JPH0560060A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファンヒータなどに燃料を供給する電磁ポン
プに関し、プランジャーの制御性を向上しかつ円滑に駆
動できる電磁ポンプを提供する。 【構成】 電磁ポンプ１４は、ソレノイド２４をプラン
ジャー２１のストローク方向に複数段に分割した多相の
ソレノイド２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとして構成
し、このソレノイド２４の各相への通電によってプラン
ジャー２１を強制的に制御できるようにしている。そし
て、プランジャー２１の上下動がソレノイド２４のみの
通電制御によって行えるので、液体燃料を円滑に供給で
き、制御性が大幅に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油ファンヒータなど
に燃料を供給する液体燃料供給装置の電磁ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁ポンプは図４および
図５に示すような構成となっていた。図に示すように、
電磁ポンプ１はタンク２の上部に設け、タンク２内の液
体燃料３を吸い上げ送油パイプ４を介してバーナ部５に
供給するものであり、液体燃料３の流通経路を形成する
管柱６内に設けたばね７ａ，７ｂで上下を支えられたプ
ランジャー８をソレノイド９の通電の開閉の繰り返しで
上下動させ、その上下動に応じて吐出弁１０と吸入弁１
１を開閉している。また、液体燃料３の供給量を変化さ
せるためのプランジャー８の上下動は、ばね７ａ，７ｂ
のばね定数などのばね特性と駆動させるソレノイド９の
力とその通電時間によって決まるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、電磁ポンプ１の吐出を小刻みにして滑らか
にするために、ソレノイド９の通電時間を短くして上下
動する周波数を高くしていくと、ばね７ａ，７ｂの固有
振動数と一致して共振し、ばね７ａ，７ｂの応力が２倍
となるサージング現象を生じてプランジャー８の動きが
不規則となり、電磁ポンプ１からの吐出流量が変動して
極端に減少する。そのためプランジャー８の周波数はそ
んなに高くできず、また吐出流量もサージング現象を起
こさない周波数の上限に規制されてしまう。

【０００４】また、初回使用時などの液体燃料３と空気
が混ざった２相流体状態では、気体の圧縮率が大きく、
液体燃料３と異なるためにプランジャー８に加わる応力
が変化して、プランジャー８部分に空気があるとプラン
ジャー８の動きが大きくなり、そのとき吐出側に燃料が
あると吐出流量は過大となる。またそのつぎにプランジ
ャー８部分に燃料がくるとプランジャー８の動きはもと
の小さな動きとなり、先ほどの空気が吐出側より吐出さ
れるので吐出流量は過小となる。このように初回使用時
の２相流体状態では過大・過小の吐出を繰り返すので、
バーナ部５での燃焼も非常に不安定で、黄火燃焼やリフ
ト燃焼を繰り返して、強い臭気をともなってすす・白煙
そして一酸化炭素・未燃ガスなどを多量に発生させると
いう問題があった。その対策としてソレノイド９を上下
２段に分割して交互に通電し、プランジャー８を強制的
に上下動させる方法が試みられたが、プランジャー８の
動きが滑らかでないため、吐出がパルス的で円滑でない
という問題があり実用化されなかった。

【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、プランジャーの制御性をよくするとともに円滑に駆
動させることができる電磁ポンプを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、液体燃料の流通経路を形成する管柱と、こ
の管柱上部に位置し液体燃料を吐出する吐出部と、この
吐出部の下部に位置し上下動によって液体燃料を吸引吐
出するプランジャーと、前記管柱の周囲に位置してプラ
ンジャーを上下動させるソレノイドと、このソレノイド
への通電を制御するポンプ駆動制御部とを備え、前記ソ
レノイドはプランジャーのストローク方向に複数に三つ
以上分割して設けるとともにポンプ駆動制御部によって
各ソレノイドへの通電を制御してプランジャーのストロ
ークを変更する構成としたものである。

【０００７】

【作用】上記構成により、ソレノイドはプランジャーの
ストローク方向に複数に分割しているので、各ソレノイ
ドの通電制御によって、プランジャーの上下動を自由に
かつ円滑に制御できるようになり、電磁ポンプの往復動
サイクルやストロークを任意に選択できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
しながら説明する。なお、本実施例において、前述の従
来例に示したものと同一構成部品には同じ符号を付して
説明する。図２は燃焼機の構成を示すものである。すな
わち本体ケース１２の側部に設けた液体燃料を保有する
タンク２の上部には着脱自在なカートリッジタンク１３
が配設されている。電磁ポンプ１４はタンク２の上面に
設け、送油パイプ４を介して液体燃料をバーナ部５に供
給する。バーナ部５の周囲には燃焼排ガスを上方へ導く
燃焼筒１５が設けてある。１６は燃焼筒１５を覆い後方
へ配設した対流用送風機１７からの室内空気と燃焼排ガ
スを混合して温風にするダクトである。

【０００９】図１は電磁ポンプ１４の構成を示すもので
ある。すなわち、６は液体燃料の流通経路を形成する管
柱で、その先端に送油パイプ４を結合する吐出結合部１
８が接続されている。１９は管柱６の上部に位置する吐
出部で、吐出口１９ａを有する。２０は磁性体からなる
吐出弁で、液体燃料の吐出時に開き、吸入時に閉じる。
２１は吐出部１９の下部に位置するプランジャーであ
り、上下動して下方に行くときに吸入弁２２を開いて吐
出部１９との間に液体燃料を吸入し、上方へ行くときに
吸入弁２２を閉じて液体燃料を上方へ押し上げる吸入弁
部２３をその中に有している。２４は管柱６の周囲に配
設したソレノイドで、上下４段に分割した上ソレノイド
２４ａ、上中ソレノイド２４ｂ、下中ソレノイド２４
ｃ、下ソレノイド２４ｄの４相構成としている。ソレノ
イド２４と管柱６との間には、上ソレノイド２４ａ、上
中ソレノイド２４ｂ、下中ソレノイド２４ｃ、下ソレノ
イド２４ｄからの磁力線を伝える上磁路２５、上中磁路
２６、中磁路２７、下中磁路２８、下磁路２９がそれぞ
れ離れて配設している。３０は管柱６の下端に配設した
吸入パイプで、その下端にごみなどを濾過して中に入ら
ないようにする網状のフィルター３１を装着している。

【００１０】図３は燃焼機を制御するブロック構成を示
すもので、電磁ポンプ１４のソレノイドへ２４への通電
を制御するポンプ駆動制御部３２、燃焼制御部３３、燃
焼制御部３３は運転スイッチ３４からなり、燃焼制御部
３３は運転スイッチ３４からの運転開始指令に基づいて
動作し、予め定められたプログラムにしたがってポンプ
駆動制御部３２へ燃焼開始指令を出し、燃焼を開始させ
るようになっている。

【００１１】上記構成において動作を説明すると、まず
燃焼はカートリッジタンク１３よりタンク２内に一定油
面高さを保つように供給され、そのタンク２から電磁ポ
ンプ１４によって送油パイプ４を介してバーナ部５へ吸
い上げ供給される。そしてバーナ部５で燃焼され、その
燃焼排ガスは燃焼筒１５上方へ流れていき、ダクト１６
で対流用送風機１７からの室内空気流と混合され、温風
として排出されて暖房に利用される。

【００１２】また燃料の供給について説明すると、ソレ
ノイド２４の通電によって上下動するプランジャー２１
が上方へ行くとき、吐出弁２０は開き、吸入弁２２は閉
じられ、吐出部１９とプランジャー２１の間の空間にあ
る液体燃料は吐出部１９の吐出口１９ａを介して吐出結
合部１８に結合した送油パイプ４へ吐出する。またプラ
ンジャー２１が下方へ行くとき、吐出弁２０は閉じ、吸
入弁２２は開かれ、吐出部１９とプランジャー２１の間
に下方の吸入パイプ３０より吸入される液体燃料で満た
される。そしてこのプランジャー２１の上下動の繰り返
しでタンク２内の液体燃料は、フィルター３１を通過し
て濾過され、そして吸入パイプ３０から吸い込まれて送
油パイプ４を介してバーナ部５に供給される。

【００１３】ここでポンプ駆動制御部３２による各ソレ
ノイドへの通電制御、すなわちプランジャー２１を上下
動させるソレノイド２４への通電について説明すると、
例えばまず第１ステップで上ソレノイド２４ａに通電し
てプランジャー２１を最上位置に、つぎに第２ステップ
で上中ソレノイド２４ｂに通電させ最上位置から約１／
３の位置に、そして第３ステップで下中ソレノイド２４
ｃに通電して２／３の位置に、また第４ステップで下ソ
レノイド２４ｄに通電して最下位置にプランジャー２１
を位置させ、プランジャー２１を最上位置から最下位置
に下げる。さらにこの動作を、第４ステップから第１ス
テップに逆に行うと、プランジャー２１を最下位置より
最上位置に上げることができる。すなわち、ポンプ駆動
制御部３２でこれらの通電の繰り返しを制御して行うこ
とにより、プランジャー２１を上下動させることがで
き、その往復動サイクルを任意に変更できるとともにそ
のストロークを例えば各ソレノイドへの通電を選択する
ことによって自由に設定できる。

【００１４】また、この実施例の電磁ポンプでは上下４
段に分割した各ソレノイド２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２
４ｄを設けて４相構成としているので、各ソレノイドへ
の通電を制御することによってプランジャー２１を上下
動させるだけでなくその動きを円滑なものとすることも
できる。

【００１５】このように各ソレノイドへの通電制御のみ
によってプランジャー２１を駆動できるので、プランジ
ャー２１の上下動用のばねが不要となり、サージング現
象などの影響を考慮する必要もなくプランジャー２１の
上下動のサイクルを高くすることができ、電磁ポンプ１
４からの液体燃料の吐出を滑らかにすることができると
ともに吐出流量も大幅に増やすことができる。

【００１６】またプランジャー２１の上下動用のばねを
使用しないですむので、プランジャー２１を上下動させ
る力が少なくてよく、その分ソレノイド２４も小さくで
き、小型で大流量の特性が得られ、またプランジャー２
１のストロークも安定しているので、初回使用時などの
液体と空気が混ざった２相流状態においても流量が過大
にならないようにすることができ、黄火燃焼による強い
臭気をともなったすす、一酸化炭素、未燃ガスなどの発
生を低減することができる。

【００１７】またプランジャー２４の上下動ストローク
を多段階に設定できるので、通常はストロークを小さく
しそして初回給入時のみストロークを大きくして初回の
吸入力を強くし吸い上げ揚程を大きくすることもでき
る。

【００１８】なお本実施例では、ソレノイド２４の通電
を各相単独で順次通電して制御しているが、これは多相
を同時に通電してもよく、また他の通電方式でもプラン
ジャー２４が円滑に動けばよい。また本実施例ではプラ
ンジャー２４を上下で支えるばねを廃止しているが、こ
れは使用範囲でサージング現象を起こさないレベルであ
ればプランジャー２１の初期の位置決め用に極弱いばね
を設けてもよい。

【００１９】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明の
電磁ポンプは、液体燃料の流通経路を形成する管柱と、
２の管柱上部に位置し液体燃料を吐出する吐出部と、こ
の吐出部の下部に位置し上下動によって液体燃料を吸引
吐出するプランジャーと、前記管柱の周囲に位置してプ
ランジャーを上下動させるソレノイドと、このソレノイ
ドへの通電を制御するポンプ駆動制御部とを備え、前記
ソレノイドはプランジャーのストローク方向に三つ以上
複数に分割して設けるとともにポンプ駆動制御部によっ
て各ソレノイドへの通電を制御してプランジャーのスト
ロークを変更するものでありこの構成とすることによ
り、プランジャーの往復動サイクル、あるいはそのスト
ロークを自由にかつ円滑に駆動して制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電磁ポンプの断面図

【図２】同電磁ポンプを用いた温風暖房機の縦断面図

【図３】同電磁ポンプの制御ブロック図

【図４】従来の電磁ポンプを用いた温風暖房機の縦断面
図

【図５】同電磁ポンプの断面図

【符号の説明】

６ 管柱 １４ 電磁ポンプ １９ 吐出部 ２１ プランジャー ２４ ソレノイド ３２ ポンプ駆動制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料の流通経路を形成する管柱と、こ
   の管柱上部に位置し液体燃料を吐出する吐出部と、この
   吐出部の下部に位置し上下動によって液体燃料を吸引吐
   出するプランジャーと、前記管柱の周囲に位置してプラ
   ンジャーを上下動させるソレノイドと、このソレノイド
   への通電を制御するポンプ駆動制御部とを備え、前記ソ
   レノイドはプランジャーのストローク方向に三つ以上複
   数に分割して設けるとともにポンプ駆動制御部によって
   各ソレノイドへの通電を制御してプランジャーのストロ
   ークを変更する構成とした電磁ポンプ。