JP2001065450A - 液体燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は液体燃料供給装置に関するもので、
消火時の膨張油量分を回収し、臭気低減及びタール生成
防止を目的としたものである。 【解決手段】 燃料を保有するタンク２と、このタンク
２から燃焼部６へ燃料を供給する電磁ポンプ４と、この
電磁ポンプ４のソレノイド２３への通電ＯＮ／ＯＦＦに
よってプランジャー１５を往復動させ、前記プランジャ
ー１５の一方向移動時に吐出弁１３を開き、反対方向移
動時に吐出弁１３を閉じるようにして燃料を吸引・吐出
させるポンプ駆動制御部２７とを備え、前記電磁ポンプ
４は吐出弁１３をプランジャー１５の動きと協働して駆
動するように構成するとともに、消火時に前記吐出弁１
３を所定時間開成させるように構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石油ファンヒータな
どの燃焼装置に燃料を供給する液体燃料供給装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の液体燃料供給装置は図１０
に示すように、液体燃料を保有するタンク３０上部に電
磁ポンプ３１を配設し、この電磁ポンプ３１でタンク３
０内の液体燃料を吸い上げ、送油パイプ３２を介して燃
焼部３３に供給し燃焼するようになっている。そして、
その電磁ポンプは図１２に示すように、それのいど３１
ａのＯＮ／ＯＦＦによって生じるプランジャー３４の上
下動に応じて吐出弁３５と吸入弁３６を開閉してタンク
３０からから燃料を吸引し、燃焼部３３へ供給するよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成ではソレノイド３１ａのＯＮ／ＯＦＦの繰り返
しによって送られてくる燃料の圧力変動やばらつき並び
に気泡などの流入により、吐出弁３５及び吸入弁３６は
開閉時にどちらかに片寄り片側を支点に斜めに開閉し
て、吐出弁３５の場合は吐出弁３５が吐出部内周壁と衝
撃的に衝突し、また吸入弁３６の場合は吸入弁３６がプ
ランジャー３４内周壁と衝撃的に衝突し、間欠的な駆動
音を発生する課題があった。

【０００４】一方、この種の電磁ポンプ３１において
は、電磁ポンプ３１の停止時においても送油パイプ３２
やこれに接続されていて図１１に示すような燃焼部３３
の気化部３７内に臨んでいるノズル３８等の温度上昇に
よって生じる膨張油量分が、燃焼部３３に供給され臭気
等を発生する課題がある。

【０００５】例えば燃焼時には、燃焼部３３近傍の送油
パイプ３２やノズル３８は高温雰囲気に臨んでいるが、
電磁ポンプ３１で吸い上げ供給されるタンク３０内の液
体燃料により、送油パイプ３２やノズル３８は冷却され
た状態となっている。ところが、燃焼を停止して液体燃
料の供給を止めると、この液体燃料による冷却効果がな
くなり、送油パイプ３２やノズル３８内で液体燃料は急
激に温度上昇し、その膨張油量分が燃焼部３３に若干遅
れて供給される。その供給された膨張油量分は、燃焼部
３３の気化部３７で気化され多量の未燃ガスやきつい臭
気となって放出され、そしてタールを生成することにな
るのである。

【０００６】そこで我々は電磁ポンプ３１の吐出弁３５
を磁性体で形成し、かつプランジャー駆動用のソレノイ
ドの磁界をこの吐出弁３５にも作用させるようにして、
消火時あるいは点火前ソレノイドに通電して吐出弁３５
を開成させることにより、送油パイプやノズル内の液体
燃料をタンク内にリターンして臭気を低減するようにし
たものを考えた。しかしながら、この電磁ポンプは、吐
出弁３５が磁性体であるためソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ
によって吐出弁３５はこのソレノイドに引かれより一層
吐出部の内周壁に衝突しながら開閉することになり、Ｏ
Ｎ／ＯＦＦの繰り返しにより更に大きい間欠的な駆動音
を発生し、使用者に不安感を与えるという課題があっ
た。

【０００７】本発明は上記課題のうち、消火後の臭気や
タール生成を低減させることを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の液体燃料供給装置は、燃料を保有するタンク
と、このタンクから燃焼部へ燃料を供給する電磁ポンプ
と、この電磁ポンプのソレノイドへの通電ＯＮ／ＯＦＦ
によってプランジャーを往復動させ、前記プランジャー
の一方向移動時に吐出弁を開き、反対方向移動時に吐出
弁を閉じるようにして燃料を吸引・吐出させるポンプ駆
動制御部とを備え、前記電磁ポンプは吐出弁をプランジ
ャーの動きと協働して駆動するように構成するととも
に、消火時に前記吐出弁を所定時間開成させるように構
成してある。

【０００９】本発明は上記構成によって、消火時に生じ
る液体燃料の膨張油量分は電磁ポンプあるいはタンク内
に回収されることになり、膨張油量分が燃焼部で気化さ
れて生じる多量の未燃ガスの発生やきつい臭気そしてタ
ール生成などを防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。まず図２を用いて本発明の液体燃料供給装置を
用いた石油ファンヒータ等の構成を説明しておくと、１
は本体ケース、２は本体ケース１の側部に配設した液体
燃料を保有するタンクで、その上部に着脱自在なカート
リッジタンク３が配設してある。４はタンク２の上面に
配設した電磁ポンプ、６はこの電磁ポンプ４によって吸
い上げ送油パイプ５を介して供給される液体燃料を気化
して燃焼させる燃焼部で、図１１に示す従来と同様の構
成となっており、その周囲には燃焼排ガスを上方へ導く
燃焼筒７が設けてある。９は上記燃焼筒７を覆い後方へ
配設した対流用送風機８からの室内空気流と上述の燃焼
排ガスを混合して温風にするダクトである。

【００１１】次に液体燃料を供給する電磁ポンプについ
て図１を用いて説明すると、１０は上記電磁ポンプ４内
に液体燃料の流通経路を形成している管柱で、その先端
に送油パイプ５を結合する吐出部１１が接続されてい
る。１２は上記吐出部１１内に設けた吐出弁座で、吐出
口１２ａを有する。１３はこの吐出口１２ａを開閉する
吐出弁で、磁性体で形成してあり、その外周壁と吐出部
１１の内周壁との間の間隙は１００μm以下となるよう
に設定して、液体燃料の吐出時に開き、吸入時に吐出バ
ネ１４で閉じるようにしてある。

【００１２】１５は上記吐出弁座１２の下部に位置する
プランジャーで、上下動し、下方に行くときに吸入弁１
６を開いて吐出弁座１２との間に液体燃料を吸入し、上
方へ行くときに吸入バネ１７で吸入弁１６を閉じて液体
燃料を上方へ押し上げる吸入弁部１８をその中に有して
おり、バネ１９、２０で支えられている。そしてこのプ
ランジャー１５の内周壁と吸入弁１６の外周壁との間も
１００μm以下となるように設定してある。また、２１
は上記管柱１０の下端に配設した吸入パイプで、その下
端にゴミ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２２を装着してある。

【００１３】２３は上記管柱１０の周囲に配設したソレ
ノイドで、吐出弁１３を開成させ且つプランジャー１５
を上下動させるもので、上記管柱１０との間にはソレノ
イド２３からの磁力線を伝え吐出弁１３を上方へ引き上
げる上磁路２４とプランジャー部１５を上方へ引き上げ
る中磁路２５と、その下部に離れて磁力線を伝える下磁
路２６を配設してある。

【００１４】２７は上記ソレノイド２３への通電を制御
するポンプ駆動制御部で、図３に示すように燃焼制御部
２８からの出力を受けて動作するようになっている。な
お、この燃焼制御部２８は運転スイッチ２９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２７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。

【００１５】上記構成において、まず燃料はカートリッ
ジタンク３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４によって送油
パイプ５を介して燃焼部６へ吸い上げ供給される。そし
て燃焼部６で燃焼され、その燃焼排ガスは燃焼筒７上方
へ流れていき、ダクト９で対流用送風機８からの室内空
気流と混合され、温風として排出され暖房に利用され
る。

【００１６】次に液体燃料の供給について説明すると、
燃焼制御部２８から燃焼開始指令が出されると図４のフ
ローチャートに示すようにソレノイド２３に通電し、こ
れを駆動して燃焼を開始させる。すなわち、ソレノイド
２３に通電すると、ソレノイド２３から上磁路２４を介
して吐出弁１３、中磁路２５、プランジャー１５、下磁
路２６そしてソレノイド２３へという磁界を生じ、吐出
弁１３は上昇して開成しプランジャー１５は上方へ引き
上げられる。このとき吸入弁１６は閉じられ、吐出弁座
１２とプランジャー１５の間の空間にある液体燃料は吐
出弁座１２の吐出口１２ａを介して吐出部１１に結合し
た送油パイプ５へ吐出する。またソレノイド２３の通電
を停止すると、吐出弁１３はバネ１４で閉じ、プランジ
ャー１５はバネ１９、２０によって元の位置へ下がる。
このとき吸入弁１６は開かれ、吐出弁座１２とプランジ
ャー１５の間に下方の吸入パイプ２１を介して液体燃料
を吸引する。そしてこのソレノイド２３へのＯＮ／ＯＦ
Ｆの通電の繰り返しでタンク２内の液体燃料は、フィル
ター２２を通過して吸入パイプ２１から吸い込まれ、送
油パイプ５を介して燃焼部６に供給される。

【００１７】ここで吐出弁１３はその外周壁と吐出部１
１の内周壁との間の間隙が１００μm以下と従来のもの
に比べ非常に小さくなっているため開閉時にどちらかに
片寄ったとしても吐出部１１の内周壁に衝撃的に衝突す
るようなことはなくなるとともに衝突したとしてもその
衝突エネルギーは小さくなり、間欠的な駆動音は大きく
低減する。また、吸入弁１６側も同様であり、吸入弁駆
動音も大きく低減する。

【００１８】次に燃焼停止の指令があると、この発明で
はソレノイド２３へ通電した状態で所定時間（数秒間）
保持し吐出弁１３を開成しプランジャーを引き上げたま
まとする。すなわちプランジャー１５は引き上げられた
ままとなるので液体燃料の吐出は停止し、吐出弁１３は
開成したまま所定時間保持される。したがってその間サ
イホンの原理で送油パイプ５の先端よりタンク２内の液
体燃料の油面落差分だけ液体燃料はリターンされ、送油
パイプ５内の液体燃料を膨張油量以上に電磁ポンプ４あ
るいはタンク２内にリターンさせる。そして所定時間過
ぎると通電を停止する。これによりプランジャー１５は
元の位置に下がり、吐出口１２ａを介して送油パイプ５
内の液体燃料は更に吸引されリターンされるとともに吐
出弁１３が閉じて元の状態に戻る。

【００１９】したがって、燃焼停止時に送油パイプ５や
ノズルの温度上昇によって生じる液体燃料の膨張油量分
が燃焼部６に供給されることがなくなり、多量の未燃ガ
スの発生やきつい臭気そしてタール生成などの不良を低
減することができ、長期に渡って良好な燃焼を行わせる
ことができる。

【００２０】なお上記実施例では消火時の臭気を低減す
る場合で説明したが、点火時も同様の現象による臭気が
発生するので、点火前に上記と同様一時的に吐出弁１３
を開成するようにすれば同様の効果が得られる。またこ
の実施例ではプランジャー駆動用のソレノイド２３を利
用して吐出弁１３を駆動するようにしたが、吐出弁駆動
専用のソレノイドを別途設けてこのソレノイドで吐出弁
を駆動するようにしてもよい。

【００２１】図５は他の実施例を示し、この実施例では
上記図１の構成における課題を解決したものである。す
なわち図１の構成では吐出弁１３の外周壁と吐出部１１
の内周壁との間の間隙が従来の６００μmにくらべ１０
０μm以下と非常に小さくなっているため、吐出弁開成
時に上記両者の間の間隙を通って流れる液体燃料の流路
抵抗は大きなものとなってその流量が低減してしまう。

【００２２】そこでこの実施例では吐出弁開成時に吐出
弁１３の上流側と下流側とを連通させる透孔等からなる
バイパス路１３ａを吐出弁１３の適所に設け、このバイ
パス路１３ａによって流量を確保するようにしてある。
したがってこの実施例では流量の低下を防止しつつ駆動
音を低減することが出来る。これは吸入弁１６側も同様
の構成を採用することによって同じ効果が期待できる。

【００２３】なお上記バイパス路１３ａは吐出部の内周
壁あるいはプランジャー１５の内周壁側に設けてもよ
く、この場合はスリット状の溝を形成することによって
バイパス路を構成する。

【００２４】図６は他の発明例を示し、この発明では駆
動音のより一層の低減と流量確保を可能としたものであ
る。なお図１と異なる部分のみ図示して説明すると、吐
出弁１３は断面歯車形状に形成してある。

【００２５】この構成によればソレノイド１５のＯＮ／
ＯＦＦの繰り返しによって送られてくる燃料は、吐出弁
開成時この吐出弁１３の歯車形状の歯と歯の大きな隙間
Ｔを通過するため、圧力変動やばらつき並びに気泡の流
入が生じても、この隙間Ｔを通る液体燃料による自動調
芯機能が働いて片寄りを防止されるようになる。

【００２６】したがって吐出弁１３は吐出部１１の内周
壁に沿ってこれと平行にスムーズに開閉するようにな
り、吐出部１１の内周壁に衝撃的に衝突して発生する間
欠的な駆動音は大幅に低減できる。しかも液体燃料は吐
出弁１３の歯車形状の歯と歯の大きな隙間Ｔを通ること
になるのでその流路抵抗はそれほど大きくなく、十分な
流量が確保できる。これは吸入弁１６側も同様の構成を
採用することによって同じ効果が期待できる。

【００２７】なお上記断面歯車形状は吐出部１１の内周
壁あるいはプランジャー１５の内周壁側に設けてもよ
く、またその構成も断面歯車形状が最も効果適である
が、これに限らず断面形状が六角、八角等の多角形状で
あってもよく、この場合は自動調芯機能が働きにくいの
で図１の構成、すなわち間隙を１００μmとしておくの
が好ましい。

【００２８】図７、図８はさらに他の発明例を示し、こ
の発明では駆動音の低減と弁の動作性向上を図ったもの
である。この場合も図１と異なる部分のみ図示して説明
すると、図７の場合吐出弁１３は磁性材料からなる本体
１３ｂの吐出弁座側外壁をポリプロピレン等からなる耐
油性合成樹脂の消音被覆層１３ｃで被覆するとともに消
音被覆層１３ｃの外周壁を図６と同様断面歯車形状に形
成してあり、図８の場合は本体１３ｂの外周全体を弗素
樹脂等からなる耐油性合成樹脂の消音被覆層１３ｃでコ
ーティングしてある。

【００２９】この構成によれば例え吐出弁１３が吐出部
１１の内周壁に衝撃的に衝突したとしても吐出弁１３側
が耐油性合成樹脂であるから衝撃音はきわめて小さくな
り、駆動音は大きく低減する。しかも吐出弁１３が吐出
部１１の内周壁に傾斜状に当接したとしても吐出弁外周
が耐油性合成樹脂の消音被覆層１３ｃで被覆してあるか
ら金属同志の場合に比べて滑り易く、吐出弁１３はスム
ースに摺動する。したがって吐出弁１３の動作不良によ
る吐出能力の低下等を未然に防止することも出来る。し
かも消音被覆層１３ｃの外周壁を断面歯車形状に形成し
たものにあっては前述した通り十分な流量が確保できる
利点もある。これは吸入弁１６側も同様の構成を採用す
ることによって同じ効果が期待できる。

【００３０】なお上記消音被覆層１３ｃは吐出部１１の
内周壁あるいはプランジャー１５の内周側に設けてもよ
く、同様の効果が得られる。

【００３１】図９はさらに他の発明例を示し、この発明
では駆動音の低減と弁閉止性能の向上を図ったものであ
る。この場合も図１と同じ部分は省略し異なる部分のみ
図示して説明すると、吐出弁１３は磁性粉末１３ｄを混
入したゴムあるいは弾性力を有する合成樹脂等の弾性材
料で形成してある。

【００３２】したがってこの構成によれば上記と同様例
え吐出弁１３が吐出部１１の内周壁に衝撃的に衝突した
としても吐出弁１３側が弾性力を有しているので衝撃音
はきわめて小さくなり、駆動音は大きく低減する。しか
も上記の如く吐出弁１３が弾性力を有しているので吐出
弁座１２側の平面精度が多少あまくても吐出弁座１２を
確実に閉成することができ、確実な閉成が出来ていない
ことにより生じるスローリーク（液漏れ）を未然に防止
することもできる。これは吸入弁１６側も同様の構成を
採用することによって同じ効果が期待できる。

【００３３】なお上記各説明では各構成単独の場合で説
明したが、これらを相互に組み合わせることによって所
期の目的をさらに効率よく達成できるのはもちろんであ
り、また吐出弁１３を磁性体で形成してソレノイド２３
で駆動することにより臭気を低減したもので説明した
が、このような臭気低減構成を有しないもの、すなわち
吐出弁１３はソレノイドで駆動されるのではなくプラン
ジャーの動きと協働して駆動される普通の電磁ポンプで
あっても応用すれば同様の効果が得られるものである。
さらにまた上記説明で示した各部の具体構成は本発明を
最も効果的に実施する一例として示したものであり、本
発明の目的を達成するものであればどの様に構成しても
よいものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液体燃料供
給装置は、消火時にプランジャーの動きと協働して駆動
される吐出弁を所定時間開成させるようにしているた
め、液体燃料の膨張油量分は電磁ポンプあるいはタンク
内に回収されることになり、膨張油量分が燃焼部で気化
されて生じる多量の未燃ガスの発生やきつい臭気そして
タール生成などを防止することも出来る。

【００３５】また、吐出弁を磁性体で構成するととも
に、この吐出弁をソレノイドで駆動するものにあって
も、消火時に生じる液体燃料の膨張油量分は電磁ポンプ
あるいはタンク内に回収されることになり、上記と同様
の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液体燃料供給装置の
主要部をなす電磁ポンプの要部断面図

【図２】同液体燃料供給装置を用いた石油ファンヒータ
の断面図

【図３】同装置の制御部を示すブロック図

【図４】同制御部の動作を示すフローチャート

【図５】同他の実施例における電磁ポンプの要部断面図

【図６】同他の発明における電磁ポンプの要部断面図

【図７】同他の発明における電磁ポンプの要部断面図

【図８】同図７の応用例を示す電磁ポンプの要部断面図

【図９】同他の発明における電磁ポンプの要部断面図

【図１０】従来の燃料供給装置を用いた石油ファンヒー
タの要部断面図

【図１１】従来ならびに本発明にかかる燃焼部の断面図

【図１２】従来の電磁ポンプの断面図

【符号の説明】

２ タンク ４ 電磁ポンプ ５ 送油パイプ ６ 燃焼部 １３ 吐出弁 １５ プランジャー ２３ ソレノイド ２７ ポンプ駆動制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を保有するタンクと、このタンクか
   ら燃焼部へ燃料を供給する電磁ポンプと、この電磁ポン
   プのソレノイドへの通電ＯＮ／ＯＦＦによってプランジ
   ャーを往復動させ、前記プランジャーの一方向移動時に
   吐出弁を開き、反対方向移動時に吐出弁を閉じるように
   して燃料を吸引・吐出させるポンプ駆動制御部とを備
   え、前記電磁ポンプは吐出弁をプランジャーの動きと協
   働して駆動するように構成するとともに、消火時に前記
   吐出弁を所定時間開成させるようにした液体燃料供給装
   置。
2. 【請求項２】 液体燃料の流通経路を形成する管柱と、
   その管柱上部に位置し液体燃料を吐出する時に吐出弁を
   開き吸入する時に吐出弁を閉じる吐出部と、その下部に
   位置し上下動により吸入弁を開閉して液体燃料を吸引・
   吐出するプランジャーと、上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、上記管柱の下
   方に配設しタンク内の液体燃料を吸い上げる経路となる
   吸入パイプとを備え、かつ上記吐出弁を磁性材料で形成
   するとともに、この吐出弁にプランジャー駆動用のソレ
   ノイドあるいは別途設けたソレノイドの磁界を消火時に
   作用させて吐出弁を開成させるように構成した液体燃料
   供給装置。