive switch device)
92 Second temperature switch (switch device, temperature-sensitive switch device)
Claims (3)
前記燃料タンク内から前記濾過体ヘ至る燃料流通路(21)に設けられ、通電に伴い発熱して前記供給燃料を加熱する複数の発熱体(81、82)と、
前記複数の発熱体に対応して設けられ、前記複数の発熱体のそれぞれへの通電をオンオフする複数のスイッチ装置(91、92)と、を備え、
前記複数のスイッチ装置は、前記燃料流通路のうち前記複数の発熱体の配置部位よりも上流部を流通する前記供給燃料の燃料温度に応じて、オンオフ状態を切り替えるものであり、
前記燃料温度が低いときほど、前記複数のスイッチ装置のうちオン状態となる前記スイッチ装置が増加することを特徴とする燃料供給装置。 A filter body (42) for filtering the fuel supplied from the fuel tank (2) to the supply destination (3, 4, 5);
A plurality of heating elements (81, 82) provided in a fuel flow path (21) from the fuel tank to the filter body and generating heat when energized to heat the supplied fuel;
A plurality of switch devices (91, 92) provided to correspond to the plurality of heating elements and for turning on / off energization of each of the plurality of heating elements,
The plurality of switch devices switch an on / off state according to a fuel temperature of the supplied fuel that circulates in an upstream portion of the fuel flow passage from an arrangement portion of the plurality of heating elements,
The fuel supply device, wherein the number of the switch devices that are turned on among the plurality of switch devices increases as the fuel temperature is lower.
前記複数の発熱体は、前記ハウジングの内部に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料供給装置。 A housing (10) for accommodating the filter body therein;
3. The fuel supply device according to claim 1, wherein the plurality of heating elements are disposed inside the housing. 4.
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