(57)【要約】【課題】小型且つ廉価な構成のマイクロバブル発生装置を提供する。【解決手段】マイクロバブル発生装置１０は、燃料を吸い出す燃料ポンプ１１２と、燃料ポンプ１１２の流入口に液体を導く導入管路１１４と、一端が導入管路１１４に対して側方から接続されて、他端が空気吸入口１０２ｂとして開放された空気管路と、燃料ポンプ１１２の出力側管路１２８に設けられたバブル生成オリフィス１３０と、を有する。空気管路は、吸入側空気管路１０２と接続側空気管路１２２とからなる。接続側空気管路１２２における導入管路１１４との接続部には、空気量調整オリフィス１３２が設けられている。バブル生成オリフィス１３０は入力側から出力側に向かって縮径するテーパ形状部を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸い出すポンプと、
前記ポンプの流入口に液体を導く導入管路と、
一端が前記導入管路に接続されて、他端が空気吸入口として開放された空気管路と、
前記ポンプの出力側管路に設けられたマイクロバブル発生器と、
を備えたマイクロバブル発生装置であって、
前記ポンプと前記マイクロバブル発生器が近接配置されたことを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路における前記導入管路との接続部には、空気量調整オリフィスが設けられていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項３】
請求項２記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気量調整オリフィスは交換可能に設けられていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記出力側管路における前記マイクロバブル発生器よりも下流側には、メッシュ状のフィルタが設けられていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路にはフィルタが設けられていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記マイクロバブル発生器はオリフィスであって、入力側から出力側に向かって縮径するテーパ形状部を有することを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記液体は、内燃機関用の燃料であって燃料タンクに貯溜されており、前記ポンプは燃料ポンプであって、
前記ポンプ及び前記マイクロバブル発生器は前記燃料タンク内に設けられていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項８】
請求項７記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路は、前記燃料タンクの給油口シリンダの外面に接触し、又は固定されていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路の少なくとも一部は、前記燃料タンクの壁に固定されていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路は、前記燃料タンクの壁の一部を構成する蓋体、前記ポンプ及び前記マイクロバブル発生器と一体的なユニットであることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項１１】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路は、前記一端を含む第１管路と、前記他端を含む第２管路と、該第１管路及び該第２管路を接続する接続管路とからなり、
前記第１管路は、前記燃料タンクの壁の一部を構成する蓋体、前記ポンプ及び前記マイクロバブル発生器と一体的なユニットであって、
前記第２管路は、前記燃料タンクにおける前記蓋体以外の箇所に固定され、
前記接続管路は、前記第１管路の開口部と前記第２管路の開口部とを接続していることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のマイクロバブル発生装置において、
前記第１管路は、該蓋体を貫通した外部に開口部を有し、
前記第２管路は、前記蓋体以外の箇所で前記燃料タンクの壁を貫通した外部に開口部を有していることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
前記空気管路における前記他端は、前記燃料タンク内で開口していることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【請求項１４】
請求項７〜１３のいずれか１項に記載のマイクロバブル発生装置において、
自動二輪車に適用されていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプを備えたマイクロバブル発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体中に混在させる極めて小径のマイクロバブルには様々な作用があり、その利用について研究開発がなされており、例えば、特許文献１では車両におけるエンジンへの燃料供給系統に適用した例が開示されている。この特許文献１の例では、タンク内に配置されているポンプにより燃料供給通路を介して燃料がタンク外のマイクロバブル発生装置に送られ、さらに超音波発生装置を通過して燃料噴射装置に供給される。
【０００３】
このようにして燃料に対してマイクロバブルを発生させると、燃料中に均質なマイクロバブルを混在させることができ、該マイクロバブルに超音波を照射して、燃料噴射装置に供給される手前の燃料の温度を即座に均質化することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１におけるマイクロバブル発生装置は相当に大型であり、燃料ポンプとは別に設ける必要があり、レイアウト上の困難がある。したがって、自動二輪車等にレイアウトスペースが限られている車両には搭載が困難である。さらに従来のマイクロバブル発生装置は高価であることが考えられる。
【０００６】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、小型且つ廉価で、自動二輪車等に好適に適用することのできるマイクロバブル発生装置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】
【０００７】
本発明に係るマイクロバブル発生装置は、以下の特徴を有する。
【０００８】
第１の特徴；液体を吸い出すポンプと、前記ポンプの流入口に液体を導く導入管路と、一端が前記導入管路に接続されて、他端が空気吸入口として開放された空気管路と、前記ポンプの出力側管路に設けられたマイクロバブル発生器とを備えたマイクロバブル発生装置であって、前記ポンプと前記マイクロバブル発生器が近接配置されたことを特徴とする。
【０００９】
このように、ポンプの導入管路に対して空気管路を接続するとともに該ポンプの出力側にマイクロバブル発生器を設けることで小型且つ廉価なマイクロバブル発生装置が得られる。さらに、ポンプとマイクロバブル発生器を近接配置させることにより、一層の小型化が可能である。
【００１０】
第２の特徴；前記空気管路における前記導入管路との接続部には、空気量調整オリフィスが設けられていることを特徴とする。空気量調整オリフィスにより、マイクロバブルの発生量が規定される。
【００１１】
第３の特徴；前記空気量調整オリフィスは交換可能に設けられていると、マイクロバブルの発生量を可変調整できる。
【００１２】
第４の特徴；前記出力側管路における前記マイクロバブル発生器よりも下流側には、メッシュ状のフィルタが設けられていると、メッシュによりマイクロバブルがさらに微細化される。
【００１３】
第５の特徴；前記空気管路にはフィルタが設けられていると、ポンプに対して異物の進入を防止できる。
【００１４】
第６の特徴；前記マイクロバブル発生器はオリフィスであって、入力側から出力側に向かって縮径するテーパ形状部を有すると、マイクロバブルを発生させやすい。
【００１５】
第７の特徴；前記液体は、内燃機関用の燃料であって燃料タンクに貯溜されており、前記ポンプは燃料ポンプであって、前記ポンプ及び前記マイクロバブル発生器は前記燃料タンク内に設けられていることを特徴とする。このように、少なくとも燃料ポンプとマイクロバブル発生器を燃料タンク内に設けると、マイクロバブル発生装置のほとんどが燃料タンク内に収納され、機器容積は実質的に増加することなく、レイアウト上好適である。マイクロバブル発生装置を設けても燃料タンク容量はほとんど減少しない。
【００１６】
第８の特徴；前記空気管路は、前記燃料タンクの給油口シリンダの外面に接触し、又は固定されていることを特徴とする。燃料タンクの給油口は、燃料に浸されないことからにより、空気管路の開口から空気を確実に導入することができる。給油口シリンダは、燃料タンクの内腔に突出する形状であることから、空気管路を固定するのに好適である。
【００１７】
第９の特徴；前記空気管路の少なくとも一部は、前記燃料タンクの壁に固定されていることを特徴とする。これにより、空気管路が安定し、車両等の振動のあるシステムに好適に適用可能である。
【００１８】
第１０の特徴；前記空気管路は、前記燃料タンクの壁の一部を構成する蓋体、前記ポンプ及び前記マイクロバブル発生器と一体的なユニットとすると、燃料タンクに対する組み付けやメンテナンスが容易である。
【００１９】
第１１の特徴；前記空気管路は、前記一端を含む第１管路と、前記他端を含む第２管路と、該第１管路及び該第２管路を接続する接続管路とからなり、前記第１管路は、前記燃料タンクの壁の一部を構成する蓋体、前記ポンプ及び前記マイクロバブル発生器と一体的なユニットであって、前記第２管路は、前記燃料タンクにおける前記蓋体以外の箇所に固定され、前記接続管路は、前記第１管路の開口部と前記第２管路の開口部とを接続していることを特徴とする。
【００２０】
このように、第１管路は、蓋体、ポンプ及びマイクロバブル発生器を一体的なユニットにすると、燃料タンクに対する組み付けやメンテナンスが容易である。第１管路と第２管路は、接続管路により簡便に接続される。
【００２１】
第１２の特徴；前記第１管路は、該蓋体を貫通した外部に開口部を有し、前記第２管路は、前記蓋体以外の箇所で前記燃料タンクの壁を貫通した外部に開口部を有していることを特徴とする。このような構成によれば、燃料タンクの外部で第１管路と第２管路を接続することができ、組立が容易である。
【００２２】
第１３の特徴；前記空気管路における前記他端は、前記燃料タンク内で開口していると、空気管路内に異物が侵入しにくい。
【００２３】
第１４の特徴；上記のマイクロバブル発生装置は、小型且つ廉価であって、レイアウトスペースの限られている自動二輪車に好適に適用可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るマイクロバブル発生装置によれば、ポンプの導入管路に対して空気管路を接続するとともに該ポンプの出力側にマイクロバブル発生器を設けることで小型且つ廉価な構成が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係るマイクロバブル発生装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図７を参照しながら説明する。
【００２６】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係るマイクロバブル発生装置１０は、スクータ式の自動二輪車１２に適用される。自動二輪車１２は、スクータ式以外の型であってもよい。先ず、自動二輪車１２について説明する。
【００２７】
図１に示すように、自動二輪車１２は、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク２５ならびに該フロントフォーク２５に連結されるハンドル２６を操舵可能に支承するヘッドパイプ２７を前端に備えるものであり、後輪ＷＲを後端で支持するユニットスイングエンジンＵＥが車体フレームＦの前後方向中間部で上下揺動可能に支承され、ユニットスイングエンジンＵＥよりも前方で車体フレームＦには、燃料タンク２８と、該燃料タンク２８よりも後方に配置されるラジエータ２９とが搭載される。また車体フレームＦの後部には、前部シート３２及び後部シート３３を有してタンデム型に構成される乗車シート３１が配置される。さらに車体フレームＦ、前記ユニットスイングエンジンＵＥの前部、燃料タンク２８及びラジエータ２９を覆う合成樹脂製の車体カバー３４が車体フレームＦに取付けられる。
【００２８】
ユニットスイングエンジンＵＥは、シリンダ軸線をほぼ水平とした水冷式のエンジンＥと、該エンジンＥの出力を、伝達ベルト及びプーリによって無段階に変速して後輪ＷＲに伝達するベルト式の無段変速機Ｍとで構成されており、該無段変速機Ｍは、変速用の電動モータ４２の作動に応じてクランクシャフト側の可動プーリを駆動して変速比を無段階に変化させるものである。
【００２９】
前記無段変速機Ｍの変速機ケース４３は、前記エンジンＥにおけるクランクケース４４の左側にエンジンＥから左側に張り出すようにして連設され、後輪ＷＲの左側まで延設される。また前記クランクケース４４の右側には図示しないスイングアームの前端部が結合されており、後輪ＷＲは、変速機ケース４３の後端部及び前記スイングアームの後端部間に軸支される。
【００３０】
また、車体フレームＦの後端部には左右一対のリヤクッション６４の上端部が連結され、両リヤクッション６４の下端部は、変速機ケース４３の後端部及びスイングアームの後端部に連結される。
【００３１】
乗車シート３１の下方には、物品を収容するための収納ボックス７０が設けられており、乗車シート３１の前端下方からリヤクッション６４の上部近傍まで延在している。収納ボックス７０は、乗車シート３１が上面を覆う蓋を兼ねており、該乗車シート３１を右側に引き上げることにより内部の空間が露呈される。
【００３２】
車体カバー３４のうち、フロントカウル７６は、上部に透明のウインドスクリーン７８を備える。ハンドル２６には、左右一対のバックミラー８０が設けられている。インナカバー８２は、運転者の脚部前部を覆うレッグシールド８４と、ステップホルダ８６とを備える。前記の燃料タンク２８は、レッグシールド８４の近傍でインナカバー８２及び開閉可能な給油口カバー９２に覆われている。
【００３３】
図３に示すように、燃料タンク２８は上方に向かって幅が狭くなる形状であって、上端近くには給油口９０が後斜め下方を指向して設けられている。給油口９０は、給油口カバー９２（図１参照）を開き、タンクキャップ９４を外すことによって露呈され、燃料タンク２８に対して燃料（ガソリン等）を注入可能となる。
【００３４】
次に、マイクロバブル発生装置１０について説明する。
【００３５】
図４に示すように、マイクロバブル発生装置１０は、燃料タンク２８内に設けられており、ポンプユニット１００と、吸入側空気管路（第２管路）１０２と、樹脂製の接続チューブ（管路）１０４とを有する。ポンプユニット１００は、燃料タンク２８における最も幅の広い箇所に収められている。
【００３６】
図５に示すように、ポンプユニット１００は、燃料を吸い込むストレーナ１１０と、燃料をエンジンＥ（図１参照）の燃料噴射装置又はキャブレタ等（図示せず）に供給する燃料ポンプ１１２と、ストレーナ１１０から燃料ポンプ１１２の流入口に燃料を導く短い導入管路１１４と、燃料ポンプ１１２の下流側に設けられた燃料フィルタ１１６と、燃料タンク２８の壁の一部を構成する蓋体１１８とを有する。ポンプユニット１００は、さらに、燃料噴射装置で使用されなかった残余の燃料を返還する燃料返還ライン１２０と、一端が導入管路１１４に対して側方から接続されている接続側空気管路（第１管路）１２２と、ポンプモータ１１２ａに給電するハーネス１２４と、該ハーネス１２４の端部のコネクタ１２６とを有する。コネクタ１２６は蓋体１１８に固定されている。
【００３７】
燃料フィルタ１１６の箇所には、大きな気泡を吸入側空気管路１０２又は接続側空気管路１２２に戻すためのエア抜き手段を設けてもよい。
【００３８】
吸入側空気管路１０２における途中には、空気フィルタ１３４が設けられており、燃料ポンプ１１２に対して異物の進入を防止できる。空気フィルタ１３４は、吸入側空気管路１０２における最も上端部の近傍（又は空気吸入口１０２ｂ）に設けられており、常に液面２８ａよりも高い位置にあり、燃料に浸されることがない。接続側空気管路１２２は、蓋体１１８を貫通して、僅かに外部に突出しており、該突出した箇所に開口部１２２ａを有する。
【００３９】
燃料ポンプ１１２と燃料フィルタ１１６は出力側管路１２８で接続されており、該出力側管路１２８内にはバブル生成オリフィス（マイクロバブル発生器）１３０が設けられている。燃料ポンプ１１２とバブル生成オリフィス１３０は、極めて近接しており、この間には他の機器は介在していない。
【００４０】
図６に示すように、接続側空気管路１２２における導入管路１１４との接続部（空気管路の一端）には、空気量調整オリフィス１３２が設けられている。接続側空気管路１２２は、導入管路１１４の側方に略９０°で接続されており、導入管路１１４を燃料が流れることにより、流体の性質として、接続側空気管路１２２の空気が空気量調整オリフィス１３２を介して吸い込まれ、燃料内に空気が混入することになる。この混入した気泡１５６は、この時点ではある程度大径あるが、燃料ポンプ１１２を介してバブル生成オリフィス１３０を通過するときにマイクロバブルになる。
【００４１】
空気量調整オリフィス１３２は、例えばねじ込み式であって、交換可能であり、燃料内に混入する空気量を調整できる。これにより、結果としてマイクロバブルの発生量を規定することができる。燃料フィルタ１１６は金属製のメッシュ状であって、メッシュによりマイクロバブルがさらに微細化される。
【００４２】
このように構成されるポンプユニット１００は、蓋体１１８を複数のボルト１３５で燃料タンク２８の開口部１３６の周辺に螺設することにより固定され、燃料タンク２８に対する組み付けやメンテナンスが容易である。蓋体１１８と燃料タンク２８の開口部１３６との間にはシール体が設けられる。
【００４３】
図４に戻り、給油口９０は筒形状であって、燃料タンク２８内にシリンダ９０ａが適度に突出している。給油口９０は燃料タンク２８の外部にもやや突出しており、タンクキャップ９４が着脱可能になっている。給油口９０は、燃料タンク２８における上部で、傾斜した面２８ｂに設けられている。該面２８ｂにおける給油口９０よりもやや下方の部分には、ポンプユニット１００が挿入及び固定される開口部１３６が設けられている。
【００４４】
吸入側空気管路１０２は、蓋体１１８の近傍（蓋体以外の箇所）で燃料タンク２８の壁を貫通した外部に開口部１０２ａを有する。これにより、燃料タンク２８の外部で、開口部１０２ａと開口部１２２ａとを接続チューブ１０４により簡便に接続することができ、組立が容易である。なお、接続チューブ１０４を省略して、吸入側空気管路１０２と接続側空気管路１２２とを一体的な構成にし、燃料タンク２８内に納めてもよい。これにより、マイクロバブル発生装置１０の全ての構成要素が燃料タンク２８内に入り、機器レイアウト上好適である。
【００４５】
吸入側空気管路１０２は、開口部１０２ａ下部の燃料タンク２８の壁の貫通部からの燃料タンク２８の内壁に沿ってシリンダ９０ａまで延在しており、全長にわたって該内壁に固定されている。吸入側空気管路１０２は、少なくとも一部が燃料タンク２８の壁に固定されていると安定し、車両等の振動のあるシステムに好適に適用可能である。吸入側空気管路１０２は燃料タンク２８の外壁に沿って固定されていてもよい。
【００４６】
吸入側空気管路１０２は、シリンダ９０ａの外面に対して約半周沿って固定（又は接触）されており、該シリンダ９０ａにおける最も高い箇所の近傍に空気吸入口１０２ｂ（空気管路の他端）を有する。給油口９０は、燃料に浸されない高い箇所に設けられていることから、空気吸入口１０２ｂからは空気を確実に導入することができる。シリンダ９０ａは、燃料タンク２８の内腔に突出する形状であることから、吸入側空気管路１０２を固定するのに好適である。空気吸入口１０２ｂは、燃料タンク２８内で開口しているので、吸入側空気管路１０２及び接続側空気管路１２２内に異物が侵入しにくい。
【００４７】
図７に示すように、バブル生成オリフィス１３０は、入力側から出力側に向かって縮径する第１テーパ部１５０と、該第１テーパ部１５０によって小径になった絞り部１５２と、出力側で次第に拡径する第２テーパ部１５４とを有し、いわゆるベンチュリ形状となっている。第１テーパ部１５０は出力側に向かって比較的急に縮径しており、第２テーパ部１５４は出力側に向かって比較的緩やかに拡径している。このようなバブル生成オリフィス１３０では、第１テーパ部１５０で燃料及び気泡１５６が加圧及び増速することにより、絞り部１５２で気泡１５６が潰れてマイクロバブルが発生しやすい。図７中では多数のマイクロバブルを点で示している。第２テーパ部１５４は緩やかに拡径していることから、絞り部１５２で発生したマイクロバブルは急激な影響を受けることなく、消滅せずにそのまま下流側へ流れていくと考えられる。バブル生成オリフィス１３０は、簡便構成であって、小型、軽量且つ廉価であることはもちろんである。
【００４８】
燃料に混在するマイクロバブルは、該燃料の動粘度を低下する作用があり、燃料噴射装置に向かって滑らかに流れる。したがって、燃料ポンプ１１２にかかる負荷が低減する。
【００４９】
また、燃料ポンプ１１２と燃料噴射装置との間に超音波発生装置を設けてもよい。該超音波発生装置により燃料に超音波を照射することにより、燃料の温度を均質化することができ、燃料噴射の微細化を促進することができる。
【００５０】
上述したように、本実施の形態に係るマイクロバブル発生装置１０は、燃料ポンプ１１２の導入管路１１４に対して空気管路として接続側空気管路１２２を接続するとともに該燃料ポンプ１１２の出力側にバブル生成オリフィス１３０を設けることで小型且つ廉価な装置が得られる。マイクロバブル発生装置１０では、燃料ポンプ１１２とバブル生成オリフィス１３０が近接配置されていることにより、小型化が可能である。
【００５１】
マイクロバブル発生装置１０は、ほとんど全てが燃料タンク２８内に収納され、機器容積は実質的に増加することなく、レイアウト上好適である。また、マイクロバブル発生装置１０を設けても、体積増となるのは、細い吸入側空気管路１０２と接続側空気管路１２２だけであり、燃料タンク２８の容量はほとんど減少しない。
【００５２】
マイクロバブル発生装置１０は、小型、軽量且つ廉価であって、レイアウトスペースの限られている自動二輪車１２に好適に適用可能である。マイクロバブル発生装置１０は、自動二輪車１２又は他の車両において動粘度低下の目的以外の用途に用いてもよい。マイクロバブル発生装置１０は、車両以外の用途に用いてもよい。
【００５３】
本発明に係るマイクロバブル発生装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施の形態に係るマイクロバブル発生装置が搭載される自動二輪車の側面図である。
【図２】本実施の形態に係るマイクロバブル発生装置が搭載される自動二輪車の斜視図である。
【図３】インナカバーを取り外した状態の自動二輪車における燃料タンク及びその周辺の斜視図である。
【図４】マイクロバブル発生装置が設けられた燃料タンクの断面側面図である。
【図５】ポンプユニットの断面側面図である。
【図６】接続側空気管路における導入管路との接続部の断面側面図である。
【図７】バブル生成オリフィスの断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…マイクロバブル発生装置                １２…自動二輪車
２８…燃料タンク                            ９２…給油口カバー
９０…給油口                                ９０ａ…シリンダ
９４…タンクキャップ                        １００…ポンプユニット
１０２…吸入側空気管路                      １０２ｂ…空気吸入口
１０４…接続チューブ                        １１０…ストレーナ
１１２…燃料ポンプ                          １１４…導入管路
１１６…燃料フィルタ                        １２０…燃料返還ライン
１２２…接続側空気管路                      １２８…出力側管路
１３０…バブル生成オリフィス                １３２…空気量調整オリフィス
１３４…空気フィルタ                        １５６…気泡
【図１】
2009085048.tif 000003
【図２】
2009085048.tif 000004
【図３】
2009085048.tif 000005
【図４】
2009085048.tif 000006
【図５】
2009085048.tif 000007
【図６】
2009085048.tif 000008
【図７】
2009085048.tif 000009