JP2019534970A5

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Publication number: JP2019534970A5
Application number: JP2019515573A
Authority: JP
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2037-09-21

Description

図1および図2は異なる視点から見たベンチュリデバイス100を示す。ベンチュリデバイス100は、エンジン、例えば車両のエンジンにおいて、デバイスに真空を提供するために使用され得る。図1において、ベンチュリデバイス100は、真空を要するデバイス102に接続されるとともに、ベンチュリデバイス100は、ベンチュリ効果を生むように設計された、概してベンチュリデバイスの長さにわたって延在する通路104を通る空気の流れによって、前記デバイス102のために真空を生む。ベンチュリデバイス100は、通路104を画定し、エンジンまたはそこに接続されたコンポーネントに接続可能な3つ以上のポートを有する本体部106を含む。ポートは、(1)例えば図11においてボックス290によって示されるようなスロットルの上流に位置するエンジン吸気クリーナからの、清浄な空気の供給源に接続され得る起動ポート108と、(2)任意選択的なチェックバルブ111を介して真空を要するデバイス102に接続し得る吸引ポート110と、(3)例えば、図11においてボックス292によって示される、エンジンのスロットルの下流のエンジン吸気マニホールドに接続される流出口112と、任意選択的に、(4)バイパスポート114と、を含む。それぞれのポート108、110、112および114の各々は、それらの外側面に、それぞれのポートをホースまたはエンジンにおける他のコンポーネントに接続するためにコネクタ機構117を含み得る。

吸引ポート110は、吸引流入口138および排出流入口135である吸引流出口を含み、第1のテーパーセクション128と同様に、徐々に、連続的に、その長さに沿ったコーンとして、より大きな寸法の吸引流入口138からより小さな寸法の吸引流出口135へとテーパー状になり得、または全体的に筒状のチューブであり得る。バイパスポート114も、存在している場合は、徐々に、連続的に、その長さに沿ったコーンとして、特には、より小さな寸法の端部162からより大きな寸法の端部160へとテーパー状になり得、または全体的に筒状のチューブであり得る。システムへのベンチュリデバイスの取り付けに応じて、バイパスポート114は、より大きな寸法の端部160が流入口として、およびより小さな寸法の端部162が流出口として、またはその逆に動作し得る。

ベンチュリデバイス100において、第1のテーパー部分128を通る起動空気の流れは、その速度を増加させ、空隙150において低静圧を生む。この低静圧は、排出流入口(吸引流出口)135を通じて、吸引ポート110からベンチュリギャップ152および排出セクション146へと空気を引き込む。

次に図5Aおよび図5Bを参照すると、起動流出口端部132および排出流入口端部134の輪郭は、全体的に矩形状であり、それによって、長さおよび幅、従って2つの軸、すなわち長軸Uおよび短軸Vを有する。図示されるように、流出口端部132および流入口端部134に関するベンチュリデバイスの全体的に矩形状の輪郭は、矩形部分の幅に対応する半円状の端部を含む。流出口端部および流入口端部132、134の輪郭の向きはこれらに限定されると見なされるべきではない。この矩形の面積は、2つの端部の半円の面積と半円の間の直線セクションの面積とを足した和に等しい。矩形の周長は、2つの辺の長さと半円端部の長さとを足したものになる。我々は以下のように計算できる。

次に図11〜図13を参照すると、本明細書において説明される真空を生成するためのベンチュリデバイスの様々な実施形態のうちの任意のものは、起動セクション216から排出セクション246への流体の通過を制御するベンチュリギャップ252内のバルブゲート300を含み得る。ベンチュリデバイス200は、収束起動セクション216の流出口端部232と拡張排出セクション246の流入口端部234との間にベンチュリギャップを画定する図11における下側本体部206などの本体部と、ベンチュリギャップ252と流体連通する吸引ポート210と、ベンチュリギャップ252を開閉するために直線的に平行移動可能なゲートバルブ300と、ゲートバルブ300を開位置O(図13)と閉位置C(図12)との間で動作可能に移動させるようにゲートバルブ300に接続されたアクチュエータ310と、を有する。収束起動セクション216は、円状の起動流入口208と楕円状または多角形状の起動流出口233とを画定し、拡張排出セクション246は、楕円状または多角形状の排出流入口235を画定する。

Claims

真空を生成するためのベンチュリデバイスであって、
起動流出口を画定する収束起動セクションの流出口端部と排出流入口を画定する拡張排出セクションの流入口端部との間にベンチュリギャップを画定する本体部と、
前記ベンチュリギャップと流体連通する吸引ポートと、
前記ベンチュリギャップを開閉するために直線的に平行移動可能なゲートバルブであって、前記ゲートバルブは、長手方向断面においてＵ字状であり、それによって、前記ゲートバルブが閉位置にあるときにそれらの間に流れが存在しないように起動流出口および排出流入口の一方を各々が閉鎖する連続的な対向する側部を有し、前記ゲートバルブは前記対向する側部の間に前記吸引ポートと流体連通する前記ゲートバルブの空隙を画定する、ゲートバルブと、
前記ゲートバルブを開位置と前記閉位置との間で動作可能に移動させるように前記ゲートバルブに接続されたアクチュエータと、
を備える、ベンチュリデバイス。
前記ゲートバルブの前記対向する側部は、それぞれ板バネとして働き、概して互いから離れる方向に付勢されている、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記収束起動セクションの中央長手軸を横断するゲートポケットを有し、前記ゲートバルブは、前記ゲートポケット内に滑動可能に設置される、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記ゲートバルブは、前記吸引ポートにより近い端部においてより広くなっている台形状の背面を有し、または、中央領域においてよりも対向する端部においてより広くなっている全体的に砂時計状の背面を有する、請求項３に記載のベンチュリデバイス。
前記起動流出口は楕円状または多角形状であり、前記排出流入口は楕円状または多角形状であり、前記楕円状は０よりも大きい偏心率を有する、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記ゲートバルブは、前記楕円状または多角形状の起動流出口に対して、前記起動流出口の短軸に平行な平面における最短のストローク距離での直線的な平行移動のために位置決めされる、請求項５に記載のベンチュリデバイス。
前記収束起動セクションは、円状の起動流入口から前記楕円状または多角形状の起動流出口へと双曲線関数として遷移する内側通路を画定し、前記楕円状または多角形状の起動流出口は、前記円状の起動流入口の面積よりも小さな面積を有する、請求項５に記載のベンチュリデバイス。
前記ベンチュリギャップは（起動質量流量）^ｎに比例し、ここで、ｎは０．２５から０．８の範囲内である、請求項５に記載のベンチュリデバイス。
前記アクチュエータは、前記ゲートバルブを開位置と閉位置との間で動作可能に移動させるように前記ゲートバルブに接続された空気圧式アクチュエータまたはソレノイド式アクチュエータである、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記吸引ポートは、前記収束起動セクションの前記流出口端部の側部および前記拡張排出セクションの前記流入口端部の側部の周りにおいて下向きに延在し、前記収束起動セクションの前記流出口端部および前記拡張排出セクションの前記流入口端部の外部輪郭は、概してそれぞれの内部形状と一致する、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
真空を要するデバイスと流体連通する前記吸引ポートと、流体源と流体連通する前記収束起動セクションとを有する、請求項１に記載のベンチュリデバイスを備える、システム。
前記流体源は、内燃機関におけるスーパーチャージャまたはターボチャージャのコンプレッサである、請求項１１に記載のシステム。
前記拡張排出セクションは前記流入口端部の反対側に排出出口を規定し、前記排出出口は前記内燃機関の吸気マニホールドと流体連通する、請求項１２に記載のシステム。
前記流体源は、内燃機関における吸気フィルタからの大気である、請求項１１に記載のシステム。
排出出口は、前記内燃機関の吸気マニホールドと流体連通する、請求項１４に記載のシステム。
前記ゲートバルブの前記対向する側部は、それぞれ板バネとして働き、概して互いから離れる方向に付勢され、一方は前記収束起動セクションの前記流出口端部と係合し、他方は前記拡張排出セクションの前記流入口端部と係合する、請求項１１に記載のシステム。
前記収束起動セクションの中央長手軸を横断するゲートポケットを画定し、前記起動流出口は、楕円状または多角形状であり、かつ前記ゲートバルブは、前記ゲートポケット内において、楕円状または多角形状の起動流出口に対して、前記起動流出口の短軸に平行な平面における最短のストローク距離での直線的な平行移動のための位置に滑動可能に設置されており、前記楕円状は０よりも大きい偏心率を有する、請求項１１に記載のシステム。
前記ゲートバルブは、前記吸引ポートにより近い端部においてより広くなっている台形状の背面を有する、請求項１１に記載のシステム。
前記収束起動セクションは、円状の起動流入口から前記起動流出口へと双曲線関数として遷移する内側通路を画定し、前記起動流出口は楕円状または多角形状あるとともに、前記円状の起動流入口の面積よりも小さな面積を有しており、前記楕円状は０よりも大きい偏心率を有する、請求項１１に記載のシステム。