JP2002089498A - ジェットポンプ - Google Patents
ジェットポンプInfo
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- jet
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
- F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
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制限なく最適径に設定し得、十分
な移送流量を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得る。 【解決手段】 スロートパイプ4の吐出先端側42の内
径D2を基端側41の内径D1よりもD1/D2=1.01
〜2の範囲で小径に形成すると共に、この小径部42を
基端側41から約90度折り曲げ、ジェットノズル2か
ら噴射された作動液がスロートパイプ4内に滞留し、ジ
ェットノズル2の先端部が速やかに液没状態となって、
リキッドシールがなされるように構成した。
Description
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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
イプとを具備してなる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
たことを特徴とするジェットポンプを提供する。
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。
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D
1/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。
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。
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。
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。
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。
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2
4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。
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。
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2
2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。
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。
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。
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D
1,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。
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D
1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。
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。
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。
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。
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2
2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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
す断面図である。
た断面図である。
す部分拡大断面図である。
る。
する場合の一例を示す概略回路図である。
配設した例を示す概略回路図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 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
イプとを具備してなる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
たことを特徴とするジェットポンプ。 - 【請求項2】 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。 - 【請求項3】 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。 - 【請求項4】 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
する燃料移送用ジェットポンプである請求項1〜3のい
ずれか1項記載のジェットポンプ。 - 【請求項5】 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4記載のジェットポンプ。 - 【請求項6】 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され、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
に構成された請求項4又は5記載のジェットポンプ
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