JP7317740B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本明細書に開示する技術は、燃料供給装置に関する。
特許文献1に燃料供給装置が開示されている。特許文献1の燃料供給装置は、燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、燃料タンク内の液体燃料及び貯留タンク内の液体燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、を備えている。貯留タンクは、液体燃料を貯留する容器部と、容器部の側壁部の上端部から中心部に向かって延びる蓋部と、を備えている。蓋部は、燃料供給配管が挿通される挿通孔を有する。挿通孔の内径は、燃料供給配管の外径よりも大きい。燃料タンク内の液体燃料は、挿通孔を介して、貯留タンクに流入する。燃料ポンプは、挿通孔に挿通されている燃料供給配管を介して液体燃料を吸入する。
特開2011-149397号公報
特許文献1の構成では、燃料供給装置が搭載されている車両が例えば傾斜した坂道を走行する場合に、貯留タンクが傾斜することがある。また、車両が例えば加減速する場合や右左折する場合に、貯留タンクの容器部内の液体燃料の液面が傾斜することがある。これらの場合、貯留タンクの容器部内の液体燃料が蓋部に設けられている挿通孔から貯留タンクの外部に流出することがある。この結果、燃料ポンプから十分な量の液体燃料が吐出されなくなることがある。
本明細書は、貯留タンク内の液体燃料が貯留タンクの外部に流出することを抑制することができる技術を提供する。
本明細書に開示する燃料供給装置は、燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、燃料タンク内の液体燃料及び貯留タンク内の液体燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、燃料ポンプから吐出された液体燃料の一部を貯留タンク内に戻すリターン流路と、を備えていてもよい。貯留タンクは、液体燃料を貯留する容器部と、容器部を閉塞する蓋部と、を備えていてもよい。容器部の底部には、燃料ポンプに吸入される液体燃料が容器部から流出する流出口が設けられていてもよい。蓋部には、リターン流路により戻される液体燃料が容器部に流入する流入口が設けられていてもよい。流出口には、容器部から流出する液体燃料をろ過するフィルタが配置されていてもよい。リターン流路は、その先端部に設けられている吐出口から流入口に向けて液体燃料が吐出されるように流入口に近接して配置されていてもよい。
燃料供給装置を搭載した車両が例えば傾斜した坂道を走行する場合に、貯留タンクが傾斜することがある。また、車両が例えば加減速する場合や右左折する場合に、貯留タンク内の容器部内の液体燃料の液面が傾斜することがある。上記の構成によれば、リターン流路の吐出口から流入口に向かって吐出される液体燃料により、貯留タンク内の液体燃料が貯留タンクの外部に流出することを抑制することができる。
燃料供給装置は、貯留タンク内の液体燃料が蓋部に設けられている流入口から流出することを抑制する液膜が形成される液膜形成部をさらに備えていてもよい。液膜形成部は、リターン流路の先端部と蓋部との間及び/又は流出口に形成されていてもよい。液膜形成部の幅は、リターン流路の先端部の吐出口の幅の1/2以下であってもよい。
この構成によれば、リターン流路の吐出口から吐出される液体燃料により、リターン流路の先端部と蓋部との間及び/又は流出口に形成されている液膜形成部に液体燃料の液膜が形成される。この液膜により、貯留タンク内の液体燃料が貯留タンクの外部に流出することを抑制することができる。
リターン流路の先端部が流入口に挿入されていてもよい。
この構成によれば、リターン流路の吐出口から吐出される液体燃料を、貯留タンクに効率良く戻すことができる。
リターン流路に、燃料ポンプから吐出された後の液体燃料の圧力を調整するための圧力調整装置が配置されていてもよい。
この構成によれば、リターン流路に配置されている圧力調整装置により、燃料ポンプから吐出された後の液体燃料の圧力を調整することができる。
第1実施例の燃料供給装置の断面図である。 第1実施例のリターン流路の近傍を拡大した断面図である。 第2実施例のリターン流路の近傍を拡大した断面図である。
(第1実施例)
図1及び図2を参照して、第1実施例の燃料供給装置2を説明する。燃料供給装置2は、例えば、ガソリン自動車等の車両に搭載される。燃料供給装置2は、車両のエンジン(図示省略)に液体燃料(例えば、ガソリン)を供給するための装置である。
図1に示すように、燃料供給装置2は、上部部材16と、燃料ポンプ24と、ケース部材28と、貯留タンク32と、フィルタ部材48と、リターン流路58(図2参照)と、を備えている。上部部材16は、例えば、樹脂材料から成る。上部部材16は、蓋部材18と、流路部材20と、連結部材22と、を備えている。蓋部材18と流路部材20と連結部材22は、一体的に形成されている。蓋部材18は、液体燃料が貯留される燃料タンク10の上部に固定されている。これにより、燃料供給装置2が燃料タンク10に取り付けられる。蓋部材18は、燃料タンク10の上部に形成されている開口部12を閉塞している。これにより、燃料タンク10内の液体燃料が開口部12を通り燃料タンク10の外部に流出しない。流路部材20は、蓋部材18に固定されている。流路部材20は、燃料タンク10の内外に亘って配置されている。流路部材20には、液体燃料が流れる流路が形成されている。連結部材22は、流路部材20に固定されている。
燃料ポンプ24は、流路部材20に連結されている。燃料ポンプ24は、モータ(図示省略)と、インペラ(図示省略)と、を備えている。燃料ポンプ24のモータとインペラが作動することにより、液体燃料が燃料ポンプ24から吐出される。液体燃料は、流路部材20を流れ、車両のエンジンに供給される。なお、燃料ポンプ24の内部の構成については詳細な説明を省略する。
ケース部材28の上部は、連結部材22に連結している。ケース部材28は、例えば、樹脂材料から成る。ケース部材28は、上下方向に延びる円筒形状を有する。ケース部材28は、燃料ポンプ24の一部を覆っている。ケース部材28は、燃料ポンプ24を保持している。
ケース部材28は、吸入部30を備えている。吸入部30は、ケース部材28の下部に位置している。吸入部30には、燃料ポンプ24に吸入される液体燃料が流れる流路が形成されている。
貯留タンク32は、燃料タンク10内に配置されている。貯留タンク32は、例えば、樹脂材料から成る。貯留タンク32は、ケース部材28と一体的に形成されている。
貯留タンク32は、容器部34と、蓋部38と、を備えている。容器部34は、内部に液体燃料を貯留する。容器部34の内部の液体燃料は、燃料ポンプ24に吸入される。容器部34は、ケース部材28の外周面において、ケース部材28と一体化している。容器部34は、ケース部材28と隣接して配置されている。容器部34は、上下方向に延びる略筒形状を有する。容器部34は、フィルタ部材48の上側において、フィルタ部材48の周縁に沿って囲んでいる。
容器部34の底部には、流出口36が設けられている。流出口36は、ケース部材28の吸入部30よりも燃料タンク10の下部側に配置されている。流出口36が開放された状態では、容器部34の内部と外部とが連通する。
蓋部38は、上壁部40と、周壁部42(図2参照)と、を備えている。上壁部40は、容器部34の上部開口を閉塞する。上壁部40は、燃料タンク10の下面に対して水平である。上壁部40は、ケース部材28の外周面において、ケース部材28と一体化している。図2に示すように、周壁部42は、上壁部40から上側に向かって延びている。周壁部42は、略円筒形状を有する。周壁部42には、流入口44が設けられている。流入口44は、周壁部42に内周面に対応する。流入口44は、貯留タンク32の内部と外部とを連通する。燃料タンク10内の液体燃料の液面が周壁部42よりも上側に位置している場合、液体燃料は、流入口44から容器部34の内部に流入する。
図1に示すように、フィルタ部材48は、フィルタ50と、骨部材52と、連結部材54と、を備えている。フィルタ50は、例えば、不織布から形成されている。フィルタ50は、第1フィルタ50aと第2フィルタ50bとが周縁において張り合わされた袋形状を有する。第1フィルタ50aと第2フィルタ50bとは、例えば、溶着により張り合わされている。
第1フィルタ50aは、容器部34と向かい合っている。第1フィルタ50aは、容器部34の底部に当接して、流出口36を閉塞している。これにより、容器部34内の液体燃料は、第1フィルタ50aと容器部34の間から容器部34の外部に流出することなく、容器部34内に貯留される。また、液体燃料は、第1フィルタ50aよりも上側に貯留される。第2フィルタ50bは、第1フィルタ50aよりも燃料タンク10の下面側に配置されている。第2フィルタ50bは、燃料タンク10の下面と向かい合っている。第2フィルタ50bは、燃料タンク10の下面から離れている。
骨部材52は、樹脂材料から成る。骨部材52は、第1フィルタ50aと第2フィルタ50bとの間に配置されている。骨部材52は、第1フィルタ50aと第2フィルタ50bとの間隔を所定値に保持する。これにより、第1フィルタ50aと第2フィルタ50bとが接触せず、第1フィルタ50aと第2フィルタ50bとの間には、液体燃料が通過することができる空間が形成される。
連結部材54は、樹脂材料から成る。図1では図示省略されているが、連結部材54は、骨部材52と一体的に形成されている。連結部材54は、骨部材52の上側に配置されている。連結部材54は、第1フィルタ50aを貫通して、フィルタ50の内部から外部に亘って延びている。連結部材54は、ケース部材28の吸入部30に連結されている。これにより、フィルタ部材48がケース部材28に連結される。連結部材54には、液体燃料が通過する流路が形成されている。
燃料ポンプ24が作動した場合の燃料ポンプ24に吸入される液体燃料の流れを説明する。燃料ポンプ24が作動すると、容器部34内の液体燃料は、第1フィルタ50aを通過して、フィルタ50の内部の空間に流れる。容器部34内の液体燃料は、容器部34の流出口36から容器部34の外部に流出する。また、燃料タンク10内であって容器部34の外部の液体燃料は、第2フィルタ50bと燃料タンク10の下面との間から、第2フィルタ50bを通過して、フィルタ50の内部の空間に流れる。第1フィルタ50aと第2フィルタ50bを通過することにより、液体燃料に含まれていた異物が除去され、液体燃料がろ過される。フィルタ50の内部の空間の液体燃料は、連結部材54を通過して、吸入部30から燃料ポンプ24に吸入される。
図2に示すように、燃料供給装置2は、リターン流路58を備えている。リターン流路58には、燃料ポンプ24から吐出された燃料の一部が流れる。リターン流路58は、樹脂材料から成る。リターン流路58は、上壁部40よりも上側に位置する流路部材20の分岐流路20aに連結されている。リターン流路58は、分岐流路20aから上壁部40に対して水平に延び、その後屈曲して上壁部40に向かって下方向に延びている。リターン流路58の先端部は、上壁部40よりも上側に配置されている。リターン流路58の先端部は、周壁部42に設けられている流入口44に挿入されている。リターン流路58の先端部の外周面は、周壁部42に囲まれている。リターン流路58の先端部に設けられている吐出口60の幅D1は、流入口44の幅よりも狭い。リターン流路58の先端部の外周面は、周壁部42から僅かに離れている。リターン流路58の先端部は、流入口44に近接して配置されている。リターン流路58を流れる液体燃料は、吐出口60から流入口44に向かって吐出される。リターン流路58の吐出口60から液体燃料が吐出されている間、その液体燃料によって、流入口44が塞がれる。
燃料供給装置2は、液膜形成部70をさらに備えている。液膜形成部70は、リターン流路58の先端部の外周面と蓋部38の周壁部42との間に形成されている。液膜形成部70には、例えば、リターン流路58の吐出口60から吐出された液体燃料により、リターン流路58の先端部の外周面と周壁部42との間に液体燃料の液膜が形成される。形成された液体燃料の液膜により、容器部34内の液体燃料が流入口44から容器部34の外部に流出することが抑制される。液膜形成部70の幅C1(即ち、リターン流路58の先端部の外周面と周壁部42との間の幅)は、リターン流路58の吐出口60の幅D1の1/2以下である。液膜形成部70の幅C1がリターン流路58の吐出口60の幅D1の1/2よりも大きい場合、形成される液体燃料の液膜の状態が不安定であり、液体燃料の液膜が破れ易くなる。なお、変形例では、液膜形成部70の幅C1は、吐出口60の幅D1の1/3以下である。
燃料供給装置2は、圧力調整装置62をさらに備えている。圧力調整装置62は、リターン流路58内に配置されている。圧力調整装置62は、燃料ポンプ24から吐出された後の液体燃料の圧力を調整する。圧力調整装置62は、通常時に閉弁している。この状態では、液体燃料は、リターン流路58を流れることができない。燃料ポンプ24から吐出されたすべての液体燃料は、流路部材20を流れ、車両のエンジンに供給される。燃料ポンプ24から吐出された後の液体燃料の圧力が所定圧力以上になった場合、スプリング64が縮み、圧力調整装置62は、開弁する。この状態では、燃料ポンプ24から吐出された液体燃料の一部は、余剰燃料として、分岐流路20aを通過してリターン流路58を流れ、リターン流路58の吐出口60から吐出される。吐出口60から吐出された液体燃料は、流入口44から容器部34内(即ち、貯留タンク32内)に戻る。
(効果)
以上、第1実施例の燃料供給装置2について説明した。上記の第1実施例では、燃料供給装置2は、燃料タンク10内に配置されている貯留タンク32と、燃料タンク10内の液体燃料及び貯留タンク32内の液体燃料を吸入して吐出する燃料ポンプ24と、燃料ポンプ24から吐出された液体燃料の一部を貯留タンク32内に戻すリターン流路58と、を備えている。貯留タンク32は、液体燃料を貯留する容器部34と、容器部34を閉塞する蓋部38と、を備えている。容器部34の底部には、燃料ポンプ24に吸入される液体燃料が容器部34から流出する流出口36が設けられている。蓋部38には、リターン流路58により戻される液体燃料が容器部34に流入する流入口44が設けられている。流出口36には、容器部34から流出する液体燃料をろ過するフィルタ50が配置されている。リターン流路58は、その先端部に設けられている吐出口60から流入口44に向けて液体燃料が吐出されるように流入口44に近接して配置されている。
燃料供給装置2を搭載した車両が例えば傾斜した坂道を走行する場合に、貯留タンク32が傾斜することがある。また、車両が例えば加減速する場合や右左折する場合、貯留タンク32内の容器部34内の液体燃料の液面が傾斜することがある。上記の構成によれば、リターン流路58の吐出口60から流入口44に向かって吐出される液体燃料により、貯留タンク32内の液体燃料が貯留タンク32の外部に流出することを抑制することができる。この結果、燃料ポンプ24から十分な量の液体燃料が吐出されなくなることを抑制することができる。
また、従来の貯留タンクでは、液体燃料が貯留タンクの外部に流出することを想定して、貯留タンクが大型化していた。上記の第1実施例の貯留タンク32では、貯留タンク32内の液体燃料が外部に流出されることを抑制することができることから、貯留タンク32の容量を、液体燃料が外部に流出することを想定して設計されていた従来の貯留タンクの容量よりも小さくすることができる。これにより、貯留タンク32を小型化することができる。
また、上記の燃料供給装置2は、貯留タンク32内の液体燃料が流入口44から流出することを抑制する液膜が形成される液膜形成部70をさらに備えている。液膜形成部70は、リターン流路58の先端部と周壁部42との間に形成されている。液膜形成部70の幅C1は、リターン流路58の吐出口60の幅の1/2以下である。この構成によれば、リターン流路58の吐出口60から吐出される液体燃料により、リターン流路58の先端部の外周面と周壁部42との間に液体燃料の液膜が形成される。この液膜により、貯留タンク32内の液体燃料が貯留タンク32の外部に流出することを抑制することができる。
また、上記の燃料供給装置2では、リターン流路58の先端部が流入口44に挿入されている。この構成によれば、リターン流路58の吐出口60から吐出される液体燃料を、貯留タンク32に効率良く戻すことができる。
また、上記の燃料供給装置2では、圧力調整装置62は、燃料ポンプ24から吐出された後の液体燃料の圧力を調整する。圧力調整装置62は、リターン流路58に配置されている。この構成によれば、リターン流路58に配置されている圧力調整装置62により、燃料ポンプ24から吐出された後の液体燃料の圧力を調整することができる。
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(第2実施例)
図3を参照して、第2実施例を説明する。第2実施例では、第1実施例と異なる点のみ説明し、第1実施例と同様の点については同様の符号を付して説明を省略する。図3に示すように、第2実施例では、蓋部38は、上壁部40のみを備えている。即ち、第2実施例では、蓋部38は、第1実施例の周壁部42に対応する構成要素を備えていない。上壁部40には、流入口44が設けられている。流入口44は、上壁部40を厚み方向に貫通している。流入口44は、容器部34の内部と外部とを連通している。
リターン流路58の先端部は、上壁部40の上側に離れて配置されている。リターン流路58の先端部は、流入口44に挿入されていない。リターン流路58の先端部は、上壁部40の流入口44に近接して配置されている。
燃料供給装置2は、液膜形成部170、172を備えている。液膜形成部170は、流入口44に形成されている。液膜形成部170の幅C2(即ち、流入口44の幅)は、リターン流路58の吐出口60の幅D1の1/2以下である。例えば、リターン流路58から吐出される液体燃料や流入口44を通過する液体燃料により、流入口44には、液体燃料の液膜が形成される。液膜形成部172は、リターン流路58の先端部と上壁部40との間に形成されている。液膜形成部172の幅C3(即ち、リターン流路58の先端部と上壁部40との間の幅)は、吐出口60の幅D1の1/2以下である。例えば、リターン流路58から吐出される液体燃料やリターン流路58の先端部と上壁部40との間を通過する液体燃料により、リターン流路58の先端部と上壁部40との間には、液体燃料の液膜が形成される。変形例では、液膜形成部170の幅C2と液膜形成部172の幅C3のそれぞれは、吐出口60の幅D1の1/3以下であってもよい。
(変形例)
(1)上記の第1実施例の変形例では、貯留タンク32の蓋部38は、周壁部42を備えておらず、上壁部40のみを備えていてもよい。この場合、流入口44は、上壁部40に設けられている。リターン流路58の先端部が上壁部40の上側に配置されていることから、リターン流路58の先端部は、流入口44に挿入されてない。リターン流路58を流れる液体燃料は、吐出口60から上壁部40に設けられた流入口44に吐出される。これにより、貯留タンク32内の液体燃料が流入口44から貯留タンク32の外部に流出することを抑制することができる。
(2)上記の第2実施例の変形例では、リターン流路58の先端部は、上壁部40の流入口44から遠くに離れて配置されていてもよい。例えば、リターン流路58の先端部と上壁部40との間の幅C3は、リターン流路58の吐出口60の幅D1の1/2よりも広くてもよい。この構成では、流入口44にのみ、液体燃料の液膜が安定して形成される。
(3)上記の各実施例では、リターン流路58に圧力調整装置62が配置されていなくてもよい。
(4)上記の各実施例では、貯留タンク32は、ケース部材28と一体的に形成されておらず、ケース部材28と別体であってもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2 :燃料供給装置
10 :燃料タンク
12 :開口部
16 :上部部材
20 :流路部材
20a :分岐流路
24 :燃料ポンプ
28 :ケース部材
32 :貯留タンク
34 :容器部
36 :流出口
38 :蓋部
40 :上壁部
42 :周壁部
44 :流入口
50 :フィルタ
50a :第1フィルタ
50b :第2フィルタ
58 :リターン流路
60 :吐出口
62 :圧力調整装置
70、170、172:液膜形成部

Claims (5)

  1. 燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、
    前記燃料タンク内の液体燃料及び前記貯留タンク内の液体燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、
    前記燃料ポンプから吐出された液体燃料の一部を前記貯留タンク内に戻すリターン流路と、を備えており、
    前記貯留タンクは、
    液体燃料を貯留する容器部と、
    前記容器部を閉塞する蓋部と、を備えており、
    前記容器部の底部には、前記燃料ポンプに吸入される液体燃料が前記容器部から流出する流出口が設けられており、
    前記蓋部には、前記リターン流路により戻される液体燃料が前記容器部に流入する流入口が設けられており、
    前記流出口には、前記容器部から流出する液体燃料をろ過するフィルタが配置されており、
    前記リターン流路は、その先端部に設けられている吐出口から前記流入口に向けて液体燃料が吐出されるように前記流入口に近接して配置されており、
    前記リターン流路の前記先端部が前記流入口に挿入されており、
    前記蓋部は、
    前記容器部を閉塞する蓋壁部と、
    前記蓋壁部から第1方向に延びており、前記流入口が設けられている周壁部と、を備えており、
    前記リターン流路の前記先端部は、前記周壁部に囲まれて前記周壁部に対向しており、
    前記第1方向に関して、前記リターン流路の前記吐出口は、前記周壁部に対向していない、燃料供給装置。
  2. 請求項1に記載の燃料供給装置であって、
    前記貯留タンク内の液体燃料が前記蓋部に設けられている前記流入口から流出することを抑制する液膜が形成される液膜形成部をさらに備えており、
    前記液膜形成部は、前記リターン流路の前記先端部と前記蓋部との間形成されており、
    前記液膜形成部の幅は、前記リターン流路の前記先端部の前記吐出口の幅の1/2以下である、燃料供給装置。
  3. 燃料供給装置であって、
    燃料タンク内に配置されている貯留タンクと、
    前記燃料タンク内の液体燃料及び前記貯留タンク内の液体燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、
    前記燃料ポンプから吐出された液体燃料の一部を前記貯留タンク内に戻すリターン流路と、を備えており、
    前記貯留タンクは、
    液体燃料を貯留する容器部と、
    前記容器部を閉塞する蓋部と、を備えており、
    前記容器部の底部には、前記燃料ポンプに吸入される液体燃料が前記容器部から流出する流出口が設けられており、
    前記蓋部には、前記リターン流路により戻される液体燃料が前記容器部に流入する流入口が設けられており、
    前記流出口には、前記容器部から流出する液体燃料をろ過するフィルタが配置されており、
    前記リターン流路は、その先端部に設けられている吐出口から前記流入口に向けて液体燃料が吐出されるように前記流入口に近接して配置されており、
    前記リターン流路の前記先端部は、前記貯留タンクの外部で前記流入口と離れて配置されており、
    前記燃料供給装置は、前記貯留タンク内の液体燃料が前記蓋部に設けられている前記流入口を介して流出することを抑制する液膜が形成される第1液膜形成部と第2液膜形成部をさらに備えており、
    前記第1液膜形成部は、前記リターン流路の前記先端部と前記蓋部との間に形成されており、
    前記第2液膜形成部は、前記流入口に形成されており、
    前記第1液膜形成部の幅と前記第2液膜形成部の幅のそれぞれは、前記リターン流路の前記先端部の前記吐出口の幅の1/2以下である、燃料供給装置。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料供給装置であって、
    前記リターン流路に、前記燃料ポンプから吐出された後の液体燃料の圧力を調整するための圧力調整装置が配置されている、燃料供給装置。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料供給装置であって、
    前記容器部は、前記フィルタの周縁に沿って前記フィルタを囲んでいる、燃料供給装置。
JP2020019091A 2020-02-06 2020-02-06 燃料供給装置 Active JP7317740B2 (ja)

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