JPH06101585A - 車両用燃料蒸発防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料タンク内のガソリンの蒸発を低減する。 【構成】 燃料タンク３内のガソリンは、フューエルポ
ンプ４およびフューエルパイプ５を介してエンジン２の
デリバリパイプ８に供給される。ガソリンは、デリバリ
パイプ８において、インジェクタ９から噴射され、残っ
た分はリターンパイプ６を介して燃料タンク３に帰還さ
れる。熱交換器７は燃料タンク３の近傍で、フューエル
パイプ５およびリターンパイプ６の配管経路の途中に設
けられ、両者の間のガソリンの熱交換を行う。これによ
り、燃料タンク３に戻るガソリンの温度を低くしてタン
ク内の蒸発を防止でき、さらにデリバリパイプ８へのガ
ソリンの温度を高めて空気との混合性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンク内の燃料の
蒸発を抑制する車両用燃料蒸発防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両として例えば自動車の燃料
タンクに収容されるガソリン等の自動車の燃料は、フュ
ーエルポンプにより、フューエルパイプ，デリバリパイ
プ，リターン用フューエルパイプを介して燃料タンクに
環流するように構成されている。この場合、通常ガソリ
ンのような燃料は揮発性が高いので、自動車の熱負荷が
高い状態では、自動車の各部で吸熱した燃料が高温の状
態で燃料タンクに戻ると、燃料タンク内の燃料温度が上
昇して蒸発するようになる。そこで、従来では、燃料タ
ンク内に発生する蒸発燃料をチャコール・キャニスタに
より吸着して空気成分のみを大気中に放出するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸発燃
料の量が増加してチャコール・キャニスタによる吸着飽
和量を超えると、その蒸発燃料は大気中にそのまま放出
されてしまうことになり、これでは、大気汚染の原因と
なるため、蒸発燃料が大気中に放出するのを極力低減す
ることが従来より急務とされている。

【０００４】そこで、例えば、実開平１−１２５８５６
号公報に示されたようなものが考えられている。即ち、
燃料タンクに環流する燃料の流通経路に冷却部を設けて
おき、この冷却部を流通するときに熱を放出して冷却し
た状態で燃料タンクに戻す構成である。これにより、燃
料タンク内の燃料の温度上昇を抑制して蒸発燃料の発生
を低下させるのである。

【０００５】しかし、このような構成では、環流する燃
料を冷却するために専用の冷却部を設ける必要があり、
その配設のためのコストがかかると共に、配設位置につ
いても設計的に困難となる不具合がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単且つ安価な構成で燃料タンクに環
流する燃料の温度上昇を抑制して燃料タンク内での蒸発
燃料の発生を極力防止できる車両用燃料蒸発防止装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用燃料蒸発
防止装置は、車両の燃料タンクの燃料を燃焼部に供給す
るように設けられた燃料供給路と、前記燃焼部での余剰
燃料を前記燃料タンクに帰還させるための燃料帰還路
と、前記燃料供給路および燃料帰還路の途中に設けられ
両者の間で流通する燃料の熱交換を行なわせる熱交換手
段とから構成したところに特徴を有する。

【０００８】

【作用】本発明の車両用燃料蒸発防止装置によれば、燃
料タンク内の燃料は燃料供給路を介して燃焼部に供給さ
れ、その燃焼部で消費されない余剰燃料は燃料帰還路を
介して燃料タンクに環流するが、このとき、燃料は燃料
供給路および燃料帰還路を流通する際に熱交換手段を通
過する。そして、この熱交換手段において、燃焼部を経
て加熱された状態で帰還する余剰燃料は、燃料タンクか
ら供給される加熱されていない燃料との間で熱交換を行
うことにより、燃料タンク内には温度の低い燃料を帰還
させることができ、一方、燃焼部には温度の高い燃料を
供給させることができる。これにより、燃料タンク内の
燃料の温度上昇を抑制してその蒸発を低減させることが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１な
いし図３を参照しながら説明する。即ち、全体の外観を
示す図２において、車両として自動車１の前部に設けら
れたエンジンルームには燃焼部としてのエンジン２が配
設されている。燃料タンク３は自動車１の後部側に配設
されており、この燃料タンク３内にはフューエルポンプ
４（図１参照）が設けられており、内部に収容される燃
料としてのガソリンは、このフューエルポンプ４により
燃料供給路としてのフューエルパイプ５を介してエンジ
ン２側に送られるようになっている。

【００１０】また、エンジン２と燃料タンク３との間に
は、エンジン２において使用されなかった余剰のガソリ
ンを燃料タンク３に帰還させるための燃料帰還路として
のリターンパイプ６が接続されている。そして、燃料タ
ンク３の近傍には、熱交換手段としての熱交換器７が配
設されており、フューエルパイプ５およびリターンパイ
プ６が配管の途中でそれぞれ経由するように接続されて
いる。

【００１１】図１には、ガソリンの供給経路が模式的に
示されており、この図１において、エンジン２には、デ
リバリパイプ８およびこれに接続されたインジェクタ９
が設けられている。そして、デリバリパイプ８は、入口
側に接続されたフューエルパイプ８からガソリンが供給
され、インジェクタ９により必要量のガソリンが噴射さ
れると、その残ったガソリンが出口側に接続されたリタ
ーンパイプ６側に送られるようになっている。つまり、
燃料タンク３から供給されるガソリンはエンジン２側で
消費されると共にその一部は再び燃料タンク３に戻され
るようになっている。

【００１２】さて、フューエルパイプ５およびリターン
パイプ６の配設経路の途中に設けられた熱交換器７は、
図３に示すように、２重管形の周知構成の熱交換器であ
り、この熱交換器７において、フューエルパイプ５から
は燃料タンク３内に収容されていた比較的低い温度のガ
ソリンが流入され、リターンパイプ６からはエンジン２
側を経由する間に加熱された温度が高いガソリンが流入
され、これら流入される温度差のあるガソリンの間で熱
交換が行われるようになっている。

【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、燃料タンク３内に収容されたガソリンはフューエ
ルポンプ４によりフューエルパイプ５を通してエンジン
２側のデリバリパイプ８に送られる。デリバリパイプ８
に供給されたガソリンは、インジェクタ９により噴射さ
れ、残ったガソリンはデリバリパイプ８の出口側からリ
ターンパイプ６を通って再び燃料タンク３に戻される。

【００１４】このように循環しているガソリンは、フュ
ーエルパイプ５およびリターンパイプ６を経由する際
に、熱交換器７を通るので、この熱交換器７に流入する
ガソリンの間で熱交換が行われる。この場合、燃料タン
ク３からフューエルパイプ５を通じて熱交換器７に流入
するガソリンは、略燃料タンク３内に収容されていたと
きの温度に保持されているので、比較的低い温度となっ
ており、リターンパイプ６を通じてデリバリパイプ８側
から熱交換器７に流入するガソリンは、エンジン２側を
経由する間に加熱されて比較的高い温度となっている。

【００１５】そして、これらのガソリンは、熱交換器７
で熱交換を行うことにより、熱交換器７の出口側および
入口側のそれぞれで略等しい温度となる。この結果、燃
料タンク３内には低い温度のガソリンが戻るようにな
り、エンジン２側には高い温度のガソリンが供給される
ようになる。

【００１６】したがって、燃料タンク３内に収容されて
いるガソリンの温度の上昇を低減することができ、燃料
タンク３内でガソリンが蒸発するのを極力抑制すること
ができる。一方、エンジン２側のデリバリパイプ８には
温度が高いガソリンが供給されるので、インジェクタ９
による噴射時に空気との混合性が向上されるようにな
る。

【００１７】ここで、発明者が、熱交換器７の温度効率
φを１．０としてシュミレーションを行った結果につい
て述べる。すなわち、燃料タンク３の出口部分（図１中
ａで示す点）でのガソリンの温度を４５℃とし、エンジ
ン２のデリバリパイプ８出口（図中ｄで示す点）におけ
るガソリンの温度を６４℃とすると、図１および図２に
示す各点において次のような結果が得られた。

【００１８】すなわち、流通するガソリンの温度は、燃
料タンク３の出口（フューエルポンプ４の入口）のａ点
で４５℃であるとすると、フューエルポンプ４を介して
熱交換器７の入口部分のｂ点では４６℃になり、熱交換
器７内での吸熱により出口部分のｃ点では６１℃程度と
なる。

【００１９】この後、ガソリンの温度は、デリバリパイ
プ８の入口部分のｄ点に至ると６２℃に上昇し、デリバ
リパイプ８の出口部分のｅ点で６４℃程度となり、リタ
ーンパイプ６を通じて熱交換器７の入口部分のｆ点に達
すると６５℃になる。そして、熱交換器７内で放熱する
ことにより、その出口部分つまり燃料タンク３の入口部
分のｇ点でガソリンの温度は４６℃程度に低下されるよ
うになる。

【００２０】この結果、熱交換器７の温度効率φが１．
０であるとすると、燃料タンク３に持ち帰る熱量として
は略フューエルポンプ４で受ける熱量に等しくなること
がわかり、上述した効果が得られることが確認できた。

【００２１】このような本実施例によれば、燃料タンク
３の近傍に熱交換器７を設け、でフューエルパイプ５か
らデリバリパイプ８に送り出すガソリンとリターンパイ
プ６から帰還するガソリンとの間で熱交換を行う構成と
したので、燃料タンク３内のガソリンの温度上昇を極力
抑制してその蒸発を防止できると共に、デリバリパイプ
８に供給するガソリンの温度を上昇させることにより空
気との混合性を向上させることができる。

【００２２】図４は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、熱交換器７に代え
て熱交換手段としてのヒートパイプ１０を設けたところ
である。そして、このようにヒートパイプ１０を設ける
ことにより、フューエルパイプ５とリターンパイプ６と
を流れるガソリンの間での熱交換作用が行われるように
なっている。そして、このような第２の実施例によって
も、第１の実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００２３】図５は本発明の第３の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、熱交換器７に代え
て熱交換手段としての電子冷凍装置１１を設けたところ
である。この電子冷凍装置１１は、周知のペルチエ効果
を利用して冷却を行う熱電冷却素子で、発熱部１１ａを
フューエルパイプ５に接触させ、吸熱部１１ｂをリター
ンパイプ６に接触させるように配設され、両者の間で熱
交換作用が行われるようになっている。そして、このよ
うな第３の実施例においても、第１の実施例と同様の作
用効果を得ることができる。

【００２４】図６は本発明の第４の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、熱交換器７に代え
て、熱交換部１２を設けたところである。すなわち、熱
交換手段としての熱交換部１２は、フューエルパイプ５
とリターンパイプ６とを互いに接触するように接合した
状態に形成し、両者の間で熱交換が行われるようにした
ものである。そして、このような第４の実施例によって
も、簡便な構成で第１の実施例と略同様の作用効果を得
ることができるものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明の車両用燃料蒸発防止装置によれ
ば、燃料供給路および燃料帰還路の途中に熱交換手段を
設け、両者の間で流通する燃料の熱交換を行なわせるよ
うにしたので、燃焼部を経て加熱された状態で燃料タン
クに帰還する余剰燃料は、燃料タンクから供給される加
熱されていない燃料との間で熱交換を行うことにより、
燃料タンク内には温度の低い燃料を帰還させることがで
き、一方、燃焼部には温度の高い燃料を供給させること
ができる。これにより、燃料タンク内の燃料の温度上昇
を抑制してその蒸発を極力防止できるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すガソリン流通経路
の概略図

【図２】車両内部のガソリン流通経路を透視状態で示す
斜視図

【図３】熱交換器の部分断面図

【図４】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【図５】本発明の第３の実施例を示す図３相当図

【図６】本発明の第４の実施例を示す図３相当図

【符号の説明】

１は自動車（車両）、２はエンジン、３は燃料タンク、
４はフューエルポンプ、５はフューエルパイプ（燃料供
給路）、６はリターンパイプ（燃料帰還路）、７は熱交
換器（熱交換手段）、８はデリバリパイプ、９はインジ
ェクタ、１０はヒートパイプ（熱交換手段）、１１は電
子冷却素子（熱交換手段）、１２は熱交換部（熱交換手
段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の燃料タンクの燃料を燃焼部に供給
   するように設けられた燃料供給路と、 前記燃焼部での余剰燃料を前記燃料タンクに帰還させる
   ための燃料帰還路と、 前記燃料供給路および燃料帰還路の途中に設けられ両者
   の間で流通する燃料の熱交換を行なわせる熱交換手段と
   からなる車両用燃料蒸発防止装置。