(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンチュリ効果を使用して真空を生成するための装置であって、
吸引チャンバーと、前記吸引チャンバーに向かって収束するとともに前記吸引チャンバーと流体連通する動力通路と、前記吸引チャンバーから広がるとともに前記吸引チャンバーと流体連通する排出通路と、前記吸引チャンバーと流体連通する吸引通路と、を画定するハウジングを備え；
前記吸引チャンバー内で、前記動力通路の動力出口は、前記排出通路の排出入口と略一直線に配置されるとともに前記排出入口から離間してベンチュリギャップを画定し；
前記排出入口は、前記吸引チャンバーの第１壁部に位置し、前記吸引通路の吸引出口は、前記吸引通路から前記排出通路への吸引流の方向が１８０°変化する位置で、前記吸引チャンバーの前記第１壁部に位置する、装置。
【請求項２】
長手方向に沿った前記動力通路の断面形状及び前記排出通路の断面形状はいずれも双曲線関数又は放物線関数のように前記吸引チャンバーから離れるように広がり、前記双曲線関数又は放物線関数は、前記動力出口における各流線を互いに平行にする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記排出入口は、前記吸引チャンバーの前記第１壁部と略同一平面上に位置し、
前記排出通路と前記第１壁部との間の内部移行部分は、第１角半径で形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記動力出口の断面積は、前記排出入口の断面積より小さい、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記動力通路は、前記吸引チャンバーへ突出するとともに前記吸引チャンバーの一つ以上の壁部のすべてから離間して配置された吐出口で終端し、これにより、前記吐出口の外面全体の周りで吸引流をもたらす、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記吐出口の前記外面は、長手方向断面で見たときに、第１収束角度で前記動力通路の出口端に向かって収束するとともに、より前記動力出口に近接した面取り部に移行し、前記面取り部は、前記第１収束角度より大きな第２収束角度を有する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記吸引チャンバーは、前記ベンチュリギャップの直線距離（ＶＤ）に対する横断方向の断面で見たときに、前記吐出口の下方に、略丸みを帯びた内側底部を有する、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記動力通路は、単一の入口及び二つ以上の動力出口を有し、前記単一の入口の下流側を、それぞれ前記二つ以上の動力出口のいずれかに繋がっている二つ以上の副通路に分割する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
各副通路は、前記二つ以上の動力出口のいずれかの近傍では、断面視で略長方形である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
各副通路は、主通路から前記二つ以上の動力出口のいずれかに向かって収束し、長手方向断面の上面視において、外側の内壁が双曲線関数のように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
各副通路は、前記主通路から前記二つ以上の動力出口のいずれかに向かって収束し、長手方向断面の上面視において、内側の内壁が双曲線関数のように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置と；
前記動力通路に流体接続された圧力源と；
前記吸引通路に流体接続された、真空を必要とする装置と；
前記排出通路に流体接続され、前記圧力源より低い圧力部と；
を備えるシステムであって、
前記圧力源は、大気圧又はターボチャージャー若しくはスーパーチャージャーのコンプレッサーからの給気圧である、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、いずれも参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年３月９日に出願された米国仮出願第６２／１３０４２２号、及び２０１５年７月１７日に出願された米国仮出願第６２／１９３６３３号の優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
本出願は、ベンチュリ効果を使用して真空を生成するための装置に関し、より具体的には、より大きな吸引流を穏やかな動力流量で発生させる装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
エンジン、例えば車両エンジンは、小型化及び強化が進められており、これにより、エンジンから利用可能な真空が低減されている。この真空は、車両ブレーキブースターにより使用される場合など、多数の用途が考えられる。
【０００４】
この真空不足の問題に対する一方策は、真空ポンプを設置することである。しかしながら、真空ポンプは、エンジンに対して著しいコスト及び重量のペナルティを課すものである。その電力消費により追加のオルタネーター容量が必要になる場合があり、その非効率性により燃費改善措置が妨げられ得る。
【０００５】
別の方策は、スロットルに平行なエンジン空気流路（吸気リーク（ｉｎｔａｋｅ  ｌｅａｋ）と呼ぶ）を作成することにより真空を発生させる吸引器である。この漏出流は、ベンチュリを通過して吸引真空を発生させる。現在利用可能な吸引器の課題は、各吸引器は、当該吸引器が発生させることのできる真空質量流量の範囲内において、当該吸引器が消費するエンジン空気量により制限されるということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
より大きな吸引質量流量を発生させる改善された設計が（特に動力流がブーストされた動力流である場合に）必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様では、吸引チャンバーと、吸引チャンバーに向かって収束するとともに吸引チャンバーと流体連通する動力通路と、吸引チャンバーから広がるとともに吸引チャンバーと流体連通する排出通路と、吸引チャンバーと流体連通する吸引通路と、を画定するハウジングを有する、ベンチュリ効果を使用して真空を生成するための装置が開示される。吸引チャンバー内では、動力通路の動力出口は、排出通路の排出入口と略一直線に配置されるとともに排出入口から離間してベンチュリギャップを画定し、吸引通路は、吸引通路から排出通路への吸引流の方向が約１８０°変化する位置で、吸引チャンバーに入る。
【０００８】
当該装置の全態様において、装置は、以下の特徴のうち一つ又は全部を含み得る。動力通路及び排出通路はいずれも、断面積で見て双曲線関数又は放物線関数のように吸引チャンバーから広がる。吸引チャンバーは、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍの内側幅を有する。動力出口は、動力通路の内部で第１角半径を有し、排出入口は、吸引チャンバーの壁部と略同一平面上に位置するとともに、吸引チャンバーの壁部へ第２角半径で移行し得る。ここで、第２角半径は、第１角半径より大きく、動力出口の断面積は、排出入口の断面積より小さくてよい。
【０００９】
動力通路は、吸引チャンバーへ突出するとともに吸引チャンバーの一つ以上の側壁のすべてから離間して配置された吐出口で終端し得る。これにより、吐出口の外面全体の周りで吸引流をもたらす。この場合、吐出口の外面は、長手方向断面で見たときに、一つ以上の収束角度で動力通路の出口端に向かって収束する。ここで、吸引チャンバーは、吐出口の下方に、略丸みを帯びた内側底部を有する。
【００１０】
別の態様では、吸引チャンバーと、吸引チャンバーに向かって収束するとともに吸引チャンバーと流体連通する動力通路と、吸引チャンバーから広がるとともに吸引チャンバーと流体連通する排出通路と、吸引チャンバーと流体連通する吸引通路と、を画定するハウジングを有するベンチュリ効果を使用して真空を生成するための装置が開示される。吸引チャンバー内で、動力通路の動力出口は、排出通路の排出入口と略一直線に配置されるとともに排出入口から離間してベンチュリギャップを画定し；動力通路は、吸引チャンバーへ突出するとともに吸引チャンバーの一つ以上の側壁のすべてから離間して配置された吐出口で終端し、これにより、吐出口の外面全体の周りで吸引流をもたらす。当該装置の全態様において、装置は、以下の特徴のうち一つ又は全部を含み得る。
【００１１】
吸引通路は、排出通路に対して平行に配置されている。吐出口の外面は、動力通路の出口端に向かって収束し、吸引チャンバーは、吐出口の下方に略丸みを帯びた内側底部を有する。吸引チャンバーは、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍの内側幅を有する。
【００１２】
動力出口は、動力通路の内部で第１角半径を有し、排出入口は、吸引チャンバーの壁部と略同一平面上に位置するとともに、吸引チャンバーの壁部へ第２角半径で移行し得る。ここで、第２角半径は、第１角半径より大きく、動力出口の断面積は、排出入口の断面積より小さくてよい。
【００１３】
少なくとも排出通路は、排出通路は、排出入口を排出出口に接続する双曲面曲線により形成された内部通路であるが、動力通路及び排出通路はいずれも、断面積で見て、双曲線関数又は放物線関数のように吸引チャンバーから離れて広がり得る。
【００１４】
別の態様では、ベンチュリ効果を使用して真空を生成するための上記装置のいずれかと、動力通路に流体接続された給気圧源と、吸引通路に流体接続された、真空を必要とする装置と、排出通路に流体接続された大気圧と、を含み、当該大気圧は給気圧より低い、システムが開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】ベンチュリ効果を使用して真空を発生させる装置の側面斜視図である。
【図１Ｂ】図１の装置の代替実施形態の動力ポートのちょうど入口端のところの長手方向側面断面図である。
【図２】図１の装置の長手方向側面分解断面図である。
【図３】図１の装置の動力ポート部分の側面斜視図であり、動力出口端から見た概観である。
【図４】組み立てられた状態での、図１の装置のうち破線の楕円Ｃの内部の部分の拡大側面断面斜視図である。
【図５】ベンチュリ効果を使用して真空を発生させる装置の第２実施形態の側面斜視図である。
【図６】図５に係る装置の上面視の長手方向断面図である。
【図７】単一の入口及び二つの別個の出口を示す、図５及び図６の装置の動力通路の内部形状のモデルである。
【図８Ａ】図６に係る装置の、二つの動力出口の構成である第１実施形態の一構成のイラストである。
【図８Ｂ】図８Ａの構成の動力出口、吸引通路、及び排出部における流体場のＣＦＤモデルの上面図を表す。
【図９Ａ】図６に係る装置の、二つの動力出口の構成である第２実施形態の一構成のイラストである。
【図９Ｂ】図９Ａの構成の動力出口、吸引通路、及び排出部における流体場のＣＦＤモデルを表す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の詳細な説明では、本発明の一般的な原理について説明する。本発明の例が添付図面において追加的に図示される。図面では、類似の参照番号は、同一の又は機能的に類似した要素を示す。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「流体（ｆｌｕｉｄ）」とは、任意の液体、懸濁液、コロイド、気体、プラズマ、又はこれらの組合せを意味する。
【００１８】
図１〜４は、ベンチュリ効果を使用して真空を生成するための装置１００を別々の視点から見たものを図示する。装置１００は、車両ブレーキブースト装置、ポジティブクランクケース通気システム、燃料蒸気キャニスターパージ装置、油圧弁及び／又は空気弁などの真空を必要とする装置に対して真空を提供するために、エンジン、例えば車両のエンジン（内燃機関）において使用され得る装置１００は、通路１０４と流体連通する吸引チャンバー１０７（図２）を画定するハウジング１０６を含み、通路１０４は、動力ポート１０８の動力入口１３２から排出ポート１１２の排出出口１５６へ延在する。装置１００は、エンジン又はエンジンに接続された構成要素に接続可能な少なくとも三つのポートを有する。これらのポートは、（１）動力ポート１０８；（２）任意選択でチェックバルブ（図示せず）を介して真空を必要とする装置１８０に接続され得る吸引ポート１１０；及び（３）排出ポート１１２を含む。これらのポート１０８、１１０、及び１１２の各々は、各ポートを、動力ポート１０８用のホースその他の図１Ａに示すようなエンジン構成要素に接続するために、その外面にコネクタ特徴部１１７を含み得る。
【００１９】
図１及び図２を参照すると、ハウジング１０６は、動力ポート１０８に近接する第１端壁１２０、排出ポート１１２に近接する第２端壁１２２、及び第１端壁１２０と第２端壁１２２との間で延在する少なくとも一つの側壁１２４を含む吸引チャンバー１０７を画定する。横方向断面で見た吸引チャンバーは、略洋梨状、すなわち、丸みを帯びた頂部１４８及び丸みを帯びた底部１４９を有し、丸みを帯びた頂部が丸みを帯びた底部より狭い形状であってよい。図２に示すように、吸引チャンバー１０７は、容器１１８ａ及び蓋１１８ｂを有し、蓋１１８ｂが容器１１８ａのリム１１９内に又はリム１１９に対して、流体密封シールを形成しながら据え付けられる、２部品構成であってよい。ここで、容器１１８ａは、吸引ポート１１０及び排出ポート１１２を含み、蓋１１８ｂは動力ポート１０８を含むが、これに限定されるものではない。別の実施形態では、容器が動力ポートを含み、蓋が吸引ポート及び排出ポートを含んでもよい。
【００２０】
引き続き図２を参照すると、動力ポート１０８は、吸引チャンバー１０７に向かって収束する（ｃｏｎｖｅｒｇｅ）とともに吸引チャンバー１０７と流体連通する動力通路１０９を画定し、排出ポート１１２は、吸引チャンバー１０７から広がる（ｄｉｖｅｒｇｅ）とともに吸引チャンバー１０７と流体連通する排出通路１１３を画定し、吸引ポート１１０は、吸引チャンバー１０７と流体連通する吸引通路１１１を画定する。これらの収束・発散セクションは、内部通路１０９、１１１、又は１１３の少なくとも一部の長さに沿って、徐々にかつ連続的にテーパ付けされている。動力ポート１０８は、動力入口１３２を有する入口端１３０及び動力出口１３６を有する出口端１３４を含む。同様に、吸引ポート１１０は、吸引入口１４２を有する入口端１４０及び吸引出口１４６を有する出口端１４４を含み、動力出口１３６及び吸引出口１４６はいずれも吸引チャンバー１０７へ出ていく。排出ポート１１２は、吸引チャンバー１０７に近接し排出入口１５２を有する入口端１５０、及び吸引チャンバー１０７から遠位側に位置し排出出口１５６を有する出口端１５４を含む。図２において図示されるように、吸引通路１１１は、吸引通路１１１からの吸引流の方向を排出通路１１３へ約１８０°変化させる位置で、吸引チャンバー１０７に入る。従って、吸引ポート１１０は、排出ポート１１２に略平行である。
【００２１】
組み立てられた装置１００において、特に吸引チャンバー１０７内において、図４に示されるように、動力通路１０９の出口端１３４、より具体的には動力出口１３６は、排出通路１１３の入口端１５０において、排出入口１５２と略一直線に配置されるとともに排出入口１５２から離間し、ベンチュリギャップ１６０を画定する。本明細書においては、ベンチュリギャップ１６０とは、動力出口１３６と排出入口１５２との間の直線距離ＶＤを意味する。動力出口１３６は、動力通路１０９の内部で第１角半径１６２を有し、排出入口１５２は、吸引チャンバー１０７の第２端壁１２２及び吸引チャンバー１０７への移行部と略同一平面上に位置するとともに、第１角半径１６２より大きな第２角半径１６４を有する。これらの角半径１６２、１６４は、曲率が流れの方向に影響を与えるだけでなく、製造不良（バリとして知られる）を高流速領域から離れたところに配置するのに役立つので、有利である。
【００２２】
図２〜図４を参照すると、動力通路１０９は、吸引チャンバー１０７へ突出する吐出口１７０で終端しており、図４に示された吸引チャンバー１０７の内部幅ＷＩは、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍ、より好ましくは約１５ｍｍ〜約２０ｍｍである。吐出口１７０は、吸引チャンバー１０７の一つ以上の側壁１２４のすべてから離間して配置され、これにより、吐出口１７０の外面１７２全体の周りで吸引流をもたらす。外面１７２は、略円錐台形であり、第１収束角度θ１（図３に示す）で動力通路１０９の出口端１３４に向かって収束する。外面１７２は、第１端壁１２０よりも出口端１３４に近接した面取り部１７４へ移行し得る。面取り部１７４は、第１収束角度θ１より大きな第２収束角度θ２を有する。図３に示されるように、面取り部１７４は、略円形の円錐台形状外面１７２から、より丸みを帯びた略長方形又は略楕円錐台形の形状に変化する。吐出口１７０の下方の吸引チャンバー１０７の底部は、略丸みを帯びた内側底部を有し得る。外面１７２及び／又は面取り部１７４、並びに吸引チャンバー１０７の内側底部の形状は、吸引流を排出入口１５２の方へ向けるとともに流れの擾乱／干渉を最小にするのに都合が良い。
【００２３】
吐出口１７０の壁部厚さＴは、装置１００の構成に従って選択された材料に応じて、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍでもよく、約０．５〜約３ｍｍでもよく、約１．０ｍｍ〜約２．０ｍｍでもよい。
【００２４】
図４において最も良く示されるように、動力出口１３６の断面積は、排出入口１５２の断面積より小さい。この差をオフセットと称する。断面積のオフセットは、装置１００が組み込まれるシステムの各パラメータに応じて変わり得る。一実施形態では、オフセットは、約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲、より好ましくは約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲であってよい。別の実施形態では、オフセットは、約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍの範囲、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲であってよい。
【００２５】
装置１００が車両エンジンにおいて使用するためのものである場合、車両製造業者は、通常、装置１００をエンジン又はその各構成要素に接続するのに利用可能な管類／ホースのサイズに基づき、動力ポート１０８及び排出ポート１１２の両方のサイズを選択する。加えて、車両製造業者は、通常、当該システムにおいて使用するにあたり利用可能な最大動力流量を選択し、この最大動力流量が、動力出口端１３４において画定された内部開口、すなわち動力出口１３６の面積を決定する。これらの制約の範囲内で作動すると、本開示に係る装置１００は、エンジンのブースト条件下で穏やかな動力流量で高吸引流量を実現したいという妥協性を著しく低減する。この妥協性低減は、吸引ポート１１０の向きの構成の変更、内部幅及び形状を含む吸引チャンバー１０７の構成の変更、動力ポート１０８の吐出口の構成の変更、動力出口と排出入口とのオフセットの変更、動力出口及び／又は排出入口に対する角半径の追加、及びベンチュリギャップＶＤの変更を伴う。
【００２６】
稼働中、装置１００、特に吸引ポート１１０は、真空を必要とする装置に接続され（図１参照）、装置１００は、流体（通常は空気）がおよそ装置の長さにわたって延在する通路１０４、及び吸引チャンバー１０７内でそれにより画定されるベンチュリギャップ１６０（図４に示される）を通って流れることにより、当該装置に対して真空を形成する。一実施形態では、動力ポート１０８は、動力通路の流体連通のために給気圧源１８２に接続され、排出通路は、排出通路の流体連通のために、給気圧より低い大気圧１８４に接続される。このような一実施形態では、装置１００は「イジェクター」と称されてもよい。別の実施形態では、動力ポート１０８が大気圧に接続されてもよく、排出ポート大気圧より低い圧力源に接続されてもよい。このような一実施形態では、装置１００は「アスピレーター」と称されてもよい。流体（例えば空気）が動力ポートから排出ポートへ流れることにより、流体が動力通路の下流側へ引き込まれる。動力通路は、本明細書で説明されたように、直線コーンや双曲線プロファイル、放物線プロファイルであってよい。面積が減少すると、空気の速度が増加する。これが取り囲まれた空間であるので、流体力学の法則により、流体速度が増加すると静圧は減少しなければならない。収束する動力通路の最小断面積の部分は、ベンチュリギャップに当接する。空気が排出ポートへ進み続けると、空気は、排出入口及び直線コーン、双曲線プロファイル、又は放物線プロファイルの収束排出通路を通って進む。任意選択として、排出通路は、排出出口に行き着くまで直線コーン、双曲線プロファイルコーン、又は放物線プロファイルコーンの形状を保ってもよく、排出出口に到達する前に単純な円筒状の通路又はテーパ通路に移行してもよい。
【００２７】
吸引ポート１１０からベンチュリギャップ１６０への空気の流量を増加させるという要望の下、第１動力通路１０９の内側寸法全体を大きくすることなく排出入口１５２の周長を増加させることにより、ベンチュリギャップの領域が増大される。特に、動力出口１３６及び排出入口１５２は、２０１４年６月３日に出願された共有の米国特許出願第１４／２９４、７２７号明細書において説明されるように、円形断面を有する通路と同じ面積の非円形形状は周長対面積の比率が増加するので、非円形である。それぞれ周長及び断面積を有する非円形形状が無限に考えられる。こうした非円形形状は、多角形、直線セグメントで互いに接続された非円形の曲線、またフラクタル曲線も含む。コストを最小化するために、曲線は、より単純で製造及び検査が容易であり、望ましい周長を有するものである。特に、動力通路及び排出通路の内部断面が楕円形状又は多角形状である実施形態は、上述の共有の特許出願において説明されている。この周長の増加は、本明細書において開示された動力出口の第１角半径及び排出入口の第２角半径によりさらに促進されるが、再度、ベンチュリギャップと吸引ポートとが交わる面積が増加するという利点をもたらし、これにより吸引流が増加する。
【００２８】
このため、図２に示されるように、動力通路１０９及び排出通路１１３はいずれも、断面積で見て、双曲線関数又は放物線関数のように吸引チャンバー１０７へ収束する。動力入口１３２及び排出出口１５６は、同じ形状であっても異なる形状であってもよく、略長方形であっても、略楕円形であっても、略円形であってもよい。図１及び図２では、動力入口１３２及び排出出口１５６は円形に描かれているが、動力出口１３６及び排出入口１５２、すなわち各開口部の内部形状は、長方形又は楕円形である。その他の多角形形状とすることもでき、当該装置は、長方形又は楕円形の内部形状に限定して解釈されるべきではない。
【００２９】
動力通路１０９及び／又は排出通路の内部は、略同じ形状を有するように構築され得る。例えば、上記で特定された共同出願の図７において図示された形状は、面積Ａ１を有する円形の開口部として動力入口端１３０で始まり、双曲線関数のように、動力出口１３６においてＡ１より大きな面積Ａ２を有する楕円形の開口部へと徐々に連続的に移行する。動力入口端１３０における円形の開口部は、双曲線又は放物線により長方形の形状の動力出口１３６に接続され、動力出口１３６における各流線が互いに平行になるという利点をもたらす。
【００３０】
吸引ポート１１０により画定される吸引通路１１１は、図１に示されるように、一定の寸法を有する略円筒状通路である。
【００３１】
次いで、図５〜図７を参照すると、ベンチュリ効果を使用して真空を生成するための装置の別の実施形態が、一般に参照符号２００で示されている。装置２００は、装置１００と同様に、車両ブレーキブースト装置、ポジティブクランクケース通気システム、燃料蒸気キャニスターパージ装置、油圧弁及び／又は空気弁などの装置に対して真空を提供するために、エンジン、例えば車両のエンジンにおいて使用され得る。装置２００は、通路２０４と流体連通する吸引チャンバー１０７（図６）を画定するハウジング２０６を含み、エンジン又はエンジンに接続された構成要素接続可能な少なくとも三つのポートを有する。これらのポートは、（１）動力ポート１０８；（２）任意選択でチェックバルブ（図示せず）を介して真空を必要とする装置（図示せず）に接続され得る吸引ポート１１０；及び（３）排出ポート１１２を含む。これらのポート１０８、１１０、及び１１２の各々は、各ポートを、動力ポート１０８用のホースその他の図１Ｂに示すようなエンジン構成要素に接続するために、その外面にコネクタ特徴部１１７又は排出ポート１１２用の図６に示されるようなコネクタ特徴部２１７を含み得る。
【００３２】
ハウジング２０６は、動力ポート１０８に近接する第１端壁１２０、排出ポート１１２に近接する第２端壁１２２、及び第１端壁１２０と第２端壁１２２との間で延在する少なくとも一つの側壁１２４を含む吸引チャンバー１０７を画定する。吸引チャンバー１０７は、横断面で見ると、排出ポート１１２への入口１５２の下方に、略丸みを帯びた底部１４９を有し得る。図６に示されるように、吸引チャンバー１０７は、容器１１８ａ及び蓋１１８ｂを有し、蓋１１８ｂが容器１１８ａのリム１１９内に又はリム１１９に対して、流体密封シールを形成しながら据え付けられる、２部品構成であってよい。ここで、容器１１８ａは、吸引ポート１１０及び排出ポート１１２を含み、蓋１１８ｂは動力ポート１０８を含むが、これに限定されるものではない。別の実施形態では、容器が動力ポートを含み、蓋が吸引ポート及び排出ポートを含んでもよい。
【００３３】
動力ポート１０８は、流体が吸引チャンバー１０７へ向かって流れるための動力通路１０９’であって吸引チャンバー１０７と流体連通する動力通路１０９’を画定する。動力通路１０９’は、略円筒形状の主通路２１０として始まり、動力入口１３２の下流側を二つの副通路２０２、２０４に分割する。各副通路２０２、２０４は、それぞれ別個の動力出口１３６ａ、１３６ｂへ繋がっている。動力出口１３６ａ、１３６ｂは、排出通路１１３の排出入口１５２と略一直線に配置されるとともに排出入口１５２から離間して、ベンチュリギャップ１６０を画定する。図７は、二つの副通路２０２、２０４を含む動力通路１０９’を画定する空隙（ｖｏｉｄ）のモデルの斜視図である。この動力通路１０９’のための形状を画定するために、動力ポート１０８の一部は、動力入口１３２から上流方向に延在する略円筒形状の空隙（すなわち主通路２１０）を画定するとともに、主通路２１０から動力出口１３６ａ、１３６ｂ及び動力出口１３６ａ、１３６ｂに近接する仕切り体２１２へ収束する空隙の内部形状を有することにより、二つの副通路２０２、２０４を画定する。仕切り体２１２は、動力通路１０９において二つの副通路２０２、２０４への分割を行うためのフォーク２１４を画定する。動力出口１３６ａ、１３６ｂは、断面視で（ハウジングにより動力出口として画定される空隙の内部断面）、図７に示されるような略長方形、楕円形、その他の多角形の断面形状であってよい。
【００３４】
仕切り体２１２（図１６）の外壁２１６、２１８は、図８Ａ及び図９Ａに示されるプロファイルのイラストにおける内側の線２２８、２３０に対応する。図８Ａにおける内側線２２８、２３０のプロファイルはそれぞれ、示されている双曲線関数などの同じ関数に従って略湾曲しているが、双曲線関数の代わりに放物線関数又は多項式関数であってもよい。図９Ａにおける内側線２２８’、２３０’のプロファイルはそれぞれ、略直線である。二つの副通路２０２、２０４の外壁２２０、２２２（図６、中央長手軸Ａから半径方向外側に向かって外側）は、図８Ａ及び図９Ａのプロファイルのイラストにおける外側の線２２４、２２６に対応する。両イラストにおける外側線２２４、２２６の各プロファイルは、示されている双曲線関数などの同じ関数に従って略湾曲しているが、双曲線関数の代わりに放物線関数又は多項式関数であってもよい。
【００３５】
図８Ａ及び図８Ｂを図９Ａ及び図９Ｂと比較するとわかるように、内側線２２８、２３０のプロファイルは、フォーク２１４の位置を変え、図８Ｂ及び図９Ｂのカラーのコンピュータ流体動力学モデルからわかるように、フォーク２１４の位置は、動力出口１３６ａ、１３６ｂからの流れの角度だけではなく、吸引流の量にも影響を及ぼす。図９Ｂにおける赤色の量の増加は、仕切り体２１２が直線状の外形の外壁２１６、２１８を有する場合の吸引流が双曲線状の外形の外壁の場合の図８Ｂより大きいことを示している。
【００３６】
さらに図５を参照すると、吸引ポート１１０は、吸引チャンバー１０７と流体連通する吸引通路を画定する。吸引ポート１１０は、図２に概略的に図示されるように、吸引入口１４２を有する入口端１４０及び吸引出口を有する出口端を含み、動力出口１３６及び吸引出口はいずれも吸引チャンバー１０７へ出ていく。しかしながら、装置２００では、吸引ポート１１０は、図５からわかるように、吸引通路から排出通路１１３への吸引流の方向が約９０°変化する位置で吸引チャンバー１０７へ入る。従って、吸引ポート１１０は、排出ポート１１２に対して略垂直な向きであり、図２に示されるように一定の寸法を有する略円筒状の通路であってもよく、吸引チャンバー１０７に向かって収束する長さ方向に沿って、錐体のように又は双曲線関数若しくは放物線関数に従って、徐々に連続的にテーパ付けされたものであってもよい。別の実施形態では、吸引ポート１１０は、装置１００について図示されるように、吸引通路１１１から排出通路１１３（排出ポート１１２に対して略平行）への吸引流の方向が約１８０°変化する位置で吸引チャンバー１０７に入ってもよい。
【００３７】
図５及び図６を参照すると、排出ポート１１２は、吸引チャンバー１０７から広がるとともに吸引チャンバー１０７と流体連通する排出通路１１３を画定する。排出ポート１１２は、吸引チャンバー１０７内で排出入口１５２を有する入口端１５０、及び吸引チャンバー１０７から遠位側に位置し排出出口１５６を有する出口端１５４を含む。排出通路１１３は、吸引チャンバー１０７へ突出する吐出口１７０で終端しており、吸引チャンバー１０７の内部幅ＷＩは、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍ、より好ましくは約１５ｍｍ〜約２０ｍｍである。吐出口１７０は、吸引チャンバー１０７の一つ以上の側壁１２４のすべてから離間して配置され、これにより、吐出口１７０の外面１７２全体の周りで吸引流をもたらす。外面１７２は、略円錐台形であり、排出通路１１３の入口端１５０に向かって収束する。外面１７２は、第２端壁１２２よりも入口端１５０に近接した面取り部（図示せず）へ移行し得る。外面１７２及び／又は面取り部、並びに吸引チャンバー１０７の略丸みを帯びた内側底部の形状は、吸引流を排出入口１５２の方へ向けるとともに流れの擾乱／干渉を最小にするのに都合が良い。吐出口１７０の壁部厚さは、装置１００の構成に従って選択された材料に応じて、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍでもよく、約０．５〜約３ｍｍでもよく、約１．０ｍｍ〜約２．０ｍｍでもよい。
【００３８】
また、図６において最も良く示されるように、動力出口１３６の（合計の）断面積は、排出入口１５２の断面積より小さい。この差をオフセットと称する。断面積のオフセットは、装置１００が組み込まれるシステムの各パラメータに応じて変わり得る。一実施形態では、オフセットは、約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲、より好ましくは約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲であってよい。別の実施形態では、オフセットは、約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍの範囲、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲であってよい。
【００３９】
本明細書で開示された装置は、プラスチック材料その他の車両エンジンにおいて使用される適切な材料であって、温度や水分、圧力、振動、土砂、破片といったエンジンの状態及び路面状況に耐え得るものから成るものとすることができ、射出成形その他のキャスティングプロセス又は成形プロセスにより形成され得る。
【００４０】
本発明は、特定の実施形態について図示及び説明がなされているが、本明細書を読んで理解した当業者であれば修正に想到することは明らかであり、本発明は、そうした全修正例を含むものである。
【符号の説明】
【００４１】
１００  装置
１０４  通路
１０６  ハウジング
１０７  吸引チャンバー
１０８  動力ポート
１０９、１０９’  動力通路
１１０  吸引ポート
１１１  吸引通路
１１２  排出ポート
１１３  排出通路
１１７  コネクタ特徴部
１１８ａ  容器
１１８ｂ  蓋
１１９  リム
１２０  第１端壁
１２２  第２端壁
１２４  側壁
１３０  動力入口端
１３２  動力入口
１３４  動力出口端
１３６、１３６ａ、１３６ｂ  動力出口
１４０  入口端
１４２  吸引入口
１４４  出口端
１４６  吸引出口
１４８  頂部
１４９  底部
１５０  入口端
１５２  排出入口
１５４  出口端
１５６  排出出口
１６０  ベンチュリギャップ
１６２  第１角半径
１６４  第２角半径
１７０  吐出口
１７２  外面
１７４  面取り部
１８０  真空を必要とする装置
１８２  給気圧源
１８４  大気圧
２００  装置
２０２、２０４  副通路
２０６  ハウジング
２１０  主通路
２１２  仕切り体
２１４  フォーク
２１７  コネクタ特徴部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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