JPS58202365A - ２段容積ポンプ及び液化石油ガス用の燃料噴射方法 - 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】 本発明は液相下で液化石油ガスを汲み出すための２段容
積ポンプ（ｖｏｌｕｍ＠ｔｒｌｃ　ｐｕｍｐ　）に関す
る。

本発明は艷に自動車エンジン用燃料噴射ポンプのような
ポンプにおける燃料、噴射方法に関する・。

本発明の目的は、たとえば個人用の車或いは用途の狭い
車に適し、ＬＰＧで走る自動車エンジンに液体燃料を送
る′ために特に用いられ得る低出力ポンプを提供するこ
とである。

自動車での使用に適、合させるため、この種のポンプは
、小型で経済的であること、製造価格が安いこと、及び
特に電力が使用される場合電力消費が少ないこと、など
の特徴を有していなければならない。

毎時数−の量蒼処理する高出力ＬＰＧポンプに対し一近
扇−られている工学技術を毎時数リットルまたは数十リ
ットル程度の量を処□理する低出力ポンプの設計−置換
することも工困難である。通常用いられる２つの型のポ
ンプの中で、遠心□ポンプとギヤポンプとはいずれ（自
動車での使用を可能にするほど充容に小雛化遅れてい□
ない。ポンプ出口での昇圧性、非潤滑性（’　ｄｅｌｕ
ｂｒｌｅａｔｉｎｇｅｆｆ＠ｃｔ　）　ｓ　Ｍｌ解性、
低粘性等の液化石油ガスの使用に゛おける固有な問題点
により、小型遠心ポンプの設計が困難で非常に骨の折れ
るものとな４゜更に、ギヤが多少緩く調゛療される（こ
σし場合。

過度の寸法決定と高い洩庇率とを生起する）ことがない
限り、或−は特許な材料が用いられ、非常に精巧な機縁
加工がおこなわれ木（どの場合、製造を困難にする程の
価格゛になる）ことがない限り。

現在の小型ギヤポンプはＬＰＧの非潤滑性に酎え得ない
。

液体石油ガスの汲上げまたは圧送作業で生じる別の問題
点を工、タンクに貯蔵された液体がそれ自体の飽和蒸気
と平衡状態にあるという事実から来る。ｒことえば洩れ
或いは吸込による圧力低下によりガスの気はうが液体内
に現れる。このため液体石油ガスの汲上げまた蚤工圧送
に従来のピストンまたはダイアフラムポンプを用いるこ
とは不可能である。吸込相中にＬＰＧの蒸発が生じ、圧
縮相は王に気化された容積を再液化するのに役立つ・従
って効率が非常に悪く、特にキャビチー７ヨンが生じ、
ポンプ部品の急速な劣化を生起する。

これらの欠点を克服するため本発明は、液相下の液化石
油ガスを汲上げるための新規な少くとも２段の容積証ボ
／プを提案する◎該ポングは少くとも２−のチャ′ンパ
と、この２個のチャンバのうちの、汲上げられるべき液
体の導入用第１チャンバに連通している逆止弁と、ｍ配
チャンバのうちの、汲上けられた液体の送出用絽２チャ
ンバに連通している弁と、２個のチャンバを連結してお
り。

纂２チャンバから第１チヤンバへの液体の戻りを防止す
る弁が装着された移送ダクトとｔ含んでいる・ 本発明によると各チャ５ンパは、液体の圧力の１曽でチ
ャンバの容積を増加させるような方向に自由に変形可能
なダイアフラムの仕切壁を有し【おり１内方のチャンバ
の酸ダイアフラムに交互に作用する駆動手段の作用下で
、前記ダイアフラムが反対方向に作動的に変形可能であ
る。

駆動エレメント（手段）１例えばピストン或いはロッド
、と一体を成す従来証のダイアフラムポンプのダイア７
うふとＪ４なる！Ｌは１本発明によるポンプのダイアフ
ラムが「浮動」型であり、即ち。

ダイアフラムがチャンバ充満方向に自由に勧き。

躯１エレメントから分離しており且つ放出方向に強制的
に動かされる点である。ダイアフラム上へのＬＰＧスラ
ストの圧力によっての企チャンバが充満または充填され
る８ 従って吸込みがなくとも液体は導入され、識別され得る
唯一の圧力低下はパイプでのヘッドの損失による。

送出し相は従来通りである。例えば駆動エレメントと接
触することにより作動されるダイアフラムはチャンバの
容積を減らすことにより液体を放出する。

外部から駆動されない場合、ダイア７う五ｅ２＆勤手段
のストロークに大体等しい鉤−み量で永久的に変形する
のが好ましい。

こうして、−（動手段の並進方向が反転されるや否やダ
イアフラムの浮−特性は操作され得るものとなり、＃ｉ
配手段により生起される弾性変形は避けられる。

、ＳＬｈ手段は往俵運動が偏心器により与えられるピス
トンで構成されており、該ピストンには、偏心器の両側
に配備された例えば球面状の２つの圧力表面が備えられ
ている。

ダイアフラムが２個のチャンバを完全に洩れないように
しているため、同様ｆｆ　ｆｍＩとして液圧或いは空気
圧動作手段を用いることも可能である。

その場合、１組の弁と共働するポンプの外部にある伝達
装置が、各チャンバからの液体の放出を可能にするため
、交互に及び規則的にダイアフラムを変形するインパル
スを媒介液体に与える。

本発明によるポンプｔＸＬＰＧタンクと使用機器（Ｕｓ
＠ｒ　ａｏｍｐｏｎ＠ｎｔｓ　）との間に配置され得、
ｔたタンクの中に浸しても良い。タンクの中に浸す場合
、液圧或いは空気圧駆動手段を用いれば、全ての安全上
の必要条件は満たされ得る。

本発明による自動車エンジンの燃焼室への燃料噴射方法
は液化石油ガスを液相下で噴射することから成ることを
特徴としており、その噴射圧力を工事発明による前記ポ
ンプにより得られる。

添付の図面に関する以下の詳細な説明から本発明の他の
特徴や利点が明らかとなる。

図示されたポンプはボデー３００の両１ＩｉＫ装着され
た２個のヨーク１０Ｇ及び２００で構成されている。こ
れらの２個の曹−りはポンプの２つの段に対応する２個
のチャンバ１１０及び２１Ｇを規定している。

第１チヤンバ１１０を工導入弁１２０により圧送または
汲上げられる液体の１図示されていないタンクと連結さ
れており、この弁は逆止弁タイプでなければならない。

チャンバ壁の１つは、前記チャンバの容積を変更し得る
変形可能なダイアフラム１３０から成る。ダクト１４０
を工、逆止弁３２Ｇが装着された移送ダクト３１０によ
り、液体が第２チヤンバに送出されることを可能にする
。

１ｇ２チヤンバ２１０は同様の形状を有しているが１反
対の役割を果す。該チャンバ２１０は選択的に逆止弁タ
イプでよい送出弁２２０により１図示されていない使用
機器と連通し、導入ダクト２４Ｇを介して第１チヤンバ
から来る液体を受容する。

第２チヤンバ２１Ｇの壁の１つを構成するダイアフラム
２３０は謳ｌチャンバのダイアフラム１３０と同一であ
る。

ポンプ出口でのＬＰＧ圧力は数十バールのオーダであり
、即ち１局部過熱の場合でも列状気化（Ｉｎ　１ｉｎｅ
　ｖａｐｏｒｉｓａｔ１’ｏｎ　）を避けるため、液体
／蒸気平衡圧力よりも明らかに高い。

ダイアフラムは謳２図に単独で平面図として図示さねた
ピストン４０Ｇにより作動される。纂１図ではピストン
は、第１チヤンバの最大容積及び第２チヤンバの最小容
積における１図の右方向への最大並進時に対応する位置
に図示されている。

以下の説明ではこの位置を「上死点」と指示し。

反対位置を「下死点」として指示する。

ピストン４００４’！、ダイアフラム１３０及び２３０
を「浮動」にさせるため、これらのダイアフラムと接触
し得るが、ダイアフラムと一体化されていない２つの圧
力表面としての表面４１０及び４２０を有しており、液
体のスラスト下でのダイアフラムの受動的並進によって
のみ吸込みがな（ともチャンバの容積を増加させ得る。

接触表面は球面であるのが好ましく、これによりダイア
フラムと徐々に接触し得る。ピストン４００はクランク
軸５２０上に装着された偏心器５１０を回転させる原動
機及び減速ギヤ５０Ｇにより往復駆動される。

６００のようなシールでヨーク１０Ｇ及び２００の洩れ
が阻止される。ピストンの溝４３０に配備されたＯ−リ
ング７００はピストンとポンプポデー３００間の洩れ防
止シールを確保する。

ピストン４００とチャンバ１１０，２１０間の洩れ防止
シール（ｌｅａｋｔｉｇｈｔ　５ｅａｌ　）は浮動性ダ
イアフラム１３Ｇ及び２３０により確保される。この配
備の特徴はキャビテーションを避けることである。ダイ
アフラムが破れた場合ポンプは作用を続行し得るが、こ
のポンプが吸込ポンプとなるほどその作用は減らされる
。外部との洩れ防止シールは部分的に０−リング７０Ｇ
により維持される。

前記キャビテーションの危険性を伴いながらポンプ内で
液体が気化される。このような条件下でのポンプの故障
を避けるため、安全ダクト３３０がダイアフラムの背後
に配置された空間１５０及び２５０を連結している。こ
のような場合ダイアフラムの１枚がもを工や洩れ防止の
役目を果さなくなる中否や、安全ダクトは２つの段間の
圧力を均衡化し、圧力をバイパスさせることによりポン
プの作用を中断する。

第３図はダイアフラムの１枚１例えばダイアフラム１３
０．だけを示す、外部から駆動されない場合、このダイ
アフラムはその「浮動ｊ性を島めるため永久的な屈−変
形ｆを示す。前記ダイアフラムはエラストマ材料で作製
されているのが好ましく、洩れ防止シール５ｏｏｔｓダ
イアフラムの周＃ＢＫＩＩｍ加硫されている。

ポンプの作用は次の通りである。ピストン４００が右へ
、即ち「下死点」から「上死点」へ並進されると、導入
用逆止弁１２０を介して第１チヤンバｔｔｏ６ｃ充填さ
れる液体ＬＰＧの圧力を受け【。

ダイアフラムｔａＯが変形され得る。前記弁はヘッドの
損失を生起し、従って液体移送はわずかの膨張を伴って
おこなわれ、従って僅少のガスが気化される、しかしこ
の気化は吸込みがないことにより制限され、ｌｌ張を生
起するのは唯一バイブ或いは導入弁でのヘッドの損失の
みによってである。

第１チヤンバ１１０が充填されると、ビス゛トン４００
の並進方向が逆になり、ピストンは「下死点」の方へ並
進される。嬉ｌチャンバ１１０での圧力が増加し、液体
の気化された僅少部分が再液化される。同時に、導入弁
１２Ｇが閉鎖し、液体は移送弁３２Ｇを介してＩＩ２チ
ャンバ２１０の方へ送られる。＠２チャンバのダイアフ
ラム２３Ｇは前記チャンバ２１Ｇの容積が増加するよう
な方向に自由に変形する。

最後にピストン並進方向の再逆転後、！Ｉｔｌ記ピスト
ンは第２チヤンバのダイアフラム２３０を圧縮し、送出
し弁２２０を介して使用機器の方へ液体を放出する。同
時に、前記第１チヤンバの導入相が開始され、移送弁３
２０は第１チヤンバへの導入と第２チヤンバからの放出
とが相互に独立的に行われることを保証する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるポンプの垂直方向断■図、謳２図
は第１図に図示されたダイアフラム駆動ピストンの平面
図、第３図は外部駆動がない場合のダイアフラムの１つ
の断面図である。 １００．２００・・・−一り。 ３００・・・ボデー。 １１０．２１０・・・チャンバ。 １２０・・・導入弁。 １３０　、２３０　・・・ダイアフラム。 １４Ｇ・・・／／）、　　　　　　３１Ｇ・・・移送ダ
クト。 ３２０・・・逆止弁、　　　　　！２Ｇ、・・送出弁。 ２４Ｇ・・・導入ダクト、　　　　４０Ｇ・・・ピスト
ン。 ３３０・・・安全ダク）、　　　　ｌ５ＩＯ・・・偏心
器。 ５２０・・・クランク軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１液相下の液化石油ガスを汲上げるＴこめの少くと
   も２段の容積ポンプであり。 少くとも２個のチャンバと。 前記２個のチャンバのうちの、汲上げられるべき液体の
   導入用第１チヤンバに連通している逆止弁と。 前記２個のチャンバのうちの、汲上げられた液体の送出
   用第２チヤンバに連通している弁と。 前記２個のチャンバを連結しており、第２チヤンバから
   第１チヤンバへの液体の戻りを防止する弁が装着された
   移送ダクトとを含んでおり、各チャンバが、液体の圧力
   の影響でチャンバの容積を増加させるような方向に自由
   に変形可能なダイアフラムによって形成された仕切壁な
   有しており１両方のチャンバの該ダイアフラムに交互に
   作用する駆動手段の作用下で、＊記ダイアフラムが反対
   方向に作動的に変形可能であること１に！＃ｊ徴とする
   少なくとも２段の容積ポンプ。 （２）　　外部駆動されない場合、前記ダイアフラムが
   永久的な変形を示すことを特徴とする特許請求の範ｉ＋
   ＠１項に記載のポンプ。 （３）前記永久変形の撓み量が前記駆動手段のストロー
   クにほぼ等しいことｔ％黴とする特許請求の範囲第２項
   に記載のポンプ、 （４）　　前記ダイアフラムがエラストマ材料で構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲ＷＩ１項乃至
   ＠３項のいずれかに記載のポンプ。 （５）　　前記駆動手段が、偏心器により往復駆動され
   るピストンで構成されており、このビストンには、偏心
   器の両側に配備された２つの圧力表面が備えられている
   ことを特徴とする特許請求の範ｉ１１謳１項乃至１１Ｎ
   ４項のいずれかに記載のポンプ。 （６）前記圧力表面が実質的に球状表面であることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載のポンプ。 （７）　　前記駆動手段が液圧或いは空気圧手段である
   ことＶ特徴とする特許請求の範囲第１項乃至ｗｃ４項の
   いずれかに記載のポンプ。 （８）　　ポンプが各ダイアフラムの背後に配備さねて
   いる空間を連結する安全ダクトを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載のポ
   ンプ。 （９）　　ポンプが液化石油ガス用タンク内に浸され°
   （ ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至＠８
   ＊のいずれかに記載のポンプ。 １・　自動車エンジンの燃焼室に燃料を・噴射するだめ
   の方法であり、該方法を工、特許請求の範囲第１項乃至
   第９′ｆＪ４のいずれかに記載のポンプで得られる噴射
   圧力により、液化石油ガスを液相］で噴射することから
   成ることを特徴とする燃料噴射方法。