JPH0422068Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えばガンタイプ油バーナを用い
る小形ボイラの油圧送用として利用される電磁ポ
ンプにおいて、バーナの着火初期における爆発音
の軽減と発煙の防止を計るために立ち上がりの圧
力特性を調整するための装置に関するものであ
る。

（従来の技術） この種の電磁ポンプの吐出圧力特性に対する要
求は、不燃吐出油をなくすために着火ポイントま
での吐出圧力の上昇を速くすること、着火による
爆発音を小さくするために着火ポイント付近では
吐出圧力の上昇を緩やかにすること、効率を良く
電磁ポンプを駆動するために定常時のポンプから
の漏れ量を少なくすること、次の着火の準備をす
るために停止後は直ちにポンプ内の残圧を逃がす
ようにすること等である。

このような要求を満足させるため、本願出願人
は、先に特願昭57−117470号として出願し、これ
は特開昭59−7787号公報として公知となつてい
る。この従来例は、シリンダにプランジヤを摺動
自在に挿入してシリンダ内を高圧側室と低圧側室
とに区画し、該高圧側室と低圧側室とをプランジ
ヤに形成されたオリフイスを介して連通してあ
る。高圧側室は電磁ポンプの吐出弁の後流側と接
続され、また、低圧側室は電磁ポンプの吸入弁の
上流側に接続されている。そして、高圧側室の圧
力が上昇してプランジヤが所定値まで移動するま
では高圧側室と低圧側室の圧力が上昇した場合に
僅かな液体の漏れを許して高圧側室と低圧側室と
の連通を遮断する第２の弁とが設けられている。

したがつて、電磁ポンプを駆動すると、最初は
高圧側室と低圧側室との連通が第１の弁により遮
断されているので、吐出圧力が急激に所定値まで
上昇し、次に第１の弁が開いて高圧側室と低圧側
室とがオリフイスを介して連通するので、吐出圧
力の上昇が緩やかになり、この時に着火が行なわ
れる。さらに高圧側室の圧力が上昇すると、第２
の弁により高圧側室と低圧側室とが僅かの液体の
漏れを許して閉じるので、予め設定された所定値
まで吐出圧力が上昇する。そして、その後に電磁
ポンプの駆動が停止すると、プランジヤがメイン
スプリングにより高圧側室へ付勢されているの
で、プランジヤが元の位置に戻り、次に電磁ポン
プを駆動した場合には同様の吐出圧力上昇特性を
得られるようになつている。

上記第２の閉鎖時における液体の漏れは、吐出
圧力を減じてポンプ能力の増大化を招くので、な
るべく少ない方がよいが、これを全くなくすとポ
ンプ停止時の残圧によりプランジヤが戻らなくな
り、次のポンプ駆動時には上述した過渡期の吐出
圧力上昇特性を得られなくする虞れがある。

しかしながら、上記従来例においては、第２の
弁は、プランジヤの中心のオリフイス付き連通孔
の低圧側室に開口する周囲に形成された可動シー
ト部と、この可動シート部に対向する調整ロツド
の端面に設けられた固定シート部とから構成さ
れ、上記調整ロツドがメインスプリングの一端を
受けるスプリング受兼ストツパにねじ止めされて
おり、このスプリング受兼ストツパにプランジヤ
が当接して可動シート部と固定シート部との間に
形成された間隙によりプランジヤの最大移動時の
液体の漏れ量を確保するようになつている。した
がつて、その漏れ量は、プランジヤをスプリング
受兼ストツパに当接させた時のプランジヤの可動
シート部と調整ロツドの固定シート部との位置に
応じて定まるので、スプリング受兼ストツパ及び
調整ロツドを動かすことにより調整することがで
きるが、シート部の径３mmとすれば適切な漏れ量
に対応する間隙は僅か1μ程度である。このため、
従来においては、この液体の漏れ量を適正に確保
するための調節が困難であるという問題点があつ
た。

そこで、この考案は、上述した第２の弁の構造
を改善し、外部からの調節を何らせず自動的に適
切なる液体の漏れ量を確保、規制することができ
る圧力上昇時間調整装置（実願昭60−104947号）
を提案した。

しかして、第２の弁は、前記プランジヤの低圧
側室に臨む端面周縁付近に形成された可動シート
部と、このシート部が密着し得るよう該可動シー
ト部に対向して設けられた固定シート部とを有す
るように構成している。即ち、可動シート部が固
定シート部に当接すると、低圧側室が低圧通路か
ら遮断され、オリフイスを介して高圧側室と連通
されている低圧側室の圧力が高圧側室の圧力と略
等しくなるまで上昇し、このため、プランジヤが
両側の圧力が略等しくなつてプランジヤがメイン
スプリングにより高圧側室へ戻されるようにな
り、これにより可動シート部が固定シート部から
離れて低圧側室と低圧通路とが連通して低圧側室
の圧力が低下する。すると今度は高圧側室の圧力
によりメインスプリングに抗してプランジヤの可
動シート部を固定シート部に当接するようにし、
このような作動を繰り返す。これは微視的に見た
場合であり、実際には可動シート部との間隙から
僅かの液体を低圧通路へ漏らすようになるもので
ある。

（考案が解決しようとする問題点） 前記先願例（実願昭60−104947号）では、第１
の弁が開いて高圧側室と低圧側室とがオリフイス
を介して連通する時に、吐出圧力の上昇が緩やか
に制御されるもので、圧力上昇特性は、オリフイ
スの径に比例し、径が大きければその上昇率は低
く、径が小さければその上昇率は高くなつてい
た。

オリフイスの径の拡大は、第２の弁の閉止時に
低圧側室から漏らす漏れ量を大きくする欠点とな
つていた。即ち、オリフイスを介して供給される
増加量を常時漏らさなければ第２の弁を閉止状態
に保てないからである。この漏れ量の増大は、ポ
ンプ能力の増大化を招くので大きな問題点であつ
た。

そこで、この考案は、吐出圧力の上昇率を緩や
かにするべくオリフイリスの径の選択範囲を拡大
できるようにすると共に、プランジヤの最大移動
時（最終端移動時）におけるオリフイスからの漏
れ量を減少させることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） この考案の要旨は、電磁コイルへの断続的な通
電によりピストンを往復動させてポンプ室の容積
に変化を与え、このポンプ室の容積変化により吸
入弁及び吐出弁と協動して液体を圧送するように
した電磁ポンプにおいて、シリンダにプランジヤ
を摺動自在に挿入して、前記シリンダ内を前記吐
出弁によりも後流側の高圧通路に接続される高圧
側室と前記吸入弁よりも上流側の低圧通路に接続
される低圧側室とに区画し、該高圧側室と低圧側
室とは前記プランジヤに形成されたオリフイスを
介して連通され、前記プランジヤはメインスプリ
ングにより高圧側室へ押圧され、前記高圧側室の
圧力の上昇による前記プランシヤの移動が所定値
を越えるまでは前記高圧側室と前記低圧側室と連
通を遮断する第１の弁と設けると共に、前記高圧
側室の圧力の上昇による前記プランジヤの移動の
最終端位置を規制する中心に前記プランジヤに形
成のオリフイスよりも通路抵抗の大きいオリフイ
スを有するストツパーをボデイに設けて、プラン
ジヤの移動が最終端位置に至らない間は前記プラ
ンジヤのオリフイスを介して高圧側室と低圧側室
とを連通させ、最終端位置に至れば高圧側室は、
ストツパーに形成の前記プランジヤに形成のオリ
フイスよりも通過抵抗の大きいストツパーのオリ
フイスを介して低圧側室と連通せしめられること
にある。

（作用） したがつて、電磁ポンプが駆動されると、最初
は高圧側室と低圧側室との連通が弁により遮断さ
れているので、吐出圧力が急激に上昇し、次に所
定値までプランジヤが移動すると、前記弁が開か
れ、高圧側室と低圧側室とがオリフイスを介して
連通し、吐出圧力の上昇を緩やかにし、次にプラ
ンジヤが最大（最終端位置）に移動すると中心に
オリフイスを有するストツパーに当接されるよう
になり、高圧側室は通過抵抗の大きいストツパー
のオリフイスを介して低圧側室と連通せしめられ
るようになり、漏れ量がこの通過抵抗の大きいス
トツパーのオリフイスにより規制されるようにな
るため、プランジヤのオリフイスの口径を適宜に
選択して流量がどのようであつても最大移動時に
おける漏れ量はストツパーのオリフイスによつて
規制を受け、漏れ量の減少に寄与できるものであ
る。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

第２図、第３図において、電磁ポンプ１は、電
磁コイル２の断続電磁力により往復動する電磁プ
ランジヤ３が上部保持ばね４と下部保持ばね５と
より電磁プランジヤ作動室６内に保持されてい
る。

そして、電磁プランジヤ３の下方にはピストン
７が電磁プランジヤ３と一体に接続されてシリン
ダ８内に嵌挿され、このピストン８の往復動によ
りポンプ室９が容積変化し、吸入弁１０及び吐出
弁１１と協動してポンプ作用を行なう。即ち、吸
入孔１２から吸入弁１０を介してポンプ室９に吸
入された液体（例えば石油）は、吐出弁１１を介
して電磁プランジヤ作動室６内に吐出され、さら
に電磁プランジヤ３に形成の孔１３、固定磁気ロ
ツド１４に形成の孔１５から電磁弁１６に至り、
電磁コイル２に吸引されて開かれた電磁弁１６を
介して、吐出継手１７に形成の吐出孔１８から吐
出されるものである。吐出圧は、ノズル１９、こ
のノズル１９を閉鎖するリターンバルブ２０及び
このリターンバルブ２０をノズル１９側へ押付け
るスプリング２１から構成された圧力調整装置２
２により調整され、吐出圧の上昇分を吸入側へ戻
した例えば７Kg／cm²の定常圧を持つようにする。

圧力上昇時間調整装置２３は、第１図、第３図
に示されているように、ポンプ本体２４と一体の
ボデイ部２５を有し、このボデイ部２５は一端が
開口し、このボデイ部２５の一端が蓋体２６によ
り閉鎖されている。このボデイ部２５には、前記
蓋体２６以外に下記するシリンダ２９が挿入さ
れ、蓋体２６には弁収納室５５が形成されてい
る。

なお、蓋体２６とシリンダ２９の外周面とボデ
イ部２５の内周面との間にＯリング３０，３１が
それぞれ介在されている。

プランジヤ３９は、シリンダ２９内にＯリング
４０，４１を介して摺動自在に挿入され、このプ
ランジヤ３９によりシリンダ２９内が高圧側室４
２と低圧側室４３とに区画されている。高圧側室
４２は、前述した吐出弁１１よりも下流側に接続
された高圧通路４４に孔３７を介して連通してい
る。また、低圧側室４３は、シリンダ２９の右端
に形成された連通用溝４５を介して前述した吸入
弁１０よりも上流側に接続された低圧通路４６に
連通している。このプランジヤ３９は、円筒状の
プランジヤ本体４７内にオリフイスノズル本体４
８がＯリング４９を介して嵌合して構成され、こ
のオリフイスノズル本体４８と前述したボデイ部
２５との間に弾装されたメインスプリング５０に
より高圧側室４２方向へ押圧されている。

また、このプランジヤ３９には、その中心軸方
向に連通孔５１がプランジヤ本体４７とオリフイ
スノズル本体４８の両者に渡つて形成され、該連
通孔５１には、プランジヤ本体４７とオリフイス
ノズル本体４８との間にフイルタ５２が配置され
ていると共に、オリフイスノズル本体４８側にオ
リフイス５３が形成されている。

弁５４は、前述した蓋体２６の弁収納室５５内
に設けられている。この弁５４は、弁体５６とこ
の弁体５６をシリンダ２９側へ押圧する押圧スプ
リング５７とを有し、この弁体５６は、プランジ
ヤ３９が所定値移動して該弁体５６がシリンダ２
９の底部３６に当接するまでは、シリンダ２９の
底部３６の中心に形成の中心孔５８から突出する
ようにプランジヤ３９に形成された弁座部５９に
当接し、この弁座部５９に延びた連通孔５１の一
端を閉鎖するようになつている。

ストツパ６０は、メインスプリング５０のスプ
リングシート６１に設けられており、該メインス
プリング５０の押圧力にてボデイ部２５に押し付
けられて低圧側室４３に設けられている。

ストツパ６０は、円柱状にプランジヤ側へ突出
しており、その軸方向中心にオリフイス６２を有
する孔６３が形成されている。この通孔６３にあ
るオリフイス６２（以下ストツパーのオリフイス
と称する）の口径は、前記プランジヤのオリフイ
ス５３の口径よりも小径であり、例えば0.16mmで
ある。

このストツパー６０は、前記プランジヤ３９の
右方への最大に変位（最終端位置に変位）した時
に、該オリフイスノズル本体４８の右端が当接し
て、その移動が止められると共に、オリフイス５
３を有する連通孔５１とオリフイス６２を有する
通孔６３が連通するようになり、高圧側室４２は
小径で通過抵抗の大きいオリフイス６２を介して
低圧側室４３へ連通されるようになる。

上記構成において、電磁コイル２に半波整流さ
れた駆動電流を提供すると、電磁プランジヤ３及
びピストン７が上下動し、吸入弁１０と吐出弁１
１が交互に開閉してポンプ室９の容積が変化し、
これにより加圧された液体が吐出孔１８から吐出
される。

この加圧された液体の一部は圧力上昇時間調整
装置２３に導かれ、この圧力上昇時間調整装置２
３においては、吐出側負荷（吐出する機器のノズ
ルにより発生する）により吐出圧力が上昇するに
従つて吐出側と連通する高圧側室４２の圧力も上
昇する。これによりプランジヤ３９の左端面が押
圧され、第１図に示す状態からプランジヤ３９が
メインスプリング５０に抗して右側へ移動する。

この場合、弁５４の弁体５６が押圧スプリング
５９によつて弁座部５９に着座したままとなつて
いるので、高圧側室４１と低圧側室４３との連通
が遮断されて液体の漏れが防止され、ポンプ能力
が液体の吐出とプランジヤ３９の移動のみに費や
されるため、第４図に示すように吐出圧力が急激
に上昇する。

そして、プランジヤ３９がさらに移動すると、
弁５４の弁体５６がシリンダ２９の底部３６に当
接する。これが第４図に示すP₁ポイントである。

その後は、プランジヤ３９の弁座部５７が弁５
４の弁体５６から離れるので、弁５４が開かれて
高圧側室４２と低圧側室４３とが連通孔５１を介
して連通される。このため、オリフイス５３の口
径で定まる割合で高圧側室４２の液体が低圧側室
４３に漏れ、吐出圧力Ｐの上昇速度が低下し、こ
の状態となつているt₂時間（例えば１秒）経過時
に着火ポイントP₂に至つて着火が行なわれ、こ
の時に吐出圧力は例えば3.5Kg／cm²である。この
着火ポイントにおける吐出圧力の上昇速度が緩や
かであるため爆発的な着火が防止されて静かに着
火する。

さらに高圧側室４２の圧力が上昇すると、第３
図に示すように、プランジヤ３９のオリフイスノ
ズル本体４８の右端が前記ストツパー６０に当接
するようになり、該プランジヤ３９の移動が止め
られる。即ち、この点がP₃ポイントで、このP₃
ポイント以降は、高圧側室４２がストツパーのオ
リフイス６２を通つて低圧側へ流されるので、こ
のオリフイス６２にて微小量に漏れ量が変えられ
てくる。したがつて、移動量の停止と漏れ量の減
少により、吐出圧力が再び急激に上昇し、前述し
た圧力調整装置２３で予め設定した定常圧（例え
ば７Kg／cm²）となる。

このように、ストツパー６０のオリフイス６２
の口径の変更にてP₁ポイントからP₃ポイントま
での圧力上昇率を適宜に可変できるものでありま
す。しかし、P₃ポイント（プランジヤの最大変
位量）で高圧側室４２から漏れる量が微少量とす
ることで、プランジヤのオリフイス５３による悪
影響が防止できた。

（考案の効果） 以上述べたように、この考案によれば、プラン
ジヤのオリフイスの口径を適宜選択することによ
り該オリフイスからの漏れ量を決定し、この漏れ
量による吐出圧力の上昇率が適宜に制御され、こ
のプランジヤのオリフイスからの漏れ量がプラン
ジヤの最大移動（最終端位置の移動）時以後は、
ストツパーのオリフイスにて規制を受けて微少量
に規制できるものである。

したがつて、従来例の特開昭59−7787号公報に
示すプランジヤのオリフイスは、一義的な漏れの
ためにそれほど径の許容範囲がとれず、吐出圧の
上昇率を緩やかにするには自ずから制限を有して
いたが、本願のように、オリフイスをプランジヤ
とストツパーとにそれぞれ設けたので、プランジ
ヤに設けられたオリフイスの径が拡大でき、吐出
圧の上昇率を緩やかにする範囲を広くできるもの
である。このため、プランジヤのオリフイスの口
径の増大による悪影響を排除でき、またポンプの
能力の向上を計る必要がない利点を有する。

また、ポンプ停止時に、プランジヤがストツパ
ーより離れた後は、該プランジヤの口径の大きい
オリフイスから液体が流出することにより、該プ
ランジヤは早く戻されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧力上昇時間調整装置を有する電磁ポ
ンプの横断面図、第２図は同上の圧力上昇時間調
整装置を有する電磁ポンプの縦断面図、第３図は
作動状態の圧力上昇時間調整装置を示す断面図、
第４図は同上の電磁ポンプの吐出圧力特性を示す
特性線図である。 １……電磁ポンプ、２……電磁コイル、７……
ピストン、９……ポンプ室、１０……吸入弁、１
１……吐出弁、２３……上昇圧力時間調整装置、
２４……ポンプ本体、２５……ボデイ部、２８…
…バルブケース、２９……シリンダ、３９……プ
ランジヤ、４２……高圧側室、４３……低圧側
室、４４……高圧通路、４６……低圧通路、５０
……メインスプリング、５３……オリフイス、５
４……弁、６０……ストツパー、６２……オリフ
イス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁コイルへの断続的な通電によりピストンを
   往復動させてポンプ室の容積に変化を与え、この
   ポンプ室の容積変化により吸入弁及び吐出弁と協
   動して液体を圧送するようにした電磁ポンプにお
   いて、シリンダにプランジヤを摺動自在に挿入し
   て、前記シリンダ内を前記吐出弁よりも後流側の
   高圧通路に接続される高圧側室と前記吸入弁より
   も上流側の低圧通路に接続される低圧側室とに区
   画し、該高圧側室と低圧側室とは前記プランジヤ
   に形成されたオリフイスを介して連通され、前記
   プランジヤはメインスプリングにより高圧側室へ
   押圧され、前記高圧側室の圧力の上昇による前記
   プランジヤの移動が所定値を越えるまでは前記高
   圧側室と前記低圧側室との連通を遮断する第１の
   弁を設けると共に、前記高圧側室の圧力の上昇に
   よる前記プランジヤの移動の最終端位置を規制す
   る中心に前記プランジヤに形成のオリフイスより
   も通路抵抗の大きいオリフイスを有するストツパ
   ーをボデイに設けて、プランジヤの移動が最終端
   位置に至らない間は前記プランジヤのオリフイス
   を介して高圧側室と低圧側室とを連通させ、最終
   端位置に至れば高圧側室は、ストツパーに形成の
   前記プランジヤに形成のオリフイスよりも通過抵
   抗の大きいストツパーのオリフイスを介して低圧
   側室と連通せしめられることを特徴とする圧力上
   昇時間調整装置。