JPH0442532Y2 - - 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４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き、油
槽などの内部でポンプ部が油中に浸るように取付
けられるが、灯油の消費や補給に応じて油面が上
下に変動することは避けられない。そして一旦油
槽が空になると、ポンプの吸入口のストレーナの
付近に気泡などが灯油と置換せずに残り、次にポ
ンプが始動しても送油が不安定になる問題があつ
た。また、油中にごみ等があるとピストン部にご
み噛みが生じて故障が生じ易い欠点があり、ピス
トン部にストレーナを設けようとすると油面の変
動に伴つて発生する気泡がピストンの潤滑を妨
げ、送油量を不安定とする問題があつた。

そこで本考案は、油面の変動があつてもごみや
気泡等による作動障害を起こさない送油用の圧電
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 前述のような本考案の目的は、両端に夫々逆止
弁を備え側壁部にシリンダ部を形成したポンプ室
と該シリンダ部に摺動自在に嵌合したピストンと
からなるポンプ部を油槽内の低位限界油面下に設
け、片持梁状に支持された圧電振動子を高位限界
油面より上に設け、該圧電振動子の振動端の運動
をジヨイント部材によつて該ピストンに伝達する
ように構成した圧電ポンプにおいて、該ポンプ部
を該油槽内部空間と区画する隔壁に該高位限界油
面より固い位置と該低位限界油面より低い位置と
の少くとも双方にわたる窓部を形成し、該窓部を
濾材により遮断したことを特徴とする圧電ポンプ
によつて達成される。

本考案の圧電ポンプの例を第１図に示す。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１ａ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
限界液面であつて、灯油等の燃料油は高位限界油
面H.L.に達するとそれ以上には注入できず、ま
た低位限界面L.L.にまで達するとたとえば警報信
号が発せられるようになつている。前記の窓部６
ａは、その上辺が高位限界油面H.L.よりも高く
またその下辺が低位限界油面L.L.よりも低いよう
に、上下に広い形状に開けてある。そして、この
窓部６ａを遮断している濾材７は、油中のごみ等
の通過を阻止するに充分な目の細かさを有する濾
材であり、この窓部６ａの周部分に隙間がないよ
うに取り付けられている。かかる濾材としては、
たとえば目の開きが60μm程度以下のナイロン製
織網などが用いられるがこれに限られるものでは
ない（第２図及び第３図）。

本考案の圧電ポンプの圧電振動子３は高位限界
油面H.L.よりも高い位置に設けてあつて燃料油
等と接触することがなく、またピストン２を含む
部分は低位限界油面L.L.よりも低い位置に設けて
あつて保護カバー６によつて油槽の内部空間と隔
てられているので、燃料油は濾材７を通過しての
み保護カバー６内に入り、ポンプ部分を浸漬でき
るようになつている。

一方、８は制御回路であり、たとえば100Vの
交流電力が給電線８ａから供給され、信号線８ｂ
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８ｃを経て圧電振動子３に出力
されるように構成されている。

作 用 このような本考案の圧電ポンプにおいては、ポ
ンプ部分を囲む保護カバーの窓部が広く設けてあ
つて、燃料油は窓部に設けた濾材を通過して保護
カバー内に入るので、保護カバー内外の油面は殆
ど一致する。そして保護カバー内の燃料油はごみ
等が除かれているので、ポンプの吸入口からはご
み等のない燃料油を直接に吸入することができ、
また、ピストンもごみのない燃料油中で作動する
ものである。

〔考案の効果〕

本考案の圧電ポンプは、上述のような構成を有
するので、ポンプの吸入口とピストンとが濾材に
よつて清浄化された燃料油中に常時浸漬されてお
り、ごみや気泡等によるピストンの作動障害が全
く発生せず、また吸入口にストレーナを直接設け
た場合にくらべてごみ詰りによるストレーナ清掃
などの保守作業が激減した。

【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、第２図はその保護カバーの一部切欠し
た正面図、第３図は同じくその上面図、第４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、６ａ……窓部、７……濾材、８…
…制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端に夫々逆止弁を備え側壁部分にシリンダを
   形成したポンプ室と該シリンダに摺動自在に嵌合
   したピストンとからなるポンプ部を油槽内の低位
   限界油面下に設け、片持梁状に支持された圧電振
   動子を高位限界油面より上に設け、該圧電振動子
   の振動端の運動をジヨイント部材によつて該ピス
   トンに伝達するように構成した圧電ポンプにおい
   て、該ポンプ部を該油槽内部空間と区画する隔壁
   に該高位限界油面より高い位置と該低位限界油面
   より低い位置との少くとも双方にわたる窓部を形
   成し、該窓部を濾材により遮断したことを特徴と
   する圧電ポンプ。