JPH0518531A - 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燃焼部に液体燃料を
供給する電磁ポンプの制御装置において、消火時あるい
は点火時に生じやすい不快な臭気とタールの生成を低減
させることを目的とする。 【構成】 燃料の流通経路に設けた吐出弁１３を磁性体
で構成し、その周囲に吐出弁１３を強制的に開閉させる
吐出ソレノイド１５を配設する。プランジャ（１８）を
駆動するソレノイド（２４）を上下２段に分割する。電
磁ポンプ停止時または点火時に一定時間（数秒）吐出弁
１３を開き、かつ上下２段に分割したソレノイド２４に
交互に通電してプランジャ１８のストロークを大きくし
て吸引力を増大し、送油パイプやノズル内の液体燃料を
瞬時にリターンさせるように構成している。したがっ
て、電磁ポンプ停止時あるいは点火時に生じる不快な臭
を発したりタールを生成することがなくなる。

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の
燃焼部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８
および図９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（１０１）
は液体燃料を保有するもので、このタンク（１０１）上
部に電磁ポンプ（１０２）を配設し、この電磁ポンプ
（１０２）でタンク（１０１）内の液体燃料を吸い上げ
送油パイプ（１０３）を介して燃焼部（１０４）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（１０２）は図１０に
示すように、プランジャ（１０５）の上下動に応じて吐
出弁（１０６）と吸入弁（１０７）を駆動して、タンク
（１０１）から燃料を吸引し、燃焼部（１０４）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、電磁ポンプ（１０２）によって送油パイ
プ（１０３）を介して燃焼部（１０４）に供給される液
体燃料は、電磁ポンプ（１０２）の停止時においても送
油パイプ（１０３）やこれに接続されていて図９に示す
ような燃焼部（１０４）の気化部（１０８）内に臨んで
いるノズル（１０９）などの温度上昇によって生じる膨
張油量分が燃焼部（１０４）に供給されてしまうという
問題を有していた。たとえば、燃焼時には燃焼部（１０
４）近傍の送油パイプ（１０３）やノズル（１０９）も
高温となっているが、電磁ポンプ（１０２）で吸い上げ
供給されるタンク（１０１）内の液体燃料により、送油
パイプ（１０３）やノズル（１０９）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、送油パイプ（１０３）やノズル（１０９）内で液体
燃料は温度上昇し、その膨張油量分が燃焼部（１０４）
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（１０４）の気化部（１０８）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。

【０００５】また、点火時においても同様で、送油パイ
プ（１０３）やノズル（１０９）内の液体燃料が点火開
始前の燃焼部（１０４）の温度上昇によって膨張し、燃
焼部（１０４）の気化部（１０８）が気化され、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。この現象は電磁ポンプ停止直後の送油パイプ（１０
３）やノズル（１０９）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。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、点火
前や消火後の不要な液体燃料の供給をなくして、臭気や
タール生成を低減させることを目的としている。

【０００７】

【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、燃料を保有するタンクと、前記タンクから燃
焼部へ燃料を供給する電磁ポンプと、前記電磁ポンプの
駆動を制御するポンプ駆動制御部とを備え、前記電磁ポ
ンプはその吐出弁を磁性体で形成するとともに吐出弁を
駆動する吐出ソレノイドを設け、かつプランジャ駆動用
のソレノイドを上下２段に分割してソレノイドへの通電
制御によりプランジャのストロークを変更できる構成と
し、ポンプ駆動制御部は燃料供給停止時一時的に吐出ソ
レノイドに通電して吐出弁を駆動して開成させるととも
に、上下２段に分割したソレノイドへ交互に通電しプラ
ンジャのストロークを通常動作時より大きく動くように
制御するようにしたことを第１の課題解決手段としてい
る。

【０００８】また、燃料供給開始前に一時的に吐出ソレ
ノイドに通電し吐出弁を駆動して開成させるとともに、
上下２段に分割したソレノイドへ交互に通電しプランジ
ャのストロークを通常動作時より大きく動くようにした
ことを第２の課題解決手段としている。

【０００９】

【作用】本発明は上記した第１または第２の課題解決手
段により、消火時または点火時に送油パイプやノズルの
温度上昇によって生じる液体燃料の膨張油量分は、電磁
ポンプ内の吐出弁の開成とプランジャの大きなストロー
クによる吸引作用によってタンク内に回収され、不要な
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。

【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。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燃焼部（６）に供給し、燃焼
部（６）で気化して燃焼させる。この燃焼部（６）は図
９に示す従来と同様の構成となっており、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。ダ
クト（８）は燃焼筒（７）を覆い、後方へ配設した対流
用送風機（９）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。

【００１１】つぎに、液体燃料を供給する電磁ポンプに
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。
吐出弁座（１２）は吐出結合部（１１）内に設け、吐出
口（１２ａ）を有している。吐出弁（１３）はこの吐出
口（１２ａ）を開閉するもので磁性体で形成しており、
液体燃料の吐出時に開き、吸入時に吐出ばね（１４）で
閉じる。吐出ソレノイド（１５）は吐出弁（１３）の近
傍で吐出結合部（１１）の周囲に配設し、吐出弁（１
３）を開閉させるもので、吐出結合部（１１）との間に
吐出ソレノイド（１５）からの磁力線を伝え吐出弁（１
３）を上方へ引き上げ開かせる吐出上磁路（１６）と、
その下部に離れて磁力線を伝える吐出下磁路（１７）を
配設している。

【００１２】プランジャ（１８）は吐出弁座（１２）の
下部に位置し、上下動して下方に行くときに吸入弁（１
９）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ばね（２０）で吸入弁（１
９）を閉じて液体燃料を上方へ押し上げる吸入弁部（２
１）をその中に有しており、ばね（２２）、（２３）で
支えられている。ソレノイド（２４）は管柱（１０）の
周囲に配設し、上下２段に分割して上ソレノイド（２４
Ａ）と下ソレノイド（２４Ｂ）で構成し、プランジャ
（１８）を上下動させるもので、管柱（１０）との間に
ソレノイド（２４）からの磁力線を伝えプランジャ（１
８）を上方へ引き上げる上磁路（２５）と中磁路（２
７）を配設し、その下部に下磁路（２６）を配設し中磁
路（２７）と下磁路（２６）によりプランジャ（１８）
を下方に引き下げるための磁気回路を形成する。吸入パ
イプ（２８）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（２９）を装着してある。

【００１３】ポンプ駆動制御機（３０）はプランジャ駆
動用のソレノイド（２４）の通電制御を行うもので、上
下２段に分割した上ソレノイド（２４Ａ）と下ソレノイ
ド（２４Ｂ）に交互にパルスを印加する第１のパルス発
生装置（３０Ａ）と上下各ソレノイド（２４Ａ）、（２
４Ｂ）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（３０Ｂ）とで構成している。運転スイッチ
（３１）からの運転開始指令により燃焼制御部（３２）
は動作を開始し、所定の動作が完了するとタイマー装置
３３に信号を供給してポンプ駆動制御部（３０）および
吐出ソレノイド駆動装置（３４）を動作させ、燃焼の開
始および停止をさせるようになっている。トランジスタ
（３５）は第１のパルス発生装置（３０Ａ）のパルスΦ
１で動作し、上ソレノイド（２４Ａ）に通電する。トラ
ンジスタ（３６）は第１のパルス発生装置（３０Ａ）の
パルスΦ２で動作し、下ソレノイド（２４Ｂ）に通電す
る。トランジスタ（３７）は第２のパルス発生装置（３
０Ｂ）のパルスΦ３で動作し、上ソレノイド２４Ａをパ
ルス駆動させる。トランジスタ（３８）は吐出ソレノイ
ド駆動装置（３４）の信号Φ４で動作し吐出ソレノイド
（１５）に通電を行う。

【００１４】上記構成において、動作を説明すると、ま
ず、燃料はカートリッジタンク（３）より（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（８）で対流用送風機（１９）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。

【００１５】つぎに、液体燃料の供給について説明する
と、燃焼制御部（３２）から燃焼開始指令が出される
と、図４のフローチャートに示すように、第２のパルス
発生装置（３０Ｂ）が作動して上ソレノイド（２４Ａ）
に通電し、これを駆動して燃焼を開始させる。すなわ
ち、上ソレノイド（２４Ａ）に通電すると、上ソレナイ
ド（２４Ａ）から上磁路（２５）を介してプランジャ１
８、中磁路（２７）という磁気回路を形成し、プランジ
ャ１８は上方へ引き上げられる。このとき、吐出弁（１
３）は開き、吸入弁（１９）は閉じられ、吐出弁座（１
２）とプランジャ（１８）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。ま
た、上ソレノイド（２４Ａ）の通電を停止すると、プラ
ンジャ１８はばね（２２）、（２３）によって元の位置
へ下がる。このとき吐出弁（１３）は閉じ、吸入弁（１
９）は開かれ、吐出弁座（１２）とプランジャ（１８）
の間に下方の吸入パイプ（２８）より吸入される液体燃
料で満たされる。そして、この上ソレノイド（２４Ａ）
への通電のオン、オフの繰り返しでタンク（２）内の液
体燃料は、フィルタ（２９）を通過して吸入パイプ（２
８）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。

【００１６】つぎに、燃焼停止の指令があると、タイマ
ー装置（３３）が作動して第２のパルス発生装置（３０
Ｂ）の動作を停止し、上ソレノイド（２４Ａ）へは通電
が停止される。つぎに第１のパルス発生装置（３０Ａ）
を作動してパルスΦ１を出力して、上ソレノイド（２４
Ａ）に通電し、所定時間経過後パルスΦ２を出力して下
ソレノイド（２４Ｂ）通電する。同時に吐出ソレノイド
駆動装置（３４）を作動させて吐出ソレノイド（１５）
へ所定時間（数秒間）通電し、吐出弁１３を開成する。
すなわち、吐出ソレノイド１５に一定時間（数秒間）通
電して、吐出ソレノイド１５から吐出上磁路（１６）を
介して吐出弁（１３）、吐出下磁路（１７）、吐出ソレ
ノイド（１５）へという磁気回路を形成し、吐出弁（１
３）を上方へ引き上げて開き、送油パイプ（５）内の液
体燃料を膨張油量以上に電磁ポンプ（４）あるいはタン
ク（２）内にリターンさせる。つまり、停止時にプラン
ジャ（１８）が下方へ下がるときに、吐出弁（１３）が
開かれているため、吐出口（１２ａ）を介して送油パイ
プ（５）内の液体燃料は吸引され、またサイホンの原理
で送油パイプ（５）の先端よりタンク（２）内の液体燃
料の油面落差分だけ液体燃料はリターンされる。ここ
で、燃焼停止後のプランジャ駆動用のソレノイド（２
４）への通電を上下２段に分割した上ソレノイド（２４
Ａ）、下ソレノイド（２４Ｂ）に交互に通電することに
よりプランジャ（１８）のストロークを最大にして吸引
力を増大させ、送油パイプ（５）内の液体燃料を瞬時に
タンク（２）内にリターンさせることができる。

【００１７】したがって、燃焼停止時に送油パイプ
（５）やノズルの温度上昇によって生じる液体燃料の膨
張油量分が燃焼部（６）に供給されることがなくなり、
多量の未燃ガスの発生やきつい臭気そしてタール生成な
どの不良を低減することができ、長期に渡って良好な燃
焼を行わせることができる。なお、図５（ａ）〜（ｄ）
は第１のパルス発生装置（３０Ａ）、第２のパルス発生
装置（３０Ｂ）、および吐出ソレノイド駆動装置（３
４）の出力波形を示したものである。

【００１８】つぎに、本発明の他の実施例を説明する。
図３における燃焼制御部（３２）は燃焼開始指令により
タイマー装置（３３）をオンし、第１のパルス発生装置
（３０Ａ）を作動させ、同時に吐出ソレノイド駆動装置
（３４）を動作させるようにしている。他の構成は上記
実施例と同じである。上記構成において図６に示すフロ
ーチャートを用いて動作を説明すると、まず、燃焼開始
指令が発せられると燃焼制御部（３２）はタイマー装置
（３３）をオンして第１のパルス発生装置（３０Ａ）を
作動させ、まず上ソレノイド（２４Ａ）に通電してプラ
ンジャ（１８）を上方に引き上げる。同時に吐出ソレノ
イド（１５）を駆動して吐出弁１３を開成状態とする。
つぎに、第１のパルス発生装置（３０Ａ）より出力され
るパルスΦ２で下ソレノイド（２４Ｂ）に通電してプラ
ンジャ（１８）を下方に引き下げる。この状態で所定時
間が経過すると吐出ソレノイド（１５）への通電を停止
し吐出弁１３を閉成して気化部の加熱を開始する。気化
部が所定温度に達すると、第２のパルス発生装置（３０
Ｂ）が作動して上ソレノイド（２４Ａ）にパルス電圧を
印加し、通常のポンプ動作をして燃焼を開始させる。点
火時のソレノイド動作においても同様、上下２段に分割
したソレノイドに交互に通電することによりプランジャ
（１８）のストロークを最大にして吸引力の増大を図っ
ている。

【００１９】ここで、気化部の温度が上昇して送油パイ
プ（５）やノズルが温度上昇してもこのノズルなどの内
部の燃料は、前記実施例と同様電磁ポンプ（４）やタン
ク（２）内にリターンしているので、燃焼部（６）へ膨
出することがなく、多量の未燃ガスの発生やきつい臭気
そしてタール生成などの不良を低減することができ、長
期にわたって良好な燃焼を行わせることができる。な
お、図７（ａ）〜（ｄ）は第１のパルス発生装置（３０
Ａ）、第２のパルス発生装置（３０Ｂ）および吐出ソレ
ノイド駆動装置（３４）の出力波形を示したものであ
る。

【００２０】なお、上記各実施例では点火時ならびに消
火時の課題をそれぞれ別々に解決するようにしている
が、これらを組み合わせて点火、消火両方の課題を同時
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ように構成して
もよいものである。また、プランジャ駆動用のソレノイ
ド（２４）の構成においても、本実施例では上下２段に
分割した構成のものについて説明したが、さらに分割段
数を増やしてプランジャ（１８）のストローク制御の巾
を広げ、吸引力を増大させるような構成にしてもよいも
のである。

【００２１】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、燃焼供給停止時または燃料供給開始時に一時
的に吐出ソレノイドに通電し、吐出弁を駆動して開成さ
せるとともに、第１のパルス発生装置によりソレノイド
を駆動させる構成としたから、消火時や点火時に送油パ
イプ内などの液体燃料を電磁ポンプ内あるいはタンク内
に回収でき、点火前や消火後の電磁ポンプ停止時の送油
パイプやノズルの温度上昇によって生じる燃焼部への不
要な液体燃料の供給をなくすることができ、その不要な
液体燃料の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など使用者に与える不快
感を低減することができ、しかも、タールの生成も低減
して長期に渡って良好な燃焼を行わせることができる。

【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】同制御装置の動作フローチャート

【図５】（ａ）〜（ｄ）同制御装置の動作タイムチャー
ト

【図６】本発明の他の実施例の電磁ポンプの制御装置の
動作フローチャート

【図７】（ａ）〜（ｄ）同制御装置の動作タイムチャー
ト

【図８】従来の電磁ポンプを用いた温風暖房機の要部断
面図

【図９】同温風暖房機の燃焼部の断面図

【図１０】従来の電磁ポンプをタンクに取付けた状態の
断面図

【符号の説明】

１０ 管柱 １３ 吐出弁 １５ 吐出ソレノイド １８ プランジャ １９ 吸入弁 ２４ ソレノイド ２８ 吸入パイプ ３０Ａ 第１のパルス発生装置 ３０Ｂ 第２のパルス発生装置 ３４ 吐出ソレノイド駆動装置

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時に開き吸入
   するときに閉じ磁性体で構成した吐出弁と、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、前記吐出弁の周囲に位置して前記吐出
   弁を少なくとも強制的に開成させる吐出ソレノイドと、
   前記吐出ソレノイドを駆動する装置と、前記２段に分割
   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、前記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のパルス発生装置とを備え、燃料供給
   停止時に一時的に前記吐出ソレノイドに通電し前記吐出
   弁を駆動して開成させるとともに、前記第１のパルス発
   生装置により前記ソレノイドを駆動させる構成とした電
   磁ポンプの制御装置。
2. 【請求項２】吐出ソレノイドに燃料供給停止時に一時的
   に通電するのに代えて、燃料供給開始前に一時的に通電
   し吐出弁を駆動して開成させるとともに、第１のパルス
   発生装置によりソレノイドを駆動させる構成とした請求
   項１記載の電磁ポンプの制御装置。