JPH0442531Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 産業上の利用分野 本考案は燃料油や潤滑油等の液体を送出するた
めのポンプに関する。

従来の技術 従来灯油燃焼器における給油ポンプとしては、
電磁式ポンプが広く用いられているが、かかるポ
ンプは形状が大きいうえ周波数制御を行なつてい
るため、低流量とする場合流量が脈動して燃焼が
不安定となる欠点があつた。更にまた、こうした
電磁ポンプは騒音が大きく、電動ポンプなどと同
様に電力消費も大きいうえ、容量にくらべてコス
トが高いという問題もあつた。

そこで、従来の電磁式ポンプの代りに圧電振動
子を利用するポンプを用いることが提案されてお
り、たとえば特公昭59−97411号には、圧電磁器
材料を利用した振動子を用いて液体加圧部を構成
した送油ポンプが開示されている（第２図）。こ
の例の送油ポンプは、金属円板ｂにピエゾ素子ｃ
を接合して得た振動子ａを対向させて構成した液
体加圧室ｄの両端に逆止弁ｅ，ｆを設けて、振動
子ａが交互に凹凸に変形することにより液体を吸
入しまた吐出するようにしてある。

しかし、この形状のポンプでは商用電源を用い
て振動子ａへの入力を位相制御できるから低流量
でも脈動を少なくできる利点があるものの、振動
子ａの変形量が比較的に小さいので必要な流量を
確保するには面積を大きく取る必要があり、液体
加圧室ｄの形状が大きくならざるを得ない。その
ため、空気などが液体加圧室内に残り易く、それ
が体積の変化を吸収してポンプの機能を低下さ
せ、また液体の送出速度の安定化が遅れるなどの
問題があつた。

本考案者らは、上述のような従来の圧電式ポン
プの問題点を解決するため、往復動ピストンによ
り液体を一定方向に吸入吐出するポンプ部を液面
下に設けると共に片持梁状に支持された圧電振動
子を液面より上方に設け、該圧電振動子の振動端
の運動を該液面を通して設けたジヨイント部材に
よつて該ピストンに伝達するよう構成したことを
特徴とする小型圧電ポンプを提案し、特許出願し
ている。

解決しようとする問題点 かかる新規な圧電ポンプを、たとえば灯油燃焼
暖房器用の送油ポンプなどとして用いると、気温
すなわち送油ポンプの温度が低いときは圧電素子
の出力が低く、送油量が少ないため暖房器が充分
に働かず、暖房器の温度が高くなつてはじめて送
油量が確保できるようになる問題があり、また着
火性も悪い問題があつた。

そこで本考案は、環境温度に拘らず所定の送油
量を維持することができるポンプを提供すること
を目的とした。

〔考案の構成〕

問題点を解決するための手段 前記の目的を達成することができる本考案の圧
電ポンプは、往復動ピストンにより液体を一定方
向に吸入吐出するポンプ部を液面下に設けると共
に片持梁状に支持された圧電振動子を液面より上
方に設け、該圧電振動子の振動端の運動を該液面
を通して設けたジヨイント部材によつて該ピスト
ンに伝達するよう構成した圧電ポンプにおいて、
該圧電振動子の環境温度を感知する手段と該感知
温度に応じて熱の供給量を変化させる給熱手段と
を有する恒温装置を該圧電振動子の近傍に設けた
ことを特徴とするものである。

本考案の圧電ポンプは、たとえば第１図に示す
ような構造を有するものである。図において、１
はポンプケースであり、その下端部にポンプ室１
ａが形成されている。ポンプ室１ａの下側には入
口逆止弁１ｂを介して吸入口１ｃが設けられ、上
側には出口逆止弁１ｄを介して供給口１ｅに連絡
する通路が設けられている。またポンプ室１ａの
側方にはシリンダ部１ｆが設けられており、ピス
トン２が摺動自在に装着されている。

３は板状の圧電振動子であり、上端３ａが固定
されて片持梁状となつており、その両面に設けた
電極に交流電圧を印加することによつて下端３ｂ
が振動する（図における左右方向に）ようになつ
ている。圧電振動子の振動端３ｂには、電気絶縁
性の接手４が固着され、この接手４を介して棒状
のジヨイント部材５が圧電振動子３の延長方向に
添つて設けられている。

ジヨイント部材５は、その先端付近でピストン
２の後端部に形成された透孔２ａに挿通されてお
り、圧電振動子３の左右振動を増幅してピストン
２に伝え、ピストン２がシリンダ部１ｆ内を往復
動するように構成されている。

６はポンプ室１ａ部分や吸入口１ｃ、シリンダ
部１ｆ、ピストン２などを含むポンプ部を囲むよ
うに設けられた保護カバーであり、その側面に設
けられた窓部６ａはたとえば目の細かい織網など
からなる濾材７で遮断してあり、液体のみが通過
できるようになつている。

ここでH.L.は高位限界液面であり、L.L.は低位
限界液面である。

このように構成された圧電ポンプの圧電振動子
３を収容する空間には、たとえばPTCサーミス
タとヒータとを組合せた恒温装置８が設けてあ
り、電線８ａによつて制御回路９と結ばれてい
る。

一方、制御回路９へは給電線９ａを経て、たと
えば100Vの交流電力が供給され、信号線９ｂか
ら入力される流量調節信号によつて制御された駆
動信号が出力線９ｃを経て圧電振動子３へ出力さ
れる。

作 用 このような恒温装置８は、環境が寒冷なときに
圧電ポンプに通電すると直ちに発熱して圧電振動
子３が収容された空間を加熱し、圧電振動子３を
作動に好適な所定温度まで急速に暖める。そして
所定温度に到達したのちは、その温度を維持する
ように働く。従つて環境温度が大幅に変つても、
圧電振動子３は作動開始から短時間で高出力の作
動か可能となるので、圧電ポンプはいつでも送液
量調節信号に従つた忠実な送液を行なうことがで
きるものである。

〔考案の効果〕

本考案の圧電ポンプは、気温の高低、ひいては
圧電ポンプの温度の高低に拘らず、設定値に忠実
な送液量を実現することができる。従つて、灯油
燃焼式暖房器などに送油ポンプとして用いると室
内が寒冷のときでも送油量が確保でき、運転開始
時から何等の支障もなく灯油の点火・燃焼を行な
うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の圧電ポンプの１例の構造を示
す断面図であり、第２図は従来の圧電送油ポンプ
の断面図である。 １……ポンプケース、１ａ……ポンプ室、１ｆ
……シリンダ部、２……ピストン、３……圧電振
動子、４……接手、５……ジヨイント部材、６…
…保護カバー、７……濾材、８……恒温装置、９
……制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 往復動ピストンにより液体を一定方向に吸入
   吐出するポンプ部を液面下に設けると共に片持
   梁状に支持された圧電振動子を液面より上方に
   設け、該圧電振動子の振動端の運動を該液面を
   通して設けたジヨイント部材によつて該ピスト
   ンに伝達するよう構成した圧電ポンプにおい
   て、該圧電振動子の環境温度を感知する手段と
   該感知温度に応じて熱の供給量を変化させる給
   熱手段とを有する恒温装置を該圧電振動子の近
   傍に設けたことを特徴とする圧電ポンプ。 (2) 恒温装置がPTCサーミスタを備えたもので
   ある、実用新案登録請求の範囲第１項記載の圧
   電ポンプ。