JP4044773B2

JP4044773B2 - 燃料冷却装置

Info

Publication number: JP4044773B2
Application number: JP2002060379A
Authority: JP
Inventors: 栄吉斉藤
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: JP2003254176A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンへ燃料を供給する燃料経路に配設される燃料冷却装置に関するものである。より詳しくは、液体燃料をエンジンへ燃料を供給する配管経路に構成される燃料冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンファンによりラジエータに冷却風を送る構成において、エンジンとラジエータの間にファンシュラウドを配設し、ラジエータに冷却風を送る構成は知られている。そして、ファンシュラウドは、ラジエータに固設され、エンジンにより駆動されるファンを被装する構成となっている。また、燃料の配管経路において燃料を冷却する構成としては、特開２０００−２８２９９０号公報に示されるごとく、燃料噴射ポンプよりの戻し経路において燃料の冷却を行う技術が知られている。さらに、冷却水用のラジエータの冷却風上流側に燃料クーラを配設し、燃料の冷却を行う構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成において、燃料配管の全長が長くなり、製造コストがかかる。そして、冷却水のラジエータおよび燃料クーラにおける冷却効率が低い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は次のような手段を用いる。
【０００５】
請求項１においては、エンジン（１）の一側面に冷却用ファン（９）を配設し、該冷却用ファン（９）より冷却風を吐出して、ラジエータ（２）側へ冷却風を供給する構成であって、該冷却用ファン（９）よりラジエータ（２）へ冷却風が至る前の冷却風上流側において、該冷却用ファン（９）の外側に被装するファンシュラウド（３）の外側面に、燃料通路（２６）を付設し、該燃料通路（２６）は、燃料タンク（２１）よりエンジン（１）の燃料噴射ポンプ（２３）に燃料を供給する燃料供給配管（２２）に接続する燃料通路（２６）と、前記燃料噴射ポンプ（２３）から燃料タンク（２１）への、燃料噴射ポンプ（２３）において余剰した燃料が戻される為の燃料戻し配管（２４）に接続する燃料通路（２６）とが配設されているものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載の燃料冷却装置において、前記該燃料通路（２６）を蛇行させたものである。
【０００８】
請求項３においては、請求項１記載の燃料冷却装置において、前記ファンシュラウド（３）の内側には、冷却フィン（４３）を配設したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【０００９】
図１は燃料冷却装置の全体構成の第１実施例を示す図、図２は同じく第２実施例を示す図、図３はファンシュラウドと燃料配管の構成を示す図、図４はファンシュラウドに構成された配管構造を示す一部図、図５は燃料温度の変化によるエンジン出力の変化を示す図、図６は燃料冷却装置の全体構成の第３実施例を示す図、図７は第３実施例における燃料配管の構成を示す図、図８燃料冷却装置の全体構成の第４実施例を示す図、図９は第４実施例におけるファンシュラウドの構成を示す図である。
【００１０】
［全体構成］
［第１実施例］
エンジン前部に配設されるエンジンの冷却装置の構成について、図１を用いて説明する。エンジン１の前面には、ファン９が配設され、ファン９の前方にラジエータ２が配設されている。ラジエータ２にはエンジン１の冷却水が導入され、このラジエータ２を介してエンジン１に再び導入されるものである。そして、ファン９により冷却風を発生させ、ラジエータ２に冷却風を供給するものである。これにより、ラジエータ２内に導入される冷却水の冷却を行うものである。ファン９はファンシュラウド３により覆われており、冷却風をラジエータ２に効率的に供給する構成となっている。
【００１１】
エンジン１は燃料タンク２１より、燃料を導入するものである。燃料タンク２１には燃料供給配管２２が接続されており、この燃料供給配管２２を介して燃料が燃料噴射ポンプ２３に導入される。そして、燃料噴射ポンプ２３よりエンジン１の燃料室に燃料が供給されるものである。燃料噴射ポンプ２３には燃料戻し配管２４が接続され、燃料噴射ポンプ２３において余剰した燃料が燃料タンク２１にもどされる構成となっている。
【００１２】
燃料のエンジン１への導入構成について説明する。燃料は、燃料タンク２１より燃料供給配管２２内に導入される。燃料配管２２にはウォータセパレータ２５が接続されており、このウォータセパレータ２５により燃料に含まれる水が取り除かれる。燃料供給配管２２はウォータセパレータ２５の下流側において、ファンシュラウド３に付設された燃料通路２６に接続している。そして、燃料通路２６を介した燃料は、フィードポンプ２７により燃料フィルタ２８を介して燃料噴射ポンプ２３に供給される。
【００１３】
次に、燃料噴射ポンプ２６から燃料タンク２１への燃料戻し構成について説明する。燃料噴射ポンプ２３において余剰した燃料は、燃料戻し配管２４を介して、燃料通路２６に導入される。そして、燃料通路２６の下流側に接続された燃料戻し配管２４により、燃料タンク２１に戻される構成となっている。
【００１４】
燃料通路２６は、ファンシュラウド３の近傍に配設されるものである。ファンシュラウド２６において、燃料通路２６は燃料供給配管２２に接続するものと、燃料戻し配管２４に接続するものとが配設されている。ファンシュラウド３の近傍に燃料通路２６を設けることにより、燃料供給配管２２をファン９より保護しながら、エンジン１のファン９配設側より導入することができる。このため、燃料噴射ポンプ２３の後方に燃料フィルタ２８を配設した構成において、燃料配管の屈曲を少なくしながら、燃料を燃料フィルタ２８に導入することができる。また、燃料通路２６において、燃料を上方より導入して、下方より燃料フィルタ２８に供給するので、フィードポンプ２７を無理なく配置できる。
【００１５】
燃料通路２６・２６をファンシュラウド３の外側に付設することにより、燃料通路２６を通過する燃料を冷却することができ、ファンシュラウド３により、燃料通路２６がファン９より保護される。これにより、エンジン１近傍において、少ない空間を利用して、燃料の冷却を効率的に行うことができる。さらに、簡単な構造により燃料冷却効率を向上でき、安価に構成できるものである。
【００１６】
［第２実施例]
次に、本発明の第２実施例について、図２から図４を用いて説明する。図２に示すごとく、ファンシュラウド３はエンジン３の前部に装着され、ファン９より供給される冷却風をラジエータ２に導くものである。ファンシュラウド３の外側面には、燃料通路３１・３１が構成されている。燃料通路３１・３１はそれぞれ、燃料タンク２１より燃料噴射ポンプ２３へ燃料を供給するものと、燃料噴射ポンプ２３より燃料タンク２１へ燃料を戻すものである。そして、燃料通路３１・３１は、ファンシュラウド３の外側面において、蛇行した構成となっている。燃料通路３１はファンシュラウド３の外側面に沿って、ファンシュラウド３の延出方向に振れた構成となっている。これにより、ファンシュラウド３における燃料通路３１の経路長を長くでき、燃料通路３１による燃料の冷却効率を向上できる。
【００１７】
図３に示すごとく、ファン９はファンプーリー３２に固設されており、該ファンプーリー３２と一体的に回動するものである。ファンプーリー３２には、ファンベルト３３が巻架されている。ファンベルト３３は、プーリー３４にも巻架されており、プーリー３４はエンジンのクランク軸とともに回動する構成となっている。これにより、エンジンの運転状態において、ファン９が駆動され、ファンシュラウド３を介してラジエータ２に冷却風が供給される。そして、この過程においてファンシュラウド３に配設した燃料通路３１・３１において燃料が冷却されるものである。
【００１８】
次に、燃料通路３１の構成について説明する。燃料通路３１は、図４に示すごとく、ファンシュラウド３の外側面に付設されるものである。本実施例においては、燃料通路３１は、ファンシュラウド３を構成する板体３５の外側面に、凹部３７を構成した板体３６を装着することにより構成されるものである。板体３６は板体３５の外側面に固定されるものであり、該板体３６の凹部３７と板体３５の間に燃料通路３１が形成されるものである。
【００１９】
内側の板体３５と外側の板体３６は、溶接もしくはかしめにより固定することが可能であり、燃料通路３１をファンシュラウド３の側面に容易に構成することが可能である。また、ファンシュラウド３の外側に燃料通路３１・３１を構成するので、ファンシュラウド３内側における冷却風の流れを阻害することがない。ファンシュラウド３内側に円滑な冷却風を構成するので、燃料を効率的に冷却することができる。さらに、燃料通路３１・３１を蛇行させ、燃料通路３１における冷却風との接触面積を広く構成できるので、燃料の冷却効率を向上できるものである。
【００２０】
次に、燃料温度と、エンジン出力、燃料消費率、排気温度、排気濃度の関係について、図５を用いて説明する。２５℃付近から４０℃付近のまで燃料温度を変化させ、エンジン出力、燃料消費率、排気温度、排気濃度について、測定を行った。この結果、図５に示すごとく、排気温度および排気濃度は略一定に維持され、燃料消費率においては若干の向上が見られ、エンジン出力においては燃料温度の低下にともなう出力向上が見られた。このように、燃料を冷却し、燃料温度を低下させることにより、エンジン出力を向上することが出来るものである。
【００２１】
［第３実施例]
次に、図６および図７を用いて、本発明の第３実施例について説明する。第３実施例において、燃料通路４１・４１はファンシュラウド３の外側面において、ファンシュラウド３外周の一部の配設されている。これにより、燃料通路４１における燃料の流動抵抗を低減しながら燃料の冷却効率を向上できる。燃料通路４１はファンシュラウド３の下半分の外側面に付設されており、端部において燃料供給配管２２もしくは燃料戻し配管２４に接続しているものである。
【００２２】
［第４実施例]
次に、図８および図９を用いて、本発明の第４実施例について説明する。第４実施例において、燃料通路４２・４２はファンシュラウド３の外側面において、略全周に設けられるものである。そして、ファンシュラウド３の内側には、ファン４３が配設されている。冷却フィン４３は、ファンシュラウド３の内周面において、ファン９を回動する軸に対して略放射状に配設されている。そして、冷却風の流れる方向に対して、投影面積が小さくなるように設置されているものである。
【００２３】
ファンシュラウド３の内側に冷却用のフィン４３を配設することにより、ファン９により発生する冷却風を阻害することなく、燃料通路４２による燃料の冷却効果を向上させることができる。さらに、ファンシュラウド９における放熱効果を向上できるので、ファンシュラウド９における燃料通路４２の経路を長く構成することができるとともに、燃料通路４２の内径を大きく構成し、燃料の流動抵抗を低減することも可能となるものである。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に記載のごとく、エンジン（１）の一側面に冷却用ファン（９）を配設し、該冷却用ファン（９）より冷却風を吐出して、ラジエータ（２）側へ冷却風を供給する構成であって、該冷却用ファン（９）よりラジエータ（２）へ冷却風が至る前の冷却風上流側において、該冷却用ファン（９）の外側に被装するファンシュラウド（３）の外側面に、燃料通路（２６）を付設し、該燃料通路（２６）は、燃料タンク（２１）よりエンジン（１）の燃料噴射ポンプ（２３）に燃料を供給する燃料供給配管（２２）に接続する燃料通路（２６）と、前記燃料噴射ポンプ（２３）から燃料タンク（２１）への、燃料噴射ポンプ（２３）において余剰した燃料が戻される為の燃料戻し配管（２４）に接続する燃料通路（２６）とが配設したので、エンジン近傍において、少ない空間を利用して、燃料の冷却を効率的に行うことができる。そして、燃料温度を下げ、エンジン出力を向上できる。
【００２５】
また、ファンを被装するファンシュラウドの外側面に、燃料供給配管（２２）と燃料戻し配管（２４）の燃料の通路を付設したので、簡単な構造により燃料の冷却効果を向上でき、製造コストを低減できる。さらに、ファンシュラウドにより燃料通路を保護することができる。
また、燃料通路の流動抵抗を低減しながら、燃料の冷却効率を向上できる。さらに、燃料通路の配置上の自由度を向上できるのである。
【００２６】
請求項２に記載のごとく、請求項１記載の燃料冷却装置において、前記該燃料通路（２６）を蛇行させたので、燃料の冷却経路を長く構成でき、燃料の冷却効率を向上できる。さらに、ファンシュラウド側面の空間を効率的に利用することができる。
【００２７】
請求項３に記載のごとく、請求項１記載の燃料冷却装置において、前記ファンシュラウド（３）の内側には、冷却フィン（４３）を配設したので、冷却用ファン（９）により発生する冷却風を阻害することなく、燃料の冷却効率を向上できる。
さらに、ファンシュラウドにおける単位面積あたりの放熱量を向上できるので、燃料経路の構成上の自由度を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料冷却装置の全体構成の第１実施例を示す図。
【図２】同じく第２実施例を示す図。
【図３】ファンシュラウドと燃料配管の構成を示す図。
【図４】ファンシュラウドに構成された配管構造を示す一部図。
【図５】燃料温度の変化によるエンジン出力の変化を示す図。
【図６】燃料冷却装置の全体構成の第３実施例を示す図。
【図７】第３実施例における燃料配管の構成を示す図。
【図８】燃料冷却装置の全体構成の第４実施例を示す図。
【図９】第４実施例におけるファンシュラウドの構成を示す図。
【符号の説明】
１エンジン
２ラジエータ
３ファンシュラウド
９ファン
２２燃料供給配管
２３燃料戻し配管
２６燃料通路

Claims

エンジン（１）の一側面に冷却用ファン（９）を配設し、該冷却用ファン（９）より冷却風を吐出して、ラジエータ（２）側へ冷却風を供給する構成であって、該冷却用ファン（９）よりラジエータ（２）へ冷却風が至る前の冷却風上流側において、該冷却用ファン（９）の外側に被装するファンシュラウド（３）の外側面に、燃料通路（２６）を付設し、該燃料通路（２６）は、燃料タンク（２１）よりエンジン（１）の燃料噴射ポンプ（２３）に燃料を供給する燃料供給配管（２２）に接続する燃料通路（２６）と、前記燃料噴射ポンプ（２３）から燃料タンク（２１）への、燃料噴射ポンプ（２３）において余剰した燃料が戻される為の燃料戻し配管（２４）に接続する燃料通路（２６）とが配設されていることを特徴とする燃料冷却装置。
請求項１記載の燃料冷却装置において、前記該燃料通路（２６）を蛇行させたことを特徴とする燃料冷却装置。
請求項１記載の燃料冷却装置において、前記ファンシュラウド（３）の内側には、冷却フィン（４３）を配設したことを特徴とする燃料冷却装置。