(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口、流出口及び排気口を有するケーシング内に、前記流入口から流体を吸込むポンプと、
該ポンプから吐出された流体を液体と気体富化液とに分離する気液分離装置と、
該気液分離装置で分離された気体富化液から気体を分離する気体分離室と、
前記気液分離装置から前記気体分離室へ気体富化液を送る流路と、
前記流路に設けられ、前記気液分離装置からの気体富化液の圧力低下に応じて前記流路を開く逃し弁と、を有し、
前記気液分離装置で分離された液体を前記流出口へ導くと共に、前記気体分離室で分離された気体を前記排気口により前記ケーシング外へ排出するポンプユニットにおいて、
前記逃し弁は、
前記流路に供給される圧力を受けて前記流路内を摺動して開弁位置より閉弁位置に移動することで前記気液分離装置から前記気体分離室への前記流路を介しての連通を遮断する弁体と、
前記圧力の低下により前記弁体を閉弁位置より開弁位置に復帰させる付勢部材と、
を有することを特徴とするポンプユニット。
【請求項２】
前記弁体は、外周に前記流路と前記気液分離装置とを連通する溝が形成されたスプールである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】
前記弁体は、前記気液分離装置から前記気体分離室へ気体富化液を供給する貫通孔を有することを特徴とする請求項１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係り、特に流体を供給する系路で流体中に含まれる液体と気体とを分離する気液分離装置を備えたポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば給油所で用いられる給油装置は、スペース上の制約からできるだけ小型であることが要求され、これに伴ってポンプユニットとしても小型のものが要求される。一方、給油所で取扱うガソリン等には気体が混入することが多く、ポンプユニットとしては気液分離手段を備えたものが必要となる。
【０００３】
そこで従来、上気した要求に応えるべく、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、前記流入口から流体を吸込むポンプと、該ポンプから吐出された流体を旋回させて液体と気体富化液とに分離する気液分離装置と、該気液分離装置で分離された気体富化液から気体を分離する気体分離室とを設け、前記気液分離装置で分離された液体をフィルタ室および逆止弁を介して前記流出口に導くと共に前記気体分離室で分離された液体を前記ポンプの吸込口側に戻し、分離された気体をケーシング外に排出するようにしたポンプユニットが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このポンプユニットによれば、１つのケーシング内に構成要素を配置して小型化を図ることができることはもちろん、気液分離装置と気体分離室とによる二重の気液分離により気体混入の極めて少ない液を供給できるようになる。
【０００５】
ところで、このようなポンプユニットによれば、気液分離装置から気体分離室に気体富化液を送る流路は、気液分離装置からの分離液体の流入を制限するべく部分的に絞られており、このため、例えばケーシングの流入口に接続された液タンク側のトラブル、例えば液タンクと流入口との間の配管に亀裂が生じることにより多量の空気がケーシング内に吸込まれた場合、該流路を通じての空気の逃がしが不十分となってケーシング内に空気が充満し、この結果、空気が流出口へ漏れ出てしまい、流出口に接続された流量計が空気を計量することとなり、給油量の計測に誤差が生じる。
【０００６】
そこで、例えば上記公報に開示のものでは、気液分離装置から気体分離室に気体富化液を送る流路内に流量制限弁を配設し、この流量制限弁を構成する弁体に流量を絞る小さな開口を設けると共に、該弁体をばねにより常時は開弁方向へ付勢し、空気を多量に吸い込んだ時の流量制御弁の前後の圧力差により該弁体を開いて空気を逃すようにしている。
【０００７】
しかしながら、上記公報に記載の空気逃し対策によれば、流量制御弁を設ける部位が気体富化液を送る狭い流路内となっているため、弁体を開いた時の開口面積の大きさにも一定の限界があり、ほぼ１００％に近い多量の空気を吸込んだ場合に、依然として空気の逃がしが不十分となり、流出口へ空気が漏れ出てしまうおそれがあった。
【０００８】
このような問題を解消する手段として、気液分離装置から気体分離室へ気体富化液を送る流路の途中に絞り部を形成し、その絞り部をバイパスさせてバイパス流路を並設し、バイパス流路に、気液分離装置からの気体富化液の圧力低下に応じてバイパス流路を開く逃し弁を設けた構成のポンプユニットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６０−８１４８１号公報
【特許文献２】特開平８−４６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記逃し弁を設けた構成では、フロートからなる弁体が液圧により閉弁状態に保持されており、空気が溜まると液圧が無くなって弁体が開弁するように動作するため、例えば、気液分離装置内に気泡が殆どない状態（液体のみとなっている状態）から気液分離装置内が気体で充満した状態に変化した場合には、フロート自体が軽ければフロート自体が液体の密着性によりバイパス通路の弁座に張り付いてしまうおそれがある。その場合、気液分離装置内の空気を迅速に排出することができなくなり、その結果、気液分離装置において、気液分離が行なえなくなってしまうという問題が生じる。
【００１０】
また、このような問題を防止するためにフロートを大型化することによりフロート自体の重量を増大させて弁座への貼り付きを防止できる反面、フロートの大型化に伴ってフロートが収納される空間を大きくすることになり、ポンプユニットのケーシングが大型化して給油装置内に収納するためのスペースを確保することが難しくなる。
【００１１】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、課題を解決したポンプユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
請求項１記載の発明は、流入口、流出口及び排気口を有するケーシング内に、前記流入口から流体を吸込むポンプと、
該ポンプから吐出された流体を液体と気体富化液とに分離する気液分離装置と、
該気液分離装置で分離された気体富化液から気体を分離する気体分離室と、
前記気液分離装置から前記気体分離室へ気体富化液を送る流路と、
前記流路に設けられ、気液分離装置からの気体富化液の圧力低下に応じて前記流路を開く逃し弁と、を有し、
前記気液分離装置で分離された液体を前記流出口へ導くと共に、前記気体分離室で分離された気体を前記排気口により前記ケーシング外へ排出するポンプユニットにおいて、
前記逃し弁は、
前記流路に供給される圧力を受けて前記流路内を摺動して開弁位置より閉弁位置に移動することで前記気液分離装置から前記気体分離室への前記流路を介しての連通を遮断する弁体と、
前記圧力の低下により前記弁体を閉弁位置より開弁位置に復帰させる付勢部材と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記弁体は、外周に前記バイパス流路と前記気液分離装置とを連通する溝が形成されたスプールであることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記弁体は、前記気液分離装置から前記気体分離室へ気体富化液を供給する貫通孔を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、逃し弁が流路に供給される圧力を受けて流路内を摺動して開弁位置より閉弁位置に移動することで気液分離装置から気体分離室への流路を介しての連通を遮断する弁体と、圧力の低下により弁体を閉弁位置より開弁位置に復帰させる付勢部材と、を有するため、フロートを用いた弁のように弁体が弁座に張り付いて開弁できなくなるといった問題を解消できると共に、気液分離装置の液圧変化に応じて弁体を確実に開閉動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明によるポンプユニットの一実施例を示す縦断面図である。図２は本ポンプユニットの構造を示したもので、図４のII−II矢視線に沿う断面図である。図３は図１のIII−III矢視線に沿う断面図である。図４は図１のIV−IV矢視線に沿う断面図である。図５は図１のＶ−Ｖ矢視線に沿う断面図である。図６は本ポンプユニットを一部断面として示す側面図である。
【００１９】
図１乃至図６に示されるように、ポンプユニットのケーシング１０は、下部に流入口１１を有し、上部に流出口１２をそれぞれ有し、アルミニウム合金により一体に鋳造されている。ケーシング１０内の下部側には、流入口１１に臨んで吸込室１３が形成され、この吸込室１３にはストレーナ１４と吸込側逆止弁１５とから成る弁組立体１６が配設されている。一方、ケーシング１０内の上部側には、吸込室１３と流路１７（図４参照）を介して連通するポンプ室１８が形成されており、このポンプ室１８にはベーン形ポンプ（回転式ポンプ）１９が配設されている。ポンプ１９は、ポンプ室１８に嵌装された有底筒状の本体２０を備えており、この本体２０には流路１７に接続する吸込口２１と後述する他の流路３０に接続する吐出口２２とが設けられている。
【００２０】
ポンプ１９の本体２０内にはロータ２３が配設されており、ロータ２３は本体２０の偏心位置を延ばされた回転軸２４に固定的に取付けられている。回転軸２４は、ケーシング１０の内部に一体形成した軸受部２５とケーシング１０の外壁に被蓋した蓋体２６に一体形成した軸受部２６ａとに回動自在に支持されている。ポンプ室１８と本体２０とは、蓋体２６によりケーシング１０の開口１０ａを閉じることにより密閉室として区画されている。ロータ２３には、半径方向へ摺動自在に複数のベーン２７が放射状に装着されており、各ベーン２７は、ロータ２３の両側面に設けた凹部２３ａ内に配置したリング２８によりそれぞれの基端が支承されている。また、ケーシング１０外に延ばした回転軸２４の一端部にはモータ（図示略）により回転駆動されるプーリ２９が装着されている。
【００２１】
ポンプ１９においては、図示を略すモータの作動でプーリ２９を回転させると、その回転が回転軸２４を介してロータ２３に伝えられ、各ベーン２７はその先端を本体２０の内周面に摺接させながら回転する。この時、ロータ２３が本体２０に対する偏心位置を中心に回転するので、ベーン２７で仕切られた各室の容積が拡大、縮小を繰返し、これにより本体２０内吸込側に負圧が発生する。したがって、流入口１１をタンクに接続しておけば、ロータ２３の回転によりタンク内の流体が流入口１１からストレーナ１４、吸込側逆止弁１５、流路１７および吸込口２１を経てポンプ１９内に吸込まれ、その吐出口２２から流路３０へと吐出されるようになる。
【００２２】
また、ケーシング１０の上部側でかつポンプ１９と反対側に位置する部分には気液分離装置３１が配設されている（図１参照）。この気液分離装置３１は下端を開放した縦形のサイクロン３２から成り、このサイクロン３２は、上部側の円筒状の導入部３２ａと、この導入部３２ａから下方へ延ばされかつ下端開口に向かって次第に絞られた裁頭円錐状の胴部３２ｂと導入部３２ａの上側を覆う円錐状の天井部３２ｃとを備えている。サイクロン３２の胴部３２ｂは、その下側のほぼ半分長に相当する部分が、後述するフィルタ室４０内に突出するように形成され、この突出部分３４ａの周壁には縦方向に延びるスリット３３が形成されている。
【００２３】
サイクロン３２の上部には、流路３０の一端を構成する開口３０ａが形成されている。この開口３０ａは、ポンプ１９からの流体をサイクロン３２の接線方向に流出させるように形成されると共に、導入部３２ａと天井部３２ｃとを跨いで縦長に設けられている。サイクロン３２の天井部３２ｃの中央には貫通孔３４ａを有する栓部材３４が嵌着されている。この栓部材３４の貫通孔３４ａはケーシング１０に取付けた蓋体３５内の排出流路３６を介して後述する気体分離室６０に連通している。
【００２４】
気液分離装置３１においては、ポンプ１９から流路３０を通じて圧送されてきた、気体が混入した液体は、開口３０ａからサイクロン３２内へ流入して旋回運動を起こし、液体と気体とで作用する遠心力が異なることにより液体が半径外方に集まると共に気体が半径内方に集まる。そして、この分離された液体は胴部３２ｂの下端開口からフィルタ室４０に流下し、一方、気体を含む気体富化液は、天井部３２ｃの栓部材３４の貫通孔３４ａから蓋体３５内の排出流路３６を通過して気体分離室６０へと排出される。
【００２５】
図５に示されるように、フィルタ室４０内にはフィルタ４１が配設されている。このフィルタ４１は、その先端部がフィルタ室４０を区画するケーシング１０内の垂直隔壁４２に設けた孔４２ａに嵌合されている。フィルタ４１の後方にはケーシング１０に被蓋した蓋体４３に一端を当接させた圧縮ばね４４が配設されており、フィルタ４１はこの圧縮ばね４４により垂直隔壁４２に押圧されている。蓋体４３により閉じられたケーシング１０の開口１０ｂはフィルタ４１を出し入れできる十分なる大きさを有しており、これにより、フィルタ４１は蓋体４３を取外すことにより、適宜その交換を行うことができるようになる。
【００２６】
図４及び図６に示されるように、上記フィルタ４１の前方には、ケーシング１０の上部側に設けた出口側逆止弁４５に通じる流路４６の一端部と吸込側逆止弁１５の２次側の流路１７に通じる流路４７の一端部とが垂直隔壁４８を挟んで配設されている。出口側逆止弁４５は、ケーシング１０の水平隔壁４９に形成した貫通孔５０に嵌着された弁座５１と、弁座５１に離着座する軸付の弁体５２とケーシング１０の蓋体５３に一端を当接させて弁体５２を常時は閉じ方向に付勢する弁ばね５４とを備えており、弁ばね５４のばね力は流路抵抗を少なくするため、弱いばね力に設定され、ポンプ１９が停止しているときの弁体５２が閉弁するようになっている。
【００２７】
この出口側逆止弁４５の２次側は流路５５を介して流出口１２に接続されている。したがって、気液分離装置３１で分離されフィルタ室４０に流下した液は、フィルタ４１から流路４６を通って出口側逆止弁４５を開き、さらに流路５５から流出口１２を通って外部の機器（例えば流量計）へと圧送され、流出口１２へ導く方向への油液の流れのみを許すようになっている。
【００２８】
しかして、垂直隔壁４８には、ケーシング１０の側壁にボルト止めした、リリーフ弁５６（図５参照）が嵌合されており、いま、ポンプ１９を駆動したまま外部の機器を閉じたり、あるいは絞ったりした場合は、このリリーフ弁５６が開き、液が流路４７および流路１７からポンプ１９の吸込口２１へ戻されるようになる。また、上記フィルタ室４０と流路４６とにより流体流路が形成されている。
【００２９】
図７は逃し弁３８の取付構造を示す縦断面図である。図７に示すように、気体分離室６０を形成するケーシング１０の上壁には、気液分離装置３１からの流路３６内に臨んで貫通孔６１が穿設されており、この貫通孔６１には、気液分離装置３１で分離された気体富化液を気体分離室６０に供給するための管部材６２が圧入されている。この管部材６２の下端は、気体分離室６０内の最低液位付近に設けられた小容積の液溜り６４内まで延ばされている。液溜り６４はケーシング１０の垂直隔壁６３と、この隔壁の段部６３ａと隔壁６３に平行な縦壁６４ａとからＵ字溝状に形成され、その一端は、図３に示すように開放されている。これにより管部材６２を通じて気体分離室６０内に供給された気体富化液は、一旦液溜り６４に溜った後、その一端から気体分離室６０の底部側に流動して溜るようになる。そしてこの間、気体富化液から気体が分離され、この気体はケーシング１０の上壁に設けた排気口１３０から外部へと排出される。
【００３０】
上記蓋体３５内には、排出流路３６を開閉する逃し弁３８が設けられている。逃し弁３８は、排出流路３６に供給される圧力を受けて排出流路３６内を摺動して開弁位置より閉弁位置に移動することで気液分離装置３１から気体分離室６０への排出流路３６を介しての連通を遮断する弁体１００と、圧力の低下により弁体１００を閉弁位置より開弁位置に復帰させるコイルバネ（付勢部材）１０２とを有する。
【００３１】
図８は逃し弁３８の弁体を示す斜視図である。図８に示されるように、弁体１００は、円筒状に形成された排出流路３６内に軸方向に摺動可能に挿入されたスプール弁であり、貫通孔３４ａに連通する流入口１１０を開閉する円筒弁部１００ａと、排出流路３６内の摺動をガイドするガイド部１００ｂと、円筒弁部１００ａとガイド部１００ｂとの間の軸心を連結する軸部１００ｃと、軸部１００ｃの外周に形成された溝１００ｄと、軸心の中心を軸方向に貫通する貫通孔１００ｅとを有する。また、ガイド部１００ｂの端面に形成された凹部１００ｆには、コイルバネ１０２が嵌合して弁体１００を開弁方向（図７中、Ｘｂ方向）に付勢している。
【００３２】
図９は逃し弁３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。図９に示されるように、蓋体３５は、貫通孔３４ａに連通する流入口１１０と、流入口１１０より分岐してＸｂ方向に延在形成された通路１１２と、通路１１２に連通された圧力室１１４と、圧力室１１４を閉塞する側蓋１１６とを有する。圧力室１１４は、排出流路３６と一体に形成されており、弁体１００の円筒弁部１００ａが摺動可能に嵌合している。また、圧力室１１４の内壁には、弁体１００に対するＸｂ方向のストッパとしての止め輪１１７が係止されている。
【００３３】
また、蓋体３５には排出流路３６のＸ方向中間位置で内周に連通する流出口１２０と、バイパス通路１２２の他端及び排出流路３６の軸心に連通する排出口１２４とが設けられている。また、蓋体３５の上部に固定された上蓋１１８には、一端が流出口１２０に連通され、他端がＸａ方向に延在して排出流路３６と平行に形成されたバイパス通路１２２が設けられている。さらに、蓋体３５には、バイパス通路１２２及び排出口１２４と連通され、上下方向に延在形成された貫通孔６１が設けられており、貫通孔６１の下端が管部材６２の上端に連通されている。そして、バイパス通路１２２及び排出口１２４は、貫通孔６１及び管部材６２を通過して気体分離室６０内に連通される。
【００３４】
ここで、弁体１００の開閉動作について説明する。弁体１００は、圧力室１１４の液圧とコイルバネ１０２の付勢力とが釣り合う位置に移動することで開弁位置または閉弁位置に動作するように排出流路３６内に嵌合されている。
【００３５】
すなわち、圧力室１１４において、弁体１００の円筒弁部１００ａの端面には、力Ｆ１が作用し、弁体１００の凹部１００ｆには、バネ力Ｆ２が作用している。
Ｆ１＝（Ｐ１−Ｐ２）×Ｓ  ・・・（１）
上式（１）において、Ｐ１は圧力室１１４の圧力、Ｐ２は凹部１００ｆの圧力、Ｓは弁体１００の断面積（排出流路３６の流路断面積）である。
Ｆ２＝Ｋ・Δｘ  ・・・（２）
上式（２）において、Ｋはコイルバネ１０２のバネ定数、Δｘはコイルバネ１０２の変位量である。従って、圧力室１１４の圧力Ｐ１がサイクロン３２の上部からの液圧に上昇すると、Ｆ１＞Ｆ２となって弁体１００がＸａ方向に移動して閉弁状態となる。また、サイクロン３２の上部から圧力室１１４に気体富化液が供給されると、圧力Ｐ１が減圧されるため、Ｆ１＜Ｆ２となって弁体１００がＸｂ方向に移動して開弁状態となる。
【００３６】
図９に示されるように、圧力室１１４に液圧が作用しているときは、弁体１００がＸａ方向に摺動して閉弁位置に押圧されており、円筒弁部１００ａが流入口１１０及び流出口１２０を遮断している。このとき、圧力室１１４に供給された流体が弁体１００の貫通孔１００ｅを通過して排出口１２４より貫通孔６１へ排出される。そのため、貫通孔１００ｅが絞りとして機能しており、圧力室１１４の流体（液体及び気泡）が少量ずつ貫通孔６１及び管部材６２を通過して気体分離室６０へ排出される。
【００３７】
図１０は逃し弁３８の閉弁状態を示す縦断面図である。図１１は逃し弁３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。図１０及び図１１に示されるように、サイクロン３２の上部に気体富化液が溜まると、圧力室１１４に圧力が気泡によって減圧されて弁体１００がコイルバネ１０２のバネ力によりＸｂ方向に摺動する。そして、弁体１００が開弁位置に復帰すると、円筒弁部１００ａが流入口１１０及び流出口１２０を通過して弁体１００の溝１００ｄが流入口１１０及び流出口１２０に対向して連通する。そのため、流入口１１０に溜まった気体富化液は、サイクロン３２からの液圧に押し上げられて弁体１００の溝１００ｄから流出口１２０、バイパス通路１２２、貫通孔６１及び管部材６２を通過して気体分離室６０へ排出される。
【００３８】
また、圧力室１１４に供給された気体富化液は、サイクロン３２からの液圧により弁体１００の貫通孔１００ｅを通過して排出口１２４より貫通孔６１へ排出される。そして、サイクロン３２の上部に溜まった気体富化液が気体分離室６０へ排出されると、再び、圧力室１１４の圧力が上昇してサイクロン３２からの液圧が作用するため、弁体１００がＸａ方向に摺動して閉弁位置に至り、円筒弁部１００ａが流入口１１０及び流出口１２０を遮断する。このように、弁体１００は、圧力室１１４に供給される圧力（液圧または気泡の圧力）によって開弁位置または閉弁位置に移動して確実に流入口１１０と流出口１２０との間を連通または遮断することができ、サイクロン３２の上部に溜まった気体富化液を適宜気体分離室６０へ排出することが可能になる。そして、気体分離室６０内で液体と分離された気体は、ケーシング１０の上部に設けられた排気口１３０より外部に排気される。
【００３９】
よって、本実施例のポンプユニットでは、逃し弁３８が圧力室１１４に供給される圧力によって開閉動作することができるので、従来のようにフロート弁が弁座に貼り付いたり、あるいは貼り付きを防止するためにフロートを大型化するといった問題を解消することが可能である。
【００４０】
ここで、気体分離室６０に溜まった液体をポンプ１９の吸込口２１に戻す構成について説明する。図２及び図３に示されるように、気体分離室６０の底部側にはフロート６７が配設されている。フロート６７は、その一面から延ばした軸部６７ａの先端部をケーシング１０にボルト止めした蓋体６８に軸着させることにより上下方向に回動自在となっている。蓋体６８には、その表・裏面に突出して第１のボス部６９が設けられており、この第１のボス部６９には軸穴７０が形成されている。
【００４１】
また、気体分離室６０内に位置する前記ボス部６９の先端部にはその軸穴７０を気体分離室６０内に連通させる開口７１が形成されている。この開口７１の周りは戻し弁７２の弁座として構成されており、この開口７１には、フロート６７の軸部６７ａに軸着された弁体（ポペット弁）７４が嵌合されている。この戻し弁７２は、フロート６７の上昇に応じて弁体７４を上動させ、開口７１を開く。
【００４２】
なお、フロート６７および弁体７４は、蓋体６８に対して予め一体化されており、該蓋体６８により閉じられたケーシング１０の開口１０ｃを通じて気体分離室６０内に出し入れできるようになっている。また、蓋体６８の外側において前記第１のボス部６９の一端部にはその軸穴７０を閉じるプラグ７５が螺合されている。
【００４３】
一方、ケーシング１０内の下部には、図４，図５に示されるように、ケーシング１０の側面からリリーフ弁５６の２次側の流路４７に連通する戻し流路７６が形成されている。この戻し流路７６と前記第１のボス部６９内の軸穴７０とはケーシング１０に設けた第２のボス部７７内の連通孔（図示略）により接続されており、その接続部には第１のボス部６９内の軸穴７０への液の逆流を規制する逆止弁（フラッパ弁）７８が設けられている。これにより、気体分離室６０内に液が溜ってフロート６７が上昇すると、戻し弁７２が開いて気体分離室６０内の液が第１のボス部６９内の軸穴７０、第２のボス部７７内の連通孔、戻し流路７６、リリーフ弁５６の２次側の流路４７、吸込側逆止弁１５の２次側の流路１７を経由してポンプ１９の吸込口２１に戻されるようになる。
【００４４】
弁組立体１６は、ポンプ１９内の負圧発生により弁体が開弁動作して、ストレーナ１４から流入した流体がポンプ１９の吸込口２１に通じる流路１７に流れ込む。
【００４５】
一方、フィルタ４１の前方に配置したリリーフ弁５６は、流路４６内の液圧が必要以上に高まった場合には、弁体が開き、流路４６内の液が流路４７および流路１７からポンプ１９の吸込口２１へ戻される。
【００４６】
以下、上記のように構成したポンプユニットの作用を説明する。ポンプ１９のロータ２３をモータ（図示せず）により回転駆動させると、吸込側逆止弁１５が開き、流入口１１からストレーナ１４、吸込側逆止弁１５および流路１７を経てタンク内の流体がポンプ１９内に吸込まれ、かつその吐出口２２から流路３０へと吐出される。そして、ポンプ１９から吐出された流体は気液分離装置３１側へ流動し、流路３０の開口３０ａからサイクロン３２内に流入して旋回運動を起こし、遠心力の差により液体が半径外方に集まると共に気体が半径内方に集まる。
【００４７】
本実施例においては、特に気液分離装置３１として縦形サイクロン３２を用いているので、比重差により液体と気体とが上下方向にも分離し、遠心分離と相まって気液分離能力が向上する。また、サイクロン３２の胴部３２ｂを下端開口に向かって次第に絞っているので、上記旋回流の流速が下方に向かうに従って大きくなり、気液分離能力がより一層向上する。また、サイクロン３２の天井部３２ｃを円錐状に形成しているので、下向きの旋回流をつくりやすくなるばかりか、サイクロン３２内に流体が流入する初期段階でも旋回流の流速が高まり、気液分離能力がさらに向上する。
【００４８】
このようにして分離された液体は胴部３２ｂの下端開口からフィルタ室４０に流下し、一方、気体を含む気体富化液は、天井部３２ｃの栓部材３４の貫通孔３４ａから蓋体３５内の流入口１１０及び圧力室１１４に供給される。
【００４９】
この時、サイクロン３２の天井部３２ｃが円錐形状となっていることより気体富化液の排出が容易となる。そして、圧力室１１４内に供給された気体富化液は、逃し弁３８の弁体１００を閉弁方向に押圧している液圧を減圧することより、弁体１００がコイルバネ１０２のバネ力より開弁位置に摺動する。その結果、弁体１００の溝１００ｄが流入口１１０と流出口１２０との間を連通するため、流入口１１０に溜まった気体富化液は、サイクロン３２からの液圧に押し上げられて弁体１００の溝１００ｄから流出口１２０、バイパス通路１２２、貫通孔６１及び管部材６２を通過して気体分離室６０へ排出される。
【００５０】
フィルタ室４０に流下した液体は、フィルタ４１を通って流路４６内に押し出され、液体の圧力により出口側逆止弁４５を開いて流路５５から流出口１２へと圧送される。ここで、気液分離装置３１で分離された液体中に気体がわずか残存している場合は、気体はフィルタ室４０の上部に溜るようになる。この溜った気体は、ポンプ１９の作動中は液の流れがあるため、フィルタ室４０の上部に溜ったままとなるが、ポンプ１９が停止されると、胴部３２ｂのスリット３３からサイクロン３２内に戻り、ポンプ１９の再作動に応じて天井部３２ｃから排出される。したがって、流出口１２へ気体を含む液体が供給されることはない。なお、流出口１２からの液体の流出が止められ、あるいは絞られた場合にリリーフ弁５６が開いて液がポンプ１９の吸込口２１へ戻されることは前記したとおりである。
【００５１】
一方、蓋体３５内の逃し弁３８の開弁動作によりサイクロン３２から排出された気体富化液は、管部材６２を通じて気体分離室６０内に供給される。この時、気体富化液が気体分離室６０内に急速自由落下すると、気体分離室６０内の液が大きく攪拌されて泡立ちが発生し、フロート６７すなわち戻し弁７２が誤作動し、戻し流路７６に気体を含む液が流入するようになる。しかし、本実施例では、管部材６２の先端を液溜り６４内の液中に位置決めされているので、気体分離室６０内の貯留液体が気体富化液により大きく攪拌されることはなくなり、したがって液の泡立ちおよびその拡散は抑制される。そして、気体分離室６０内で気体の分離が進行し、分離された気体はケーシング１０のエアベント６５から外部へと排出される。このようにして、気体分離室６０内には気体を分離した液が溜り、次第にその液位を上昇させる。すると、フロート６７が上昇して戻し弁７２の弁体７４が開き、気体分離室６０内の液が戻し流路７６へ流れ、さらにリリーフ弁５６の２次側の流路４７、吸込側逆止弁１５の２次側の流路１７を経由してポンプ１９の吸込口２１に戻される。
【００５２】
しかして、例えばタンク側の問題によりケーシング１０内に多量の空気（液体を含む）が吸込まれると、圧力室１１４内が液圧より減圧されて逃し弁３８の開弁動作するため、気体分離室６０へ速やかに排出され、したがって流出口１２へ空気が漏れ出ることはない。
【実施例２】
【００５３】
図１２は実施例２の構成を示す縦断面図である。尚、実施例２の説明において、上記実施例１と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
図１２に示されるように、上記蓋体３５内には、排出流路３６を開閉する逃し弁１３８が設けられている。逃し弁１３８は、排出流路３６に供給される圧力を受けて排出流路３６内を摺動して開弁位置より閉弁位置に移動することで気液分離装置３１から気体分離室６０への排出流路３６を介しての連通を遮断する弁体２００と、圧力の低下により弁体２００を閉弁位置より開弁位置に復帰させるコイルバネ（付勢部材）１０２とを有する。
【００５５】
図１３は実施例２の弁体を示す斜視図である。図１３に示されるように、弁体２００は、円筒状に形成された排出流路３６内に軸方向に摺動可能に挿入されたスプール弁であり、貫通孔３４ａに連通する流入口１１０を開閉する円筒弁部２００ａと、排出流路３６内の摺動をガイドするように４分割されたガイド部２００ｂと、円筒弁部２００ａとガイド部２００ｂとの間の軸心を連結する軸部２００ｃと、軸部１００ｃの外周に形成された溝２００ｄと、軸心の中心を軸方向に貫通する貫通孔２００ｅとを有する。また、ガイド部２００ｂの端面に形成された凹部２００ｆには、コイルバネ１０２が嵌合して弁体２００を開弁方向（図１２中、Ｘｂ方向）に付勢している。さらに、４本のガイド部２００ｂは、周方向に９０度間隔で突出形成されており、各ガイド部２００ｂ間には、溝２００ｄと凹部２００ｆとを連通する切欠２００ｇが開口している。
【００５６】
図１４は逃し弁１３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。図１４に示されるように、蓋体３５には、貫通孔３４ａに連通する流入口１１０と、流入口１１０より分岐してＸｂ方向に延在形成された通路１１２と、通路１１２に連通された圧力室１１４と、圧力室１１４を閉塞する側蓋１１６とを有する。圧力室１１４は、排出流路３６と一体に形成されており、弁体１００の円筒弁部１００ａが摺動可能に嵌合している。
【００５７】
また、蓋体３５には、実施例１のような流出口１２０、バイパス通路１２２が設けられておらず、排出流路３６の軸心に連通する排出口１２４が貫通孔６１に連通するように設けられている。そして、排出口１２４は、貫通孔６１及び管部材６２を介して気体分離室６０内に連通される。
【００５８】
尚、第２実施例では、排出流路３６の内径が圧力室１１４の内径よりも小径に形成されており、排出流路３６と圧力室１１４との境界に段部２０２が設けられている。この段部２０２は、円筒弁部２００ａに対するＸａ方向のストッパとなる。
【００５９】
ここで、弁体２００の開閉動作について説明する。弁体２００は、圧力室１１４の圧力とコイルバネ１０２の付勢力とが釣り合う位置に移動することで開弁位置または閉弁位置に動作するように排出流路３６内に嵌合されている。
【００６０】
図１４に示されるように、圧力室１１４に液圧が作用しているときは、弁体２００がＸａ方向に摺動して閉弁位置に押圧されており、円筒弁部１００ａが流入口１１０を遮断している。このとき、圧力室１１４に供給された流体が弁体２００の貫通孔２００ｅを通過して排出口１２４より貫通孔６１へ排出される。そのため、貫通孔２００ｅが絞りとして機能しており、圧力室１１４の流体が少量ずつ貫通孔６１及び管部材６２を介して気体分離室６０へ排出される。
【００６１】
図１５は逃し弁１３８の閉弁状態を示す縦断面図である。図１６は逃し弁１３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。図１５及び図１６に示されるように、サイクロン３２の上部に気体富化液が溜まると、圧力室１１４の圧力が気泡によって減圧されるため、弁体２００がコイルバネ１０２のバネ力によりＸｂ方向に摺動して開弁位置に復帰し、円筒弁部２００ａが流入口１１０を通過して弁体２００の溝２００ｄが流入口１１０に対向する位置に移動する。そのため、流入口１１０と排出口１２４との間が弁体２００の溝２００ｄ、切欠２００ｇによって連通される。これにより、流入口１１０に溜まった気体富化液は、サイクロン３２からの液圧に押し上げられて弁体２００の溝２００ｄ、切欠２００ｇから流出口１２０、貫通孔６１及び管部材６２を通過して気体分離室６０へ排出される。
【００６２】
また、圧力室１１４に供給された気体富化液は、サイクロン３２からの液圧により弁体２００の貫通孔２００ｅを通過して排出口１２４より貫通孔６１へ排出される。そして、サイクロン３２の上部に溜まった気体富化液が気体分離室６０へ排出されると、再び、圧力室１１４にサイクロン３２からの液圧が作用するため、弁体２００がＸａ方向に摺動して閉弁位置に至り、円筒弁部２００ａが流入口１１０及び流出口１２０を遮断する。このように、弁体２００は、圧力室１１４に供給される圧力（液圧または気体富化液の圧力）によって開弁位置または閉弁位置に移動して確実に流入口１１０と排出口１２４との間を連通または遮断することができ、サイクロン３２の上部に溜まった気体富化液を適宜気体分離室６０へ排出することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
上記実施例では、給油装置に搭載されたポンプユニットを一例として挙げたが、これに限らず、気泡が液体中に混入するような液体供給系路を有する他の装置にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００６４】
また、上記実施例では、油液を供給する系路にポンプユニットを配置したが、油液以外の液体を供給する系路にポンプユニットを配置する場合にも本発明を適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明によるポンプユニットの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本ポンプユニットの構造を示したもので、図４のII−II矢視線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III矢視線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV−IV矢視線に沿う断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ矢視線に沿う断面図である。
【図６】本ポンプユニットを一部断面として示す側面図である。
【図７】逃し弁３８の取付構造を示す縦断面図である。
【図８】逃し弁３８の弁体を示す斜視図である。
【図９】逃し弁３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。
【図１０】逃し弁３８の閉弁状態を示す縦断面図である。
【図１１】逃し弁３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。
【図１２】実施例２の構成を示す縦断面図である。
【図１３】実施例２の弁体を示す斜視図である。
【図１４】逃し弁１３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。
【図１５】逃し弁１３８の閉弁状態を示す縦断面図である。
【図１６】逃し弁１３８の閉弁動作を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  ケーシング
１１  流入口
１２  流出口
１９  ポンプ
２１  ポンプの吸込口
２２  ポンプの吐出口
３１  気液分離装置
３２  サイクロン
３５  蓋体
３６  排出流路
３８，１３８  逃し弁
４０  フィルタ室
４１  フィルタ
６０  気体分離室
６１  貫通孔
６２  管部材
１００，２００  弁体
１０２  コイルバネ（付勢部材）
１１０  流入口
１１２  通路
１１４  圧力室
１２０  流出口
１２２  バイパス通路
１２４  排出口
【図１】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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