CN100373057C - 圆周流动式液体泵 - Google Patents

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Abstract

一种圆周流动式液体泵，在泵流路(7)的内周部的叶轮(4)附近形成放气通道(31)，该放气通道(31)在高度高于泵流路(7)的底面部的位置上开口且向径向内侧延伸。且设有使该放气通道与泵壳装配件(1)的外部连通的贯通孔(32)，该贯通孔(32)具有比放气通道大许多的截面积，具有沿泵流路(7)延伸的圆弧状截面。贯通孔也可作成配置在圆弧状范围内的多个贯通孔(33)，或者也可作成不通过放气通道而直接与泵流路(7)连通的贯通孔(34)。

Description

圆周流动式液体泵
技术领域
本发明涉及圆周流动式液体泵，尤其涉及在车辆内燃机中从燃料箱吸取汽油那样的液体燃料、作为燃料泵的圆周流动式液体泵。
背景技术
图7是表示例如日本发明专利公告1995年第3239号公报所揭示的现有圆周流动式液体泵的纵剖视图，图8是沿图7中Ⅷ-Ⅷ线的放大剖视图，图9是沿图8中Ⅸ-Ⅸ线的放大剖视图。
在图中，1表示泵壳的装配件，该装配件由泵壳本体2与罩子3构成。在泵壳装配件1内设有在外周缘部上具有叶片部5的叶轮4，该叶轮4由中心轴6支承，可相对泵壳装配件1而绕自身中心轴线旋转。
泵壳装配件1如图8所示，其上划分出沿叶轮4的外周缘部延伸的圆弧带状泵流路7以及在该泵流路7的两端部开口的吸入口8与排出口9，在泵流路7中容纳叶轮4的叶片部5。更详细地说，泵壳装配件1如图9所示，在罩子3的泵流路7内周部的叶轮4的附近设有放气通道11，该放气通道11在高度位置高于泵流路7的底面部10的位置上开口并沿径向延伸，还设有使放气通道11与泵壳装配件的外部连通的贯通孔12，该贯通孔12具有比该放气通道11大许多的截面积。
叶轮4的中心轴6构成与圆周流动式液体泵连接的电动机15的转子16的中心轴，其两端部由轴承17与轴承18支承而可旋转。19是端盖，具有单向阀22、液体出口23，并对托架24进行保持。泵壳装配件1与端盖19通过电动机15的轭铁20而相互连接。轭铁20的内部容纳转子16，且在泵壳装配件1与端盖19之间形成液体室，用于储存从排出口9排出的液体燃料一类的液体，在内周部组装有作为定子发挥作用的永久磁铁25。液体室21与具有单向阀22的液体出口23连通，单向阀22设在端盖19上，在托架24上插装有与转子16的整流子26滑动接触的供电用电刷27。
下面，就现有圆周流动式液体泵的工作原理进行说明。
在如上述构成的圆周流动式液体泵中，由于电动机15的作用，叶轮4沿图8中的顺时针方向作旋转驱动，从而将液体燃料一类的液体从吸入口8吸入到泵流路7的一端部，该液体在泵流路7中沿图8中的顺时针方向流动，并从其另一端部的排出口9向液体室21流出。
另外，在泵流路7内，在叶轮4的叶片部5与液体之间的接触面上发生的燃料蒸气导致气泡一类的气体产生，该气体欲向液体室21流出。当气泡一类的气体流向液体室21并被送到内燃机时，会产生各种不良情况。因此，利用在泵流路7的内周部的叶轮4附近开口的放气通道11与贯通孔12，尽可能地将气泡一类的气体排向泵壳装配件1的外部。
下面详细说明其工作原理。在泵工作时，由于在泵流路7内的叶轮4的叶片部5与燃料一类液体之间的接触面上发生燃料蒸气而导致气泡一类气体产生，这类气体因离心力与液体的比重差而集聚在泵流路7的内周部的叶轮4附近，并与液体一起在泵流路7内向图8中的顺时针方向流动，即朝着与叶轮4的旋转方向相同的方向流动。
并且，在泵流路7的内周部的叶轮4附近设有放气通道11，该放气通道11在高度位置高于泵流路7的底面部10的位置上开口，且朝着与叶轮4所引起的泵流路7内的涡流13的方向相一致的方向延伸，一旦上述气体到达该放气通道11，因泵作用而在泵流路7内产生的静压力和因叶轮4引起的泵流路7内的涡流13而产生的动压力就使集聚在叶轮4附近的气体几乎不包含泵流路7的底面部10附近的液体而强制地流入放气通道11内。流入的气体从与放气通道11连通、截面积比放气通道11大许多的贯通孔12而排向泵壳装配件1外面。
在上述那种现有的圆周流动式液体泵中，一旦由燃料蒸气导致的气泡在泵流路内发生并集聚在泵流路7中，就会产生所谓的气塞，会妨碍液体燃料的流动，可能使泵的排出量明显下降。鉴于这种问题，现有的圆周流动式液体泵是利用在泵流路7的内周部的叶轮4附近开口的放气通道11与贯通孔12，而使气泡排向泵壳装配件的外部。
在上述结构中，为了仅将集聚在叶轮4附近的气体排向泵壳装配件的外部，需将放气通道11的深度(图9中H所示)控制得较小，而且为了不增加气体通过放气通道11时的流路阻力，最好将放气通道11的长度尽量做短。但是，由于贯通孔12的截面是圆形，放气通道11的截面是扁平的，故存在着使泵流路7与贯通孔12互相连通的放气通道11的侧壁变长的问题。从而，在燃料蒸气较多的恶劣条件下，因燃料蒸气产生的气泡一类气体有时不能充分排向泵壳装配件1的外部，故不能可靠地避免气塞发生。
发明内容
本发明的目的是，解决上述问题，提供一种能可靠地将泵流路内发生的燃料蒸气导致的气泡一类气体从泵流路排向泵壳装配件外部、而不会发生气塞现象的改进型圆周流动式液体泵。
本发明的圆周流动式液体泵具有：叶轮、泵壳装配件、及放气孔，叶轮在外周缘部具有叶片部的叶轮；泵壳装配件支承该叶轮而使之可旋转，在泵壳装配件上划分出沿叶轮的外周缘部延伸的圆弧带状的泵流路、及在该泵流路的两端部开口的吸入口与排出口；放气孔形成于该泵壳装配件上，所述放气孔在一端开口，该开口位于泵流路的内周部的叶轮附近，且离开泵流路的底面部而处于所述底面部的径向内侧，放气孔在另一端向泵壳装配件外部开口，该另一端的开口位于所述一端的开口的径向内侧，放气孔具有一如下的截面形状：沿泵流路延伸，沿着截面形状的全长具有与泵流路的长轴平行的长轴，离开吸入口和排出口。
另外，放气孔还可具有径向放气通道和轴向贯通孔，所述径向放气通道从所述放气孔的一端起沿着所述液体泵的径向向内侧延伸，所述轴向贯通孔的一端与所述放气通道的另一端连接，所述轴向贯通孔的另一端在泵壳装配件外部开口。另外，放气孔还可具有径向放气通道和多个轴向贯通孔，所述径向放气通道从所述放气孔一端起沿着所述液体泵的径向向内侧延伸，所述多个轴向贯通孔各自的一端分别与所述放气通道的另一端连接，所述多个轴向贯通孔各自的另一端分别在泵壳装配件外部开口。
此外，放气孔也可设成具有从所述一端起直接沿轴向延伸并在另一端向泵壳装配件外部开口的轴向贯通孔。
附图说明
图1是表示本发明实施形态1的圆周流动式液体泵的纵剖视图。
图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的放大剖视图。
图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的放大剖视图。
图4是表示本发明实施形态2的圆周流动式液体泵的泵壳装配件的剖视图。
图5是表示本发明实施形态3的圆周流动式液体泵的泵壳装配件的剖视图。
图6是沿图5中Ⅵ-Ⅵ线的放大剖视图。
图7是表示现有圆周流动式液体泵的纵剖视图。
图8是沿图7中Ⅷ-Ⅷ线的放大剖视图。
图9是沿图8中Ⅸ-Ⅸ线的放大剖视图。
具体实施方式
图1是本发明实施形态的圆周流动式液体泵的纵剖视图，图2是沿图1中II-II线的放大剖视图，图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的放大剖视图。在图中，1～10、13、15～27是与上述现有装置相同的结构，其说明省略。
在图中，在泵壳装配件1的罩子3上，如图3所示，在泵流路7的内周部的叶轮4附近设有放气通道31，该放气通道31在高度位置不同于泵流路7的底面部10的位置(离开底面部10而位于底面部10的周向内侧且靠近叶轮4的位置)上开口并沿径向延伸(图2所示)，还设有贯通孔32，该贯通孔32具有比该放气通道31大许多的截面积，并使放气通道31与泵壳装配件1的外部连通。该贯通孔32是沿泵流路7延伸的长圆形。由这些放气通道31与贯通孔 32构成放气孔30，该放气孔30的一端在泵流路7的内周部的叶轮4附近、且在离开泵流路7的底面部10而位于该底面部10的径向内侧的位置上开口，另一端在上述一端的开口的径向内侧的位置上向泵壳装配件1的外部开口。另外，该放气孔30在泵流路7中的截面形状中还包含了向泵流路7开口的上述一端的开口在内，并且如图2所示，其截面形状处于沿泵流路7而在周向延伸的圆弧形状的范围内。
放气通道31与贯通孔32的截面积大小随泵的大小而不同。在用于一般轿车时，放气通道31设计成例如宽度W(图2所示)为4mm，深度H(图3所示)为0.2mm的扁平状截面的通道，贯通孔32则形成例如长径为4mm、短径为1mm的长圆形截面的通道。
在如此构成的圆周流动式液体泵中，由电动机15驱动叶轮4，通过向图2中顺时针方向旋转，使液体燃料一类液体从吸入口8吸入到泵流路7的一端部。吸入的液体在泵流路7内向图2中顺时针方向流动，并从其另一端部的排出口9流向液体室21。
在该泵工作时，在泵流路7内的叶轮4的叶片部5与燃料一类液体之间的接触面上发生的燃料蒸气导致气泡一类气体产生，该气体因离心力与液体的比重差而集聚在泵流路7的内周部的叶轮附近，并与液体一起在泵流路7内向图2中顺时针方向流动、即朝着与叶轮4的旋转方向相同的方向流动。
并且，在泵流路7的内周部的叶轮4附近设有放气通道31，该放气通道31在高度位置不同于泵流路7的底面部10的位置上开口，且朝着与叶轮4引起的泵流路7内的涡流13的方向相一致的方向延伸，一旦上述气体到达该放气通道31，因泵作用而在泵流路7内产生的静压力和因叶轮4引起的泵流路7内的涡流13而产生的动压力就使故集聚在叶轮4附近的气体几乎不包含泵流路7的底面部10附近的液体而强制性地流入放气通道31内。流入的气体从与放气通道31连通、截面积比放气通道31大许多的贯通孔32而排向泵壳装配件1外面。此时，由于将贯通孔32设计成沿上述泵流路7延伸的长圆形，使贯通孔32可接近泵流路7配置，并缩短了放气通道31的长度，故可大幅度地降低气体通过放气通道时所发生的流路阻力。
图4是表示本发明另外实施形态的圆周流动式液体泵的泵壳装配件的剖视图。在图中，2、4～9是与上述现有装置中的说明相同的结构，其说明省略。
在上述第1实施形态中，贯通孔32是长圆形，该长圆形在沿着泵流路7而向周向延伸的圆弧状范围内延伸，而在本实施形态2中，是在沿着泵流路7而向周向延伸的圆弧状范围内配置多个贯通孔33。即使采用这种结构，也可进行与第1实施形态相同的动作。
图5是表示本发明的又一实施形态的圆周流动式液体泵的泵壳装配件的剖视图，图6是沿图5中Ⅵ-Ⅵ线的放大剖视图。在图中，1～10、13、20是与上述现有装置相同的结构，其说明省略。
本实施形态的放气孔是贯通孔34，如图6所示，在罩子3的泵流路7的内周部的叶轮4附近，在高度位置不同于泵流路7的底而部10的位置上开口，并从此处起直接沿轴向延伸，使泵流路7与泵壳装配件1的外部连通。另外，如图5所示，该贯通孔34的截面形状是沿泵流路7而延伸的圆弧状或长圆形，且具有足够大的截面积。
在该实施形态中，贯通孔34的截面积的大小也随泵的大小而不同。在用于一般轿车时，贯通孔34形成例如长径为4mm、短径为1mm的长圆形截面的通道。
采用如此结构，也可进行与第1实施形态相同的动作。
工业上利用的可能性
由于本发明的圆周流动式液体泵采用上述结构，故在泵流路内发生的气体基本不受到流路阻力而可向泵壳装配件外部排出。因此，可高效率而可靠地使在泵流路中发生的气体向泵壳装配件的外部排出，从而使气体难以集聚在泵流路中，难以发生气塞，同时可减少泵的排出量下降。

Claims (4)

1.一种圆周流动式液体泵，其特征在于，具有：叶轮、泵壳装配件(1)、及放气孔(30)，
所述叶轮在外周缘部具有叶片部；
所述泵壳装配件支承该叶轮而使之可旋转，在所述泵壳装配件上划分出沿所述叶轮的外周缘部延伸的圆弧带状泵流路、及在该泵流路的两端部开口的吸入口与排出口；
所述放气孔(30)形成于所述泵壳装配件(1)上，所述放气孔(30)在一端开口，该开口位于所述泵流路(7)的内周部的所述叶轮附近，且离开所述泵流路的底面部(10)而处于所述底面部(10)的径向内侧，所述放气孔(30)在另一端向所述泵壳装配件外部开口，该另一端的开口位于所述一端的开口的径向内侧，
所述放气孔具有一如下的截面形状：沿着所述泵流路延伸，沿着截面形状的全长具有与所述泵流路的长轴平行的长轴，离开所述吸入口和排出口。
2.如权利要求1所述的圆周流动式液体泵，其特征在于，所述放气孔(30)具有径向放气通道(31)和轴向贯通孔(32)，所述径向放气通道(31)从所述放气孔(30)的所述一端起沿着所述液体泵的径向向内侧延伸，所述轴向贯通孔(32)的一端与所述放气通道(31)的另一端连接，所述轴向贯通孔(32)的另一端在所述泵壳装配件(1)外部开口。
3.如权利要求1所述的圆周流动式液体泵，其特征在于，所述放气孔(30)具有径向放气通道(31)和多个轴向贯通孔(33)，所述径向放气通道(31)从所述放气孔(30)的所述一端起沿着所述液体泵的径向向内侧延伸，所述多个轴向贯通孔(33)各自的一端分别与所述放气通道(31)的另一端连接，所述多个轴向贯通孔(33)各自的另一端分别在所述泵壳装配件(1)外部开口。
4.如权利要求1所述的圆周流动式液体泵，其特征在于，所述放气孔(30)具有从所述一端起直接沿轴向延伸且在另一端向所述泵壳装配件外部开口的轴向贯通孔(34)。
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