KR20110087207A

KR20110087207A - 연료 공급 장치

Info

Publication number: KR20110087207A
Application number: KR1020100137789A
Authority: KR
Inventors: 마사키 아카기; 히데아키 스즈키
Original assignee: 아이상 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-08-02
Also published as: JP2011149397A; CN102135058B; KR101236064B1; CN102135058A; JP5302907B2

Abstract

(과제)
연료 탱크 본체가 경사질 때에도, 연료 끊김 발생을 억제시켜, 확실히 연료를 외부로 송출할 수 있는 연료 공급 장치를 얻는다.
(해결수단)
연료 탱크 본체 (14) 내에는, 자루 형상으로 형성된 연료 필터 (16) 가 구비된다. 연료 필터 (16) 의 상방에는 연료를 저류시키는 저류 부재 (18) 가 형성된다. 저류 부재 (18) 의 저부는 연료 필터 (16) 의 상면 여과포 (16U) 로 구성된다.

Description

연료 공급 장치{FUEL FEEDING APPARATUS}

본 발명은, 연료 공급 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 연료 탱크 내의 연료를 기관 등에 공급하기 위한 연료 공급 장치에 관한 것이다.

연료 탱크 내의 연료를 기관 등의 외부 장치에 공급하는 연료 공급 장치에는, 연료 탱크 본체 내에 연료 필터를 구비하도록 하고, 연료 필터에 의해 이물질이 제거된 상태의 연료를 연료 필터 내에서 외부로 송출되도록 한 것이 있다. 예를 들어 특허문헌 1 에는, 강성을 갖는 프로텍터를 여과포로 둘러싼 구조의 것이 기재되어 있다.

특허문헌 1 의 구조에서는, 프로텍터에 의해 여과포 내의 공간이 확보되므로, 연료 탱크가 수평일 때에는 여과포 내에 연료를 유지할 수 있다. 그러나, 연료 탱크가 경사져, 연료 탱크 내의 연료가 여과포로부터 멀어지면, 여과포 표면의 오일막이 파괴되어, 여과포 내의 연료가 외부 (연료 탱크 내) 로 유출되기 때문에, 이른바 연료 끊김이 발생할 우려가 있다.

일본 공개특허공보 2003-139006호

본 발명은 상기 사실을 고려하여, 연료 탱크 본체가 경사질 때에도, 연료 끊김 발생을 억제시켜, 확실히 연료를 외부로 송출할 수 있는 연료 공급 장치를 얻는 것을 과제로 한다.

청구항 1 에 기재된 발명에서는, 연료를 수용하는 연료 탱크 본체와, 자루 형상으로 형성되어 상기 연료 탱크 본체 내에 구비되고, 내부에 연료가 유입될 때에 연료에서 이물질을 제거함과 함께, 일부 또는 전부가 연료에 침지된 상태에서는 표면에 연료에 의한 오일막이 형성되는 연료 필터와, 상기 연료 필터 내로부터 상기 연료 탱크 본체의 외부로 연장된 송출 배관을 구비하여 연료를 외부로 송출하기 위한 송출 수단과, 상기 연료 필터의 상방에 형성되고 연료를 저류시킬 수 있는 저류 부재를 가지고, 상기 저류 부재의 저부가 상기 연료 필터의 상면의 적어도 일부에 의해 구성되어 있다.

이 연료 공급 장치에서는, 연료 탱크 본체 내에 수용된 연료가, 연료 필터를 통과하여 (이 때, 연료의 이물질이 제거됨) 연료 필터의 내부로 유입된다. 그리고, 연료 필터 내부의 연료가, 송출 수단에 의해 송출 배관을 통해 외부로 송출된다. 연료 필터는, 그 일부 또는 전부가 연료에 침지된 상태에서는, 표면에 연료의 오일막이 형성되므로, 연료 필터 내의 연료가 유출되는 경우는 없다. 이로써, 연료 끊김을 발생시키지 않고 연료를 외부로 송출할 수 있다.

연료 필터의 상방에는, 연료를 저류시킬 수 있는 저류 부재가 형성되어 있다. 저류 부재의 저부는, 연료 필터 상면의 적어도 일부에 의해 구성되어 있다. 따라서, 연료 탱크 본체의 경사 등에 의해 연료 탱크 내 (저류 부재의 외부) 의 연료가 연료 필터로부터 멀어져도, 저류 부재의 내부에 저류된 연료가, 연료 필터의 상면에 접촉된 상태를 유지할 수 있으므로, 연료 필터 표면의 오일막이 유지된다. 이로써, 연료 필터 내의 연료 유출을 방지할 수 있어, 연료 끊김을 발생시키지 않고 연료를 외부로 송출할 수 있다.

청구항 2 에 기재된 발명에서는, 청구항 1 에 기재된 발명에 있어서, 상기 연료 필터에 있어서, 상기 저류 부재의 상기 저부를 구성하고 있는 저부 구성부의 압력 손실에 대하여 상기 저부를 구성하고 있지 않은 저부 비구성부의 적어도 일부의 압력 손실이 낮게 설정되어 있다.

저부 비구성부의 적어도 일부의 압력 손실을, 저부 구성부의 압력 손실보다 낮게 (작게) 함으로써, 압력 손실이 낮은 (작은) 부분으로부터 연료 필터 내로의 연료를 용이하게 유입시킬 수 있게 된다. 또, 저류 부재에 저류된 연료를 더 확실히 유지할 수 있게 (저류 상태를 유지할 수 있게) 된다.

청구항 3 에 기재된 발명에서는, 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 발명에 있어서, 상기 저류 부재가, 상기 연료 필터로부터 상방으로 세워 형성된 통 형상의 측벽부를 갖는다.

즉, 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 발명에 있어서, 저류 부재의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 이와 같이 통 형상의 측벽부를 갖는 구성으로 하면, 간단한 구조로 연료 필터의 상방에 확실히 연료를 저류시킬 수 있게 된다.

청구항 4 에 기재된 발명에서는, 청구항 3 에 기재된 발명에 있어서, 상기 저류 부재가, 상기 측벽부의 상단으로부터 연장되고 상기 연료 필터에 상방으로부터 대향됨과 함께, 송출 배관을 삽입 통과시키기 위한 삽입 통과 구멍이 형성된 덮개벽부를 추가로 갖는다.

이와 같이 덮개벽부를 추가로 갖는 구성에서는, 연료 탱크 본체가 경사졌을 때에 저류 부재에서 넘쳐나오는 연료의 양을 줄일 수 있다.

청구항 5 에 기재된 발명에서는, 청구항 4 에 기재된 발명에 있어서, 상기 덮개벽부가 상기 삽입 통과 구멍을 향하여 상승되도록 경사진다.

이와 같이 덮개벽부가 삽입 통과 구멍을 향하여 상승되도록 경사져 있으면, 저류 부재에 저류된 연료 중의 기포를, 덮개판부의 경사를 따라 상승시켜 삽입 통과 구멍으로부터 상방으로 빼내어, 저류 부재 내에서의 기포 체류를 억제시킬 수 있게 된다.

청구항 6 에 기재된 발명에서는, 청구항 1 ∼ 청구항 5 중 어느 1 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 송출 배관 도중으로부터 분기되고, 잉여의 연료를 상기 저류 부재의 내부로 되돌리기 위한 복귀 배관을 갖는다.

즉, 본 발명에 있어서, 저류 부재 내에 적극적으로 연료를 보내는 구성을 채택하지 않는 경우에도, 예를 들어 연료 탱크 본체 내의 연료 액위가 저류 부재보다 상방에 있으면, 저류 부재 내에 연료를 저류시킬 수 있다. 저류 부재 내에 연료를 보내는 부재가 필요하지 않아, 저비용으로 구성할 수 있다. 이에 대하여, 청구항 6 에 기재된 바와 같은 복귀 배관을 갖는 구성으로 해도 되고, 이러한 복귀 배관을 가짐으로써, 더 확실히 저류 부재 내에 연료를 확보시켜 둘 수 있게 된다.

청구항 7 에 기재된 발명에서는, 청구항 1 ∼ 청구항 6 중 어느 1 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 연료 필터가 상기 연료 탱크 본체의 저면을 따라 연장되어 있다.

이와 같이 연료 필터를, 연료 탱크 본체의 저면을 따라 연장시킴으로써, 연료 필터가 연료 탱크 본체 내의 연료에 침지된 상태를, 더 확실히 유지할 수 있게 된다.

본 발명은 상기 구성으로 하였으므로, 연료 탱크 본체가 경사질 때에도, 연료 끊김 발생을 억제시켜 확실히 연료를 외부로 송출할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시 형태의 연료 공급 장치를 부분적으로 확대시켜 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 연료 탱크 본체가 경사질 때의 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 연료 탱크 본체가 경사질 때이며 또한 연료량이 적어진 상태의 단면도이다.
도 5 는 비교예의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 6 은 비교예의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 연료 탱크 본체가 경사질 때이며 또한 연료량이 적어진 상태의 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 제 1 변형예의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 제 1 변형예의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 연료 탱크 본체가 경사질 때이며 또한 연료량이 적어진 상태의 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 제 1 실시 형태의 제 2 변형예의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 제 3 변형예의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 11 은 본 발명의 제 2 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 12 는 본 발명의 제 3 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 13 은 본 발명의 제 4 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.
도 14 는 본 발명의 제 5 실시 형태의 연료 공급 장치를 연료 탱크 본체의 전체 구성과 함께 나타내는 통상적일 때의 단면도이다.

도 1 및 도 2 에는, 본 발명의 제 1 실시 형태의 연료 공급 장치 (12) 의 개략 구성이 도시되어 있다. 이 연료 공급 장치 (12) 는, 연료가 수용되는 연료 탱크 본체 (14) 를 가지고 있다. 연료 탱크 본체 (14) 는, 예를 들어 대략 박스 형상으로 형성되어 있고, 그 내부에는 연료 필터 (16) 가 배치되어 있다. 연료 필터 (16) 는, 그 외측에서 내측으로 연료를 통과시키는데, 그 때에 연료 중의 이물질을 제거하여, 연료 필터 (16) 의 내부에는 이물질이 유입되지 않게 하는 작용을 갖는 재료 (예를 들어 직포, 부직포, 다공질성 수지 등) 로 대략 자루 형상으로 형성되어 있다. 연료 필터 (16) 를 통과한 연료를, 그 내부에 저류시킬 수 있다. 또한, 연료 필터 (16) 의 적어도 일부가 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료에 침지된 상태에서는, 연료 필터 (16) 의 표면에 연료에 의한 오일막 (LM) 이 형성되어 유지되도록 되어 있다.

본 실시 형태에서는 특히 2 매의 동일 형상 (예를 들어 사각형상 등의 다각형상이어도 되고, 원형이나 타원형 등이어도 된다) 의 부직포를 이들 주위에서만 접합시키고, 상면 여과포 (16U) 와 하면 여과포 (16L) 가 각각 상하로 볼록해지도록 만곡된 형상으로 되어 있다. 따라서, 상면 여과포 (16U) 와 하면 여과포 (16L) 사이에, 연료를 수용하기 위한 공간이 구성되어 있다. 연료 필터 (16) (특히 하면 여과포 (16L)) 는, 연료 탱크 본체 (14) 의 저면 (14B) 을 따라 거의 평행해지도록 배치되어 있고, 도 1 에 화살표 F1 로 나타내는 바와 같이, 저면 (14B) 과의 간극을 통해서 연료를 연료 필터 (16) 내에 유입시킬 수 있다. 또한, 연료 필터 (16) 를 저면 (14B) 을 따라 연장시켜, 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 적어졌을 때나 치우쳤을 때 등에도, 더 확실히 연료 필터 (16) 의 일부가 연료에 침지된 상태를 유지할 수 있도록 하고 있다. 물론, 상면 여과포 (16U) 및 하면 여과포 (16L) 의 재질은, 상기한 부직포에 한정되지 않고, 직포나 스펀지 형상의 부재, 메시 형상의 부재 등이어도 문제 없다. 또, 상면 여과포 (16U) 와 하면 여과포 (16L) 사이에, 필요에 따라 스페이서 등을 배치하여, 이들 형상 (위 또는 아래로 볼록해지도록 만곡된 형상) 을 유지할 수 있도록 해도 된다.

상면 여과포 (16U) 의 압력 손실은, 하면 여과포 (16L) 의 압력 손실보다 커지도록 이들 여과포의 재질이 선택된다. 여기서 말하는 「압력 손실」은, 상면 여과포 (16U) 또는 하면 여과포 (16L) 를 연료가 통과할 때 (예를 들어 후술하는 연료 펌프 본체 (42) 의 구동시) 의, 통과 전후의 압력차이다. 따라서, 하면 여과포 (16L) 는 상면 여과포 (16U) 보다 상대적으로 연료를 통과시키기 쉬워진다. 본 실시 형태에서는, 이와 같이 압력 손실에 차이를 두기 위해서, 도 2 에도 상세하게 나타내는 바와 같이, 상면 여과포 (16U) 는, 하면 여과포 (16L) 보다 부직포의 공극 간격이 좁은 구조로 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상면 여과포 (16U) 의 전부가 저류 부재 (18) 의 저부를 구성하고 있어, 본 발명에서의 「저부 구성부」로 되어 있다. 또, 하면 여과포 (16L) 는, 저류 부재 (18) 의 저부를 구성하고 있지 않아, 본 발명에서의 「저부 비구성부」로 되어 있다. 단, 저부 구성부에 대해서 상대적으로 압력 손실을 낮추는 부위는, 저부 비구성부의 전부일 필요는 없고, 저부 비구성부의 일부여도 된다.

도 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 연료 필터 (16) 의 상방에는 연료 펌프 모듈 (32) 이 구비되어 있다. 연료 펌프 모듈 (32) 은, 대략 통 형상의 케이싱 (34) 을 가지고 있다. 케이싱 (34) 은, 연료 탱크 본체 (14) 의 상면 (14T) 에 형성된 부착구멍 (36) 으로부터 연료 탱크 본체 (14) 내에 삽입되어 있고, 케이싱 (34) 의 상부에서 외측으로 연장되는 플랜지부 (38) 가 상면 (14T) 의 지지부 (40) 에 지지되어 있다.

케이싱 (34) 의 내부에는 연료 펌프 본체 (42) 가 구비되어 있다. 연료 펌프 본체 (42) 로부터는 하방을 향하여 연료 흡인 배관 (44A) 이 연장되어 있고, 연료 흡인 배관 (44A) 의 하단은, 상면 여과포 (16U) 를 관통하여, 연료 필터 (16) 내에 개구되어 있다. 또, 연료 펌프 본체 (42) 로부터 상방으로는 연료 토출 배관 (42B) 이 연장되어 있고, 케이싱 (34) 의 상부를 관통하고 있다. 연료 펌프 본체 (42) 의 구동에 의해 연료 공급 배관 (44A) 에서 연료를 흡인하고, 연료 토출 배관 (42B) 으로부터 도시되지 않은 엔진에 연료를 공급할 수 있게 되어 있다. 본 실시 형태의 연료 송출 배관 (44) 은, 연료 흡인 배관 (44A) 과 연료 토출 배관 (42B) 을 포함하여 구성되어 있다.

연료 필터 (16) 의 상방에는, 저류 부재 (18) 가 형성되어 있다. 본 실시 형태의 저류 부재 (18) 는, 연료 필터 (16) 의 외측 가장자리 부분으로부터 수직으로 세워 형성된 통 형상의 측벽부 (20) 를 가지고 있다. 측벽부 (20) 의 하면은, 연료 필터 (16) 의 외주 부분에 접합 (예를 들어 용착) 되어 있다.

또한, 측벽부 (20) 의 상단으로부터는, 연료 송출 배관 (44) 에 접근하는 방향 (평면에서 볼 때 중심으로 향하는 방향) 으로 덮개벽부 (22) 가 연장되어 있다. 그리고, 측벽부 (20) 와 덮개벽부 (22) 에 추가하여, 연료 필터 (16) 의 상면 여과포 (16U) 에 의해 저류 부재 (18) 가 구성되어 있다. 바꾸어 말하면, 저류 부재 (18) 의 저부가 상면 여과포 (16U) 에 의해 구성되어 있게 된다. 저류 부재 (18) 내에는, 연료 필터 (16) 의 상방에서 연료를 저류시킬 수 있게 된다.

덮개벽부 (22) 는, 그 중앙 부분에 연료 송출 배관 (44) 이 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍 (24) 이 형성되어 있고, 삽입 통과 구멍 (24) 의 내경은, 연료 송출 배관 (44) 의 외경보다 크게 되어 있다. 그래서, 삽입 통과 구멍 (24) 의 구멍 가장자리는 연료 송출 배관 (44) 과는 비접촉으로 되어 있고, 이들의 간극 (28) 을 통해 저류 부재 (18) 의 내부에 연료를 유입할 수 있게 되어 있다.

덮개벽부 (22) 는, 외주 부분에서 중심 부분 (삽입 통과 구멍 (24) 이 형성된 부분) 을 향하여 상승되도록 경사져 있다. 이러한 경사를 가짐으로써, 저류 부재 (18) 의 내부가 연료로 채워진 상태에서, 연료 중에 존재하는 기포 (GB) (도 10 참조) 가 덮개벽부 (22) 의 하면을 따라 상승되어, 저류 부재 (18) 의 밖으로 빠진다.

저류 부재 (18) 의 높이는, 그 최상부 (18T) (삽입 통과 구멍 (24) 이 형성되어 있는 부분) 의 높이 방향의 위치가, 연료 탱크 본체 (14) 에 설정된 액면의 통지 위치 (WL) 보다 낮게 설정되어 있다. 이 통지 위치 (WL) 는, 도시되지 않은 액위 센서에 의해 연료 액위를 검지하고, 그 위치가 통지 위치 (WL) 이하로 된 경우에, 연료 잔량이 적어졌음을 승무원에게 알리는 기준이 되는 위치이다. 즉, 연료 탱크 본체 (14) 내의 액위가 통지 위치 (WL) 보다 내려간 경우에도, 삽입 통과 구멍 (24) 을 통해서 저류 부재 (18) 내에 연료가 유입되도록, 저류 부재 (18) 의 삽입 통과 구멍 (24) 의 위치가 정해진다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히 측벽부 (20) 의 하부에 접합편 (26) 이 형성되어 있다. 접합편 (26) 은, 측벽부 (20) 와 연료 필터 (16) 의 접합 면적을 증대시켜 접합 강도를 향상시킴과 함께, 하면 여과포 (16L) 를 통해서 연료 필터 (16) 내에 연료가 유입될 때의 연료 필터 (16) 의 상방으로의 이동을 억제시키는 효과를 갖고 있다. 또한, 이 접합편 (26) 은 생략하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 실시 형태의 연료 공급 장치 (12) 의 작용을 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 탱크 본체 (14) 내에 있어서, 저류 부재 (18) 의 삽입 통과 구멍 (24) 보다 높은 액위로 연료가 존재하는 상태에서는, 간극 (28) (삽입 통과 구멍 (24) 과 연료 송출 배관 (44) 의 사이) 을 통해서 유입된 연료가 저류 부재 (18) 내에 저류된다. 또, 이 상태에서, 연료 필터 (16) 내에도 연료가 존재한다.

여기서, 연료 펌프 모듈 (32) 이 구동되면, 화살표 F0 로 나타내는 바와 같이, 연료 필터 (16) 내의 연료가 연료 송출 배관 (44) 을 통해서 외부 (기관 등) 로 송출된다. 연료 필터 (16) 내에는, 상면 여과포 (16U) (화살표 F2 참조) 및 하면 여과포 (16L) (화살표 F1 참조) 를 통과하여 연료를 유입할 수 있는데, 특히, 하면 여과포 (16L) 의 압력 손실은 상면 여과포 (16U) 의 압력 손실보다 낮게 (작게) 되어 있으므로, 실질적으로 하면 여과포 (16L) 를 더 많은 연료가 통과하여, 연료 필터 (16) 내에 유입된다. 또, 저류 부재 (18) 내에는, 화살표 F3 으로 나타내는 바와 같이, 간극 (28) 을 통해서 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 유입된다.

연료 탱크 본체 (14) 내의 연료량이 적어진 상태에서도, 연료 필터 (16) 의 적어도 일부 (본 실시 형태에서는 하면 여과포 (16L)) 가 연료에 침지되어 있으면, 연료 필터 (16) 의 표면에, 연료에 의한 오일막 (LM) 이 형성되어 유지된다.

차량의 가감속시, 선회시나 경사시 등 (이하에서는, 이들을 총칭하여 「경사질 때」라고 함) 에는, 연료 탱크 본체 (14) 에 수평 방향의 가속도 (힘) 가 생겨 도 3 에 나타내는 바와 같이, 연료 탱크 본체 (14) 의 연료가 한쪽으로 치우침과 함께 액면이 경사지는 액면 변동이 발생하는 경우가 있다.

이 때, 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 연료 필터 (16) 는 액면보다 상측의 부분이 연료 탱크 본체 (14) 내의 기체 중으로 노출되어 있는데, 액면보다 하측의 부분은 연료 중에 침지되어 있으면, 표면의 오일막 (LM) 이 유지되어 있다. 그리고, 연료의 송출에 필요한 에너지는, 오일막의 표면 장력에 의해

(기상으로부터의 기체 흡인) ＞ (액상으로부터의 연료 흡인)

의 관계가 되기 위해서, 연료 필터 (16) 내에는 연료만을 흡인한다. 그리고, 이들 상태에서는, 연료 펌프 모듈 (32) 의 구동에 의해 연료 필터 (16) 내의 연료를 외부로 송출할 수 있다.

여기서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 적어지고, 또한 연료 탱크 본체 (14) 가 경사진 상태를 고려한다. 이 경우, 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료 (저류 부재 (18) 의 외부의 연료) 는, 연료 필터 (16) 로부터 멀어진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 연료 필터 (16) 상방의 저류 부재 (18) 에 연료가 저류되어 있고, 게다가, 저류 부재 (18) 의 저부는, 연료 필터 (16) 의 상면 여과포 (16U) 에 의해 구성되어 있다. 즉, 연료 필터 (16) 의 일부가 연료에 침지된 상태로 되어 있으므로, 연료 필터 (16) 의 표면에 형성된 오일막 (LM) 이 계속 유지되어 있다. 따라서, 연료 필터 (16) 내에는, 저류 부재 (18) 내의 연료가 유입된다. 이 경우에도, 도 3 에 나타낸 상태와 마찬가지로, 연료의 송출에 필요한 에너지는, 오일막의 표면 장력에 의해

(기상으로부터의 기체 흡인) ＞ (액상으로부터의 연료 흡인)

의 관계가 되기 위해서, 연료 필터 (16) 내에는, 화살표 F2 로 나타내는 바와 같이, 저류 부재 (18) 내의 연료를 흡인한다. 그리고, 이 상태에서도, 연료 펌프 모듈 (32) 의 구동에 의해 연료 필터 (16) 내의 연료를 외부로 송출할 수 있다. 실질적으로, 연료 필터 (16) 내 및 저류 부재 (18) 내의 연료 전부를 송출할 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태의 연료 공급 장치 (12) 에서는, 연료 필터 (16) 의 상방에 형성된 저류 부재 (18) 에 연료를 저류시킴으로써, 연료 탱크 본체 (14) 가 경사질 때에도, 이른바 연료 끊김 발생을 억제시켜, 확실히 연료를 외부로 송출할 수 있도록 하고 있다.

또한, 이와 같이 연료 탱크 본체 (14) 가 경사질 때에도 연료 끊김을 방지하기 위해서는, 예를 들어, 도 5 에 나타낸 비교예의 연료 공급 장치 (92) 와 같이 저류 부재 (18) 대신에, 상면이 개방된 서브 컵 (94) 을 연료 탱크 본체 (14) 내에 형성하고, 또한 서브 컵 (94) 내에 연료 필터 (16) 를 배치하는 구조도 생각할 수 있다. 그러나, 비교예의 구조에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 연료 탱크 본체 (14) 가 경사졌을 때에, 제 1 실시 형태의 저류 부재 (18) 내에 저류된 연료가 존재하지 않기 때문에, 서브 컵 (94) 의 구석부에 잔류된 연료가 연료 필터 (16) 로부터 멀어지면, 이후에는 오일막을 유지할 수 없다. 비교예의 구조에 있어서, 연료 필터 (16) 의 피막을 유지하기 위해서는, 연료를 서브 컵 (94) 내에 유입시키는 연료 유입 장치 (제트 펌프 등) 를 설치해도 되지만, 구조의 복잡화나 생산성의 저하, 중량 증가, 비용 상승 등을 초래시킨다. 또한, 이 연료 유입 장치를 구동시키기 위해서, 연료 펌프 모듈 (32) 에 의해 송출되는 연료의 에너지 (운동 에너지나 위치 에너지) 의 일부를 사용하는 구조를 채택한 경우에는, 연료 펌프 모듈 (32) 의 부하가 증대되어 자동차의 연비가 저하될 우려가 있다.

반면에, 본 실시 형태의 연료 공급 장치 (12) 에서는, 비교예와 같은 서브 컵이나 연료 유입 장치를 사용할 필요가 없으므로, 구조의 복잡화나 생산성의 저하, 중량 증가, 비용 상승 등을 초래시키지 않는다. 또, 연료 유입 장치를 구동시키는 에너지도 필요하지 않으므로, 연료 펌프 모듈 (32) 의 부하가 증대되지 않아, 자동차의 연비 향상에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 이와 같이 서브 컵이나 연료 유입 장치를 사용하지 않고, 연료 필터 (16) 의 오일막 (LM) 을 유지하여 연료 끊김을 억제시키는 것이지만, 본 발명의 구성에 더하여 서브 컵이나 연료 유입 장치를 사용하는 것은 전혀 지장을 주는 것이 아니다. 도 7 및 도 8 에는, 이러한 관점에서, 제 1 실시 형태의 제 1 변형예로서 서브 컵 (54) 을 구비한 연료 공급 장치 (52) 가 도시되어 있다. 또, 도 9 에는, 서브 컵 (54) 과 거의 동일한 작용을 발휘하는 포위벽 (64) 을 구비한 제 2 변형예의 연료 공급 장치 (62) 가 도시되어 있다. 또한, 도 10 에는, 제 3 변형예로서 연료 유입 장치 (74) 를 구비한 연료 공급 장치 (72) 가 도시되어 있다.

도 7 및 도 8 에 나타낸 제 1 변형예의 연료 공급 장치 (52) 에서는, 제 1 실시 형태의 연료 공급 장치 (12) 의 구성에 더하여, 추가로 서브 컵 (54) 을 구비하고 있다. 따라서, 연료 탱크 본체 (14) 가 경사진 상태에서, 하면 여과포 (16L) 로부터 연료 필터 (16) 에 유입되는 연료를, 서브 컵 (54) 내, 즉 하면 여과포 (16L) 에 가까운 위치로 유지할 수 있다.

도 9 에 나타낸 제 2 변형예의 연료 공급 장치 (62) 에서는, 연료 필터 (16) 를 포위하는 포위벽 (64) 가 연료 탱크 본체 (14) 의 저면 (14B) 으로부터 세워 형성되어 있다. 따라서, 제 1 변형예와 마찬가지로, 연료 탱크 본체 (14) 가 경사진 상태에서, 하면 여과포 (16L) 로부터 연료 필터 (16) 에 유입되는 연료를, 하면 여과포 (16L) 에 가까운 위치 (포위벽 (64) 의 내측) 로 유지할 수 있다. 또한, 포위벽 (64) 은 연료 탱크 본체 (14) 와 일체화되므로, 제 1 변형예와 비교하여 부품 점수가 적어진다.

도 10 에 나타내는 제 3 변형예의 연료 공급 장치 (72) 에서는, 연료 펌프 모듈 (32) 로부터 상방으로 연장된 연료 송출 배관 (44) (연료 토출 배관 (42B)) 으로부터 복귀 배관 (76) 이 분기되어 있다. 복귀 배관 (76) 도중에는, 외부로 송출되는 연료의 압력을 조정하는 압력 조절기 (78) 가 형성됨과 함께, 복귀 배관 (76) 의 하단은 덮개벽부 (22) 를 관통하여, 덮개벽부 (22) 와 상면 여과포 (16U) 사이에 도달한다.

이러한 구성으로 이루어진 제 3 변형예의 연료 공급 장치 (72) 에서는, 연료 송출 배관 (44) 을 통해서 외부로 송출되는 연료의 일부가, 복귀 연료로서 저류 부재 (18) 의 내부에 유입되므로, 더 확실히 저류 부재 (18) 의 내부에 연료를 저류시켜 둘 수 있게 된다.

또한, 제 3 변형예의 구성에서는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 덮개벽부 (22) 가 삽입 통과 구멍 (24) 을 향해 상승되어 있다. 그래서, 복귀 연료 중의 기포 (GB) 를, 덮개벽부 (22) 의 하면을 따라 상승시켜, 저류 부재 (18) 의 밖으로 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 저류 부재의 형상으로서도, 상기 형상에 한정되지 않고, 요컨대, 연료 필터 (16) 의 상방에서 연료를 저류시킬 수 있고, 그 저부가 상면 여과포 (16U) 의 적어도 일부에 의해 구성되어 있으면 된다. 이하의 각 실시 형태에서는, 이와 같은 관점에서 저류 부재의 각종 형상을 든다. 또한, 각 실시 형태에서도 제 1 실시 형태와 동일한 구성 요소, 부재 등에 대해서는, 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

도 11 에는, 본 발명의 제 2 실시 형태의 연료 공급 장치 (112) 가 도시되어 있다. 제 2 실시 형태의 연료 공급 장치 (112) 의 저류 부재 (114) 는, 연료 필터 (16) 를 평면에서 보았을 때의 중앙 부근, 즉 연료 송출 배관 (44) 의 근방 부분으로부터 통 형상으로 세워 형성된 측벽부 (116) 를 가지고 있다. 측벽부 (116) 는, 제 1 실시 형태의 측벽부 (20) 보다 폭은 좁지만, 높이는 더 높아진다. 그리고, 저류부재 (114) 의 저부가, 상면 여과포 (16U) 로 구성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 제 2 실시 형태의 연료 공급 장치 (112) 에 있어서도, 연료 탱크 본체 (14) 의 경사 등에 의해 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 연료 필터 (16) 로부터 멀어진 경우에는, 연료 필터 (16) 상방의 저류 부재 (114) 에 저류된 연료에 의해 연료 필터 (16) 의 오일막 (LM) 이 유지되어, 연료 끊김 발생을 억제시킬 수 있다.

또한, 제 2 실시 형태의 연료 공급 장치 (112) 에서는, 상면 여과포 (16U) 의 중앙 부분 (평면에서 보았을 때에 측벽부 (116) 의 내측에 위치하는 부분) 이, 본 발명에서의 「저부 구성부」로 되어 있고, 상면 여과포 (16U) 의 주위 부분은, 본 발명에서의 「저부 비구성부」로 되어 있다. 따라서, 제 2 실시 형태에서는, 상면 여과포 (16U) 의 주위 부분의 압력 손실을, 중앙 부분의 압력 손실보다 낮게 설정하는 구성을 채택해도 된다.

도 12 에는, 본 발명의 제 3 실시 형태의 연료 공급 장치 (122) 가 도시되어 있다. 제 3 실시 형태의 연료 공급 장치 (122) 의 저류 부재 (124) 는, 연료 필터 (16) 의 외측 가장자리 부분으로부터 수직으로 세워 형성된 통 형상의 측벽부 (126) 를 가지고 있다. 측벽부 (126) 는, 제 1 실시 형태의 측벽부 (20) 와 거의 동일한 폭이고, 높이는 보다 높아진다. 그리고, 저류 부재 (114) 의 저부가, 상면 여과포 (16U) 로 구성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 제 3 실시 형태의 연료 공급 장치 (122) 에 있어서도, 연료 탱크 본체 (14) 의 경사 등에 의해 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 연료 필터 (16) 로부터 멀어진 경우에는, 연료 필터 (16) 상방의 저류 부재 (124) 에 저류된 연료에 의해 연료 필터 (16) 의 오일막 (LM) 이 유지되어, 연료 끊김 발생을 억제시킬 수 있다. 또한, 제 3 실시 형태에서는, 제 2 실시 형태와 비교하여, 저류 부재 (124) 의 용적이 커져, 더 많은 연료를 저류 부재 (124) 내에 저류시킬 수 있다.

도 13 에는, 본 발명의 제 4 실시 형태의 연료 공급 장치 (132) 가 도시되어 있다. 제 4 실시 형태의 연료 공급 장치 (132) 의 저류 부재 (134) 는, 제 2 실시 형태의 측벽부 (116) 와 제 3 실시 형태의 측벽부 (126) 의 쌍방을 갖는 구성으로 되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 제 4 실시 형태의 연료 공급 장치 (132) 에 있어서도, 연료 탱크 본체 (14) 의 경사 등에 의해 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 연료 필터 (16) 로부터 멀어진 경우에는, 연료 필터 (16) 상방의 저류 부재 (134) 에 저류된 연료에 의해 연료 필터 (16) 의 오일막 (LM) 이 유지되어, 연료 끊김 발생을 억제시킬 수 있다. 또한, 제 4 실시 형태에서는, 연료 탱크 본체 (14) 가 경사질 때에, 실질적으로 측벽부 (116) 의 내측과, 측벽부 (126) 의 내측 (측벽부 (116) 과의 사이) 의 2 지점에서, 저류된 연료를 연료 필터 (16) 내에 유입시킬 수 있다.

도 14 에는, 본 발명의 제 5 실시 형태의 연료 공급 장치 (142) 가 도시되어 있다. 제 5 실시 형태의 연료 공급 장치 (142) 의 저류 부재 (144) 는, 제 3 실시 형태와 동일한 측벽부 (126) 를 가지고 있다. 또한, 측벽부 (126) 의 상단으로부터는, 연료 송출 배관 (44) 에 접근되는 방향으로, 덮개벽부 (146) 가 연장되어 있고, 측벽부 (126) 와 덮개벽부 (146) 및 상면 여과포 (16U) 에 의해 저류 부재 (144) 가 구성되어 있다. 덮개벽부 (146) 의 중앙 부분에는 연료 송출 배관 (44) 이 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍 (24) 이 형성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 제 5 실시 형태의 연료 공급 장치 (142) 에 있어서도, 연료 탱크 본체 (14) 의 경사 등에 의해 연료 탱크 본체 (14) 내의 연료가 연료 필터 (16) 로부터 멀어진 경우에는, 연료 필터 (16) 상방의 저류 부재 (144) 에 저류된 연료에 의해 연료 필터 (16) 의 오일막 (LM) 이 유지되어, 연료 끊김 발생을 억제시킬 수 있다.

또한, 제 5 실시 형태에 있어서, 덮개벽부 (146) 는 연료 탱크 본체 (14) 의 저면 (14B) 과 거의 평행해진 예를 들고 있는데, 제 1 실시 형태와 같이 삽입 통과 구멍 (24) 을 향하여 상승되도록 경사진 형상이어도 된다.

또, 제 2 ∼ 제 5 의 각 실시 형태에 있어서, 제 1 변형예와 같이 서브 컵 (54) 을 갖는 구성이나, 제 2 변형예와 같이 포위벽 (64) 을 갖는 구성, 또한, 제 3 변형예와 같이 복귀 배관 (76) 및 압력 조절기 (78) 를 갖는 구성으로 할 수도 있다.

여하튼, 상기 각 실시 형태에 있어서, 측벽부 (20, 116, 126) 를 연료 필터 (16) 상에 형성하는 간단한 구조로 본 발명의 저류 부재를 구성할 수 있다.

그리고, 제 1 실시 형태 및 제 5 실시 형태에서는, 덮개벽부 (22, 146) 를 가지고 있으므로, 이와 같은 덮개벽부 (22, 146) 를 갖지 않은 구성과 비교하여, 연료 탱크 본체 (14) 가 경사질 때에, 저류 부재에서 넘쳐나오는 연료의 양을 줄일 수 있으므로, 더 많은 연료를 저류 부재 (144) 내에 저류시킬 수 있게 된다. 이에 대하여, 제 2 ∼ 제 4 의 각 실시 형태에서는, 덮개판부 (22, 146) 를 형성하지 않음으로써, 구조의 간소화를 도모할 수 있다.

12 연료 공급 장치
14 연료 탱크 본체
16 연료 필터
16U 상면 여과포 (저부 구성부)
16L 하면 여과포
18 저류 부재
18T 최상부
20 측벽부
22 덮개벽부
24 삽입 통과 구멍
28 간극
32 연료 펌프 모듈
44 연료 송출 배관
52 연료 공급 장치
54 서브 컵
62 연료 공급 장치
64 포위벽
72 연료 공급 장치
74 연료 유입 장치
76 복귀 배관
78 압력 조절기
92 연료 공급 장치
94 서브 컵
112 연료 공급 장치
114 저류 부재
116 측벽부
122 연료 공급 장치
124 저류 부재
126 측벽부
132 연료 공급 장치
134 저류 부재
142 연료 공급 장치
144 저류 부재
146 덮개벽부
LM 오일막

Claims

연료를 수용하는 연료 탱크 본체와,
자루 형상으로 형성되어 상기 연료 탱크 본체 내에 구비되고, 내부에 연료가 유입될 때에 연료에서 이물질을 제거함과 함께, 일부 또는 전부가 연료에 침지된 상태에서는 표면에 연료에 의한 오일막이 형성되는 연료 필터와,
상기 연료 필터 내로부터 상기 연료 탱크 본체의 외부로 연장된 송출 배관을 구비하여 연료를 외부로 송출하기 위한 송출 수단과,
상기 연료 필터의 상방에 형성되고 연료를 저류시킬 수 있는 저류 부재를 가지고,
상기 저류 부재의 저부가 상기 연료 필터의 상면의 적어도 일부에 의해 구성되어 있는 연료 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 연료 필터에 있어서, 상기 저류 부재의 상기 저부를 구성하고 있는 저부 구성부의 압력 손실에 대하여, 상기 저부를 구성하고 있지 않은 저부 비구성부의 적어도 일부의 압력 손실이 낮게 설정되어 있는 연료 공급 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 저류 부재가,
상기 연료 필터로부터 상방으로 세워 형성되는 통 형상의 측벽부를 갖는 연료 공급 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 저류 부재가,
상기 측벽부의 상단으로부터 연장되고 상기 연료 필터에 상방으로부터 대향됨과 함께, 송출 배관을 삽입 통과시키기 위한 삽입 통과 구멍이 형성된 덮개벽부를 추가로 갖는 연료 공급 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 덮개벽부가 상기 삽입 통과 구멍을 향하여 상승되도록 경사져 있는 연료 공급 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 송출 배관 도중으로부터 분기되고, 잉여의 연료를 상기 저류 부재의 내부로 되돌리기 위한 복귀 배관을 갖는 연료 공급 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연료 필터가 상기 연료 탱크 본체의 저면을 따라 연장되어 있는 연료 공급 장치.