JP2022001748A

JP2022001748A - 燃料タンク

Info

Publication number: JP2022001748A
Application number: JP2020106851A
Authority: JP
Inventors: 知世洋東; Toyohiro Azuma
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-01-06

Abstract

【課題】タンク本体に沈殿した水のみを確実に排出させることができるとともに、貯留する燃料の有効容量を増大させ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は、燃料を貯留するタンク本体１１ａの下部に脚部１２，１３を備える。脚部１２は、タンク本体１１ａの底板に形成した第１連通孔１１ｈを介してタンク本体１１ａと連通する燃料貯留部１１ｊを内部に備え、脚部１２に燃料貯留部１１ｊに連通するドレン排出口１２ｂを設ける。第１連通孔１１ｈを介してタンク本体１１ａと燃料貯留部１１ｊとに亘って、燃料と、燃料貯留部１１ｊ及びタンク本体１１ａに沈殿する水との境界面を浮動するフロート１７ｃにより境界面の位置を検知する液面検知器１７を配設する。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクに関し、詳しくは、エンジン作業機に搭載される燃料タンクに関する。

従来、ケーシング内に発電機等の作業機と該作業機を駆動するエンジンとを備えたエンジン作業機では、ケーシングの下部に燃料タンクを配置したものがある。このエンジン作業機を、例えば寒冷地で用いる場合等では、運転を停止した夜間に燃料タンク内の空間部が結露し、発生した水滴が燃料の底に沈殿することがあった。このため、燃料供給管の下端部を燃料タンクの底部より上方に離間して配置し、燃料と共に、沈殿した水を吸い上げないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。また、燃料タンクのタンク本体に、該タンク本体を支持する脚部を備えたものがあった（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００７−２６３０６２号公報特開２００４−２５１２１９号公報

上述のような燃料タンクでは、タンク本体の底部側にドレン排出口を設け、ドレン排出口を介して沈殿した水を外部に排出しているが、沈殿した水の量を外部から把握できないことから、水抜き作業を行う好適なタイミングを図れず、水と共に燃料も排出してしまうことがあった。また、特許文献１のものでは、燃料供給管の下端部を燃料タンクの底板より上方に離間して配置することにより、燃料供給管を介して、燃料と共に水が吸い上げられることは防止できるものの、タンク本体に貯留される燃料の有効容量が少なくなっていた。

そこで本発明は、タンク本体に沈殿した水のみを確実に排出させることができるとともに、貯留する燃料の有効容量を増大させることができる燃料タンクを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の燃料タンクは、燃料を貯留するタンク本体の下部に、該タンク本体を支持する脚部を備えた燃料タンクにおいて、前記脚部は、前記タンク本体の底板に形成した連通孔を介して前記タンク本体と連通する燃料貯留部を内部に備え、前記脚部に前記燃料貯留部に連通するドレン排出口を設けるとともに、前記連通孔を介して前記タンク本体と前記燃料貯留部とに亘って、前記燃料と、前記燃料貯留部及び前記タンク本体に沈殿する水との境界面の位置を検知する液面検知器を配置したことを特徴としている。

また、前記液面検知器は、前記連通孔を介して前記タンク本体と前記燃料貯留部とに亘って垂下される支持軸と、該支持軸に上下方向に移動可能に遊嵌し、前記境界面に追随して該境界面を浮動するフロートと、該フロートの前記支持軸の軸方向の位置に基づいて前記境界面の位置を検出する水位検知ユニットとを備えていると好適である。

本発明の燃料タンクによれば、タンク本体と燃料貯留部とに亘って、燃料とタンク本体に沈殿する水との境界面の位置を検知する液面検知器を配設することにより、水の沈殿具合を把握することができ、ドレン排出口を介して、好適なタイミングで水のみをタンク本体から確実に排出させることができる。また、タンク本体の下部に設けた脚部を利用して、タンク本体と連通する燃料貯留部を設けたことにより、燃料供給管の下端部を従来よりもタンク本体の底板に近接して配置することが可能となり、燃料と共に水が吸い上げられることを防止しながら、貯留する燃料の有効容量を増大させることができる。

また、液面検知器を、支持軸と、該支持軸に上下方向に移動可能に遊嵌し、燃料とタンク本体に沈殿する水との境界面に追随して境界面を浮動するフロートと、該フロートの支持軸の軸方向の位置に基づいて前記境界面の位置を検出する水位検知ユニットを備えたフロート式の液面検知器で構成したことにより、簡単な構造で前記境界面の位置を検出でき、コストの削減を図ることができる。

本発明の一形態例を示す燃料タンクの斜視図である。同じく燃料タンクの底面側からの斜視図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。燃料タンクを収容したエンジン作業機の説明図である。液面検知器の制御部のフローチャートである。

図１乃至図５は、本発明の燃料タンクの一形態例を示す図である。図４は、本発明の燃料タンク１１を収容したエンジン作業機を示すもので、エンジン作業機２１は、床台２２の上部に配設されたケーシング２１ａの内部に、作業機の一つである発電機（図示せず）と、該発電機を駆動するエンジン２３と、燃料タンク１１，ラジエータ２４，マフラ２５等の機器とを収容している。

エンジン２３とマフラ２５との間には、ラジエータ２４を装着した仕切壁２１ｂが設けられ、この仕切壁２１ｂによってケーシング２１ａ内が、発電機やエンジン２３を収容したエンジン室２１ｃと、マフラ２５を含む排気管２５ａと燃料タンク１１とを収容した排風室２１ｄとに区画されている。

排風室２１ｄは、天井壁２１ｅに、発電機やエンジン２３を冷却した後の空気や排ガスを外部に放出するための排風口２１ｆが設けられている。排風口２１ｆの下方には、仕切壁２１ｂに対向する側壁２１ｇから仕切壁２１ｂに向けて、排風口２１ｆから浸入する雨水を排水口２１ｈに導くガイド板２１ｉが取り付けられ、ガイド板２１ｉの下方に燃料タンク１１が配置されている。

燃料タンク１１は、図１乃至図３に示されるように、燃料を貯留するタンク本体１１ａの下部に、タンク本体１１ａを支持する脚部１２，１３が設けられている。タンク本体１１ａは、鋼板を四角筒状に曲げ加工を施して、天井板１１ｂと、底板１１ｃと、対向する側板１１ｄ，１１ｄとを一体に形成し、両端に形成された開口部に鏡板１１ｅ，１１ｅを溶接することにより直方体状に形成されている。

鏡板１１ｅ，１１ｅは、上端中央部に、上方に向けて矩形状に突出する一対の吊り耳１１ｆ，１１ｆが、互いに対向する位置に形成され、天井板１１ｂには、長手方向の両端部が吊り耳１１ｆ，１１ｆにそれぞれ溶接される突条部１１ｇが形成されている。また、天井板１１ｂの突条部１１ｇの近傍には、下端が燃料タンク１１内に開口し、天井板１１ｂから斜め上方に向けて突出する筒状の給油管１４が設けられ、この給油管１４を介して燃料タンク１１に燃料が供給される。

さらに、タンク本体１１ａには、エンジン２３に燃料を供給する燃料供給管１５と、エンジン２３から戻る燃料を燃料タンク内に導入する燃料戻り管１６とが、天井板１１ｂを貫通してそれぞれ設けられ、燃料供給管１５と燃料戻り管１６の下端部１５ａ，１６ａは、燃料タンク１１の底板１１ｃより上方に離間して配置されている。

脚部１２，１３は、断面コ字状に形成されたチャンネル部材の両端を閉塞板１２ａ，１３ａでそれぞれ閉塞し、開口側を鏡板１１ｅ，１１ｅの近傍の底板１１ｃに溶接し、鏡板１１ｅ，１１ｅと平行にそれぞれ設けられる。また、底板１１ｃの一方の脚部１２に対応する位置には、第１連通孔１１ｈ（本発明の連通孔）と、第２連通孔１１ｉとがそれぞれ形成されている。一方の脚部１２の内部には、これら第１連通孔１１ｈと第２連通孔１１ｉを介してタンク本体１１ａと連通する燃料貯留部１１ｊが形成されるとともに、一方の閉塞板１２ａの下部には、燃料貯留部１１ｊに連通するドレン排出口１２ｂが設けられる。

また、第１連通孔１１ｈを介して、タンク本体１１ａと燃料貯留部１１ｊとに亘って、液面検知器１７が設けられる。さらに、第２連通孔１１ｉの上方には、前記燃料戻り管１６が配置される。

液面検知器１７は、周知のフロート式の液面検知器で、天井板１１ｂに取り付けられた水位検知ユニット１７ａと、第１連通孔１１ｈを介してタンク本体１１ａと燃料貯留部１１ｊとに亘って垂下される支持軸１７ｂと、該支持軸１７ｂに上下方向に移動可能に遊嵌され、燃料と、燃料貯留部１１及びタンク本体１１ａに沈殿する水との境界面に追随して境界面を浮動するフロート１７ｃと、支持軸１７ｂと水位検知ユニット１７ａとを連結させる連結部１７ｄとを備えている。

フロート１７ｃは、磁性を有する周知のマグネットフロートで形成され、例えば、樹脂材を円筒状に形成し、磁石を内部に埋め込んだり、外部に貼り付けたりすることにより形成され、燃料よりも比重が重く、且つ、水よりも比重が軽く形成される。

支持軸１７ｂは内部に、フロート１７ｃが形成する磁界に反応して電気信号を出力するリードスイッチを備えている。水位検知ユニット１７ａは、リードスイッチからの電気信号に基づいてフロート１７ｃの位置から、燃料貯留部１１ｊ内の水位（境界面）を検出し、フロート１７ｃ、つまり水位（境界面）が、図３に示すように底板１１ｃよりも下方に設定されたＨ１の範囲に到達した際に警報を発するように設定されている。また、警報の出力はエンジン作業機２１に内蔵される制御部２６によって制御されている。

この制御部２６は、定期メンテナンス時に、水位を確認するために電源を投入すると作動し、図５に示されるように、Ｓ１にて、フロート１７ｃが上昇してリードスイッチが作動しているか否かを判定する。リードスイッチが作動状態であると判定されると、Ｓ２にて、電源を入力して予め設定された時間を経過したか否かを判定する。予め設定された時間が経過した場合、水位監視機能が有効になり、Ｓ３にて、エンジン作業機２１が運転中か停止中かを判定し、エンジン作業機２１が停止中と判定されれば、Ｓ４にて警報を出力し、Ｓ３にて、エンジン作業機２１が運転中と判定されれば、警報が出力されることはない。

本形態例は、上述のように、燃料とタンク本体１１ａに沈殿する水との境界面の位置を検出する液面検知器１７を配設することにより、水の沈殿具合を把握することができ、フロート１７ｃがＨ１の範囲に到達した際に水位検知ユニット１７ａにより警報が発せられることにより、警報に基づいてドレン排出口１２ｂを開き、沈殿した水のみを好適なタイミングで外部に排出させることができる。

また、タンク本体１１ａの下部に設けた一方の脚部１２を利用して、タンク本体１１ａと連通する燃料貯留部１１ｊを設けたことにより、燃料供給管１５の下端部１５ａを底板１１ｃから上方に離間させる距離Ｈ２を従来よりも短くすることができ、燃料供給管１５を介して燃料と共に水が吸い上げられることを防止しながら、貯留する燃料の有効容量を増大させることができる。さらに、タンク本体１１ａに沈殿する水を燃料貯留部１１ｊに集めることができることから、燃料タンク１１の底部に錆が発生することを抑制し、タンク本体１１ａの耐久性の向上を図ることができる。

また、液面検知器１７を、支持軸１７ｂと、該支持軸１７ｂに上下方向に移動可能に遊嵌し、燃料とタンク本体１１ａに沈殿する水との境界面に追随して該境界面を浮動するフロート１７ｃと、該フロート１７ｃの支持軸１７ｂの軸方向の位置に基づいて前記境界面の位置を検出する水位検知ユニット１７ａを備えたフロート式の液面検知器で構成したことにより、簡単な構造で前記境界面の位置を検出でき、コストの削減を図ることができる。

さらに、底板１１ｃに第２連通孔１１ｉを設け、該第２連通孔１１ｉの上方に燃料戻り管１６を配置したことにより、メンテナンス時に燃料戻り管１６に洗浄水を導入することにより、図３の矢印Ａに示されるように洗浄水が燃料貯留部１１ｊに導入され、燃料貯留部１１ｊを良好に洗浄することができる。

また、警報の出力を制御する制御部２６を備えていることにより、エンジン作業機２１の起動時に、フロート１７ｃの誤作動によって警報が発せられることを防止でき、水検知システムの安定性を保つことができる。

なお、本発明は、上述の形態例に限るものではなく、液面検知器の構造は任意であり、超音波式の液面検知器や、静電容量式の液面検知器でも差し支えない。また、タンク本体の底板に第２連通孔を設けていなくてもよく、燃料戻り管は、タンク本体のどの位置に設けられていてもよい。さらに、燃料タンクは、鋼板を四角筒状に曲げ加工し、天井板と、底板と、対向する側板とを一体に形成し、両端に形成された開口部に、鏡板をそれぞれ溶接して形成するものに限らず、直方体状に形成されるものであれば、どのように形成されるものでもよい。また、燃料タンクが収容されるエンジン作業機は、発電機の他、コンプレッサやポンプ等を駆動する各種のエンジン作業機が挙げられる。

１１…燃料タンク、１１ａ…タンク本体、１１ｂ…天井板、１１ｃ…底板、１１ｄ…側板、１１ｅ…鏡板、１１ｆ…吊り耳、１１ｇ…突条部、１１ｈ…第１連通孔、１１ｉ…第２連通孔、１１ｊ…燃料貯留部、１２…脚部、１２ａ…閉塞板、１２ｂ…ドレン排出口、１３…脚部、１３ａ…閉塞板、１４…供給管、１５…燃料供給管、１６…燃料戻り管、１７…液面検知器、１７ａ…水位検知ユニット、１７ｂ…支持軸、１７ｃ…フロート、１７ｄ…連結部材、２１…エンジン作業機、２１ａ…ケーシング、２１ｂ…仕切壁、２１ｃ…エンジン室、２１ｄ…排風室、２１ｅ…天井壁、２１ｆ…排風口、２１ｇ…側壁、２１ｈ…排水口、２１ｉ…ガイド板、２２…床台、２３…エンジン、２４…ラジエータ、２５…マフラ、２５ａ…排気管、２６…制御部

Claims

燃料を貯留するタンク本体の下部に、該タンク本体を支持する脚部を備えた燃料タンクにおいて、前記脚部は、前記タンク本体の底板に形成した連通孔を介して前記タンク本体と連通する燃料貯留部を内部に備え、前記脚部に前記燃料貯留部に連通するドレン排出口を設けるとともに、前記連通孔を介して前記タンク本体と前記燃料貯留部とに亘って、前記燃料と、前記燃料貯留部及び前記タンク本体に沈殿する水との境界面の位置を検知する液面検知器を配置したことを特徴とする燃料タンク。
前記液面検知器は、前記連通孔を介して前記タンク本体と前記燃料貯留部とに亘って垂下される支持軸と、該支持軸に上下方向に移動可能に遊嵌し、前記境界面に追随して該境界面を浮動するフロートと、該フロートの前記支持軸の軸方向の位置に基づいて前記境界面の位置を検出する水位検知ユニットとを備えていることを特徴とする請求項１記載の燃料タンク。