特許 7479247 エンジンの燃料供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-25

(45)【発行日】2024-05-08

(54)【発明の名称】エンジンの燃料供給装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/00 20060101AFI20240426BHJP

   F02M 37/18 20060101ALI20240426BHJP

   F02M 37/10 20060101ALI20240426BHJP

【ＦＩ】

F02M37/00 331Z

F02M37/18 Z

F02M37/10 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020145832

(22)【出願日】2020-08-31

(65)【公開番号】P2022040901

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2023-06-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】江原 亮二

【審査官】鶴江 陽介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０４５４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２５５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４００８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３７／００－３７／１８

Ｂ６３Ｂ ２５／１６

Ｂ６３Ｈ ２１／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料供給源から供給される燃料を吸込んで第１管路へと吐出する１次ポンプと、
前記第１管路を介して前記１次ポンプと直列接続され、前記１次ポンプから前記第１管路を経て供給される燃料を吸込んで第２管路を経てエンジン側に供給する２次ポンプと、
燃料を貯留可能に構成され、内部に前記２次ポンプが収容されたタンクと、
前記タンク内において前記第１管路から前記２次ポンプを経て前記第２管路へと流通する燃料の一部を前記タンク内に流出させる流出部と、
前記タンク内と前記１次ポンプの吸込側とを接続し、前記流出部から流出した燃料の気化により前記タンク内で生成された気液混合燃料を前記１次ポンプの吸込側に戻す第３管路と、
前記第１管路及び前記第３管路により前記１次ポンプと前記タンクとの間に形成された還流路の何れかの箇所に設けられ、前記還流路を還流する燃料を予圧する予圧部と、を備え、
前記２次ポンプは、前記１次ポンプにより吐出され前記第１管路を経た燃料を前記タンクを介することなく吸込み、燃料を昇圧して前記第２管路に燃料を吐出し、
前記流出部は、前記第１管路から前記２次ポンプを経て前記第２管路へと流通する燃料の一部を前記タンク内に流出させて、前記タンク内に燃料を貯留する
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。

【請求項2】

前記予圧部は、前記第３管路に設けられた圧力調整バルブである
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。

【請求項3】

前記予圧部は、前記第１管路と前記第３管路とを接続する第４管路に介装された圧力調整バルブである
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。

【請求項4】

前記流出部は、前記タンク内において前記第１管路に設けられて、前記第１管路を流通する燃料の一部を制限しながら前記タンク内に流出させるオリフィスである
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料供給装置。

【請求項5】

前記流出部は、前記タンク内において前記第２管路に接続されて、設定圧に基づき開閉して前記２次ポンプの吐出圧を調整すると共に、開弁時に前記２次ポンプから吐出される燃料を前記タンク内に流出させる圧力調整バルブである
ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの燃料供給装置。

【請求項6】

前記第３管路は、前記タンク内の上部と前記１次ポンプの吸込側とを接続する
ことを特徴とする請求項３または５に記載のエンジンの燃料供給装置。

【請求項7】

前記タンクは、内部に冷却管が配設され、
前記冷却管は、前記タンクに貯留された燃料と熱交換して冷却する
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの燃料供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に記載されたエンジンの燃料供給装置は、主燃料タンク内に貯留された燃料を密閉式の副燃料タンクを介してエンジンの各気筒の燃料噴射弁に供給している。主燃料タンクと副燃料タンクとは燃料管路を介して接続され、副燃料タンク内の燃料が燃料ポンプにより吸い上げられてエンジン側に供給されると共に、このとき副燃料タンク内に発生する負圧を利用して主燃料タンク内の燃料が副燃料タンクに導かれる。副燃料タンク内では燃料が気化して気体燃料が生成されるため、この気体燃料を処理すべく、副燃料タンク内から液体燃料を吸い上げる際に気体燃料が混合され、この気液混合燃料が燃料ポンプ内で昇圧されて液化した上でエンジン側に供給される。

【0003】

このように特許文献１の燃料供給装置は単一の燃料ポンプを備えるが、主燃料タンクから副燃料タンクに燃料を供給する専用の燃料ポンプを備える場合もある。例えば図３には船舶１０１用の燃料供給装置１０２が示され、船舶１０１の後部に連結される船外機１０３にエンジン１０４と共に燃料供給装置１０２が搭載される。燃料供給装置１０２の１次ポンプ１０５の吸込側は、ホース１０６及びサプライ管路１０７を介して船舶１０１側の主燃料タンク１０８と接続されている。１次ポンプ１０５の吐出側はチェックバルブ１０９及び低圧管路１１０を介して密閉式の副燃料タンク１１１と接続され、１次ポンプ１０５から吐出された燃料はリリーフバルブ１２１により調圧され、低圧管路１１０を経て副燃料タンク１１１に供給される。

【0004】

副燃料タンク１１１内には２次ポンプ１１２が収容され、その吸込側には吸込管路１１３の一端が接続されている。吸込管路１１３の他端は副燃料タンク１１１内の下部で開放され、吸込管路１１３の中間箇所は一対のオリフィス１１４を介して副燃料タンク１１１内の上部で開放されている。２次ポンプ１１２の吐出側にはチェックバルブ１１５を介して高圧管路１１６が接続され、高圧管路１１６は副燃料タンク１１１内から外部に引き出され、デリバリパイプ１１７を介してエンジン１０４の各気筒の燃料噴射弁１１８に接続されている。副燃料タンク１１１内には冷却管１１９が配設され、その内部には船舶１０１が航行する海の海水等が循環している。１次ポンプ１０５からの燃料は副燃料タンク１１１内に貯留され、この燃料を媒体として、作動に伴って発熱した２次ポンプ１１２が冷却管１１９により冷却される。

【0005】

２次ポンプ１１２を冷却する際に燃料の一部は気化し、副燃料タンク１１１内の上部に気体燃料として滞留する。２次ポンプ１１２の作動により、副燃料タンク１１１内の下部に貯留された液体燃料が吸込管路１１３に吸い上げられ、その際にタンク１１１内の上部の気体燃料がオリフィス１１４を介して吸込管路１１３内で液体燃料と混合され、気液混合燃料として２次ポンプ１１２に吸込まれる。２次ポンプ１１２内で気液混合燃料は昇圧されて液化し、高圧管路１１６を経てエンジン１０４側に案内されて各気筒の筒内での燃焼に供される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－３７９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、図３に示すエンジン１０４の燃料供給装置１０２は、２次ポンプ１１２からの吐出圧の制御性、即ち、燃圧制御性に関して、使用環境によっては、不安定な状態となってしまう場合があった。

【0008】

その主たる要因は、２次ポンプ１１２に供給される燃料に含まれる気体燃料と液体燃料との比率を表す気液混合比が変動することにある。このような変動現象は、副燃料タンク１１１内での気体燃料の発生量の格差、及び吸込管路１１３に吸込まれる燃料の気液混合比の格差等により引き起こされる。

【0009】

例えば副燃料タンク１１１内での液体燃料の気化は、揮発性が高い燃料性状ほど進行し、エンジン停止からの経過時間によっても進行する。また、タンク内の温度が高いほど進行し、振動によるタンク内での液体燃料の撹拌が激しいほど進行する。従って、これらの環境外乱に起因して、副燃料タンク１１１内での気体燃料の発生量に格差が生じる。

【0010】

また、振動により副燃料タンク１１１内で燃料が撹拌されるため、タンク上部のオリフィス１１４を介して吸込管路１１３には気体燃料のみならず液体燃料も吸込まれる。そしてタンク内での燃料の撹拌状態に応じて、オリフィス１１４から吸込まれる燃料の気液混合比に格差が生じるため、タンク下部から吸込管路１１３に吸込まれる液体燃料を合わせた全体的な気液混合比にも格差が生じる。

【0011】

結果として、２次ポンプ１１２に供給される燃料の気液混合比が変動し、２次ポンプ１１２内で昇圧されたときの気体燃料の液化状態も変動する。即ち、如何なる気液混合比の燃料であっても２次ポンプ１１２内での昇圧により液化される点は相違ないが、気体燃料を多く含む燃料ほど液化後の容積が縮小するため、２次ポンプ１１２の吐出量が低下傾向となる。例えば、２次ポンプ１１２の吐出圧は図３に示す圧力センサ１２０により検出され、予め設定された目標値に保つべく２次ポンプ１１２がデューティ制御されるが、過渡的な制御遅れが避けられない。このため、燃料噴射弁１１８の開弁時間と噴射量との相関性を崩す要因になり、結果として適切な燃料噴射制御が望めずに、エンジン性能を低下させてしまうという問題があった。

【0012】

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、２次ポンプに供給される燃料の気液混合比の変動を抑制して燃圧制御性を向上でき、これにより適切な燃料噴射制御を実現してエンジン性能を向上することができるエンジンの燃料供給装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記の目的を達成するため、本発明のエンジンの燃料供給装置は、燃料供給源から供給される燃料を吸込んで第１管路へと吐出する１次ポンプと、第１管路を介して１次ポンプと直列接続され、１次ポンプから第１管路を経て供給される燃料を吸込んで第２管路を経てエンジン側に供給する２次ポンプと、燃料を貯留可能に構成され、内部に２次ポンプが収容されたタンクと、タンク内において第１管路から２次ポンプを経て第２管路へと流通する燃料の一部をタンク内に流出させる流出部と、タンク内と１次ポンプの吸込側とを接続し、流出部から流出した燃料の気化によりタンク内で生成された気液混合燃料を１次ポンプの吸込側に戻す第３管路と、第１管路及び第３管路により１次ポンプとタンクとの間に形成された還流路の何れかの箇所に設けられ、還流路を還流する燃料を予圧する予圧部と、を備え、２次ポンプが、１次ポンプにより吐出され第１管路を経た燃料をタンクを介することなく吸込み、燃料を昇圧して第２管路に燃料を吐出し、流出部が、第１管路から２次ポンプを経て第２管路へと流通する燃料の一部をタンク内に流出させて、タンク内に燃料を貯留することを特徴とする。

【0014】

その他の態様として、予圧部を、第３管路に設けられた圧力調整バルブとしてもよい（請求項２）。

【0015】

その他の態様として、予圧部を、第１管路と第３管路とを接続する第４管路に介装された圧力調整バルブとしてもよい（請求項３）。

【0016】

その他の態様として、流出部を、タンク内において第１管路に設けられて、第１管路を流通する燃料の一部を制限しながらタンク内に流出させるオリフィスとしてもよい（請求項４）。

【0017】

その他の態様として、流出部を、タンク内において第２管路に接続されて、設定圧に基づき開閉して２次ポンプの吐出圧を調整すると共に、開弁時に２次ポンプから吐出される燃料をタンク内に流出させる圧力調整バルブとしてもよい（請求項５）。

【0018】

その他の態様として、第３管路が、タンク内の上部と１次ポンプの吸込側とを接続してもよい（請求項６）。
その他の態様として、タンクが、内部に冷却管が配設され、冷却管が、タンクに貯留された燃料と熱交換して冷却するようにしてもよい（請求項７）。

【発明の効果】

【0019】

本発明のエンジンの燃料供給装置によれば、２次ポンプに供給される燃料の気液混合比の変動を抑制して燃圧制御性を向上でき、これにより適切な燃料噴射制御を実現してエンジン性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態のエンジンの燃料供給装置を示すシステム構成図である。

【図2】第２実施形態のエンジンの燃料供給装置を示すシステム構成図である。

【図3】従来技術のエンジンの燃料供給装置を示すシステム構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［第１実施形態］
以下、本発明を船舶の船外機に搭載されるエンジンの燃料供給装置に具体化した第１実施形態を図１に基づき説明する。

【0022】

船外機１は船舶２の後部に連結され、動力源であるエンジン３と共に燃料供給装置４が搭載されている。船舶２には、本発明の燃料供給源に相当する主燃料タンク５が搭載され、主燃料タンク５には可撓性を有する管路、例えばホース６が接続されて船外機１へと引き込まれている。船外機１内においてホース６はサプライ管路７を介して１次ポンプ８の吸込側に接続され、１次ポンプ８の吐出側はチェックバルブ９及び低圧管路１０を介して密閉式の副燃料タンク１１内に引き込まれている。チェックバルブ９は、１次ポンプ８から副燃料タンク１１への燃料の流通を許容し、逆方向の流通を阻止する。

【0023】

副燃料タンク１１内には２次ポンプ１２が収容され、その吸込側に低圧管路１０が接続され、結果として、低圧管路１０を介して１次ポンプ８と２次ポンプ１２とが直列接続されている。２次ポンプ１２の吸込側の近傍で低圧管路１０は分岐し、オリフィス１３を介して副燃料タンク１１内に開放されている。２次ポンプ１２の吐出側にはチェックバルブ１４を介して高圧管路１５が接続され、高圧管路１５は副燃料タンク１１内から外部に引き出され、デリバリパイプ１６を介してエンジン３の各気筒の燃料噴射弁１７に接続されている。チェックバルブ１４は、２次ポンプ１２からエンジン３側への燃料の流通を許容し、逆方向の流通を阻止する。高圧管路１５には圧力センサ１８が接続され、当該センサ１８により２次ポンプ１２の吐出圧が検出される。
本実施形態では、低圧管路１０が本発明の第１管路に相当し、高圧管路１５が本発明の第２管路に相当し、オリフィス１３が本発明の流出部に相当する。

【0024】

副燃料タンク１１の上部にはリリーフバルブ１９及びオリフィス２０を介して戻り管路２１の一端が接続され、戻り管路２１の他端はサプライ管路７、換言すると１次ポンプ８の吸込側と接続されている。リリーフバルブ１９は常閉型として構成され、その設定圧よりも副燃料タンク１１内の圧力が低いときには閉弁し、副燃料タンク１１内の圧力が設定圧を越えると開弁する。副燃料タンク１１内には冷却管２２が配設され、その内部には船外機１を連結された船舶２が航行する海の海水等が循環している。１次ポンプ８からの燃料は副燃料タンク１１内に貯留され、作動に伴って発熱した２次ポンプ１２が燃料により冷却されると共に、温度上昇した燃料が冷却管２２との熱交換により冷却され、これにより２次ポンプ１２の過熱防止がなされる。
本実施形態では、リリーフバルブ１９が本発明の予圧部または圧力調整バルブに相当し、戻り管路２１が本発明の第３管路に相当する。

【0025】

燃料供給装置４及びエンジン３は、船外機１に搭載されたＥＣＵ（電子制御ユニット）２３により制御される。ＥＣＵ２３は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等から構成される。ＥＣＵ２３の入力側には、エンジン制御に必要な情報を検出するためのセンサ類、例えば図示しないエンジン回転速度センサや吸気負圧センサ等が接続されると共に、燃料供給装置４の圧力センサ１８が接続されている。ＥＣＵ２３の出力側には、エンジン３を運転するためのデバイス類、例えば燃料噴射弁１７や図示しない点火装置等が接続されると共に、燃料供給装置４の１次ポンプ８及び２次ポンプ１２が接続されている。

【0026】

ＥＣＵ２３は、図示しないバッテリからの電力を１次ポンプ８及び２次ポンプ１２に供給して作動させ、これにより主燃料タンク５からの燃料が燃料供給装置４を経てエンジン３の各燃料噴射弁１７に供給される。２次ポンプ１２については予め吐出圧の目標値、例えば300kPaが設定されており、この目標値に吐出圧を保つべくＥＣＵ２３により２次ポンプ１２がデューティ制御される。このような燃料供給装置４の制御と並行して、ＥＣＵ２３はセンサ類からの検出情報に基づき燃料噴射弁１７及び点火装置を駆動制御してエンジン３を運転する。図示はしないが、エンジン３の駆動力は船外機１のスクリューに伝達されて回転させ、これにより船舶２を航行させるための推進力が発生する。

【0027】

以上のようなエンジン３の運転中において、本実施形態の燃料供給装置４では燃料に含まれる気体燃料の液化が促進されると共に、液化の促進に伴って気液混合比の変動が抑制され、これにより良好な燃圧制御性を実現しており、その詳細を以下に説明する。

【0028】

船舶２側の主燃料タンク５からの燃料はサプライ管路７を経て１次ポンプ８に吸込まれ、１次ポンプ８から吐出されて低圧管路１０を経て２次ポンプ１２に吸込まれる。さらに燃料は２次ポンプ１２から吐出されて高圧管路１５を経てエンジン３の各燃料噴射弁１７に供給され、所定タイミングで噴射されて各気筒の筒内での燃焼に供される。１次ポンプ８から吐出されて低圧管路１０を流通する燃料の一部は、２次ポンプ１２に吸込まれることなく余剰燃料としてオリフィス１３から副燃料タンク１１内に流出して貯留される。このときの燃料の流出はオリフィス１３により適度に制限されるため、２次ポンプ１２に供給される燃料は所期の燃圧に保たれる。

【0029】

一方、上記のように副燃料タンク１１内では、２次ポンプ１２が燃料を媒体として冷却管２２により冷却されており、２次ポンプ１２と接した燃料の一部が気化して気体燃料が発生する。副燃料タンク１１内には１次ポンプ８の吐出圧が作用しており、それに加えて気体燃料が発生するため、リリーフバルブ１９の閉弁中には副燃料タンク１１内の圧力が次第に上昇する。そして、リリーフバルブ１９が設定圧を越えて開弁すると、副燃料タンク１１内で生成された気液混合燃料が戻り管路２１側に案内される。

【0030】

結果として、副燃料タンク１１内は常にリリーフバルブ１９の設定圧、例えば120kPa程度に予圧される。この圧力下では燃料の液化が促進されるため、副燃料タンク１１内に含まれる気体燃料の大半が液化されると共に、液体燃料の割合が増加することで燃料の気液混合比がほぼ一定に保たれる。

【0031】

なお、以下に述べるように、リリーフバルブ１９を経た気液混合燃料は戻り管路２１から１次ポンプ８の吸込側に戻され、その際に戻り管路２１に戻される燃料量がオリフィス２０により適度に制限される。しかしながら、オリフィス２０は必ずしも設ける必要はなく、これを省略してもよい。

【0032】

図３に示す従来技術では、例えば燃料性状、エンジン停止時間、タンク内温度、タンク内での液体燃料の撹拌等の環境外乱に起因して、副燃料タンク１１１内での気体燃料の発生量に格差が生じ、この現象が２次ポンプ１１２に供給される燃料の気液混合比を変動させる要因の１つであった。このような環境外乱による影響が本実施形態では軽減され、副燃料タンク１１の予圧により気液混合比の変動が抑制されるだけでなく、燃料に含まれる大部分が液体燃料となる。

【0033】

一方、開弁中のリリーフバルブ１９を経た気液混合燃料は戻り管路２１から１次ポンプ８の吸込側に戻され、再び低圧管路１０を経て２次ポンプ１２に吸込まれると共に、一部が余剰燃料としてオリフィス１３を介して副燃料タンク１１内に流出する。結果として１次ポンプ８と副燃料タンク１１との間には、低圧管路１０及び戻り管路２１により還流路が形成され、この還流路を還流中の燃料が２次ポンプ１２の作動に応じて順次吸込まれる。

【0034】

図３に示す従来技術では、振動により副燃料タンク１１１内の燃料が撹拌されて、吸込管路１１３に吸込まれる燃料の気液混合比に格差が生じ、この現象が２次ポンプ１１２に供給される燃料の気液混合比を変動させる要因の１つであった。これに対して本実施形態では、２次ポンプ１２に副燃料タンク１１内の燃料を直接供給することなく、還流路を還流中の燃料、即ち、副燃料タンク１１内で予圧されて液体燃料の割合が高くなり、且つほぼ一定の気液混合比に保たれた燃料が連続的に２次ポンプ１２に供給される。

【0035】

このように２次ポンプ１２に供給される燃料の気液混合比がほぼ一定に保たれるため、２次ポンプ１２内で昇圧されたときの気体燃料の液化状態の変動が抑制され、液化後の燃料の容積についても変動が抑制される。このため２次ポンプ１２の吐出圧、換言するとエンジン３側に供給される燃圧が安定するため、燃圧制御性を向上することができる。これによりエンジン３側では適切な燃料噴射制御を実現できることから、エンジン性能を向上することができる。

【0036】

加えて、２次ポンプ１２に供給される燃料中の液体燃料の割合が高いことから、２次ポンプ１２内での昇圧により液化を要する気体燃料はごく僅かとなる。このため、２次ポンプ１２は低負荷且つ一定負荷で作動し、ポンプ効率の向上に伴って消費電力が低減することから、発電負荷を軽減して燃費向上を達成できるという別の利点も得られる。

【0037】

［第２実施形態］
次に、本発明を別のエンジン３の燃料供給装置に具体化した第２実施形態を図２に基づき説明する。第１実施形態との相違点は燃料供給装置３１にあり、特に副燃料タンク１１の予圧に代えて本実施形態では低圧管路１０を予圧する点、及び２次ポンプ１２のデューティ制御に代えて本実施形態ではレギュレータバルブ３３を用いている点にある。そこで、共通部分については同一の部材番号を付して説明を省略し、相違点を重点的に述べる。

【0038】

主燃料タンク５からのホース６は船外機１内でサプライ管路７を介して１次ポンプ８の吸込側に接続され、１次ポンプ８の吐出側はチェックバルブ９及び低圧管路１０を介して、副燃料タンク１１内に収容された２次ポンプ１２の吸込側に接続されている。副燃料タンク１１内において、２次ポンプ１２の吐出側にはレギュレータ管路３２を介してレギュレータバルブ３３が接続されている。

【0039】

レギュレータバルブ３３は常閉型として構成され、その設定圧よりもレギュレータ管路３２を経て作用する２次ポンプ１２の吐出圧が低いときには閉弁し、２次ポンプ１２の吐出圧が設定圧を越えると開弁する。レギュレータバルブ３３は吸気管圧、または大気圧との差圧で制御され、タンク１１内に圧力変動が生じても、２次ポンプ１２の吐出圧はギュレータバルブ３３の設定圧、例えば300kPa程度に保たれる。本実施形態では、レギュレータバルブ３３が本発明の流出部または圧力調整バルブに相当する。

【0040】

副燃料タンク１１内の上部には戻り管路３４の一端が挿入されて、オリフィス３５を介してタンク１１内に開放されており、戻り管路３４の他端は１次ポンプ８の吸込側と接続されている。低圧管路１０と戻り管路３４とはリリーフ管路３６を介して接続され、リリーフ管路３６にはリリーフバルブ３７が介装されている。リリーフバルブ３７は常閉型として構成され、その設定圧よりも低圧管路１０内の圧力が低いときには閉弁し、低圧管路１０内の圧力が設定圧を越えると開弁する。結果として低圧管路１０内の圧力は、リリーフバルブ３７の設定圧、例えば120kPa程度に調整される。本実施形態では、リリーフ管路３６が本発明の第４管路に相当し、リリーフバルブ３７が本発明の予圧部または圧力調整バルブに相当する。

【0041】

次いで、エンジン３の運転中における燃料供給装置３１の作動状態を説明する。
主燃料タンク５からの燃料が１次ポンプ８から吐出され、低圧管路１０を経て２次ポンプ１２に吸込まれて高圧管路１５を経てエンジン３側へと吐出される。レギュレータバルブ３３は設定圧に基づき開閉して２次ポンプ１２の吐出圧を調整し、その開弁時には２次ポンプ１２から吐出された燃料が副燃料タンク１１内に流出し、副燃料タンク１１内で減圧沸騰して気化する。また第１実施形態と同じく２次ポンプ１２を冷却する際に燃料の一部が気化し、結果として副燃料タンク１１内では気体燃料が発生して、液体燃料と共に気液混合燃料として貯留される。

【0042】

１次ポンプ８の吸込側には負圧が発生しているため、副燃料タンク１１内の気液混合燃料はオリフィス３５から戻り管路３４を経て１次ポンプ８の吸込側に戻される。そして、リリーフバルブ３７の調圧機能により１次ポンプ８の吐出圧、ひいては低圧管路１０内の燃圧がリリーフバルブ３７の設定圧に保たれる。このため低圧管路１０を流通する際に、燃料はリリーフバルブ３７の設定圧、例えば120kPa程度に予圧されて液化が促進される。従って、気液混合比を変動させる要因である環境外乱の影響が軽減され、燃料中の気体燃料の大半が液化されると共に、液体燃料の割合が増加することで燃料の気液混合比がほぼ一定に保たれる。このような燃料が、低圧管路１０及び戻り管路３４により１次ポンプ８と副燃料タンク１１との間に形成された還流路を還流しながら、２次ポンプ１２の作動に応じて順次吸込まれる。

【0043】

戻り管路３４の一端を副燃料タンク１１内の上部に接続しているのは、気体燃料の効率的な液化を目的とした対策である。即ち、気体燃料は副燃料タンク１１内の上部に滞留しているため、上部に接続した戻り管路３４を経て気体燃料を多く含む燃料が１次ポンプ８側に戻される。このため低圧管路１０内での予圧により気体燃料をより効率的に液化でき、燃料中に含まれる液体燃料の割合を一層増加させることができる。

【0044】

そして、このようして還流路を還流中の燃料、即ち、低圧管路１０内で予圧されて液体燃料の割合が高くなり、且つほぼ一定の気液混合比に保たれた燃料が連続的に２次ポンプ１２に供給される。従って、重複する説明はしないが第１実施形態と同様に、２次ポンプ１２に供給される燃料の気液混合比がほぼ一定に保たれ、その吐出圧が安定して燃圧制御性を向上できる。また、２次ポンプ１２に供給される燃料中の液体燃料の割合が高いことから、２次ポンプ１２を低負荷且つ一定負荷で作動させてポンプ効率を向上することができる。

【0045】

本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、船舶２の船外機１に搭載されるエンジン３の燃料供給装置４，３１に具体化したが、対象となるエンジンはこれに限るものではない。例えば船外機１ではなく、船舶２自体に動力源として搭載されたエンジンを対象とする燃料供給装置に具体化してもよい。
また上記第１実施形態では、副燃料タンク１１と戻り配管２１との間にリリーフバルブ１９を設けて副燃料タンク１１内を予圧し、第２実施形態では、低圧管路１０と戻り管路３４とを接続するリリーフ管路３６にリリーフバルブ３７を介装して低圧管路１０を予圧した。しかしながら、還流路を還流する燃料を予圧可能であれば、各リリーフバルブ１９，３７の設置位置はこれに限るものではなく、例えば図１において、サプライ管路７と戻り管路２１との接続箇所にリリーフバルブ１９を設けてもよい。

【符号の説明】

【0046】

４，３１ 燃料供給装置
５ 主燃料タンク（燃料供給源）
８ １次ポンプ
１０ 低圧管路（第１管路）
１１ 副燃料タンク（タンク）
１２ ２次ポンプ
１３ オリフィス（流出部）
１５ 高圧管路（第２管路）
１９，３７ リリーフバルブ（予圧部、圧力調整バルブ）
２１，３４ 戻り管路（第３管路）
３３ レギュレータバルブ（流出部、圧力調整バルブ）
３６ リリーフ管路（第４管路）

【図1】

【図2】

【図3】