JP4909414B2 - フィルタを備えたフィードポンプ - Google Patents

Description

本発明の対象は、フィードポンプであって、ポンプハウジング内で回転する、駆動される羽根車、つまりインペラと、複数のベーンチャンバを画定する複数の回転ベーン（回転羽根）から成る少なくとも１つの円環体（Kranz）と、回転ベーンの位置する範囲でポンプハウジングに配置された少なくとも１つの部分環状の通路とが設けられており、該通路が、ベーンチャンバと共に、流入通路から流出通路にまで液体を圧送するために設けられた圧送チャンバを形成しており、さらに接続管片を備えたフィルタが設けられており、該接続管片が当該フィードポンプの流入通路に接続されている形式のものに関する。

このような形式のフィードポンプは、円周流ポンプまたはサイドチャンネルポンプとして知られていて、しばしば自動車の燃料タンクから内燃機関に燃料を圧送するために使用される。このフィードポンプにはフィルタが前置されている。すなわち、フィードポンプの上流側にはフィルタが接続されている。このフィルタは、フィードポンプ内に不純物が侵入することを防ぐために働く。

圧送したい燃料は種々の温度を有することができる。特に、たとえば自動車のウォームスタート（暖機スタート）時における高温の燃料では、燃料が、増幅された気化を示す傾向がある。これにより、蒸気状の燃料からガス泡が形成され、これらのガス泡はフィードポンプの圧送出力を著しく損なってしまう。フィードポンプの高温時圧送特性を改善するためには、部分環状の通路内に圧縮範囲を設け、これによりガス泡含量を減少させることが知られている。

欧州特許第０９３４４６６号明細書に基づき、流入通路と圧縮範囲との間に鎮静化範囲を設けることが知られている。この鎮静化範囲は流れを鎮静化するために働く。これにより、燃料の一層の気化が減じられる。この構成において不都合となるのは、鎮静化範囲が、圧力形成もしくは増圧のために必要とされる前記部分環状の通路の有効長さを減少させてしまうことである。

本発明の根底を成す課題は、圧送したい燃料の気化を有効に減少させることにより、良好な高温時圧送特性を有する、フィルタを備えたフィードポンプを提供することである。

本発明によれば、前記課題は、フィルタの接続管片が、流れ方向に先細りになった横断面を有する範囲を有しており、接続管片の流過横断面から流入通路の流過横断面への移行部が滑らかに形成されていることにより解決される。

フィルタ内の流れ範囲をこのように構成することにより、流れ範囲は延長され、この流れ範囲を通って燃料はフィードポンプ、特に回転車もしくはインペラに、意図された通りに供給される。これにより、燃料の流れ案内のために流入通路だけが提供されているのではなくなる。具体的な構成を有する、延長された流れ範囲は、燃料流の意図された案内を可能にする。乱流は崩壊され、このことは流れの有効な鎮静化をもたらす。このような意図された案内に基づき、燃料はほとんど気化し得なくなる。さらに、流れ方向に減少する横断面を有するフィルタ内の範囲は、燃料の圧縮を生ぜしめ、この圧縮はフィードポンプの高温時圧送特性に好都合に作用する。別の利点は、部分環状の通路における鎮静化範囲がもはや必ずしも必要とならないことにある。これにより、圧力形成もしくは増圧のための利用可能な通路長さが増大する。また、フィルタの接続管片の流過横断面からフィードポンプの流入通路の流過横断面への滑らかな移行も、燃料流の鎮静化のために寄与する。なぜならば、エッジや突起が存在していないことに基づき、乱流が回避されるからである。

インペラが、ベーンチャンバを画定する複数の回転ベーンから成る、同心的に配置されたそれぞれ２つの円環体を有しており、両円環体に、ポンプハウジングに配置された対応する部分環状の通路がそれぞれ対応配置されているようなフィードポンプでは、各部分環状の通路にそれぞれ１つの流入通路が前置されており、つまり各部分環状の通路の上流側にそれぞれ１つの流入通路が配置されており、フィルタの接続管片が、前記流入通路への移行部の手前に、互いに隔離された２つの流過横断面を有していると有利であることが判った。これにより、両流入通路はそれぞれフィルタの範囲にまで延長されるので、燃料には鎮静化のための十分な区間が与えられている。

本発明の別の有利な構成では、接続管片内に配置された隔壁により、互いに隔離された２つの流過横断面を特に簡単に形成することができる。

気化を促進する燃料中の渦流形成は、フィルタ内での変向を用いた燃料の案内時に、フィルタ内の流れ経路における方向変化もしくは変向の半径が、前記範囲における流過横断面の高さまたは幅の少なくとも２０％に相当していると回避される。

本発明のさらに別の有利な構成では、流れ経路に横断面変化が滑らかに形成されていることにより、横断面変化に基づいた燃料の渦流形成が回避される。

フィルタの接続管片が、ポンプハウジングに設けられた収容部内に圧入もしくはプレス嵌めされているか、またはクリップインもしくはスナップインされていることにより、フィルタとフィードポンプとの特に良好でかつ密な結合が達成される。この場合、収容部はポンプカバーとポンプボトムとから形成されたポンプハウジングのポンプカバーに配置されている。

以下に、本発明の１実施例を図面につき詳しく説明する。

自動車の燃料タンク内に配置された本発明によるフィードポンプを示す概略図である。 図１に示したフィードポンプのフィルタとポンプ段とを示す断面図である。

図１には、自動車（図示しない）の燃料タンク１が図示されている。この燃料タンク１内には、フィードポンプ２が配置されている。フィードポンプ２はポット形のバッフルチャンバ（Schwalltopf）内に配置されていてもよい。フィードポンプ２はハウジング３を有しており、このハウジング３は接続部分４とポンプ段５とを互いに結合している。フィードポンプ２には、接続管片７を介してフィルタ６が接続されている。このフィルタ６を通じてフィードポンプ２は燃料タンク１から燃料を吸い込む。燃料は流出管片８を介して、より高い圧力で供給管路９によって自動車の内燃機関１０へ圧送される。

図２には、ポンプ段５とフィルタ６とを備えたフィードポンプ２の下側の部分の断面図が示されている。ポンプ段５はポンプハウジング１１を有しており、このポンプハウジング１１内には回転車もしくはインペラ１２が配置されている。ポンプハウジング１１はポンプボトム１３とポンプカバー１４とにより形成される。インペラ１２はシャフト１５によって駆動される。このシャフト１５はフィードポンプ２の電動モータ（図示しない）の構成要素である。インペラ１２の両方の側面は、複数のベーンチャンバを画定する複数の回転羽根もしくは回転ベーン２０，２１，２２，２３から成る、同心的に配置されたそれぞれ２つの環状体１６，１８；１７，１９を有している。互いに背中合わせに位置する円環体１６，１８；１７，１９のベーンチャンバは、インペラ１２が軸方向で通流可能となるように形成されている。これらの円環体１６，１８；１７，１９に向かい合って位置するように、ポンプハウジング１１には複数の部分環状の通路２４，２５，２６，２７が配置されている。これらの円環体１６，１８；１７，１９には、それぞれポンプカバー１４に設けられた流入通路と、ポンプボトム１３に設けられた流出通路とが対応配置されている。図示の断面図では、円環体１６，１８のための流入通路２８だけが断面図の切断平面に位置している。

流入通路２８の範囲では、つまり流入通路２８の近傍では、ポンプカバー１４が収容部２９を有している。この収容部２９内には、フィルタ６の接続管片７が圧入されている。すなわち、収容部２９内には接続管片７がプレス嵌めされている。接続管片７は通路３０を有しており、まず接続管片７に取り付けられた濾布３１を介して吸い込まれた燃料は、この通路３０を通って流入通路２８へ流入する。接続管片７には、流れ方向に先細りになった横断面を有する範囲３２が形成されている。このホッパ状の範囲３２は通流する燃料の第１の圧縮をもたらし、ひいては流れの鎮静化をもたらす。場合によっては燃料中にガス泡が存在していても、これらのガス泡は既にこの範囲３２で減じられる。

引き続き接続管片７内では、９０゜の流れの変向が行われる。この場合、変向の半径３３，３４は範囲３２の流過横断面の高さの約３０％である。大きく形成された半径３３，３４に基づき、穏やかな変向が行われる。したがって、燃料の気化を招く恐れのある渦流発生は回避される。さらに、接続管片７と流入通路２８との間の滑らかな移行、つまり突出部やエッジのない移行は、燃料を安定した穏やかな流れでインペラに供給するために寄与する。

流入通路２８における、流れ方向に減少する流過横断面は同じく、燃料の気化を阻止するか、もしくは燃料中に存在するガス泡を取り除くために寄与する。

接続管片７はポンプカバー１４への移行部の直前に隔壁３５を有している。この隔壁３５は１つの流過横断面を２つの流過横断面３６，３７に分割している。流過横断面３７は、燃料の一部を半径方向内側の円環体１６，１８に供給するために働く。半径方向内側の円環体１６，１８に対応する流入通路３８は図示の断面図では、流入通路２８に対してずらされたその配置に基づき部分的にしか見えていない。隔壁３５により、燃料流は既にポンプカバー１４への到達の前に相応して分流され、これにより燃料流の分流後になお、燃料流の鎮静化のために利用可能となるできるだけ長い区間が提供される。

Claims (8)

1. フィードポンプであって、ポンプハウジング内で回転する、駆動される羽根車もしくはインペラと、複数のベーンチャンバを画定する複数の回転ベーンから成る少なくとも１つの円環体と、回転ベーンの範囲でポンプハウジングに配置された少なくとも１つの部分環状の通路とが設けられており、該通路が、ベーンチャンバと共に、流入通路から流出通路にまで液体を圧送するために設けられた圧送チャンバを形成しており、さらに接続管片を備えたフィルタが設けられており、該接続管片が当該フィードポンプの流入通路に接続されている形式のものにおいて、フィルタ（６）の接続管片（７）が、流れ方向に先細りになった横断面を有する範囲（３２）を有しており、接続管片（７）の流過横断面から流入通路（２８）の流過横断面への移行部が滑らかに形成されていることを特徴とするフィードポンプ。
2. インペラ（１２）が各側面に、ベーンチャンバを画定する複数の回転ベーン（２０，２１，２２，２３）から成る、同心的に配置されたそれぞれ２つの円環体（１６，１８；１７，１９）を有しており、両円環体（１６，１８；１７，１９）に、ポンプハウジング（１１）に配置された対応する部分環状の通路（２４，２５，２６，２７）がそれぞれ対応配置されており、各部分環状の通路（２４，２６；２５，２７）にそれぞれ１つの流入通路（２８，３８）が前置されており、フィルタ（６）の接続管片（７）が、前記流入通路（２８，３８）への移行部の手前に、互いに隔離された２つの流過横断面（３６，３７）を有している、請求項１記載のフィードポンプ。
3. 互いに隔離された２つの流過横断面（３６，３７）が、接続管片（７）内に配置された隔壁（３５）により形成されている、請求項２記載のフィードポンプ。
4. フィルタ（６）内の流れ経路における変向部の半径（３３，３４）が、前記範囲（３２）における流過横断面の高さまたは幅の少なくとも２０％に相当している、請求項１から３までのいずれか１項記載のフィードポンプ。
5. 流れ経路に横断面変化（３２）が滑らかに形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のフィードポンプ。
6. フィルタ（６）の接続管片（７）が、ポンプハウジング（１４）に設けられた収容部（２９）内に圧入されているか、またはスナップインされている、請求項１から５までのいずれか１項記載のフィードポンプ。
7. 流れ方向に先細りになった横断面を有する範囲（３２）が、流れの変向部に前置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のフィードポンプ。
8. 流れ方向に減少する横断面を備えた範囲（３２）を有する接続管片（７）に、濾布（３１）が直接取り付けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載のフィードポンプ。

Images