JPH0415399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気液分離装置と気液分離室とポンプ
とをケーシング内に収納しており、ガソリン計量
機等に使用されるポンプ装置に関する。

［従来技術］ 周知のように、ガソリン等の揮発性の液体を取
扱う給油所の給油装置では、ポンプ装置に液体中
に気泡として混つている気体を分離する装置が設
けられている。

ところで、従来の気液分離装置は、フイルタ室
を大きく形成して流速を落とし、そして気体すな
わち気泡を含んだ液体を上方へ浮上させ、その液
体を気液分離室に流入させ、そして気液分離室に
おいて、気体と液体とを分離するようになつてい
た。このように、従来の気液分離装置では、気泡
の自然浮上を利用しているので、分離効果を高め
るには、液体流速を落とす必要があり、そのため
にフイルタ室が大きくなり、したがつてポンプ装
置全体が大型化するという欠点があつた。また気
泡を自然浮上させるので、気泡が液体から完全に
は分離しにくく、そのため、ポンプ装置の吐出側
から気泡の混つた液体が流出することがあり、こ
れを防ぐためにはフイルタ室をさらに大きくする
か、又は気液分離室への流出量を多くしなければ
ならず、このようにすると、さらにポンプは大型
化し、かつ効率は低下してしまう。

上記したような諸々の欠点を解消したポンプ装
置を、本出願人は特願昭58−190829号（特開昭60
−85272号公報参照）によつて提案した。この分
離装置は、ポンプ吐出側に渦巻室を有し、この渦
巻室の中心部に先端が開口した分離パイプを有し
ている。したがつて流入口から渦巻室に流入した
液体は、旋回するので、液は比重が大きいため、
遠心力によつて半径方向外方へ流れ、気泡は比重
が小さいので、半径方向内方の中心部に集まり、
この中心部に集まつた気泡を含む液を分離パイプ
によつて分離して気液分離室へ流出させればよ
く、したがつて前述した従来の欠点は解消され
た。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記したように、本出願人が提案したポンプ装
置の分離装置は、渦巻室と該渦巻室に配置された
分離パイプとから成るので、小型でも気液の分離
が確実であり、気液分離装置から気液分離室へ流
出させる流量も少なくて良いものであるが、更に
改良の余地があることを見出した。すなわち本出
願人が提案した上記分離装置は、外筒と同心的に
設けられている分離パイプで気泡を含んだ液体
を、含まない液体から分離するようになつている
が、その分離パイプの先端は旋回エネルギが最大
になる箇所から離れた所に位置し、分離効率は必
ずしも良好ではなく、また外筒の内側に分離パイ
プすなわち内筒が設けられているので、構造が比
較的複雑であり、また外筒が長いので、流動抵抗
も大きく、例えば一時的に多量の気泡が生じた場
合、分離パイプ内の液が流出するまで、気泡が分
離パイプ中にはいることができず、分離効率が悪
いことがわかつた。

また、気液分離装置と気液分離室とポンプとを
ケーシング内に収納しておりガソリン計量機等に
使用される従来のポンプ装置においては、その気
液分離装置は、気体及び液体の混合物が流れる流
路（気液分離の流路）の断面積を広くして且つ流
速を遅くして、該流路を流れる間に液中の気体を
上昇させる方式を用いていた。そのため、気液分
離装置を構成する室を大きくする必要があり、ケ
ーシングを大きくせざるを得ない、という問題点
があつた。

ここで、スペースの有効利用、省力化、運転コ
ストの軽減等の見地から、ポンプ装置をできる限
り小型化したいという要請が存在するが、上述の
ような理由に基づき、気液分離を確実に行うため
には気液分離装置を構成する室を大きくする必要
があるので、従来の技術では小型化の要請には応
えることができなかつた。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提
案されたもので、液体の旋回エネルギが最大の所
で気泡を含んだ液体を気泡を含まない液体から分
離する事が出来る気液分離装置を含み、且つ全体
を小型化することができるポンプ装置の提供を目
的としている。

［課題を解決する手段］ 本発明のポンプ装置は、流入口および流出口を
有するケーシングを備え、流入口から液を吸い込
む回転式ポンプと、該回転式ポンプの吐出流路に
設けた気液分離装置とその気液分離装置の気体流
出開口部に連通した気液分離室とを備え、気液分
離室は上方に形成されて大気と連通する第１の開
口部と、前記気液分離装置の開口部に連通する第
２の開口部と、下方に形成されて回転式ポンプの
吸い込み側の流路に連通する第３の開口部とを有
する室により構成されており、該第３の開口部を
開閉するフロート弁を有するポンプ装置におい
て、前記気液分離装置は気体が混合している液体
を旋回させて気液を分離する渦巻室を有し、該渦
巻室は回転式ポンプの回転軸に平行で且つ回転式
ポンプの吐出側流路からの液を接線方向に導く様
な位置に設けられ、前記気液分離室に連通する開
口部は回転式ポンプの吐出側流路に連通する側の
渦巻室の端壁に設けられている。

［作用効果の説明］ この様な構成を有する本発明によれば、ポンプ
の吐出側から渦巻室に流入した液は旋回するが、
この旋回によつて液は比重が大きいために遠心力
によつて半径方向へ流れ、気泡は比重が小さいの
で内方向の中心部に集まり、この中心部に集まつ
た気泡を含む液体は渦巻の形成される中心部端壁
の小穴を通つて気液分離室へ流出する。気泡を含
まない液体は外筒からフイルタ室に流れる。

すなわち、前記気液分離装置において気体と液
体との混合物を旋回して気泡を含む液体と含まな
い液体とに分離し、分離された気泡を含む液体は
旋回エネルギが最大の箇所で取り込まれて気液分
離室に移送される。そのため気液分離効率が向上
し、従来技術のように流速を低くするために室を
大きくする必要が無い。その結果、ポンプ装置の
ケーシングをコンパクトにして全体を小型化する
ことが出来、ガソリン計量機へ容易に組込む事が
可能となる。これに加えて、本発明のポンプ装置
を組込んだ機器、例えばガソリン計量機、自体も
小型化することが出来る。

さらに、上述したように、本発明によれば分離
効率は高いものであり、分離装置の外筒が短くて
も気液は分離され、気泡を含まない液体の流出抵
抗は小さく、気液分離装置におけるエネルギ損失
は小さい。そして、本出願人が先に提案した特願
昭58−190829号（特開昭60−85272号公報参照）
のものに比較して分離パイプがない分だけ構造は
簡単になつている。

［実施例］ 以下本発明の１実施例を添付図面によつて説明
するが、本発明を実施したポンプ装置は、図示の
内接歯車ポンプ以外のポンプにも適用できること
は明らかである。また分離パイプの小穴にも工夫
を凝らし、弁タイプに構成することもでき。その
他の構成についても、本発明が図示の実施例によ
つて限定されるものではない。

第１図は、本発明を実施したポンプ装置の模式
図で、第２図は同ポンプ装置の断面図である。こ
れらを参照するとポンプ装置ＰはケーシングＣを
備え、そしてケーシングＣには液体の流入口Ｉと
流出口Ｏとが設けられている。流入口Ｉの内端に
はチエツク弁１が設けられ、そして流入側のスト
レーナ２ａを設けた室２に開口している。なお図
示の如くチエツク弁１は重力により閉じる形式の
ものであり、ポンプ装置の運搬時や作動中に弁が
離脱するのを防ぐためにその上方にストツパ５０
を設けている。ケーシングＣのほぼ中央にはポン
プ３が設けられている。図示の実施例ではポンプ
３は公知の内接歯車ポンプが用いられている。こ
のポンプ３は吸込口３ａと吐出口３ｂとを有して
おり、ケーシングＣ内には室２と吸込口３ａとを
結ぶ液路１０が形成されている。ポンプ３の吐出
口３ｂは後述する気液分離装置４に連通してい
る。この気液分離装置４の半径方向外方を流れる
液すなわち気泡を含まない液は流出側のストレー
ナ５ａを設けた室５に流れるように液路が構成さ
れており、そして流出側のストレーナ室５と流出
口Ｏとの間にはコントロール弁６が設けられてい
る。このコントロール弁６はポンプ駆動時はバネ
６ａに抗して弁を開いた液が流出し給油停止後、
温度上昇等により流出口に連結されている配管内
の圧力が高くなつたときに図示はされていない
が、弁６に設けられたバネ６ｂに抗して小弁を開
いて液が逆流できるようになつている。気液分離
装置４の半径方向外方を流れる液の液路１１には
バイパス弁１２が設けられ、この液路１１はポン
プ３の吸込口３ａに連通している。

他方気液分離装置４の半径方向内方を流れる気
泡を含んだ液は気液流出制御機構７を通つて液路
１３に流れるようになつている。この液路１３は
ケーシングのサイドカバーに形成されている。そ
してこの液路１３は後述の気液分離室８に連通し
ている。この気液分離室８において分離された気
体はエアベント１４から放出され、そして気体を
分離した液は液路１５に流れる。この液路１５に
はチエツク弁９が設けられており、そしてこの液
路１５は流入側のストレーナ室２に連通してい
る。

したがつて適当な原動機でポンプ３を回転させ
ると、液は流入口Ｉからチエツク弁１、流入側の
ストレーナ室２、ポンプ３、気液分離装置４、流
出側のストレーナ室５、コントロール弁６を通つ
て流出口Ｏから吐出される。また気液分離装置４
からの液はその一部がバイパス弁１２を通つてポ
ンプ３にバイパスされる。これは歯車ポンプ３の
その回転数によつて吐出液量が定まつてしまうた
めに、吐出量の変化に対応するためである。他方
気液分離装置４において気体を含む液体は気液流
出制御機構７を通つて気液分離室８に流れ、ここ
で気体はエアベント１４から放出され、液体はチ
エツク弁９を介して流入側のストレーナ室２に戻
されるのである。

次に気液分離装置の１実施例について説明す
る。

第３図に示されているように、気液分離装置４
に至るポンプ吐出口３ｂからの液路１８は、気液
分離装置に接線方向に液体を導くように構成され
て渦巻室Ｓに連通している。この渦巻室は、比較
的短い外筒２０により図において右方に延長され
ており、その端部２０ａは開放されていて、流出
側のストレーナ室５および流路１１と連通してい
る。

したがつてこの外筒２０の端部２０ａから流出
した気体を含まない液はストレーナ５の外側から
内側に流入し、ストレーナ５の軸線方向端部に形
成した室に流れ、そしてコントロール弁６を通つ
て流出口Ｏから流出するのである。

気液分離装置４の渦巻室Ｓの端壁４０には、渦
巻室Ｓと略同心的に気液流出用の小穴４１が形成
されている。そしてこの小穴４１はカバー４２と
端壁４０の外面４３とで形成された流路４４に開
口し、この流路４４は流路１３を介して気液分離
室８に連通している。気液分離室８は、エアベン
ト１４を介して大気と連通しているので、流路４
４内も略大気圧になつている。

前述したように、ポンプ３が駆動されると液体
はポンプ装置Ｐの流入口Ｉから吸入されて流出口
Ｏから吐出されるが、ポンプ３の吐出口から吐出
された液体は気液分離装置４の渦巻室Ｓに接線方
向に流入する。渦巻室Ｓでは、液体は旋回する
が、この旋回中に気泡を含まない比重の大きい液
体は、渦巻室Ｓの半径方向外方に集まり、そして
気泡を含んだ比重の小さい液体は半径方向中心に
集まる。気泡を含まない液体は、大部分は外筒２
０の端部からストレーナ５へ圧送され、そしてコ
ントロール弁６を通つて流出口Ｏから流出する。
残部は流路１１、バイパス弁１２を通つてポンプ
３の吸込側へ戻る。気泡を含んだ比重の小さい液
体は、渦巻室Ｓから直接小穴４１を通つて流路４
４に流出し、さらに流路１３を通つて気液分離室
８へ導かれる。気液分離室８には、流路１３と対
向する位置に緩衝部材が設けられていて、液体が
泡立つことなく気液分離室８で導かれる。

気液分離室８には、フロート弁などが設けられ
ていて、液体が溜ると、フロート弁が開いて、液
体はチエツク弁９を通つてストレーナ室２へ戻
る。気液分離室８で分離された気体はエアベント
１４から出て行く。

さて渦巻室Ｓの端壁４０に形成されている気液
流出用の小穴４１は、気液流出用の制御機構７を
構成しているが、第４図に示すようにこの機構を
弁体４５と弁座４６とから構成し、弁体４５をば
ね４７によつて開く方向に押圧すると共に、弁体
４５の中央部と側部とに開口４８ａ，４８ｂを設
けることもできる。このような弁体４５と弁座４
６とを設けると、気泡が多いときは両方の開口４
８ａ，４８ｂから気液が流出し、少ないときは中
央の開口４８ａからのみ流出するので、気泡の抜
け効率及び液の回収効率が向上する。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のポンプ装置によ
れば、気液分離装置で分離された気泡を含んだ液
体は、旋回エネルギが最大の箇所で取り込み気液
分離室へ移送されるので、気液分離効率が良く、
室を大きくして流速を低くする必要が無い。その
ため、ケーシング全体をコンパクトにすることが
出来るので、装置全体を小型化することができ
る。

さらに、液体の旋回流によつて気液が分離され
るように構成されているので、分離効率が高い。
更には、気液分離装置は、比較的短い外筒だけか
ら構成されているので、液体の流出抵抗は小さ
く、構造も簡単であり、本発明のポンプ装置を組
込んだ機器自体もコンパクトになるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したポンプ装置の一例を
示す模式図、第２図は同上の断面図、第３図は気
液分離装置の１実施例を示す断面図、第４図は気
液流出用の制御機構の他の実施例である。 ３……ポンプ、４……気液分離装置、８……気
液分離室、４０……渦巻室の端壁、４１……気液
流出用の小穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流入口および流出口を有するケーシングを備
   え、流入口から液を吸い込む回転式ポンプと、該
   回転式ポンプの吐出流路に設けた気液分離装置
   と、気液分離装置の気体流出開口部に連通した気
   液分離室とを備え、気液分離室は上方に形成され
   て大気と連通する第１の開口部と、前記気液分離
   装置の開口部に連通する第２の開口部と、下方に
   形成されて回転式ポンプの吸い込み側の流路に連
   通する第３の開口部とを有する室により構成され
   ており、該第３の開口部を開閉するフロート弁を
   有するポンプ装置において、前記気液分離装置は
   気体が混合している液体を旋回させて気液を分離
   する渦巻室を有し、該渦巻室は回転式ポンプの回
   転軸に平行で且つ回転式ポンプの吐出側流路から
   の液を接線方向に導く様な位置に設けられ、前記
   気液分離室に連通する開口部は回転式ポンプの吐
   出側流路に連通する側の渦巻室の端壁に設けた事
   を特徴とするポンプ装置。