JPS62132510A - 液体を汲上げ且つ気体を除去する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料を汲上げるシステムに関し、さらに詳しく
は、汲上げられた燃料がレシービングタンクに送られる
燃料の量の計測のためのメーターを通る前に燃料から空
気を分離させるシステムに関する。

〔従来の技術及び問題点〕

燃料をストレージタンクからレシービングタンクへ送る
ためのシステムは、ストレージタンクから燃料を汲上げ
るためのポンプを含み、燃料はフィードライン及びメー
ターを通って自動車の燃料タンク等のレシービングタン
クへ分配するためのノズルへ送られる。メーターは分配
された燃料の価格を計算するためにレシービングタンク
へ送うれる燃料を計測するものである。汲上げられた燃
料に空気が含まれると、典型的な燃料メーターは燃料の
量とともにメーターを通った空気の量をも計測し、燃料
中の空気の割合に相当するだけの燃料の費用を消費者が
余計に負担しなければならない。多くの国では負担すべ
き費用の計算に許容される空気と燃料の比の標準が定め
られている。典型的なヨーロッパの重量及び計測の標準
は分配される燃料内の空気によって生じる合計の誤差が
ディーゼル燃料に対しては１．０パーセント、ガソリン
に対しては０．５パーセントを越えてはいけないと要求
している。オーストラリアの要求はより厳しく、ユーザ
ーに分配される燃料の量の計測において空気による０、
５パーセントの最大誤差の標準を定めている。

公知の燃料汲上げまたは分配システムは受動タイプの空
気分離システムを含むものである。そのシステムにおい
ては、燃料と空気の混合物がポンプからエアセパレータ
ハウジングへ送られ、ハウジング内で燃料中に形成され
る泡に作用する浮力によってハウジングの頂部に浮き、
かくして空気はベント穴を通って液溜システムへ排出さ
れる。

液溜の内圧は大気圧であり、エアセパレータの圧力はポ
ンプの吐出圧力（２０から４３ｐｓｉの範囲）である。

燃料よりも密度の小さい空気は低い圧力の領域に向かっ
て流れる。受動システムは空気の流量が全流量の５パー
セントよりも小さい燃料汲上げまたは分配システムに有
用である。しかしながら、そのような受動システムは多
くの国の重量及び計測基準によって支配される１００パ
ーセントの空気の流れに対処することはできない。

前述したような従来の燃料汲上げシステムの問題点の認
識において、本発明の目的は燃料から空気を分離する改
善されたシステムを提供することである。

本発明のもう一つの目的は燃料から空気を分離する動的
システムを提供することである。

本発明のもう一つの目的は燃料から空気を分離する最終
ステージのための新しい液溜システムを提供することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの目的は、改善された燃料汲上げポンプユニット
によって直接に駆動される遠心分離空気セパレータを設
けることによって達成され、実質的に空気を除外された
燃料はメーターへ送られ、空気と燃料の軽い混合物は液
溜へ送られて燃料からの空気の分離を完成し、それによ
って、引き出された空気は大気へ逃がされる。本発明は
さらに完全されだ液溜を提供するものであり、これは空
気を含む軽い燃料を液溜の壁に分散させて燃料中の空気
を消失させるインレットマニホールドと、大量の燃料が
液溜内にあるときに液溜から燃料がオーバーフローする
のを実質的に解消するツーステージ弁装置とを含む。

〔実施例〕

第２図を参照すると、従来の代表的な燃料汲上げまたは
分配システムは、燃料ポンプ２を含み、これは燃料を加
圧下で燃料ストレージタンク４から燃料／空気セパレー
タ６へ汲上げるためのものである。燃料／空気セパレー
タ６は、燃料から空気を分離して、空気含有量の少ない
燃料をチェックバルブとプレッシャレギュレータバルブ
８及びメーター１０を通ってユーザーの燃料タンクへ分
配するためのノズル１２へ送る作用を有するものである
。空気及びタンク燃料（非常に高いパーセンテージの空
気を有する燃料）は燃料／空気セパレータ６から液溜１
４へ送られる。チェックバルブとプレッシャレギュレー
タバルブ８は、ポンプが止まったときに燃料がシステム
から流れ去るのを防止し、メーターが後向きに回るのを
防止し、熱膨張によって圧力が蓄積されるのを防止する
ものである。液溜１４は、さらに燃料から空気を分離し
、汲上げシステムから空気を逃がし、さらに処理するた
めに浄化された燃料を燃料／空気セパレータ６に戻す作
用を有する。

本発明の出願人によって考案製造されている従来の汲上
げシステムの部分破断断面図が第３Ａ図及び第３Ｂ図に
示されている。概して、従来のポンプ／エアセパレータ
ユニット１６の正面図（第３Ａ図）は、ストレージタン
クからチェックバルブ及び／又はストレーナユニット２
０を通ってポンプ１７のロータ２２へ燃料を吸上げるた
めのエンドリポート１８を有し、燃料を加圧下でアウト
レット室２４へ送るようになっている。電動機２６がポ
ンプロータ２２を駆動するために含まれる。さらに、過
大な圧力の燃料をアウトレット室２４からロータ２２の
インレットポート３０へ戻すことができるようにバイパ
スバルブアッセンプＩＪ２８が設けられる。過剰燃料を
液溜ユニット３４からパイプ３６を介してロータインレ
ットポート３０又はポンプ／エアセパレータユニット１
６のインレットチャンバへ戻すために、サンプリターン
ボート３２が設けられる。ポンプ／エアセパレータユニ
ット１６の側面図（第３Ｂ図）に示されるように、ポン
プ１７のアウトレット室２４はエアセパレータのセパレ
ータフィルタ３８に連結されて、燃料をセパレータフィ
ルタ３８を介してエアセパレータ４２の室４０に汲上げ
るようになっている。エアセパレータ４２は受動的なセ
パレータであり、空気はエアセパレータ４２のチャンバ
４０内で燃料４３から分離され、即ち、燃料４３内で形
成された空気の泡４４の自然の流れを許容して空気の泡
４４が室４０の頂部部分に浮き上がり、そこで、空気及
び燃料の幾らかが室４０からサンプフィードライン４６
に排出され、サンプフィードライン４６からチューブ４
６を介して液溜システム３４の室５０に送られる。実質
的に空気含有量の低い燃料はエアセパレータ４２のディ
スチャージボート５２からツユエルフィードライン５４
によってチェックプレッシャレギュレータアッセンブリ
５６へ送られ、そこからもう一つのフィードライン５８
を介してメーターシソセンブリ６０へ送られる。燃料は
メータージノセンブリ６０からフィードライン６２を通
って燃料ホース６６へのカップリング６４へ流れ、図に
示されるようにノズル６８に分配される。チェックプレ
・７シヤレギユレータアツセンブリ５６は、例えば、米
国のノースカロライナ、グリーンズボロのギルバルコ（
Ｇｉｌｂａｒｃｏ）インコーポレーティドによって製造
されるＰＡＯＯ５４プレッシャレギュレータバルブによ
って成る領域の圧力を提供することができる。メーター
６０は例えばギルバルコインコーボレーティドによって
製造されるＰＡＯ２４によって提供されることができる
。エアセパレータ４２がら空気とともに排出されて液溜
３４へ送られた空気含有量の高い燃料７０は、液溜３４
内の燃料７０の表面へ浮き上がる空気の泡７２の作用に
よって部分的に空気で清浄され、燃料７０から離れた空
気はエアベント７４を通って排出される。

液溜３４内に所定量以上の液体燃料が溜まると、フロー
ト７６が上がってニードルバルブ７８をそのバルブシー
ト８０から持ち上げ、燃料７０が処理のために液溜３４
からサンプリターンライン３６を通ってポンプ１７へ流
れることが可能になる。留意すべきは、エアセパレータ
４２のスクリーン状の材料でできたセパレータフィルタ
３８は空気の泡４４をエアセパレータの室４０の頂部部
分に浮き上がらせることによって空気を燃料から分離す
るのを助けるために設けられたものである。

経験によれば、この従来のシステムは、燃料の汲上げを
開始する際に含まれる空気の流れの量が空気と燃料の合
計の流れの５パーセント以下であると仮定して実質的に
空気に妨げられることなく燃料を送ることができるもの
である。図面には種々のチューブやパイプ取りつけが示
されているけれども、そのような標準的なハードウェア
はここでは詳しく説明しない。

第１Ａ図及び第１Ｂ図において、本発明による燃料空気
分離汲上げシステム８２の部分破断断面図が示される。

節明化のために、第１Ａ図には本発明のポンプ８４の正
面破断図が示されるが、第１Ｂ図にはポンプ８４、エア
セパレータ８６、及び液溜８９の側面破断図が示される
（さらに、チェックプレッシャレギュレータバルブ５６
、メーター６０、ノズル６８が示される）。実施例にお
けるポンプ８４はベーンタイプのポンプであり、セルフ
プライミングのものであり且つ空気を汲上げることので
きるものである。ポンプ８４は第３Ａ図及び第３Ｂ図の
ポンプ１７と同様にセルフプライミングのポンプであり
、異なる点は、それぞれのポンプハウジングの同じ地点
にあるチェックバルブとストレーナユニット８８．２０
が違うことである。バイパスバルブ９０．２８は、バル
ブ９０の方が調節可能となっている点を除けば同様であ
る。電動機９２がベルト９４によってポンプ８４のロー
タ９６に連結される。ロータ９６は電動機９２によって
図に矢印によって示される方向に回転され、燃料ストレ
ージタンク４からインレットポート９８、チェックバル
ブとストレーナユニット８８を通ってロータインレット
ポート１００に燃料を吸上げ、そこから図示のようにロ
ータ９６によってアウトレット室１０２に汲上げられる
。

ポンプセパレータユニット８２の側面図を参照すると、
燃料はポンプからエアセパレータ８６のフロントバッフ
ルプレート１０４の中央部に位置する穴１０３を経て（
矢印参照）、エアセパレータ８６のロータ室１０６に通
る。留意すべきは、燃料の圧力がベーンポンプ８４によ
って上がっており、それによって圧力下にある燃料がフ
ロントバッフルプレート１０４からエアセパレータ８６
の室１０６の低い圧力の領域に押し出される。フロント
バッフルプレート１０４は燃料（通常は燃料と空気の混
合物）がポンプロータ９６とエアセパレータロータ１１
０との共通のドライブシャフト１０８の回りで室１０６
の中央部に入るようにさせるものである（エアセパレー
タロータまたはインペラー１１０は第４図を参照）。共
通のドライブシャフト１０８はベルト９４及びプーリ　
（図示せず）によって電動機９２のプーリ１１２に連結
され、それによって電動機９２が両ロータ９６．１１０
を回転させる。エアセパレータロータ１１０の回転は遠
心力を生成して燃料をエアセパレータ室１０６の内壁に
押しつけさせ、そして空気１１４を燃料から分離させて
エアセパレータ室１０６の中央部でドライブシャフト１
０８の回りに集めさせる。分離された空気１１４はリヤ
バッフルプレート１１６に向かって動き、空気１１４は
それからりャバッフルプレート１１６の中央穴１１８を
経てエアエグジットボート１２０を通り、エアセパレー
タ８６からサンプフィードライン１２２に排出され、本
発明の改善された液溜ユニット８９のインプットボート
１２４に送られる。幾らかの燃料もサンプフィードライ
ン１２２に放出され、よってこの空気と空気の充満した
燃料との混合物がマニホールド１２６によって液溜室に
噴射され、このマニホールド１２６が液溜室１３０の壁
１３１に燃料１２８を散布して包含された空気１３２を
燃料から離れさせ、エアベント１３３によって液溜室１
３０から排出させる。燃料１２８が液溜室１３０内で第
１のレベルに達したときに、フロート１３４が上がって
ツーステージバルブアソセンブリ１３８の第に一ドル１
３６をそのバルブシート１４０から持ち上げ、燃料１２
８の幾らかをサンプアウトレットポート１４２及びサン
プリターンライン１４４を通ってポンプ８４のインレッ
トポート１４６及びインレット室１００に戻させる。も
し、燃料１２８を液溜室１３０からポンプ８４へ戻すた
めに第に一ドル１３６がそのシート１４０から持ち上げ
られている状態において、燃料１２８が液溜室１３０内
で上がり続けるならば、フロート１３４は液溜室１３０
内で第２のより高い所定レベルに達し、よって第２ニー
ドル１３７（第１１図参照）をそのバルブシート１４１
から持ち上げてより多くの流量の燃料１２８が液溜室１
３０からサンプリターンライン１４４に流れることがで
きるようになる。本発明の液溜ユニット８９のツーステ
ージバルブアソセンブリ１３８は、燃料のオーバーフロ
ーや液溜室１３０からポンプ８４への空気のサックバッ
ク等の従来のサンプユニット３４の作用の問題点を解決
することができる。以下のパラグラフにおいては、液溜
ユニット８９の構成及び作用についてより詳細に説明す
る。

実質的に空気が除かれた燃料は、エアセパレータ８６か
らエアセパレータフユエルアウトレソトボート１４８を
経てフィードライン１５０に送られ、チェックパルプと
プレッシャレギュレータ５６を通ってメーター６９へ送
られ、それからユーザーの燃料タンク（図示せず）へ分
配するためにノズルアッセンブリ６８へ送られる。

第５図は組み合わせセパレータツユエルポンプユニット
８２を分解斜視図によって詳細に示すものである。図か
ら分かるように、リップシール１５２が丸頭スクリュー
１５４によってポンプヘッドとブッシングアッセンブリ
１５６に保持される。ポンプロータとシャフトアッセン
ブリ１５８が６つのポンプブレード１６０と２つのブレ
ードスペーサ１６２を受け、図に示されるようにポンプ
ボディ１６４内に収められる。ポンプガスケット１６６
がポンプヘッドとブッシングアッセンブリ１５６とポン
プボディ１６４との間に配置され、それによってブッシ
ングアッセンブリ１５６が６本のボルト１６８とロック
ワッシャ１７０と位置決め手段としての２木のドエルビ
ン１７２とによってポンプボディ１６４に保持される。

インレットユニオン１７４がバイブニップル１７６によ
ってポンプボディ１６４のねじ付インレットポート穴９
８（第１Ａ図及び第１Ｂ図参照）に結合される。ドライ
ブシャフト１０８の一端は半月キー１７８によって中空
シャフト１８０及びエアセパレータロータ１１０押出し
品のキー溝（図示せず）に保持される。セパレータガス
ケット１８２がエアセパレータハウジング１８４とポン
プボディ１６４との間に取りつけられる。フロントバフ
フルプレート１０４は２本のスクリュー９９９によって
ポンプボディ１６４に取りつけられる。エアセパレータ
ハウジング１８４は８本のポルト１８６によってエアギ
ャップハウジングとセパレータガスケツｌ−１８２を介
してポンプボディ１６４の反対側のねし穴に取りつけら
れる。第１Ｂ図に示されるように、エアセパレータハウ
ジング１８４の外側はエンドキャップ１１９で覆われる
。エンドキャップ１１９はエアセパレータハウジング１
８４内に突出する中央部のハブ１２３を有し、このハブ
１２３にリヤバッフルプレート１１６の中央穴１１８と
通じるベント穴１１９が設けられる。エンドキャップ１
１９にはこのベント穴１１９から半径方向のベント穴１
２０が設けられる。リヤバッフルプレート１１６は中空
ブツシュ９９８によってエアセパレータハウジング１８
４に止められたエンドキャップ１１９のハブ１２３のベ
ント穴１１９に支持されている。エアアウトレットフィ
ッティング１９８がエアセパレータハウジング１８４の
ねじ穴２００に結合される。ねじ穴２００は半径方向の
穴１２０の外側の残りの部分である。

ディスチャージフランジ２０４が０リング１４９ととも
に４本のスクリュー２０５によってエアセパレータハウ
ジング１８４のツユエルディスチャージボート１４８に
保持される。ストレーナ９９７或いはストレーナチェ・
ツクバルブアッセンブリ９９６がポンプボディ１６４の
サクション側に取りつけられる。最後に、ポンプ８４の
バイパスパルフユニノト９０はプレッシャリリースバイ
パスバルブ２１８、リリースバルブスプリング２２０．
０リング２２４１、アジャストメントチャック９９６、
アジャストメンドブラグ９９５、及びＯリング９９４で
構成される。さらに、リターンフィンティング１６５が
ポンプ８４をサンプリターンライン１４４に接続するた
めに設けられる。

第６図を参照すると、エアセパレータロータ１１０即ち
インペラーの湾曲したベーン１１１のレイアウト、方法
及びデザインが示される。本発明の実施例においては、
ベーン１１１は次のように設計されている（この設計方
法はＢｏｂｂｓ−ＭｅｒｒｉｅｌＣｏ、Ｉｎｋによって
出版された、Ｈａｒｒｙ　Ｌ、　Ｓｔｅｗａｒｔによる
　Ａｕｄｅｌ−Ｐｕｍｐｓ　　１９８４年第２版による
ものである）。

（１）破線によって示されているようにシャフト１８０
の回りに２つの同心円を描く。

（２）内円を原点又は中心Ｘから等距離の半径線を表す
複数のアーム１０９で分割する（この例においては、６
本のアーム１０９が示される）。

（３）各半径線部ちアーム１０９を点Ｙで交差させる。

（４）交差点Ｙを中心点として使用し、半径ＹＺを使用
してベーン１１１のワーキングベースを表すカーブを描
く。

（５）ＸＳＹ、Ｚの数学的な関係が次の式（１）％式％ 第７図を参照して、液溜８９のより詳細な実施例が説明
される。第７図の分解組み立て図に示されるように、液
溜は、サンプケーシングウエルドメント２４４、液溜８
９のトップカバーとなるトッププレートウェルドメント
２２８、及びサンプ８９のベースとなるボトムプレート
ウエルドメント２３６を含み、４本の六角頭ボルト２３
０をトッププレートウエルドメント２２８の穴２３２及
びボトムプレートウェルドメント２３６の穴２３４に通
すことによってサンプケーシングウェルドメント２４４
がトッププレートウェルドメント２２８とボトムプレー
トウェルドメント２３６の間に保持される。ボルト２３
０はロックワッシャ２３８及びナツト２４０によって止
められる。エアベントボート１３３はエアベントフィッ
ティング２４２を受けるためにトッププレートウェルド
メント２２８に設けられ、これによって液溜室１３０か
ら空気が逃がされる。ツーステージバルブアソセンブリ
１３８　（第１Ｂ図参照）は、第に一ドルまたは第１ス
テージプランジヤ１３６、第２ニードルまたは第２ステ
ージプランジヤ１３７、バルブガイド２４６、右手側バ
ルブガイドサポート２４８、左手側バルブガイドサポー
ト２５０、第１から第３のバルブシャフト２５１．２５
２．２５４これらのバルブシャフト２５１．２５２．２
５４を保持するためのりテニングリング２５６、前記バ
ルブシャフトを受けるためのベアリング２５８、スクリ
ュー２６２及びロックワッシャ２６４によって右手及び
左手側バルブガイドサポート２４８．２５０をボトムプ
レートウェルドメント２３６に固定させるためにねじ穴
２６５を有するリテニングブロック２６０と、バルブガ
イド２４６のねじ穴２７０に保持されるねし端部２６８
とフロート１３４のねじブッシング２７４に保持される
もう一方のねし端部２７２とを有するバルブレバー２６
６と、第２ニードルまたは第２ステージプランジヤ１３
７を受けるためのシート１４１とを含み、これらの構成
部品は図示のように組み立てられる。アウトレットフィ
ッティング２６７がアウトレットポート１４２に保持さ
れ、インレフトフィッティング２６９がインレットポー
ト１２４に保持される。フレアドチューブインレソトフ
ィッティング２８１が、その一端においてインレットポ
ート１２４の内側部分に保持され、その他端においてカ
ップリングナットフィフティング２８２によってインレ
ットマニホールド１２６に保持される。インレットマニ
ホールド１２６は銅等の適切な材料のチュウブで作られ
、一連の散布穴又はジェット穴２８４が設けられる（応
用に従って穴の数は多少される）。さらに穴２８４は燃
料をサンプケーシングウエルドメント２４４の内壁１３
１に直接に散布するためにインレ・ノドマニホールド１
２６を形成するチューブの全長のまわりで成る角度をも
って配向される。ボトムプレートウェルドメント２３６
には窪み領域２７６が設けられ、サンプケーシングウエ
ルドメント２４４の高さを最低にしてフロート１３４の
行程が増加できるようになっている。ボトムプレートウ
エルドメント２３６には溝２７８が設けられ、サンブケ
ーシングウエルドメント２４４の下端部をボトムプレー
トウエルドメント２３６に受けて位置決めするようにな
っている。同様に、トッププレートウェルドメント２２
８の内面には溝２８０が設けられ、サンプケーシングウ
ェルドメント２４４の上端部をトッププレートウエルド
メント２２８を受けて位置決めするようになっている（
溝２８０はトッププレートウエルドメント２２８の内面
に設けられるので第７図では破線で示される）。トップ
プレートウェルドメント２２日、サンプケーシングウェ
ルドメント２４４及びボトムプレートウェルドメント２
３６の間の液体密封シールを提供するためにシリコンゴ
ムやＯリングシールやその他の適切なガスゲットタイプ
のシール手段が使用される（シール手段はボトムプレー
トウエルドメント２３６の溝２７８及びトッププレート
ウエルドメント２２８の溝２８０に配置することができ
る）。この例においては、シール手段はガソリンを通さ
ないものでなければならない。

さらに第７図を、参照すると、この例においては、イン
レットチューブマニホールド１２６は水平線に対して４
５度上向きにした３１個の穴を形成してあり、エアセパ
レータ８６から同マニホールド１２６に送られた空気と
燃料の混合物を広く分布させるようになっている。前述
したように、燃料はマニホールド１２６の穴２８２から
サンプケーシング２４４の壁１３１に散布される。第１
Ａ図に示される従来の液溜３４に対して、本発明による
実施例の液溜８９は標準的なもの及び高流量の燃料分配
ユニ−ットにともに使用されることができ、燃料から空
気を引き出すために増大した液体表面積を提供しく従来
のサンプ液溜８．４平方インチの液体表面積を提供し、
本発明の改善された液溜８９は２３．５平方インチの液
体表面積を提供する）、そして液溜８９を通る燃料の流
量を改善し、液溜８９からの燃料のオーバーフローを防
止するためにツーステージのバルブ機構１３８を含むも
のである。さらに、本発明の液溜８９のフロート１３４
は従来の液溜３４に対して要求されるフロートの大きさ
を低減しそして液体表面積を増加させるためにモーメン
トアーム２６６に取りつけられている。ツーステージの
バルブ機構１３８はさらに流体の流れを増大し且つ燃料
の圧力の開放力を低減してサンプ８９からポンプ８４へ
の燃料の戻りがより容易にできるようになっている。

第８図から第１１図はツーステージのバルブ機構１３８
の作用を説明する図である。第８図において、十分な量
の燃料が液溜８９に入ってフロート１３４を第１ステー
ジプランジヤ１３６がそのシート１４０から持ち上げら
れような位置に上向きに持ち上げて、燃料が液溜８９か
らポンプ８４に戻り始めることができるようになる。第
９図は線Ｂ　−Ｂに沿った断面図であってツーステージ
のバルブ機構１３８の第１ステージの作動を示すもので
ある。さらに追加の燃料が液溜室１３０に入ると、フロ
ート１３４が第８図の位置よりも高い位置に持ち上げら
れ、第１１図に示されるように第２ステージプランジヤ
１３７がそのシート１４１から持ち上げられるようにな
る。そのような動作が追加の（最大流量の）燃料を液溜
８９からポンプ８４へ戻すのを許容し、液溜８９からの
燃料のオーバーフローを防止する。しかしながら、多く
の応用においては、第３Ａ図に示される従来の液溜３４
が本発明のエアセパレータ８２と組み合わせて使用され
ることもでき、燃料分配システムが使用されるべき国ま
たは州の空気と燃料との比の標準に適合させることがで
きる。従来の液溜３４は本発明の液溜８９よりも構造が
簡単でより経済的なものである。これに対して、前述し
たようにオーストラリアのような国においては一非常に
厳しいオーストラリアの空気対燃料の標準に適合させる
ために本発明の液溜８９を使用することが必要になるか
もしれない。

以上、本発明の実施例について説明したが、当業者にと
って本発明の精神と範囲を離れることな〈実施例以外に
も多くの態様を実現させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は本発明よる燃料汲上げシステム
のそれぞれに別の角度からみた断面図、第２図は代表的
な従来の燃料分配システムを示すブロック図、第３Ａ図
及び第３Ｂ図は従来の燃料汲上げシステムを示すそれぞ
れに別の角度からみた断面図、第４図は第１Ｂ図の線Ａ
　−Ａに沿って見た遠心エアセパレータの断面図、第５
図は本発明の実施例のポンプとエアセパレータユニット
の分解組み立て図、第６図は本発明の実施例のエアセパ
レータユニットのインペラーを設計するのに有用なダイ
ヤグラム、第７図は本発明の実施例の液溜ユニットの分
解組み立て図、第８図は第７図の液溜ユニットのツース
テージバルブ機構の第１ステージの作動を説明するため
の断面図、第９図は第８図の４％　Ｂ　−Ｂに沿って見
た断面図、第１０図は第７図の液溜ユニットのツーステ
ージバルブ機構の第２ステージの作動を説明するための
断面図、第１１図は第１０図の１１　ｃ　−ｃに沿って
見た断面図である ８４・・・ポンプ、 ８６・・・エアセパレータ、 ８９・・・液溜、 ９６・・・ポンプロータ、 １０８・・・ドライブシャフト、 １１０・・・インペラー、 １０４・・・フロントバフフルプレート、１１６・・・
リヤバフフルプレート、 １３６・１３７・・・ニードル弁。 以下余白 ＦＩＧ、ＩＡ ｄ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、　３Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体を汲上げるためのベーンポンプを具備し、該ベ
   ーンポンプがインレットポートと、ドライブシャフトと
   、アウトレット室と、前記ドライブシャフトに取りつけ
   られたロータとからなり、該ドライブシャフトが該アウ
   トレット室から外方に延長されており、 前記液体から空気を分離するための遠心分離装置を具備
   し、該遠心分離装置が前記ベーンポンプから延長された
   前記ドライブシャフトの延長部に取りつけられたインペ
   ラーと、前記ベーンポンプに前記アウトレット室を覆っ
   て取りつけられそしてその中央部に前記ドライブシャフ
   トの通る穴を有するフロントバッフルプレートと、ポン
   プボディに取りつけられて前記インペラーを取り囲む遠
   心分離室ケーシングと、該ケーシングに前記フロントバ
   ッフルプレートとは反対側に設けられる液体アウトレッ
   トポートと、該ケーシングのバック側に取りつけられる
   エンドキャップと、該エンドキャップと前記インペラー
   との間で該エンドキャップに取りつけられるリヤバッフ
   ルプレートとからなり、該リヤバッフルプレートが前記
   ドライブシャフトの端部と対向して中心部に設けられた
   穴を有し、該穴が前記エンドキャップに設けられた中心
   部に位置するベント穴と同心円的に設けられており、 前記ドライブシャフトがベーンポンプをして前記インレ
   ットポートから液体を吸って比較的に高い圧力で前記ア
   ウトレット室に送らせ、該液体が遠心分離装置の前記フ
   ロントバッフルプレートの穴を通って押しだされ、それ
   によって、液体が前記遠心分離室ケーシング内の前記イ
   ンペラーの長手軸線と平行な方向で該長手軸線に隣接す
   る比較的低い圧力の領域に入り、回転するインペラーが
   液体から空気を分離せしめ、空気はインペラーの中央の
   軸部分に沿って後方に送られて前記リヤバッフルプレー
   トの穴に入ってケーシングから逃がされ、実質的に空気
   を除去された液体は前記前記遠心分離室ケーシングの内
   壁に向かって押し出されて前記液体アウトレットポート
   に送られる、ようにしたことを特徴とする液体を汲上げ
   且つ気体を除去する装置。 ２、前記遠心分離装置から空気及び空気の充満した残余
   液体を受けるために前記エンドキャップの前記ベント穴
   に液溜が接続され、空気を泡として残余液体から浮き上
   がらせることによって液体から空気の除去を達成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体を汲
   上げ且つ気体を除去する装置。 ３、前記液溜が、側壁、頂部及び底部でできたケーシン
   グと、前記遠心分離装置から空気及び残余液体を受ける
   ためために該ケーシング内に配置され且つ該ケーシング
   の壁に液体を散布するためのマニホールドとを含み、残
   余液体からの空気の放出を高めるために液体のより大き
   な表面積を提供することを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の液体を汲上げ且つ気体を除去する装置。 ４、前記液溜が、該液溜内の液体の予め定められたレベ
   ルを検出し、液体のレベルが該予め定められたレベルよ
   りも低くなるまで液体を該液溜から前記ベーンポンプの
   もう一つのインレットポートに戻すための弁装置を含み
   、よって該液溜からの液体のオーバーフローを防止する
   とともに戻された液体の再処理を許容するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の液体を汲
   上げ且つ気体を除去する装置。 ５、前記液溜が、該液溜内の液体の予め定められたレベ
   ルを検出し、液体のレベルが該予め定められたレベルよ
   りも低くなるまで液体を該液溜から前記ベーンポンプの
   もう一つのインレットポートに戻すための弁装置を含み
   、よって該液溜からの液体のオーバーフローを防止する
   とともに戻された液体の再処理を許容するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の液体を汲
   上げ且つ気体を除去する装置。 ６、前記液溜が、該液溜内の液体が段階的に高くなる第
   １及び第２の予め定められたレベルを越えることを検出
   し、液体が該第１の予め定められたレベルよりも高く且
   つ第２の予め定められたレベルよりも低いときに液体を
   第１の流量で前記ベーンポンプのもう一つのインレット
   ポートに戻すことを許容し、液体が該第２の予め定めら
   れたレベルよりも高いときには第１の流量よりも高い第
   ２の流量で戻すことを許容するツーステージ弁装置を含
   み、よってよって該液溜からの液体のオーバーフローを
   防止し、前記ベーンポンプが該液溜から空気を吸う可能
   性を実質的に低減し、弁装置のための液体の圧力の開放
   力をシングルステージ弁装置に対して低減し、液体が容
   易に該液溜に戻るようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の液体を汲上げ且つ気体を除去する
   装置。 ７、前記液溜が、該液溜内の液体が段階的に高くなる第
   １及び第２の予め定められたレベルを越えることを検出
   し、液体が該第１の予め定められたレベルよりも高く且
   つ第２の予め定められたレベルよりも低いときに液体を
   第１の流量で前記ベーンポンプのもう一つのインレット
   ポートに戻すことを許容し、液体が該第２の予め定めら
   れたレベルよりも高いときには第１の流量よりも高い第
   ２の流量で戻すことを許容するツーステージ弁装置を含
   み、よってよって該液溜からの液体のオーバーフローを
   防止し、前記ベーンポンプが該液溜から空気を吸う可能
   性を実質的に低減し、弁装置のための液体の圧力の開放
   力をシングルステージ弁装置に対して低減し、液体が容
   易に該液溜に戻るようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載の液体を汲上げ且つ気体を除去する
   装置。 ８、前記ツーステージ弁装置が、前記液溜内の液体の上
   昇とともに上昇する単一のフロートを含み、液体が第１
   の予め定められたレベルを越えるが第２の予め定められ
   たレベルよりも低いときに前記ケーシングの底部に設け
   られた第１のシートから第１のプランジャを持ち上げさ
   せて、液体が第１の流量で前記ベーンポンプへ流れるの
   を許容し、液体が第２の予め定められたレベルを越える
   ときに前記ケーシングの底部に設けられた第２のシート
   から第２のプランジャを持ち上げさせて、前記液溜内の
   液体が第２の予め定められたレベルよりも高い時間の間
   だけ第１の流量よりも高い第２の流量で前記ベーンポン
   プへ液体を戻すことを許容するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第６項または第７項に記載の液体を
   汲上げ且つ気体を除去する装置。 ９、電動機と、該電動機に連結されたドライブシャフト
   と、該電動機によって駆動されて液体、空気及び液体と
   空気の混合物のいずれかを汲上げためのセルフプライミ
   ングポンプを提供するベーンポンプとを具備し、該ベー
   ンポンプが、 前記液体、空気及び液体と空気の混合物のいずれかを受
   けるためのインレットポートと前記の物を排出させるた
   めのアウトレット室とを含む第１ハウジングと、 前記第１ハウジング内で前記ドライブシャフトの前方部
   分に取りつけられて回転により前記インレットポートか
   ら前記液体、空気及び液体と空気を吸い、そしてこれを
   圧力下で前記アウトレット室に送るためのロータと、前
   記アウトレット室が前記ドライブシャフトの回りで同心
   円的であり、前記ドライブシャフトが前記アウトレット
   室から突出しており、 前記液体から空気を分離するための遠心分離装置とを含
   み、該遠心分離装置が、 円筒状ハウジングと、 その中央部に穴を有するフロントバッフルプレートと、
   該フロントバッフルプレートは前記円筒状ハウジングの
   前方部に取りつけられ且つ前記ベーンポンプの前記第ハ
   ウジングの後面に止められ、該フロントバッフルプレー
   トの前記穴が前記ドライブシャフトと同心円的であると
   ともに前記ベーンポンプの前記アウトレット室と前記円
   筒状のハウジングの内部との間の通路を形成し、前記ド
   ライブシャフトが前記ベーンポンプから前記フロントバ
   ッフルプレートの前記穴を通って前記円筒状のハウジン
   グの内部に突出し、 湾曲したブレードを有するインペラーと、該インペラー
   は前記円筒状のハウジング内で回転可能に前記ドライブ
   シャフトに取りつけられ、 前記円筒状のハウジングの後部に配置されるリヤバッフ
   ルプレートと、該リヤバッフルプレートは中央部に穴を
   有し、 前記円筒状のハウジングの後部に止められるカバーをな
   すエンドキャップと、該エンドキャップはその内面に突
   出する中央部に位置するハブと、該ハブの中央部に設け
   られて前記エンドキャップに半径方向に設けられた空気
   ベント穴と通じる通気ベント穴とを有し、前記リヤバッ
   フルプレートは前記ハブに前記それぞれの中央部の穴が
   同心円的になるように止められ、 前記円筒状ハウジングの側で後部に向かって位置するア
   ウトレットポートとを含み、 それによって、前記ドライブシャフトの回転に際して、
   前記ベーンポンプがこれのインレットポートに接続され
   たストレージタンクから液体を吸ってこの液体を圧力下
   でフロントバッフルプレートの前記穴を通って前記遠心
   分離装置に押し出され、回転するインペラーが液体から
   空気を分離せしめてインペラーの中心部分に沿って軸方
   向に動かされてリヤバッフルプレートの穴から排出し、
   そしてエンドキャップのベント穴を通って遠心分離装置
   から逃がされ、回転するインペラーがさらに実質的に空
   気を除去された液体をインペラーから半径方向外方に円
   筒状ハウジングの内面に向かって押し出してそこから分
   配のためにアウトレットポートに吐出させる、ようにし
   たことを特徴とする液体を汲上げ且つ気体を除去する装
   置。 １０、液体と空気の遠心分離装置に取りつけられたベー
   ンポンプを含む装置を使用して液体から空気を分離する
   ための方法であって、前記遠心分離装置が室内に配置さ
   れたインペラーと、液体インレットポートと、該遠心分
   離装置の後面に中央部に位置する空気ベントポートとを
   含み、前記ベーンポンプと前記遠心分離装置が共通のド
   ライブシャフトを有し、前記ベーンポンプが液体を受け
   るためのインレットポートとアウトレット室を有するも
   のにおいて、 前記インレットポートから前記アウトレット室に比較的
   に高い圧力で液体を汲上げ、 前記インペラーが回転している間に、前記液体を前記遠
   心分離装置の長手軸線と平行な前記室の比較的圧力の低
   い中央領域に送り、 前記液体から引き出された空気及び空気の充満した液体
   を前記インペラーの中央に位置する部分に沿って前記空
   気ベント穴に向かわせ、そして、圧力下で受領点へ送る
   ために実質的に空気を除去された液体を前記遠心分離装
   置の内壁から前記液体アウトレットポートに向かわせる
   、ステップからなることを特徴とする液体から空気を分
   離するための方法。