JP2016130465A - 燃料供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】カム室からのカム軸周りを経由する外部への燃料漏れを回避するためのシール部材が軸方向に2つ設けられた燃料供給装置において、2つのシール部材の間の空間(シール間空間)に漏れ出た燃料を燃料タンクに回収可能とする。
【解決手段】燃料供給装置1は、第1シール部材21を通過してカム室27からシール間空間34に漏れ出る燃料を吸引してシール間空間34から排出し、昇圧して燃料タンク2へ戻す漏れ燃料回収手段40と、燃料タンク2からシール間空間34への燃料の逆流を防止する逆止弁41とを備える。これによれば、燃料タンク2とシール間空間34の圧力に関係なく、シール間空間34に漏れ出る燃料を積極的に燃料タンク2に戻すことができる。また、逆止弁41があるため、燃料タンク2の圧力がシール部材21、22に負荷されるのを防止できる。従って、シール間空間34に漏れ出た燃料を燃料タンク2に回収可能な構造を実現できる。
【選択図】図2

Description

本発明は、本発明は、液化ガス燃料をエンジンの燃焼室に供給するための燃料供給装置に関する。
液化ガス燃料をエンジンの燃焼室に供給するための燃料供給装置として、燃料タンクからの燃料をフィードポンプで高圧ポンプに送り、高圧ポンプにて加圧された燃料をコモンレールを介してインジェクタにてエンジンの燃焼室に供給するものがある。
高圧ポンプとして、以下に説明するカム軸、カム、ハウジング、カム軸収容穴、及びシール部材を具備するものが知られている。
カム軸は、内燃機関に駆動されて回転する。
カムは、カム軸に設けられてプランジャを駆動させる。
ハウジングは、カムを収容するとともにカムの潤滑用に燃料が供給されるカム室が形成されている。
カム軸収容穴は、カム室の内外を貫通してハウジングに形成され、カム軸を挿通保持する。
シール部材は、カム軸収容穴を経由するカム室から外部への燃料の漏れを防止する。
このような、カム室に燃料を液体状態で充填させて、燃料によってカムの潤滑を図る構造では、特に燃料が液化ガス燃料の場合、カム室が高圧となる。
そこで、シール部材を2段に設けて、ハウジング外部への燃料の漏れを防止する技術がある。すなわち、2つのシール部材をカム軸収容穴内でカム軸の外周において軸方向に互いに離間して装着させたものがある。
ここで、この2つのシール部材のうち、カム室から近い側のシール部材を第1シール部材、カム室から遠い側のシール部材を第2シール部材と呼び、第1シール部材と第2シール部材との間の空間をシール間空間と呼ぶ。
しかし、このようにシール部材を2段にしても、それぞれのシールの耐圧は限られているため、第1シール部材がカム室の圧力に耐えられず、第1シール部材を通過してシール間空間へ漏れ出ることがある。そして、このシール間空間の圧力が上昇しすぎると、最終的には、第2シール部材を通過して燃料がハウジング外部に漏れ出てしまう。
特許文献1では、シール間空間をパージタンクに連通させてパージタンクに回収する技術が開示されている。しかしながら、この技術は、パージタンクを具備しない装置への汎用性がない。
そこで、必ず存在する要素である燃料タンクに回収することが望ましい。しかしながら、燃料タンクとシール間空間を単純に連通させるだけでは、燃料タンクの圧力が高いため回収されにくい。
また、燃料タンクとシール間空間を単純に連通させるだけでは、最大で燃料タンクの許容圧力がシール部材に負荷されてしまう。このため、シール部材の耐圧を燃料タンクの許容圧力に設定しなければ、逆に燃料タンクからの燃料漏れが生じてしまう事態となる。しかし、燃料タンクの許容圧力は非常に大きいため、そのようなシール部材を設けることは非現実的である。
従って、燃料タンクに回収するためには、燃料タンクとシール間空間を単純に連通させるだけではなく、工夫が必要となる。
特開2003−206825号公報
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、カム室からのカム軸周りを経由する外部への燃料漏れを回避するためのシール部材が軸方向に2つ設けられた燃料供給装置において、2つのシール部材の間の空間(シール間空間)に漏れ出た燃料を燃料タンクに回収可能とする。
本発明の燃料供給装置は、以下に説明する、燃料タンク、フィードポンプ、及び高圧ポンプを備える。
燃料タンクは、燃料として液化ガス燃料を貯留する。
フィードポンプは、燃料タンクから燃料を送出する。
高圧ポンプは、フィードポンプからの燃料が供給されるポンプ室、および往復移動によりポンプ室内の燃料を加圧するプランジャを有し、加圧した燃料を内燃機関に供給する。
そして、高圧ポンプは、以下に説明するカム軸、カム、ハウジング、カム軸収容穴、及び2つのシール部材を具備する。
カム軸は、内燃機関に駆動されて回転する。
カムは、カム軸に設けられてプランジャを駆動させる。
ハウジングは、カムを収容するとともにカムの潤滑用に燃料が供給されるカム室が形成されている。
カム軸収容穴は、カム室の内外を貫通してハウジングに形成され、カム軸を挿通保持する。
2つのシール部材は、カム軸収容穴を経由するカム室から外部への燃料の漏れを防止する。そして、カム軸収容穴内でカム軸の外周において軸方向に互いに離間して装着される。
ここで、この2つのシール部材のうち、カム室から近い側のシール部材を第1シール部材、カム室から遠い側のシール部材を第2シール部材と呼び、第1シール部材と第2シール部材との間の空間をシール間空間と呼ぶ。
燃料供給装置は、第1シール部材を通過してカム室からシール間空間に漏れ出る燃料を吸引してシール間空間から排出し、昇圧して燃料タンクへ戻す漏れ燃料回収手段と、燃料タンクからシール間空間への燃料の逆流を防止する逆止弁とを備える。
これによれば、燃料タンクとシール間空間の圧力に関係なく、シール間空間に漏れ出る燃料を積極的に燃料タンクに戻すことができる。また、逆止弁があるため、燃料タンクの圧力がシール部材に負荷されるのを防止できる。
従って、シール間空間に漏れ出た燃料を燃料タンクに回収可能な構造を実現できる。
高圧ポンプの断面図を含む燃料供給装置の概略図である(実施例1)。 燃料供給装置の全体構成図である(実施例1)。 第2シール部材の断面図である(実施例1)。 (a)〜(c)は第1シール部材の断面図である(実施例1)。 エジェクタの構造と、構造上発生する圧力変化を説明するための説明図である(実施例1)。 燃料供給装置の全体構成図である(実施例2)。 燃料供給装置の全体構成図である(実施例3)。
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
〔実施例1の構成〕
実施例1の燃料供給装置1を、図1〜5を用いて説明する。
燃料供給装置1は、例えば、ディーゼルエンジンに燃料を供給するために用いられるものである。本実施例では、燃料として液化燃料ガス(例えば、DME燃料)を用いている。
燃料供給装置1は、図2に示すように、燃料タンク2、フィードポンプ3、高圧ポンプ4、フィード流路5、リターン流路6、コモンレール7、およびインジェクタ(図示せず)等を備える。
燃料タンク2には燃料が貯留されている。燃料タンク内の燃料は加圧されており、燃料は液相状態で貯留されている。
フィードポンプ3は、例えば燃料タンクの内部に配されており、燃料を汲み上げて、フィード流路5を介して高圧ポンプ4へと燃料を供給する。
フィードポンプ3には、燃料供給圧(フィード圧)を調節するフィード圧調節装置が搭載されている。
高圧ポンプ4は、コモンレール7の燃料がエンジンの状態に応じた目標圧力で蓄圧されるように、燃料を加圧して吐出するものである。高圧ポンプ4の構成については後に詳述する。
フィード流路5は、フィードポンプ3から高圧ポンプ4に燃料を導入するための低圧系の流路である。
リターン流路6は、高圧ポンプ4からの戻り燃料を燃料タンク2に戻すための低圧系の流路である。リターン流路6には、オーバーフローバルブ(以下、OFV12と呼ぶ)が設けられている。OFV12は、所定の開弁圧で開弁して余剰燃料を燃料タンク2へ流出させるバルブ装置である。
コモンレール7は、高圧流路13を介して高圧ポンプ4からの加圧された高圧の燃料の供給を受けて燃料を高圧状態で蓄圧する。
また、コモンレール7はインジェクタに接続され、燃料をインジェクタに供給する。すなわち、コモンレール7は、高圧の燃料を蓄圧する蓄圧容器として機能するとともに、高圧の燃料をインジェクタに分配する分配容器として機能する。
〔高圧ポンプ4の構成〕
図1及び2を用いて、高圧ポンプ4の構成の概略を説明する。
高圧ポンプ4は、以下に説明するポンプ室15、プランジャ16、カム軸17、カム18、ハウジング19、カム軸収容穴20、及び2つのシール部材(第1シール部材21、第2シール部材22)を具備する。
ポンプ室15は、フィードポンプ3からの燃料が供給される空間であり、この内部の燃料は後述するプランジャ16により加圧される。
プランジャ16は、往復移動によりポンプ室内の燃料を加圧する。
カム軸17は、内燃機関に駆動されて回転する。
カム18は、カム軸17に設けられてプランジャ16を駆動させる。具体的には、カム18の回転がタペット24を介して往復運動に変換されて、プランジャ16に伝達される。
ハウジング19は、プランジャ16が往復動可能に収容される空間を形成するシリンダボディ26と、カム18が収容されるカム室27を形成する本体ボディ28とを有している。
シリンダボディ26は、プランジャ16が収容されるシリンダ孔30を有し、シリンダ孔30の一端部が、燃料が供給されて、プランジャ16の往復動によって内部の燃料が圧縮されるポンプ室15となっている。
フィード流路5は、複数の経路を有しており、例えば、フィードポンプ3からポンプ室15へ燃料を供給する経路5aと、フィードポンプ3からカム室27へ燃料を供給する経路5bを有する。
経路5aには、経路5aを開閉する吸入弁31が設けられている。
経路5bには、経路5bを流通する燃料の流量を設定する絞り32が設けられている。
ポンプ室15に供給された燃料は、ポンプ室15でプランジャ16によって加圧されて、高圧流路13を介してコモンレール7へと圧送される。なお、高圧流路13には高圧流路13を開閉する吐出弁33が設けられている。
カム室27は、本体ボディ28に形成されたカム18を収容する空間である。カム室27には、経路5bによって燃料が供給され、カム室27の燃料がカム18の潤滑油として用いられる。
カム軸収容穴20は、カム室27の内外を貫通して本体ボディ28に形成され、カム軸17を挿通保持する。
カム軸収容穴20には、ブッシュ201、202が圧入挿入されており、ブッシュ201に、カム軸17の軸方向一端部(カム18よりも軸方向一端側の部分)が挿入され、ブッシュ202にカム軸17の軸方向他端部(カム18よりも軸方向他端側の部分)が挿入されている。
第1シール部材21及び第2シール部材22は、カム軸17周りの隙間(ブッシュ201とカム軸17との隙間)を経由するカム室27からハウジング外部への燃料の漏れを防止するために設けられている。
すなわち、カム軸17の軸シールであって、ブッシュ201の内周面とカム軸17の外周面との間の隙間からの燃料漏れを防止するものである。
第1シール部材21及び第2シール部材22は、ともに、リング状を呈したゴムシール(樹脂シールや金属シールでも可)であって、カム軸収容穴内で且つブッシュ201よりも軸方向一端側(反カム室側)で、カム軸17の外周に装着されている。第1シール部材21と第2シール部材22とは、カム軸17の軸方向に離間して装着されており、第1シール部材21は第2シール部材22よりもカム室側に設けられている。このため、第1シール部材21と第2シール部材22との間には空間が形成される。この空間をシール間空間34と呼ぶ。
第1シール部材21の内周面及び第2シール部材22の内周面がカム軸17の外周面に密着し、第1シール部材21の外周面及び第2シール部材22の外周面がカム軸収容穴20の内周面に密着することで、カム軸収容穴20の内周面とカム軸17の外周面との間の隙間からの燃料漏れを防止している。
第2シール部材22は、図3に示すように、カム軸収容穴20の反カム室側の開口からの異物の侵入を防止するためのリップ22aを有している。
第1シール部材21は、カム軸収容穴20の内周面に形成された周溝20a内に配されている。例えば、図4(a)に示すような、断面コの字型のシール部材でもよい。すなわち、環状に形成された環状部21aと、環状部21aの径方向両端からカム室27側に突出する脚部21bとを有するシール部材である。
また、図4(b)に示すように、第1シール部材21は、カム軸17の外周面に装着される帯状のバンドシール21cと、バンドシール21cの外周に装着されるOリング21dとによって構成されていてもよい。
また、図4(c)に示すように、第1シール部材21は、断面矩形を呈していてもよい。そして、周溝20aは反カム室側に向かうほど溝底が浅くなるテーパ部20bを有していてもよい。これによれば、第1シール部材21がカム室27の圧力に押されても、テーパ部20bによって第1シール部材21の反カム室側への移動が抑制される。
〔本実施例の特徴〕
燃料供給装置1は、第1シール部材21を通過してカム室27からシール間空間34に漏れ出る燃料を吸引してシール間空間34から排出し、昇圧して燃料タンク2へ戻す漏れ燃料回収手段40と、燃料タンク2からシール間空間34への燃料の逆流を防止する逆止弁41とを備える。
カム室27の圧力により第1シール部材21とカム軸17の隙間を経由してカム室27からシール間空間34へ燃料が漏れ出る。漏れ燃料がシール間空間34に蓄積されると、シール間空間34が高圧になり、第2シール部材22が破損して外部に燃料が漏れ出る事態にいたりかねない。例えば、DME燃料の場合、液相を維持しつつ燃料をカム室27に供給しようとするとその圧力は約3MPaになる。通常の第2シール部材22のようなゴムシールの耐圧は100kPa〜1MPaであるため、漏れ燃料がシール間空間34に蓄積されて、この耐圧を超えてしまう場合がある。
そこで、本実施例では、シール間空間34に燃料が蓄積されて第2シール部材22の耐圧を超える程の圧力に達することがないように、積極的に漏れ燃料を漏れ燃料回収手段40によって回収する。
以下、具体的に上記の構成について説明する。
本実施例における漏れ燃料回収手段40はエジェクタ43である。
エジェクタ43は、流体を高速度で噴出するノズル部44と、ノズル部44からの噴出によって生じる圧力低下によって外部から流体を吸引する吸引口45と、吸引口45から吸引した流体(2次流)をノズル部44から噴出する流体(1次流)に合流させて昇圧して排出するディフューザ部46を有する周知の機械要素である(図2、5を参照)。
本実施例では、エジェクタ43をリターン流路6の途中に配している。すなわち、ノズル部44に高圧ポンプ4からの戻り燃料を流入させ、ディフューザ部46から排出される燃料を燃料タンク2に戻すことになる。
リターン流路6は、カム室27から燃料タンク2に至る複数の経路を有しており、その内の1つの経路6aにエジェクタ43が配されている。エジェクタ43はOFV12の下流に設けられている。経路6aには、OFV12の上流に経路6aへの戻り燃料の流量を設定する絞り48が設けられている。OFV12の開弁圧は、リターン流路6の燃料が液相に維持されるような圧力に設定されている。
なお、本実施例のリターン流路6は、経路6b、6cを有する。経路6bは、ブッシュ201とカム軸17との間の隙間から漏れてきた燃料を第1シール部材21の手前で燃料タンク2に直接回収するために構成されている。経路6cは、ブッシュ202とカム軸17との間の隙間から漏れてきた燃料を燃料タンク2に直接回収するために構成されている。経路6b、6cでは、漏れてきた燃料の圧力が燃料タンク2の圧力よりも高ければ自然に回収されるが、経路6b、6cを通過する戻り燃料は微量であるため、エジェクタ43の駆動流とはならない。
そして、吸引口45は流路50を介してシール間空間34に接続されている。流路50には逆止弁41が設けられており、燃料タンク2からシール間空間34への燃料の逆流を防いでいる。なお、逆止弁41はエジェクタ43に設けられた逆流防止構造であってもよい。
〔本実施例の作用効果〕
本実施例の燃料供給装置1は、第1シール部材21を通過してカム室27からシール間空間34に漏れ出る燃料を吸引してシール間空間34から排出し、昇圧して燃料タンク2へ戻す漏れ燃料回収手段40と、燃料タンク2からシール間空間34への燃料の逆流を防止する逆止弁41とを備える。
特に、本実施例では、漏れ燃料回収手段40が、リターン流路6の途中に設けられたエジェクタ43である。
これによれば、高圧ポンプ4からの戻り燃料を駆動流として、エジェクタ43にシール間空間34の燃料を吸引させることができる。
そして、ディフューザ部46でシール間空間34からの燃料をノズル部44からの燃料に合流させて昇圧させる。
つまり、図3に示すように、吸引口45での圧力P0(シール間空間の圧力)が、燃料タンク2の圧力Ptよりも低い場合でも、ディフューザ部46によって燃料タンクの圧力Ptまで昇圧させるため、燃料タンク2に燃料を回収することができる。
なお、シール間空間34に漏れ出る燃料の状態は気相である場合も液相である場合も考えられる。いずれの場合にしろ、ディフューザ部46での昇圧後の燃料の状態が液相となるように、ディフューザ部46が設計されている。
つまり、本実施例によれば、燃料タンク2とシール間空間34の圧力に関係なく、シール間空間34に漏れ出る燃料を積極的に燃料タンク2に戻すことができる。
また、逆止弁41があるため、燃料タンク2の圧力がシール部材21、22に負荷されるのを防止できる。
従って、シール間空間34に漏れ出た燃料を燃料タンク2に回収可能な構造を実現できる。このため、ハウジング外への燃料の漏れを抑制することができる。
なお、機関停止時には、フィードポンプ3を止める際に、OFV12を開弁する制御を行うことにより、カム室27内の燃料圧力によりオーバーフロー流でエジェクタ43を作動させて、シール間空間34から燃料を吸引する。そして、オーバーフロー流がなくなるとエジェクタ43が作動しなくなるが、逆止弁41があるために、燃料タンク2の圧力がシール部材21、22に負荷されるのを防止できる。
〔実施例2〕
実施例2を、実施例1とは異なる点を中心に、図6を用いて説明する。
なお、実施例1と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、シール間空間34に、燃料タンク2よりも低圧な低圧空間と接続する低圧流路52が接続されている。そして、低圧流路52には、シール間空間34の圧力が所定以上になった場合に開弁する安全弁53が配されている。
図6に示すように、本実施例の燃料供給装置は、流路50の途中から分岐して低圧空間としてのパージタンク54に接続する流路55が設けられている。つまり、流路50の一部と流路55が低圧流路52を形成し、この低圧流路52によってシール間空間34とパージタンク54とが接続されている。
低圧流路52の途中には、低圧流路52を開閉する安全弁53が設けられている。
安全弁53は、シール間空間34の圧力が所定以上になった場合に開弁する。
そして、パージタンク54の下流側にはキャニスタ57を介して吸気管が接続されている。
本実施例によれば、実施例1の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
つまり、機関停止後にシール間空間34に燃料が漏れ出て圧力が上昇した場合でも、低圧流路52を介して低圧空間(本実施例ではパージタンク54)に燃料を排出することができる。
例えば、デットソーク等が生じると、カム室27の圧力が上昇しやすく、カム室27からの漏れ燃料によってシール間空間34の圧力が上昇する。しかし、機関停止しているため、エジェクタ43は作動しない。つまり、エジェクタ43を経由して燃料タンク2へ燃料を回収することができない。
そこで、本実施例では、機関停止後にシール間空間34の圧力が所定以上になった場合にシール間空間34から燃料を低圧空間に排出するための圧抜き手段を設けている。
つまり、シール間空間34の圧力が所定以上になると、安全弁53が開弁し、シール間空間34の燃料がパージタンク54に流入する。パージタンク54に流入した燃料はキャニスタ57に吸着される。そして、機関運転が開始されると、燃料がキャニスタ57から脱離し、吸気管へ流入する。
なお、機関運転中は、燃料回収手段40によってシール間空間34が減圧された状態となっているため、安全弁53が開弁する所定圧力にはならない。しかし、機関運転中であっても燃料回収手段40による回収ができない異常事態が発生した場合には、シール間空間34の圧力が高くなり、所定圧力以上になる。その際には、安全弁53が開弁して、シール間空間34の燃料がパージタンク54に流入する。つまり、機関運転時にもフェールセーフとして機能する。
なお、本実施例では、シール間空間34と接続する低圧空間がパージタンク54であったが、これに限らず、例えば、吸気管であってもよい。
〔実施例3〕
実施例3を、実施例1とは異なる点を中心に、図7を用いて説明する。
なお、実施例1と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、漏れ燃料回収手段40がポンプ60である。
ポンプ60は、シール間空間34と燃料タンク2とを連通する連通路61に設けられて、シール間空間34の燃料を吸引して加圧する。例えば、クランクシャフトや他の駆動源によって駆動する。
シール間空間34と燃料タンク2とを連通する連通路61の途中には、逆止弁41及びポンプ60が設けられている。なお、逆止弁41はポンプ60に設けられた逆流防止構造であってもよい。
連通路61には、ポンプ60の下流側(燃料タンク側)にリターン流路6の一部(経路6a)が合流している。経路6aには、OFV12の上流に経路6aへの戻り燃料の流量を設定する絞り48が設けられている。
なお、経路6aが合流していなくてもよい。
また、実施例2と同様に、機関停止後にシール間空間34の圧力が所定以上になった場合にシール間空間34から燃料を低圧空間に排出するための圧抜き手段を設けている。
つまり、連通路61の途中から分岐してパージタンク54に接続する低圧流路52と、低圧流路52を開閉する安全弁53とを有する。
本実施例によっても、実施例1及び実施例2と同様の作用効果を奏することができる。
〔変形例〕
実施例1では、エジェクタ43のノズル部44に高圧ポンプ4からの戻り燃料を流入させていたが、フィードポンプ3からの燃料を流入させてもよい。つまり、フィード流路5から高圧ポンプ4をバイパスして燃料タンク2に戻る流路を設け、その流路にエジェクタ43を設けてもよい。
つまり、フィード燃料を駆動流として、エジェクタ43にシール間空間34の燃料を吸引させてもよい。
また、エジェクタ43のノズル部44にインジェクタ(図示せず)からの戻り燃料を流入させてもよい。
つまり、インジェクタからの戻り燃料を駆動流として、エジェクタ43にシール間空間34の燃料を吸引させてもよい。
フィード燃料やインジェクタからの戻り燃料を用いる場合でも実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
ただし、流路の単純化の観点や、エジェクタ43を駆動するのに十分な駆動流を確保する観点から、実施例1のように高圧ポンプ4からの戻り燃料(カム室27からのオーバーフロー流)を用いる方法がより好ましい。
1 燃料供給装置、2 燃料タンク、3 フィードポンプ、4 高圧ポンプ、15 ポンプ室、16 プランジャ、17 カム軸、18 カム、19 ハウジング、20 カム軸収容穴、21 第1シール部材、22 第2シール部材、27 カム室、34 シール間空間、40 漏れ燃料回収手段、41 逆止弁

Claims (4)

  1. 燃料として液化ガス燃料を貯留する燃料タンク(2)と、
    前記燃料タンク(2)から燃料を送出するフィードポンプ(3)と、
    前記フィードポンプ(3)からの燃料が供給されるポンプ室(15)、および往復移動により前記ポンプ室内の燃料を加圧するプランジャ(16)を有し、加圧した燃料を内燃機関に供給する高圧ポンプ(4)とを備え、
    前記高圧ポンプ(4)は、
    前記内燃機関に駆動されて回転するカム軸(17)と、
    前記カム軸に設けられて前記プランジャ(16)を駆動させるカム(18)と、
    前記カム(18)を収容するとともに前記カム(18)の潤滑用に燃料が供給されるカム室(27)が形成されたハウジング(19)と、
    前記カム室(27)の内外を貫通して前記ハウジング(19)に形成され、前記カム軸(17)挿通保持するカム軸収容穴(20)と、
    前記カム軸収容穴(20)を経由する前記カム室(27)から外部への燃料の漏れを防止するシール部材であって、前記カム軸収容穴(20)内で前記カム軸(17)の外周において軸方向に互いに離間して装着された2つのシール部材(21、22)とを具備する燃料供給装置であって、
    2つのシール部材(21、22)のうち、前記カム室(27)から近い側のシール部材を第1シール部材(21)、前記カム室(27)から遠い側のシール部材を第2シール部材(22)と呼び、
    前記第1シール部材(21)と前記第2シール部材(22)との間の空間をシール間空間(34)と呼ぶと、
    前記第1シール部材(21)を通過して前記カム室(27)から前記シール間空間(34)に漏れ出る燃料を吸引して前記シール間空間(34)から排出し、昇圧して前記燃料タンク(2)へ戻す漏れ燃料回収手段(40)と、
    前記燃料タンク(2)から前記シール間空間(34)への燃料の逆流を防止する逆止弁(41)とを備えることを特徴とする燃料供給装置。
  2. 請求項1に記載の燃料供給装置において、
    前記漏れ燃料回収手段(40)は、
    前記ポンプ室(15)からオーバーフローした燃料を前記燃料タンク(2)に戻すリターン流路(6)の途中に設けられたエジェクタ(43)を有し、
    前記エジェクタ(43)は、前記リターン流路(6)の燃料流れを利用して前記シール間空間(34)に開口する吸引口(45)から前記シール間空間(34)内の燃料を吸引し、この吸引した燃料を前記リターン流路(6)を流れる燃料に合流させて昇圧することを特徴とする燃料供給装置。
  3. 請求項1に記載の燃料供給装置において、
    前記漏れ燃料回収手段(40)は、
    前記シール間空間(34)と前記燃料タンク(2)とを連通する連通路(61)に設けられて、前記シール間空間(34)の燃料を吸引して加圧するポンプ(60)を有することを特徴とする燃料供給装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の燃料供給装置において、
    前記シール間空間(34)には、前記燃料タンク(2)よりも低圧な低圧空間と接続する低圧流路(52)が接続されており、
    前記低圧流路(52)には、前記シール間空間(34)の圧力が所定以上になった場合に開弁する安全弁(53)が配されていることを特徴とする燃料供給装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2560331A (en) * 2017-03-07 2018-09-12 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Oil seal
US11092126B2 (en) * 2019-09-03 2021-08-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Common-rail fuel system with ejector pump and method of use thereof

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11107872A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Hino Motors Ltd ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム
US6003495A (en) * 1998-05-13 1999-12-21 Federal-Mogul World Wide, Inc. Method and apparatus for limiting fuel leakage through injectors after engine shutdown
JP2001020834A (ja) * 1999-07-02 2001-01-23 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料供給装置の燃料洩れ防止装置
JP2003206825A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Denso Corp 代替燃料用の高圧ポンプ
JP2003314407A (ja) * 2002-04-22 2003-11-06 Bosch Automotive Systems Corp 液化ガス用燃料噴射装置
JP2003336557A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Bosch Automotive Systems Corp ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置
JP2005030327A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Hino Motors Ltd 液化ガスエンジンの燃料供給装置
JP2008045536A (ja) * 2006-07-20 2008-02-28 Toyota Industries Corp Dmeエンジンの燃料供給装置
WO2008146420A1 (ja) * 2007-06-01 2008-12-04 Bosch Corporation 内燃機関の液化ガス燃料供給装置及び液化ガス燃料の回収方法並びに内燃機関の強制停止方法
JP2010180790A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Denso Corp 燃料供給装置
US20140165957A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-19 Hyundai Motor Company Lubrication apparatus of high pressure pump for common rail system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2612673B2 (ja) 1993-12-01 1997-05-21 株式会社荏原製作所 ポンプ装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11107872A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Hino Motors Ltd ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム
US6003495A (en) * 1998-05-13 1999-12-21 Federal-Mogul World Wide, Inc. Method and apparatus for limiting fuel leakage through injectors after engine shutdown
JP2001020834A (ja) * 1999-07-02 2001-01-23 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料供給装置の燃料洩れ防止装置
JP2003206825A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Denso Corp 代替燃料用の高圧ポンプ
JP2003314407A (ja) * 2002-04-22 2003-11-06 Bosch Automotive Systems Corp 液化ガス用燃料噴射装置
JP2003336557A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Bosch Automotive Systems Corp ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置
JP2005030327A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Hino Motors Ltd 液化ガスエンジンの燃料供給装置
JP2008045536A (ja) * 2006-07-20 2008-02-28 Toyota Industries Corp Dmeエンジンの燃料供給装置
WO2008146420A1 (ja) * 2007-06-01 2008-12-04 Bosch Corporation 内燃機関の液化ガス燃料供給装置及び液化ガス燃料の回収方法並びに内燃機関の強制停止方法
JP2010180790A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Denso Corp 燃料供給装置
US20140165957A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-19 Hyundai Motor Company Lubrication apparatus of high pressure pump for common rail system

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