JP2009002161A

JP2009002161A - Ｓｖｏ燃料車用燃料供給装置

Info

Publication number: JP2009002161A
Application number: JP2007143087A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Miyamoto; 和久宮本
Original assignee: HOKKAIDO OLYMPIA KK
Current assignee: HOKKAIDO OLYMPIA KK
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】安定的に植物油を供給することができる燃料供給装置を提供することである。
【解決手段】ＳＶＯ燃料を貯留するためのＳＶＯ燃料貯油槽（２２）と、エンジンにＳＶＯ燃料を供給するＳＶＯ燃料供給管（２４）と、ＳＶＯ燃料を加温するためのＳＶＯ燃料加温手段（４０）とを備え、ＳＶＯ燃料加温手段が、ラジエータからＳＶＯ燃料供給管まで延びてＳＶＯ燃料供給管を加温するように構成されていることを特徴とするＳＶＯ燃料車用燃料供給装置（１０）が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は一般に、車両の燃料供給装置に関する。より詳細には、本発明は、ＳＶＯ燃料を使用するＳＶＯ燃料車用の燃料供給装置に関する。

クルマ社会の拡大によりＣＯ₂ の排出量が増大し、これが地球温暖化の一因となっている。そこで、石油等の化石燃料を使用せずに植物系燃料で車両を走行させることにより地上のＣＯ₂ の総量を抑制しようという考えが注目を集めている。このような際に使用する植物系燃料として、食用油などを原料とするバイオディーゼル（ＢＤＦ）燃料が知られている。ＢＤＦ燃料は、排ガス中のＣＯ₂ 濃度が低く、ＳＯ_X も殆ど含まないという利点を有しているが、精製時に触媒が必要となるためコスト高になるとともに、精製時の副産物や汚水の処理をしなければならないという欠点を有している。

一方、植物油（廃食油を含む）を精製せずにそのまま使用するストレート・ベジタブル・オイル（ＳＶＯ）燃料が着目されている。

ＳＶＯ燃料は、車両用燃料として種々の利点を有している。しかしながら、ＳＶＯ燃料は、温度が下がると流動性が低下するため、車両に植物油タンクを搭載して走行する場合、燃料の供給が不安定になるおそれがある。また、ＳＶＯ燃料自体は課税対象とならないが、鉱物油（軽油、ガソリンなど）にＳＶＯ燃料が混入すると、全ての油種が（ＳＶＯ燃料も）課税対象となってしまう上、エンジンの始動が円滑に行われないケースも生ずるおそれがある。

本発明は、このような状況に鑑みて案出されたものであって、安定的に植物油を供給することができるＳＶＯ燃料車用燃料供給装置を提供することを目的とする。また、本発明は、炭化水素燃料とＳＶＯ燃料が混合することなく起動・運転することができるＳＶＯ燃料車用燃料供給装置を提供することを目的とする。

本願請求項１に記載のＳＶＯ燃料車用燃料供給装置は、ＳＶＯ燃料を貯留するためのＳＶＯ燃料貯油槽と、エンジンにＳＶＯ燃料を供給するＳＶＯ燃料供給管と、ＳＶＯ燃料を加温するためのＳＶＯ燃料加温手段とを備え、前記ＳＶＯ燃料加温手段が、前記エンジンのラジエータから前記ＳＶＯ燃料供給管まで延びて前記ＳＶＯ燃料供給管を加温するように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載のＳＶＯ燃料車用燃料供給装置は、前記請求項１の装置において、前記温水チューブが、前記ＳＶＯ燃料貯油槽の内部まで延びていることを特徴とするものである。

本願請求項３に記載のＳＶＯ燃料車用燃料供給装置は、前記請求項１又は２の装置において、炭化水素燃料を貯留するための炭化水素燃料貯油槽と、エンジンに炭化水素燃料を供給するための炭化水素燃料供給管と、油循環管と、前記油循環管から分岐して前記炭化水素燃料貯油槽に至る炭化水素燃料戻り管と、前記油循環管から分岐して前記ＳＶＯ燃料貯油槽に至るＳＶＯ燃料戻り管と、前記炭化水素燃料供給管に配置された逆止弁とを備え、前記炭化水素燃料供給管、前記ＳＶＯ燃料供給管、前記油循環管、前記炭化水素燃料戻り管、及び前記ＳＶＯ燃料戻り管には、遮断弁がそれぞれ設けられており、前記各遮断弁を開閉状態にすることにより、前記ＳＶＯ燃料貯油槽に前記炭化水素燃料が混入しない状態でエンジンに前記炭化水素燃料を供給し、或いは、前記炭化水素燃料貯油槽に前記ＳＶＯ燃料が混入しない状態でエンジンに前記ＳＶＯ燃料を供給することができるように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項４に記載のＳＶＯ燃料車用燃料供給装置は、前記請求項３の装置において、前記油循環管に配置されたエア分離用のエアチャンバを更に備え、炭化水素燃料による運転時に前記炭化水素燃料戻り管の遮断弁を閉鎖した場合において前記炭化水素燃料供給管に空気が混入したとき、或いは、ＳＶＯ燃料による運転時に前記ＳＶＯ燃料戻り管の遮断弁を閉鎖した場合において前記ＳＶＯ燃料供給管に空気が混入したとき、前記エアチャンバに空気を一時的に貯蔵するように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項４に記載のＳＶＯ燃料車用燃料供給装置は、前記請求項１から請求項３までのいずれか１項の装置において、前記ＳＶＯ燃料が植物油であることを特徴とするものである。

本発明の装置によれば、温度が低下してもＳＶＯ燃料を安定的に供給することが可能である。また、本発明の装置によれば、炭化水素燃料とＳＶＯ燃料の混合を回避することができるので、課税上不利となることもなく、エンジンの始動も円滑に行うことが可能である。

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係るＳＶＯ燃料車用燃料供給装置について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係るＳＶＯ燃料車用燃料供給装置を模式的に示した全体図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係るＳＶＯ燃料車用燃料供給装置は、軽油を貯留するための軽油貯油槽１２と、ディーゼルエンジン１４に軽油を供給するため、軽油貯油槽１２からディーゼルエンジン１４まで延びた軽油供給管１６とを備えており、軽油供給管１６には、軽油の供給を遮断するための軽油供給管遮断弁１６ａが配置されている。

また、軽油供給管１６には、ディーゼルエンジン１４の燃料噴射ノズル（図示せず）に燃料を送るための燃料噴射ポンプ１８が配置されている。なお、図１では、燃料噴射ポンプ１８に隣接してブースターポンプ２０が配置されているが、ブースターポンプ２０は必須の装置ではなく、設置されない場合もある。

ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置１０は又、植物油を貯留するための植物油貯油槽２２と、ディーゼルエンジン１４に植物油を供給するため、植物油貯油槽２２から軽油供給管１６に合流する植物油供給管２４とを備えており、植物油供給管２４には、植物油の供給を遮断するための植物油供給管遮断弁２４ａが配置されている。

また、植物油供給管２４には、植物油を加温するためのヒータ２６、および植物油に含まれる不要物を濾過するためのエレメント２８が配置されている。

ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置１０は又、エア分離用のエアチャンバ３０と、エアチャンバ３０の出口から延びて軽油供給管１６に合流し、燃料噴射ポンプ１８およびブースターポンプ２０の吐出口から延びてエアチャンバ３０の入口に至る油循環管３２とを備えており、油循環管３２には、油循環管遮断弁３２ａが配置されている。エアチャンバ３０は、詳細には後述するように、一時的に空気を分離貯蔵することによって燃料ポンプへの気泡の移動を防止する役目を果たす。

ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置１０は又、油循環管３２から分岐して軽油貯油槽１２に至る軽油戻り管３６と、油循環管３２から分岐して植物油貯油槽２２に至る植物油戻り管３８とを備えており、軽油戻り管３６には、軽油戻り管遮断弁３６ａが配置され、植物油戻り管３８には、植物油戻り管遮断弁３８ａが配置されている。

ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置１０は又、ディーゼルエンジン１４のラジエータ（図示せず）からの温水を利用して植物油供給管２４を加温するための植物油加温手段４０を備えている。植物油加温手段４０は、ラジエータから植物油供給管２４まで延びて植物油供給管２４と一緒に結束されるとともに、植物油戻り管３８と一緒に結束され、再びラジエータに戻るようになった温水チューブとして形成されている（図３参照）。

好ましくは、植物油加温手段４０の温水チューブを、植物油貯油槽２２の内部まで延長させて植物油自体を加温するようにしてもよい。図２に示される例では、温水チューブが、植物油貯油槽２２の内部でループ状に形作られているが、温水チューブを植物油貯油槽２２の内部で任意の形状（例えばコイル状）に形作ってもよい。なお、上述の実施の形態では、植物油加温手段４０が温水チューブとして形成されているが、例えば、植物油供給管２４及び植物油戻り管３８を二重管構造とし、外管にラジエータからの温水を供給することにより、植物油供給管２４及び植物油戻り管３８を加温するように構成してもよい。

ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置１０は更に、軽油供給管１６に配置された逆止弁４２を備えている。逆止弁４２を設けたことにより、軽油貯油槽１２内に植物油が混入するのを防止することができる。

次に図４及び図５を参照して、以上のように構成されたＳＶＯ燃料車用燃料供給装置１０の作動について説明する。まず、従来通り軽油のみで起動し運転しようとする場合には、軽油供給管遮断弁１６ａ及び軽油戻り管遮断弁３６ａを開放し、植物油供給管遮断弁２４ａ、油循環管遮断弁３２ａ、及び植物油戻り管遮断弁３８ａを閉鎖する（図４（ａ）参照）。すると、図４（ａ）において矢印で示されるように、起動時及び運転時に軽油供給管１６を介して燃料ポンプに軽油が供給され、エア抜き操作時に軽油戻り管３６を介して軽油貯湯槽１２に軽油が戻される。

軽油で運転しようとする場合、上述のように、軽油供給管遮断弁１６ａ及び軽油戻り管遮断弁３６ａを開放するが、軽油戻り管遮断弁３６ａを閉鎖し、軽油供給管遮断弁１６ａ及び油循環管遮断弁３２ａを開放して軽油を循環させたときに、軽油の戻り管がなくなるため、軽油供給管１６に空気が混入すると気泡が燃料ポンプに移動してエンジンに軽油が供給されなくなるおそれがある。そこで、エアチャンバ３０を設けることにより、空気を一時的に分離貯蔵し、燃料ポンプへの気泡の移動を回避する。なお、軽油供給管１６に空気が混入した場合には、軽油戻り管遮断弁３６ａが開放したときに、軽油戻り管３６を介して軽油貯油槽１２に排気される。

植物油で運転しようとする場合には、植物油供給管遮断弁２４ａ及び植物油戻り管遮断弁３８ａを開放し、軽油供給管遮断弁１６ａ、油循環管遮断弁３２ａ及び軽油戻り管遮断弁３６ａを閉鎖する（図４（ｂ）参照）。すると、図４（ｂ）において矢印で示されるように、運転時に植物油供給管２４を介して燃料ポンプに植物油が供給され、エア抜き時に植物油戻り管３８を介して植物油貯湯槽２２に植物油が戻される。

植物油で運転しようとする場合、上述のように、植物油供給管遮断弁２４ａ及び植物油戻り管遮断弁３８ａを開放するが、植物油戻り管遮断弁３８ａを閉鎖し、植物油供給管遮断弁２４ａ及び油循環管遮断弁３２ａを開放して植物油を循環させたときに、植物油の戻り管がなくなるため、植物油供給管２４に空気が混入すると気泡が燃料ポンプに移動してエンジンに植物油が供給されなくなるおそれがある。そこで、エアチャンバ３０を設けることにより、空気を一時的に分離貯蔵し、燃料ポンプへの気泡の移動を回避する。なお、植物油供給管２４に空気が混入した場合には、植物油戻り管遮断弁３８ａが開放したときに、植物油戻り管３８を介して植物油貯油槽２２に排気される。

燃料ポンプ（燃料噴射ポンプ１８及びブースター燃料ポンプ２０）内を植物油から軽油に置換しようとする場合には、軽油供給管遮断弁１６ａ及び油循環管遮断弁３２ａを開放し、植物油供給管遮断弁２４ａ、軽油戻り管遮断弁３６ａ及び植物油戻り管遮断弁３８ａを閉鎖した状態（図５（ａ）参照）で運転すると、時間の経過とともに、燃料ポンプ内は軽油に置換される。

燃料ポンプ内を軽油から植物油に切り換えようとする場合には、植物油供給管遮断弁２４ａ及び油循環管遮断弁３２ａを開放し、軽油供給管遮断弁１６ａ、軽油戻り管遮断弁３６ａ及び植物油戻り管遮断弁３８ａを閉鎖した状態（図５（ｂ）参照）で運転し、燃料ポンプ内の軽油が消費されるのを待った後、油循環管遮断弁３２ａを閉鎖し、植物油戻り管遮断弁３８ａを開放する。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、前記実施の形態では、ディーゼルエンジンに関連して燃料供給装置が説明されているが、他の型式のエンジン（例えば、ガソリンエンジン）にも本発明の燃料供給装置を適用することができる。

また、前記実施の形態では、軽油と植物油に関連して説明されているが、軽油以外の他の炭化水素燃料と（ＢＤＦ燃料を含む）炭化水素燃料以外の燃料についても本発明の燃料供給装置を適用することができる。

本発明の好ましい実施の形態に係るＳＶＯ燃料車用燃料供給装置を模式的に示した全体図である。図１の植物油貯油槽付近を示した拡大図である。図２の部分３の拡大図である。図１の燃料供給装置の作動状態を説明するための図である。図１の燃料供給装置の作動状態を説明するための別の図である。

符号の説明

１０ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置
１２軽油貯油槽
１４ディーゼルエンジン
１６軽油供給管
１６ａ軽油供給管遮断弁
１８燃料噴射ポンプ
２０ブースターポンプ
２２植物油貯油槽
２４植物油供給管
２４ａ植物油供給管遮断弁
２６ヒータ
２８エレメント
３０エアチャンバ
３２油循環管
３２ａ油循環管遮断弁
３６軽油戻り管
３６ａ軽油戻り管遮断弁
３８植物油戻り管
３８ａ植物油戻り管遮断弁
４０植物油加温手段（温水チューブ）
４２逆止弁

Claims

ＳＶＯ燃料車用燃料供給装置であって、
ＳＶＯ燃料を貯留するためのＳＶＯ燃料貯油槽と、
エンジンにＳＶＯ燃料を供給するＳＶＯ燃料供給管と、
ＳＶＯ燃料を加温するためのＳＶＯ燃料加温手段とを備え、
前記ＳＶＯ燃料加温手段が、前記エンジンのラジエータから前記ＳＶＯ燃料供給管まで延びて前記ＳＶＯ燃料供給管を加温するように構成されていることを特徴とする装置。
前記温水チューブが、前記ＳＶＯ燃料貯油槽の内部まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
炭化水素燃料を貯留するための炭化水素燃料貯油槽と、
エンジンに炭化水素燃料を供給するための炭化水素燃料供給管と、
油循環管と、
前記油循環管から分岐して前記炭化水素燃料貯油槽に至る炭化水素燃料戻り管と、
前記油循環管から分岐して前記ＳＶＯ燃料貯油槽に至るＳＶＯ燃料戻り管と、
前記炭化水素燃料供給管に配置された逆止弁とを備え、
前記炭化水素燃料供給管、前記ＳＶＯ燃料供給管、前記油循環管、前記炭化水素燃料戻り管、及び前記ＳＶＯ燃料戻り管には、遮断弁がそれぞれ設けられており、
前記各遮断弁を開閉状態にすることにより、前記ＳＶＯ燃料貯油槽に前記炭化水素燃料が混入しない状態でエンジンに前記炭化水素燃料を供給し、或いは、前記炭化水素燃料貯油槽に前記ＳＶＯ燃料が混入しない状態でエンジンに前記ＳＶＯ燃料を供給することができるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
前記油循環管に配置されたエア分離用のエアチャンバを更に備え、
炭化水素燃料による運転時に前記炭化水素燃料戻り管の遮断弁を閉鎖した場合において前記炭化水素燃料供給管に空気が混入したとき、或いは、ＳＶＯ燃料による運転時に前記ＳＶＯ燃料戻り管の遮断弁を閉鎖した場合において前記ＳＶＯ燃料供給管に空気が混入したとき、前記エアチャンバに空気を一時的に貯蔵するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
前記ＳＶＯ燃料が植物油であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の装置。