WO2000006934A1 - Tuyauterie d'alimentation en fluide - Google Patents

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WO2000006934A1
WO2000006934A1 PCT/JP1999/004082 JP9904082W WO0006934A1 WO 2000006934 A1 WO2000006934 A1 WO 2000006934A1 JP 9904082 W JP9904082 W JP 9904082W WO 0006934 A1 WO0006934 A1 WO 0006934A1
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WO
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supply pipe
fuel supply
fuel
resin
layer
Prior art date
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PCT/JP1999/004082
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French (fr)
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Hironori Ueda
Takashi Nagai
Yuichi Tanabe
Yoichi Nakao
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Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/003—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0017—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor related to fuel pipes or their connections, e.g. joints or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
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    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
    • Y10T428/1393—Multilayer [continuous layer]

Definitions

  • the present invention relates to a fluid supply pipe for supplying a fluid such as a liquid and a gas.
  • the present invention relates to a fluid supply pipe capable of suppressing the charge amount of the fluid when the fluid passes through the fluid supply pipe to an appropriate range.
  • FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of such a conventional fuel supply device.
  • the fuel supply device shown in FIG. 8 is of a type that drives and controls the fuel pump so that the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve matches the target pressure.
  • an internal combustion engine (engine) 10 is connected to an intake pipe 20 and an exhaust pipe 30 and is provided with an intake valve 13 and an exhaust valve 14.
  • the air filtered by the air cleaner 21 is supplied to the intake pipe 20 with the flow rate adjusted by the throttle valve 22, and the fuel is supplied from the fuel injection valve 40.
  • the mixture of air and fuel mixed in the intake pipe 20 is supplied to the cylinder chamber of each cylinder via the intake valve 13. Further, the combustion gas in the cylinder chamber is discharged to the exhaust pipe 30 via the exhaust valve 14.
  • the fuel in the fuel tank 41 is sent out by a fuel pump 42 (often configured as a pump module integrated with the fuel tank) provided in the fuel tank 41.
  • the fuel delivered by the fuel pump 42 is supplied to the fuel injection valve 40 of each cylinder via a fuel supply pipe 73 and a delivery pipe 45.
  • the fuel supply pipe 73 is used to connect the fixed fuel supply pipe 73 b fixed to the vehicle body and the fixed fuel supply pipe 73 b to the fuel pump 42 and the delivery pipe 45.
  • Fuel supply pipes 73a and 73c As the fixed fuel supply pipe 73b, a metal fuel supply pipe made of a conductive material such as stainless steel is used.
  • the fixed fuel supply pipe 73b is usually fixed to the vehicle body or the like via an insulating elastic material such as plastic in order to protect the vehicle body from vibration and the like.
  • Rubber fuel supply pipes are used as the connection fuel supply pipes 73a and 73c.
  • the connecting fuel supply pipe 73a By using the connecting fuel supply pipe 73a, the work of attaching and detaching the fuel pump 42 becomes easy. Further, by using a rubber fuel supply pipe as the connection fuel supply pipes 73a and 73c, vibration of the vehicle body engine 10 can be absorbed.
  • the control unit (ECU) 60 is a fuel pressure sensor that detects the pressure of fuel, an intake pressure sensor that detects the pressure of intake air, an intake temperature sensor that detects the temperature of intake air, and a water temperature sensor that detects the temperature of cooling water.
  • Various controls are performed based on a detection signal from an opening amount sensor for detecting the opening amount of the throttle valve. For example, control of the opening degree of the throttle valve 22 for adjusting the intake air amount, control of opening and closing of the fuel injection valve 40 for supplying fuel into the cylinder chamber, and control of the fuel port for matching the fuel pressure to the target pressure
  • the drive control of the amplifier 42 is performed.
  • connection fuel supply pipes 73a and 73b are used as the connection fuel supply pipes 73a and 73b, there will be deterioration over time, and maintenance work such as replacement is required. For this reason, it is considered that a resin fuel supply pipe, which is easy to mold and requires no maintenance work, is used instead of the rubber fuel supply pipe.
  • the fuel and the fuel supply pipe rub against each other, and the friction at this time charges the fuel and the fuel supply pipe.
  • the amount of charge generated by the charging due to this friction is large when a resin fuel supply pipe is used.
  • the charge on the fuel supply pipe can be discharged, for example, by connecting a ground wire to the fuel supply pipe.
  • it is difficult to discharge the charge on the fuel Therefore, for example, when the fuel charged when passing through the connection fuel supply pipe 73 a shown in FIG. 8 passes through the metal fixed fuel supply pipe 73 b, the fixed fuel supply pipe 73 b Is inductively charged.
  • the electric charge inductively charged in the fixed fuel supply pipe 73b is discharged via the vehicle body or the worker.
  • the fixed fuel supply pipe 7 3 b has a small volume resistivity, the electric charge may be rapidly discharged and a spark discharge may occur. There is. If spark discharge occurs in the fixed fuel supply pipe 73b, the fixed fuel supply pipe 73b may be deteriorated. It also interferes with the work of the workers. .
  • An object of the present invention is to suppress the charge amount of a fluid when the fluid passes through the fluid supply pipe within an appropriate range.
  • Another object of the present invention is to suppress the charge amount of the fluid when the fluid passes through the fluid supply pipe to an appropriate range, and to appropriately reduce the discharge energy when the charge accumulated in the fluid supply pipe is discharged. It is to keep in the range.
  • the volume resistivity of the fluid supply pipe 1 0 1 1 ohm - it is set below cm.
  • the volume resistivity of the fluid supply pipe in the range of 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm 'cm.
  • the fluid supply pipe has at least two layers, the most set the volume resistivity of the inner layer to the range of 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm, the outermost the volume resistivity of the layer is set to more than 1 0 1 2 ohm ⁇ cm.
  • the fuel supply pipe is formed of a resin.
  • FIG. 1 is a view showing an arrangement of a fuel supply device using a fluid supply pipe according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a fuel supply device using a fluid supply pipe according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the volume resistivity of the fuel supply pipe, discharge energy, and charging potential.
  • FIG. 4 is a diagram showing a resin fluid supply pipe having a single-layer structure.
  • FIG. 5 is a view showing a resin fluid supply pipe having a two-layer structure.
  • FIG. 6 is a diagram showing the charged potentials of a single-layer resin fuel supply pipe and a two-layer resin fuel supply pipe.
  • FIG. 7 is a diagram showing charge densities of a single-layer resin fuel supply pipe and a two-layer resin fuel supply pipe.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a fuel supply device using a conventional fluid supply pipe.
  • FIGS. 1 and 2 are views showing an example of a fuel supply device using a fluid supply pipe according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows the arrangement of the fuel supply device
  • Fig. 2 shows the configuration of the fuel supply device.
  • the fuel supply device shown in FIGS. 1 and 2 is of a type that drives and controls the fuel pump so that the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve matches the target pressure.
  • the internal combustion engine (fuel engine) 10 is installed in front of the vehicle body 1 (in the engine room), and the fuel tank 41 is installed behind the vehicle body 1 (below the rear seat, etc.).
  • a fuel pump 42 for delivering fuel is provided in the fuel tank 41.
  • a fuel supply pipe 43 for supplying the fuel delivered by the fuel pump 42 to the fuel injection valve 40 via the delivery pipe 45, that is, the internal combustion engine 10 is provided.
  • the fuel pump 42 has a variable speed motor, and the discharge pressure of the fuel is adjusted by driving and controlling the variable speed motor.
  • the fuel The fuel pump 42 is integrated with the fuel tank and configured as a pump module.
  • An intake pipe 20 and an exhaust pipe 30 are connected to the internal combustion engine 10, and an intake valve 13 and an exhaust valve 14 are provided in a cylinder chamber 11 of each cylinder.
  • a piston 12 is provided in the cylinder chamber 11 of each cylinder.
  • the air filtered by the air cleaner 21 is supplied to the intake pipe 20 with the flow rate adjusted by the throttle valve 22 and the fuel is supplied from the fuel injection valve 40.
  • the mixture of air and fuel mixed in the intake pipe 20 is supplied to the cylinder chamber 11 of each cylinder via the intake valve 13.
  • the combustion gas in the cylinder chamber 11 is exhausted to an exhaust pipe 30 via an exhaust valve 14.
  • the opening of the throttle valve 22 is adjusted by driving means such as motor 23.
  • a fuel pressure sensor 50 that detects fuel pressure
  • an intake pressure sensor 51 that detects intake air pressure
  • an intake air temperature sensor 52 that detects intake air temperature
  • a water temperature sensor that detects cooling water temperature 53.
  • An opening amount sensor for detecting the opening amount of the throttle valve 22 is provided.
  • the control device (ECU) 60 performs various controls based on detection signals from a fuel pressure sensor 50, an intake pressure sensor 51, an intake temperature sensor 52, a water temperature sensor 53, an opening amount sensor, and the like. For example, the opening degree of the throttle valve 22 is controlled to adjust the intake air amount, the fuel injection valve 40 is opened and closed to supply fuel into the cylinder chamber 11, and the fuel pressure is controlled. Control the fuel pump 42 to adjust to the target pressure.
  • the fuel supply pipe 43 has a fixed fuel supply pipe 43b and connecting fuel supply pipes 43a and 43c.
  • the fixed fuel supply pipe 4 3 b is fixed to the vehicle body 1.
  • the connected fuel supply pipes 43a and 43c connect the fixed fuel supply pipe 43b to the fuel pump 42 and the delivery pipe 45, respectively.
  • the fixed fuel supply pipe 43b and the connecting fuel supply pipes 43a and 43c are connected by piping connectors 44a and 44b, respectively.
  • a metal fuel supply pipe made of a conductive material such as stainless steel is used as the fixed fuel supply pipe 43b.
  • the length of the fixed fuel supply pipe 43b varies depending on the size of the vehicle, but is usually about 2 to 4 m.
  • Fixed fuel supply pipe 4 3b In order to protect the vehicle body from vibration and the like, it is fixed to the vehicle body 1 via an insulating elastic body such as plastic.
  • connecting fuel supply pipes 43a and 43c resin fuel supply pipes made of nylon are used.
  • the length of the connecting fuel supply pipes 43a, 43c is usually about 20 to 30cm.
  • the connecting fuel supply pipe 43a on the fuel pump 42 side the fuel pump 42 can be removed without removing the entire fuel supply pipe 43. This facilitates the work of attaching and detaching the fuel pump 42.
  • a resin fuel supply pipe as the connection fuel supply pipe 43 a on the fuel pump 42 side and the connection fuel supply pipe 43 c on the delivery pipe 45 side, vibration of the engine 10 and the body 1 is connected. It can be absorbed by the fuel supply pipes 43a and 43c. As a result, damage to the connection fuel supply pipes 43a and 43c can be prevented.
  • the connecting fuel supply pipes 43a and 43c are not limited to resin fuel supply pipes made of nylon, but may be resin fuel supply pipes made of a hard resin such as fluororesin or flexible metal.
  • a fuel supply pipe or the like may be used.
  • a rubber fuel supply pipe can also be used as the connection fuel supply pipes 43a and 43c.
  • rubber fuel supply pipes are used as the connection fuel supply pipes 4 3a and 4 3c, when the fuel pump 42 is driven to increase the fuel pressure, the connection fuel supply pipes 4 3a , 43 c is easy to expand. This causes a response delay when adjusting the fuel pressure.
  • resin fuel supply pipes are used as the connection fuel supply pipes 43a and 43c, expansion is difficult even when the fuel pressure is high. Therefore, the response delay when adjusting the fuel pressure can be reduced. Further, the resin fuel supply pipe can be easily formed into various shapes.
  • the fuel and the fuel supply pipe rub against each other, and the friction at this time charges the fuel and the fuel supply pipe.
  • a resin fuel supply pipe is used as the fuel supply pipe, the fuel is positively charged and the resin fuel supply pipe is negatively charged.
  • FIG. 3 shows the relationship between the volume resistivity of the fuel supply pipe, the discharge energy, and the charge potential (charge amount).
  • the discharge energy is shown by a solid line
  • the charging potential is indicated by a broken line.
  • the discharge energy is energy when discharging in a state where a predetermined amount of charge is accumulated in the fuel supply pipe.
  • the charging potential is a potential generated by charging the fuel and the fuel supply pipe when the fuel passes through the inside of the fuel supply pipe.
  • the charge potential can be said to be the amount of charge (charge amount) charged on the fuel and the fuel supply pipe.
  • the smaller the volume resistivity of the fuel supply pipe the greater the discharge energy when the charge stored in the fuel supply pipe is discharged.
  • discharge energy does not change significantly.
  • the larger the volume resistivity of the fuel supply pipe the larger the charging potential generated by charging the fuel and the fuel supply pipe when the fuel passes through the fuel supply pipe (the larger the charge amount).
  • the volume resistivity at approximately 1 0 9 ohm ⁇ cm or less, the charge potential can be seen that the following Figures 3 not change significantly.
  • the volume resistivity of the fuel supply pipe When the volume resistivity of the fuel supply pipe is small, the charging potential generated by charging the fuel and the fuel supply pipe when the fuel passes through the fuel supply pipe is low (the charge amount is small). However, the charge stored in the fuel supply pipe is rapidly discharged due to the large discharge energy. Therefore, spark discharge may occur from the fuel supply pipe. If a spark discharge occurs in the fuel supply pipe, the fuel supply pipe may deteriorate.
  • the volume resistivity of the fuel supply pipe When the volume resistivity of the fuel supply pipe is large, the charge stored in the fuel supply pipe does not suddenly discharge because the discharge energy is small. However, the charged potential generated by charging the fuel and the fuel supply pipe when the fuel passes through the fuel supply pipe is high (the charge amount is large). Therefore, when the fuel that has passed through the fuel supply pipe passes through a metal fuel supply pipe or the like, the amount of charge that is induced and charged in the metal fuel supply pipe by the charge of the charged fuel increases. Since the volume resistivity of the metal fuel supply pipe is small, the discharge energy when the electric charge accumulated in the metal fuel supply pipe is discharged is large. For this reason, spark discharge may occur between the metal fuel supply pipe and the vehicle body or workers. If a spark discharge occurs in the metal fuel supply pipe, the metal fuel supply pipe may deteriorate or impede the work of workers.
  • the fuel supply pipe is provided by providing a mechanism for discharging the charged charges in the fuel supply pipe. It is possible to prevent electric charge from accumulating in the fuel supply pipe, thereby preventing a spark discharge from being generated in the fuel supply pipe. However, it is difficult to discharge the electric charge of the fuel when the fuel passes through the fuel supply pipe without generating spark discharge in, for example, a metal fuel supply pipe arranged on the downstream side.
  • the metallic fuel supply pipe is inductively charged when the charged fuel passes through the metallic fuel supply pipe. It is necessary to reduce the amount of charge. That is, it is necessary to reduce the amount of charge on the fuel when the fuel passes through the inside of the fuel supply pipe arranged upstream of the metal fuel supply pipe. To do so, the volume resistivity of the fuel supply pipe is set to a value that reduces the amount of charge on the fuel when the fuel passes through the fuel supply pipe, and the fuel cell is arranged downstream by the charge of the charged fuel. It is sufficient to prevent a spark discharge from being generated when the electric charge inductively charged in the metal fuel supply pipe is discharged through the vehicle body or the worker.
  • a conductive member made of metal or the like is attached to the outer periphery of the fuel supply pipe, and an earth wire is provided between the conductive member and the vehicle body or the like.
  • the fuel supply pipe is formed of a conductive resin, and an earth wire is connected between the fuel supply pipe and the vehicle body.
  • Such a method of preventing the accumulation of electric charge in the fuel supply pipe requires a work of attaching a conductive member to the outer periphery of the fuel supply pipe and a work of connecting a ground wire, which increases costs. . Therefore, it is desirable to eliminate such work.
  • the electric charge accumulated in the fuel supply pipe must be reduced. It is only necessary to prevent the electric charge from suddenly discharging at the time of discharge so that spark discharge is unlikely to occur in the fuel supply pipe. In other words, the volume resistivity of the fuel supply pipe is set to a value when the charge stored in the fuel supply pipe is discharged.
  • the discharge energy when the charge accumulated in the fuel supply pipe to discharge spark discharge Can be suppressed to such an extent that the occurrence of occurrence can be suppressed.
  • the amount of charge of the fuel and the fuel supply pipe when the fuel passes through the fuel supply pipe can be reduced. This makes it possible to reduce the amount of charge induced by charging the charged fuel to the metal fuel supply pipe and the like arranged downstream, and the metal fuel supply pipe and the like and the vehicle body and workers It is possible to prevent the occurrence of spark discharge between them.
  • the volume resistivity of the fuel supply pipe to the 1 0 7 to 1 0 1 in the range of 1 ohm ⁇ cm for example resin or rubber having a volume resistivity in the range of 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm This forms a fuel supply pipe.
  • the connected fuel supply pipe if the have the volume resistivity is less than 1 0 1 1 ohm ⁇ cm in the range of 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm, resin or rubber or the like of various A fuel supply pipe for the material can be used.
  • the fuel supply pipe having a single-layer (monolayer) structure has been described.
  • a fuel supply pipe having a multilayer (multi-layer) structure may be used.
  • the fuel supply pipe of the multilayer structure for example, the volume resistivity is suitable when it is nearly 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm is formed by easily resin permeated fuel.
  • the volume resistivity suppresses approximately 1 0 7 to 1 0 1 less more charge quantity of fuel and the fuel supply pipe to be 1 is ohm ⁇ cm which is the fuel provided a resin layer made of permeated easily resin, volume Although the resistivity is approximately 1 0 6 ohm ⁇ cm or less or 1 0 1 2 ohm ⁇ cm or more fuel permeates the fuel supply pipe by providing a resin layer where the fuel consists of permeated difficulty have resin (barrier layer) To prevent leakage.
  • a second embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 6 shows the results of measuring the charging potential of the resin fuel supply pipe and the charge density (charge amount) of the fuel passing through the resin fuel supply pipe when fuel was supplied to the resin fuel supply pipe having the above structure. See Figure 7. As shown in Fig.
  • a single-layer resin fuel supply pipe composed of an insulating resin layer made of nylon (hereinafter referred to as "nylon layer”) was used.
  • the multi-layer resin fuel supply pipe is composed of a conductive resin layer whose inner layer is made of conductive Teflon (hereinafter referred to as "conductive Teflon layer").
  • conductive Teflon layer A two-layer structure in which the outer layer was composed of a nylon layer was used.
  • the charge potential of the resin fuel supply pipe is lower in the resin fuel supply pipe having a multilayer structure in which the inner layer is a conductive Teflon layer.
  • the charge density of the fuel passing through the resin fuel supply pipe is higher in the resin fuel supply pipe having a multilayer structure in which the inner layer is a conductive Teflon layer.
  • the volume resistivity of Teflon is, for example, 10 16 ohm ⁇ cm.
  • the charge potential (charge amount) when the fuel passes through the multi-layer resin fuel supply pipe with the inner layer being a conductive Teflon layer is reduced to a single-layer resin fuel. It is larger than when fuel passes through the supply pipe.
  • the electric charge charged in the conductive Teflon layer tries to move to the outer nylon layer and the inner fuel, but the amount of the transfer to the fuel is large, and the amount of the transfer to the nylon layer is small. Therefore, compared to a single-layer resin fuel supply pipe, the multi-layer resin fuel supply pipe with the conductive inner layer made of conductive Teflon has a higher charge density of the fuel and a higher charge of the resin fuel supply pipe. The potential decreases.
  • the charge density of the fuel after the fuel passes through the resin fuel supply pipe increases.
  • the amount of charge inducedly charged in the downstream member increases.
  • the present embodiment provides a fuel supply pipe having a multilayer structure capable of suppressing the charge amount of the fuel to an appropriate range. Further, the present embodiment provides a multi-layer fuel supply pipe capable of suppressing the charging potential of the fuel supply pipe and preventing the generation of creeping discharge on the surface of the fuel supply pipe.
  • a two-layer resin fuel supply pipe consisting of an inner layer and an outer layer is used as the connection fuel supply pipes 43a and 43c shown in Figs. Will be described.
  • the volume resistivity of the inner layer of the resin layer substantially 1 0 7 to 1 0 1 in the range of 1 ohm ⁇ cm.
  • the volume resistivity of the inner layer of the resin layer substantially 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm has the effect described above.
  • the volume resistivity of approximately 1 0 1 - With less arm ⁇ cm, for example the charge amount of the inner layer of the resin layer and the fuel when the plastic fuel supply pipe 4 3 in a passing fuel shown in FIG. 2 Can be kept low. This makes it difficult for spark discharge to occur even if the metal fixed fuel supply pipe 43b disposed downstream is inductively charged by the charge of the charged fuel.
  • volume resistivity of 1 0 7 ohm ⁇ cm or more by setting the volume resistivity of 1 0 7 ohm ⁇ cm or more, creeping discharge on the surface of the resin layer of the outer layer can be prevented from occurring.
  • the volume resistivity of the inner layer of the resin layer is less than 1 0 6 ohm ⁇ cm, the cause personal creeping discharge occurs on the outer peripheral surface of the resin layer of the outer layer.
  • the volume resistivity of the outer resin layer is set to be about 110 2 ohm ⁇ cm or more.
  • the volume resistivity of the outer resin layer is set to be about 110 2 ohm ⁇ cm or more.
  • the outer resin layer does not come into direct contact with the fuel, there is no need to consider the charging potential (charge amount) due to friction between the outer resin layer and the fuel, and only the discharge energy.
  • a resin that easily permeates the fuel is used as the resin that forms the inner resin layer
  • a resin that does not easily penetrate the fuel is used as the resin that forms the outer resin layer.
  • the outer resin layer acts as a barrier layer, the fuel does not leak from the resin fuel supply pipe even if the inner resin layer is formed of a resin through which fuel easily penetrates.
  • the most volume resistivity of the inner layer was approximately 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm, most volume resistivity of the outer layer substantially 1 0 1 2 Ohm 'cm or more.
  • the intermediate layer between the innermost layer and the outermost layer can be formed of various volume resistivity resins.
  • the intermediate layer can be formed of a resin that does not easily penetrate the fuel.
  • the intermediate layer can be formed of a resin selected from various resins.
  • Such a three-layer or more resin fuel supply pipe also has the same operational effects as the two-layer resin fuel supply pipe described above.
  • each layer is formed of resin, but each layer may be formed of a material other than resin, for example, rubber.
  • a material other than resin for example, rubber.
  • the volume resistivity of the innermost layer was formed by rubber 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm, which is the response delay in adjusting the pressure of the fuel occurs, a decrease in charge quantity of the fuel It is effective in preventing the generation of sparks when electric charges stored in the fuel supply pipe are discharged.
  • the outermost layer volume resistivity formed by rubber 1 0 1 2 ohm cm although the function as a barrier layer weaker than in the case of forming a resin, the reduction and the fuel supply pipe of the charge amount of the fuel It is effective in preventing sparking when the accumulated charge is discharged.
  • the fuel supply pipe 43 is connected to the fixed fuel supply pipe 43 b made of metal and the connecting fuel made of resin.
  • the supply pipes are configured by the supply pipes 43a and 43c, the fuel supply pipe may be configured by only the fuel supply pipe made of resin. In this case, by volume resistivity used 1 0 1 ohm ⁇ cm or less of a resin fuel supply pipe, to suppress the charge quantity of the fuel when the fuel passes through the plastic fuel supply pipe to the proper range Can be.
  • connection fuel supply pipes 43a and 43c connected to the fuel pump side and the internal combustion engine side of the fixed fuel supply pipe 43b were formed of resin, but the charge induced by the fixed fuel supply pipe 43b was not charged. If the purpose is to reduce the amount, only the connecting fuel supply pipe 43a may be formed of resin. In this case, to set the volume resistance rate of the connecting fuel supply pipe 4 3 a 1 0 1 1 ohm 'cm or less or 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm ⁇ cm. In this case, the amount of charge induced and charged in the fixed fuel supply pipe 43b by the charge of the fuel charged in the resin fuel supply pipe 43a decreases, and the amount of charge from the fixed fuel supply pipe 43b decreases. The generation of spark discharge can be suppressed.
  • Connecting the fuel supply pipe 4 3 a, 4 3 c has a volume resistivity of 1 0 1 1 ohm ⁇ cm or less Ah Rui 1 0 7 to 1 0 1 1 ohm 'cm material other than resin as long as it is within the range of, For example, it can be formed by rubber.
  • the fluid supply tube of the present invention is used as a fuel supply tube for a fuel supply device for various types of internal combustion engines. be able to.
  • the fluid supply pipe of the present invention can be used as a fuel supply pipe of a fuel supply device of various combustion engines other than the internal combustion engine.
  • the fluid supply pipe of the present invention can be used as a fluid supply pipe of a fluid supply device that supplies various liquids and gases other than fuel.

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Description

明 細 書 流 体 供 給 管
[技術分野]
本発明は、 液体や気体等の流体を供給する流体供給管に関する。 特に、 流体供 給管内を流体が通過する際における流体の帯電量を適切な範囲に抑えることがで きる流体供給管に関する。
[背景技術]
近年、 内燃機関と離れて設けられている燃料タンク内に燃料ポンプや燃料フィ ルタを配設し、 燃料ポンプによつて燃料タンクから送り出された燃料を燃料供給 管を介して内燃機関に供給する燃料供給装置が開発されている。 このような従来 の燃料供給装置の概略構成図を図 8に示す。 図 8に示す燃料供給装置は、 燃料噴 射弁に供給する燃料の圧力が目標圧力に一致するように燃料ポンプを駆動制御す るタイプのものである。
図 8において、 内燃機関 （エンジン） 1 0には、 吸気管 2 0及び排気管 3 0が 接続されているとともに、 吸気弁 1 3及び排気弁 1 4が設けられている。 吸気管 2 0には、 エアクリーナ 2 1でろ過された空気がスロットルバルブ 2 2によって 流量調整されて供給されるとともに、 燃料噴射弁 4 0から燃料が供給される。 吸 気管 2 0内で混合された空気と燃料の混合気は、 吸気弁 1 3を介して各気筒のシ リンダ室内に供給される。 また、 シリンダ室内の燃焼ガスは排気弁 1 4を介して 排気管 3 0に排出される。
一方、 燃料タンク 4 1内に配設されている燃料ポンプ 4 2 (燃料フィル夕と一 体化されたポンプモジュールとして構成されることが多い） により燃料タンク 4 1内の燃料が送り出される。 燃料ポンプ 4 2により送り出された燃料は、 燃料供 給管 7 3、 デリバリパイプ 4 5を介して各気筒の燃料噴射弁 4 0に供給される。 ここで、 燃料供給管 7 3は、 車体に固定されている固定燃料供給管 7 3 bと、 固定燃料供給管 7 3 bを燃料ポンプ 4 2及びデリバリパイプ 4 5に接続するため の接続燃料供給管 7 3 a及び 7 3 cを有している。 固定燃料供給管 7 3 bとして は、 導電性を有するステンレス製等の金属製燃料供給管が用いられている。 固定 燃料供給管 7 3 bは、 車体の振動等から保護するために、 通常はプラスチック等 の絶縁性の弾性体を介して車体等に固定されている。 また、 接続燃料供給管 7 3 a、 7 3 cとしては、 ゴム製燃料供給管が用いられている。 接続燃料供給管 7 3 aを用いることにより、 燃料ポンプ 4 2の脱着作業が容易となる。 また、 接続燃 料供給管 7 3 a、 7 3 cとしてゴム製燃料供給管を用いることにより、 車体ゃェ ンジン 1 0の振動を吸収することができる。
制御装置 （E C U) 6 0は、 燃料の圧力を検出する燃圧センサ、 吸入空気の圧 力を検出する吸気圧センサ、 吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、 冷却水の 温度を検出する水温センサ、 スロットルバルブの開度量を検出する開度量センサ 等からの検出信号に基づいて種々の制御を行う。 例えば、 吸入空気量を調整する ためのスロットルバルブ 2 2の開度量制御、 シリンダ室内に燃料を供給するため の燃料噴射弁 4 0の開閉制御、 燃料の圧力を目標圧力に一致させるための燃料ポ ンプ 4 2の駆動制御等を行う。
接続燃料供給管 7 3 a、 7 3 bとしてゴム製燃料供給管を用いると、 経時的な 劣化があり、 交換等のメンテナンス作業が必要である。 このため、 ゴム製燃料供 給管に代えて、 成形が容易で、 メンテナンス作業が不要な樹脂製燃料供給管を用 いることが考えられている。
ところで、 ゴム製や樹脂製の燃料供給管内を燃料が通過する際に燃料と燃料供 給管とがこすれあい、 この時の摩擦によって燃料及び燃料供給管が帯電する。 こ の摩擦による帯電によって発生する電荷の量は、 樹脂製燃料供給管を用いた場合 に多い。 燃料供給管に帯電した電荷は例えば燃料供給管にアース線を接続する.こ とによって放電させることができるが、 燃料に帯電した電荷は放電させるのが困 難である。 このため、 例えば、 図 8に示した接続燃料供給管 7 3 a内を通過する 際に帯電した燃料が金属製の固定燃料供給管 7 3 b内を通過する時に、 固定燃料 供給管 7 3 bが誘導帯電される。 そして、 固定燃料供給管 7 3 bに誘導帯電した 電荷は、 車体あるいは作業員等を介して放電する。 この時、 固定燃料供給管 7 3 bは体積抵抗率が小さいため、 電荷が急激に放電して火花放電が発生する可能性 がある。 固定燃料供給管 7 3 bに火花放電が発生すると、 固定燃料供給管 7 3 b が劣化する恐れがある。 また、 作業員の作業に支障をきたす。 .
[発明の開示]
本発明の目的は、 流体供給管内を流体が通過する際における流体の帯電量を適 切な範囲に抑えることである。
また、 本発明の他の目的は、 流体供給管内を流体が通過する際における流体の 帯電量を適切な範囲に抑えるとともに、 流体供給管に蓄積された電荷が放電する 際における放電エネルギーを適切な範囲に抑えることである。
本発明の好ましい実施例では、 流体供給管の体積抵抗率を 1 0 1 1オーム - c m以下に設定している。 この実施例の流体供給管を用いることにより、 流体供給 管内を流体が通過する際における流体の帯電量を適切な範囲に抑えることができ る。
本発明の好ましい他の実施例では、 流体供給管の体積抵抗率を 1 0 7〜 1 0 1 1 オーム ' c mの範囲に設定する。 この実施例の流体供給管を用いることにより、 流体供給管内を流体が通過する際における流体の帯電量を適切な範囲に抑えるこ とができるとともに、 流体供給管に蓄積された電荷が放電する際における放電工 ネルギーを適切な範囲に抑えることができる。
本発明の好ましい更に他の実施例では、 流体供給管は少なくとも 2層を有し、 最も内側の層の体積抵抗率を 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲に設定し、 最も 外側の層の体積抵抗率を 1 0 1 2オーム · c m以上に設定している。 この実施例 の流体供給管を用いることにより、 流体供給管を多層構造とした場合でも、 流体 供給管内を流体が通過する際における流体の帯電量を適切な範囲に抑えることが できるとともに、 流体供給管に蓄積された電荷が放電する際における放電工ネル ギーを適切な範囲に抑えることができる。
また、 本発明の好ましい実施例では、 燃料供給管は樹脂により形成されている 本発明は、 以下に記載されている実施例の記載を図面を参照しながら読むこと によって、 あるいは請求の範囲を読むことによってよりょく理解される。 [図面の簡単な説明]
図 1は、 本発明の第 1実施例の流体供給管を用いた燃料供給装置の配置状態を 示す図である。
図 2は、 本発明の第 1実施例の流体供給管を用いた燃料供給装置の構成図であ る。
図 3は、 燃料供給管の体積抵抗率と放電エネルギー及び帯電電位との関係を示 す図である。
図 4は、 単層構造の樹脂製流体供給管を示す図である。
図 5は、 2層構造の樹脂製流体供給管を示す図である。
図 6は、 単層構造の樹脂製燃料供給管と 2層構造の樹脂製燃料供給管の帯電電 位を示す図である。
図 7は、 単層構造の樹脂製燃料供給管と 2層構造の樹脂製燃料供給管の電荷密 度を示す図である。
図 8は、 従来の流体供給管を用いた燃料供給装置の構成図である。
[発明を実施するための最良の形態]
図 1及び図 2は、 本発明の第 1実施例の流体供給管を用いた燃料供給装置の 1 例を示す図である。 図 1は燃料供給装置の配置状態を示し、 図 2は燃料供給装置 の構成図を示す。 なお、 図 1及び図 2に示した燃料供給装置は、 燃料噴射弁に供 給される燃料の圧力が目標圧力に一致するように燃料ポンプを駆動制御するタイ プのものである。
内燃機関 （燃料機関） 1 0は車体 1の前方 （エンジンルーム内） に設置され、 燃料タンク 4 1は車体 1の後方 （リアシートの下方等） に設置されている。 燃料 タンク 4 1内には、 燃料を送り出すための燃料ポンプ 4 2が設けられている。 そ して、 燃料ポンプ 4 2によって送り出された燃料をデリバリパイプ 4 5を介して 燃料噴射弁 4 0に、 すなわち内燃機関 1 0に供給するための燃料供給管 4 3が配 設されている。 燃料ポンプ 4 2は可変速モータを有しており、 可変速モー夕を駆 動制御することによって燃料の吐出圧力が調整される。 なお、 本実施例では、 燃 料ポンプ 4 2は燃料フィル夕と一体化されボンプモジュールとして構成されてい る。
内燃機関 1 0には、 吸気管 2 0及び排気管 3 0が接続されているとともに、 各 気筒のシリンダ室 1 1に吸気弁 1 3及び排気弁 1 4が設けられている。 各気筒の シリンダ室 1 1内には、 ピストン 1 2が配設されている。 吸気管 2 0には、 エア クリーナ 2 1でろ過された空気がスロットルバルブ 2 2により流量調整されて供 給されるとともに、 燃料噴射弁 4 0から燃料が供給される。 吸気管 2 0内で混合 された空気と燃料の混合気は、 吸気弁 1 3を介して各気筒のシリンダ室 1 1に供 給される。 シリンダ室 1 1内の燃焼ガスは排気弁 1 4を介して排気管 3 0に排出 される。 スロットルバルブ 2 2は、 モー夕 2 3等の駆動手段によってその開度量 が調整される。
また、 各種センサが設けられている。 例えば、 燃料の圧力を検出する燃圧セン サ 5 0、 吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ 5 1、 吸入空気の温度を検出す る吸気温センサ 5 2、 冷却水の温度を検出する水温センサ 5 3、 スロットルバル ブ 2 2の開度量を検出する開度量センサ等が設けられている。
制御装置 （E C U) 6 0は、 燃圧センサ 5 0、 吸気圧センサ 5 1、 吸気温セン サ 5 2、 水温センサ 5 3、 開度量センサ等からの検出信号に基づいて種々の制御 を行う。 例えば、 吸入空気量を調整するためにスロットルバルブ 2 2の開度量を 制御したり、 シリンダ室 1 1内に燃料を供給するために燃料噴射弁 4 0を開閉制 御したり、 燃料の圧力を目標圧力に調整するために燃料ポンプ 4 2を制御する。 燃料供給管 4 3は、 固定燃料供給管 4 3 bと接続燃料供給管 4 3 a及び 4 3 c を有している。 固定燃料供給管 4 3 bは、 車体 1に固定されている。 接続燃料供 給管 4 3 a及び 4 3 cは、 固定燃料供給管 4 3 bをそれぞれ燃料ポンプ.4 2及び デリバリパイプ 4 5に接続している。 固定燃料供給管 4 3 bと接続燃料供給管 4 3 a及び 4 3 cとは、 それぞれ配管コネクタ 4 4 a及び 4 4 bにより接続されて いる。
本実施例では、 固定燃料供給管 4 3 bとしては、 導電性を有する、 ステンレス 製等の金属製燃料供給管が用いらている。 固定燃料供給管 4 3 bの長さは、 車両 の大きさによって異なるが、 通常 2〜4 m程度である。 固定燃料供給管 4 3 bは 、 車体の振動等から保護するために、 例えばプラスチック等の絶縁性の弾性体を 介して車体 1に固定されている。
また、 接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cとしては、 ナイロンにより形成された樹 脂製燃料供給管が用いられている。 接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cの長さは、 通 常 2 0〜 3 0 c m程度である。 燃料ポンプ 4 2側に接続燃料供給管 4 3 aを用い ることにより、 燃料供給管 4 3全てを取り外すことなく燃料ポンプ 4 2を取り外 すことができる。 これにより、 燃料ポンプ 4 2の脱着作業が容易となる。 また、 燃料ポンプ 4 2側の接続燃料供給管 4 3 a及びデリバリパイプ 4 5側の接続燃料 供給管 4 3 cとして樹脂製燃料供給管を用いることにより、 エンジン 1 0や車体 1の振動を接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cで吸収することができる。 これにより 、 接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cの損傷を防止することができる。
接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cとしては、 ナイロンにより形成された樹脂製燃 料供給管に限定されず、 フッ素樹脂等の硬質樹脂により形成された樹脂製燃料供 給管やフレキシブルな金属製燃料供給管等を用いることもできる。 また、 接続燃 料供給管 4 3 a、 4 3 cとしては、 ゴム製燃料供給管を用いることもできる。 ここで、 接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cとしてゴム製燃料供給管を用いた場合 には、 燃料ポンプ 4 2を駆動して燃料の圧力を高圧にした時に接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cが膨張し易い。 このため、 燃料の圧力を調整する際の応答遅れが生 じる。 一方、 接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cとして樹脂製燃料供給管を用いた場 合には、 燃料の圧力を高圧にしても膨張し難い。 このため、 燃料の圧力を調整す る際の応答遅れを小さくすることができる。 また、 樹脂製燃料供給管は、 容易に 種々の形状に形成することができる。
ところで、 燃料が樹脂製やゴム製等の燃料供給管内を通過する際には、 燃料と 燃料供給管とがこすれ合い、 この時の摩擦によって燃料及び燃料供給管が帯電す る。 例えば、 燃料供給管として樹脂製燃料供給管を用いた場合には、 燃料は正に 帯電し、 樹脂製燃料供給管は負に帯電する。
燃料供給管に電荷が蓄積されると、 蓄積された電荷が近くの金属部品等を介し て放電する。 ここで、 燃料供給管の体積抵抗率と放電エネルギー及び帯電電位 （ 帯電量） との関係を図 3に示す。 図 3において、 放電エネルギーは実線で示し、 帯電電位は破線で示している。 なお、 放電エネルギーは、 燃料供給管に所定量の 電荷が蓄積されている状態で放電する時のエネルギーである。 また、 帯電電位は 、 燃料が燃料供給管内を通過する時に燃料及び燃料供給管が帯電することによつ て発生する電位である。 帯電電位は、 燃料及び燃料供給管に帯電した電荷の量 （ 帯電量） ということもできる。
図 3に示すように、 燃料供給管の体積抵抗率が小さい程、 燃料供給管に蓄積さ れた電荷が放電する際の放電エネルギーは大きい。 なお、 体積抵抗率がほぼ 1 0 9オーム · c m以上では、 放電エネルギーは大きく変化しない。 また、 燃料供給 管の体積抵抗率が大きい程、 燃料が燃料供給管内を通過する時に燃料及び燃料供 給管が帯電することによって発生する帯電電位が大きい （帯電量が多い）。 なお 、 体積抵抗率がほぼ 1 0 9オーム · c m以下では、 帯電電位は大きく変化しない 図 3から以下のことが理解できる。
燃料供給管の体積抵抗率が小さい場合には、 燃料が燃料供給管内を通過する時 に燃料及び燃料供給管が帯電することによって発生する帯電電位は低い （帯電量 が少ない）。 しかしながら、 放電エネルギーが大きいため、 燃料供給管に蓄積さ れた電荷が急激に放電する。 このため、 燃料供給管から火花放電が発生するおそ れがある。 燃料供給管に火花放電が発生すると、 燃料供給管が劣化する可能性が ある。
燃料供給管の体積抵抗率が大きい場合には、 放電エネルギーが小さいため、 燃 料供給管に蓄積された電荷が急激に放電することはない。 しかしながら、 燃料が 燃料供給管内を通過する時に燃料及び燃料供給管が帯電することによって発生す る帯電電位は高い （帯電量が多い）。 このため、 燃料供給管を通過した燃料が金 属製燃料供給管等を通過する時に、 帯電した燃料の電荷によって金属製燃料供給 管に誘導帯電される電荷の量が多くなる。 金属製燃料供給管の体積抵抗率は小さ いため、 金属製燃料供給管に蓄積された電荷が放電する際の放電エネルギーが大 きい。 このため、 金属製燃料供給管と車体や作業員等との間に火花放電が発生す るおそれがある。 金属製燃料供給管に火花放電が発生すると、 金属製燃料供給管 が劣化したり、 作業員の作業に支障をきたす可能性がある。
燃料供給管に帯電した電荷を放電させる機構等を設けることにより燃料供給管 に電荷が蓄積するのを防止し、 それによつて燃料供給管に火花放電が発生するの を防止することはできる。 しかしながら、 燃料供給管内を燃料が通過する時に燃 料に帯電した電荷を、 例えば下流側に配置されている金属製燃料供給管に火花放 電を発生させることなく放電させるのは困難である。
したがって、 金属製燃料供給管に誘導帯電された電荷によって火花放電が発生 するのを防止するには、 金属製燃料供給管内を帯電した燃料が通過する際に金属 製燃料供給管に誘導帯電される電荷の量を少なくする必要がある。 すなわち、 金 属製燃料供給管より上流側に配置されている燃料供給管内を燃料が通過する際に 燃料に帯電される帯電量を少なくする必要がある。 そのためには、 燃料供給管の 体積抵抗率を、 燃料供給管内を燃料が通過する際に燃料に帯電される電荷の量が 少なくなる値に設定し、 帯電した燃料の電荷によって下流側に配置されている金 属製燃料供給管に誘導帯電された電荷が車体や作業員等を介して放電する際に火 花放電が発生しないようにすればよい。 実験の結果、 燃料供給管の体積抵抗率が ほぼ 1 0 1 1オーム ' c m以下であれば、 燃料供給管内での燃料の帯電量を低く 抑えることができ、 帯電された燃料の電荷によって金属製燃料供給管が誘導帯電 されても、 誘導帯電された電荷が放電する際に火花放電が発生し難いことが判明 した。 なお、 「以下」 は、 等号を含んでも、 含まなくてもよい。
一方、 燃料供給管に電荷が蓄積されるのを防止する方法としては、 例えば、 燃 料供給管の外周に金属製等の導電部材を取り付け、 この導電部材と車体等との間 にアース線を接続する方法がある。 あるいは、 燃料供給管を導電性樹脂によって 形成し、 燃料供給管と車体等との間にアース線を接続する方法等がある。
このような燃料供給管に電荷が蓄積されるのを防止する方法は、 燃料供給管の 外周に導電部材を取り付ける作業や、 アース線を接続する作業等が必要であるた め、 コストが高くなる。 そこで、 このような作業等を不要とすることが望まれる 燃料供給管の外周に導電部材を取り付ける作業やアース線を接続する作業等を 不要とするには、 燃料供給管に蓄積された電荷が放電する際に電荷が急激に放電 するのを防止して燃料供給管に火花放電が発生し難いようにすればよい。 すなわ ち、 燃料供給管の体積抵抗率を、 燃料供給管に蓄積された電荷が放電する際に火 花放電が発生しない値に設定すればよい。 実験の結果、 燃料供給管の体積抵抗率 がほぼ 1 0 7オーム ' c m以上であれば、 燃料供給管に蓄積された電荷が放電す る際に火花放電が発生し難いことが判明した。 なお、 「以上」 は、 等号を含んで も、 含まなくてもよい。
以上のことから、 燃料供給管の体積抵抗率がほぼ 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c m の範囲内であれば、 燃料供給管に蓄積された電荷が放電する時の放電エネルギー を火花放電の発生を抑制できる程度に小さく抑えることができる。 同時に、 燃料 供給管内を燃料が通過する際の燃料及び燃料供給管の帯電量を少なく抑えること ができる。 これにより、 帯電した燃料の電荷によって下流側に配置されている金 属製燃料供給管等に誘導帯電される電荷の量を少なくすることができ、 金属製燃 料供給管等と車体や作業員等との間に火花放電が発生するのを防止することがで さる。
燃料供給管の体積抵抗率を 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲内とするには、 例えば体積抵抗率が 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲内の樹脂やゴムによって 燃料供給管を形成する。
なお、 接続燃料供給管としては、 体積抵抗率が 1 0 1 1オーム · c m以下ある いは 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲内であれば、 樹脂製やゴム製等種々の材 料の燃料供給管を用いることができる。
以上は、 単層 （モノレイヤ） 構造の燃料供給管について説明したが、 多層 （マ ルチレイヤ） 構造の燃料供給管とすることもできる。 多層構造の燃料供給管は、 例えば体積抵抗率はほぼ 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mであるが燃料が浸透し易い 樹脂により形成する場合に好適である。 例えば、 体積抵抗率はほぼ 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mであるが燃料が浸透し易い樹脂からなる樹脂層を設けることに より燃料及び燃料供給管の帯電量を少なく抑えるとともに、 体積抵抗率はほぼ 1 0 6オーム · c m以下あるいは 1 0 1 2オーム · c m以上であるが燃料が浸透し難 い樹脂からなる樹脂層 （バリア層） を設けることにより燃料が燃料供給管を浸透 して漏れるのを防止する。 以下に、 本発明の第 2実施例を説明する。
従来、 特開平 6 - 7 2 1 6 0号公報に記載されているような多層構造の樹脂製 燃料供給管が知られている。 この従来の樹脂製燃料供給管は、 樹脂製燃料供給管 の帯電電位を低くするために、 最も内側の層を導電性の樹脂層としたものである ここで、 単層構造の樹脂製燃料供給管及び最も内側の層を導電性の樹脂層とし た多層構造の樹脂製燃料供給管に燃料を供給した場合の、 樹脂製燃料供給管の帯 電電位及び樹脂製燃料供給管を通過した燃料の電荷密度 （帯電量） を測定した結 果を図 6及び図 7に示す。 なお、 単層構造の樹脂製燃料供給管としては、 図 4に 示すように、 ナイロンで形成した絶縁性を有する樹脂層 （以下、 「ナイロン層」 という） により構成したものを用いた。 また、 多層構造の樹脂製燃料供給管とし ては、 図 5に示すように、 内層を導電性テフロンで形成した導電性の樹脂層 （以 下、 「導電性テフロン層」 という） により構成し、 外層をナイロン層により構成 した 2層構造のものを用いた。
図 6に示すように、 樹脂製燃料供給管の帯電電位は、 内層を導電性テフロン層 とした多層構造の樹脂製燃料供給管の方が低い。 しかしながら、 図 7に示すよう に、 樹脂製燃料供給管を通過した燃料の電荷密度は、 内層を導電性テフロン層と した多層構造の樹脂製燃料供給管の方が高い。
これは、 以下の理由によるものと思われる。
すなわち、 テフロンの体積抵抗率は、 例えば 1 0 1 6オーム · c mである。 こ れにより、 図 3に示したように、 内層を導電性テフロン層とした多層構造の樹脂 製燃料供給管内を燃料が通過した際の帯電電位 （帯電量） は、 単層構造の樹脂製 燃料供給管内を燃料が通過した場合に比して大きい。 また、 この導電性テフロン 層に帯電された電荷は、 外側のナイロン層及び内側の燃料に移動しょうとするが 、 燃料への移動量は多く、 ナイロン層への移動量は少ない。 したがって、 内層を 導電性テフロン層とした多層構造の樹脂製燃料供給管は、 単層構造の樹脂製燃料 供給管に比して、 燃料の電荷密度が多くなるとともに、 樹脂製燃料供給管の帯電 電位が低くなる。
このように内層を導電性の樹脂層とした多層構造の樹脂製燃料供給管では、 燃 料が樹脂製燃料供給管を通過した後の燃料の電荷密度が多くなるため、 帯電した 燃料の電荷により下流側の部材に誘導帯電される電荷の量が多くなる。
さらに、 帯電された導体と薄い絶縁体が密着されている場合、 絶縁体の表面に 接地導体が接近すると、 導体に帯電されている電荷によって絶縁体の表面に沿面 放電が発生する。 図 5に示したような、 内層を導電性テフロン層.とした多層構造 の樹脂製燃料供給管の場合、 ナイロン層の内周面と導電性テフロン層の外周面が 密着しているため、 ナイロン層の外周面に沿面放電が発生するおそれがある。 沿 面放電の放電エネルギーは大きいため、 沿面放電が発生すると樹脂製燃料供給管 が劣化する可能性がある。
そこで、 本実施例では、 燃料の帯電量を適正範囲に抑えることができる多層構 造の燃料供給管を提供する。 さらに、 本実施例では、 燃料供給管の帯電電位を抑 えることができるとともに、 燃料供給管の表面に沿面放電が発生するのを防止す ることができる多層構造の燃料供給管を提供する。
まず、 図 1、 図 2に示す接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cとして、 図 5に示すよ うな、 樹脂により形成した内層及び外層からなる 2層の樹脂製燃料供給管を用い る場合について説明する。
ここで、 内層の樹脂層の体積抵抗率をほぼ 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲 内とする。 内層の樹脂層の体積抵抗率をほぼ 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mとする ことにより、 前記した作用を有する。 すなわち、 体積抵抗率をほぼ 1 0 1 — ム · c m以下とすることにより、 例えば図 2に示す樹脂製燃料供給管 4 3 a内を 燃料が通過する際の内層の樹脂層及び燃料の帯電量を低く抑えることができる。 これにより、 帯電された燃料の電荷によって下流側に配置されている金属製の固 定燃料供給管 4 3 bが誘導帯電されても火花放電が発生し難い。 また、 体積抵抗 率を 1 0 7オーム · c m以上とすることにより、 外層の樹脂層の表面に沿面放電 が発生するのを防止することができる。 なお、 内層の樹脂層の体積抵抗率が 1 0 6オーム · c m以下の場合には、 外層の樹脂層の外周面に沿面放電が発生するお それがある。
そして、 外層の樹脂層の体積抵抗率をほぼ 1 0 1 2オーム ■ c m以上とする。 外層の樹脂層の体積抵抗率を内層の樹脂層の体積抵抗率より大きくすることによ り、 内層の樹脂層の電荷が外層の樹脂層に移動しにくくなる。 このため、 外層の 樹脂層に電荷が蓄積され難い。 また、 外層の樹脂層の体積抵抗率がほぼ 1 0 1 2 オーム · c m以上の場合には、 放電エネルギーが十分に小さいため、 外層の樹脂 層に蓄積された電荷が急激に放電することがない。 これにより、 外層の樹脂層で 火花放電が発生するのを確実に防止することができる。 なお、 外層の樹脂層は燃 料と直接に接することがないため、 外層の樹脂層と燃料との摩擦による帯電電位 (帯電量） を考慮する必要はなく、 放電エネルギーのみを考慮すればよい。 これ により、 内層の樹脂層の好ましい特性と外装の樹脂層の好ましい特性を持った樹 脂製燃料供給管を構成することができる。 例えば、 内層の樹脂層を形成する樹脂 として燃料が浸透し易い樹脂を用いた場合には、 外層の樹脂層を形成する樹脂と して燃料が浸透し難い樹脂を用いる。 この場合には、 外層の樹脂層がバリア層と して作用するため、 内層の樹脂層が燃料が浸透し易い樹脂で形成されていても、 燃料が樹脂製燃料供給管から漏れることはない。
3層以上の樹脂製燃料供給管を形成する場合には、 最も内側の層の体積抵抗率 をほぼ 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mとし、 最も外側の層の体積抵抗率をほぼ 1 0 1 2オーム ' c m以上とする。 最も内側の層と最も外側の層との間の中間層は、 種々の体積抵抗率の樹脂により形成することができる。 例えば、 中間層を燃料が 浸透し難い樹脂で形成することができる。 この場合には、 中間層の体積抵抗率の 制限がないため、 中間層を、 種々の樹脂の中から選択した樹脂で形成することが できる。 このような 3層以上の樹脂製燃料供給管も、 前記した 2層の樹脂製燃料 供給管と同様の作用効果を有する。
前記実施例では各層を樹脂により形成したが、 各層は樹脂以外の材料、 例えば ゴムにより形成することもできる。 例えば、 最内層を体積抵抗率が 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mのゴムにより形成した場合には、 燃料の圧力を調整する際の応 答遅れが生じるが、 燃料の帯電量の減少や燃料供給管に蓄積された電荷が放電す る際の火花発生の防止には効果がある。 最外層を体積抵抗率が 1 0 1 2オーム c mのゴムにより形成した場合には、 バリア層としての働きは樹脂により形成した 場合に比べると弱いが、 燃料の帯電量の減少や燃料供給管に蓄積された電荷が放 電する際の火花発生の防止には効果がある。
本発明は、 好適な実施例として示した構成に限定されるものではなく、 本発明 の要旨を逸脱しない範囲で追加、 変更、 同等物等と置き換えることができる。 例えば、 燃料供給管 4 3を金属製の固定燃料供給管 4 3 bと樹脂製の接続燃料 供給管 4 3 a、 4 3 cにより構成したが、 燃料供給管を樹脂製の燃料供給管のみ で構成することもできる。 この場合には、 体積抵抗率が 1 0 1 オーム · c m以 下の樹脂製燃料供給管を用いることにより、 燃料が樹脂製燃料供給管を通過する 際の燃料の帯電量を適正範囲に抑えることができる。 これにより、 帯電した燃料 の電荷によって、 樹脂製燃料供給管より下流に設けられている導電部材に誘導帯 電される電荷の量を少なくすることができ、 導電部材に火花放電が発生するのを 防止することができる。 体積抵抗率が 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの樹脂製燃料 供給管を用いれば、 燃料が樹脂製燃料供給管を通過する際の燃料及び樹脂製燃料 供給管の帯電量を適正範囲に抑えることができるとともに、 樹脂製燃料供給管に 蓄積された電荷が放電する際に火花放電が発生するのを防止することができる。 樹脂製燃料供給管の下流側に導電部材がない場合には、 樹脂製燃料供給管に火花 放電が発生するのを防止するのみでよいため、 体積抵抗率が 1 0 7オーム · c m 以上の樹脂製燃料供給管を用いることができる。
固定燃料供給管 4 3 bの燃料ポンプ側及び内燃機関側に接続した接続燃料供給 管 4 3 a及び 4 3 cを樹脂により形成したが、 固定燃料供給管 4 3 bに誘導帯電 される電荷の量を少なくすることを目的とするのであれば、 接続燃料供給管 4 3 aのみを樹脂により形成してもよい。 この場合、 接続燃料供給管 4 3 aの体積抵 抗率を 1 0 1 1オーム ' c m以下あるいは 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mに設定す る。 この場合には、 樹脂製燃料供給管 4 3 a内で帯電した燃料の電荷によって固 定燃料供給管 4 3 bに誘導帯電される電荷の量が少なくなり、 固定燃料供給管 4 3 bからの火花放電の発生を抑制することができる。
接続燃料供給管 4 3 a、 4 3 cは、 体積抵抗率が 1 0 1 1オーム · c m以下あ るいは 1 0 7〜 1 0 1 1オーム ' c mの範囲内であれば樹脂以外の材料、 例えばゴ ムによって形成することができる。
燃料の圧力を燃料ポンプの駆動制御によって行う内燃機関の燃料供給装置に適 用した場合について説明したが、 本発明の流体供給管は種々の方式の内燃機関の 燃料供給装置の燃料供給管として用いることができる。 また、 本発明の流体供給 管は、 内燃機関以外の種々の燃焼機関の燃料供給装置の燃料供給管として用いる ことができる。 さらに、 本発明の流体供給管は、 燃料以外の種々の液体や気体を供給する流体 供給装置の流体供給管として用いることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 体積抵抗率を 1 0 1 1オーム · c m以下に設定した流体供給管。
2 . 体積抵抗率を 1 0 7〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲内に設定した流体供給管。
3 . 請求項 1または 2に記載の流体供給管であって、 樹脂により形成されている 流体供給管。
4 . 少なくとも 2層を有する流体供給管であって、 最内層の体積抵抗率を 1 0 7 〜 1 0 1 1オーム · c mの範囲内に設定し、 最外層の体積抵抗率を 1 0 1 2オーム • c m以上に設定した流体供給管。
5 . 請求項 4に記載の流体供給管であって、 各層が樹脂により形成されている流 体供給管。
6 . 燃料タンクから燃焼機関に燃料を供給する燃料供給管であって、 燃料供給管 として請求項 1または 2または 4に記載の流体供給管を用いた燃料供給管。
7 . 燃料タンクから燃焼機関に燃料を供給する燃料供給管であって、 樹脂製燃料 供給管と金属製燃料供給管とを備え、 樹脂製燃料供給管を少なくとも金属製燃料 供給管より燃料タンク側に配置するとともに、 樹脂製燃料供給管として請求項 3 または 5に記載の流体供給管を用いた燃料供給管。
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