JP3828616B2 - 液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
この出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９条（ｅ）（１）項に基づいて、１９９５年９月１２日出願日の米国仮特許出願第６０／００３，５８３号の優先権主張の出願である。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃エンジンの燃料供給装置に関し、より詳しくは、水冷式内燃エンジンに使用される液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプに関する。
【０００３】
【従来の技術】
ガソリンのような高揮発性液体燃料を、燃料タンクからエンジン吸気マニホールドに送出する、電気モータ駆動の燃料ポンプを使用した内燃エンジンのための燃料供給装置では、特にエンジン燃料噴射器に供給するために、燃料が３０から６０ｐｓｉに加圧される必要がある場合には、ポンプに供給される燃料が高い周囲温度状態によりおよびまたはポンプの電気モータによって発生した熱により温度があがる時、ポンプのベイパロックという一般的な長期的な問題が残されている。
加えて、陸上車両そして舟艇用の両方に使われる多くエンジン燃料装置においては、それらの燃料装置は大きな振動力に影響を受け、それは更に液体燃料から蒸気を生じ分離する。
【０００４】
多くの燃料装置においては、この問題を減少させるために、燃料が燃料タンクに戻る。しかし、沿岸警備隊の推奨に基づき、燃料は燃料タンクに戻ることが禁止されている。
それ故、燃料噴射器から戻った燃料による、エンジンからの熱入力は、エンジンに搭載された蒸気分離器内に戻される。これは燃料ポンプ入口で燃料の温度を増加させ、それによって、ベイパロックを助長する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、この発明の目的は、改良した液冷式燃料ポンプと液体燃料リザーバと蒸気分離器とのモジュールであって、そのモジュールの電動燃料ポンプとリザーバのための、液体から液体への熱交換器と組み合わせ、ポンプに供給される流入燃料とモジュール内の電気モータと燃料ポンプとを冷却して、ポンプがベーパーロック状態になるのを防ぐモジュールの提供と、
ポンプ入口に供給される、そのモジュール内にあるリザーブ供給用液体燃料をモジュール内に集める燃料溜めの提供と、それは前述の熱交換によって、同様に冷却されており、
その燃料溜めから蒸気を分離し、ポンプへの流入に先だって蒸気がエンジン吸気マニホールドに戻り、それによりポンプのベイパロックを防ぐことと、
経済的に製作でき、使用状態にて丈夫で信頼性のある、モジュールに組み込まれた、ポンプ出口バイパス圧力調整器と調和する、有効使用寿命の長いモジュールを提供することとである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一般的そして概括的には、それにより限定するわけではないが、この発明は、前述の目的を達成するために、標準的な電動燃料ポンプをアルミニューム体モジュール内に内設し、そのモジュールは二つ割の複ポッド（iso-pod ）を有し、それらの開口端が連結され、熱伝導材からなる多空洞ハウジングが設けられている。好ましくはそのハウジングは二つの並んだ空洞を有し、それらの主軸は使用状態で、垂直方向を向いている。
その燃料ポンプはそれらの一つの空洞に入口端を下にして装填されて、この空洞の底で、空洞とポンプ入口とが通じている。ポンプケーシングを囲む間隙空間は、一つの実施例では液体燃料で満たされ、他の実施例では冷却水で満たされている。他のハウジング空洞はその下側端で、燃料燃料溜めを形成し、その上側端で蒸気分離室を形成している。
【０００７】
燃料は、燃料タンクから蒸気分離器兼燃料溜め空洞室に、低い圧力（３から８ｐｓｉ）で供給され、その蒸気分離器兼燃料溜め空洞に設けられたフロート作動の入口ニードル弁を介して流入する。燃料は、リザーブ源としてこのフロートリザーバ内に集積し、そして、燃料溜め頭部空所は大気圧力に、またはそれより少し高めに維持される。その場合、燃料溜め内の液体燃料から燃料溜め頭部空所に分離した蒸気は、そこから適切な蒸気圧力調整器により調節されベント通路を通って逃がされる。この蒸気は、好ましくはエンジン吸気マニホールドに至るベント管に連結されている。内部ケーシング横断通路が、ポンプ入口付近で、その燃料溜めの底とそのポンプ用空洞を連通している。流入燃料はこのように燃料ポンプ体と蒸気燃料溜めリザーバハウジングの両方に接触し、一つの実施例では、ポンプを囲む燃料は、ポンプからハウジングへの熱移動を助長する。
【０００８】
そのモジュールハウジングにはまた水冷却液通路装置が設けられ、その装置はポンプ空洞を囲むハウジング内の燃料から隔離シールされている。
この冷却液通路装置はそのハウジングの冷却液入口と出口に連結され、ハウジング内で冷却水を循環させて、そのモジュール内の燃料から熱を移動させ、およびまたは、ポンプが冷却液内に直接漬けられれいることによりハウジングに移動した熱を運び去る。
舶用エンジンでの使用においては、エンジン冷却水用に設けられた清水または海水の船上取り入れ部は、一般的には順次そのモジュールに連結され、この冷却水はその冷却液通路を通って循環し、エンジン冷却装置の入口に至り、そして一般的には船のエンジン冷却水排出系統に至る。置換例では、そのモジュール冷却液の液体を、車両のラジエータのようなモジュール冷却水を再利用する適切な熱交換器を通して再循環することもある。
【０００９】
運転状態では、そのモジュールは、ポンプ出口燃料温度を低くし、そのモジュール内の液体冷却液よりわずかだけ高い温度にする。燃料の冷却は更にモジュールに外部熱放射フィンを設けることにより、更にそのモジュールからの熱を散逸させることを助長し、それは、モジュールが燃料タンクの内部または外部のどちらに設けられても良く、好ましくはどの場合にもエンジンから離れて設けられる。好ましくは、そのモジュールはタンクとエンジンの両方から離れ、その間にある冷却流ライン内に配設される。
【００１０】
この発明の前述のまた他の目的、特徴、便宜性は、目下の好ましい実施例、この発明を使用した目下の最適実施例の以下の詳細な記載、請求項の記載、および添付図面（図面は、特記がなければ製図寸法で図示）により明瞭にされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
添付図をより詳細に説明すると、図１は、簡明にした準図解的な舶用の、この発明の液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプモジュール２０の第一実施例を図示し、単一プロペラ船２２の船内に搭載された、外部から搭載されるモジュールの形態であり、船内の燃料タンク２４から船内内燃舶用エンジン２６の燃料噴射器に液体燃料を供給する。モジュール２０はノンリターン式の燃料供給装置と共に図示されており、タンク２４とエンジン２６の間にそれらから離れて設けられ、低圧力液体燃料を受け入れるように作動する。例えば、ガソリンがタンク２４から、タンク２４とモジュール２０の燃料入口９０（図４（ａ）、４（ｂ）、１２）の間に連結された燃料供給ライン２８を通ってモジュールに送られる。モジュール２０は高圧力液体燃料を送出するように作動し、モジュール２０の燃料出口６６（図３）に連結された入口と、エンジン２６の従来の燃料噴射器に供給する燃料主給管３２に連結された下流出口を有する燃料供給ライン３０に燃料を送出する。
標準型のダイヤフラム駆動の燃料ポンプ（図示せず）がエンジン２６に搭載され、タンク２４とライン２８の間に連結され、低圧力（例えば、３から８ｐｓｉ）のタンク燃料を、ライン２８を通って、モジュール２０の入口に送給する。
【００１２】
図２から図４により詳細に図示するように、モジュール２０は、アルミニューム鋳物の複ポッド式の多空洞ハウジングを有し、そのハウジングは上側ケーシング４０と下側ケーシング４２から成り、そのハウジングの中間面で、周辺にある一連の機械ねじまたはボルト４４、４６によって、互いに固定されている。ケーシング４０、４２は一般的には、アルミニュームの鋳物であり、中空の半割殻であり、室と通路を有し、それらは合わせ側の端が開口しており、軸方向の他端は閉鎖されていて、図２から図１４に示すように組立られてシールされた複ポッドのハウジングを形成している。
適切なＯリングシール４８、５０、５２が下側ケーシング４２の上側の面に形成された溝に配設され、モジュール２０の組立時に、上側ケーシング４０の対向端部に締め付けられる。
【００１３】
モジュール２０は高圧力燃料ポンプ５４を有し、そのポンプは好ましくは市場で入手できるタンク内設置式燃料ポンプであり、この出願の譲受け人である、ウォルブロ社により製作、販売されているようなポンプである。ポンプ５４は、タービン式ポンプまたは容積式ポンプでも良い。適切な容積式歯車ロータ式燃料ポンプが米国特許第４，６９７，９９５号に開示され、また適切なタービン再生式燃料ポンプが米国特許第５，２５７，２１６号に開示され、これらの開示は、参考文献として組み入れられ、ポンプ５４についての更に詳細な説明は省略する。
【００１４】
モジュール２０の図示した実施例では、ポンプ５４の出口ニップル５６は、弾力性のあるスリーブ５８によって、中空ケーシングボス６２のボア６０に連結され、連結通路６４を介して、燃料ライン３０のねじを切った入口連結金物（図示せず）に通じていて、その燃料ラインは上側ケーシング４０の出口６６のねじを切った通路にねじ込まれる。
図２、６、１０に明瞭に図示されているように、従来の密封シールされた電気端子コネクタ金具６７がポンプハウジング６９の上側端に設けられて、外部の電力と制御リード線を内部のモータとリード線に連結する。
ポンプ５４は、比較的大きい側部間隙を設けて、円筒空洞ボア６８内に内設され、そのボアは上側ケーシング４０のポンプハウジング６９と下側ケーシング４２のポンプハウジング７１とにより形成されている。下側ケーシング４２のハウジング７１に形成されたボア６８の部分は、少なくとも３個の円周状の空所と軸方向に延び径方向内側に突出する設置用リブ（図示せず）を有し、ポンプ５４のケーシングを摺接して内設し、プレスばめでリブに固定して、ポンプ５４をボア６８内に吊るして搭載し、そのポンプの周りには、図３、６に図示する径方向間隙１７０を設けるようにする。
【００１５】
モジュール２０はまた腎臓形の燃料ウェルまたは燃料溜め７０（図５）を有し、その室は下側ケーシング４２内にカップ状の空洞７２として形成されている。図２、３、４、６、８、９に明瞭に図示されているように、空洞７２は、その開いた上側端で、燃料戻り室空洞７４と蒸気分離空洞７６との開いた下側端と通じ、それらの空洞７４、７６は上側ケーシング４０に並んだ塔７８、８０にそれぞれ設けられる。空洞７４は燃料戻りおよび蒸気室８２を形成し、空洞７６は蒸気分離器および蒸気出口室８４を形成する。
【００１６】
液体燃料はタンクからの供給ライン２８を介して、モジュール２０の燃料燃料溜め７０に供給される。そのライン２８はその出口端で、上側ケーシング４０の内部ボス９２内にねじ込んで配設された入口金物９１のホースニップル９０（図４（ａ）、図４（ｂ））に連結される。燃料は、ボス９２の下端上のピン９８ンによって枢動するレバー腕９６により作動する入口ニードル弁９４により制御され、燃料溜め７０に流入される（図４（ｂ））。レバー腕９６は、ピン結合の他端で腎臓型のフロート１００に固定され、そのフロートは、燃料レベル１０２が図３、４、８、１２の高さに到達する時に、ニードル弁９４を閉じた状態に維持する。燃料が、ポンプ吸入によって、燃料溜め７０上の下部の区域からケーシング内部の横断通路１０４（図３）を介してポンプ５４の入口金物１０５に引かれる時に、フロート１００は降下して、その結果ニードル弁９４を開き、燃料を燃料溜め７０に補給して、燃料レベル１０２を、一般的には、図３に図示する高さに維持する。
【００１７】
この発明の特徴に従って、上側ケーシング塔８０は室８４内に燃料溜めの蒸気を集める。その室８４はその下側端で下側ケーシング４２内の燃料溜め７０の頭部空所に開いている。要すれば、一対の適切な開孔のある腎臓型のはねよけじゃま板１０６、１０８が空洞８２、８４の下端に設置されて、孔開きカバーとして使用され、燃料溜め７０を覆い、液体燃料を燃料溜めから室８２、８４内にはね上がるのを防ぐ。
【００１８】
室８４の上側端は、通路１１０を介して、塔８０の上側端に搭載された従来のダイヤフラム形式の蒸気圧力調整器１１４の調節室１１２に通じる（図４、７）。
ダイヤフラム１１６は弁１１８を保持し、その弁はベント通路１２０を開閉し、出口ホースニップル１２２によって、エンジン２６の吸気マニホールド内の吸気口に一般的には通じる適切な燃料蒸気ベントラインに連結されている。調整器１１４の上側ダイヤフラム室１２４はダイヤフラム１１６と関連する弁１１８とを閉鎖位置方向に押し付けるスプリング１２６を有している。室１２４はベント１２８によって周囲大気に連通される。
【００１９】
図２、３、８に明瞭に図示されているように、頂部上側ケーシング塔７８はその上側端に設けられた従来のダイヤフラム作動のバイパス式燃料圧力調整器１３０を具備し、その圧力調整器は（戻りのない装置の場合に）、横断通路１３２によって、ポンプ５４から出口通路６４に通じる入口を有する。モジュール２０はノンリターン式の燃料供給装置において作動可能であり、ポンプの燃料出力を、バイパス通路１３２を介して、調整器１３０を通して、室８２内に下向きに延びる内部のバイパス戻り管１３４内に流して、エンジンをバイパスすることによって、供給ライン３０内の燃料の圧力調節を行う（図３、８）。管１３４の下側端はＵ形の孔開き分離じゃま板１０８を通って突出し、分離じゃま板１０６の上まで延びている。バイパス燃料はこのように圧力調整器から、モジュール２０から出ないで、下向きに直接ケーシング４２内のリザーバ燃料溜め７０内に排出される。
【００２０】
そのバイパス燃料供給装置の通常運転では、ポンプ５４は、運転中のエンジン２６の運転要求を大幅に越えて、燃料をに圧力調整器１３０に供給する。
調整器１３０は、燃料供給ライン３０を通ってエンジン２６の燃料主給管３２に供給される燃料をほぼ一定の圧力に維持し、過剰燃料をその出口管１３４を通ってリザーバ燃料溜め７０内に迂回または排出する。一般的には、その圧力調整器は、ライン３０におけるほぼ一定の出力圧力を維持し、例えば５０ｐｓｉの圧力であり、例えばエンジンへの燃料流量の毎時０から４０ガロンの全変化範囲に渡って、約１ｐｓｉの圧力降下である。調整器１３０はニップル１３１を有し、そのスプリング式ダイヤフラム調整室を周囲大気およびエンジン吸気マニホールドまたはエンジン排気マニホールドに連結する。そのようなノンリターン燃料装置のための適切な圧力調整器が米国特許第５，２２０，９４１号と５，３９８，６５５号に開示されており、その開示は参考資料に組み込み、それについてはここではこれ以上詳細に述べない。
【００２１】
シュレイダー（Schrader）弁１４０が、ケーシング４０の頂部に搭載されても良く、ポンプ出口圧力を検出し、休眠状態（例えば、船２２が冬期の係船）の後の装置ラインの圧力を抽気する。
【００２２】
この発明他の特徴に従って、モジュール２０はまた容易に変更して戻り形式の燃料供給装置に使用され、バイパス戻り燃料は燃料主給管３２から適切な戻りライン（図示せず）を通って、塔７８の上側端ボス１４３内に機械加工した燃料戻り入口通路１４２（図２、１２）に供給される。通路１４２は、燃料を燃料戻りライン出口から調整器１３０の調節弁室内に供給し、そこから管１３４を介して燃料溜め７０内に排出する。モジュール２０がそのように変更された場合、横断ボス１３３を通る通路１３２は省略される。
【００２３】
図２、１０、１２に明瞭に図示されているように、モジュール２０はまたホースニップル１４４を有し、そのニップルは、蒸気室８２内に下向きに延びるオイルドレーン戻り管１４６に通じ、その管はじゃま板１０８を通ってじゃま板１０６上に開口し、オイルとガソリンの燃料混合液を使用する二工程サイクルエンジンの場合に、オイルまたは燃料とオイルの混合液をエンジン２６のクランクケースから戻す。
【００２４】
この発明の他の特徴に従って、モジュール２０は液冷式であり、清水供給冷却水を使用し、その冷却水は一般的には船２２内に配設された、現存の従来の舶用エンジン水冷装置から供給される。その冷却水供給そして戻り管（図示せず）は、モジュール２０の水冷却通路をこの船上エンジン水冷装置の供給側に順次連結し、ねじを切った端金物（図示せず）によって、下側ケーシング４２に、入口と出口のねじ付き口ボス１５０、１５２をそれぞれ介して、適切に連結される（図２、３、５、１３）。
図３、５、６、９、１０、１１に明瞭に図示されているように、上側、下側ケーシング４０、４２は各々循環室１６０、１６２の形の水冷却通路が設けられ、それぞれ、この第一実施例では、ポンプハウジング６９の壁１６４、１６６の外表面を囲んでいるだけである。壁１６４、１６６の内面は上側、下側ケーシング４０、４２内のポンプ空洞６８を形成する。
水冷却室１６０、１６２の形状は、図３、４、５、６、９、１０に製図して図示している。それらの図に図示されているように、この連結した水冷却室は、供給清水または冷海水を壁１６６の外側の周りを循環させ、その冷却水はまた、燃料燃料溜め７０の側面を形成する、下側ケーシング４２の側壁１６８と接触する。冷却水は、これらの図では、ケーシング冷却室内の点線によって図示されている。図５、１０内の流れの矢印によって図示するように、ケーシング入口１５０からの流入冷水が、ポンプハウジング壁１６４、１６６の周りに隣接する溝室１６０、１６２内を矢印の方向流れ、ケーシング出口１５２で溝室１６０、１６２から出る。堰ピンまたはリブ１８０がポンプハウジング壁と周囲のケーシング外壁との間の溝室１６０、１６２内に配設され、そのように形成された溝室は、冷却水が入口１５０と出口１５２間を短絡して流れるのを防ぐ。
【００２５】
前述の記載から明かなように、この発明の液体（水）冷却式燃料ポンプと蒸気分離器モジュール２０の第一実施例の運転と使用において、標準的な電気燃料ポンプ５４が二つの複ポッドのケーシング４０、４２により、高熱伝導アルミニューム体内に内設されている。ポンプハウジング内の小さい空所間隙１７０（図３、１１、６）は、燃料ポンプ５４の本体を直接囲み、下側ケーシング４２内で、燃料溜め７０からの液体燃料でレベル１０２まで満たされている。
【００２６】
運転状態では、液体燃料は、エンジン２６に搭載された前述のエンジンクランクケース付パルス駆動ダイヤフラムポンプ（図示せず）によってモジュール２０に供給され、燃料溜め頭部空所を下向きに通って、ケーシングの蒸気分離器部分の液体燃料燃料溜め７０に溜められる。このエンジンポンプは液体燃料をタンク２４から引くように作動し、この燃料を少し加圧（３から８ｐｓｉ）して、燃料ライン２８を介して蒸気分離器の入口ニードル弁９４に供給する。入口ニードル弁９４を通過した後、液体燃料は、大気圧力またはそれより少し高い圧力でフロートリザーバ燃料溜め７０内に溜る。燃料ポンプ５４は、好ましくは、その入口金物１０５（従来の燃料フィルタ要素を有する）が、ケーシング４２のポンプハウジング７１の底でそれ自体の室ウェル１７２に、下向きに向けられように搭載される。
液体燃料は燃料溜め７０からケーシング通路１０４を通って室１７２に入ることができ、ポンプ５４のケーシングを囲む間隙１７０内に上昇し、それによりポンプ５４の下側端の外部をその液体燃料で浸す。燃料溜め７０内の液体燃料はまた、部分的にリザーバ燃料溜め７０を形成するケーシング４２の壁１６８のような、熱伝導ケーシング壁に接触して、対向して流れる。
このように、液体燃料はポンプから熱を吸収することができ、下側ケーシング４２の周囲空気冷却式アルミニューム外壁と内部水冷式ポンプハウジング壁との両方に、更に熱を移送する。
【００２７】
ケーシング水冷溝室１６０、１６２は、この第一実施例では、燃料室と燃料通路からケーシング４０、４２のアルミニューム壁によって隔離されるけれども、これらの溝室は、液体燃料を有するポンプハウジング空所間隙１７０の外側と、これらの熱伝導ケーシング壁を介して、近接して熱交換する。液体冷却水は、ポンプからケーシング壁への放射によるのと同様に、ポンプケーシングの周りから液体燃料によって、蒸気リザーバに移動し、ケーシングのアルミニューム壁を通って伝わった熱を運び去る。この冷却液体は、好ましくは船２２の清水または海水取り入れ部から導入され、前述のエンジン冷却装置に排出処理され、または、船２２に搭載された船上従来型熱交換器装置（図示せず）によって、冷却されモジュール２０に再循環される。
【００２８】
このように、この発明は、コンパクトなモジュール２０の燃料供給装置を提供し、それは、液体冷却液装置を組み込んだモジュール内の液体燃料と共にポンプを冷却するために、燃料ポンプと関連する燃料蒸気分離器とを組み込んでいる。モジュール２０は、リザーバ燃料溜め７０の頭部空所内とリザーバ頭部空所を介して互いに通じる蒸気ドーム８２、８４内とに、液体燃料レベル１０２上に、発生する燃料蒸気量を減少させるように作動する。要すれば、蒸気圧力調整器１１４は、大気圧力より幾らか高い圧力を蒸気室８２、８４内と燃料溜め７０の頭部空所内とに維持するように設定され、燃料をポンプ５４の方向に押すのを助長する。しかしながら、そのような圧力レベル以上に蓄積した蒸気圧力が、蒸気分離室８４内に、蓄積した燃料蒸気およびまたは燃料溜め７０から分離した空気から生じると、その圧力は圧力調整器１１４を通って、ベント１２２を介して逃がされる。
蒸気分離器室は、供給燃料をエンジン２６に送りおよびまたはバイパス燃料をポンプモジュール２０の蒸気分離室に戻す時に、モジュール２０の液体冷却装置と共に、このように作動して、運転中のポンプ５４のベイパロックを無くすか大幅に減少させる。
【００２９】
モジュール２０は、燃料噴射器を備えたエンジンのための燃料供給装置内にしばしば使用される、タンク内燃料筒と組み合わせても作動可能であり、即ち、燃料溜め７０はある量のリザーブ燃料を有し、ポンプ入口１０５は、船２２の運転中に、タンク燃料が逆さになっても、タンク２４が逆向きになっても、タンク２４内の燃料ライン２８のタンク内入口で、燃料が中断涸渇するのを防止する。
【００３０】
舶用に使用される場合に、ユニットモジュール２０は、清水または海水冷却水を無制限に供給できる有利性がある。その冷却水は、一般的には船の舷口からエンジンの給水ポンプへ至り、エンジン冷却装置を循環し、それからエンジン排気部を通って、周囲の水に排出して戻される。エンジン水冷装置の吸水側にあるモジュール２０を通る比較的低い温度の冷却水は、エンジン燃料供給装置に送られる液体燃料供給の温度を著しく低下させる。例えば、約５７゜Ｆの温度の非再循環水の供給では、ある試験において、ポンプ出口燃料温度は７０゜Ｆへの低下が達成され、冷却水供給とポンプ出口燃料とは、１３゜Ｆの温度差であった。
【００３１】
陸上車両に使用する場合は、モジュール入口と出口はエンジン冷却ラジエータの排出側に、エンジン冷却装置への供給ラインに送る前の部分に、順次連結され、モジュールからこのラジエータの冷却用水に熱が移動する。加えて、モジュールは、アルミニュームの鋳物で作られていて、適切な冷却フィン（図示せず）が配設されていて、エンジンから離れた位置に設置せれ、好ましくは空気冷却源の近くに設けられ、例えば、エンジンラジエータファン付近の近くに設けられ、または、舶用に使用する場合は、周囲空気供給通気ブロアーの出口近くに設けられ、更にポンプ出口燃料温度の低下を促進する。
【００３２】
前述のように、この発明の液冷式燃料ポンプとリザーバと蒸気分離器とのモジュールは、モジュール燃料溜め内とジュールポンプ内の両方で、燃料温度の著しい低下を効率的に達成し、燃料が蒸発するのを大幅に防ぎ、それにより、燃料ポンプ内とエンジンの燃料供給装置内の燃料噴射器のベイパーロック問題を減少する。
【００３３】
図１４は、この発明の第二実施例のモジュール２０’を図示する。そこでは、前に記載した要素に同一なものは同じ符号を付けてあり、少し変えた要素はサフィックス付きの同じ符号を使用して、これらの要素は繰り返して説明しない。モジュール２０’モジュール２０と同様であるが、相違するのは、ポンプ５４のケーシングの外面の塔が直接冷却水に没していて、モジュール２０の場合のように、ポンプ入口に供給された燃料内ではないことである。そこでは、ポンプは、間隙１７０内燃料と冷却水通路外皮壁とによって、冷却水から隔離している。
【００３４】
この変化例の達成のために、円周上に間隔のある複数列の垂直に延びた面積の大きい流路開口が、図１５にそれらの内に二つの開口２００、２０２が図示されているが、下側ケーシング４２のポンプハウジング７１の壁１６６に設けられている。モジュール２０’の冷却水通路装置は、このように環状間隙溝室１６０’を新たに有し、その溝室はそのポンプケーシングの軸方向の部分の外側を囲む空所に直接面している。溝室１６０’は、その上側端と下側端で適切な弾力性のあるシールパンキン２０４、２０６でシールされていて、それぞれポンプ５４のケーシングの本体部分の上側と下側端の主寸法部分を囲んでいる。上側ケーシング４０’の下側端に形成されたボア６８の部分は、挿入用ボア２０８を有し、上側パッキン２０４を摺接して内設し、環状の係止肩部２１０を着座させる。同様の挿入用ボア２１２に対応する肩部２１４が、下側ケーシング４２’に形成されたボア６８の部分に配設され、同様に下側パッキン２０６を内設し着座させる。従って、ポンプ５４上の空所とポンプ５４下の燃料入口室１７２とは、冷却水溝室１６０’からパッキン２０４、２０６によって、水密にシールされて隔てられる。図１５の実施例に図示する構造に見られるように、モジュール２０’内のポンプ５４と冷却水流の間の熱交換の効率は、溝室１６０’内の冷却水とポンプ５４の熱電導性金属ケーシングの外面の主要部分との直接接触による熱移動で促進される。
【００３５】
【発明の効果】
従って、この発明は、改良した液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプのモジュールであって、そのモジュールの電動燃料ポンプとリザーバのための熱交換器と組み合わせ、ポンプに供給される流入燃料とモジュール内の電気モータと燃料ポンプとを冷却して、ポンプがベーパーロック状態になるのを防ぐモジュールを提供できる。更に、ポンプ入口に供給される、そのモジュール内にあるリザーブ供給用液体燃料をモジュール内に集積する燃料溜めを提供し、それは前述の熱交換によって同様に冷却され、その燃料溜めから蒸気を分離し、経済的に製作でき、使用状態にて丈夫で信頼性のある、モジュールに組み込まれた、ポンプ出口バイパス圧力調整器と調和する、有効使用寿命の長いモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】簡明にした準図解的な液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプモジュールの第一実施例の図であり、単プロペラ式の船内エンジンの船内に搭載され、燃料タンクと船内エンジンの間に燃料を供給するように連結されている。
【図２】液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプモジュール自体を図示する上面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った垂直横断断面図である。
【図４】図４（ａ）は図２の線４−４に沿った垂直横断断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の線４（ｂ）−４（ｂ）に沿って見た部分横断断面図である。
【図５】図３の線５−５に沿って見た水平横断断面図である。
【図６】図２の線６−６に沿って見た垂直横断断面図である。
【図７】そのモジュールの蒸気ドームに関連する蒸気圧力調整器のより詳細を示す、図４（ａ）の上側右手部分の部分拡大図である。
【図８】図２の線８−８に沿って見た垂直横断断面図である。
【図９】図８の線９−９に沿って見た水平横断断面図である。
【図１０】図３の線１０−１０に沿って見た水平横断断面図である。
【図１１】図５の線１１−１１に沿って見た部分垂直横断断面図である。
【図１２】そのモジュールの垂直側面図であり、図２の矢印１２の方向に見たものである。
【図１３】そのモジュールの垂直側面図であり、図２の矢印１３の方向に見たものである。
【図１４】そのモジュールの底面図である。
【図１５】図３と同様な図であり、この発明の第二実施例のモジュールを示している。
【符号の説明】
２０、２０’ モジュール
２２ 船
２４ 燃料タンク
２６ エンジン
４０、４０’ 上側ケーシング
４２、４２’ 下側ケーシング
５４ 燃料ポンプ
６４ 通路
７０ 燃料溜め
７１ ポンプハウジング
７４ 燃料戻り室空洞
７６ 蒸気分離空洞
８２ 蒸気室
８４ 蒸気分離室
９０ 燃料入口
１００ フロート
１０２ 燃料レベル
１０６、１０８ じゃま板
１１０ 通路
１１４ 蒸気圧力調整器
１３０ 燃料圧力調整器
１３２ 横断通路
１３４ バイパス戻り管
１６０、１６２、１６０’ 溝室
１７０ 間隙
１７２ ウェル

Claims (10)

1. 内燃エンジンに液体燃料を供給するための液冷式の蒸気分離器付燃料ポンプモジュールであって、
   熱伝導性金属ケーシングを有し、該金属ケーシングが、
   （１）電気モータとポンプユニットを内に有し、エンジン燃料供給装置に連結用の燃料ポンプ入口と燃料ポンプ出口とを有する第一空洞手段と、
   （２）該燃料ポンプ入口に通じる出口を有する集積燃料溜めを内設した第二空洞手段と、
   該第二空洞手段は該燃料溜めに通じる燃料入口手段を有して、液体エンジン燃料の外部タンクに連結するようになっており、
   （３）第三空洞手段と、
   該第三空洞手段には該燃料溜めに通じて該燃料溜め内の燃料の直上に形成される蒸気集積室が内設され、該第三空洞手段には該蒸気集積室に集積した蒸気を外部に抜く蒸気ベント手段が連結されており、
   （４）前記金属ケーシングに設けられ、少なくとも前記第一空洞手段を囲んで熱交換するように構成して配設され、液体冷却液外部供給タンクに循環するように連結される、液体冷却液導入通路手段とを具備する、モジュール。
2. 前記金属ケーシングが二つ割り複ポッド構造に構成されて、その主軸は使用状態で垂直方向を向いており、中間高さで連結されその複ポッドを形成する上側と下側ケーシング部分を有し、
   該下側ケーシング部分は前記第二空洞手段と、前記第一空洞手段のポンプ入口端部とを内設しており、
   該上側ケーシング部分は、前記第三空洞手段と、前記第一空洞手段のポンプ出ロ部とを内設している、請求項1に記載のモジュール。
3. 前記冷却液導入通路手段は前記燃料ポンプ入口と前記第一空洞手段の一部とを囲む、請求項2に記載のモジュール。
4. 前記第二空洞手段は前記冷却液導入通路手段に隣接してそれと熱伝導する部分を有する、請求項2に記載のモジュール。
5. フロートが前記第二空洞手段内に配設され、前記金属ケーシングに配設された燃料入口弁を制御して作動するように連結され、前記燃料入口手段から前記燃料溜めへの燃料供給を制御して前記燃料溜めの燃料を大気圧力より幾らか高く保つ、請求項４に記載のモジュール。
6. 前記燃料溜めの前記出口が前記燃料溜めを前記第一空洞手段の前記ポンプ入口端部に通じるように、前記下側ケーシング部分に燃料出口通路が形成された、請求項２に記載のモジュール。
7. 前記ポンプユニットを囲み前記燃料溜め出口通路に通じる間隙が、前記第一空洞手段のポンプ入口部に内設され、
   前記第一空洞手段は、前記ポンプユニットの入口側が、前記燃料溜め内に集積した燃料の高さまで、該間隙を満たす液体燃料内に没するように構成され配設された、請求項6に記載のモジュール。
8. 前記エンジンの冷却袋置の冷却液である冷却水を供給する、冷却清水または海水吸水装置が設けられた、水冷式舶用内燃エンジンとの紺合わせにおいて、
   前記液体冷却通路手段は、前記エンジンの該冷却装置の吸水側と水流に沿って順次連結されるように構成された、請求項1に記載のモジュール。
9. 前記エンジンはガソリンと潤滑オイルとの混合液体燃料で作動する二工程サイクルエンジンであり、
   前記蒸気集積室内に下向きに延びるオイルドレーン戻り管を通じて、該エンジンのクランクケースから前記蒸気集積室に該混合液体燃料のドレーンを戻すように構成した、請求項8に記載のモジュール。
10. 前ド記ポンプユニットは、前記第三空洞手段と蒸気を通じるように配設された、蒸気導管手段と蒸気圧力調節弁手段とを有し、
    該蒸気導管手段が該蒸気圧力調節弁手段の下流で、エンジンの吸気マニホールドのような蒸気受け器と連結されるように構成された、請求項１に記載のモジュール。

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