JP4013022B2 - ジェットポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の燃料タンク内に設置し、エンジンからのリターン燃料の液流を作動液として利用して、燃料タンクのサブタンクからメインタンクへと燃料を移送するためのポンプなどとして好適に用いられるジェットポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の燃料タンクは、通常自動車の後部に設置されるが、この場合ドライブシャフトやディファレンシャルギアなどのために、図７に示したように、タンクｔの中央部を内側へと窪ませた鞍形にせざるを得ない場合があり、この場合タンクｔ内は供給ポンプｐが配設されたメインタンクｍとサブタンクｓとに区画されることとなり、燃料残量が少なくなるとサブタンクｓ側の燃料をエンジンへと供給することができなくなってしまう。
【０００３】
このため、エンジンからのリターン燃料を作動液として利用するジェットポンプｊをタンクｔ内に設置して、このジェットポンプｊによりサブタンクｓ内の燃料をメインタンクｍへと移送することが提案されている。
【０００４】
このようなジェットポンプｊとして、図６に示したポンプが知られている（特許第２５９８０９１号）。即ち、このジェットポンプは、図６に示したように、エンジンからのリターン燃料を噴射するジェットノズルａと、このジェットノズルａを内包したチャンバーｂとを具備し、このチャンバーｂにサブタンクｓからの移送燃料を吸引する吸入パイプｅを設けると共に、ジェットノズルａの先端部付近から絞り部ｃを介して上記リターン燃料及び移送燃料をメインタンクｍに吐出するスロートパイプｄを設けたものである。
【０００５】
このジェットポンプｊは、供給ポンプｐ（図７参照）によりエンジンに送られた過剰分の燃料が燃料タンクｔへと戻されるリターン燃料を上記ジェットノズルａからチャンバーｂ内のスロートパイプｄに向けて噴射し、このときに発生する負圧（巻き込み圧）により吸入パイプｅからサブタンクｓ内の燃料をチャンバーｂ内に吸引導入し、このサブタンクｓからの移送燃料と上記リターン燃料とをスロートパイプｄの先端からメインタンクｍへと吐出することにより、サブタンクｓ内の燃料をメインタンクｍへと移送するものである。
【０００６】
この場合、チャンバーｂ内に十分な負圧を生じさせるためにはチャンバーｂの絞り部ｃを内部の液流（燃料流）によりリキッドシールする必要があり、特にスタート時にはこのリキッドシールが負圧発生のために非常に重要となる。このためこの従来のジェットポンプｊでは、図６に示されているように、ジェットノズルａ内に旋回子ｆを設け、この旋回子ｆによりジェットノズルａから噴射されるリターン燃料を旋回拡散させて（図６の一転鎖線ｇ参照）、上記リキッドシールを行うように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のジェットポンプｊでは、リターン燃料の噴射流ｇを拡散させるための上記旋回子ｆが圧力損失の原因となるため、この旋回子ｆの角度を大きくとって噴射流ｇの広がり角度を大きくとることができず、このため噴射流ｇの広がりに限界があり、絞り部ｃ及びスロートパイプｄの内径を比較的小径に設定する必要がある。よって、このジェットポンプｊにより得られる移送流量は必ずしも十分なものではなく、移送流量の向上が望まれる。
【０００８】
また、チャンバーｂ内の温度上昇などにより、スロートパイプｄの内壁近傍付近に液流を妨げる泡が発生し、いわゆるキャビテーションが発生する場合があるが、このキャビティーション発生時には実流路はスロートパイプｄの中心部のみとなり、上記従来のジェットポンプｊでは、上述のように、スロートパイプｄの内径を小径にせざるを得ないため、キャビティーション発生時には十分な流路の確保が困難になる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、スタート時にも良好なリキッドシールにより十分な負圧を発生させることができ、しかもチャンバーの絞り部やスロートパイプの径を特に小径とする必要なく最適径に設定することができ、十分な移送流量を確実に得ることができると共に、キャビテーション発生時にも移送流量の低下を可及的に防止することができるジェットポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、作動液を噴出するジェットノズルと、該ジェットノズルの先端部を内包すると共に、移送液が流入する内空部を有するチャンバーと、該チャンバーの上記ジェットノズル先端部付近から絞り部を介して連設され、上記ジェットノズルから噴出する上記作動液とチャンバー内に流入した上記移送液とを吐出するスロートパイプとを具備し、燃料タンク内に設置され、エンジンからのリターン燃料の液流を上記作動液として利用して、燃料タンク内で燃料を上記移送液として所定個所へと移送する燃料移送用のジェットポンプにおいて、上記スロートパイプの基端側内径Ｄ1と吐出先端側内径Ｄ2との比をＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２に設定して、該スロートパイプの吐出先端側を基端側よりも小径に形成すると共に、この小径部を基端側から約９０度折り曲げて形成し、かつ前記ノズル先端部の外径よりも前記チャンバーの絞り部先端部の内径を大きく形成してなり、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに固定して、上記スロートパイプ先端から吐出するリターン燃料及び移送燃料を、上記燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけるように構成したことを特徴とするジェットポンプを提供する。
【００１１】
本発明のジェットポンプは、上記のように、スロートパイプの先端側を基端側よりも小径に形成すると共に、この小径部を基端側から約９０度折り曲げて形成したことにより、特にスタート時のリキッドシールを確実ならしめて、チャンバー絞り部やスロートパイプの内径を小径化するような制限を受けることなく、十分な負圧を発生させ、良好な移送流量を得ることができるものである。
【００１２】
即ち、本発明のジェットポンプは、スロートパイプの先端側が基端側よりも小径で、かつこの小径部が基端側から約９０度折り曲げて形成されているので、スタート時にリターン燃料等の作動液が上記ジェットノズルからスロートパイプへと噴射されると、この作動液がスロートパイプ内に一時的に滞留し、ジェットノズルの先端部が速やかに液没状態となって、チャンバーの絞り部乃至スロートパイプ基端部とジェットノズルとの間が確実にリキッドシールされ、良好な負圧の発生により十分な液流をもって移送燃料等を良好に移送することができるものである。この場合、本発明では、スロートパイプの基端側内径Ｄ1と先端側内径Ｄ2との関係をＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２、好ましくはＤ1／Ｄ2＝１．０５〜１．２とすることにより、スタート時に速やかに作動液を滞留させて上記良好なリキッドシールを得ると共に、負圧発生後の移送時にはスロートパイプ内の液流通性を低下させることなく、良好な液流量を確保し得るようにしたものである。
【００１３】
従って、チャンバーの絞り部及びスロートパイプの内径をジェットノズルの径に応じた最適径に設定することができ、良好なリキッドシールを行い得る範囲で最低の圧力損失の設定とすることで、所定条件下で最大の移送量が得られるものである。また、チャンバーの絞り部及びスロートパイプの内径を十分にとることができるので、キャビテーション発生時にも十分な実流路を確保することができ、良好な移送流量を確実に維持することができるものである。更に、本発明のジェットポンプは、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに固定して、上記スロートパイプ先端から吐出するリターン燃料及び移送燃料を、上記燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけるように構成されており、これによりポンプの帯電を防止することができる。
【００１４】
ここで、特に制限されるものではないが、上記ジェットノズルは、その先端孔を所定長さ及び所定径の直線孔とすることが好ましく、これによりジェットノズルからリターン燃料等の作動液を拡散させることなく直線的に噴出させることができ、キャビテーション発生時にもキャビテーションの影響を受けることなくスロートパイプの中心部に作動液を噴射することができ、キャビテーション発生時でも十分な移送液流をより確実に維持することができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、実施例を示し本発明をより具体的に説明する。
図１〜４は、本発明の一実施例にかかるジェットポンプ１を示すものであり、このジェットポンプ１は、図５に示したように、メインタンクｍとサブタンクｓとに区画された自動車の燃料タンクｔ内に設置され、エンジンからのリターン燃料の液流を利用してサブタンクｓ側の燃料を供給ポンプｐが配設されたメインタンクｍ側へと移送するものである。
【００１６】
このジェットポンプ１は、図１に示されているように、上記リターン燃料を噴出するジェットノズル２と、該ジェットノズル２の先端部を内包するチャンバー３と、該チャンバー３の下端部に設けられたスロートパイプ４とを具備する。
【００１７】
上記ジェットノズル２は、図１，２に示されているように、所定径のパイプ状基部２１の先端に口細のノズル部２２が形成されたもので、その基端側にエンジンからのリターン燃料を移送するリターンパイプが連結されるキャップ体２３が取り付けられている。また、上記基部２１の中間部にはオーバーフローバルブ２４が設けられており、リターン燃料が過剰にジェットノズル２内に導入され、ジェットノズル２内の圧力が所定値を超えるとこのバルブ２４からオーバーフローパイプ２４１を通して、過剰分のリターン燃料を外部に排出するようになっている。
【００１８】
また、上記ノズル部２２先端に設けられた先端孔は、図３に示されているように、所定長さの直線孔２２１となっている。この場合、この直線孔２２１の長さＬｊと径Ｄｊは、ジェットノズル２の基部２１の太さや、このジェットノズル２に導入されるリターン燃料の流量、及び後述するスロート部の径Ｄ1，Ｄ2などに応じて適宜設定され、特に制限されるものではないが、通常長さＬｊは１〜８ｍｍ、特に２〜４ｍｍ、径Ｄｊは０．５〜３．５ｍｍ、特に０．８〜１．８ｍｍ程度とされる。
【００１９】
上記チャンバー３は、中空の略長楕円形をしており、その一端側に上記ジェットノズル２の先端部に形成されたノズル部２２が内包されている。このノズル部２２が内包された一端側の下端壁には、ノズル部２２に対応した絞り部３１を介してスロート部４が設けられており、上記ジェットノズル２のノズル部２２の先端部が上記絞り部３１内に挿入された状態となっている。この場合、図４に示されているように、絞り部３１の内径が上記ノズル部２２の先端部の外径よりも大きく形成されている。
【００２０】
また、このチャンバー３の他端側下端壁には、上記サブタンクｓからの移送燃料を移送する移送パイプが連結される移送パイプ連結部３２が設けられている。
【００２１】
上記スロートパイプ４は、上記チャンバー３と別体部品として形成されたもので、図２に示されているように、その内空通路の先端部４２がチャンバー３の絞り部３１と連結された基端側４１から約９０度折り曲げられて形成されていると共に、該先端部４２の内径Ｄ2は基端側４１の内径Ｄ1よりも小さく設定されている。
【００２２】
この場合、上記基端側４１の内径Ｄ1及び先端部４２の内径Ｄ2は、上記ジェットノズル２のノズル径や該ジェットノズル２から噴射されるジェット流の流量などに応じて適宜設定されるが、上記Ｄ1とＤ2との比がＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２を満足するように両内径Ｄ1，Ｄ2を設定する必要があり、これにより良好な液流量を確保した上で、後述するスタート時のリキッドシールを速やか且つ確実に行うことができる。即ち、Ｄ1／Ｄ2が１．０１未満であると、スタート時に作動液を良好かつ速やかに滞留させることができず、本発明の目的を達成し得ない場合があり、一方Ｄ1／Ｄ2が２を超えると、スロートパイプ４内の液流通性が極端に低下して移送液流量が減少する場合がある。なお、Ｄ1／Ｄ2のより好ましい範囲は１．０５〜１．２である。
【００２３】
また、特に制限されるものではないが、このスロートパイプ４基端部４１の径Ｄ1は、この基端部４１が連結される上記チャンバー３の絞り部３１先端部の径Ｄ0よりも若干大径に形成することが好ましく、これにより後述するキャビテーション発生時の流量維持をより確実に行うことができる。この場合、特に制限されるものではないが、スロートパイプ４基端部４１の径Ｄ1は上記チャンバー３の絞り部３１先端部の径Ｄ0よりも０．３〜２ｍｍ程度、特に０．５〜１．５ｍｍ程度大きくすればよい。
【００２４】
なお、図１中の参照符号４３は、フューエルポンプ（供給ポンプ）ＢＲＫＴに挿入され、タンク内液の揺動を移送パイプが受ける際、それがリターンパイプ挿入部のシール性を損なわないようにするための補助部材であり、この補助部材４３はメンテナンス時に取り外すことができるような爪形状に形成されている。
【００２５】
次に、このジェットポンプ１の動作について説明する。
本実施例のジェットポンプ１は、図５に示されているように、自動車の燃料タンクｔに設置され、該燃料タンクｔのサブタンクｓ内の燃料をメインタンクｍへと移送するものである。
【００２６】
まず、エンジンを始動させると、上記メインタンクｍ内に設置された供給ポンプｐが始動してメインタンクｍ内の燃料がエンジンへと送られ、その過剰分がリターン燃料として燃料タンクｔへと搬送され、このリターン燃料が上記ジェッポンプ１のジェットノズル２へと導入される。
【００２７】
このリターン燃料が上記ジェットノズル２のノズル部２２先端から噴射され、スロートパイプ４の先端部からメインタンクｍ内へと吐出される。このときスロートパイプ４の先端側は、上述のように約９０度折り曲げられており、更にその内径が基端側４１よりも上述したＤ1／Ｄ2値で規定された小径に形成されているため、一時的にスロートパイプ４内にリターン燃料が滞留し、この滞留したリターン燃料中にジェットノズル２のノズル部２２先端が液没した状態となって、ノズル部２２先端とチャンバー３の絞り部３１乃至スロートパイプ基端部４１との間がリキッドシールされる。
【００２８】
これにより、上記ジェットノズル２２から噴射されるジェット流によって負圧（巻き込み圧力）が発生し、サブタンクｓ内の燃料が移送パイプを通って移送パイプ連結部３２からチャンバー３内に吸入され、上記リターン燃料と共に、スロートパイプ４からジェットポンプ１外へと吐出され、メインタンクｍへと移送される。
【００２９】
このように、本実施例のジェットポンプ１では、スロートパイプ４の先端側４１が基端側４２よりも小径で、かつこの小径部が基端側４１から約９０度折り曲げて形成されているので、スタート時にリターン燃料が上記ジェットノズル２からスロートパイプ４へと噴射されると、このリターン燃料が一時的にスロートパイプ４内に滞留し、ジェットノズル２のノズル部２２先端が速やかに液没状態となり、チャンバー３の絞り部３１乃至スロートパイプ基端部４１とジェットノズル２２先端との間が確実にリキッドシールされ、良好な負圧の発生により十分な液流をもって移送燃料等を移送することができるものである。
【００３０】
従って、チャンバー３の絞り部３１及びスロートパイプ４の内径をジェットノズル２２先端の径に応じた最適径に設定することができ、良好なリキッドシールを行い得る範囲で最低の圧力損失の設定とすることで、最大の移送量が得られるものである。また、チャンバー３の絞り部３１及びスロートパイプ４の内径を十分にとることができるので、キャビテーションが発生して実流路が若干狭くなっても十分な実流路を確保することができ、良好な移送流量を確実に得ることができるものである。
【００３１】
更に、本実施例のジェットポンプ１では、上述のように、上記ジェットノズル２のノズル部２２先端に設けられた先端孔が、所定長さ及び所定径の直線孔２２１となっているため、キャビテーション発生時でもジェットノズル２から噴射されるジェット液流が極めて良好な状態に維持され、良好な負圧の発生により十分な移送液量を確実に確保することができる。
【００３２】
即ち、図４に示したように、ジェットノズル２のノズル部２２先端に設けられた、所定長さ及び所定径の直線孔２２１から噴射されたリターン燃料は、殆ど広がることなく、直線的なジェット液流として絞り部３１及びスロートパイプ４の中心部を流れ、キャビテーションの発生により絞り部３１及びスロートパイプ４の内周壁近傍部分が液流路として機能しなくなった状態でも、良好なジェット液流を確実に得ることができ、これによりキャビテーション発生時でも十分な負圧を確実に発生させて、十分な移送液量を確実に維持することができるものである。
【００３３】
また、図５では、便宜的に本例ジェットポンプ１を供給ポンプｐと完全に分離した状態に示したが、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに本例ジェットポンプ１を取り付けた状態で、燃料タンクｔに設置することができ、この場合本例ジェットポンプ１では、基端側４１から約９０度折れ曲がったスロートパイプ４の先端部４２から横方向に向けてリターン燃料及び移送燃料を吐出するようになっているので、この吐出燃料を燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけて、ポンプの帯電を防止することもでき、更に燃料ポンプモジュールと一体化することで、省スペース化を図ることもできる。
【００３４】
なお、本発明のジェットポンプは、上記実施例のジェットポンプ１に限定されるものではなく、各部の形状や部材の組み合わせ等は、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更して差し支えない。また、本発明のジェットポンプは、上記実施例のように、自動車等の燃料タンク内でリターン燃料の液流を利用してサブタンク内の燃料をメインタンクへと移送する場合に好適に使用されるものであるが、その用途はこれに限定されるものではなく、ジェットポンプの適用が可能な用途であれば、いずれの用途にも好適に用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のジェットポンプによれば、スタート時にも良好なリキッドシールにより十分な負圧を発生させることができ、しかもチャンバーの絞り部やスロートパイプの径を特に小径とする必要なく最適径に設定することができ、十分な移送流量を確実に得ることができると共に、キャビテーション発生時にも移送流量の低下を可及的に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかるジェットポンプを示す断面図である。
【図２】同ジェットポンプを示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同ジェットポンプのジェットノズル先端部を示す部分拡大断面図である。
【図４】同ジェットポンプ内の液流を示す説明図である。
【図５】同ジェットポンプを自動車の燃料タンクに配設する場合の一例を示す概略回路図である。
【図６】従来のジェットポンプを示す断面図である。
【図７】従来のジェットポンプを自動車の燃料タンクに配設した例を示す概略回路図である。
【符号の説明】
１ ジェットポンプ
２ ジェットノズル
２２１ 直線孔
３ チャンバー
３１ 絞り部
３２ 移送パイプ連結部
４ スロートパイプ
４１ スロートパイプの基端部
４２ スロートパイプの先端部（小径部）
ｔ 燃料タンク
ｍ メインタンク
ｓ サブタンク
ｐ 供給ポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の燃料タンク内に設置し、エンジンからのリターン燃料の液流を作動液として利用して、燃料タンクのサブタンクからメインタンクへと燃料を移送するためのポンプなどとして好適に用いられるジェットポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の燃料タンクは、通常自動車の後部に設置されるが、この場合ドライブシャフトやディファレンシャルギアなどのために、図７に示したように、タンクｔの中央部を内側へと窪ませた鞍形にせざるを得ない場合があり、この場合タンクｔ内は供給ポンプｐが配設されたメインタンクｍとサブタンクｓとに区画されることとなり、燃料残量が少なくなるとサブタンクｓ側の燃料をエンジンへと供給することができなくなってしまう。
【０００３】
このため、エンジンからのリターン燃料を作動液として利用するジェットポンプｊをタンクｔ内に設置して、このジェットポンプｊによりサブタンクｓ内の燃料をメインタンクｍへと移送することが提案されている。
【０００４】
このようなジェットポンプｊとして、図６に示したポンプが知られている（特許第２５９８０９１号）。即ち、このジェットポンプは、図６に示したように、エンジンからのリターン燃料を噴射するジェットノズルａと、このジェットノズルａを内包したチャンバーｂとを具備し、このチャンバーｂにサブタンクｓからの移送燃料を吸引する吸入パイプｅを設けると共に、ジェットノズルａの先端部付近から絞り部ｃを介して上記リターン燃料及び移送燃料をメインタンクｍに吐出するスロートパイプｄを設けたものである。
【０００５】
このジェットポンプｊは、供給ポンプｐ（図７参照）によりエンジンに送られた過剰分の燃料が燃料タンクｔへと戻されるリターン燃料を上記ジェットノズルａからチャンバーｂ内のスロートパイプｄに向けて噴射し、このときに発生する負圧（巻き込み圧）により吸入パイプｅからサブタンクｓ内の燃料をチャンバーｂ内に吸引導入し、このサブタンクｓからの移送燃料と上記リターン燃料とをスロートパイプｄの先端からメインタンクｍへと吐出することにより、サブタンクｓ内の燃料をメインタンクｍへと移送するものである。
【０００６】
この場合、チャンバーｂ内に十分な負圧を生じさせるためにはチャンバーｂの絞り部ｃを内部の液流（燃料流）によりリキッドシールする必要があり、特にスタート時にはこのリキッドシールが負圧発生のために非常に重要となる。このためこの従来のジェットポンプｊでは、図６に示されているように、ジェットノズルａ内に旋回子ｆを設け、この旋回子ｆによりジェットノズルａから噴射されるリターン燃料を旋回拡散させて（図６の一転鎖線ｇ参照）、上記リキッドシールを行うように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のジェットポンプｊでは、リターン燃料の噴射流ｇを拡散させるための上記旋回子ｆが圧力損失の原因となるため、この旋回子ｆの角度を大きくとって噴射流ｇの広がり角度を大きくとることができず、このため噴射流ｇの広がりに限界があり、絞り部ｃ及びスロートパイプｄの内径を比較的小径に設定する必要がある。よって、このジェットポンプｊにより得られる移送流量は必ずしも十分なものではなく、移送流量の向上が望まれる。
【０００８】
また、チャンバーｂ内の温度上昇などにより、スロートパイプｄの内壁近傍付近に液流を妨げる泡が発生し、いわゆるキャビテーションが発生する場合があるが、このキャビティーション発生時には実流路はスロートパイプｄの中心部のみとなり、上記従来のジェットポンプｊでは、上述のように、スロートパイプｄの内径を小径にせざるを得ないため、キャビティーション発生時には十分な流路の確保が困難になる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、スタート時にも良好なリキッドシールにより十分な負圧を発生させることができ、しかもチャンバーの絞り部やスロートパイプの径を特に小径とする必要なく最適径に設定することができ、十分な移送流量を確実に得ることができると共に、キャビテーション発生時にも移送流量の低下を可及的に防止することができるジェットポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、作動液を噴出するジェットノズルと、該ジェットノズルの先端部を内包すると共に、移送液が流入する内空部を有するチャンバーと、該チャンバーの上記ジェットノズル先端部付近から絞り部を介して連設され、上記ジェットノズルから噴出する上記作動液とチャンバー内に流入した上記移送液とを吐出するスロートパイプとを具備し、燃料タンク内に設置され、エンジンからのリターン燃料の液流を上記作動液として利用して、燃料タンク内で燃料を上記移送液として所定個所へと移送する燃料移送用のジェットポンプにおいて、上記スロートパイプの基端側内径Ｄ1と吐出先端側内径Ｄ2との比をＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２に設定して、該スロートパイプの吐出先端側を基端側よりも小径に形成すると共に、この小径部を基端側から約９０度折り曲げて形成し、かつ前記ノズル先端部の外径よりも前記チャンバーの絞り部先端部の内径を大きく形成してなり、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに固定して、上記スロートパイプ先端から吐出するリターン燃料及び移送燃料を、上記燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけるように構成したことを特徴とするジェットポンプを提供する。
【００１１】
本発明のジェットポンプは、上記のように、スロートパイプの先端側を基端側よりも小径に形成すると共に、この小径部を基端側から約９０度折り曲げて形成したことにより、特にスタート時のリキッドシールを確実ならしめて、チャンバー絞り部やスロートパイプの内径を小径化するような制限を受けることなく、十分な負圧を発生させ、良好な移送流量を得ることができるものである。
【００１２】
即ち、本発明のジェットポンプは、スロートパイプの先端側が基端側よりも小径で、かつこの小径部が基端側から約９０度折り曲げて形成されているので、スタート時にリターン燃料等の作動液が上記ジェットノズルからスロートパイプへと噴射されると、この作動液がスロートパイプ内に一時的に滞留し、ジェットノズルの先端部が速やかに液没状態となって、チャンバーの絞り部乃至スロートパイプ基端部とジェットノズルとの間が確実にリキッドシールされ、良好な負圧の発生により十分な液流をもって移送燃料等を良好に移送することができるものである。この場合、本発明では、スロートパイプの基端側内径Ｄ1と先端側内径Ｄ2との関係をＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２、好ましくはＤ1／Ｄ2＝１．０５〜１．２とすることにより、スタート時に速やかに作動液を滞留させて上記良好なリキッドシールを得ると共に、負圧発生後の移送時にはスロートパイプ内の液流通性を低下させることなく、良好な液流量を確保し得るようにしたものである。
【００１３】
従って、チャンバーの絞り部及びスロートパイプの内径をジェットノズルの径に応じた最適径に設定することができ、良好なリキッドシールを行い得る範囲で最低の圧力損失の設定とすることで、所定条件下で最大の移送量が得られるものである。また、チャンバーの絞り部及びスロートパイプの内径を十分にとることができるので、キャビテーション発生時にも十分な実流路を確保することができ、良好な移送流量を確実に維持することができるものである。更に、本発明のジェットポンプは、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに固定して、上記スロートパイプ先端から吐出するリターン燃料及び移送燃料を、上記燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけるように構成されており、これによりポンプの帯電を防止することができる。
【００１４】
ここで、特に制限されるものではないが、上記ジェットノズルは、その先端孔を所定長さ及び所定径の直線孔とすることが好ましく、これによりジェットノズルからリターン燃料等の作動液を拡散させることなく直線的に噴出させることができ、キャビテーション発生時にもキャビテーションの影響を受けることなくスロートパイプの中心部に作動液を噴射することができ、キャビテーション発生時でも十分な移送液流をより確実に維持することができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、実施例を示し本発明をより具体的に説明する。
図１〜４は、本発明の一実施例にかかるジェットポンプ１を示すものであり、このジェットポンプ１は、図５に示したように、メインタンクｍとサブタンクｓとに区画された自動車の燃料タンクｔ内に設置され、エンジンからのリターン燃料の液流を利用してサブタンクｓ側の燃料を供給ポンプｐが配設されたメインタンクｍ側へと移送するものである。
【００１６】
このジェットポンプ１は、図１に示されているように、上記リターン燃料を噴出するジェットノズル２と、該ジェットノズル２の先端部を内包するチャンバー３と、該チャンバー３の下端部に設けられたスロートパイプ４とを具備する。
【００１７】
上記ジェットノズル２は、図１，２に示されているように、所定径のパイプ状基部２１の先端に口細のノズル部２２が形成されたもので、その基端側にエンジンからのリターン燃料を移送するリターンパイプが連結されるキャップ体２３が取り付けられている。また、上記基部２１の中間部にはオーバーフローバルブ２４が設けられており、リターン燃料が過剰にジェットノズル２内に導入され、ジェットノズル２内の圧力が所定値を超えるとこのバルブ２４からオーバーフローパイプ２４１を通して、過剰分のリターン燃料を外部に排出するようになっている。
【００１８】
また、上記ノズル部２２先端に設けられた先端孔は、図３に示されているように、所定長さの直線孔２２１となっている。この場合、この直線孔２２１の長さＬｊと径Ｄｊは、ジェットノズル２の基部２１の太さや、このジェットノズル２に導入されるリターン燃料の流量、及び後述するスロート部の径Ｄ1，Ｄ2などに応じて適宜設定され、特に制限されるものではないが、通常長さＬｊは１〜８ｍｍ、特に２〜４ｍｍ、径Ｄｊは０．５〜３．５ｍｍ、特に０．８〜１．８ｍｍ程度とされる。
【００１９】
上記チャンバー３は、中空の略長楕円形をしており、その一端側に上記ジェットノズル２の先端部に形成されたノズル部２２が内包されている。このノズル部２２が内包された一端側の下端壁には、ノズル部２２に対応した絞り部３１を介してスロート部４が設けられており、上記ジェットノズル２のノズル部２２の先端部が上記絞り部３１内に挿入された状態となっている。この場合、図４に示されているように、絞り部３１の内径が上記ノズル部２２の先端部の外径よりも大きく形成されている。
【００２０】
また、このチャンバー３の他端側下端壁には、上記サブタンクｓからの移送燃料を移送する移送パイプが連結される移送パイプ連結部３２が設けられている。
【００２１】
上記スロートパイプ４は、上記チャンバー３と別体部品として形成されたもので、図２に示されているように、その内空通路の先端部４２がチャンバー３の絞り部３１と連結された基端側４１から約９０度折り曲げられて形成されていると共に、該先端部４２の内径Ｄ2は基端側４１の内径Ｄ1よりも小さく設定されている。
【００２２】
この場合、上記基端側４１の内径Ｄ1及び先端部４２の内径Ｄ2は、上記ジェットノズル２のノズル径や該ジェットノズル２から噴射されるジェット流の流量などに応じて適宜設定されるが、上記Ｄ1とＤ2との比がＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２を満足するように両内径Ｄ1，Ｄ2を設定する必要があり、これにより良好な液流量を確保した上で、後述するスタート時のリキッドシールを速やか且つ確実に行うことができる。即ち、Ｄ1／Ｄ2が１．０１未満であると、スタート時に作動液を良好かつ速やかに滞留させることができず、本発明の目的を達成し得ない場合があり、一方Ｄ1／Ｄ2が２を超えると、スロートパイプ４内の液流通性が極端に低下して移送液流量が減少する場合がある。なお、Ｄ1／Ｄ2のより好ましい範囲は１．０５〜１．２である。
【００２３】
また、特に制限されるものではないが、このスロートパイプ４基端部４１の径Ｄ1は、この基端部４１が連結される上記チャンバー３の絞り部３１先端部の径Ｄ0よりも若干大径に形成することが好ましく、これにより後述するキャビテーション発生時の流量維持をより確実に行うことができる。この場合、特に制限されるものではないが、スロートパイプ４基端部４１の径Ｄ1は上記チャンバー３の絞り部３１先端部の径Ｄ0よりも０．３〜２ｍｍ程度、特に０．５〜１．５ｍｍ程度大きくすればよい。
【００２４】
なお、図１中の参照符号４３は、フューエルポンプ（供給ポンプ）ＢＲＫＴに挿入され、タンク内液の揺動を移送パイプが受ける際、それがリターンパイプ挿入部のシール性を損なわないようにするための補助部材であり、この補助部材４３はメンテナンス時に取り外すことができるような爪形状に形成されている。
【００２５】
次に、このジェットポンプ１の動作について説明する。
本実施例のジェットポンプ１は、図５に示されているように、自動車の燃料タンクｔに設置され、該燃料タンクｔのサブタンクｓ内の燃料をメインタンクｍへと移送するものである。
【００２６】
まず、エンジンを始動させると、上記メインタンクｍ内に設置された供給ポンプｐが始動してメインタンクｍ内の燃料がエンジンへと送られ、その過剰分がリターン燃料として燃料タンクｔへと搬送され、このリターン燃料が上記ジェッポンプ１のジェットノズル２へと導入される。
【００２７】
このリターン燃料が上記ジェットノズル２のノズル部２２先端から噴射され、スロートパイプ４の先端部からメインタンクｍ内へと吐出される。このときスロートパイプ４の先端側は、上述のように約９０度折り曲げられており、更にその内径が基端側４１よりも上述したＤ1／Ｄ2値で規定された小径に形成されているため、一時的にスロートパイプ４内にリターン燃料が滞留し、この滞留したリターン燃料中にジェットノズル２のノズル部２２先端が液没した状態となって、ノズル部２２先端とチャンバー３の絞り部３１乃至スロートパイプ基端部４１との間がリキッドシールされる。
【００２８】
これにより、上記ジェットノズル２２から噴射されるジェット流によって負圧（巻き込み圧力）が発生し、サブタンクｓ内の燃料が移送パイプを通って移送パイプ連結部３２からチャンバー３内に吸入され、上記リターン燃料と共に、スロートパイプ４からジェットポンプ１外へと吐出され、メインタンクｍへと移送される。
【００２９】
このように、本実施例のジェットポンプ１では、スロートパイプ４の先端側４１が基端側４２よりも小径で、かつこの小径部が基端側４１から約９０度折り曲げて形成されているので、スタート時にリターン燃料が上記ジェットノズル２からスロートパイプ４へと噴射されると、このリターン燃料が一時的にスロートパイプ４内に滞留し、ジェットノズル２のノズル部２２先端が速やかに液没状態となり、チャンバー３の絞り部３１乃至スロートパイプ基端部４１とジェットノズル２２先端との間が確実にリキッドシールされ、良好な負圧の発生により十分な液流をもって移送燃料等を移送することができるものである。
【００３０】
従って、チャンバー３の絞り部３１及びスロートパイプ４の内径をジェットノズル２２先端の径に応じた最適径に設定することができ、良好なリキッドシールを行い得る範囲で最低の圧力損失の設定とすることで、最大の移送量が得られるものである。また、チャンバー３の絞り部３１及びスロートパイプ４の内径を十分にとることができるので、キャビテーションが発生して実流路が若干狭くなっても十分な実流路を確保することができ、良好な移送流量を確実に得ることができるものである。
【００３１】
更に、本実施例のジェットポンプ１では、上述のように、上記ジェットノズル２のノズル部２２先端に設けられた先端孔が、所定長さ及び所定径の直線孔２２１となっているため、キャビテーション発生時でもジェットノズル２から噴射されるジェット液流が極めて良好な状態に維持され、良好な負圧の発生により十分な移送液量を確実に確保することができる。
【００３２】
即ち、図４に示したように、ジェットノズル２のノズル部２２先端に設けられた、所定長さ及び所定径の直線孔２２１から噴射されたリターン燃料は、殆ど広がることなく、直線的なジェット液流として絞り部３１及びスロートパイプ４の中心部を流れ、キャビテーションの発生により絞り部３１及びスロートパイプ４の内周壁近傍部分が液流路として機能しなくなった状態でも、良好なジェット液流を確実に得ることができ、これによりキャビテーション発生時でも十分な負圧を確実に発生させて、十分な移送液量を確実に維持することができるものである。
【００３３】
また、図５では、便宜的に本例ジェットポンプ１を供給ポンプｐと完全に分離した状態に示したが、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに本例ジェットポンプ１を取り付けた状態で、燃料タンクｔに設置することができ、この場合本例ジェットポンプ１では、基端側４１から約９０度折れ曲がったスロートパイプ４の先端部４２から横方向に向けてリターン燃料及び移送燃料を吐出するようになっているので、この吐出燃料を燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけて、ポンプの帯電を防止することもでき、更に燃料ポンプモジュールと一体化することで、省スペース化を図ることもできる。
【００３４】
なお、本発明のジェットポンプは、上記実施例のジェットポンプ１に限定されるものではなく、各部の形状や部材の組み合わせ等は、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更して差し支えない。また、本発明のジェットポンプは、上記実施例のように、自動車等の燃料タンク内でリターン燃料の液流を利用してサブタンク内の燃料をメインタンクへと移送する場合に好適に使用されるものであるが、その用途はこれに限定されるものではなく、ジェットポンプの適用が可能な用途であれば、いずれの用途にも好適に用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のジェットポンプによれば、スタート時にも良好なリキッドシールにより十分な負圧を発生させることができ、しかもチャンバーの絞り部やスロートパイプの径を特に小径とする必要なく最適径に設定することができ、十分な移送流量を確実に得ることができると共に、キャビテーション発生時にも移送流量の低下を可及的に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかるジェットポンプを示す断面図である。
【図２】同ジェットポンプを示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同ジェットポンプのジェットノズル先端部を示す部分拡大断面図である。
【図４】同ジェットポンプ内の液流を示す説明図である。
【図５】同ジェットポンプを自動車の燃料タンクに配設する場合の一例を示す概略回路図である。
【図６】従来のジェットポンプを示す断面図である。
【図７】従来のジェットポンプを自動車の燃料タンクに配設した例を示す概略回路図である。
【符号の説明】
１ ジェットポンプ
２ ジェットノズル
２２１ 直線孔
３ チャンバー
３１ 絞り部
３２ 移送パイプ連結部
４ スロートパイプ
４１ スロートパイプの基端部
４２ スロートパイプの先端部（小径部）
ｔ 燃料タンク
ｍ メインタンク
ｓ サブタンク
ｐ 供給ポンプ
Claims (4)
- 作動液を噴出するジェットノズルと、
該ジェットノズルの先端部を内包すると共に、移送液が流入する内空部を有するチャンバーと、
該チャンバーの上記ジェットノズル先端部付近から絞り部を介して連設され、上記ジェットノズルから噴出する上記作動液とチャンバー内に流入した上記移送液とを吐出するスロートパイプとを具備し、燃料タンク内に設置され、エンジンからのリターン燃料の液流を上記作動液として利用して、燃料タンク内で燃料を上記移送液として所定個所へと移送する燃料移送用のジェットポンプにおいて、
上記スロートパイプの基端側内径Ｄ1と吐出先端側内径Ｄ2との比をＤ1／Ｄ2＝１．０１〜２に設定して、該スロートパイプの吐出先端側を基端側よりも小径に形成すると共に、この小径部を基端側から約９０度折り曲げて形成し、かつ前記ノズル先端部の外径よりも前記チャンバーの絞り部先端部の内径を大きく形成してなり、燃料フィルターと供給ポンプとを備えた燃料ポンプモジュールに固定して、上記スロートパイプ先端から吐出するリターン燃料及び移送燃料を、上記燃料ポンプモジュールの燃料フィルターに吹きかけるように構成したことを特徴とするジェットポンプ。 - 上記スロートパイプの基端部の内径が、上記チャンバーの絞り部の内径よりも大である請求項１記載のジェットポンプ。
- 上記ジェットノズルの先端孔が所定長さ及び所定径の直線孔である請求項１又は２記載のジェットポンプ。
- 供給ポンプの配設されたメインタンクとサブタンクとに区画された燃料タンクに設置され、上記サブタンク内の燃料をメインタンクへと移送するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
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