JPH0518530A - 電磁ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石油ファンヒータなどのバーナ部に液体燃料
を供給する電磁ポンプの制御装置において、運転初期に
燃料供給経路に溜まった空気を容易に排出して吐出量の
安定性を向上することを目的とする。 【構成】 管柱（１０）内に設け上下動によって液体燃
料を吸引吐出するプランジャ（１４）を駆動するソレノ
イド（１７）を上下２段に分割する。このソレノイド
（１７）への通電を制御するポンプ駆動制御部（２３）
は、運転初期の所定時間上下に分割した上ソレノイド１
７Ａと下ソレノイド１７Ｂに交互にパルスを印加する第
１のパルス発生装置と上下ソレノイド（１７Ａ）、（１
７Ｂ）のどちらか一方にパルスを印加する第２のパルス
発生装置とで構成し、運転初期にプランジャ（１４）の
ストロークを通常時より大きくして吐出圧を増大し燃料
の流通経路に溜まった空気を瞬時に排出して吐出量の安
定性を図る。

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に
液体燃料を供給する電磁ポンプの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液体燃料供給装置は図６
に示すように構成していた。以下、その構成について説
明する。図に示すように、タンク（３３）は液体燃料を
保有するもので、このタンク（３３）上部に電磁ポンプ
（３４）を配設し、この電磁ポンプ（３４）でタンク
（３３）内の液体燃料を吸い上げ、送油パイプ（３５）
を介してバーナ部（３６）に供給し燃焼させるようにな
っている。

【０００３】そして、電磁ポンプ（３４）は図７に示す
ように、液体燃料の流通経路を形成する管柱内に配設し
たばね（３７）、（３８）で上下を支えられたプランジ
ャ（３９）をソレノイド（４０）の通電のオン、オフの
繰り返しで上下動させ、その上下動に応じて吐出弁（４
１）と吸入弁（４２）を開閉して、タンク（３３）から
燃料を吸引しバーナ部（３６）へ供給するようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、プランジャ（３９）の上下動は、支える上
下のばね（３７）、（３８）のばね定数などのばね特性
と駆動させるソレノイド４０の力とその通電時間によっ
て左右され、プランジャ（３９）の制御性が少ないとい
う問題があった。たとえば、運転初期において液体燃料
の流通経路に溜まった空気を排出する場合など、プラン
ジャ（３９）のストロークを大きくして吐出圧を高く設
定する必要があるが、従来例においては、プランジャ
（３９）を支えるばね特性により制限され、ストローク
を大きくとることが困難なため、流通経路の空気が抜け
難かった。また、吐出量の制御においても、通常時はパ
ルス周波数や通電時間を変えることにより制御可能であ
るが、低温状態での着火時等は空燃比を一定に保つため
吐出量を大きく変化させる必要があり、パルス周波数や
通電時間の変更では対応しずらいものであった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、プラ
ンジャの制御性をよくし、燃料供給を円滑にかつ安定し
た電磁ポンプを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、液体燃料の流通経路を形成する管柱と、その
管柱内上部に位置し液体燃料を吐出する吐出部と、その
下部に位置し上下動によって液体燃料を吸引吐出するプ
ランジャと、前記管柱の周囲に位置して前記プランジャ
を上下動させ上下２段に分割したソレノイドと、前記管
柱の下方に配設しタンク内の液体燃料を吸い上げる経路
となる吸入パイプと、前記ソレノイドへの通電を制御す
るポンプ駆動制御部とを備え、前記ポンプ駆動制御部は
運転初期の所定時間、前記上下に分割したソレノイドに
交互にパルスを印加する第１のパルス発生装置と、上下
ソレノイドのどちらか一方にのみパルスを印加する第２
のパルス発生装置よりなることを第１の課題解決手段と
している。

【０００７】また、上記第１の課題解決手段のタイマー
機能に代えて、室温などを検出する温度検出装置を備
え、ポンプ駆動制御装置は前記温度検出装置の信号によ
り第１のパルス発生装置と第２のパルス発生装置を切り
換えるようにしたことを第２の課題解決手段としてい
る。

【０００８】

【作用】本発明は上記した第１の課題解決手段により、
運転初期に所定時間プランジャのストロークを大きくし
て燃料流通経路に溜まった空気を容易に排出でき、吐出
量の安定性を図ることができる。

【０００９】また、第２の課題解決手段により、室温な
どの温度信号によりプランジャのストロークを変更する
ことにより吐出量の変化巾を大きくとることができ、低
温時の着火性を大巾に改善することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図３に基
づいて説明する。

【００１１】図に示すように、本体ケース（１）は側部
に液体燃料を保有するタンク（２）を配設し、その上部
に着脱自在なカートリッジタンク３を配設している。電
磁ポンプ（４）はタンク（２）の上面に配設し、この電
磁ポンプ（４）によって吸い上げ送油パイプ（５）を介
して液体燃料をバーナ部（６）に供給し、バーナ部
（６）で気化して燃焼させる。このバーナ部（６）の周
囲には燃焼排ガスを上方へ導く燃焼筒７を設けている。
ダクト（８）は燃焼筒７を覆い、後方に配設した対流用
送風機（９）からの室内空気流と燃焼排ガスを混合して
温風にする。

【００１２】つぎに、液体燃料を供給する供給手段につ
いて説明すると、管柱（１０）は電磁ポンプ（４）内に
液体燃料の流通経路を形成し、その先端に送油パイプ
（５）を結合する吐出結合部（１１）を接続している。
吐出部（１２）は吐出結合部（１１）内で管柱（１０）
の上部に位置する吐出口（１２ａ）を有している。液体
燃料の吐出時に吐出口（１２ａ）の上部に配設した磁性
体の吐出弁１３を開き、吸入時に閉じる。プランジャ
（１４）は吐出部（１２）の下部に位置して上下動し、
下方に行くときに吸入弁（１５）を開いて吐出部（１
２）との間に液体燃料を吸入し、上方へ行くときに吸入
弁（１５）を閉じて液体燃料を上方へ押し上げる吸入弁
部（１６）をその中に有している。ソレノイド（１７）
は管柱（１０）の周囲に配設し、上下２段に分割し、上
ソレノイド（１７Ａ）、下ソレノイド（１７Ｂ）の構成
としてある。ソレノイド（１７）の管柱（１０）との間
には、上ソレノイド（１７Ａ）、下ソレノイド（１７
Ｂ）からの磁力線を伝える上磁路１８、中磁路１９、下
磁路２０をそれぞれ離れて配設している。吸入パイプ
（２１）は管柱（１０）の下端に配設し、その下端にご
み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（２２）を装着している。

【００１３】ポンプ駆動制御部（２３）はソレノイド
（１７）への通電を制御するもので、図３に示すように
燃焼制御部（２４）からの信号により動作するタイマー
装置（２５）の出力により作動するようにしている。な
お、この燃焼制御部（２４）は運転スイッチ（２６）か
らの運転開始指令に基づいて動作し、予め定められたプ
ログラムにしたがってポンプ駆動制御部（２３）へ燃焼
開始指令を出し、燃焼を開始させるようにしている。ま
た、タイマー装置（２５）は電源の有無を検出する電源
判定回路（２７）の信号により、ポンプ駆動制御部（２
３）への通電制御を行なう。ポンプ駆動制御部（２３）
は第１のパルス発生装置２３Ａと第２のパルス発生装置
２３Ｂより構成され、トランジスタ２８，２９，３０に
パルス信号Φ１，Φ２，Φ３を供給して上ソレノイド１
７Ａと下ソレノイド１７Ｂを駆動する。

【００１４】図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ第１のパル
ス発生装置（２３Ａ）および第２のパルス発生装置（２
３Ｂ）より出力される波形Φ１，Φ２，Φ３を示したも
のである。

【００１５】上記構成において、まず燃料はカートリッ
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）を介してバーナ部（６）へ吸
い上げ供給される。そしてバーナ部（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（８）で対流用送風機（９）からの室内空気流と混合
され、温風として排出されて暖房に利用される。

【００１６】また、燃料の供給について説明すると、ソ
レノイド（１７）の通電によって上下動するプランジャ
（１４）が上方へ行くとき、吐出弁（１３）は開き、吸
入弁１５は閉じられ、吐出部（１２）とプランジャ（１
４）の間の空間にある液体燃料は吐出部１２の吐出口１
２ａ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。また、プランジャ（１４）が下方へ
行くとき、吐出弁１３は閉じ、吸入弁１５は開かれ、吐
出部（１２）とプランジャ（１４）の間に下方の吸入パ
イプ（２１）より吸入される液体燃料で満たされる。そ
して、このプランジャ（１４）の上下動の繰り返しでタ
ンク（２）内の液体燃料は、フィルタ（２２）を通過し
て濾過され、そして吸入パイプ（２１）から吸い込まれ
て送油パイプ（５）を介してバーナ部（６）に供給され
る。

【００１７】ここで、プランジャ（１４）を上下動させ
るソレノイド（１７）の通電について説明すると、ま
ず、通常時は、たとえば第２のパルス発生装置（２３
Ｂ）より所定のパルス信号Φ３がトランジスタ（３０）
を介して上ソレノイド（１７Ａ）に印加される。パルス
信号Φ３の発生時はトランジスタ３０がオンし、上ソレ
ノイド（１７Ａ）に通電され、上磁路（１８），中磁路
（１９），上ソレノイド（１７Ａ）で磁気回路が形成さ
れる。このため、プランジャ（１４）は上記磁気回路の
中心に移動しようとして最上位置に動く。つぎに、パル
ス信号Φ３がなくなるとトランジスタ（３０）がオフ
し、上ソレノイド（１７Ａ）への通電が停止するため磁
気回路が形成されなくなり、プランジャ（１４）は初期
位置に戻る。この動作がパルス信号Φ３に同期して繰り
返される。つまり、通常時は上ソレノイド１７Ａにパル
ス信号Φ３を供給して上磁路１８と中磁路１９で形成さ
れる磁気回路により設定されたストロークにてプランジ
ャ１４を制御して吐出量の制御を行なう。

【００１８】つぎに、運転初期の燃料流通経路に空気が
溜まっている場合など、プランジャ１４のストロークを
大きく制御したい場合についてその動作を説明すると、
運転初期であるかどうかを電源判定回路（２７）で電源
の立ち上がり状態にて確認し、運転初期である場合は、
タイマー装置（２５）へ信号を供給して第１のパルス発
生装置（２３Ａ）を所定時間駆動させ、その後第２のパ
ルス発生装置（２３Ｂ）の駆動に切り替える。第１のパ
ルス発生装置（２３Ａ）は２つのパルス信号Φ１とΦ２
を交互に出力し、トランジスタ（２８），（２９）を介
して上ソレノイド（１７Ａ）、下ソレノイド（１７Ｂ）
に通電して交互に励磁する。このため、プランジャ（１
４）はパルス信号Φ１が発生し、トランジスタ（２８）
がオンして上ソレノイド（１７Ａ）が励磁されていると
きは、上磁路１８と中磁路１９で形成される磁気回路に
より最上位置まで動く。つぎに、パルス信号Φ２が供給
されると、トランジスタ（２９）がオンし下ソレノイド
（１７Ｂ）が励磁され、中磁路（１９）と下磁路（２
０）とソレノイド（１７Ｂ）で磁気回路が形成され、プ
ランジャ（１４）は上記磁気回路の中心に移動しようと
して最下位置まで動く。この動作がパルス信号Φ１，Φ
２に同期して繰り返される。つまり、運転初期は上ソレ
ノイド（１７Ａ）と下ソレノイド（１７Ｂ）にパルス信
号Φ１とΦ２を交互に供給し、上磁路（１８）と中磁路
（１９）で形成される磁気回路と、中磁路（１９）と下
磁路（２０）で形成される磁気回路で設定された最大ス
トロークにてプランジャ（１４）を制御して吐出圧を高
くし、流通経路に溜まった空気を排出する。所定時間経
過後はポンプ駆動部（２３）を第２のパルス発生装置
（２３Ｂ）に切り換え、通常モードにて駆動する。通常
モードの動作は上述した第２のパルス発生装置（２３
Ｂ）の動作説明と同じである。

【００１９】つぎに、本発明の他の実施例を図５に基づ
いて説明する。なお、上記実施例と同じ機械のものは同
一符号を付して説明を省略する。図に示すように、温度
検出装置（３１）は温度検出サーミスタ（３２）を接続
し、室温などを検出するもので、この出力信号により第
１のパルス発生装置（２３Ａ）と第２のパルス発生装置
（２３Ｂ）の動作を切り換えるようにしている 上記構成において、燃焼制御部（２４）より燃焼開始信
号が出力されると、温度検出装置（３１）は温度検出サ
ーミスタ（３２）より入力される温度信号により、ポン
プ駆動制御部（２３）の切り換えを行い、第１のパルス
発生装置（２３Ａ）または第２のパルス発生装置（２３
Ｂ）に動作開始信号を供給する。以降の動作は前記実施
例の動作説明と同じであるため省略する。たとえば、室
温が所定温度以下に低下すると温度検出装置（３１）は
第１のパルス発生装置（２３Ａ）に動作開始信号を供給
し、プランジャ１４を最大ストロークで駆動させ吐出量
を増大し、低温時の着火性を改善することができる。

【００２０】なお、上記各実施例ではソレノイド（１
７）を上下２段に分割した構成としたが、２段以上の複
数段に分割したソレノイド構成でもよく、段数が増加す
れば構成的には複雑になるが制御域および精度は向上す
る。また、ポンプ駆動制御の切り換えについても時間要
素、温度要素により行なう構成のものとしたが、それ以
外の要素で構成したものでも本発明の目的を達成する範
囲であればどの様に構成してもよい。また、実施例では
プランジャ（１４）を上下で支えるばねを廃止している
が、これは使用範囲でサージング現象を起こさないレベ
ルであればプランジャ１４の初期の位置決め用に極く弱
いばねを設けてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明に
によれば、ポンプ駆動制御部は運転初期の所定時間上下
に分割したソレノイドに交互にパルスを印加する第１の
パルス発生装置と、所定時間経過後上下ソレノイドのど
ちちか一方にパルスを印加する第２のパルス発生装置よ
りなるから、複数段に分割したソレノイドの通電制御に
よって、プランジャのストローク制御が容易に可能とな
り、運転初期の燃料流通経路に溜まった空気の排出や吸
入揚程の大きい場合の大吐出量の確保などを容易に行な
わせることができる。

【００２２】また、室温などを検出する温度検出装置を
設け、この温度検出装置の信号により第１のパルス発生
装置と第２のパルス発生装置の動作を切り換えるように
したから、低温着火時の吐出量を増大でき、着火性を改
善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電磁ポンプの制御装置のシ
ステム構成図

【図２】同電磁ポンプを用いた温風暖房機の要部断面図

【図３】同電磁ポンプの制御装置のブロック図

【図４】（ａ）〜（ｃ）同制御装置の第１および第２の
パルス発生装置の出力波形図

【図５】本発明の他の実施例の電磁ポンプの制御装置の
ブロック図

【図６】従来の電磁ポンプを用いた温風暖房機の要部断
面図

【図７】従来の電磁ポンプをタンクに取付けた状態の要
部断面図

【符号の説明】

１０ 管柱 １２ 吐出部 １４ プランジャ １７ ソレノイド １７Ａ 上ソレノイド １７Ｂ 下ソレノイド ２１ 吸入パイプ ２３ ポンプ駆動制御部 ２３Ａ 第１のパルス発生装置 ２３Ｂ 第２のパルス発生装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料の流通経路を形成する管柱と、前
   記管柱内上部に位置し液体燃料を吐出する吐出部と、前
   記管柱内下部に位置し上下動によって液体燃料を吸引吐
   出するプランジャと、前記管柱の周囲に位置して前記プ
   ランジャを上下動させ上下２段に分割したソレノイド
   と、前記管柱の下方に配設しタンク内の液体燃料を吸い
   上げる経路となる吸入パイプと、前記ソレノイドへの通
   電を制御するポンプ駆動制御部とを備え、前記ポンプ駆
   動制御部は運転初期の所定時間、上下に分割したソレノ
   イドに交互にパルスを印加する第１のパルス発生装置
   と、所定時間経過後、上下ソレノイドのどちらか一方に
   パルスを印加する第２のパルス発生装置よりなる電磁ポ
   ンプの制御装置。
2. 【請求項２】液体燃料の流通経路を形成する管柱と、前
   記管柱内上部に位置し液体燃料を吐出する吐出部と、前
   記管柱内下部に位置し上下動によって液体燃料を吸引吐
   出するプランジャと、前記管柱の周囲に位置して前記プ
   ランジャを上下動させ上下２段に分割したソレノイド
   と、前記管柱の下方に配設しタンク内の液体燃料を吸い
   上げる経路となる吸入パイプと、前記ソレノイドへの通
   電を制御するポンプ駆動制御部とを備え、前記ポンプ駆
   動制御部は上下に分割したソレノイドに交互にパルスを
   印加する第１のパルス発生装置と上下ソレノイドのどち
   らか一方にパルスを印加する第２のパルス発生装置を有
   し、室温などを検出する温度検出装置の信号により前記
   第１のパルス発生装置と第２のパルス発生装置の動作を
   切り換えるようにした電磁ポンプの制御装置。