(57)【要約】【課題】本発明はポンプユニットに供給された油液に含まれる水を分離させることを課題とする。【解決手段】ポンプユニット１０は、ケーシング３０の内部に流入室３１、ロータ室３２、空気分離室３３、流出経路３４、バイパス経路３５、気液分離室３６が形成されている。空気分離室３３は、旋回室流入口３３ａと、旋回室流出口３３ｂと、円筒形状の旋回室３３ｃとよりなる。また、空気分離室３３は、底部の旋回室流出口３３ｂが旋回中心に配置された第１流路４９と、第１流路４９の外周側に環状に形成された第２流路５１とに連通する。第２流路５１は、第１流路４９の外側に同心円状に形成されており、その下端に連通された排出管路５５を介して水回収タンク９０に連通されている。水を含んだ油液（水富化液）は旋回室３３ｃにおいて、遠心力の作用により比重の大きい水を含んだ油液が旋回流の外側を流れ、水を含まない油液が旋回流の中心側（内側）を流れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口から油液を吸込み流出口へと油液を吐出させるポンプと、
一端が前記ポンプの流出口に連通された連通路と、
前記連通路を介して前記ポンプから吐出された油液を旋回させる旋回室と、
前記旋回室に設けられ、前記ポンプから吐出された油液が流入する旋回室流入口と、
前記旋回室に設けられ、旋回された油液が排出される旋回室流出口と、
一端が前記旋回室流出口の中央に開口する第１流路と、
前記第１流路の外周に設けられ、一端が前記旋回室流出口の周縁部に開口する第２流路と、
を備えたことを特徴とするポンプユニット。
【請求項２】
前記旋回室流入口に連通された気体富化液流路と、
前記気体富化液流路の他端に設けられ流入した気体富化液から気体を分離させる気液分離室と、
前記気液分離室内にて気体富化液から気体が分離された油液を流入経路へ排出する排出弁と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。
【請求項３】
前記第２流路の他端に設けられた貯留室と、
前記貯留室に設けられ、前記貯留室内の油液中の水分の有無を検知する水分検知手段と、
前記水分検知手段により前記貯留室内の油液中に水分が有ることを検知した場合には、前記ポンプの駆動を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプユニット。
【請求項４】
前記水分検知手段により前記貯留室内の油液中に水分が有ることを検知した場合には、報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のポンプユニット。
【請求項５】
前記貯留室に設けられ、前記貯留室内に貯留された油液を前記ポンプユニットの外部に排出させる排出口を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、ポンプユニットとして、流入口および流出口を有するケーシングを備え、このケーシング内に、流入口から流体を吸込むポンプと、ポンプから吐出された流体を旋回させて液体（油液）と気体富化液（気体混入流体）とに分離する空気分離室と、空気分離室で分離された気体富化液から気体を分離する気液分離室と、空気分離室で気体富化液が除去された液体をポンプの吸込口側に戻すように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４５０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のポンプユニットは、ポンプから吐出された流体（液体と気体富化液とを含む）を旋回させて液体と気体富化液（気体混入流体）とに分離し、さらに比重の軽い気体富化液を除去した液体を吐出させて被供給体（例えば、自動車の燃料タンク）に供給する構成を有するものであるが、ポンプユニットに供給される油液に水が混入していた場合、水が混入された状態のまま油液がポンプユニットから排出され、被供給体へ供給されてしまうおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したポンプユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００７】
本発明は、流入口から油液を吸込み流出口へと油液を吐出させるポンプと、
一端が前記ポンプの流出口に連通された連通路と、
前記連通路を介して前記ポンプから吐出された油液を旋回させる旋回室と、
前記旋回室に設けられ、前記ポンプから吐出された油液が流入する旋回室流入口と、
前記旋回室に設けられ、旋回された油液が排出される旋回室流出口と、
一端が前記旋回室流出口の中央に開口する第１流路と、
前記第１流路の外周に設けられ、一端が前記旋回室流出口の周縁部に開口する第２流路と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ポンプユニットにおいて、旋回室排出口の中央部に開口する第１流路と、該第１流路の外周に設けられ一端が旋回室排出口の周縁部に開口する第２流路とを設けたため、旋回室の旋回により旋回室排出口の周縁部へと排出された水を含んだ油液が第２流路へ流入するので水が混入された状態の油液が被供給体に供給することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるポンプユニットの一実施形態を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本ポンプユニットにおける液体の流れを順に示す図である。
【図３】制御装置が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１１】
〔ポンプユニットの構成〕
図１は本発明によるポンプユニットの一実施例を模式的に示す概略構成図である。図２は本ポンプユニットにおける液体の流れを順に示す図である。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、ポンプユニット１０は、例えば、ガソリンや軽油などの液体燃料（以下「液体」という）を供給する燃料供給装置に搭載され、地下タンク１２に貯蔵された燃料を汲み上げると共に、液体に含まれる気泡及び水を分離させて流量計２０へ送液するように設けられている。尚、流量計２０で計測された液体燃料は、燃料供給装置のホース、ノズルを介して自動車の燃料タンク等の被供給体に供給される。
【００１３】
ポンプユニット１０は、ケーシング３０の内部に流入室３１、ロータ室３２、空気分離室３３、流出経路３４、バイパス経路（気体富化液流路）３５、気液分離室３６が形成されている。流入室３１は、ケーシング３０の底部に開口する流入口３７に連通され、流出側に流入側逆止弁４０が設けられている。
【００１４】
流入側逆止弁４０は、コイルバネ４２により閉弁方向に付勢されており、ポンプ吸引力により開弁する。また、流入側逆止弁４０には、筒状のストレーナ４４が設けられ、液中の異物を除去する。
【００１５】
流入側逆止弁４０の開弁により、流入口３７から流入された液体は、流路４６を通過してロータ室３２に至る。ロータ室３２は、回転式ポンプ（以下「ポンプ」と言う）４８が設けられ、油液を吸込む流入口３２ａと油液を吐出する流出口３２ｂとを有する。ロータ室３２の流出口３２ｂは、連通路３８を介して空気分離室３３の旋回室流入口３３ａに連通されている。
【００１６】
回転式ポンプ４８は、ベーン形ポンプからなり、モータの回転駆動力を伝達されて回転するロータ５０を有し、ロータ５０の各ベーン５２とロータ室３２との間に流入した液体を空気分離室３３へ送出する。尚、本実施形態においては、回転式ポンプの一例としてベーン形ポンプを用いて説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、ロータがギヤ形状とされたギヤポンプでも良い。
【００１７】
空気分離室３３は、旋回室流入口３３ａと、旋回室流出口３３ｂと、これら開口の間に形成された円筒形状の旋回室３３ｃ（サイクロン）とよりなる。また、旋回室３３ｃは、底部の旋回室流出口３３ｂが旋回中心（上下方向（Ｚ方向）の軸線付近）に配置された第１流路４９と、第１流路４９の外周側に環状に形成された第２流路５１とに連通する。第１流路４９は、空気分離室３３の下方に配置され、旋回流の中心付近と連通され、その下流側に配されたフィルタ５４に連通されている。第２流路５１は、第１流路４９の外側（旋回中心と直交するＸ方向）に同心円状に形成されており、その下端に連通された排出管路５５を介して水回収タンク９０に連通されている。
【００１８】
空気分離室３３の旋回室３３ｃは、円筒形状となっており、旋回室流入口３３ａ内に斜め方向から流入した液体が旋回室３３ｃの内壁面に沿って流れることにより旋回流となる。そのため、空気分離室３３の旋回室３３ｃの内壁に沿って下方の旋回室流出口３３ｂへ至る際に遠心力の作用により油液より比重の大きい水を含んだ油液（水富化液）が旋回流の外周側（旋回室３３ｃの内壁の近く）を流れ、水富化液が分離された油液が旋回流の中心側（旋回室３３ｃの中心側）を流れる。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、旋回室３３ｃは円筒形状とされているが、旋回室３３ｃの形状はこれに限らず、例えば、旋回室流出口３３ｂの開口面積を旋回室流入口３３ａよりも小さく形成することにより、旋回室３３ｃを円錐台形状（テーパ形状）としてもよい。但し、旋回室３３ｃの形状をテーパ形状とした場合には、ポンプユニット１０内に旋回室３３ｃを設ける際、旋回室３３ｃの開口部の開口面積の大小（上下関係）を意識してこれを組み付ける必要があるが、本実施の形態のように旋回室３３ｃを円筒形状とすれば、上下関係を意識せずに組み付けることができ、また、組みつけの間違いを防止することができる。
【００２０】
尚、空気分離室３３は、供給される液体の流速によって旋回流を発生させる構成であるので、本実施形態のように旋回室流入口３３ａを上方に向けるように配置しても良いし、あるいは旋回室流入口３３ａが水平方向（Ｘ方向）あるいは、垂直方向に対して所定角度傾斜した状態に設けても良い。
【００２１】
また、本発明のポンプユニット１０は、空気分離室３３における旋回流によって液体から気体（気体富化液）を分離し、かつ、油液から水富化液を分離させる構成としている。本発明においては、空気分離室と水分分離室とを別々に設けても良いことはもちろんであるが、本実施形態においては、気体富化液と液体とに分離するための空気分離室と、水富化液と油液とを分離するための分離室（水分分離室）とを別々に設けるのではなく、一つの旋回室３３ｃで両室の機能を持たせるように構成されているので、その分、安価に製作することができる。
【００２２】
このように、空気分離室３３の旋回室３３ｃにおける旋回流によって油液より比重の大きい水を含んだ油液（水富化液）と油液とが分離されながら下流側へ流れ、水よりも比重の軽い油液が中心側に配置された第１流路４９に排出し、油液よりも比重の重い水を含んだ油液（水富化液）が第２流路５１に排出される。従って、地下タンク１２からの油液に水が混入している場合、上記空気分離室３３の旋回室３３ｃを通過する際に油液と水富化液とが分離され、油液がフィルタ５４に供給され、水富化液が水回収タンク９０に供給される。
【００２３】
水富化液の回収タンク９０は、ハウジング３０の外部に設けられ、内部に排出管路５５から供給された水の混入率の高い液体が貯留される貯留室９０ａが設けられている。
【００２４】
貯留室９０ａは、比重の重い水が底部側に溜まり、比重の軽い油液が上部側に溜まるため、側壁の所定高さ位置（上部位置）に油液を回収するための油液排出口９１が設けられている。油液排出口９１には、逆流防止弁９６が設けられ、逆流防止弁９６を介して液回収管路９４の上流側端部に連通されている。また、液回収管路９４の下流側端部は、リリーフ弁８０が設けられた流路４６に連通されている。
【００２５】
そのため、空気分離室３３の旋回流によって分離された水を含む油液（水富化液）は、貯留室９０ａにおいて比重の差によりさらに水と油に分離され、比重の軽い油が液回収管路９４を介してロータ室３２の上流に配された流路４６に還流される。これで、水回収タンク９０に貯留された水を多く含む液体（水富化液）から分離された油液が通常の油液と同様にロータ室３２に供給される。尚、上記油液排出口９１より排出された液体（油液）は、貯留室９０ａの外部に位置するロータ室３２に戻しても良いし、あるいは貯留室９０ａの外部に排出させ、例えば、地下タンク１２に戻すようにしても良い。
【００２６】
ここで、水を含んだ油液（水富化液）をポンプユニット１０の外に排出させるので、被供給体へ水が混入された油液を供給する可能性を低減させることができる。
【００２７】
また、貯留室９０ａは、排出管路５５の接続位置よりの低位置に水分検知手段９２が設けられている。水分検知手段９２は、貯留室９０ａの底部に溜まった液体（水富化液）中の水位を検知し、この水位が所定の液位に達した時点で水分検知信号を制御装置１００に出力する。制御装置１００は、水分検知手段９２からの水分検知信号を受信した場合、警報器１０２より警報を発して報知すると共に、ロータ５０を回転駆動するモータ１０４への電源供給をオフにしてポンプ４８を停止させる。
【００２８】
なお、本実施の形態における水分検知手段９２は、貯留室９０ａの底部に溜まった液体（水富化液）の液位を検知するものであるが、水分検知手段９２はこれに限るものではない。水分検知手段９２としては、例えば、貯留室９０ａの底部に溜まった液体（水富化液）に含まれる水分の水混入率（濃度）を検出し、この水混入率（濃度）が所定の混入率となった場合に水分検知信号を出力するものを採用してもよい。
【００２９】
更には、水分検知手段９２より制御装置１００へは、上述の液位或いは水混入率が直接入力されるように構成し、制御装置１００にて、上述の液位或いは水混入率が所定の液位或いは所定の水混入率となったことが検出された場合に、警報器１０２より警報を発して報知すると共に、ロータ５０を回転駆動するモータ１０４への電源供給をオフにしてポンプ４８を停止させるようにしてもよい。
【００３０】
また、水分検知手段９２の他の具体例としては、例えば、油と水との比重差により油では沈み、水では浮くフロートを貯留室９０ａの底部に設け、フロートが浮上したことを検知し、フロートが浮上したことを検知した場合に水分検知信号を出力するものが考えられる。
【００３１】
また、貯留室９０ａの側壁には、内部を目視できるガラス窓９３が設けられている。このガラス窓９３を覗くことで、貯留室９０ａの内部の状態（液面の高さ位置）を確認することができる。このため、油液への水の混入の有無を目視により容易に確認することができるので、油液に水が混入しているような異常事態を迅速に把握でき、その分、ポンプの停止などの異常事態への対応を迅速に行うことができる。
【００３２】
尚、上記水回収タンク９０は、ハウジング３０の外側に設けても良いし、あるいはハウジング３０の内部に設けても良い。また、ガラス窓９３は、水分検知手段９２の検知信号を送信する信号線９２ａが挿通される信号線挿通孔を有し、信号線挿通孔から液漏れしないようにシールされている。
【００３３】
また、空気分離室３３の上部には、比重の最も小さい気体を含んだ気体富化液が泡状となって上方に移動するため、この気体富化液を回収するための小孔５６が設けられている。小孔５６は、バイパス経路３５を介して気液分離室３６に連通されている。気液分離室３６は、底部に溜まった油液をポンプ４８のロータ室３２に戻すための戻し孔６０が設けられており、空気分離室３３で分離された気体富化液から抽出された油液は戻し孔６０を通してロータ室３２の上流側に配された流路４６に戻される。また、気液分離室３６の天井には、大気開放孔６２が設けられているため、気液分離室３６において、油液から分離された気体は、大気開放孔６２から空気中に放出される。
【００３４】
また、気液分離室３６には、戻し孔６０を開閉するフロート弁（排出弁）７０が設けられている。フロート弁７０は、気液分離室３６内の気体富化液を含む液体（流体）の液面高さに応じて昇降するフロート７２を有し、フロート７２が所定高さ以上になると開弁する弁部７４を有する。
【００３５】
気液分離室３６において、流体に含まれる気泡（気体）は上部空間に浮上し、大気開放孔６２から大気中に放出される。また、気泡が分離された液体は、液面高さが所定高さに達したときフロート弁７０の開弁により戻し孔６０を通過してポンプ４８のロータ室３２に戻される。
【００３６】
また、空気分離室３３において、気体富化液が分離された液体は、フィルタ５４により濾過された後に流出経路３４を通過して流量計２０に供給される。尚、流出経路３４に設けられた流出側逆止弁６４は、ポンプ４８によって送出された液体の吐出圧力が上昇した場合に開弁し、下流側圧力が吐出圧力より相対的に上昇した場合に閉弁する。
【００３７】
また、リリーフ弁８０は、コイルバネ８２のばね力により閉弁方向に付勢されており、流出経路３４の吐出圧力と、コイルバネ８２のばね力にロータ室３２の吸込み圧力を加えた合力との差に応じて開閉するように設けられ、流出経路３４の吐出圧力が増加又はロータ室３２の吸込み圧力が低下した際に開弁する。従って、フィルタ５４により濾過された液体の一部は、流出経路３４と流入室３１との圧力差によりリリーフ弁８０が開弁した場合、ポンプ４８のロータ室３２に戻される。
【００３８】
ここで、空気分離室３３において、分離室３３ｃの旋回流により、油液から気体富化液が分離されるので、油液から気体富化液を分離させるために別に空気分離室を設ける必要がなく、ポンプユニット１０を小型化ができる。
【００３９】
〔制御装置１００が実行する制御処理〕
図３は制御装置１００が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図３に示されるように、制御装置１００は、Ｓ１１において、電源スイッチがオンに操作されると、Ｓ１２に進み、ロータ５０を駆動するモータ１０４に通電してポンプ４８を起動させる。
【００４０】
次にＳ１３では、貯留室９０ａの底部に貯留した液体（水富化液）中の水分が所定量よりも超えているか否かを確認する。具体的には水分検知手段９２から水分検知信号を受信したか否かを確認しており、水分検知手段９２から水分検知信号を受信した場合には、貯留室９０ａの底部に貯留した液体（水富化液）中の水分の液位が所定の液位に達している状態であり、つまり、貯留室９０ａの底部に貯留した液体（水富化液）中の水分が所定量よりも超えていると判定できるので、地下タンク１２又は配管経路の破損により水が油液中に混入しているおそれがあると判定する。
【００４１】
そして、Ｓ１４に進み、警報器１０２より警報を発して水混入増加による異常を報知する。さらに、Ｓ１５に進み、ポンプ４８のモータ１０４への通電を遮断してロータ５０を停止させる。
【００４２】
次のＳ１６では、電源スイッチがオフか否かをチェックする。Ｓ１６において、電源スイッチがオンの場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１３に戻り、Ｓ１３以降の処理を繰り返す。また、Ｓ１６において、電源スイッチがオフの場合（ＹＥＳの場合）、今回の制御処理を終了する。
【００４３】
このように、制御装置１００は、貯留室９０ａに貯留された液体中の水分が所定量より超えているか否かを常に監視しており、液体中の水分が所定量を超えている場合には、地下タンク１２又は配管経路の破損により油液に水が混入しているおそれがあると判定し、警報及びポンプ停止を行うことで地下水が大量に流入した場合の油液供給を緊急停止させることができる。
【００４４】
尚、上記実施例では、ガソリンや軽油等の油液を供給する燃料供給装置を用いて説明したが、これに限らず、油液以外の液体燃料を供給する場合にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ポンプユニット
１２  地下タンク
２０  流量計
３０  ケーシング
３１  流入室
３２  ロータ室
３２ａ  流入口
３２ｂ  流出口
３３  空気分離室
３３ａ  旋回室流入口
３３ｂ  旋回室流出口
３３ｃ  旋回室
３４  流出経路
３５  バイパス経路
３６  気液分離室
３７  流入口
３８  連通路
４０  流入側逆止弁
４４  ストレーナ
４６  流路
４８  回転式ポンプ
４９  第１流路
５０  ロータ
５１  第２流路
５２  ベーン
５４  フィルタ
５５  排出管路
５６  小孔
６０  戻し孔
６２  大気開放孔
６４  流出側逆止弁
７０  フロート弁
７２  フロート
７４  弁部
８０  リリーフ弁
９０  水回収タンク
９０ａ  貯留室
９１  油液排出口
９２  水分検知センサ
９３  ガラス窓
９４  液回収管路
９６  逆流防止弁
１００  制御装置
１０２  警報器
１０４  モータ
【図１】
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【図２】
2014169639.tif 000004
【図３】
2014169639.tif 000005