JP2003021051A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラス吸入揚程時でも油漏れを防ぐと共に、
内部圧力が所定圧以上の上昇時に該内部圧力の解放を可
能とする電磁ポンプを提供する。 【解決手段】 吸入弁と吐出弁とプランジャと、このプ
ランジャの往復動を与える電磁コイルを有しており、前
記プランジャの往復動で前記吸入弁と吐出弁にてポンプ
作用を行なう電磁ポンプにおいて、前記吐出弁よりも下
流側に吐出弁側へ動いて開く電磁弁を設ける。そして、
この電磁弁が着座する電磁弁シートを所定の圧力を越え
ると動くように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、例えば石油燃焼
機器の油供給ユニットに用いる電磁ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁ポンプ、特に給油用の流量形電磁ポ
ンプは、図４に示すように、電磁コイル５０と、この電
磁コイル５０より通孔となるシリンダ５２内を往復動さ
れるプランジャ５１と、このプランジャ５１に設けられ
た吸入弁５３と、この吸入弁５３よりも後流側の通孔と
なる吐出継手孔５４に設けられた吐出弁５５とより構成
され、プランジャ５１の往復動にてポンプ作用が行なわ
れ、吸入口５７から流体が吸込まれ、通孔５６を通り吐
出口５８から吐出されるものである。

【０００３】そして、吸入弁５３よりも上流側の通孔と
なる電磁可動室５９に電磁弁６０が設けられ、電磁コイ
ル５０への通電時に開かれ、停止時に閉じられ、油タン
クが該電磁ポンプよりも低い位置にある場合に、電磁ポ
ンプが停止した後、電磁ポンプ内部流体が抜け落ちない
ように考案されている。

【０００４】しかし、このような電磁ポンプにあって、
電磁ポンプ停止時に内部流体の抜け落ちには効果を発揮
するが、プラス吸入揚程時では、ヘッド圧を抑止するこ
とは困難であった。それは、吸入弁、吐出弁及び電磁弁
の３つの弁は、共に下流に向って開成する弁となってお
り、ヘッド圧力に抗するに不向きな構造であった。その
対策として電磁弁のスプリングを強く設定することが考
えられるが、ヘッド圧を抑止できたとしても、電磁弁へ
の吸磁力との関係から、開弁できなかったりまたはチャ
タリング現象が起きて問題が発生する不都合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来例を解
決するため、電磁弁を吐出弁以後に設ける例が考えられ
た。この場合電磁弁の開成は上流に向って開成する構造
が採用され、ヘッド圧を抑止できるものである。しかし
ながら、電磁ポンプが停止し、外気温が上昇すると、電
磁弁から吸入弁までの間に貯留する液体（油）が膨張す
ることになるが、電磁弁も、また吸入弁も閉弁方向に圧
力が加わる構造から、内部圧力を外部へ排出（解放）す
ることが出来なかった。内部圧力の自動解放手段として
アキュームレータの採用やリターン機構、機械式軟点火
機構（特許１５１４９７３号、２６６５７７７号）等の
圧力型の電磁ポンプでは、ポンプの上流側へ解放する方
法があるが、複雑な構造で流量形の電磁ポンプには採用
しがたいものであった。

【０００６】そこで、この発明は、吸入揚程がプラスで
あっても充分に機能して油漏れを完全に防ぐと共に、ポ
ンプ停止時における外気温度の変動から生じる内部圧力
の解放も可能とする電磁ポンプを提供するものである。

【０００７】

【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、吸入弁と吐出弁とプランジャと、該プランジャの
往復動を与える電磁コイルを備え、前記プランジャの往
復動で前記吸入弁と吐出弁とでポンプ作用を行なう電磁
ポンプにおいて、前記吐出弁よりも下流側の通路に電磁
弁を配し、この電磁弁が着座する電磁弁シートが、前記
電磁弁から前記吸入弁までの空間内の圧力が所定値を越
えると動かされて、該電磁弁にて閉塞されていた電磁弁
シートの通孔が開かれるようにしたことにある（請求項
１）。

【０００８】このため、吸入揚程がプラスとなってヘッ
ド圧が電磁ポンプにかかっても、そのヘッド圧が電磁弁
の閉弁方向となって、漏れは完全に防がれるものである
し、また、ポンプ停止時に内部圧力が上昇したとして
も、電磁弁の電磁弁シートが所定圧を越えると変位し、
該電磁弁シートの通孔が開き、該通孔から圧力を解放
し、電磁ポンプの破壊等を未然に防止できる。

【０００９】また、前記電磁弁シートは、ブレークばね
にて付勢されているし（請求項２）、中心に通孔を持っ
ている（請求項３）、外周にオーリングを備え、該オー
リングが吐出継手に形成の通孔に接触して油密が保たれ
ている（請求項４）ものである。これにより、内部圧の
所定圧以上上昇時にブレークばねが縮み、電磁弁シート
が吐出継手の通路内を動き、通孔から圧力が放出され
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面にもとずいて説明する。

【００１１】図１，図２において、電磁ポンプ１は、い
わゆる流量型の電磁ポンプで、鉄などの磁性材で形成さ
れたケース２内に、断続電流（パルス電圧）が印加され
る電磁コイル３を有する。この電磁コイル３は、樹脂製
のボビン４に電線が巻装されて形成されているもので、
このボビン４の中央を貫通して形成された貫通孔には、
磁性材より成る上下の磁極筒６ａ，６ｂが配され、さら
に内側に金属性で非磁性材のシリンダ８が嵌挿されてい
る。また、上磁気プレート１０及び下磁気プレート１１
は、前記ボビン４の上端及び下端に配され、前記ケース
２と磁極筒６ａ，６ｂと共に磁気回路を構成している。

【００１２】前記シリンダ８の上方（下流側）には、Ｏ
リング１３を介して通孔１６を有する磁気ロッド１４が
嵌挿され、下方（上流側）には、Ｏリング１５を介して
吸入弁１７のバルブケース１８に嵌挿されている。この
吸入弁１７は、前記バルブケース１８と、弁シート１９
とより構成され、該弁シート１９及びバルブケース１８
は共に吸入ニップル２０内に固定されている。なお、こ
の吸入ニップル２０の外側には、吸入口２２を有する吸
入継手２３が取付られている。

【００１３】プランジャ２５は、鉄などの磁性材によっ
て略円筒状に形成されたもので、上ばね２６と下ばね２
７より前記シリンダ８内に形成のプランジャ作動室２８
内に摺動自在に支持されている。そして、このプランジ
ャ２５によってプランジャ作動室２８は、上ばね室２８
ａと下ばね室２８ｂとに分けられ、該両ばね室２８ａ，
２８ｂは、貫通孔２９及び下記する吐出弁３３の弁シー
ト３４の通孔３５を介して連通されている。

【００１４】吐出弁３３は、その弁シート３４と共に、
前記プランジャ２５に固着され、弁シート３４に弁ばね
３６にて着座され、通孔３５を閉じている。

【００１５】吐出継手３８は、内部に軸方向に吐出孔３
７となる通孔３９が形成されると共に、上方のケース２
に形成の六角孔に係合され、ケース２が下板３１と結合
されることで、吐出継手３８は前記した上磁気プレート
１０上に設けられている。この吐出継手３８の通路３９
内に、流体の流れ方向上流に電磁弁４０とその下流に電
磁弁シート４１が配されている。

【００１６】この電磁弁４０は、前記した磁気ロッド１
４と下記に詳述する電磁弁シート４１との間の弁室４２
内に配され、弁ばね４３にて押圧され、電磁弁シート４
１に着座されている。この電磁弁４０は、電磁コイル３
に通電されると磁気ロッド１４側へ変位（吐出弁側へ動
く）して開き、遮断されると弁ばね４３にて戻されて閉
じられる。

【００１７】電磁弁シート４１は、円柱状で軸方向に通
孔４５が形成され、外周にオーリング４６が設けられ、
該オーリング４６にて通路３９内に摺動自在に配されて
いる。そして、ブレークばね４７にて前記電磁弁４０側
に押圧されて、前記電磁弁４０に当接され、通孔４６が
閉じられる。このブレークばね４７は、ヘッド圧と対向
する必要から、タンクの位置が＋１０ｍを設定しておけ
ば充分である。即ち、電磁弁シート４１の直径を８ｍｍ
とすると、ヘッド圧による電磁弁シートに加わる押圧力
は、下記のようになる。

【００１８】

【数式１】

【００１９】したがって、ブレークばね４７は、前記し
た３．９４Ｎに抗する値とすることが望ましい。そし
て、前記吸入弁１７から該電磁弁４０までの間の圧力が
ポンプ停止時に外気温などの上昇で上昇した際に、所定
圧（前記した例では３．９４Ｎ）を越えればブレークば
ね４７が降伏し、電磁弁シート４１がブレークばね４７
に抗して図３に示す所定寸法Ａ変位し、通孔４５が開け
られ、内部圧力は該通孔４５から放出される。

【００２０】上述の構成において、電磁ポンプ１は、電
磁コイル３に所望のパルス電流が流されると、電磁コイ
ル３が励磁されて磁気が発生し、プランジャ２５は、磁
極筒６ｂ側へ下ばね２７に抗して吸引され、該下ばね２
７に反発エネルギーが貯められる。そして、電磁コイル
３が消励されると吸磁力が消滅して下ばね２７の反発エ
ネルギーにて上方へ戻され、このような繰り返しにてプ
ランジャ２５は往復動される。

【００２１】このプランジャ２５の往復動にて、下ばね
室２８ｂ内の容積が変化し、吸入弁１７と吐出弁３３に
てポンプ作用が行なわれ、流体は、電磁コイル３への通
電時に開かれる電磁弁４０を介して吐出口３７より外部
機器へ吐出される。

【００２２】電磁ポンプ１の停止時には、パルス電流は
流れず、電磁コイル３は消励され、電磁弁４０は弁ばね
４３にて電磁弁シート４１に着座された状態を維持す
る。したがって、油タンクが電磁ポンプ１よりも上方に
あるプラス吸入揚程時では、吸入弁１７及び吐出弁３３
を押し開けてヘッド圧が加わるが、電磁弁４０には閉弁
方向にヘッド圧が加わることになり、プラス吸入揚程で
も、油漏れが完全に防がれるものである。

【００２３】また、ポンプ停止時に、吸入弁１７より電
磁弁４０までには、流体が貯まっており、密閉された空
間となっている。したがって、外気温の上昇などの要因
により、流体の体積が増加して、内部圧力が上昇する
が、吸入弁１７、電磁弁４０も閉弁方向に圧力が加わる
構造から、圧力を逃すことができず、高い圧力が保たれ
たままで、最悪の場合にはポンプ機器を破壊してしまう
不都合が生じてしまう。

【００２４】しかし、この電磁ポンプ１では、吸入弁か
ら電磁弁４０までの圧力が所定値を越えると、電磁弁シ
ート４１を押圧するブレークばね４７の降伏点を越え、
該電磁弁シート４１は図３に示すＡ寸法程後退し、電磁
弁４０はその肩部がリテーナ４４に当接して動けず、電
磁弁シート４１の通孔４５が開かれた状態となる。これ
により、内部の圧力は外部へ排出されることになり、内
部の圧力を適正に保つことができる。

【００２５】なお、この電磁ポンプは、油用ばかりでな
く、水などにも利用できるものであり、例えば、外気温
度がポンプ停止後、氷点下になり、ポンプ内部の水が凍
って、体積膨張した場合にも内部応力を解放することが
できるので、ポンプの破裂、破壊を未然に防止できるも
のである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電磁
ポンプより液体のタンクが高い位置にあるプラス吸入揚
程であっても、そのヘッド圧が閉弁方向へ加えられる電
磁弁であるので、液漏れが発生しない。また、電磁ポン
プの停止時に、電磁弁が設けられていることから、吸入
弁との間の圧力が上昇することが起こるが、電磁弁シー
トが所定圧を越えると、該電磁弁シートが動いて、該電
磁弁シートの通孔が開口し、内部の圧力を逃すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電磁弁の断面図である。

【図２】同上の要部拡大断面図である。

【図３】同上の電磁弁シートが動いた状態の要部拡大断
面図である。

【図４】従来の電磁弁の断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁ポンプ ３ 電磁コイル ８ シリンダ １４ 磁気ロッド １７ 吸入弁 ２２ 吸入孔 ２５ プランジャ ３３ 吐出弁 ３７ 吐出孔 ３８ 吐出継手 ３９ 通路 ４０ 電磁弁 ４１ 電磁弁シート ４７ ブレークばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H069 AA06 BB02 CC04 DD27 DD48 EE12 3H071 AA07 BB01 CC28 CC47 DD13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入弁と吐出弁とプランジャと、該プラ
   ンジャの往復動を与える電磁コイルを備え、前記プラン
   ジャの往復動で前記吸入弁と吐出弁とでポンプ作用を行
   なう電磁ポンプにおいて、 前記吐出弁よりも下流側の通路に電磁弁を配し、この電
   磁弁が着座する電磁弁シートが、前記電磁弁から前記吸
   入弁までの空間内の圧力が所定値を越えると動かされ
   て、該電磁弁にて閉塞されていた電磁弁シートの通孔が
   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】 前記電磁弁シートは、ブレークばねにて
   付勢されていることを特徴とする請求項１記載の電磁ポ
   ンプ。
3. 【請求項３】 前記電磁弁シートは、中心に通孔を持つ
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
4. 【請求項４】 前記電磁弁シートは、外周にオーリング
   を備え、該オーリングが吐出継手に形成の通路に接触し
   て油密が保たれていることを特徴とする請求項１，２又
   は３記載の電磁ポンプ。