JP2000249330A - 還流噴射ノズル付燃焼機の流量調整弁による燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】調整弁体を調整弁座に押圧閉塞を繰り返すため
に経時的に弁体と弁座は磨耗または変形して電磁可動片
の先部と磁気ヘッドが当接打撃をうけるようになり、こ
の両磁性体の当接部が残留磁気を発生したり、または摩
擦抵抗を生じて膠着状態となり、比例的開閉制御が不可
能となる欠点を除去した、還流噴射ノズル付燃焼機の流
量調整弁による燃焼制御装置を提供する。 【解決手段】流量調整弁の磁気ヘッド側に設けた調整弁
座に当接係合する調整弁体を鍔部で保持する弁ロッドを
電磁可動片との間に介設して、前記鍔部の厚さ寸法を変
換して磁気ヘッドと電磁可動片との磁気空隙を加減し
て、前記戻し量を変換することにより前記ノズルからの
噴射量を制御する。 【効果】磁気ヘッドと電磁可動片との磁気空隙を保つよ
うにしたので、両者が当接することもなく、変形磨耗も
生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガンタイプ油バー
ナなどのいわゆるリターンノズルもしくはバイパスノズ
ルとも呼ばれる還流噴射ノズルから例えば電磁ポンプを
介して供給加圧される燃料油を噴射燃焼させる燃焼機に
関し、特に同一ノズルで燃焼量を変換させるために、前
記ポンプからの流量の一部をこのノズル側からポンプの
吸入側に戻し、その戻し量を加減することによって、ノ
ズルからの燃料噴射量を調整する流量調整弁を備えた燃
焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記した還流噴射弁を用いる燃焼機にお
ける燃焼量を加減する燃料流量調整方法に関しては、本
願出願人がさきに提案し、特許第2675281 号公報に開示
され、なおかつ同公報に記載している従来技術例として
挙げられた多くの公知の従来例がある。

【０００３】また、同じく特許第2718885 号公報に開示
された従来技術として記述されたものおよびこの特許自
体の技術として説明されたもの等多種多様であって、そ
の内容は、それぞれ記載されている通りであるから、こ
こで再びこれを説明することを省略する。

【０００４】これらの先行技術のうちの還流噴射ノズル
の戻り量を加減してノズルからの噴射量を制御する流量
調整弁は、主としてその調整弁体が調整弁座の方向に電
磁可動片を介して調整ばねによって押圧されていて、こ
の調整ばねと、電磁コイルに付勢する電流の周期、デユ
ーテイ比、電流値等を変え、そこに発生する磁気吸引力
との釣合い状態に変化を与え、さらに前記戻り量の圧力
との関係から前記調整弁座と調整弁体との電流の周期に
よる開口度数や電流の大きさによる開口の程度を変えて
戻り量を加減して、ノズルからの燃料噴射燃焼量を調整
するものである。

【０００５】そして、前記従来技術において、配管経路
に備えた逆止弁は、流体を順方向には通過させるが、そ
の逆流を阻止する通常一般的な逆止弁である。

【０００６】また、電磁ポンプ、流量調整弁、還流噴射
ノズルおよびフィルタ、電磁開閉弁などの部材は、配管
および接続器具によって接続されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記流量調整弁におい
て、還流噴射ノズル（以下単にリタンノズルという）か
らの戻り量を加減し、ノズルからの燃料噴射燃焼量を調
整する場合に、ノズルからの戻り量は、調整ばねの反発
力と、電磁可動片に働く磁気吸引力との和によって調整
弁体を調整弁座に押圧閉塞する力に対して、ノズルから
の戻り量の圧力が勝っているとき、すなわち前記押圧閉
塞する力のうちの電磁可動片に働く磁気吸引力が減少し
たときに、戻されるのである。

【０００８】この電磁可動片の先端部とこれに臨み対向
する磁気ヘッドとの間隙が磁気空隙であって、磁気吸引
力は磁気空隙の距離の自乗に反比例してその強さを増す
ものである。

【０００９】そして調整弁体を調整弁座に押圧閉塞を繰
り返すために、経時的に前記弁体および弁座は磨耗もし
くは変形して、電磁可動片の先端部と磁気ヘッドが当接
打撃を受けるようになると、この両磁性体の当接部がそ
の組織の変化による磁気特性の変態、すなわち残留磁気
を発生したり、或いは摩擦抵抗を生じて互いに膠着状態
となり、断続パルス電流や電流値の変換による比例的開
閉制御を不可能とする欠点がある。

【００１０】そのために、本願発明では、電磁可動片の
先端部とこれに臨み対向する磁気ヘッドには、所定の磁
気空隙を保持するため、およびこの空隙を変換して磁気
吸引力のレベルを変えられる方法として、電磁可動片の
先端部に調整弁体の、例えば球弁のリテーナー部を有す
る弁ロッドを介して該弁体を保持し、そのリテーナ、す
なわち鍔部の厚さの寸法を変換して前記磁気空隙を加減
して前記戻し量を変えて前記ノズルからの噴射量を制御
することにより、電磁コイルへの付勢電流を変換するこ
とと共に、さらにきめ細かい燃焼制御を可能とした。

【００１１】次に、電磁ポンプおよび流量調整弁はその
据付け位置が、燃料油を吸入もしくは戻し量の戻り側の
燃料槽よりも低い所にある場合は、燃料停止時は燃料油
のノズルからの流出を防止し、燃料槽よりも高い所にあ
るときは、燃焼停止時にポンプの吸入側の燃料油が燃料
槽に逆流して燃焼再開時の吸引に時間を要するので、こ
れらの不具合を阻止するためにポンプの吐出側はもちろ
んその流入側および特に流量調整弁の戻り側に遮断弁を
備えている。通常の遮断弁は通電開切電閉の電磁弁であ
る。

【００１２】前記燃焼停止時に、電磁ポンプおよび流量
調整弁体内部にそれぞれ燃料油が残存する。

【００１３】この残存燃料油は、火炉からの輻射熱と伝
導熱およびポンプ及び流量調整弁の電磁コイルの温度上
昇熱により膨張し、それぞれの内圧を高めて破損のおそ
れがあるので、その危険防止策としてこれらの膨張した
残存燃料油を排出し、例えば吸入側の燃料槽に戻さなけ
ればならない。

【００１４】そのためには、燃料油を上流側から下流側
への順方向の流れを許しかつ逆流を防ぐ一般の逆止弁や
電磁開閉弁では役立たない。本発明では、通電時には前
記上流側から下流側への順方向の流路を開成し、非通電
時は該流路を遮断して流通を阻止し、さらに切電時に下
流側のポンプならびに流量調整弁内の圧力が増大した場
合に、その圧力流量を上流、すなわちポンプの吸入側の
燃料槽に逃がすために逆流可能としたものである。

【００１５】次に、従来は、電磁ポンプとリターンノズ
ルおよびリターンノズルからの戻り量を調整する流量調
整弁との間を配管によって接続していた。そのために、
この配管および接続部材を要し、接続作業に工数が増
し、接続する配管スペースも大きくなり、費用も増大し
不経済であるのみならず、配管の接続部からの燃料油洩
れのおそれもあり危険であった。

【００１６】さらに、接続配管内の気泡の滞留などの要
因により気泡閉塞を生じたり、電磁ポンプ脈動を増して
振動と騒音発生を伴い、燃料油燃焼に変動を来す等の問
題が起きる。

【００１７】さらに、近年、増加して来た給湯機ボイラ
などのボイラへの頂部からの下向噴射燃焼方式の場合
に、前記配管からの気泡を放出して燃焼状態が安定する
までに時間を要する欠点がある。

【００１８】本発明においては、このような問題の解決
をもその目的とし課題としたものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１に
記載の構成により解決される。すなわち、電磁ポンプに
より圧送された燃料油を噴射燃焼させてその余剰分を戻
す還流噴射ノズルの戻り側と、前記電磁ポンプとの間
に、前記戻し量を加減して、噴射量を調整するための、
電磁コイルにパルス電流と直流電流を重畳して作動させ
る流量調整弁を設けたものにおいて、本発明により、前
記流量調整弁の磁気ヘッド側に備えた調整弁座に当接係
合する調整弁体を鍔部で保持する弁ロッドを電磁可動片
との間に介設して、前記鍔部の厚さ寸法を変換して磁気
ヘッドと電磁可動片との磁気空隙を加減して、前記戻し
量を変換することにより前記ノズルからの噴射量を制御
することを特徴とする還流噴射ノズル付燃焼機の流量調
整弁による燃焼制御装置を設ければよい。

【００２０】さらに、この流量調整弁の戻り側で電磁ポ
ンプの吸入側流路に、通電時に該流路を開成し、切電時
に電磁弁ばねの反発力により、電磁可動片の一端部位に
設けた遮断弁体を遮断弁座に上流から下流側に押圧閉塞
して順方向の流体を遮断し、流量調整弁内部の残留圧力
発生時には、その圧力により前記電磁弁ばねを撓ませて
遮断弁体を遮断弁座から開離させ、前記圧力流体を吸入
側に逆流回収することを可能としたものであり、またさ
らに、前記電磁ポンプは、その吸入及び吐出弁機構を内
蔵する本体と、前記流量調整弁の戻し側に設けた本体と
を一体化した結合本体に立設し、かつ前記ポンプの吸入
側と流量調整弁の戻り側とを前記結合本体に設けた流路
を介して連通させ、電磁ポンプの断続パルス電流により
付勢される電磁コイルにより囲繞された電磁プランジャ
の往復作動によりポンプ作用を営み、その吐出路から、
前記還流噴射ノズルを接続固定するノズルホルダの吐出
流路およびその戻り流路を介して前記流量調整弁の流入
側とをそれぞれ接続する接手結合体とによって、前記電
磁ポンプと流量調整弁および還流噴射ノズルとをLINK U
NIT(環状合体機構）として一体構成したことを特徴とす
るものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により詳細に説明する。

【００２２】図３は還流噴射ノズル付燃焼器の燃料系統
の接続配置を示した一般的な構成図の一例である。図に
おいて、電磁ポンプなどの燃料ポンプ１にこれよりも低
い所または高い所に据付けられた燃料油槽７、７′から
配管８、フィルタ６を経て矢印ａ′のようにポンプ１に
導入された燃料油は、配管９を介してリタンノズル４か
ら矢印ｂのように燃焼機の火炉１０に噴射されて燃焼す
る。一方、余剰燃料油は配管５から戻し量を加減して燃
焼量、すなわち流量を調整するフィルタ(ft)、逆止弁(C
V)および戻し量を加減する流量調整部(FCV) を備えた流
量調整弁２から配管を経て、ポンプ１の吸入側へ矢印
ａ′のように吸収される。

【００２３】本発明の一つは前記流量調整弁２の流量調
整部(FCV) にかかり、さらに本発明の他の一つは流量調
整弁２の戻り側とポンプ１の吸入側流路に設ける通電開
電磁弁３に係るものであり、さらにまた本発明の一つ
は、これらポンプ１、流量調整弁２、電磁弁３およびリ
タンノズル４とを環状合体機構として一体構成したこと
である。

【００２４】前記流量調整弁２と電磁弁３については、
図３における構成において、それぞれ適用可能である。
さらに、これらにポンプ１とリタンノズル４を加えて環
状合体機構（以下単にリンクユニットという）として一
体構成した本発明の実施の形態を、図２の燃料系統の接
続配量図および図１の前記リンクユニットの一部断面を
表した構成図によって説明する。

【００２５】まず図２において、図３と同一符号のもの
は同様の名称である。

【００２６】燃料油槽７の燃料油は配管８からフィルタ
６を経て通電時開成される電磁弁３を経て結合本体２０
の流路２２に入り、燃料ポンプ、すなわち電磁ポンプ１
のポンプ作用によりその吐出側から接手結合体３４の吐
出流路３５を経てリタンノズル４より火炉１０に噴射し
燃焼する。

【００２７】リタンノズル４からの余剰油量、すなわち
戻し量は接手結合体３４の戻り流路３３から流量調整弁
２のフィルタft、逆止弁CVを介して流量調整弁FCV に到
り、ここでリタンノズル４からの噴射量を調整するため
に、戻し量を加減して、前記結合本体２０のポンプ１の
吸入側流路に到り、さらにポンプ１の停止時にポンプ１
および流量調整弁２内部の残留油が温度上昇による膨張
時には、切電により流路を閉塞している電磁弁３の遮断
弁座２４を可動鉄片３９の一端部位に設けた遮断弁体２
３を上流から下流側に押圧閉塞している電磁弁ばね２５
を逆方向に押圧して撓ませて、開かせて、前記膨張した
圧力流体を吸入側の燃料油槽７へ配管８から逆流させて
回収する。

【００２８】図１に示す前記リンクユニットは、電磁ポ
ンプ１と流量調整弁２を通常一般に使用する場合とは反
対に倒立させているが、これは、このリンクユニットを
給湯機、ボイラの上部から下向きにノズルから燃料油を
噴射燃焼させるように直結させるために倒立させたため
である。

【００２９】このように、前記リンクユニットを火炉の
上方に断熱防護して下向き燃焼させる直結方式とするこ
とは、燃料油の配管の部材、工数、取り付けスペースを
省き、漏洩を予防するのみならず、燃焼開始時に配管内
の気泡、すなわちガス抜きに時間を要し、その間燃焼状
態が変動し安定しないことおよび燃焼中も前記ガス発生
があっても、気泡はポンプ内を縦貫浮上して吸入側に回
収されるために、ポンプの電磁プランジャ６０および吐
出プランジャ５７が前記気泡によるキャビテーションを
発生せず、燃焼の変動するおそれがないし、振動とこれ
に伴う騒音発生のおそれもないという利点がある。

【００３０】しかし、このリンクユニットは必ずしもこ
のように倒立せずとも、横置き据付けすることも従来通
り上向きに据付けることも差し支えない。

【００３１】そこで先ず、電磁ポンプ１の構成につい
て、従前周知ではあるが簡単に説明する。

【００３２】電磁ポンプ１は従来公知の縦貫形の電磁プ
ランジャポンプであり、吸入弁５１および吐出弁５２を
備えたポンプの本体は、流量調整弁２の戻し側と前記電
磁ポンプ１の吸入側とを流路２２によって連通させて一
体の結合本体２０の要部を占めており、吸入および吐出
弁５１、５２とアキュムレータ５３を具備し、シリンダ
５５に挿嵌された吐出プランジ ５７は電磁コイル６６
に囲繞されたケース内の電磁プランジャ６０とタペット
５８を介して当接し、かつこれと連動するように戻しば
ね５６と補助ばね６３との間に圧支されている。吐出プ
ランジャ５７はその先端に遮断弁体６１を有する遮断弁
桿５９を延設し、該遮断弁体６１は吐出接手６５の吐出
路６４の上流端部に備えた遮断弁座６２をポンプの停止
時に燃料遮断弁として閉塞して順方向への流れを阻止す
る。ポンプの作動時には、電磁プランジャ６０およびこ
れと連動する吐出プランジャ５７は本例の場合には、結
合本体２０の方に偏位した位置で往復動するので、前記
遮断弁座６２は開放させているから、ポンプの吐出作用
に支障はない。この遮断弁桿５９に代えて、通電開の電
磁可動片を設けて電磁弁として利用することも周知であ
る。

【００３３】電磁コイル６６には、断続パルス電流、例
えば図４−ａに示す商用交流電流の半波整流したものを
付勢する。図において、横軸に経過時間ｔ_,m.Secを、縦
軸に電流値 mＡを示している。

【００３４】前記電磁コイル６６への断続パルス電流を
付勢して得られる磁力と戻しばね５６の反発力とによ
り、電磁プランジャ６０と吐出プランジャ５７の往復運
動と、吸入及び吐出弁５１、５２の開閉作用と相まって
ポンプ作用が行なわれる。結合本体２０の吸入側から矢
印ａのように入った燃料油は流路２０から流路５４を通
り、ポンプの電磁コイル６６の軸方向にその中心部のケ
ース内を縦貫して、吐出接手６５が接続された接手結合
体３４から、さらにこれに結合接続されたノズルホルダ
４０内の吐出流路３５よりフィルタ３６を通り、リタン
ノズル４から燃焼機の火炉１０内に矢印ｂのように噴射
されて燃焼する。

【００３５】リタンノズル４からの戻し量は、矢印Ｃの
ように、接手結合体３４の戻り流路３３からフィルタ３
２、逆止弁座３１、逆止弁体３０、フィルタ２９を経て
流量調整弁２の流量調整部に入る。これは、電磁コイル
１７に囲繞されたガイド１６内に嵌装され、流路３７を
備えた磁気ヘッド２７の調整弁座１３と係合する調整弁
体１２を保持する弁ロッド３８の鍔部を介して当接する
電磁可動片１１および電磁可動片１１をその他端から押
圧し、調整ロッド１５との間に圧設された調整ばね１４
を備えている。

【００３６】前記調整ロッド１５は結合本体２０に螺嵌
され、戻り流路３３は調整ロッド１５の流路を経て流路
２２まで連通し、電磁弁３の下流側に臨むものである。
なお、２８はアキュムレータである。

【００３７】ここで、前記流量調整弁２の要部を図５の
その拡大縦断面図によって説明する。

【００３８】部品名の符号の数字は図１の場合と同様
で、寸法の数字は本発明の一実施の形態における寸法の
一例であって、単位はmmである。

【００３９】前述したように、流量調整弁２の磁気ヘッ
ド２７側に備えた調整弁座１３と調整弁体１２とは、使
用中経時的にそれぞれ磨耗、変形するので、調整弁体１
２を調整弁座１３に押圧する電磁可動片１１の先端部と
これに対向する磁気ヘッド２７との磁気空隙が変化す
る。磁気吸引力は磁気空隙の距離の自乗に反比例して二
次曲線的に強くなる。このため、磁気吸引力に対する電
流値の比例制御が難しくなる。その一方で、磁気空隙が
短縮されて、磁気ヘッド２７に電磁可動片１１の先端が
衝突するようになると、前述したようにこれら強磁性体
の打撃された部分の材質の組織の変化による磁気特性の
変態により、例えば残留磁気を生じたり、或いは当接し
開離するときの摩擦抵抗を生じ、そのために互いに膠着
状態となり、断続パルス電流に追随した電磁可動片１１
の作動が不可能になったり、電流値等の変換による比例
的開閉制御が不可能になる。このことは戻し量を加減し
て、ノズルからの吐出噴射、燃焼制御を不能とする問題
点があることは、前にも述べた通りである。

【００４０】それ故に、磁力および調整弁ばね１４の反
発力により電磁可動片１１を介して調整弁体１２を調整
弁座１３に押圧する際に、調整弁体１２のリテーナ部す
なわち弁ロッド３８の厚みを有する鍔部を介設するので
ある。この厚さ（ｅ）の寸法の値を変換して磁気空隙
（ｆ）の値を調整し、磁気吸引力が磁気空隙の短縮によ
って急激に立ち上がり強くなったり、電磁可動片１１の
先端が磁気ヘッド２７に衝突を繰り返してその打撃のた
めに生ずる前記弊害を防止するのである。

【００４１】前記磁気空隙（ｆ）の値を、鍔部の厚さ
（ｅ）の値を加減して調整すると、流量調整弁２の戻し
量を加減することになり、リタンノズル４からの噴射燃
焼量を、電磁コイル１７への付勢電流を変換することと
共に、さらに重畳して細かく、すなわちきめ細かい数値
の噴射燃焼量の制御が可能になる。

【００４２】電磁コイル１７には、図４（ｂ）にその一
例を示したパルス電流に直流電流を重畳したものを付勢
し、前記したようにその周期、デューテイ比、印加電圧
等を変換して、前記戻し量を加減し、リタンノズル４か
らの噴射流量、すなわち燃焼量を制御するのである。

【００４３】前記電磁コイル１７を付勢する前記電流に
ついては、さきに提案した特許第2675281 号公報にその
値その他および流量調整弁への付勢電流回路について詳
細な記載があるので、これらについての説明は省略す
る。

【００４４】そしてさらに、前記弁ロッド３８の鍔部の
厚さの寸法（ｅ）の値を変え、磁気空隙（ｆ）の値を変
えることにより、電磁コイル１７への付勢電流値に対す
るリタンノズル４からの噴射量を制御することができ
る。

【００４５】図６は、前記鍔部の厚さの寸法（ｅ）を
１.8，2.0 ，2.2 mmとして磁気空隙（ｆ）の値を変えた
ときの電磁コイル１７への付勢電流に対するそれぞれの
リタンノズル４からの噴射量との関係を表すグラフであ
る。

【００４６】図において、横軸に電流値Ｉ mＡ, 縦軸に
噴射流量Ｑ ml/min をとり、前記（ｅ）寸法1.8 m, 2.
0, 2.2 mmに対する変化を示している。(e) 寸法が小な
るほどＱの値とその線図の立ち上がりが比較的大きいこ
とを示している。

【００４７】また調整ロッド１５のねじを回動して、調
整ばね１４の撓みを変えて、調整弁体１２の調整弁座１
３への押圧力を変え、電磁コイル１７の発生する磁力に
加えて、リタンノズル４からの戻し量の圧力に対応して
戻し量を微調整する。この微調整後、調整ロッド１５の
結合弁体２０との螺嵌部をいわゆるペンキロックで固定
する場合があるが、それよりも図示のようにロックナッ
トで緊と締めつけ固定し、要すればその位置をペンキで
線標示した方がさらに、流量調整弁２および全体のユニ
ットの作動中の振動およびこれに伴う騒音の発生を防止
する。

【００４８】因に、ガンタイプ油バーナにおいては、そ
の着火燃焼開始時の爆音発生を回避する、いわゆる軟着
火するために始動時に電磁ポンプの昇圧遅延させてその
時期に点火するための機械的もしくは電磁コイル６６へ
の電流値を抑える電気的な制御方法が採られている。こ
の軟着火することは、流量調整弁２の戻し量を多くする
電磁コイル１７への着火時の電流制御方法でも可能であ
る。

【００４９】最後に、電磁弁３について説明する。

【００５０】この電磁弁３は、流量調整弁２の戻し側
で、結合本体２０の流路２２の端部の電磁ポンプ１の吸
入側に設けられる。燃焼機、すなわち電磁ポンプ１と流
量調整弁２の作動時には、電磁コイル２１は図４−Ｃに
示す商用交流電流もしくは直流電流が付勢される。

【００５１】この図において、横軸に時間ｔm,sec, 縦
軸に電流 mＡをとることは前記図４(a),(b) と同様であ
る。

【００５２】電磁コイル２１への付勢電流により発生し
た磁力により可動鉄片３９は、電磁弁ばね２５の反発力
に勝って磁気ヘッド２６に吸着され、したがってその他
端に備えた遮断弁体２３は閉塞した遮断弁座２４から開
離され、燃料油槽７，７′からの燃料油は矢印ａのよう
に、流入口１９から流路２２を経て電磁ポンプ１に流入
し、電磁弁３は上流から下流側に順方向の流路を開成し
ている。

【００５３】燃焼機の燃焼を停止するときは、電磁ポン
プ１および流量調整弁２への通電は遮断されるが、さき
に述べたように、電磁ポンプ１および流量調整弁２の内
部に残存する燃焼停止時の燃料油が燃焼機からの輻射お
よび伝導熱および電磁コイルの温度上昇熱を吸収して膨
張し、それぞれの内部圧力が増大して破壊をもたらすお
それがあるので、これを外部に排除しなければならな
い。これをノズルから火炉内に排出することは、爆燃し
たり、不完全燃焼の黒焔やガスを放出することになるの
で、順方向への排出を避け、一般に吸入側に逆流させて
燃料油槽へ回収する手段が採られる。しかるに、吸入側
に順方向の流れに対する燃焼停止時のストップバルブと
して切電時開成する通電開電磁弁による逆止弁では、前
記残存燃料油を逆流させることができない。

【００５４】それ故、本発明では、切電時に開成して
も、前記残圧の圧力上昇時には、可動鉄片３９を付勢し
て遮断弁座２４を押圧閉塞させている遮断弁体２３を開
離させるように電磁弁ばね２５を撓ませ、圧縮して、前
記圧力上昇した残存燃料油を逆流させるようにしたもの
である。

【００５５】そのために、図４−Ｃに示すように、該電
磁弁３に付勢する電流を、燃焼停止後、前記温度により
膨張した圧力ある残存燃料油を例えば吐出圧力以下に下
げて逆流排出し終わるまでの所定時間の図示の（ｔ′）
のようにoff すなわち切電を遅延させる。

【００５６】また、付言すれば、電磁ポンプ１には、図
示しないが、減圧弁もしくはリリーフ弁等の圧力調整機
構に前述した残圧排除弁（実公平5-11351 号公報参照)
もしくは吸入弁機構に高圧逃し機能を備えて、前記残圧
をポンプの吸入側へ回収しているが、いずれにしても流
量調整弁２の戻し量を電磁ポンプ１の吸入側に連通させ
て、その上流側に付設する場合には、本発明に係るよう
な電磁弁３を必要とすべきものである。

【００５７】さらに、また、燃焼中に、前述の理由によ
って戻し燃料油の温度が上昇する度合いを、図示してい
ないが、その戻り側の要部に付設したセンサにより求め
て、電磁コイル２１、６６の温度変化による電気抵抗値
の変動、すなわち付勢電流値の変化に対応して、該電流
値を調整して流量、すなわち燃焼量を自動制御すること
も可能である。

【００５８】

【発明の効果】前記したように、本発明にかかる構成を
もってなる還流噴射ノズル付き燃焼機の流量調整弁によ
る燃焼制御装置（以下単に本装置と呼ぶ）は、前述の実
施の形態の欄で説明した理由によって、次のような効果
がある。

【００５９】ａ）ガンタイプ油バーナ等の還流噴射ノズ
ル（以下リタンノズルという）を備えた燃焼機の燃焼
量、すなわち該ノズルからの燃料噴射量を、単一のノズ
ルの燃料油戻り側からの戻し量を、電磁流量調整弁の電
磁コイルへの駆動断続パルス電流に直流電流を加えて重
畳し、これらの付勢電流の電流値などを可変して、前記
戻し量を加減して流量、すなわち燃焼量を調整するの
に、さらに前記流量調整弁の磁気ヘッド側に備えた調整
弁座に当接係合する調整弁体を、鍔部で保持する弁ロッ
ドを前記電磁可動片の間に介設して、該鍔部の厚さ寸法
を変換して磁気ヘッドと電磁可動片との磁気空隙を加減
して、前記戻し量を変換することを加味したので、前記
燃焼量の調整をさらにきめ細かくした燃焼制御を可能と
した上に、さらに無段階もしくは段階的な広範囲にわた
る電気的な燃焼の比例および自動制御を容易にする。

【００６０】ｂ）前記電磁コイルの温度上昇など、およ
び環境により変動する温度的影響によって変化する電磁
コイルの抵抗値に起因する電流値の変動に対しては、定
電流自動調整が可能であるから、的確な電流対流量の円
滑な比例制御を容易にした。

【００６１】ｃ）前記磁気ヘッドと電磁可動片との磁気
空隙を保つようにしたので、両者が当接することなく、
したがって流量調整弁の遮断弁体と遮断弁座との変形磨
耗による打撃も受けない。したがって、前記磁気空隙が
限りなく零になることがないので、磁気空隙の距離の自
乗に逆比例する磁気吸引力が二次曲線的に立ち上がって
も比較的影響が少なく、電流値による流量制御は円滑で
ある。

【００６２】また、前記両者の打撃しあうことも避けら
れているので、打撃により前記両者を構成する磁性材の
組織の変化に伴う磁気的変態を発生することもなく、し
たがって残留磁気による両者間の開離時のいわゆる、ネ
バリや摩擦抵抗を生ずるおそれがないので、電気的制御
に支障がない。

【００６３】ｄ）前記電磁弁は、流量調整弁の前記戻り
側で、電磁ポンプの吸入側流路の上流側に連通させてあ
り、通電時に該流路を開成し、切電時に電磁弁ばねの反
発力により可動鉄片の一端部位に設けた遮断弁体を遮断
弁座に上流から下流側に押圧閉塞して順方向の流体を遮
断し、流量調整弁内部の残留燃料油が、環境内の温度を
吸収して膨張したときには、その圧力が、前記電磁弁ば
ねを撓ませて、遮断弁座から遮断弁体を開離させて、前
記圧力流体を吸入側に逆流させてこれを燃料油槽に回収
させる。

【００６４】したがって、前記圧力流体により、電磁ポ
ンプ、流量調整弁を破壊するおそれは全くない。

【００６５】ｅ）前記電磁ポンプは、その吸入および吐
出弁機構を内蔵する本体と、前記流量調整弁の戻り側に
設けた本体とを一体化した結合本体に立設し、かつ前記
ポンプの吸入側と流量調整弁の戻り側とを、前記結合本
体に設けた流路を介して連通させ、電磁ポンプの内部を
縦貫して、その吐出路からリタンノズルを接続固定する
ノズルホルダの吐出流路およびその戻り流路を介して前
記流量調整弁の戻り側に連通接続する接手結合体とによ
って前記電磁ポンプと流量調整およびリタンノズルとを
環状合体機構として一体構成したので、燃料油の配管の
部材、工数、取り付けスペースを省くので経済的であ
り、しかも漏洩を予防するのに便利である。

【００６６】また、燃焼開始時に配管内のガス抜きに要
する時間がほとんどなく、また取り付け状態によるガス
のための気泡閉塞がないので、そのためのキャビテーシ
ョンの発生もなく、したがって振動およびこれに伴う騒
音発生も予防できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の還流噴射ノズル付き燃焼機の流量調整
弁による燃焼制御装置の一つの実施の形態の一部断面を
表した構成図である。

【図２】図１に示した本発明の制御装置の一実施の形態
に用いた燃料油系統の接続配置を示した構成図である。

【図３】本発明の制御装置の他の一実施の形態に用いた
燃料油系統の接続配置を示した構成図である。

【図４】図４の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は本発明の
制御装置における、それぞれ電磁ポンプ、流量調整弁お
よび電磁弁の付勢電流の波形図である。

【図５】本発明の流量調整弁の要部拡大断面図である。

【図６】本発明の制御装置における、流量調整弁の磁気
空隙を変換したときの、電磁コイルへの付勢電流に対す
るそれぞれのリタンノズルからの燃料噴射流量、すなわ
ち燃焼量を示した線図である。

【符号の説明】

１ 電磁ポンプ ２ 流量調整弁 ３ 電磁弁 ４ 還流噴射ノズル ５ 戻り配管 ６ フィルタ ７，７′ 燃料油槽 ８ 吸入側配管 ９ 吐出側配管 １０ 火炉 １１ 電磁可動片 １２ 調整弁体 １３ 調整弁座 １４ 調整ばね １５ 調整ロッド １６ 調整ガイド １７，２１，６６ 電磁コイル １８ 流入接手 １９ 流入口 ２０ 結合本体 ２２ 流路 ２３ 遮断弁体 ２４ 遮断弁座 ２５ 電磁弁ばね ２６，２７ 磁気ヘッド ３３ 戻り流路 ３４ 接手結合体 ３５ 吐出流路 ３８ 弁ロッド ３９ 可動鉄片 ４０ ノズルホルダ

【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月２５日（２０００．２．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】さらに、この流量調整弁の戻り側が連通す
る電磁ポンプの吸入側流路に、通電時に該流路を開成
し、切電時に電磁弁ばねの反発力により、電磁可動片の
一端部位に設けた遮断弁体を遮断弁座に上流から下流側
に押圧閉塞して燃料油槽がより上方にあるときのプラス
ヘッドの順方向の流体圧力を遮断し、電磁ポンプおよび
もしくは流量調整弁内部の残留圧力発生時には、その圧
力により前記電磁弁ばねを撓ませて遮断弁体を遮断弁座
から開離させ、前記圧力流体を吸入側に逆流回収するこ
とを可能としたものであり、またさらに、前記電磁ポン
プは、その吸入及び吐出弁機構を内蔵する本体と、前記
流量調整弁の戻し側に設けた本体とを一体化した結合本
体に立設し、かつ前記ポンプの吸入側と流量調整弁の戻
り側とを前記結合本体に設けた流路を介して連通させ、
電磁ポンプの断続パルス電流により付勢される電磁コイ
ルにより囲繞された電磁プランジャの往復作動によりポ
ンプ作用を営み、その吐出路から、前記還流噴射ノズル
を接続固定するノズルホルダの吐出流路およびその戻り
流路を介して前記流量調整弁の流入側とをそれぞれ接続
する接手結合体とによって、前記電磁ポンプと流量調整
弁および還流噴射ノズルとをLINK UNIT(環状合体機構）
として一体構成したことを特徴とするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】電磁ポンプ１は従来公知の縦貫形の電磁プ
ランジャポンプであり、吸入弁５１および吐出弁５２を
備えたポンプの本体は、流量調整弁２の戻し側と前記電
磁ポンプ１の吸入側とを流路２２によって連通させて一
体の結合本体２０の要部を占めており、吸入および吐出
弁５１、５２とアキュムレータ５３を具備し、シリンダ
５５に挿嵌された吐出プランジャ５７は電磁コイル６６
に囲繞されたケース内の電磁プランジャ６０とタペット
５８を介して当接し、かつこれと連動するように戻しば
ね５６と補助ばね６３との間に圧支されている。吐出プ
ランジャ５７はその先端に遮断弁体６１を有する遮断弁
桿５９を延設し、該遮断弁体６１は吐出接手６５の吐出
路６４の上流端部に備えた遮断弁座６２をポンプの停止
時に燃料遮断弁として閉塞して順方向への流れを阻止す
る。ポンプの作動時には、電磁プランジャ６０およびこ
れと連動する吐出プランジャ５７は本例の場合には、結
合本体２０の方に偏位した位置で往復動するので、前記
遮断弁座６２は開放させているから、ポンプの吐出作用
に支障はない。この遮断弁桿５９に代えて、通電開の電
磁可動片を設けて電磁弁として利用することも周知であ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５６】また、付言すれば、電磁ポンプ１には、図
示しないが、減圧弁もしくはリリーフ弁等の圧力調整機
構に前述した残圧排除弁（実公平5-11351 号公報参照)
もしくは吸入弁機構に高圧逃し機能を備えて、前記残圧
をポンプの吸入側へ回収しているが、いずれにしても流
量調整弁２の戻し量を電磁ポンプ１の吸入側に連通させ
て、その上流側に付設する場合には、本発明に係るよう
な電磁弁３を必要とすべきものである。なお、電磁弁３
の付設位置は、図１、図２に示すもののみに限ることな
く、電磁弁３の遮断弁座２４側を電磁ポンプ１の吸入弁
５１にさらに近接させて直結し、そしてその流入接手１
８の上流側流路に流量調整弁２の戻し流路を連結接続し
ても差し支えない。この場合には、該戻し流路に、前記
した逆止弁体３０を逆止弁座３１にばねで押圧してなる
如き逆止弁機構を付設介在させて前記燃料油槽からの前
記プラスヘッドの圧力流体の流入を防止する二重の安全
性を考慮するとよいのみならず、戻り流体の圧力を一定
範囲に規制することがより確実性を増すことになる。も
しくは、このように該戻し流路に前記逆止弁機構を付設
介在させた上で、前記流量調整弁２の磁気ヘッド２７の
上流側に係設すべき電磁可動片による、例えば特許第２
６５６６６３号、同第２６７５２８１号および同第２８
４４３２５号公報に開示されたような電磁ポンプの遮断
弁に類似の電磁弁機構を内蔵することによって、図示さ
れている逆止弁体３０と逆止弁座３１とからなる逆止弁
機構に代えることも可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 正行 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 (72)発明者 千葉 泰常 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 (72)発明者 五十嵐 健二 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 (72)発明者 宇佐美 弘昌 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 (72)発明者 大庭 務 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 (72)発明者 竹内 光之 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DC17 DD03 KK17 3K055 AA03 AA10 BA01 BD10 3K056 FA02 3K068 FA02 FB01 FB06 FB09 FC02 FD05 JA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁ポンプにより圧送された燃料油を噴
   射燃焼させてその余剰分を戻す還流噴射ノズルの戻り側
   と、前記電磁ポンプの吸入側との間に、前記戻し量を加
   減して、噴射量を調整するための、電磁コイルにパルス
   電流と直流電流を重畳して作動させる流量調整弁を設け
   たものにおいて、 前記流量調整弁の磁気ヘッド側に備えた調整弁座に当接
   係合する調整弁体を鍔部で保持する弁ロッドを電磁可動
   片との間に介設して、前記鍔部の厚さ寸法を変換して磁
   気ヘッドと電磁可動片との磁気空隙を加減して、前記戻
   し量を変換することにより前記ノズルからの噴射量を制
   御することを特徴とする還流噴射ノズル付燃焼機の流量
   調整弁による燃焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記流量調整弁の戻り側で電磁ポンプの
   吸入側流路に、通電時に該流路を開成し、切電時に電磁
   弁ばねの反発力により可動鉄片の一端部位に設けた遮断
   弁体を遮断弁座に上流から下流側に押圧閉塞して順方向
   の流体を遮断し、流量調整弁内部の残留圧力発生時に
   は、その圧力により前記電磁弁ばねを撓ませて遮断弁体
   を遮断弁座から開離させ、前記圧力流体を吸入側に逆流
   回収することを可能とした電磁弁を備えたことを特徴と
   する請求項１記載の還流噴射ノズル付燃焼機の流量調整
   弁による燃焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記電磁ポンプはその吸入および吐出弁
   機構を内蔵する本体と、前記流量調整弁の戻り側に設け
   た本体とを一体化した結合本体に立設し、かつ前記ポン
   プの吸入側と流量調整弁の戻り側とを、前記結合本体に
   設けた流路を介して連通させ、電磁ポンプの、断続パル
   ス電流により付勢される電磁コイルにより囲繞された電
   磁プランジャの往復作動によりポンプ作用を営み、その
   吐出路から、前記還流噴射ノズルを接続固定するノズル
   ホルダの吐出流路およびその戻り流路を介して前記流量
   調整弁の流入側とをそれぞれ接続する接手結合体とによ
   って前記電磁ポンプと流量調整弁および還流噴射ノズル
   とをLINK UNIT(環状合体機構）として一体構成したこと
   を特徴とする前記請求項１およびまたは請求項２に記載
   の還流噴射ノズル付燃焼機の流量調整弁による燃焼制御
   装置。