JP2001289157A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電磁弁内蔵型の電磁ポンプにあって、逆止弁を
設けるが、この逆止弁を強制的に開弁させる機能を持た
せて、漏れ対策の確実化を図る。 【解決手段】電磁コイルに印加されるパルス電流により
往復動される電磁プランジャに従動するピストンと吸入
弁並び吐出弁との協動でポンプ作用を行う電磁ポンプに
おいて、前記電磁プランジャ２５の反ピストン側に配さ
れた磁気ロッド８の流体通路内に逆止弁１４を設けると
共に、前記磁気ロッド８の反電磁プランジャ側の流体通
路に電磁弁５０を設ける。この電磁弁５０にはプッシュ
ロッド６０が固定され、電磁弁５０が開かれると、前記
プッシュロッド６０により前記逆止弁１４が押圧されて
開かれるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電磁ポンプに係
り、特に油バーナに用いられる電磁弁を内蔵する電磁ポ
ンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油バーナに用いられてきた電磁ポ
ンプは、ポンプ停止後、流体通路を下流に向かって閉塞
する電磁弁を内蔵のものや、この電磁弁の吐出口よりも
下流に圧力差にて開閉するばね付勢の逆止弁を設けた構
造（例えば特開平８−３２６６５２号公報）のものが知
られている。

【０００３】電磁弁内蔵型の電磁ポンプは、閉止弁であ
るため、油管内に混入したねじ切時の切屑粉などの微細
なごみが電磁弁と弁座との間に挟まれて閉止不良を起こ
したり、指定油以外の油の混入および酸化が進んだ油等
による弁材料であるゴム弁の劣化とばねの押圧力による
ゴムシート面の永久圧縮ひずみ等との複合要因によるひ
び割れ等、市場においては様々条件の違いから工場出荷
検査の条件を逸脱した商品から、外部ノズルからの油漏
れが発生し燃焼炉内を油で充満し、時として、燃焼機の
安全制御の作動に関係なくポンプ停止後も炉内の火災が
消えることなく、過剰加熱による火災事故がある等の機
器メーカからの事例報告もあり、この対応策を電磁ポン
プメーカに求められている。

【０００４】また、内蔵電磁弁よりも下流で、ノズル側
に開閉するばね付勢の前記逆止弁によるものは通常設置
の油タンクのヘッド圧よりもやや強め（例えばヘッド圧
２．５〜３ｍ）にばね力を設定（通常電磁ポンプの吸
入、吐出弁に使用するばね力は弱めに設定し、ヘッド圧
力の抑止力は０．４ｍ程度である）している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
逆止弁では、前記電磁弁の不測の事態に対して前記炉内
へのノズルからの油漏れ量を最小に抑えることが出来る
が、圧力差により開閉することから、積極的にノズル側
に向かって強制的に閉塞する弁ではなく、漏れの危険性
を有していた。

【０００６】また、逆止弁がポンプの吐出流路の抵抗と
なるため、電気式軟着火用電磁ポンプ（特開平９−２１
４７４号、特許第２７４９８９７号、同第２８４４３２
５号、同第２９９７９９６号）に採用することができな
かった。その理由として、初期吐出圧力（大気圧力と同
じ）より微妙にコントロールした滑らかな脈動圧力を必
要としているが、その際に、流体の抵抗となり、滑らか
な圧力上昇特性が得られなくなって、静かな着火音達成
の妨げやスモーク発生原因ともなり、機械式軟起動の電
磁ポンプ以外には採用されてこなかった。

【０００７】このため、この発明では、電磁弁内蔵型の
電磁ポンプにあって、逆止弁を設けるが、この逆止弁を
強制的に開弁させる機能を持たせて、漏れ対策の確実化
を図ることを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電磁ポン
プは、電磁コイルに印加されるパルス電流により往復動
される電磁プランジャに従動するピストンと吸入弁並び
吐出弁との協動でポンプ作用を行う電磁ポンプにおい
て、前記電磁プランジャの反ピストン側に配された磁気
ロッドの流体通路内に逆止弁を設けると共に、前記磁気
ロッドの反電磁プランジャ側の流体通路に電磁弁が設け
られ、この電磁弁にはプッシュロッドが固定され、電磁
弁が開かれると、前記プッシュロッドにより前記逆止弁
が押圧されて開かれるようにしたことにある（請求項
１）。

【０００９】これにより、電磁ポンプが移動し、電磁弁
が開かれると、プッシュロッドが変位して逆止弁が開か
れ流体通路が強制的に開かれる。電磁ポンプが停止する
と、電磁弁は閉じられると共にプッシュロッドが後退し
て逆止弁は閉じられる。この逆止弁は閉時には内部圧力
が付加され閉弁が確実となるし、また開時にはプッシュ
ロッドにて押圧され、内部圧力により閉じられることが
ない。そして、開弁は電磁弁により強制的であるので、
電気式軟着火用電磁ポンプにあるように、ゆるやかな立
ち上がり特性時の初期の圧力が低い時でも、逆止弁は開
かれ、抵抗とはならず、この発明に係る電磁ポンプを採
用することができるものである。

【００１０】また、逆止弁と電磁弁の弁体とは異なる性
質の弁材料を用いたことにある（請求項２）。これによ
り、特性範囲を拡大することができるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。図１、図２において、電磁ポンプ
は、鉄などの磁性材で形成されたケース４内に、断続電
流（パルス電流）が印加される電磁コイル２を有する。
この電磁コイル２は樹脂製のボビン３に電線が巻回され
て形成されるもので、このボビン３の中央を貫通して形
成された貫通孔には、金属製で非磁性材のガイドパイプ
５が嵌挿されている。また上板６及び下板７は前記ボビ
ン３の上端及び下端に配され、前記ケース４と共に磁気
回路を構成している。

【００１２】前記ガイドパイプ５の上方には、磁気ロッ
ド８が配され、さらに、このガイドパイプ５の下端は、
Ｏリング９を介してポンプ本体１０に嵌挿されている。
前記磁気ロッド８は鉄等の磁性材で形成され、この磁気
ロッド８の略下半分はＯリング１１を介して前記ロッド
パイプ５に嵌挿され、また磁気ロッド８の残りの上半分
はＯリング１２を介して下記する吐出継手４６の胴部４
８に嵌挿されており、内部には縦方向に通孔１３が貫通
している。

【００１３】磁気ロッド８の通孔１３には、ゴム、樹脂
から製造の逆止弁１４が設けられ、該逆止弁１４はスプ
リング１５にて弁座１６に着座されている。この逆止弁
１４は加圧流体の流れ方向に移動すると弁座１６に着座
し、通孔１３を閉じ、また流れ方向に逆らう方向移動す
ると弁座１６から離れ、通孔１３が開かれるものであ
る。

【００１４】電磁プランジャ２５は、鉄等の磁性材によ
って略円筒状に形成されたもので、上部スプリング２６
と下部スプリング２７とによって前記ガイドパイプ５内
に形成の電磁プランジャ作動室２９内に摺動自在に支持
される。そして、この電磁プランジャ２５によって、電
磁プランジャ作動室２９は、上部スプリング室２９ａと
下部スプリング室２９ｂとに分けられ、軸方向に形成の
縦孔３０にて両室２９ａ，２９ｂが連通されている。ま
た、この電磁プランジャ２５の下部には、ピストン３１
が固着されている。

【００１５】ピストン３１は、前記ポンプ本体１０に形
成された孔３２にＯリング３３を介して嵌挿された円筒
状のシリンダ３４内に挿入され、前記プランジャ２５の
往復動に伴って往復する。なお、前記シリンダ３４はポ
ンプ本体１０に形成の前記電磁プランジャ作動室２９と
連通する孔３２内に挿入され、中程で外周に形成のフラ
ンジ３５がポンプ本体１０にＯリング３３を介して係合
されている。そしてフランジ３５は、前記下部スプリン
グ２７の下端を支える働きをもしている。

【００１６】ポンプ室３７は、ポンプ本体１０と前記ピ
ストン３１の先端及び下記する吸入弁（図示せず）と吐
出弁（図示せず）によって画成される空間で、前記ピス
トン３２の往復動によってその容積を変化させ、吸入弁
及び吐出弁と協動してポンプ作用を行なうものである。
具体的には、ピストン３１が上昇してポンプ室３７の容
積が拡大し、ポンプ室３７内の圧力が低くなると、吸入
弁が開いて吸入孔４０より流体（燃料）を吸い込み、ま
たピストン３１が下降してポンプ室３７の容積が減少
し、ポンプ室３７内の圧力が高くなると、吐出弁を開い
て燃料を加圧して前記電磁プランジャ作動室２９内に吐
出するものである。

【００１７】吐出継手４６は、本体４とこれに連なる胴
部４８を有し、前述の如くこの胴部４８がボビン３内に
嵌挿され、さらに磁気ロッド８の上部に被嵌しているも
のである。また前記胴部４８内には電磁弁収納室４９が
形成されており、該電磁弁収納室４９には、電磁弁５０
が収納され、電磁弁スプリング５１にて押圧されてお
り、電磁コイル２に非通電時に吐出孔５２を中心に形成
の弁座５３に着座され該吐出孔５２を閉じ、通電時に
は、前記磁気ロッド８側へ電磁弁スプリング５１に抗し
て加圧流体の流れ方向と逆方向に移動して吐出孔５２が
開かれるものである。

【００１８】電磁弁５０は、略円筒状の電磁可動片５４
に弾性を有するつづみ状の弁体５５が取り付けられて構
成されている。そして弁体５５と電磁可動片５４との間
にすき間（通孔）５６を有するように構成されている。

【００１９】プッシュロッド６０は、前記電磁弁５０の
電磁可動片５４に取付けられ、下方へ伸び前記磁気ロッ
ド８の通孔１３内に設けられた弁座１６に至っている
が、非通電時では、前記逆止弁１４に当接していない。
しかし、電磁コイル２にパルス電流が通電されると、電
磁弁５０がスプリングに抗して下降し、プッシュロッド
６０を介して逆止弁１４が弁座１６より離れる。尚、プ
ッシュロッド６０と電磁可動片５４との間に通路６１が
形成されている。

【００２０】上記構成における電磁ポンプ１は、電磁コ
イル２に所定のパルス数（５０〜６０ＨＺ）を持つパル
ス電流が印加され、電磁コイル２が励磁されると、磁気
ロッド８に磁力が発生して電磁プランジャ２５を上部ス
プリング２６に抗して吸引し、もって該上部スプリング
２６に反発エネルギーが貯められる。そして、電磁コイ
ル２が消磁されると、吸磁力が消滅して上部スプリング
２６の反発エネルギーにて下方へ戻される。このような
繰り返しにより電磁プランジャ２５が往復動されること
になる。

【００２１】そして、電磁プランジャ２５の往復動は、
ピストン３１に伝えられ、シリンダ３４内を往復動され
る。ピストン３１の往復動即ち、往復動によりポンプ室
３７内の圧力変動が生じ、吸入孔４０は流体を吸引し、
加圧して電磁プランジャ作動室２９内に吐出させ、図示
しないリリーフ弁にて所定圧に調圧され、通孔１３を通
り、磁気ロッド８側へ吸引されて開かれた電磁弁５０を
介して吐出孔５２より外部機器へ送り出される。

【００２２】電磁弁５０が開かれると、プッシュロッド
６０も従動され、該電磁弁５０のみならずプッシュロッ
ド６０も図３に示すように変位して、プッシュロッド６
０は弁座１６に着座の逆止弁１４を押圧して変位させ、
通孔１３を強制的に開かせる。即ち、逆止弁１４は、内
部の圧力に影響されず開かれる。

【００２３】そして、電磁ポンプの稼動が停止し、電磁
弁５０が弁座５３に着座するようになると、プッシュロ
ッド６０も後退し、逆止弁１４はスプリング１５にて戻
され弁座１６に着座し、流体通路は２つの位置即ち、逆
止弁と電磁弁で閉塞され、仮に電磁弁５０にごみが付着
して閉塞が不完全でも、逆止弁１４の閉にて流体の流出
は防がれるものである。

【００２４】また、逆止弁１４と電磁弁５０が直列に配
されることから、酸化灯油等の対策として耐油領域の異
なる弁材料を分けて設けられ、劣化による漏れの防止効
果を向上させることが出来る。更に、極寒地などの使用
に耐えるようにするため、「油度−硬度」特性領域の異
なる弁材料を分けて用いることもできるものである。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、流体
通路上に電磁弁と逆止弁が直列に配され、この２つの弁
にて確実に流体の漏れを防止することができると共に電
磁弁の変位で逆止弁を強制的に開弁させることが出来る
ので、該逆止弁は流体通路を流れる流体の抵抗とならな
い利点を有するものである。また、酸化灯油等の対策と
して、極寒地などの使用に耐える「油度−硬度」特性領
域の異なる弁材料を電磁弁と逆止弁とに分けて設けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態を示す縦断面図
である。

【図２】図２は、同上の要部の拡大断面図で、電磁弁が
閉止されている状態を示している。

【図３】図３は、同上の要部の拡大断面図で、電磁弁が
開かれている状態を示している。

【符号の説明】

１ 電磁ポンプ ２ 電磁コイル ８ 磁気ロッド １３ 通孔 １４ 逆止弁 １６ 弁座 ２５ 電磁プランジャ ３１ ピストン ５０ 電磁弁 ５２ 吐出孔 ６０ プッシュロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルに印加されるパルス電流によ
   り往復動される電磁プランジャに従動するピストンと吸
   入弁並び吐出弁との協動でポンプ作用を行う電磁ポンプ
   において、 前記電磁プランジャの反ピストン側に配された磁気ロッ
   ドの流体通路内に逆止弁を設けると共に、前記磁気ロッ
   ドの反電磁プランジャ側の流体通路に電磁弁が設けら
   れ、この電磁弁にはプッシュロッドが固定され、電磁弁
   が開かれると、前記プッシュロッドにより前記逆止弁が
   押圧されて開かれるようにしたことを特徴とする電磁ポ
   ンプ。
2. 【請求項２】 逆止弁と電磁弁の弁体とは異なる性質の
   弁材料を用いたことを特徴とする請求項１記載の電磁ポ
   ンプ。