JP2016130465A - 燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、経路6aが合流していなくてもよい。
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。
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。
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。
Claims (4)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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