JP2906860B2 - 液体燃料供給装置 - Google Patents

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の
燃焼部に液体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７、
図８に示すように液体燃料を保有するタンク１３２上部
に電磁ポンプ１３３を配設し、この電磁ポンプ１３３で
タンク１３２内の液体燃料を吸い上げ、送油パイプ１３
４を介して燃焼部１３５に供給し燃焼させるようになっ
ている。

【０００３】そしてその電磁ポンプ１３３は図９に示す
ようにプランジャ１３６の上下動に応じて吐出弁１３７
と吸入弁１３８を駆動して、タンク１３２から液体燃料
を吸引し燃焼部１３５へ供給するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では電磁ポンプ１３３によって送油パイプ１３
４を介し燃焼部１３５に供給される液体燃料は、電磁ポ
ンプ１３３の停止時においても送油パイプ１３４やこれ
に接続されていて図７に示すような燃焼部１３５の気化
部１３９内に臨んでいるノズル１４０等の温度上昇によ
って生じる膨張油量分が、燃焼部１３５に供給されてし
まう。

【０００５】例えば燃焼時には、燃焼部１３５近傍のノ
ズル１４０は高温雰囲気に臨んでいるが、電磁ポンプ１
３３で吸い上げ供給されるタンク１３２内の液体燃料に
より、ノズル１４０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、ノズル１４０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
１３５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１３５の気化部１３９で気化され多量の
未燃ガスやきつい臭気そしてタール生成などの原因とな
る。

【０００６】また点火時においても同様で、ノズル１４
０内の液体燃料が点火開始前の燃焼部１３５の温度上昇
によって膨張し、燃焼部１３５の気化部１３９で気化さ
れ多量の未燃ガスやきつい臭気そしてタール生成などの
原因となる。

【０００７】この現象は電磁ポンプ停止直後のノズル１
４０が最も温度上昇するときに顕著に現れ、使用者に不
快感を与える。

【０００８】そこで我々は電磁ポンプに吐出弁を強制的
に開成するソレノイドを設け、例えば消火後継続して所
定時間このソレノイドにオン通電し続けて吐出弁を開成
させ、ノズル先端部の液体燃料を油面ヘッド差でタンク
にリターンさせる液体燃料供給装置を考えた。そして上
記ソレノイドはプランジャー駆動用のソレノイドを利用
することにより一つのソレノイドで吐出弁の強制開成も
できるようにして構成の簡素化を図った。

【０００９】ところがこの方式のものは消火直後のソレ
ノイドへの通電によって吐出弁とともにプランジャーが
動いて液体燃料をタンク内にリターンさせる前に液体燃
料の一部が燃焼部に供給されてしまい、全体としてみれ
ば臭気は低減するものの一時的に臭気が残ってしまう課
題があった。

【００１０】また消火臭気を低減するものにあっては運
転スイッチをオフした後もしばらくの間電磁ポンプを駆
動するため、電磁ポンプへの通電を上記運転スイッチの
オフで切ることが出来ず、運転停止時も電磁ポンプは電
源と接続されたままの状態となっていた。このためノイ
ズ等によってポンプ駆動用のパルス信号が入ると電磁ポ
ンプが動作しはじめて燃焼部に液体燃料が供給されてし
まい、非常に危険な状態となる課題もあった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、不用
な液体燃料の供給による臭気やタール生成を確実に低減
させることを第１の目的とし、さらには運転停止時の電
磁ポンプ誤動作を防止して安全性を向上することを第２
の目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するため、本発明の液体燃料供給装置は、液体燃
料を保有するタンクと、このタンクから燃焼部の気化部
へ送油パイプを介して液体燃料を供給する電磁ポンプ
と、上記電磁ポンプのプランジャーを往復動させて液体
燃料を吸引・吐出するようにソレノイドへの通電をＯＮ
／ＯＦＦさせる駆動信号を出力する燃焼制御部と、この
燃焼制御部からの駆動信号に基づき電磁ポンプを駆動す
るポンプ駆動制御部とを備え、上記電磁ポンプは吐出弁
を磁性体とするとともにこの吐出弁に前記ソレノイドの
磁気が作用するように構成し、かつ上記燃焼制御部は燃
焼停止指令後も継続して所定時間電磁ポンプの駆動信号
を出力する遅延タイマ部を有するとともに、ポンプ駆動
制御部は遅延タイマ部からの出力で電磁ポンプを駆動す
るときには上記液体燃料を吸引・吐出させる通電電圧よ
り低い電圧を電磁ポンプのソレノイドへ印加するように
構成、或は上記電磁ポンプは吐出弁を磁性体とするとと
もにこの吐出弁に前記ソレノイドの磁気が作用するよう
に構成し、かつ上記燃焼制御部は燃焼停止指令後も継続
して所定時間電磁ポンプの駆動信号を出力する遅延タイ
マ部を有し、かつポンプ駆動制御部は遅延タイマ部から
の出力に基づいてソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ通電を継続
するとともに、この遅延タイマ部からの出力で電磁ポン
プのソレノイドに電圧を印加をするときには上記液体燃
料を吸引・吐出させる通電電圧より低い電圧から徐々に
高い電圧に昇圧して印加するように構成してある。

【００１３】また、第２の目的を達成するため、更に少
なくとも電磁ポンプの通電回路に回路開閉手段を設ける
とともに、遅延タイマ部は燃焼停止指令の所定時間後に
上記回路開閉手段を開いて電磁ポンプへの電源を遮断す
る構成としてある。

【００１４】

【作用】本発明は上記構成によって、ソレノイドへの通
電によって動くプランジャーはソレノイドによるプラン
ジャー駆動力が弱いためゆっくりと動作することになっ
て、その間に液体燃料は吐出弁の開成によって生じる油
面落差による吸引力でプランジャー周囲の隙間等を通っ
てタンク側へリークされ、一時的にでも燃焼部に押し出
されるようなことはなくなる。よって不用な液体燃料は
燃焼部に供給されなくなり、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
タールを生成するなどの問題を生じなくなる。

【００１５】また、上記ソレノイドへの通電停止がなさ
れると電磁ポンプは回路開閉手段によって電源から遮断
され、ノイズ等が入っても電磁ポンプが誤動作するよう
なことはなくなる。

【００１６】

【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。まず本実施例の液体燃料供給装置を用いた石油
ファンヒータの概略構成を図２を用いて説明すると、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８に示す従来と同様の構成
となっていてそのノズル先端部は前記タンク２の油面よ
り上方に位置しており、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。

【００１７】次に図１を用いて液体燃料を供給する電磁
ポンプの構成を説明すると、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を結合する吐出結合部１１が接続されて
いる。１２は上記吐出結合部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、液体燃料の
吐出時に開き、吸入時に吐出バネ１４で閉じる。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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を配設している。

【００２１】２７は上記電磁ポンプ４を制御する制御装
置で、図３のブロック図を用いて説明すると、２８は機
器の運転・停止を指示する運転スイッチ、２９は運転ス
イッチ２８からの指示にしたがって制御を開始する燃焼
制御部で、予め定められたプログラムにしたがって燃焼
を開始させ、停止させるようになっている。すなわちこ
の燃焼制御部２９は図４の具体回路例に示すようにマイ
クロコンピュータ２９ａを主体として構成されており、
運転スイッチ２８からのオン信号があると第１フォトカ
プラの発光素子３０ａから電磁ポンプ４にポンプ駆動信
号を発し、かつオフ信号があると遅延タイマ部３１が第
１所定時間カウントする間だけ第２フォトカプラの発光
素子３０ｂからポンプ駆動信号を発するとともに第１リ
レー３２を駆動し、遅延タイマ部３１がさらに第２所定
時間カウントすると第２リレー３３を駆動するように構
成してある。なお、上記燃焼制御部２９中に設けてある
遅延タイマ部３１は運転スイッチ２８からのオフ信号か
ら作動して前記所定時間カウントするように構成してあ
る。

【００２２】３４は燃焼制御部２９からのポンプ駆動信
号に基づいて電磁ポンプ４を駆動するポンプ駆動制御部
で、図４に示すように運転スイッチオンの時動作する通
常駆動制御部３４ａと運転スイッチオフ後に動作する消
臭駆動制御部３４ｂとからなり、先ほどの発光素子３０
ａ、３０ｂからのポンプ駆動信号を受光素子３０ｃ、３
０ｄで受信して電磁ポンプ４を駆動するようになってい
る。そして上記両駆動制御部３４ａ、３４ｂは前記第１
リレー３２のリレースイッチ３２ａによって切り換えら
れるようになっており、かつ消臭駆動制御部３４ｂは通
常駆動制御部３４ａより電磁ポンプ４のソレノイドに印
加する電圧が低く、例えば通常駆動制御部３４ａが印加
する電圧の５０％になるように設定してある。

【００２３】３５は燃焼制御部２９からの出力によって
制御されるリレースイッチ等の回路開閉手段で、運転ス
イッチオンから遅延タイマ部３１の第２カウントアップ
迄の間閉じ、カウントアップ後に開くようになってい
る。なお、図４中の３６はバーナファン、温風送風用フ
ァン、燃料気化用ヒータ等の負荷群、３７は電源であ
る。

【００２４】上記構成において、まず液体燃料はカート
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。

【００２５】次に液体燃料の供給について説明すると、
燃焼制御部２９から燃焼開始指令が出されると図５のフ
ローチャートに示すようにソレノイド２３にオン／オフ
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を介して吐出結
合部１１に結合した送油パイプ５へ吐出する。

【００２６】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へのオン／オフ通電の繰り返し
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。

【００２７】次に燃焼停止指令があると、第１リレー３
２の動作によりポンプ駆動制御部３４の消臭駆動制御部
３４ｂからソレノイド２３へのオン通電が、遅延タイマ
部３１のカウントアップまで所定時間（数秒）継続され
るようになる。これにより吐出弁１３が開き、ノズル先
端部からタンク油面迄が連通状態になり、ノズル先端部
の液体燃料が油面ヘッド差でプランジャー１５と管柱１
０との間の間隙を通ってタンク２にリターンされる。

【００２８】その際、ソレノイド２３へのオン通電によ
りプランジャー１５が上昇することになるが、ソレノイ
ド２３に印加される電圧は通常時の半分であるためプラ
ンジャー１５を支持しているバネ１９の下向き弾性力に
抗しきれず、上昇するとしても徐々にしか上昇しない。
したがってプランジャー１５上部の液体燃料は前述した
油面落差によるリターン力の方が勝ってタンク２側にリ
ターンし、ノズル先端部から燃焼部へ流出するようなこ
とはなくなって、臭気低減は確実に達成されることにな
る。

【００２９】一方、遅延タイマ部３１が第１所定時間カ
ウントアップすると、第２発光素子３０ｂの発光が停
止、すなわちポンプ駆動信号が停止され、ソレノイド２
３への通電をＯＦＦする。これによりプランジャー１５
は基の位置に下がると同時に、吐出弁１３も閉じ、プラ
ンジャー１５が下がることによって生じる吸引作用でノ
ズル先端部の液体燃料は更に吸引されリターンされる。

【００３０】そして遅延タイマ部３１がさらに第２所定
時間カウントすると、第２リレー３３が動作し、回路開
閉手段３５が開く。これにより負荷群３６はもちろん電
磁ポンプ４が電源３７から機械的に切り離されることに
なる。したがって、マイクロコンピュータを用いていて
もノイズなどの影響を受けて電磁ポンプ４が誤作動する
事はなく、安全性が向上する。

【００３１】図６は他の発明例を示し、これは構成的に
はすでに説明したものと同じであるが、燃焼制御部２９
及びポンプ駆動制御部３４の動作が異なるので同図のフ
ローチャートを用いて異なる部分のみを説明する。

【００３２】燃焼停止指令があると、ポンプ駆動制御部
３４の消臭駆動制御部３４ｂは通常時（液体燃料を吸引
・吐出させる時）の電圧より低い電圧を階段状に徐々に
数ステップ昇圧して、電磁ポンプ４のソレノイド２３に
印加していき、吐出弁１３を開成するとともにプランジ
ャー１５を先ほどと同様徐々に引き上げる。

【００３３】この場合、プランジャー１５の上昇はきわ
めて遅くなり、プランジャー１５の上昇により発生する
吐出圧はプランジャー１５と管柱１０の間隙より確実に
リークし液体燃料の吐出をより確実に抑えることが出来
る。そのうえ電圧を通常時よりも最終的には高く設定す
ることによりプランジャー１５を通常時よりも大きく上
昇させることが出来る。したがってソレノイド２３への
通電停止時にソレノイド２３が下がるストロークが大き
くなってプランジャー１５による吸引作用が強力にな
り、より多くの液体燃料を吸引リターンさせて消臭効果
を高めることが出来る。

【００３４】なお上記説明では消火時の場合のみ説明し
たが、点火時でも同様に構成することによって臭気低減
が図れる。また上記実施例では液体燃料の回収と電磁ポ
ンプの電源遮断を同時に達成するものを例にしたが、こ
れらを別々に組み合わせて課題を個別に解決するように
してもよく、またその他の構成も本発明の目的を達成す
る範囲内であればどの様に構成してもよいものである。

【００３５】

【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、消火時にノズル先端部の液体燃料を電磁ポン
プ内あるいはタンク内に回収するに際し消火後オン通電
継続による不用な液体燃料の燃焼部への供給を抑制する
ことができ、消火時の臭気やタール生成を確実に低減す
ることが出来る。

【００３６】また、消火後のオン通電停止後は電磁ポン
プと電源を切り離すのでノイズ等による電磁ポンプの誤
動作を確実に防止でき、安全性が向上する。

【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】同装置を用いた温風暖房機の要部断面図

【図３】同装置の制御部を示すブロック図

【図４】同制御部の具体例を示す回路図

【図５】同制御部の動作を示すフローチャート

【図６】同制御部の他の例における動作を示すフローチ
ャート

【図７】従来の燃料供給装置を用いた温風暖房機の要部
断面図

【図８】従来の燃料供給装置を用いた温風暖房機の燃焼
部の断面図

【図９】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 ２９ 燃焼制御部 ３１ 遅延タイマ部 ３４ ポンプ駆動制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−157219（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−88972（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23K 5/04 F23N 1/00 F04B 17/00 - 19/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を保有するタンクと、このタン
   クから燃焼部へ送油パイプを介して液体燃料を供給する
   電磁ポンプと、上記電磁ポンプのプランジャーを往復動
   させて液体燃料を吸引・吐出するようにソレノイドへの
   通電をＯＮ／ＯＦＦさせる駆動信号を出力する燃焼制御
   部と、この燃焼制御部からの駆動信号に基づき電磁ポン
   プを駆動するポンプ駆動制御部とを備え、上記電磁ポン
   プは吐出弁を磁性体とするとともにこの吐出弁に前記ソ
   レノイドの磁気が作用するように構成し、かつ上記燃焼
   制御部は燃焼停止指令後も継続して所定時間電磁ポンプ
   の駆動信号を出力する遅延タイマ部を有するとともに、
   ポンプ駆動制御部は遅延タイマ部からの出力で電磁ポン
   プを駆動するときには上記液体燃料を吸引・吐出させる
   通電電圧より低い電圧を電磁ポンプのソレノイドへ印加
   するように構成して、液体燃料の吐出を制限しつつ吐出
   弁を強制的に開成し送油パイプの液体燃料を油面ヘッド
   差でリターンさせる液体燃料供給装置。
2. 【請求項２】 液体燃料を保有するタンクと、このタン
   クから燃焼部へ送油パイプを介して液体燃料を供給する
   電磁ポンプと、上記電磁ポンプのプランジャーを往復動
   させて液体燃料を吸引・吐出するようにソレノイドへの
   通電をＯＮ／ＯＦＦさせる駆動信号を出力する燃焼制御
   部と、この燃焼制御部からの駆動信号に基づき電磁ポン
   プを駆動するポンプ駆動制御部とを備え、上記電磁ポン
   プは吐出弁を磁性体とするとともにこの吐出弁に前記ソ
   レノイドの磁気が作用するように構成し、かつ上記燃焼
   制御部は燃焼停止指令後も継続して所定時間電磁ポンプ
   の駆動信号を出力する遅延タイマ部を有し、かつポンプ
   駆動制御部は遅延タイマ部からの出力で電磁ポンプのソ
   レノイドに電圧を印加するときには上記液体燃料を吸引
   ・吐出させる通電電圧より低い電圧から徐々に高い電圧
   に昇圧して印加するように構成して、液体燃料の吐出を
   制限しつつ吐出弁を強制的に開成し送油パイプの液体燃
   料を油面ヘッド差でリターンさせる液体燃料供給装置。
3. 【請求項３】 少なくとも電磁ポンプの通電回路に回路
   開閉手段を設けるとともに、遅延タイマ部は燃焼停止指
   令の所定時間後に上記回路開閉手段を開いて電磁ポンプ
   への電源を遮断する請求項１または２記載の液体燃料供
   給装置。