JP3602265B2

JP3602265B2 - Electromagnetic pump

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Publication number: JP3602265B2
Application number: JP17021196A
Authority: JP
Inventors: 義彦高田; 秀一平松
Original assignee: Silver Co Ltd
Current assignee: Silver Co Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: JPH1018966A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房または給湯、調理用の各種燃焼装置に用いられ、例えば民生用の石油燃焼器などに白灯油などの液体燃料を供給する電磁ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この石油燃焼器などの燃焼装置の燃焼部に液体燃料を供給する電磁ポンプにおいて、消火時の不完全燃焼による燃焼排ガスの毒性および臭気を防止するために、電磁ポンプには液体燃料の逆流機能が備えられており、消火時の液体燃料のボタ落ちを防止するようになっている。このような電磁ポンプについて、図７〜図９を参照して説明する。
【０００３】
図７は従来の電磁ポンプの構成を示す縦断面図、図８は図７の電磁ポンプにおけるＡＡ′線横断面図、図９は図７の電磁ポンプにおけるＢＢ′線横断面図である。
【０００４】
図７〜図９において、この電磁ポンプ３１には、筒状体のシリンダ３２と、このシリンダ３２の上部に設けられ上端部に吐出口３３を有する吐出継ぎ手３４と、シリンダ３２の下部に設けられ下端部に吸入口３５を有する吸入筒３６とが備えられている。これらの吐出継ぎ手３４、シリンダ３２および吸入筒３６が一体的に接続されて吸入口３５からシリンダ３２内を介して吐出口３３に至る管状体を構成している。
【０００５】
このシリンダ３２内には、流体通路を有するフリーピストン状のプランジャ３７と、このプランジャ３７に下端部が嵌合して連結した突き上げピン３８とが一対の支持ばね３９，４０で摺動往復運動可能に所定位置に釣り合って配設されている。このプランジャ３７内の流体通路には、吸入弁座４１に球状の吸入弁４２をばね４３で軽く付勢した状態で吸入弁座４１の開口部を開閉可能なように構成した吸入側逆止弁が設けられている。また、吐出継ぎ手３４内には、吐出弁座４４に吐出弁４５をばね４６で軽く付勢した状態で吐出弁座４４の開口部を開閉可能なように構成した吐出側逆止弁が設けられている。さらに、突き上げピン３８は、先端部で吐出弁４５の底部を突き上げ可能なように構成すると共に、この先端部とは反対側のプランジャ３７との連結部は、図８に示すように横断面十字形状に構成されており、この十字形状部の付け根部分とプランジャ３７の内径との間にプランジャ３７の内外を連通させる間隙３８ａが存在する。
【０００６】
また、このシリンダ３２の外周部にはコイルボビン４７が配設されており、そのコイルボビン４７には電磁力を発生させるための電磁コイル４８が巻回されている。このコイルボビン４７の内側には磁極部材４９，５０が配設され、コイルボビン４７および電磁コイル４８の外側には、磁極部材４９，５０と磁路を形成する磁路部材としてのヨーク５１が配設されている。また、このコイルボビン４７には、端子板５２が配設されている。この端子板５２には電磁コイル４８の両端が接続されており、端子板５２を介して電磁コイル４８に駆動パルスが供給され、駆動パルスの断続電流によって電磁コイル４８が繰り返し励磁されて、各駆動パルス毎に、プランジャ３７に対して、そのパルス幅およびパルス波高値に応じた電磁力を発生させる。さらに、吸入筒３６の吸入口３５側には液体燃料から塵などを除去するフィルタ５３が配設されている。
【０００７】
この構成により、プランジャ３７は一対の支持ばね３９，４０の拮抗で平衡位置にあるが、まず、入力駆動パルスの立上がりの電流によって電磁コイル４８が励磁されて電磁力を発生させると、プランジャ３７はシリンダ３２内を支持ばね３９に抗して上方向に往動する。このため、プランジャ３７内の圧力が上がって、吸入側逆止弁は吸入弁座４１に吸入弁４２が押しつけられて閉成することで逆流が防止されると共に、吐出側逆止弁は、プランジャ３７内部が間隙３８ａを介してシリンダ３２内に連通しているが、このシリンダ３２内の圧力によってばね４６に抗して吐出弁４５を押し開いて開成させ、上端部の吐出口３３から液体燃料を吐出させる。
【０００８】
次に、入力駆動パルスの立下がりによって電磁コイル４８は励磁されず、支持ばね３９の付勢力によってプランジャ３７は一対の支持ばね３９，４０が拮抗した下方向の平衡位置に戻るように復動することになる。このとき、プランジャ３７内の圧力が下がって、吸入側逆止弁はばね４３に抗して吸入弁４２が押し開けられて開成すると共に、吐出側逆止弁は、このシリンダ３２内の低圧力によって吐出弁４５が吐出弁座４４側に押し付けられて閉成することにより、前回に吐出側逆止弁を介して吐出された液体燃料の逆流を防止すると共に、燃料タンク内の液体燃料を吸入口３５さらに吸入側逆止弁を介して吸引することができる。このようなプランジャ３７の、入力駆動パルスに応じた繰り返し往復運動によって燃料タンクからの吸引と吐出口３３からの吐出とを繰り返して、燃焼部に液体燃料を供給している。
【０００９】
さらに、電磁ポンプ３１の駆動停止に際して、突き上げピン３８をプランジャ３７と共に吐出用逆止弁側に移動させるような入力駆動パルスを電磁コイルに入力することにより、突き上げピン３８の先端で吐出用逆止弁の吐出弁４５を上側に押し開いて開動作を行わせ、電磁ポンプ３１の吐出口３３に連結された送油管内に残存した液体燃料を、送油管内から吐出用逆止弁を介したシリンダ内、さらに、プランジャの内部は吸入側逆止弁が通路を閉鎖しているため、プランジャ３７とシリンダ３２の僅かな間隙を経た流路に沿って逆流させるように制御している。これによって、送油管の燃焼部内に臨んだ先端部に存在する液体燃料は、この逆流で高温状態の燃焼部内の床面や壁面に滴下しにくいため、滴下して気化した未燃ガスによる異臭や、その気化残渣であるタールによる燃焼部内の汚染を防止することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、電磁ポンプ３１の駆動停止に際して、突き上げピン３８で吐出用逆止弁を開成したときに、液体燃料の逆流量をより多くして、送油管先端部の液体燃料が短時間に引き込むことが望まれるが、その逆流量はシリンダ３２とプランジャ３７の間隙に左右され、この間隙を大きくとる必要があった。逆に、この間隙が大きいと、通常運転時に気体および液体燃料の漏れが多くなると共に、この間隙分のプランジャの傾きによる突き上げピン３８の芯ずれなども発生してプランジャ３７の動きが阻害されることにより、液体燃料の吸上げおよび供給効率や吐出量の安定性などに問題が生じていた。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ポンプ駆動停止時に、液体燃料の逆流量を多くして送油管先端部の液体燃料を素早く引き込ませて消臭および防火効果をより発揮させることができると共に、液体燃料の吸上げおよび供給効率が良好で安定な吐出量を得ることができる電磁ポンプを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁ポンプは、下流側端が開放されると共に上流側端に吸入用逆止弁が設けられたプランジャが、上下流側の両側から付勢手段で平衡支持されてシリンダ内に配設され、前記プランジャの下流側端と吐出用逆止弁との間に突状部材が配設され、電磁コイルに供給される制御電流によって下流側の上死点まで前記プランジャを往動させるとともに、前記付勢手段によって上流側の下死点まで前記プランジャを復動させ、その復動時に前記吸入用逆止弁を開成して内部に吸引した液体燃料を往動時に前記吐出用逆止弁を開成して吐出可能で、前記上死点及び下死点を、それぞれ液体燃料供給時における前記プランジャ下端部の往復動の下流側位置及び上流側位置としたとき、液体燃料供給停止時に、前記プランジャの下端部が前記上死点を下流側に越えるように前記電磁コイルに制御電流を出力することにより、前記プランジャの変位に伴って前記突状部材が前記吐出用逆止弁を開放させて液体燃料を逆流させる消臭および防火用などの逆流機能を有する電磁ポンプにおいて、シリンダの内周面側に溝が少なくとも１本設けられ、前記液体燃料供給停止時に制御電流を出力して前記吐出用逆止弁を開成した状態で、前記プランジャの上端部よりも上の位置に前記溝の上端が位置すると共に、前記プランジャの下端部よりも下の位置に前記溝の下端部が位置し、かつ、液体燃料供給時に前記プランジャの下端部の下流側位置よりも上の位置に前記溝の下端部が位置することを特徴とするものである。
【００１３】
この構成により、ポンプ駆動停止時に、栓状部材としてのプランジャが上死点を下流側に越えるように電磁コイルに制御電流を出力することにより、プランジャの変位に伴って突状部材が吐出用逆止弁を開放させ、吐出用逆止弁の下流側から吐出用逆止弁、筒状部材としてのシリンダ内、シリンダ内周面の溝を介して液体燃料をその自重で逆流させることが可能となる。これによって、従来は、シリンダとプランジャの僅かな間隙を介して逆流させていたものを、シリンダ内周面の溝を介して液体燃料の逆流量をより多くするので、吐出用逆止弁の下流側の液体燃料を素早く引き込ませて吐出させず、消臭効果をより発揮させることが可能となる。また、耐震装置などが働く消火時にも、吐出用逆止弁の下流側の液体燃料を素早く引き込ませて吐出させないのでより安全である。
【００１４】
また、液体燃料供給停止時にプランジャの下端部よりも下の位置に溝の下端部が位置し、かつ、液体燃料供給時に、プランジャの下端部よりも上の位置に溝の下端部を位置するので、従来のように、逆流量をより多くするためにシリンダとプランジャの間隙を大きくとる必要はなくなり、むしろ、シリンダとプランジャの間隙をより少なくすることも可能で、通常運転時に気体および液体燃料の漏れをより少なくすることが可能となると共に、この間隙分のプランジャの傾きによる突上部材の芯ずれもより少なくなって、液体燃料の吸上げおよび供給効率が良好で安定な吐出量となる。
【００１５】
また、本発明の電磁ポンプは、下流側端が開放されると共に上流側端に吸入用逆止弁が設けられたプランジャが、上下流側の両側から付勢手段で平衡支持されてシリンダ内に配設され、前記プランジャの下流側端と吐出用逆止弁との間に突状部材が配設され、電磁コイルに供給される制御電流によって下流側の上死点まで前記プランジャを往動させるとともに、前記付勢手段によって上流側の下死点まで前記プランジャを復動させ、その復動時に前記吸入用逆止弁を開成して内部に吸引した液体燃料を往動時に前記吐出用逆止弁を開成して吐出可能で、前記上死点及び下死点を、それぞれ液体燃料供給時における前記プランジャ下端部の往復動の下流側位置及び上流側位置としたとき、液体燃料供給停止時に、前記プランジャの下端部が前記上死点を下流側に越えるように前記電磁コイルに制御電流を出力することにより、前記プランジャの変位に伴って前記突状部材が前記吐出用逆止弁を開放させて液体燃料を逆流させる消臭および防火用などの逆流機能を有する電磁ポンプにおいて、シリンダの内周面側に溝が少なくとも１本設けられ、前記プランジャの外周壁に前記下流側端に連通する穴が設けられ、前記液体燃料供給停止時に制御電流を出力して前記吐出用逆止弁を開成した状態で、前記プランジャの穴と前記溝の上端が連通するように位置すると共に、前記プランジャの下端部よりも下の位置に前記溝の下端部が位置し、かつ、液体燃料供給時に前記プランジャの下端部の下流側位置よりも上の位置に前記溝の下端部が位置することを特徴とするものである。
【００１６】
この構成により、良好で安定な液体燃料の吸上げおよび供給効率、さらに吐出量を維持しつつ逆流量をより多くすることが可能となる。また、プランジャの開放端から穴を介してシリンダ側の溝に逆流させる構成の場合には、プランジャの穴加工が増えるが、これは外周面からの加工であって容易であり、シリンダの内周面側の溝の加工長さが大幅に短くなってその加工が容易になると共に、設定逆流量に基づく加工精度も向上することになる。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の電磁ポンプにおける溝は筒状部材としてのシリンダの内周面の長手方向に沿ったスパイラル状および直線状のうち少なくとも何れかである。
【００１８】
この構成により、スパイラル状の溝の方が直線状の溝よりも、プランジャの駆動中にシリンダ内の塵が容易に溝内に逃げてシリンダとプランジャの塵による噛み込みがより防止され得る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１における電磁ポンプが石油ストーブの燃料タンクに付設された状態を示す説明図であり、従来例と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図１において、石油ストーブの燃料供給装置には、燃料補給用のカートリッジ１と、このカートリッジ１から液体燃料Ｆが供給されて貯留される燃料タンク２と、この燃料タンク２の液体燃料Ｆ内に吸入筒３６の吸入口３５を位置させて吐出口３３から燃焼室３に液体燃料Ｆを供給する電磁ポンプ４と、この電磁ポンプ４の電磁コイル４８に制御電流としての駆動制御パルスを供給して、液体燃料Ｆを燃焼室３に定量供給し、また、供給停止時に、電磁コイル４８に制御電流としての逆流制御パルスを供給して、液体燃料を逆流させるように制御する駆動回路５とが備えられている。
【００２０】
このカートリッジ１の下端部には流出口６が開口可能に配設されており、この流出口６は通常は閉止状態であるが、燃料タンク２に装着された状態では燃料タンク２の突起７で押し開かれて開口されるようになっている。
【００２１】
また、電磁ポンプ４は、燃料タンク２の上面に設けられた取付け孔８に吸入筒３６側から挿入され、ヨーク５１がその下端面を燃料タンク２の上面に当接した状態で取り付けられて固定されている。また、この電磁ポンプ４は、内周面側に液体燃料逆流用の縦溝９が設けられた筒状部材としてのシリンダ１０内に、流体通路を有するフリーピストン状の栓状部材としてのプランジャ３７が上下方向に往復運動可能に配設されており、この往復運動により燃焼室３に吐出口３３を介して液体燃料を供給可能に構成している。この縦溝９は直線状で所定間隔に４つ設けられている。また、電磁ポンプ４は、液体燃料の供給停止時に、突上部材としての突き上げピン３８の先端で吐出用逆止弁の吐出弁４５を上側に押し開いて開動作を行わせ、電磁ポンプ４の吐出部３３に連結された送油管１２内に残存した液体燃料を、サイフォンの原理によりその自重で逆流させる消臭用逆流機能を有しており、縦溝９を介してより多くの液体燃料が逆流するようになっている。
【００２２】
さらに、電磁ポンプ４は、その吐出継ぎ手３４の上端部に、連結具１１により送油管１２が接続され、この送油管１２の先端部に形成された先端ノズル１２ａが燃焼室３内に導入されている。この先端ノズル１２ａを介して燃焼室３内に供給される液体燃料Ｆは、供給初期にイグナイタで着火され、その後に燃焼室３内の高温雰囲気で気化して、燃焼するものである。上記した燃料供給停止時の逆流が可能なように、送油管１２の先端ノズル１２ａの位置が、燃料タンク２内の油面の位置よりも高い位置にあるようにする。
【００２３】
図２は図１の電磁ポンプ４における要部の構成図であって、ａはその駆動時の状態を示す縦断面図、ｂはその駆動停止時の状態を示す縦断面図である。なお、図１と同様に、従来例と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図２ａおよび図２ｂにおいて、プランジャ３７はシリンダ１０内を上死点Ｃ１と下死点Ｃ２間のストロークＬで往復運動することにより液体燃料を燃料タンク２から吸引して供給するが、これらの上死点Ｃ１および下死点Ｃ２は、駆動中におけるプランジャ３７の下端部を基準とした場合の下流側位置（上方位置）および上流側位置（下方位置）である。特に、下死点Ｃ２は、上下の支持ばね３９，４０の付勢力によって釣り合ったプランジャ３７の平衡位置である。また、この上死点Ｃ１よりも上方（下流側）の開閉点とは、電磁コイル４８への後述する所定の駆動制御パルスの供給によって突き上げピン３８の先端部が吐出弁４５の底面に当接するプランジャ３７の下端部の位置である。つまり、プランジャ３７と吐出用逆止弁との間に介装された突き上げピン３８は、プランジャ３７の下端部がその開閉点に到達した位置で、その先端が吐出弁４５に当接する長さ寸法を有している。さらに、この開閉点よりも上方（下流側）の上限点Ｄとは、機構上、プランジャ３７が移動可能なその下端部の位置である。このように、この電磁ポンプ４の駆動停止後に、プランジャ３７を上死点Ｃ１を越えてさらに上方の開閉点を超えるように移動させることで、突き上げピン３８による吐出弁４５の開成を行わせることにより、送油管１２内の残存燃料をシリンダ１０内にその自重で逆流させる構成である。
【００２５】
このとき、上死点Ｃ１を越えてからの上限点Ｄへ向けてのプランジャ３の移動を、駆動期間中と同様の速度で行うと、シリンダ１０内の液体燃料が送油管１２側に送出されてしまうため、駆動停止時に送油管１２の先端ノズル１２ａから一時的に通常の吐出量よりも多い液体燃料が吐出され、燃焼室５内で空気不足による不完全燃焼が生じることになる。これによって異臭が顕著になるので、本発明においては、プランジャ３７の上限点Ｄへの移動を緩やかに行うことで、このプランジャ３７の移動による液体燃料の吐出作用よりもサイフォンの作用で逆流する方を優勢にし、送油管１２内の液体燃料をシリンダ１０内にできるだけ素早く引き戻し、これによって、燃焼室５内への液体燃料のぽた落ちを防止するものである。
【００２６】
また、液体燃料逆流用の縦溝９の下端位置および上端位置は、図２ｂに示すように、液体燃料供給停止時（駆動停止時）に、プランジャ３７の下端部が上死点Ｃ１を越えて上限点Ｄに移動した場合に、縦溝９の下端位置はその上限点Ｄよりも下方に存在して開口する構成であり、また、縦溝９の上端位置はプランジャ３７の上端部よりも上方に存在して開口する構成である。したがって、液体燃料供給停止時に、プランジャ３７の下端部が開閉点を越えて上限点Ｄに移動した場合、突き上げピン３８の先端部が吐出弁４５を押し上げて開状態として送油管１２内とシリンダ１０のポンプ部内を連通させると共に、プランジャ３７の上下部で開口した縦溝９を介してシリンダ１０のポンプ部内と吸入筒３６内を連通させることができ、送油管１２内からシリンダ１０のポンプ部内、縦溝９さらに吸入筒３６内を介して液体燃料はその自重で逆流することになる。また、上死点Ｃ１と下死点Ｃ２間のストロークＬで往復運動する液体燃料供給時には、プランジャ３７の下端部は縦溝９の下端部よりも上に位置するようなことはなく、プランジャ３７がその上下部で縦溝９を介して開口して抜けるようなことはない。これによって、液体燃料の吸上げおよび供給効率が良好で安定な吐出量を得ることができる。
【００２７】
図３は、図１の駆動回路５の構成例を示す回路図である。
図３において、電源部２１の一方端には商用交流電源２２が接続され、他方端には電磁コイル４８とトランジスタＱとの直列回路を介してアースに接続されており、商用交流電源２２を所要レベルＶ（ｖ）の直流電圧に変換して電磁コイル４８に出力する。また、電磁コイル４８の両端に接続されたダイオードＤは、逆電流を規制する保護用ダイオードである。さらに、この電源部２１および駆動・停止指示用のスイッチＳＷ１が接続されると共に、トランジスタＱのベースがベース電流制限用のベース抵抗Ｒを介して接続されるマイクロコンピュータ２３は、駆動回路５の動作を制御するもので、その内部に制御プログラムやタイマなどを有し、制御プログラム、タイマおよびスイッチＳＷ１のオン・オフに基づいてトランジスタＱのベースに制御信号を出力する。
【００２８】
この構成により、以下、その作用を説明する。
図４は、図３の駆動回路５の動作の一例を説明するためのタイムチャートであり、後述する複数周期は、図示の都合上図４では３周期にしたが、この複数周期は３周期（駆動パルスａが３個分の周期）に限定されるものではなく、少なくとも２周期以上に設定されていればよい。
まず、図４に示すようにｔ１時点でスイッチＳＷ１をオンすると、マイクロコンピュータ２３の出力端Ｐから入力制御パルスとしての駆動パルスａが出力される。この駆動パルスａの立上がりの電流によってトランジスタＱをオンさせ、電源部２１から電磁コイル４８さらにトランジスタＱを介して所定レベルの駆動制御パルスとしての励磁電流ｅが流れて電磁コイル４８を励磁する。この結果、プランジャ３７は吸引力を受け、一対の支持ばね３９，４０の拮抗による平衡位置（下死点Ｃ２）からシリンダ１０内を支持ばね３９に抗して上方向に往動し、ｔ３時点には上死点Ｃ１まで移動する。これにより、プランジャ３７内の圧力が上がって、吸入側逆止弁は吸入弁座４１に吸入弁４２が押しつけられて閉成することで逆流が防止されると共に、吐出側逆止弁は、プランジャ３７内部が間隙３８ａを介してシリンダ１０内に連通しているが、このシリンダ１０内の圧力によって逆止弁４５の底面が押圧されてばね４６に抗して吐出弁４５を押し開いて開成させ、上端部の吐出口３３から液体燃料を吐出させる。
【００２９】
次に、ｔ３時点で、励磁電流ｅによる電磁コイル４の励磁が終了すると、支持ばね３９の付勢力によって、プランジャ３７は、励磁休止期間Ｔ２中に上死点Ｃ１から平衡位置の下死点Ｃ２に戻るように復動することになる。このとき、プランジャ３７内の圧力が下がって、吸入側逆止弁はばね４３に抗して吸入弁４２が押し開けられて開成すると共に、吐出側逆止弁は、このシリンダ１０内の低圧力によって吐出弁４５が吐出弁座４４側に押し付けられて閉成することにより、前回に吐出側逆止弁を介して吐出された送油管１２内の液体燃料の逆流を防止すると共に、燃料タンク２内の液体燃料を吸入口３５さらに吸入側逆止弁を介して吸引することができる。その後、プランジャ３７は下死点Ｃ２に到達した後の次の駆動パルスａで次周期の励磁が行われる。したがって、電磁ポンプ４の駆動期間中は、プランジャ３７は経時的に鋸刃形の上下変位ｆを示すことになる。このようなプランジャ３７の、駆動パルスａに応じた繰り返し往復運動によって燃料タンク２からの吸引と吐出部３３からの吐出とを繰り返して、燃焼部３に液体燃料を供給している。このような通常のプランジャ３７の上死点Ｃ１と下死点Ｃ２間のストロークＬの上下駆動時において、突き上げピン３８の先端部が逆止弁４５の底面に当たるようなことはない。
【００３０】
さらに、ｔ４時点おいて、液体燃料の供給を停止すべく電磁ポンプ４の駆動を停止して石油ストーブを消火するためにスイッチＳＷ１がオフにされる。このとき、マイクロコンピュータ２３は、スイッチＳＷ１がオフされた時点から、タイマを用いて予め設定された複数周期分だけ駆動パルスａの出力が継続するようにしている。つまり、スイッチＳＷ１がオフした直後の駆動パルスａがｔ５時点で立ち上がってｔ６時点で立ち下がると、期間Ｔ３１を経たｔ７時点で、マイクロコンピュータ２３の出力端Ｐから駆動パルスａよりもパルス幅が短く、周期の短い第１保持パルスａ１が出力される。このときの期間Ｔ３１は、励磁電流ｅがハイレベルＨになるｔ６時点から低レベルＬになるｔ７時点までの期間に一致するように設定されている。
【００３１】
さらに、ｔ７時点において、上死点Ｃ１に到達したプランジャ３７の位置を、その後の第１保持パルスａ１によって維持させることができる。すなわち、期間Ｔ３１をｔ７時点よりも早くして短くすると、ｔ７時点に到達するまでにプランジャ３が上死点を越えることになり、逆にｔ７時点より遅らせて期間Ｔ３１を長くすると、プランジャ３７が上死点Ｃ１よりも低位にまで降下してしまい、プランジャ３に位置変動を生じさせることになる。また、第１保持パルスａ１のパルス幅τ９および周期τ１２は、プランジャ３７を上死点Ｃ１の位置に保持させ得るように設定されている。
【００３２】
さらに、ｔ９時点において駆動パルスａが出力されてプランジャ３７は上死点Ｃ１よりもさらに上昇する。上死点Ｃ１よりもさらに上の所定位置に到達したプランジャ３７を、その後の第１保持パルスａ２によって維持させることができる。すなわち、期間Ｔ３２をｔ１１時点よりも早くして短くすると、ｔ１１時点に到達するまでにプランジャ３７が所定位置を越えることになり、逆にｔ１１時点よりも遅らせて期間Ｔ３２を長くすると、プランジャ３７が所定位置よりも低位にまで降下してしまい、プランジャ３７に位置変動を生じさせることになる。また、第２保持パルスａ２のパルス幅τ２１および周期τ２２は、プランジャ３７をその所定位置に保持させ得るように設定され、期間Ｔ３２を経たｔ１１時点で、マイクロコンピュータ２３の出力端Ｐから第１保持パルスａ１と同一のパルス幅で、これよりも周期の短い第２保持パルスａ２が出力される。
【００３３】
さらに、ｔ１３時点において、駆動パルスａが出力されてプランジャ３７はさらに上昇して開閉点を超えて上限点Ｄに達する。この上限点Ｄに到達したプランジャ３７を、その後の第３保持パルスａ３によって維持させることができる。すなわち、期間Ｔ３３をｔ１５時点よりも遅らせて長くすると、プランジャ３７が上限位置Ｄよりも低位にまで降下してしまい、プランジャ３７に位置変動を生じさせることになる。また、第３保持パルスａ３のパルス幅τ３１および周期τ３２は、プランジャ３７をこの上限位置Ｄに保持させ得るように設定され、期間Ｔ３３を経たｔ１５時点で、マイクロコンピュータ２３の出力端Ｐから第２保持パルスａ２と同一のパルス幅で、これよりも周期の短い第３保持パルスａ３が出力される。
【００３４】
このように、地震などによって石油ストーブが転倒して防火装置が働いた場合を含むポンプ駆動停止時に、プランジャ３７の上限点Ｄへの移動を段階的に緩やかに行うことによって、このプランジャ３７の移動による液体燃料の吐出作用よりもサイフォンの作用で逆流する方を優勢にすることができて、突き上げピン３８の先端部が吐出弁４５を押し上げて開状態として送油管１２内とシリンダ１０のポンプ部内を連通させると共に、プランジャ３７の上下部で開口した縦溝９を介してシリンダ１０のポンプ部内と吸入筒３６内を連通させることができ、送油管１２内からシリンダ１０のポンプ部内、縦溝９さらに吸入筒３６内を介して液体燃料をその自重で逆流させることができる。これによって、従来は、シリンダ３２とプランジャ３７の僅かな間隙を介して逆流させていたものを、その間隙および縦溝９を介して液体燃料の逆流量をより多くすることができて、送油管１２の先端部の液体燃料を素早く引き込ませて消臭効果をより発揮させることができてより安全である。さらに、プランジャ３７の駆動中にシリンダ１０内の塵が縦溝９内に逃げてシリンダ１０内の塵の噛み込みを防止することができる。さらに、シリンダ１０の内周面に縦溝９を設けたことにより、シリンダ１０とプランジャ３７との摩擦抵抗が少なくなり、プランジャ３７の動きが良くなる。
【００３５】
また、上死点Ｃ１と下死点Ｃ２間のストロークＬでプランジャ３７が往復運動する液体燃料供給時には、プランジャ３７の下端部は縦溝９の下端部よりも上に位置するようなことはなく、プランジャ３７がその上下部で縦溝９を介して開口して抜けるようなことはない。これによって、従来のように、シリンダ３２とプランジャ３７の間隙を大きくとって逆流量をより多くとる必要はなくなり、むしろ、シリンダ３２とプランジャ３７の間隙をより少なくすることができて、通常運転時に気体および液体燃料の漏れをより少なくすることができると共に、この間隙分のプランジャの傾きによる突き上げピン３８の芯ずれもより少なくなって、液体燃料の吸上げおよび供給効率が良好で安定な吐出量を得ることができる。
【００３６】
（実施形態２）
上記実施形態１では、シリンダ１０側にのみ縦溝９を設けたが、本実施形態２では、シリンダの内周面側に溝を設け、また、プランジャの外壁側に内部に連通する穴を設けることにより、シリンダの内周面側の溝の長さをより短くすることができてその加工が容易になる場合である。
【００３７】
図５は本発明の実施形態２における電磁ポンプにおける要部の構成図であって、ａはその駆動時の状態を示す縦断面図、ｂはその駆動停止時の状態を示す縦断面図であり、図６は図５のプランジャの一部外観図である。なお、図２と同様の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図５および図６において、プランジャ２５の外周壁にはその内部と連通する穴２６が設けられており、その外周壁の外周面に穴２６とこれに連通する環状溝２７が１周分設けられている。シリンダ２８の内周面には逆流用の縦溝２９がシリンダ２８の内周面に所定間隔に４本設けられている。これらの環状溝２７と縦溝２９の上端部とは、液体燃料供給停止時のプランジャ２５の上方位置に対して、その上端がプランジャ２５の穴２６および環状溝２７と一致するか、または、それらよりも上方位置にあり、かつ、その下端がプランジャ２５の下端部よりも下方位置にある。この場合にも上記実施形態１と同様に、上死点Ｃ１と下死点Ｃ２間のストロークＬでプランジャ２５がシリンダ２８の内周面に沿って往復運動する液体燃料供給時には、プランジャ２５の下端部は縦溝２９の下端部よりも上に位置するようなことはなく、プランジャ２５がその内部と下端部で縦溝２９を介して開口して抜けるようなこともない。
【００３９】
この構成により、プランジャ２５の穴２６および環状溝２７の加工が増えるが、これは外周面からの加工であって容易であり、シリンダ２８の内周面側の縦溝２９の長さを大幅に短くすることができてその加工が容易になると共に、加工精度も向上する。
【００４０】
なお、上記実施形態１，２では、直線状の縦溝９または２９は、シリンダ１０または２８の内周面に所定間隔に４本設けたが、４本以上でも以下でもよく、要は、その縦溝９または２９の総断面積によって逆流量が決まり、細い縦溝９または２９が複数本と太い縦溝９または２９が１本でも総断面積にが同じであれば逆流量が同じになる。また、このような直線状の縦溝９または２９に代えて、シリンダ１０または２８の内周面の長手方向に沿ったスパイラル状（螺旋状）の溝であってもよい。この場合、スパイラル状の溝加工に際して、回転するシリンダ部材の内周面にバイトを当てて引いて来るだけで容易に溝加工することができる。また、このスパイラル状の溝の場合にも、直線状の縦溝９または２９の場合と同様に、複数本であっても１本であってもよく、要は、その溝の総断面積によって逆流量が決まる。また、直線状の縦溝９または２９よりもスパイラル状（螺旋状）の溝の場合の方がシリンダ１０または２８内への塵の噛み込み防止効果がよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液体燃料供給停止時に、栓状部材としてのプランジャの変位に伴って突状部材が吐出用逆止弁を開放させ、シリンダ内周面の溝を介して液体燃料をその自重で逆流させるため、液体燃料の逆流量をより多くすることができて、吐出用逆止弁の下流側の液体燃料を素早く引き込ませることができ、消臭および防火効果をより発揮させることができる。
【００４２】
また、液体燃料供給停止時にプランジャの下端部よりも下の位置に溝の下端部が位置し、かつ、液体燃料供給時に、プランジャの下端部よりも上の位置に溝の下端部が位置するため、通常運転時に気体および液体燃料の漏れをより少なくすることができて、この間隙分のプランジャの傾きによる突上部材の芯ずれもより少なくなって、液体燃料の吸上げおよび供給効率が良好で安定な吐出量とすることができる。
【００４３】
さらに、プランジャの開放端から穴を介してシリンダ側の溝に逆流させる構成の場合には、シリンダの内周面側の溝の加工長さが大幅に短くなってその加工が容易になると共に、設定逆流量に基づく加工精度も向上させることができる。
【００４４】
さらに、プランジャの駆動中に、スパイラル状および直線状の溝にシリンダ内の塵が容易に逃げてシリンダとプランジャの塵による噛み込みを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における電磁ポンプが石油ストーブの燃料タンクに付設された状態を示す説明図である。
【図２】図１の電磁ポンプ４における要部の構成図であって、ａはその駆動時の状態を示す縦断面図、ｂはその駆動停止時の状態を示す縦断面図である。
【図３】図１の駆動回路５の構成例を示す回路図である。
【図４】図３の駆動回路５の動作の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本発明の実施形態２の電磁ポンプにおける要部の構成図であって、ａはその駆動時の状態を示す縦断面図、ｂはその駆動停止時の状態を示す縦断面図である。
【図６】図５のプランジャ２５の要部外観図である。
【図７】従来の電磁ポンプの構成を示す縦断面図である。
【図８】図７の電磁ポンプにおけるＡＡ′線横断面図である。
【図９】図７の電磁ポンプにおけるＢＢ′線横断面図である。
【符号の説明】
４電磁ポンプ
５駆動回路
９，２９縦溝
１０，２８シリンダ（筒状部材）
２３マイクロコンピュータ
２５，３７プランジャ
２６穴
２７環状溝
３８突き上げピン（突状部材）
３９，４０支持ばね（付勢手段）
４１吸入弁座
４２吸入弁（吸入用逆止弁）
４３，４６ばね
４４吐出弁座
４５吐出弁（吐出用逆止弁）
４８電磁コイル
Ｃ１上死点
Ｃ２下死点
Ｑトランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic pump that is used in various combustion devices for heating, hot water supply, and cooking, and that supplies a liquid fuel such as white kerosene to, for example, a consumer oil combustor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electromagnetic pump that supplies liquid fuel to the combustion part of a combustion device such as an oil combustor, in order to prevent toxicity and odor of combustion exhaust gas due to incomplete combustion at the time of fire extinguishing, the electromagnetic pump has a reverse flow of liquid fuel. A function is provided to prevent the liquid fuel from dropping during fire extinguishing. Such an electromagnetic pump will be described with reference to FIGS.
[0003]
7 is a longitudinal sectional view showing the structure of a conventional electromagnetic pump, FIG. 8 is a transverse sectional view taken along line AA 'of the electromagnetic pump shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a transverse sectional view taken along line BB' of the electromagnetic pump shown in FIG.
[0004]
7 to 9, the electromagnetic pump 31 is provided with a cylindrical cylinder 32, a discharge joint 34 provided at an upper portion of the cylinder 32 and having a discharge port 33 at an upper end, and a lower portion of the cylinder 32. A suction cylinder 36 having a suction port 35 at a lower end is provided. The discharge joint 34, the cylinder 32, and the suction cylinder 36 are integrally connected to form a tubular body extending from the suction port 35 to the discharge port 33 via the inside of the cylinder 32.
[0005]
In the cylinder 32, a free piston-shaped plunger 37 having a fluid passage and a push-up pin 38 whose lower end is fitted and connected to the plunger 37 can slide and reciprocate by a pair of support springs 39 and 40. Are arranged in proportion to predetermined positions. In the fluid passage in the plunger 37, a suction-side check valve configured to be able to open and close the opening of the suction valve seat 41 in a state where the spherical suction valve 42 is lightly urged by the spring 43 to the suction valve seat 41. Is provided. Further, a discharge-side check valve configured to open and close the opening of the discharge valve seat 44 in a state where the discharge valve 45 is lightly urged by the spring 46 to the discharge valve seat 44 is provided in the discharge joint 34. ing. Further, the push-up pin 38 is configured to be able to push up the bottom of the discharge valve 45 at the tip end, and the connecting portion with the plunger 37 on the side opposite to the tip end has a cross-sectional shape as shown in FIG. A gap 38 a is provided between the base of the cross-shaped portion and the inner diameter of the plunger 37 to communicate the inside and the outside of the plunger 37.
[0006]
A coil bobbin 47 is provided around the outer periphery of the cylinder 32, and an electromagnetic coil 48 for generating an electromagnetic force is wound around the coil bobbin 47. Magnetic pole members 49 and 50 are disposed inside the coil bobbin 47, and a yoke 51 as a magnetic path member that forms a magnetic path with the magnetic pole members 49 and 50 is disposed outside the coil bobbin 47 and the electromagnetic coil 48. ing. A terminal board 52 is provided on the coil bobbin 47. Both ends of the electromagnetic coil 48 are connected to the terminal plate 52, and a drive pulse is supplied to the electromagnetic coil 48 via the terminal plate 52, and the electromagnetic coil 48 is repeatedly excited by an intermittent current of the drive pulse, and each drive is performed. For each pulse, the plunger 37 generates an electromagnetic force corresponding to the pulse width and pulse peak value. Further, a filter 53 for removing dust and the like from the liquid fuel is provided on the suction port 35 side of the suction cylinder 36.
[0007]
With this configuration, the plunger 37 is in an equilibrium position due to the antagonism of the pair of support springs 39 and 40. First, when the electromagnetic coil 48 is excited by the rising current of the input drive pulse to generate an electromagnetic force, the plunger 37 becomes The cylinder 32 moves upward in the cylinder 32 against the support spring 39. For this reason, the pressure in the plunger 37 rises, and the suction-side check valve is pressed against the suction valve seat 41 to close, thereby preventing backflow. The inside of the cylinder 37 communicates with the cylinder 32 through a gap 38a. The pressure in the cylinder 32 pushes the discharge valve 45 open and opens against the spring 46, and the liquid fuel flows from the discharge port 33 at the upper end. Is discharged.
[0008]
Next, the electromagnetic coil 48 is not excited by the fall of the input drive pulse, and the plunger 37 is moved back by the urging force of the support spring 39 so as to return to the downward equilibrium position where the pair of support springs 39 and 40 are opposed. Will be. At this time, the pressure in the plunger 37 decreases, and the suction-side check valve is opened by pushing open the suction valve 42 against the spring 43, and the discharge-side check valve is controlled by the low pressure in the cylinder 32. As a result, the discharge valve 45 is pressed against the discharge valve seat 44 side to close, thereby preventing the backflow of the liquid fuel previously discharged through the discharge-side check valve and sucking the liquid fuel in the fuel tank. The port 35 can further be sucked through a suction-side check valve. The liquid fuel is supplied to the combustion part by repeating the suction from the fuel tank and the discharge from the discharge port 33 by the reciprocating motion of the plunger 37 according to the input drive pulse.
[0009]
Further, when the drive of the electromagnetic pump 31 is stopped, an input drive pulse for moving the push-up pin 38 together with the plunger 37 to the discharge check valve side is input to the electromagnetic coil. The discharge valve 45 of the valve is opened upward to perform an opening operation, and the liquid fuel remaining in the oil feed pipe connected to the discharge port 33 of the electromagnetic pump 31 is discharged from the oil feed pipe via the discharge check valve. Since the suction side check valve closes the passage in the cylinder and further in the plunger, the backflow is controlled along the flow path through a small gap between the plunger 37 and the cylinder 32. This makes it difficult for the liquid fuel present at the tip end facing the combustion portion of the oil feed pipe to drip onto the floor or wall surface in the high-temperature combustion portion due to the backflow, so that the unpleasant odor due to the unburned gas that has been dripped and vaporized is reduced. In addition, it is possible to prevent contamination in the combustion section due to tar as the vaporized residue.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional configuration, when the discharge check valve is opened with the push-up pin 38 when the drive of the electromagnetic pump 31 is stopped, the reverse flow rate of the liquid fuel is increased, and the liquid fuel at the tip of the oil supply pipe is reduced for a short time. However, the reverse flow depends on the gap between the cylinder 32 and the plunger 37, and it is necessary to increase the gap. Conversely, if the gap is large, leakage of gas and liquid fuel during normal operation increases, and the center of the push-up pin 38 due to the inclination of the plunger corresponding to the gap also occurs, thereby hindering the movement of the plunger 37. As a result, problems have arisen in the efficiency of suction and supply of the liquid fuel, the stability of the discharge amount, and the like.
[0011]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to increase the reverse flow rate of the liquid fuel when the pump is stopped to quickly draw in the liquid fuel at the tip of the oil supply pipe so that the deodorization and fire prevention effects can be more exerted. It is another object of the present invention to provide an electromagnetic pump capable of obtaining a stable discharge amount with good suction and supply efficiency of the liquid fuel and a stable discharge amount.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The electromagnetic pump of the present invention,underA plunger having a flow-side end opened and a suction check valve provided at the upstream end is disposed in the cylinder while being equilibrium-supported by urging means from both the upstream and downstream sides, and disposed in the cylinder. A protruding member is disposed between the end and the discharge check valve, and the control current supplied to the electromagnetic coil moves the plunger forward to the top dead center on the downstream side, and the biasing means moves the plunger upstream. The plunger is moved back to the bottom dead center, the suction check valve is opened at the time of the movement, and the discharge check valve is opened and discharged at the time of forward movement of the liquid fuel sucked inside.When the top dead center and the bottom dead center are respectively the downstream position and the upstream position of the reciprocating motion of the lower end of the plunger during liquid fuel supply,When the liquid fuel supply is stopped, the plungerLower endOutputs a control current to the electromagnetic coil so as to exceed the top dead center to the downstream side, so that the projection member opens the discharge check valve with the displacement of the plunger, and the liquid fuel flows backward. In an electromagnetic pump having a reverse flow function for deodorization and fire prevention, at least one groove is provided on the inner peripheral surface side of the cylinder, and when the liquid fuel supply is stopped,With the control current output and the discharge check valve opened,The upper end of the groove is located above the upper end of the plunger, the lower end of the groove is located below the lower end of the plunger, and the lower end of the plunger during liquid fuel supply. DepartmentDownstream position ofThe lower end of the groove is located at a position above the groove.
[0013]
With this configuration, when the pump is stopped, the control current is output to the electromagnetic coil so that the plunger as the plug-like member passes over the top dead center to the downstream side. By opening the stop valve, it is possible to cause the liquid fuel to flow back by its own weight from the downstream side of the discharge check valve through the discharge check valve, the cylinder as a cylindrical member, and the groove on the inner peripheral surface of the cylinder. Become. By this, the reverse flow of the liquid fuel is conventionally increased through the groove on the inner peripheral surface of the cylinder, but the reverse flow through the small gap between the cylinder and the plunger is increased. The liquid fuel on the side can be quickly drawn in and not discharged, and the deodorizing effect can be further exhibited. Also, at the time of fire extinguishing when an earthquake-resistant device or the like operates, the liquid fuel on the downstream side of the discharge check valve is quickly drawn in and not discharged, so that it is safer.
[0014]
Further, since the lower end of the groove is located at a position lower than the lower end of the plunger when the liquid fuel supply is stopped, and the lower end of the groove is located at a position above the lower end of the plunger when the liquid fuel is supplied. However, unlike the related art, it is not necessary to increase the gap between the cylinder and the plunger in order to increase the backflow, but it is also possible to reduce the gap between the cylinder and the plunger. The leakage can be further reduced, and the misalignment of the push-up member due to the inclination of the plunger in the gap is further reduced, so that the liquid fuel suction and supply efficiency is good and the discharge amount is stable.
[0015]
Further, in the electromagnetic pump of the present invention, the plunger having the downstream end opened and the suction check valve provided at the upstream end is equilibrium supported by the urging means from both the upstream and downstream sides, and is inserted into the cylinder. A projecting member is arranged between a downstream end of the plunger and a discharge check valve, and the plunger moves forward to a top dead center on the downstream side by a control current supplied to an electromagnetic coil. At the same time, the plunger is moved back to the bottom dead center on the upstream side by the urging means, and the suction check valve is opened at the time of the movement to return the liquid fuel sucked into the discharge check at the time of the forward movement. The valve can be opened to discharge,When the top dead center and the bottom dead center are respectively the downstream position and the upstream position of the reciprocating motion of the lower end of the plunger during liquid fuel supply,When the liquid fuel supply is stopped, the plungerLower endOutputs a control current to the electromagnetic coil so as to exceed the top dead center to the downstream side, so that the projection member opens the discharge check valve with the displacement of the plunger, and the liquid fuel flows backward. In an electromagnetic pump having a reverse flow function for deodorization and fire prevention, at least one groove is provided on the inner peripheral surface side of the cylinder, and the groove is provided on the outer peripheral wall of the plunger.DownstreamA hole communicating with the end is provided, and when the liquid fuel supply is stopped,With the control current output and the discharge check valve opened,A hole in the plunger and an upper end of the groove communicate with each other, and a lower end of the groove is located at a position lower than a lower end of the plunger, and a lower end of the plunger at the time of supplying liquid fuel.Downstream position ofThe lower end of the groove is located at a position above the groove.
[0016]
With this configuration, it is possible to increase the reverse flow rate while maintaining good and stable efficiency of suction and supply of the liquid fuel and the discharge amount. In addition, in the case of a configuration in which the plunger is caused to flow backward from the open end to the groove on the cylinder side via the hole, the number of holes formed in the plunger increases. The processing length of the groove on the surface side is greatly shortened to facilitate the processing, and the processing accuracy based on the set reverse flow rate is also improved.
[0017]
More preferably, the groove in the electromagnetic pump of the present invention is at least one of a spiral shape and a linear shape along the longitudinal direction of the inner peripheral surface of the cylinder as the cylindrical member.
[0018]
With this configuration, the dust in the cylinder can easily escape into the groove during driving of the plunger and the biting of the cylinder and the plunger by the dust can be more prevented in the spiral groove than in the linear groove.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which an electromagnetic pump according to Embodiment 1 of the present invention is attached to a fuel tank of an oil stove, and members having the same functions and effects as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
In FIG. 1, a fuel supply device of an oil stove includes a refueling cartridge 1, a fuel tank 2 in which a liquid fuel F is supplied and stored from the cartridge 1, and a liquid fuel F in the fuel tank 2. An electromagnetic pump 4 that supplies the liquid fuel F from the discharge port 33 to the combustion chamber 3 with the suction port 35 of the suction cylinder 36 positioned, and a drive control pulse as a control current is supplied to an electromagnetic coil 48 of the electromagnetic pump 4. A drive circuit 5 for supplying a fixed amount of the liquid fuel F to the combustion chamber 3 and supplying a backflow control pulse as a control current to the electromagnetic coil 48 when the supply is stopped to control the liquid fuel to flow backward. Has been.
[0020]
An outlet 6 is provided at the lower end of the cartridge 1 so as to be openable. The outlet 6 is normally in a closed state. However, when the outlet 6 is mounted on the fuel tank 2, a protrusion 7 of the fuel tank 2 is provided. It is pushed open and opened.
[0021]
The electromagnetic pump 4 is inserted into the mounting hole 8 provided on the upper surface of the fuel tank 2 from the suction cylinder 36 side, and the yoke 51 is mounted and fixed with its lower end surface in contact with the upper surface of the fuel tank 2. Have been. The electromagnetic pump 4 has a plunger 37 as a free-piston plug-like member having a fluid passage inside a cylinder 10 as a cylindrical member provided with a vertical groove 9 for liquid fuel backflow on the inner peripheral surface side. Are arranged so as to be able to reciprocate in the up-down direction, and the reciprocating movement enables liquid fuel to be supplied to the combustion chamber 3 through the discharge port 33. The four vertical grooves 9 are linearly provided at predetermined intervals. Also, when the supply of the liquid fuel is stopped, the electromagnetic pump 4 pushes the discharge valve 45 of the discharge check valve upward with the tip of the push-up pin 38 as a push-up member to perform an opening operation. It has a deodorizing backflow function that allows the liquid fuel remaining in the oil feed pipe 12 connected to the discharge section 33 to flow back under its own weight according to the siphon principle, and more liquid fuel flows through the vertical grooves 9. It is designed to flow backward.
[0022]
Further, in the electromagnetic pump 4, the oil supply pipe 12 is connected to the upper end of the discharge joint 34 by the connector 11, and the tip nozzle 12 a formed at the tip of the oil supply pipe 12 is introduced into the combustion chamber 3. I have. The liquid fuel F supplied into the combustion chamber 3 through the tip nozzle 12a is ignited by an igniter in the initial stage of supply, and thereafter is vaporized in a high-temperature atmosphere in the combustion chamber 3 and burned. The position of the tip nozzle 12a of the oil feed pipe 12 is set higher than the position of the oil level in the fuel tank 2 so that the above-described reverse flow at the time of fuel supply stop is possible.
[0023]
FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of the electromagnetic pump 4 of FIG. 1, wherein a is a longitudinal sectional view showing a state at the time of driving, and b is a longitudinal sectional view showing a state at the time of stopping the driving. As in FIG. 1, members having the same functions and effects as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0024]
2A and 2B, the plunger 37 reciprocates in the cylinder 10 with a stroke L between the top dead center C1 and the bottom dead center C2 to suck and supply the liquid fuel from the fuel tank 2. The dead center C1 and the bottom dead center C2 are a downstream position (upper position) and an upstream position (lower position) based on the lower end of the plunger 37 during driving. In particular, the bottom dead center C2 is an equilibrium position of the plunger 37 balanced by the urging forces of the upper and lower support springs 39 and 40. The opening / closing point above (at the downstream side of) the top dead center C <b> 1 is such that the tip of the push-up pin 38 abuts on the bottom surface of the discharge valve 45 by supplying a later-described predetermined drive control pulse to the electromagnetic coil 48. This is the position of the lower end of the plunger 37. That is, the push-up pin 38 interposed between the plunger 37 and the discharge check valve has a length dimension at which the lower end of the plunger 37 reaches the opening / closing point and the tip of which contacts the discharge valve 45. have. Further, the upper limit point D above (downstream side) the opening / closing point is a position of a lower end portion of the mechanism where the plunger 37 can move in terms of mechanism. As described above, after the drive of the electromagnetic pump 4 is stopped, the plunger 37 is moved beyond the top dead center C1 and further beyond the open / close point, so that the push-up pin 38vomitBy opening the valve 45, the fuel remaining in the oil feed pipe 12 flows back into the cylinder 10 by its own weight.
[0025]
At this time, if the movement of the plunger 3 toward the upper limit point D after exceeding the top dead center C1 is performed at the same speed as during the driving period, the liquid fuel in the cylinder 10 is sent to the oil feed pipe 12 side. Therefore, when the driving is stopped, liquid fuel larger than a normal discharge amount is temporarily discharged from the tip nozzle 12a of the oil supply pipe 12, and incomplete combustion occurs in the combustion chamber 5 due to insufficient air. As a result, the unpleasant odor becomes remarkable. In the present invention, the movement of the plunger 37 to the upper limit point D is gradual, so that the backflow by the siphon action is more effective than the discharge action of the liquid fuel by the movement of the plunger 37. , And the liquid fuel in the oil supply pipe 12 is drawn back into the cylinder 10 as quickly as possible, thereby preventing the liquid fuel from dropping into the combustion chamber 5.
[0026]
As shown in FIG. 2B, the lower end position and the upper end position of the vertical groove 9 for liquid fuel reverse flow are such that the lower end portion of the plunger 37 exceeds the top dead center C1 when the liquid fuel supply is stopped (when the driving is stopped). When moving to the upper limit point D, the lower end position of the vertical groove 9 is located below the upper limit point D and is opened, and the upper end position of the vertical groove 9 is higher than the upper end portion of the plunger 37. And open. Therefore, when the lower end of the plunger 37 moves to the upper limit point D beyond the opening / closing point when the supply of the liquid fuel is stopped, the tip of the push-up pin 38 pushes up the discharge valve 45 to open the oil supply pipe 12 and the cylinder 10. The inside of the pump portion of the cylinder 10 can be communicated with the inside of the pump portion of the cylinder 10 from the inside of the oil supply pipe 12 through the vertical groove 9 opened at the upper and lower portions of the plunger 37. The liquid fuel flows back by its own weight through the vertical groove 9 and the inside of the suction cylinder 36. Further, when supplying the liquid fuel reciprocating with the stroke L between the top dead center C1 and the bottom dead center C2, the lower end of the plunger 37 is not located above the lower end of the vertical groove 9, and the plunger 37 is not positioned. However, the upper and lower portions are not opened through the vertical grooves 9 and come off. As a result, it is possible to obtain a stable discharge amount with good suction and supply efficiency of the liquid fuel.
[0027]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the drive circuit 5 of FIG.
In FIG. 3, a commercial AC power supply 22 is connected to one end of a power supply unit 21 and is connected to ground via a series circuit of an electromagnetic coil 48 and a transistor Q at the other end. The voltage is converted into a DC voltage of level V (v) and output to the electromagnetic coil 48. A diode D connected to both ends of the electromagnetic coil 48 is a protection diode that regulates reverse current. The microcomputer 23 to which the power supply unit 21 and the switch SW1 for instructing driving / stopping are connected and the base of the transistor Q is connected via a base resistor R for limiting a base current, the microcomputer 23 operates And has a control program, a timer, and the like therein, and outputs a control signal to the base of the transistor Q based on the ON / OFF of the control program, the timer, and the switch SW1.
[0028]
The operation of this configuration will be described below.
FIG. 4 is a time chart for explaining an example of the operation of the drive circuit 5 of FIG. 3. A plurality of cycles described later are three in FIG. 4 for convenience of illustration, but the plurality of cycles is three ( The drive pulse a is not limited to three cycles, but may be set to at least two cycles or more.
First, as shown in FIG. 4, when the switch SW1 is turned on at time t1, a drive pulse a as an input control pulse is output from the output terminal P of the microcomputer 23. The transistor Q is turned on by the rising current of the drive pulse a, and an exciting current e as a drive control pulse of a predetermined level flows from the power supply unit 21 through the electromagnetic coil 48 and the transistor Q to excite the electromagnetic coil 48. As a result, the plunger 37 receives the suction force and moves upward in the cylinder 10 against the support spring 39 from the equilibrium position (bottom dead center C2) due to the antagonism of the pair of support springs 39, 40, at time t3. To the top dead center C1. As a result, the pressure in the plunger 37 rises, and the suction-side check valve is pressed against the suction valve seat 41 to close, thereby preventing backflow. The inside of the cylinder 37 communicates with the cylinder 10 through a gap 38a, but the pressure in the cylinder 10 presses the bottom surface of the check valve 45 to open and open the discharge valve 45 against the spring 46. The liquid fuel is discharged from the discharge port 33 at the upper end.
[0029]
Next, at time t3, when the excitation of the electromagnetic coil 4 by the excitation current e is completed, the plunger 37 is moved from the top dead center C1 to the bottom dead center C2 of the equilibrium position during the excitation suspension period T2 by the urging force of the support spring 39. It will return to return to. At this time, the pressure in the plunger 37 decreases, and the suction-side check valve is opened by opening the suction valve 42 against the spring 43, and the discharge-side check valve is controlled by the low pressure in the cylinder 10. As a result, the discharge valve 45 is pressed against the discharge valve seat 44 side and is closed, thereby preventing the liquid fuel in the oil feed pipe 12 previously discharged through the discharge-side check valve from flowing back and preventing the fuel tank 2 from flowing back. The liquid fuel inside can be sucked through the suction port 35 and the suction side check valve. Thereafter, the plunger 37 is excited in the next cycle by the next drive pulse a after reaching the bottom dead center C2. Therefore, during the driving period of the electromagnetic pump 4, the plunger 37 exhibits a saw-tooth vertical displacement f with time. The liquid fuel is supplied to the combustion unit 3 by repeating the suction from the fuel tank 2 and the discharge from the discharge unit 33 by the reciprocating motion of the plunger 37 in accordance with the drive pulse a. When the stroke L between the upper dead center C1 and the lower dead center C2 of the normal plunger 37 is vertically driven, the tip of the push-up pin 38 does not hit the bottom surface of the check valve 45.
[0030]
Further, at time t4, the switch SW1 is turned off to stop the operation of the electromagnetic pump 4 to stop the supply of the liquid fuel and extinguish the oil stove. At this time, the microcomputer 23 uses the timer to output the drive pulse a for a plurality of cycles set in advance from the time when the switch SW1 is turned off. That is, when the drive pulse a immediately after the switch SW1 is turned off rises at time t5 and falls at time t6, the pulse width from the output terminal P of the microcomputer 23 becomes shorter than the drive pulse a at time t7 after the period T31. , A first holding pulse a1 having a short cycle is output. The period T31 at this time is set so as to coincide with the period from time t6 when the exciting current e becomes high level H to time t7 when the exciting current e becomes low level L.
[0031]
Further, at the time point t7, the position of the plunger 37 reaching the top dead center C1 can be maintained by the subsequent first holding pulse a1. That is, if the period T31 is shortened earlier than the time point t7, the plunger 3 will exceed the top dead center until the time point t7 is reached. As a result, the plunger 3 descends to a position lower than the top dead center C1, causing the plunger 3 to change its position. The pulse width τ9 and the period τ12 of the first holding pulse a1 are set so that the plunger 37 can be held at the position of the top dead center C1.
[0032]
Further, at time t9, the drive pulse a is output, and the plunger 37 further rises above the top dead center C1. The plunger 37 that has reached a predetermined position further above the top dead center C1 can be maintained by the subsequent first holding pulse a2. That is, if the period T32 is shortened earlier than the time point t11, the plunger 37 will exceed the predetermined position before reaching the time point t11. Conversely, if the time period T32 is delayed to be longer than the time point t11 and the plunger 37 is extended. The plunger 37 descends to a position lower than the predetermined position, causing the plunger 37 to change its position. The pulse width τ21 and the period τ22 of the second holding pulse a2 are set so that the plunger 37 can be held at the predetermined position. At time t11 after the period T32, the first holding pulse a2 is output from the output terminal P of the microcomputer 23 to the first holding pulse a2. A second holding pulse a2 having the same pulse width as the pulse a1 and a shorter cycle is output.
[0033]
Further, at time t13, the drive pulse a is output, and the plunger 37 further rises to reach the upper limit point D beyond the opening / closing point. The plunger 37 reaching the upper limit point D can be maintained by the subsequent third holding pulse a3. That is, if the period T33 is delayed and made longer than the time point t15, the plunger 37 falls to a position lower than the upper limit position D, and the position of the plunger 37 fluctuates. Further, the pulse width τ31 and the period τ32 of the third holding pulse a3 are set so that the plunger 37 can be held at the upper limit position D. A third holding pulse a3 having the same pulse width as the holding pulse a2 and a shorter cycle is output.
[0034]
As described above, the movement of the plunger 37 is gradually reduced gradually by gradually moving the plunger 37 to the upper limit point D when the pump is stopped including the case where the oil stove is overturned due to an earthquake or the like and the fire prevention device is activated. Can be made dominant in the reverse flow by the action of the siphon rather than the discharge action of the liquid fuel by the above, and the tip of the push-up pin 38 pushes up the discharge valve 45 to be in an open state so as to be in the oil feed pipe 12 and the pump section of the cylinder 10. And the inside of the pump section of the cylinder 10 and the inside of the suction cylinder 36 can be communicated through the vertical groove 9 opened at the upper and lower portions of the plunger 37. Further, the liquid fuel can flow backward by its own weight through the inside of the suction cylinder 36. Thus, the reverse flow of the liquid fuel, which has conventionally been caused to flow backward through a small gap between the cylinder 32 and the plunger 37, can be increased through the gap and the vertical groove 9, so that the oil feed pipe can be increased. The liquid fuel at the tip end of the nozzle 12 can be quickly drawn in, and the deodorizing effect can be further exhibited, which is safer. Further, the dust in the cylinder 10 escapes into the vertical groove 9 while the plunger 37 is driven, so that the dust in the cylinder 10 can be prevented from being caught. Further, the provision of the vertical groove 9 on the inner peripheral surface of the cylinder 10 reduces the frictional resistance between the cylinder 10 and the plunger 37, and improves the movement of the plunger 37.
[0035]
Further, at the time of supplying the liquid fuel in which the plunger 37 reciprocates with the stroke L between the top dead center C1 and the bottom dead center C2, the lower end of the plunger 37 is not positioned higher than the lower end of the vertical groove 9. The plunger 37 does not come out of the upper and lower portions through the vertical groove 9. This eliminates the need to increase the backflow by increasing the gap between the cylinder 32 and the plunger 37 as in the related art. Rather, the gap between the cylinder 32 and the plunger 37 can be reduced, and during normal operation. The leakage of gas and liquid fuel can be reduced, and the misalignment of the push-up pin 38 due to the inclination of the plunger by this gap is also reduced, so that the liquid fuel suction and supply efficiency is good and a stable discharge amount. Can be obtained.
[0036]
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the vertical groove 9 is provided only on the cylinder 10 side. However, in the second embodiment, a groove is provided on the inner peripheral surface side of the cylinder, and a hole communicating with the inside is provided on the outer wall side of the plunger. In this case, the length of the groove on the inner peripheral surface side of the cylinder can be made shorter, and the machining becomes easier.
[0037]
FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of an electromagnetic pump according to Embodiment 2 of the present invention, where a is a vertical cross-sectional view showing a state at the time of driving, and b is a vertical cross-sectional view showing a state at the time of driving stop. 6 is a partial external view of the plunger of FIG. Note that members having the same functions and effects as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0038]
5 and 6, the outer peripheral wall of the plunger 25 is provided with a hole 26 communicating with the inside thereof, and the outer peripheral surface of the outer peripheral wall is provided with the hole 26 and an annular groove 27 communicating therewith for one round. ing. Four vertical grooves 29 for backflow are provided on the inner peripheral surface of the cylinder 28 at predetermined intervals on the inner peripheral surface of the cylinder 28. The upper end of the annular groove 27 and the upper end of the vertical groove 29 are aligned with the hole 26 and the annular groove 27 of the plunger 25 with respect to the position above the plunger 25 when the liquid fuel supply is stopped, or And the lower end thereof is lower than the lower end of the plunger 25. In this case, as in the first embodiment, the lower end of the plunger 25 is supplied when the plunger 25 reciprocates along the inner peripheral surface of the cylinder 28 with the stroke L between the top dead center C1 and the bottom dead center C2. The portion is not located above the lower end of the vertical groove 29, and the plunger 25 is not opened and pulled out through the vertical groove 29 at the inside and the lower end.
[0039]
With this configuration, the machining of the hole 26 and the annular groove 27 of the plunger 25 increases, but this is easy from the outer peripheral surface, and the length of the vertical groove 29 on the inner peripheral surface side of the cylinder 28 is greatly increased. The length can be shortened to facilitate the processing, and the processing accuracy is improved.
[0040]
In the first and second embodiments, four linear grooves 9 or 29 are provided at predetermined intervals on the inner peripheral surface of the cylinder 10 or 28, but may be four or more or less. The reverse flow rate is determined by the total cross-sectional area of the vertical grooves 9 or 29, and the reverse flow rate is the same if the total cross-sectional area is the same even if a plurality of narrow vertical grooves 9 or 29 and one thick vertical groove 9 or 29 are used. . Further, instead of such a linear vertical groove 9 or 29, a spiral (spiral) groove along the longitudinal direction of the inner peripheral surface of the cylinder 10 or 28 may be used. In this case, at the time of spiral groove machining, the groove can be easily machined only by pulling the inner peripheral surface of the rotating cylinder member against the cutting tool. Also, in the case of this spiral groove, as in the case of the linear vertical groove 9 or 29, a plurality of grooves or a single groove may be used. The reverse flow is determined. Further, the effect of preventing the dust from being caught in the cylinder 10 or 28 is better in the case of a spiral (spiral) groove than in the case of the linear vertical groove 9 or 29.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the liquid fuel supply is stopped, the projection-like member opens the discharge check valve in accordance with the displacement of the plunger as the plug-like member, and the liquid flows through the groove on the inner peripheral surface of the cylinder. Since the fuel flows back under its own weight, the reverse flow rate of the liquid fuel can be increased, and the liquid fuel downstream of the discharge check valve can be quickly drawn in, thus exhibiting more deodorant and fire prevention effects. Can be done.
[0042]
Further, the lower end of the groove is located below the lower end of the plunger when the liquid fuel supply is stopped, and the lower end of the groove is located above the lower end of the plunger when the liquid fuel is supplied. During normal operation, the leakage of gas and liquid fuel can be reduced, and the misalignment of the projecting member due to the inclination of the plunger in this gap is also reduced, so that the liquid fuel suction and supply efficiency is improved. A stable ejection amount can be obtained.
[0043]
Furthermore, in the case of a configuration in which the flow is reversed from the open end of the plunger to the groove on the cylinder side via the hole, the processing length of the groove on the inner peripheral surface side of the cylinder is greatly shortened, and the processing is facilitated. Processing accuracy based on the set reverse flow rate can also be improved.
[0044]
Furthermore, during driving of the plunger, dust in the cylinder can easily escape into the spiral and linear grooves, thereby preventing the cylinder and the plunger from being caught by dust.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state in which an electromagnetic pump according to a first embodiment of the present invention is attached to a fuel tank of an oil stove.
2 is a configuration diagram of a main part of the electromagnetic pump 4 of FIG. 1, wherein a is a vertical cross-sectional view showing a state at the time of driving, and b is a vertical cross-sectional view showing a state at a time of stopping the driving.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive circuit 5 of FIG.
FIG. 4 is a time chart for explaining an example of the operation of the drive circuit 5 of FIG. 3;
5A and 5B are configuration diagrams of main parts of an electromagnetic pump according to a second embodiment of the present invention, wherein a is a vertical cross-sectional view showing a state when the pump is driven, and b is a vertical cross-sectional view showing a state when the drive is stopped. is there.
FIG. 6 is an external view of a main part of the plunger 25 of FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional electromagnetic pump.
8 is a cross-sectional view of the electromagnetic pump of FIG. 7 taken along line AA '.
9 is a cross-sectional view of the electromagnetic pump of FIG. 7 taken along the line BB '.
[Explanation of symbols]
4 Electromagnetic pump
5 Drive circuit
9,29 flute
10,28 cylinder (cylindrical member)
23 Microcomputer
25,37 plunger
26 holes
27 annular groove
38 Thrust pinConditionElement)
39,40 Support spring(Biasing means)
41 Suction valve seat
42 suction valve(Check valve for suction)
43,46 spring
44 Discharge valve seat
45 Discharge valve(Check valve for discharge)
48 electromagnetic coil
C1 Top dead center
C2 bottom dead center
Q transistor

Claims

A plunger having a downstream end opened and a suction check valve provided at the upstream end is disposed in the cylinder while being balanced and supported by urging means from both the upstream and downstream sides, and disposed in the cylinder. A protruding member is disposed between the end and the discharge check valve, and the control current supplied to the electromagnetic coil moves the plunger forward to the top dead center on the downstream side, and the biasing means moves the plunger upstream. The plunger is moved back to the bottom dead center, the suction check valve is opened at the time of the movement, and the discharge check valve is opened and discharged at the time of forward movement of the liquid fuel sucked inside. When the top dead center and the bottom dead center are respectively the downstream position and the upstream position of the reciprocating movement of the lower end of the plunger at the time of supplying the liquid fuel, the lower end of the plunger is closed at the time of stopping the liquid fuel supply. Cross the point downstream By outputting a control current to the serial electromagnetic coil, an electromagnetic pump having a back-flow feature of the protruding member with the displacement of the plunger causes the backflow of the liquid fuel by opening the discharge check valve,
At least one groove is provided on the inner peripheral surface side of the cylinder, and a position above the upper end of the plunger in a state where the control current is output when the liquid fuel supply is stopped to open the discharge check valve. The upper end of the groove is located at a position below the lower end of the plunger, and the lower end of the groove is located at a position below the lower end of the plunger at the time of liquid fuel supply. An electromagnetic pump, wherein a lower end portion of the groove is located at the lower end.

A plunger having a downstream end opened and a suction check valve provided at the upstream end is disposed in the cylinder while being balanced and supported by urging means from both the upstream and downstream sides, and disposed in the cylinder. A protruding member is disposed between the end and the discharge check valve, and the control current supplied to the electromagnetic coil moves the plunger forward to the top dead center on the downstream side, and the biasing means moves the plunger upstream. The plunger is moved back to the bottom dead center, the suction check valve is opened at the time of the movement, and the discharge check valve is opened and discharged at the time of forward movement of the liquid fuel sucked inside. When the top dead center and the bottom dead center are respectively the downstream position and the upstream position of the reciprocating movement of the lower end of the plunger at the time of supplying the liquid fuel, the lower end of the plunger is closed at the time of stopping the liquid fuel supply. Cross the point downstream By outputting a control current to the serial electromagnetic coil, an electromagnetic pump having a back-flow feature of the protruding member with the displacement of the plunger causes the backflow of the liquid fuel by opening the discharge check valve,
At least one groove is provided on the inner peripheral surface side of the cylinder, and a hole communicating with the downstream end is provided on the outer peripheral wall of the plunger. When the liquid fuel supply is stopped, a control current is output to output the reverse With the stop valve opened, the hole of the plunger and the upper end of the groove communicate with each other, and the lower end of the groove is positioned below the lower end of the plunger. An electromagnetic pump wherein the lower end of the groove is located at a position above the downstream side of the lower end of the plunger during supply.

The electromagnetic pump according to claim 1, wherein the groove is at least one of a spiral shape and a linear shape along a longitudinal direction of the inner peripheral surface.