JP2915371B2 - Vapor lock prevention mechanism for electric fuel pump - Google Patents
Vapor lock prevention mechanism for electric fuel pumpInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は電動燃料ポンプに
おけるベ―パ―ロック防止機構に関する。The present invention relates to a vapor lock prevention mechanism in an electric fuel pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電動燃料ポンプにおいては高温時
にポンプ室内で発生しあるいは吸込み時に巻込んだ燃料
ベ―パを排出してベ―パ―ロックを防止するため例えば
特開昭第６２−２１４２９４号公報に示されるように、
ポンプ室の一部にポンプ外に通ずるベ―パ―ジェットを
設ける構成が採用されている。このようなベ―パ―ジェ
ットは通常ポンプ室（多段式のポンプにおいては吸込み
側のポンプ室）の高圧側に１ヶ所設けられているが、ベ
―パが多量に発生した場合、例えば特に燃料として将来
よ多量の需要が予想される軽質ガソリンを利用したよう
な場合には、ベ―パ―はポンプの通路内に幅広く存在す
ることとなってベ―パジェットを通過し、その後流まで
も拡がり、最悪時にはベ―パ―ロックしてしまうことと
なっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric fuel pump, a fuel vapor generated in a pump chamber at a high temperature or entrapped during suction is discharged to prevent a vapor lock. As shown in the official gazette,
A configuration is adopted in which a vapor jet communicating with the outside of the pump is provided in a part of the pump chamber. Such a vapor jet is usually provided at one location on the high pressure side of the pump chamber (in the case of a multistage pump, the suction chamber on the suction side). In the case where light gasoline, which is expected to have a large demand in the future, is used, the vapor exists widely in the passage of the pump, passes through the vapor jet, and spreads to the subsequent flow. In the worst case, vapor lock would occur.
【０００３】このような多量のベ―パを逃がすにはベ―
パジェットの径を大きくし又はより高圧側位置に設ける
ことによりベ―パの排出能力を向上させることが考えら
れるが、この場合にはベ―パ―ジェットを介する燃料の
漏れ量が大きくなるためポンプの吐出流量低下が大きく
なり、常温性能が低下する。To release such a large amount of vapor, a vapor
It is conceivable to improve the discharge capacity of the vapor by increasing the diameter of the paget or providing it at a higher pressure side.In this case, however, the amount of fuel leakage through the vapor jet increases, so the pump , The drop in the discharge flow rate becomes large, and the room temperature performance drops.
【０００４】このため本出願人による実開昭第６３−１
００６８６号公報の電動燃料ポンプでは、２段式の電動
燃料ポンプにおいて第１段のポンプ室のインペラの厚さ
及び羽溝深さを第２段のポンプ室のものよりも大きく設
定してポンプ能力を上げ、第１段のポンプ室内の燃料圧
力の上昇勾配を高めることにより発生ベ―パを早期に消
滅させあるいはベ―パ―ジェットからのベ―パ―排出を
効率的に行う構成を提案している。また、ベーパー自体
の発生を抑制する手段として、特開昭第６３−３１４３
９２号公報では単段のポンプ室を備えた電動燃料ポンプ
において、燃料の吸込穴から流路の所定の位置までの第
１の流路領域では、ポンプケーシングの内下面と羽根車
下面との間の隙間を吸込穴に向かうにつれ拡大（ポンプ
ケーシングの内下面を上向きに傾斜）、また吐出穴から
流路の所定の位置までの第２の流路領域では、ポンプケ
ーシングの内上面と羽根車上面との間の隙間を吐出穴に
向かうにつれ拡大（ポンプケーシングの内上面を上向き
に傾斜）させ、また第１の流路領域においてポンプケー
シングの内下面に段差状で溝を設け、ここにベーパ抜き
穴を形成する構成を提案しており、この構成により吸込
穴の断面積とこれに近接する流路の断面積との差（ここ
で言う断面積とは吸込穴の軸方向に対する直角方向の断
面積の差である）を小さくして吸込穴から流路への流れ
を円滑とし、キャビテーションの発生ひいてはベーパの
発生を抑制するようになっている。 [0004] For this reason, Japanese Utility Model Application No. 63-1 by the present applicant.
In the electric fuel pump disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 00686, in the two-stage electric fuel pump, the thickness of the impeller and the depth of the impeller of the first-stage pump chamber are set to be larger than those of the second-stage pump chamber. By increasing the fuel pressure gradient in the first stage pump chamber to eliminate the generated vapor early or to efficiently discharge the vapor from the vapor jet. ing. Also, the vapor itself
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-3143 discloses means for suppressing the generation of
No. 92 discloses an electric fuel pump having a single-stage pump chamber.
In the above, the first from the fuel suction hole to the predetermined position of the flow path
In the flow path region 1, the inner and lower surfaces of the pump casing and the impeller
The gap between the lower surface and the suction hole expands toward the suction hole (pump
The inner and lower surfaces of the casing are inclined upward) and from the discharge hole
In the second flow path region up to a predetermined position of the flow path, the pump case
The gap between the inner surface of
Enlarges as it goes (upward inside surface of pump casing)
And a pump case in the first flow path region.
A stepped groove is provided on the inner and lower surfaces of the shing, and vapor is removed here.
We propose a configuration to form a hole, and this configuration
The difference between the cross-sectional area of the hole and the cross-sectional area of
The cross-sectional area referred to above is the cross-section perpendicular to the axial direction of the suction hole.
Area difference) to reduce the flow from the suction hole to the flow path.
Cavitation and thus vapor
The generation is suppressed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
第６３−１００６８６号の電動燃料ポンプは第１段のポ
ンプ室のインペラの厚さ及び羽溝深さを第２段のポンプ
室のものよりも大きく設定するものであるから、各段に
ついて共通の部材を利用できず、特別な加工を要するが
上にポンプ全体の寸法が大きくなってしまうため、より
改良が望まれていた。また、特開昭第６３−３１４３９
２号公報の電動燃料ポンプでは流路の形状を特殊に設定
することで燃料の吸込穴から流路への流れを円滑化し、
それによってベーパの発生を抑制するものであり、同ポ
ンプにおいてもポンプケーシングの特別な加工が必要と
なり、製造コストが増大する問題点を有していた。 However, the electric fuel pump disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-100686 has a structure in which the impeller thickness and the depth of the impeller of the first stage pump chamber are larger than those of the second stage pump chamber. Therefore, a common member cannot be used for each stage, and special processing is required. In addition, the overall size of the pump is increased, so that further improvement has been desired. Also, JP-A-63-31439
In the electric fuel pump of No. 2 publication, the shape of the flow path is specially set.
By smoothing the flow of fuel from the suction hole to the flow path,
This suppresses the generation of vapor.
Pump requires special processing of pump casing
Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のベーパーロック
防止機構は燃料吸込側の第１ポンプ室と吐出側の第２ポ
ンプ室とを備えたポンプ部を有する二段式の電動燃料ポ
ンプにおいて、前記第１ポンプ室の出口穴の断面積と前
記第１ポンプ室の流路の断面積との比を０．５以上１．
４以下でかつ前記第２ポンプ室の出口穴の断面積と前記
第２ポンプ室の流路の断面積との比よりも小さな値に設
定し、前記第１ポンプ室の前記流路をベーパ抜き穴を介
して外部に連通させたことを特徴とする。 また、ポンプ
部はウエスコ型式のものであり、前記第１ポンプ室及び
前記第２ポンプ室のインペラは同一径でしかも２５mm以
上５０mm以下の範囲であることが好ましい。 SUMMARY OF THE INVENTION A vapor lock prevention mechanism according to the present invention comprises a first pump chamber on a fuel suction side and a second pump chamber on a discharge side.
Two-stage electric fuel pump having a pump section having a pump chamber
In the pump, the sectional area of the outlet hole of the first pump chamber is
The ratio with respect to the cross-sectional area of the flow path of the first pump chamber is 0.5 or more.
4 or less and the cross-sectional area of the outlet hole of the second pump chamber
Set to a value smaller than the ratio to the cross-sectional area of the flow path of the second pump chamber.
And the flow path of the first pump chamber is inserted through a vapor removal hole.
And communicated to the outside. Also pump
The part is of the Wesco type, the first pump chamber and
The impeller of the second pump chamber has the same diameter and 25 mm or less.
It is preferably within a range of 50 mm or less.
【０００７】[0007]
【作用】本発明のベ―パ―ロック防止機構では第１ポン
プ室の出口穴の断面積と第１ポンプ室の流路の断面積と
の比が０．５以上１．４以下となっており、この比は第
２ポンプ室の出口穴の断面積と前記第２ポンプ室の流路
の断面積との比よりも小さいので、燃料の圧力上昇勾配
が第１ポンプ室では大きく、第２ポンプ室では小さくな
って、最終的に所定の圧力に達する。第１ポンプ室には
ベーパ抜き穴が設けられており、燃料の圧力上昇勾配が
第１ポンプ室では大きくなっているのでベーパはベーパ
抜き穴から効率的に外部に排出され、しかも燃料ベーパ
が早期に消滅するのでベーパの発生が抑制される。 また
第１ポンプ室の出口穴の断面積と第１ポンプ室の流路の
断面積との比が０．５以上１．４以下としたことによ
り、特に燃料として一般的なガソリンを利用した場合
に、燃料流の剥離による渦の発生、あるいはキャテ―シ
ョン等を生ずることなく、上記ベ―パ―ロック防止効果
が得られ、またエンジンへの燃料供給用の電動燃料ポン
プとして必要な燃料流量及び圧力を維持することができ
る。 さらに、ポンプ部はウエスコ型式のものであり、第
１ポンプ室及び第２ポンプ室のインペラは同一径でしか
も２５mm以上５０mm以下の範囲とすることで、上記作用
に加えて、ポンプ部のサイズを自動車の燃料タンク内へ
の装着に適したサイズに設定できる。In the vapor lock prevention mechanism of the present invention, the first pump
The cross-sectional area of the outlet hole of the pump chamber and the cross-sectional area of the flow path of the first pump chamber
Is 0.5 or more and 1.4 or less.
2 Cross sectional area of outlet hole of pump chamber and flow path of second pump chamber
The fuel pressure rise gradient
Is large in the first pump chamber and small in the second pump chamber.
Finally, the pressure reaches a predetermined pressure. In the first pump room
Vapor holes are provided to reduce the fuel pressure rise gradient.
Vapor is vapor because it is large in the first pump room.
Efficiently discharged to the outside through the hole and the fuel vapor
Disappears early so that generation of vapor is suppressed. Also
The cross-sectional area of the outlet hole of the first pump chamber and the flow path of the first pump chamber
The ratio to the cross-sectional area is set to 0.5 or more and 1.4 or less.
Especially when general gasoline is used as fuel
In addition, the generation of eddies due to the separation of the fuel flow, or the
The above vapor lock prevention effect without any
And an electric fuel pump for supplying fuel to the engine.
Can maintain the required fuel flow rate and pressure
You. Furthermore, the pump section is of the Wesco type,
The impellers of the first pump chamber and the second pump chamber must have the same diameter.
Is within the range of 25 mm or more and 50 mm or less.
In addition, the size of the pump section can be set to a size suitable for installation in a fuel tank of an automobile.
【０００８】[0008]
【発明の効果】本発明の請求項１に記載のベ―パ―ロッ
ク防止機構では第１ポンプ室の出口穴の面積の設定によ
り、それ以外の他部分の構造、形状に影響を及ぼすこと
なく、ベ―パ―ロック防止機能を果たすことができる。
このため、従来の各段共通のポンプ室を備えた２段式燃
料ポンプに本発明を適用する場合には、第１ポンプ室の
出口穴の寸法設定だけで済み、流路溝の形状を変更する
等特別な加工を要しないので製造コストが安価で済み、
さらにはポンプ全体の寸法に影響しないため、コンパク
トなポンプ構造としうる利点を有する。また特に燃料と
して一般的なガソリンを利用した場合のベ―パ―ロック
効果を有効に得ることができる利点を有する。また、本
発明の請求項２に記載のベ―パ―ロック防止機構では上
記効果を備えかつ自動車の燃料タンクへの装着に適した
実用的な自動車用の燃料ポンプを提供できる利点を有す
る。 According to claim 1 of the present invention, according to the present invention base - Pa - by the lock prevention mechanism setting area of the outlet holes of the first pump chamber, the structure of the other portions other than it, without affecting the shape , And can perform a vapor lock prevention function.
For this reason, a conventional two-stage fuel cell having a pump chamber common to each stage is used.
When the present invention is applied to a charge pump,
Only the size of the exit hole needs to be set, and the shape of the flow channel is changed
Production cost does not require an equal special processing is finished at a low cost,
Furthermore, since it does not affect the dimensions of the whole pump, there is an advantage that a compact pump structure can be obtained. In addition, there is an advantage that a vapor lock effect can be effectively obtained particularly when general gasoline is used as fuel. Also book
In the vapor lock prevention mechanism according to the second aspect of the invention,
It has the above-mentioned effect and is suitable for mounting on the fuel tank of a car.
Has the advantage of providing a practical fuel pump for vehicles
You.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添附の
図面を参照して説明する。まず第１実施形態を図１〜図
７を参照して説明する。図１に示した電動燃料ポンプは
図示しない燃料タンク内に浸漬状態で取付けられるいわ
ゆるインタンク型式のものである。図示した電動燃料ポ
ンプの筒状のケ―シング１の内部中央には電動モ―タ２
からなるモ―タ部が配置されており、ケ―シング１の下
部には電動モ―タ２の軸３により駆動されるウエスコ型
式のポンプ部４が配置されている。５はポンプ部４の燃
料入口６に取付けられたフィルタ―で、燃料はフィルタ
―５を介してポンプ部４によりケ―シング１内に汲上げ
られ、ポンプ部４を出た後電動モ―タ２の周囲を通り、
図示しないチェックバルブを経て、ケ―シング１の上部
に設けられた燃料出口７より吐出される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. The electric fuel pump shown in FIG. 1 is a so-called in-tank type which is mounted in a fuel tank (not shown) in a immersed state. An electric motor 2 is provided at the center of the cylindrical casing 1 of the electric fuel pump shown in the figure.
And a Wesco-type pump unit 4 driven by the shaft 3 of the electric motor 2 is provided below the casing 1. Reference numeral 5 denotes a filter attached to a fuel inlet 6 of the pump section 4. Fuel is pumped into the casing 1 by the pump section 4 through the filter 5, and after exiting the pump section 4, the electric motor is provided. Passing around 2,
The fuel is discharged from a fuel outlet 7 provided above the casing 1 through a check valve (not shown).
【００１０】次にポンプ部４の構成をさらに詳しく説明
すると、ポンプ部４は上記電動モ―タ２の軸３に固定さ
れた同一形状、寸法の第１インペラ８及び第２インペラ
９とを有しており、これらのインペラ８，９を取囲むポ
ンプ壁を構成する部材としてケ―シング１の下端にかし
めつけられたアウトレットボディ１０と、このアウトレ
ットボディ１０に対し図示しないネジにより固定された
インレットボディ１１，環状の第１スペ―サ１２，環状
のプレ―ト１３及び環状の第２スペ―サ１４を備えてい
る。ポンプ部４はこれらにより第１ポンプ室１５と第２
ポンプ室１６とを備えた２段式のポンプとして構成され
ており、第１ポンプ室１５は図示した組付け状態でイン
レットボディ１１と第１スペーサ１２とプレート１３と
により形成されて第１インペラ８の外周の羽根８ａを取
囲む流路溝１７により、また第２ポンプ室１６は同様に
図示した組付け状態でプレ―ト１３と第２スペ―サ１４
とアウトレットボディ１０とにより形成されて第２イン
ペラ９の外周の羽根９ａを取囲む、上記流路溝１７と同
一寸法形状の流路溝１８により、それぞれ形成されてい
る。Next, the construction of the pump section 4 will be described in more detail. The pump section 4 has a first impeller 8 and a second impeller 9 of the same shape and dimensions fixed to the shaft 3 of the electric motor 2. An outlet body 10 caulked to a lower end of the casing 1 as a member constituting a pump wall surrounding the impellers 8 and 9, and an inlet fixed to the outlet body 10 by screws (not shown). A body 11, an annular first spacer 12, an annular plate 13 and an annular second spacer 14 are provided. The pump section 4 is connected to the first pump chamber 15 and the second
The first pump chamber 15 is formed by the inlet body 11, the first spacer 12, and the plate 13 in an assembled state as shown in the drawing, and the first impeller 8 is configured as a two-stage pump having a pump chamber 16. The flow path groove 17 surrounding the outer periphery of the blade 8a, and the second pump chamber 16 is also in the assembled state shown in FIG.
And the outlet body 10 are formed by a flow channel groove 18 having the same size and shape as the flow channel groove 17 and surrounding the blade 9 a on the outer periphery of the second impeller 9.
【００１１】また、インレットボディ１１には上記燃料
入口６が、プレ―ト１３には第１ポンプ室１５から第２
ポンプ室１６に至る円形の第１出口穴１９（図２及び図
３参照）が、またアウトレットボディ１０には第２ポン
プ室１６から電動モ―タ２側に出る円形の第２出口穴２
０がそれぞれ設けられており、吸入燃料は燃料入口６よ
り第１ポンプ室１５に入って同室内で昇圧され、第１出
口穴１９より第２ポンプ室１６に入ってさらに昇圧され
て、第２出口穴２０を経て電動モ―タ２側に出る。ここ
で、本実施形態において、ベ―パ―ロックを防止する手
段として、図４に示すようにインレットボディ１１には
小径のベ―パ―ジェット２１が設けられている。このベ
―パ―ジェット２１は流路溝１７とポンプ外部とに連通
して同図４中紙面に直角方向で形成されており、同図に
示すように燃料入口６を基準として矢印で示した流れ方
向に所定の角度θの位置に設けられている。また本実施
形態においては、特に、流路溝１７を通る燃料の圧力を
高めてベ―パ―ジェット２１からのベ―パの抜けととも
に流路溝１７を通る燃料中のベ―パを消失させるため
に、図２及び図３によりよく示される第１出口穴１９の
断面積を図５及び図６に示した第１ポンプ室１５の流路
断面積Ｓ（図６中においてa-b-c-d-e-f-a で囲まれた斜
線部分の面積）とほぼ同様に設定する構成が採用されて
いる。なお、これに対し燃料入口６の断面積と第１ポン
プ室１５の流路断面積Ｓとの比及び第２出口穴２０の断
面積と第２ポンプ室１６の流路断面積Ｓ（第２ポンプ室
１６の流路断面積は第１ポンプ室１５と同一である）と
の比は約５に設定されており、この比は従来構造と同様
である。The fuel inlet 6 is connected to the inlet body 11, and the second pump is connected to the plate 13 from the first pump chamber 15.
A circular first outlet hole 19 (see FIGS. 2 and 3) reaching the pump chamber 16, and a circular second outlet hole 2 extending from the second pump chamber 16 to the electric motor 2 side in the outlet body 10.
0 is provided, and the intake fuel enters the first pump chamber 15 through the fuel inlet 6 and is boosted in the same chamber. The intake fuel enters the second pump chamber 16 through the first outlet hole 19, and is further boosted. The motor motor 2 exits through the outlet hole 20. Here, in the present embodiment, as a means for preventing the vapor lock, a small-diameter vapor jet 21 is provided in the inlet body 11 as shown in FIG. The vapor jet 21 communicates with the flow channel 17 and the outside of the pump and is formed in a direction perpendicular to the plane of FIG. 4 and is indicated by an arrow with respect to the fuel inlet 6 as shown in FIG. It is provided at a position at a predetermined angle θ in the flow direction. In the present embodiment, in particular, the pressure of the fuel passing through the flow channel 17 is increased to remove the vapor from the vapor jet 21 and to eliminate the vapor in the fuel passing through the flow channel 17. For this purpose, the cross-sectional area of the first outlet hole 19, which is better shown in FIGS. 2 and 3, is changed to the cross-sectional area S of the flow path of the first pump chamber 15 shown in FIGS. 5 and 6 (enclosed by abcdefa in FIG. 6). (Area of the hatched portion) is adopted. On the other hand, the ratio of the cross-sectional area of the fuel inlet 6 to the cross-sectional area S of the first pump chamber 15 and the cross-sectional area of the second outlet hole 20 and the cross-sectional area S of the second pump chamber 16 (second The ratio of the cross-sectional area of the pump chamber 16 to the first pump chamber 15 is the same as that of the conventional structure.
【００１２】次に上記実施形態の作用に関し説明する。
本実施形態の電動燃料ポンプでは、第１ポンプ室１５の
第１出口穴１９の断面積と第１ポンプ室１５の流路断面
積Ｓとの比がほぼ１に設定されており、この比は第２ポ
ンプ室１６と流路断面積Ｓとの比よりも小さくなってい
る。このため、図７に示すように燃料入口６から第１出
口穴１９に至る間すなわち第１ポンプ室１５内の燃料の
圧力上昇勾配が同図に従来の電動燃料ポンプ（本実施形
態と同様な構成において第１出口孔の面積と流路面積と
の比も他と同様に設定したもの）の圧力上昇勾配との比
較で示したように大きくなり、第２ポンプ室１６内では
圧力上昇勾配を緩めて第２出口穴２０位置で所定の圧力
となる（この圧力は燃料出口７から図示しない燃料噴射
弁に至る管路中に設けられたプレッシャ―レギュレ―タ
により調整されている）。Next, the operation of the above embodiment will be described.
In the electric fuel pump of the present embodiment, the ratio between the cross-sectional area of the first outlet hole 19 of the first pump chamber 15 and the cross-sectional area S of the flow path of the first pump chamber 15 is set to substantially 1, and this ratio is The ratio is smaller than the ratio between the second pump chamber 16 and the flow path cross-sectional area S. For this reason, as shown in FIG. 7, the gradient of the pressure rise of the fuel in the first pump chamber 15 from the fuel inlet 6 to the first outlet hole 19, as shown in FIG. In the configuration, the ratio between the area of the first outlet hole and the area of the flow passage is also set in the same manner as the other. The pressure is loosened to a predetermined pressure at the position of the second outlet hole 20 (this pressure is adjusted by a pressure regulator provided in a pipe from the fuel outlet 7 to a fuel injection valve not shown).
【００１３】このような第１ポンプ室１５における燃料
の圧力上昇勾配の増加により、第１ポンプ室１５内の圧
力が高まって、ベ―パはベ―パジェット２１から効率的
に外部に排出される。またこのような燃料の圧力上昇勾
配の増加によって燃料ベ―パが早期に消滅し、ベ―パの
発生が抑制される。Due to the increase in the fuel pressure gradient in the first pump chamber 15, the pressure in the first pump chamber 15 increases, and the vapor is efficiently discharged to the outside from the vapor jet 21. . Further, due to the increase in the fuel pressure rise gradient, the fuel vapor disappears at an early stage, and the generation of the vapor is suppressed.
【００１４】なお、従来の電動燃料ポンプでは参考とし
て、図２及び図３にそれぞれ対応する図１７及び図１８
（図示した以外の構成は本実施形態と同様であり、図中
本実施形態と同様な部材には同一符号を付して詳しい説
明を省略する）に示すように、第１出口穴１９Ａの断面
積と第１ポンプ室１５の流路断面積Ｓとの比は先に述べ
たように約５に設定されており、第１出口穴１９Ａの断
面積は第１ポンプ室１５の流路断面積Ｓよりもかなり大
きくなっている。通常このような第１出口穴１９Ａの断
面積は該第１出口穴１９Ａ位置において図７に示すよう
に燃料圧力が第２出口穴２０位置における燃料圧力のほ
ぼ1/2 となるように設定され、同図７に示すように燃料
圧力は第２出口穴２０に至りほぼ直線的に変化する。FIGS. 17 and 18 corresponding to FIGS. 2 and 3 respectively show a conventional electric fuel pump.
As shown in the figure, the configuration other than that shown is the same as that of the present embodiment, and the same members as those of the present embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. The ratio of the area to the flow path cross-sectional area S of the first pump chamber 15 is set to about 5 as described above, and the cross-sectional area of the first outlet hole 19A is set to the flow path cross-sectional area of the first pump chamber 15. It is much larger than S. Normally, the cross-sectional area of the first outlet hole 19A is set such that the fuel pressure at the position of the first outlet hole 19A is substantially half the fuel pressure at the position of the second outlet hole 20 as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the fuel pressure reaches the second outlet hole 20 and changes substantially linearly.
【００１５】つまり、本実施形態は第１ポンプ室１５の
第１出口穴１９の断面積を絞ることにより、第１ポンプ
室１５内の燃料の圧力上昇勾配を従来に比して高め、結
果として第１出口穴１９側の圧力を高めるようにしたも
のである。That is, in the present embodiment, the pressure rise gradient of the fuel in the first pump chamber 15 is increased as compared with the prior art by reducing the cross-sectional area of the first outlet hole 19 of the first pump chamber 15, and as a result, The pressure on the first outlet hole 19 side is increased.
【００１６】なお、上記実施形態において、第１ポンプ
室１５の第１出口穴１９の断面積を第１ポンプ室１５の
流路断面積Ｓとほぼ同様に設定したが、第１出口穴１９
は図８及び図９に示すように第１ポンプ室１５の流路断
面積Ｓよりも小さな断面積を有する第１出口穴１９とす
ることもできる。図示した例では第１出口穴１９の断面
積と第１ポンプ室１５の流路断面積Ｓとの比は約０．５
となっている。In the above embodiment, the sectional area of the first outlet hole 19 of the first pump chamber 15 is set to be substantially the same as the sectional area S of the flow path of the first pump chamber 15.
As shown in FIGS. 8 and 9, the first outlet hole 19 having a smaller cross-sectional area than the flow path cross-sectional area S of the first pump chamber 15 can be used. In the illustrated example, the ratio of the sectional area of the first outlet hole 19 to the sectional area S of the flow path of the first pump chamber 15 is about 0.5.
It has become.
【００１７】なお、以上の例では流路断面積Ｓとの比が
ほぼ１とこれよりも小さな断面積の第１出口穴１９に関
して説明したが、このような第１出口穴１９の面積の設
定は適用する燃料に応じて適宜行われ、燃料がより軽質
であれば断面積をより小さくして燃料の圧力上昇勾配を
より大きくする構成が採用される。特に、燃料が一般的
なガソリンであった場合には上記第１出口穴１９の断面
積と流路断面積Ｓとの比は０．５〜１．４であるのが好
ましく、その理由を以下に説明する。In the above example, the ratio of the flow passage cross-sectional area S to the first outlet hole 19 is approximately 1 and smaller than this. However, the area of the first outlet hole 19 is set as described above. Is appropriately performed according to the applied fuel. If the fuel is lighter, a configuration is adopted in which the cross-sectional area is made smaller and the fuel pressure rise gradient is made larger. In particular, when the fuel is general gasoline, the ratio of the sectional area of the first outlet hole 19 to the sectional area S of the flow passage is preferably 0.5 to 1.4. Will be described.
【００１８】図１０は第１出口穴１９の断面積と流路断
面積Ｓとの比−ポンプ吐出流量特性を示すもので、プレ
ッシャ―レギュレ―タで制御されるポンプ吐出圧力を
２．５５Kg／cm2 とした場合の特性曲線である。また図
１１は第１出口穴１９の断面積と流路断面積Ｓとの比−
第１出口穴１９直前圧力特性を示すもので、図１０と同
様プレッシャ―レギュレ―タで制御されるポンプ吐出圧
力を２．５５Kg／cm2 とした場合の特性曲線である。な
おこのような吐出圧は車両用エンジンへの燃料供給用の
電動燃料ポンプの一般的な吐出圧力である。なおこの結
果は下記の仕様の電動燃料ポンプにおいて、燃料として
ガソリン（無鉛レギュラ―）（リ−ドベ―パ―プレッシ
ャ―：３７．８°Ｃで０．７５Kg／cm2 ）を用いた実験
（燃料温度は２５°Ｃ）で得られたものであり、第１出
口穴１９の直前圧力が１．７Kg／cm2 （ちなみに燃料温
度が４０°Ｃでは１．３Kg／cm2 ）以上でベ―パロック
の防止に顕著な効果が得られることが判明している。 第１インペラ８の直径＝第２インペラ９の直径 ＝３５
mm 第１ポンプ室１５の流路断面積Ｓ＝第２ポンプ室１６の
流路断面積Ｓ＝９．２４mm2 ベ―パジェット２１の径＝０．９mm ベ―パジェット２１の位置θ＝２１０° （ちなみに燃料入口６から第１出口穴１９までの角度は
３００°である。）FIG. 10 shows the ratio of the cross-sectional area of the first outlet hole 19 to the cross-sectional area S of the flow path versus the pump discharge flow rate. The pump discharge pressure controlled by the pressure regulator is 2.55 kg /. It is a characteristic curve when cm 2 is set. FIG. 11 shows the ratio of the sectional area of the first outlet hole 19 to the sectional area S of the flow path.
It shows the pressure characteristic immediately before the first outlet hole 19, and is a characteristic curve when the pump discharge pressure controlled by the pressure regulator is set to 2.55 kg / cm 2 as in FIG. Such a discharge pressure is a general discharge pressure of an electric fuel pump for supplying fuel to a vehicle engine. The results were obtained from an experiment (fuel) using gasoline (lead-free regular) (lead vapor pressure: 0.75 kg / cm 2 at 37.8 ° C.) as a fuel in an electric fuel pump having the following specifications. temperature were obtained at 25 ° C), base just before the pressure in the first outlet hole 19 is 1.7 Kg / cm 2 (the way the fuel temperature is 40 ° C at 1.3 Kg / cm 2) or more - Parokku It has been found that a remarkable effect can be obtained in preventing the occurrence of blemishes. Diameter of first impeller 8 = diameter of second impeller 9 = 35
mm Flow path cross-sectional area S of first pump chamber 15 = Flow path cross-sectional area S of second pump chamber 16 = 9.24 mm 2 Diameter of vapor jet 21 = 0.9 mm Position of vapor jet 21 θ = 210 ° ( (The angle from the fuel inlet 6 to the first outlet hole 19 is 300 °.)
【００１９】図１０に示すように第１出口穴１９の断面
積と流路断面積Ｓとの比が１．４近傍ではポンプ吐出流
量は殆ど変化せず、しかも図１１に示すように第１出口
穴１９の断面積と流路断面積Ｓとの比が１．４を越える
と第１出口穴１９の直前の圧力が低下して１．７Kg／cm
2 よりも下がってしまう。このため比は１．４以下であ
る必要が有る。なお、このようなポンプでは出口穴を大
幅に拡大するとその出口穴部位で流れの剥離が生じて乱
流が発生し、このためにさらにベ―パを発生し易くなり
高温性が低下する。上記１．４以下の比では当然のこと
ながらこのような現象は生じない。As shown in FIG. 10, when the ratio of the sectional area of the first outlet hole 19 to the sectional area S of the flow passage is around 1.4, the pump discharge flow rate hardly changes, and as shown in FIG. When the ratio of the cross-sectional area of the outlet hole 19 to the cross-sectional area S of the flow passage exceeds 1.4, the pressure immediately before the first outlet hole 19 is reduced to 1.7 kg / cm.
It drops below 2 . For this reason, the ratio needs to be 1.4 or less. In such a pump, when the outlet hole is greatly enlarged, the flow is separated at the outlet hole portion to generate turbulent flow. As a result, vapor is more easily generated and the high temperature property is reduced. Naturally, such a phenomenon does not occur at a ratio of 1.4 or less.
【００２０】また、上記比の最小値であるが、このよう
なポンプでは第１出口穴１９の径を絞りすぎた場合には
流路溝１７内の燃料の流速と第１インペラ８の羽根部の
速度との速度差が大きくなり、燃料圧力は上がってもキ
ャビテ―ションが発生し易くなる。また第１ポンプ室１
５の第１出口穴１９を絞り過ぎた場合、第２ポンプ室１
６の吸込みにより第１出口穴１９での流速が速くなり、
第１ポンプ室１５の第１出口穴１９直前の圧力が逆に低
下する。また、同図１１に示すように、第１ポンプ室１
５の第１出口穴１９直後の圧力は、その直前の圧力と比
較して、第１ポンプ室１５の第１出口穴１９の面積と流
路断面積Ｓとの比が０．５よりも小さくなるほど小さく
なる。つまり、第１ポンプ室１５の第１出口穴１９の面
積と流路断面積Ｓとの比が０．５以下では第１出口穴１
９を通過した燃料の圧力が低下し、圧力が急激に下がる
とベーパが発生しやすくなり、上記と同様に高温性が悪
化する。このためにも第１ポンプ室１５の第１出口穴１
９の面積と流路断面積Ｓとの比は０．５以上である必要
が有る。つまり第１出口穴１９の断面積と流路断面積Ｓ
との比は０．５以上１．４以下に設定する必要が有る。In the case of such a pump, when the diameter of the first outlet hole 19 is too narrow, the flow rate of the fuel in the flow channel 17 and the blade of the first impeller 8 are reduced. The cavitation is likely to occur even if the fuel pressure rises because the speed difference from the speed is large. The first pump chamber 1
5 is too narrow, the second pump chamber 1
6, the flow velocity in the first outlet hole 19 is increased,
On the contrary, the pressure immediately before the first outlet hole 19 of the first pump chamber 15 decreases. Also, as shown in FIG.
The pressure immediately after the first outlet hole 19 of FIG.
In comparison, the area of the first outlet hole 19 of the first pump chamber 15 and the flow rate
The smaller the ratio to the road cross-sectional area S is less than 0.5
Become. That is, the surface of the first outlet hole 19 of the first pump chamber 15
If the ratio of the product to the flow path cross-sectional area S is 0.5 or less, the first outlet hole 1
The pressure of the fuel that has passed through 9 drops and the pressure drops sharply
Vapor is likely to be generated, and the high temperature
Become For this purpose, the first outlet hole 1 of the first pump chamber 15 is also provided.
The ratio of the area 9 to the cross-sectional area S of the flow path needs to be 0.5 or more.
There is. That is, the sectional area of the first outlet hole 19 and the sectional area S
Is required to be set to 0.5 or more and 1.4 or less.
【００２１】また、上記実施形態は前述したように第１
インペラ８の直径＝第２インペラ９の直径＝３５mmの場
合について示したが、ベ―パ―ロック防止効果はそれ以
外の値の直径においても同様に得られ、特に、自動車用
の燃料ポンプにおいて一般的に採用されているインペラ
の直径である２５mm〜５０mm（このような値の直径のイ
ンペラは自動車の燃料タンクへの装着に適したサイズの
ポンプを提供する）の範囲で同様な効果が得られること
が実験的に確認されている（実験は上記３５mm以外に２
０mm，３０mm，４０mm，４５mm及び５０mmの各径につい
て行われた）。Further, the above-described embodiment is the first embodiment as described above.
Although the case where the diameter of the impeller 8 = the diameter of the second impeller 9 = 35 mm is shown, the vapor lock prevention effect can be obtained similarly for other values of the diameter. The same effect can be obtained in the range of 25 to 50 mm, which is the diameter of the impeller that is commonly used (the impeller having such a value provides a pump of a size suitable for mounting on a fuel tank of a vehicle). It has been confirmed experimentally (experiment was 2
0 mm, 30 mm, 40 mm, 45 mm and 50 mm diameters).
【００２２】次に本発明の第２実施形態を図１２〜図１
５を参照して説明する。図１２は上記第１実施形態の図
１に対応する図で、図１と同様な部材には同一符号を付
してその説明を省略する。本実施形態において第１ポン
プ室１５の第１出口穴（図示しない）は図１７及び図１
８に示した従来の第１出口穴１９Ａと同様な断面積に設
定されているが、図１２及び図１３に示すように第２出
口穴３０にはオリフィス３１が設けられており、このオ
リフィス３１の開口面積は図１４及び図１５に示した第
２ポンプ室１６の流路断面積Ｓ（図１５にa-b-c-d-e-f-
a で囲んだ斜線部分の面積）とほぼ同様に設定されてい
る。このため第２出口穴３０の流通面積は従来の断面積
の第２出口穴２０よりも小さくなって、出口が絞られた
状態となり、ポンプ内の燃料の圧力上昇は図１６に示す
ように従来と同様直線的ではあるが、その勾配が従来の
圧力上昇勾配よりも大きくなって、プレッシャ―レギュ
レ―タにより規制される所定の圧力に早期に到達する。
このような燃料の圧力上昇勾配の増加により第１ポンプ
室１５内の圧力が高まって第１実施形態と同様燃料ベ―
パがベ―パジェット２１から効率的に外部に排出され、
またベ―パが第１ポンプ室１５内で早期に消滅する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 1 of the first embodiment, and the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In the present embodiment, the first outlet hole (not shown) of the first pump chamber 15 is shown in FIGS.
8 is set to have the same cross-sectional area as the conventional first outlet hole 19A, but as shown in FIGS. 12 and 13, the second outlet hole 30 is provided with an orifice 31. Is the cross-sectional area S of the flow path of the second pump chamber 16 shown in FIGS. 14 and 15 (abcdef-
(the area of the shaded area enclosed by a). For this reason, the flow area of the second outlet hole 30 is smaller than that of the second outlet hole 20 having the conventional cross-sectional area, and the outlet is in a state of being throttled. As shown in FIG. Although it is linear as in the above, the gradient becomes larger than the conventional pressure increasing gradient, and the predetermined pressure regulated by the pressure regulator is reached early.
Due to such an increase in the fuel pressure gradient, the pressure in the first pump chamber 15 is increased, and the fuel base is increased as in the first embodiment.
Is efficiently discharged from the vapor jet 21 to the outside,
Further, the vapor disappears early in the first pump chamber 15.
【００２３】なお、上記第１実施形態に関連して説明し
た無鉛ガソリンを利用した場合の出口穴の断面積とポン
プ室の流路断面積との比率の範囲である０．５以上１．
４以下の値は本実施形態においても同様に適用でき、第
２出口穴２９のオリフィス３１の断面積と第１ポンプ室
１５の流路断面積Ｓ＝第２ポンプ室１６の流路断面積Ｓ
との比率も同様に０．５以上１．４以下に設定すること
で良好なベ―パ―ロック防止効果が得られる。また、本
実施形態においても第１インペラ８の直径＝第２インペ
ラ９の直径が２５mm以上５０mm以下の範囲を含む範囲で
良好なベ―パ―ロック防止効果が得られる。さらに、本
実施形態でも上記第１実施形態と同様、第２出口穴３０
のオリフィス３１の内径は適用する燃料に応じて適宜設
定され、燃料がより軽質であればより小径に設定され
る。The ratio of the cross-sectional area of the outlet hole to the cross-sectional area of the flow path of the pump chamber when using the unleaded gasoline described in connection with the first embodiment is 0.5 or more.
A value of 4 or less can be similarly applied to the present embodiment, and the sectional area of the orifice 31 of the second outlet hole 29 and the sectional area S of the flow path of the first pump chamber 15 = the sectional area S of the flow path of the second pump chamber 16
By setting the ratio to 0.5 to 1.4 in the same manner, a good vapor lock prevention effect can be obtained. Also in the present embodiment, a good vapor lock prevention effect can be obtained when the diameter of the first impeller 8 = the diameter of the second impeller 9 includes a range of 25 mm or more and 50 mm or less. Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, the second outlet hole 30 is formed.
The inner diameter of the orifice 31 is appropriately set according to the fuel to be applied. If the fuel is lighter, the inner diameter is set smaller.
【００２４】さらに、上記実施形態はいずれも２段式の
電動燃料ポンプに関して示したが、２段以上の多段式ポ
ンプについても同様な構成が採用できる。Further, in each of the above embodiments, a two-stage type electric fuel pump has been described, but a similar configuration can be adopted for a two-stage or more-stage multi-stage pump.
【図１】本発明の第１実施形態による電動燃料ポンプを
一部を断面で示した正面図である。FIG. 1 is a front view partially showing a cross section of an electric fuel pump according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示したプレ―トの底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the plate shown in FIG.
【図３】図２のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
【図４】図１に示したインレットボディの平面図であ
る。FIG. 4 is a plan view of the inlet body shown in FIG.
【図５】図１に示した第１ポンプ部の要部拡大図であ
る。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the first pump section shown in FIG.
【図６】第１ポンプ部の断面積のみを斜線で示した図５
と同様な拡大図である。FIG. 6 shows only the cross-sectional area of the first pump section by hatching.
It is an enlarged view similar to.
【図７】図１に示した電動燃料ポンプにおけるポンプ部
の流路に沿った入口からの回転角とポンプ部内の燃料圧
力との関係を従来例との比較で示した特性線図である。7 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle from an inlet along a flow path of a pump unit and a fuel pressure in the pump unit in the electric fuel pump shown in FIG. 1 in comparison with a conventional example.
【図８】第１実施形態の変形例を示すもので、図２に対
応するプレ―トの底面図である。8 shows a modification of the first embodiment, and is a bottom view of a plate corresponding to FIG. 2. FIG.
【図９】図８のIX−IX線断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG.
【図１０】燃料としてガソリンを利用した場合の第１ポ
ンプ室の第１出口穴断面積と第１ポンプ室の流路断面積
との比−ポンプ吐出流量特性線図である。FIG. 10 is a ratio-pump discharge flow rate characteristic diagram of the cross-sectional area of the first outlet hole of the first pump chamber and the cross-sectional area of the flow path of the first pump chamber when gasoline is used as fuel.
【図１１】燃料としてガソリンを利用した場合の第１ポ
ンプ室の第１出口穴断面積と第１ポンプ室の流路断面積
との比に対する第１ポンプ室の第１出口穴直前の圧力特
性を第１ポンプ室の第１出口穴直後の圧力特性とともに
示した図である。FIG. 11 is a pressure characteristic immediately before the first outlet hole of the first pump chamber with respect to the ratio of the cross-sectional area of the first outlet hole of the first pump chamber to the cross-sectional area of the first pump chamber when gasoline is used as fuel.
Together with the pressure characteristics immediately after the first outlet hole of the first pump chamber
FIG .
【図１２】第２実施形態の電動燃料ポンプを示す、図１
と同様な正面図である。FIG. 12 shows an electric fuel pump according to a second embodiment, FIG.
It is a front view similar to.
【図１３】図１２に示したアウトレットボディの底面図
である。FIG. 13 is a bottom view of the outlet body shown in FIG.
【図１４】図１２に示した第２ポンプ部の要部拡大図で
ある。FIG. 14 is an enlarged view of a main part of a second pump section shown in FIG.
【図１５】第２ポンプ部の断面積のみを斜線で示した第
１４図と同様な拡大図である。FIG. 15 is an enlarged view similar to FIG. 14, in which only the cross-sectional area of the second pump section is indicated by hatching.
【図１６】図１２に示した電動燃料ポンプにおけるポン
プ部の流路に沿った入口からの回転角とポンプ部内の燃
料圧力との関係を従来例との比較で示した特性線図であ
る。FIG. 16 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle from an inlet along a flow path of the pump unit and a fuel pressure in the pump unit in the electric fuel pump shown in FIG. 12 in comparison with a conventional example.
【図１７】従来例を示すもので、図２に対応するプレ―
トの底面図である。FIG. 17 shows a conventional example, and a play corresponding to FIG.
FIG.
【図１８】図１７のXVIII−XVIII線断面図である。18 is a sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
４…ポンプ部 １５…第１ポンプ室 １６…第２ポンプ室 １９，２９…第１出口穴 ２０…第２出口穴 4 pump section 15 first pump chamber 16 second pump chamber 19, 29 first outlet hole 20 second outlet hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−314392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−1889（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−161161（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 37/20 F02M 37/10 F04D 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-314392 (JP, A) JP-A-61-1889 (JP, A) Jikai 58-161161 (JP, U) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) F02M 37/20 F02M 37/10 F04D 5/00
Claims (2)
２ポンプ室とを備えたポンプ部を有する二段式の電動燃
料ポンプにおいて、前記第１ポンプ室の出口穴の断面積
と前記第１ポンプ室の流路の断面積との比を０．５以上
１．４以下でかつ前記第２ポンプ室の出口穴の断面積と
前記第２ポンプ室の流路の断面積との比よりも小さな値
に設定し、前記第１ポンプ室の前記流路をベーパ抜き穴
を介して外部に連通させたことを特徴とする電動燃料ポ
ンプにおけるベ―パ―ロック防止機構。 1. A first pump chamber on a fuel suction side and a first pump chamber on a discharge side.
Two-stage electric fuel pump having a pump section having two pump chambers
Cross section of the outlet hole of the first pump chamber
And the ratio of the sectional area of the flow path of the first pump chamber to 0.5 or more
1.4 or less and the cross-sectional area of the outlet hole of the second pump chamber
A value smaller than the ratio to the cross-sectional area of the flow path of the second pump chamber
And the flow path of the first pump chamber is
A vapor lock prevention mechanism in the electric fuel pump , characterized in that the vapor lock is communicated to the outside through a through hole.
り、前記第１ポンプ室及び前記第２ポンプ室のインペラ
は同一径でしかも２５mm以上５０mm以下の範囲であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電動燃料ポンプにおけ
るベ―パ―ロック防止機構。2. The pump section is of the Wesco type, and has impellers of the first pump chamber and the second pump chamber.
Pa - - base of the electric fuel pump according to claim 1, characterized by the following ranges der Rukoto 50mm same diameter, yet 25mm or more lock preventing mechanism.
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| JP14531188 | 1988-11-07 | ||
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