JPH0749115A - 液体燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は液体燃料供給装置に関するもので、
電磁ポンプの間欠的な駆動音を低減することを目的とし
たものである。 【構成】 この液体燃料供給装置は、燃料を保有するタ
ンク２と、このタンクから燃料を吸引して燃焼部６に供
給する電磁ポンプ４とからなり、かつ上記電磁ポンプは
上下動により吸入弁１６と吐出弁１３を開閉して燃料を
吸引・吐出するプランジャー１５と、吐出弁を消火時に
開成させるソレノイド２３とを備え、上記吐出弁は吐出
弁座と接する面を除く部分に空間部を形成してその質量
を小さくするとともに消火時に開成させるように構成し
てある。よってプランジャーから送られてくる燃料の圧
力変動やばらつき並びに気泡などの流入があって吐出弁
が吐出部内周壁に衝突することがあっても、その衝突エ
ネルギーは軽減され、駆動音の低減が図れるとともに消
火時の臭気を低減することもできる。

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
燃焼装置に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９に
示すように液体燃料を保有するタンク３０上部に電磁ポ
ンプ３１を配設し、この電磁ポンプ３１でタンク３０内
の液体燃料を吸い上げ、送油パイプ３２を介して燃焼部
３３に供給するようになっている。またこの電磁ポンプ
３１は図１１に示すようにソレノイド３７のＯＮ／ＯＦ
Ｆによって生じるプランジャー３４の上下動に応じて吐
出弁３５と吸入弁３６を開閉して、タンク３０から燃料
を吸引し燃焼部３３へ供給するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成ではソレノイド３７のＯＮ／ＯＦＦの繰り返し
によって送られてくる燃料の圧力変動やばらつき並びに
気泡などの流入により、吐出弁３５及び吸入弁３６は開
閉時にどちらかに片寄り片端を支点に斜めに開閉して、
吐出弁３５の場合は吐出弁３５が吐出部内周壁と衝撃的
に衝突し、また吸入弁３６の場合は吸入弁３６がプラン
ジャー３４内周壁と衝撃的に衝突し、間欠的に大きな駆
動音を発生するという課題があった。

【０００４】一方、この種の電磁ポンプ３１においては
電磁ポンプ３１の停止時においても送油パイプ３２やこ
れに接続されていて図１０に示すような燃焼部３３の気
化部３８内に臨んでいるノズル３９等の温度上昇によっ
て生じる膨張油量分が、燃焼部３３に供給され臭気等を
発生するという課題がある。

【０００５】例えば燃焼時には、ノズル３９の先端部は
高温雰囲気中にあるが、電磁ポンプ３１で吸い上げ供給
されるタンク３０内の液体燃料により、ノズル３８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、この液体燃料の流動による
冷却効果がなくなり、ノズル３９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３３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３３の
気化部３８で気化され多量の未燃ガスやきつい臭気とな
って放出され、そしてタールを生成することになるので
ある。

【０００６】そこで出願人は電磁ポンプ３１の吐出弁３
５を従来の合成樹脂材料を磁性体で形成し、かつプラン
ジャー駆動用のソレノイドの磁界をこの吐出弁３５にも
作用させるようにして、消火時ソレノイドに通電して吐
出弁３５を開成させることにより、ノズル内の液体燃料
をタンク内にリターンして臭気を低減するようにしたも
のを考えた。しかしながらこの電磁ポンプは、吐出弁３
５が磁性体であるためソレノイドのＯＮ／ＯＦＦによっ
て吐出弁３５はこのソレノイドに引かれより一層吐出部
の内周壁に衝突しながら開閉することになり、ＯＮ／Ｏ
ＦＦの繰り返しにより更に大きい間欠的な駆動音を発生
し、使用者に不快感を与えるという課題があった。

【０００７】また、吐出弁３５を磁性材料で形成したこ
とにより従来の樹脂材料に比べ吐出弁３５の質量が重く
なり、吐出弁３５が開成されにくくなることにより液体
燃料の吐出量が減少し、ポンプ吐出能力が低下するとい
う課題があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、電磁
ポンプの間欠的な駆動音の低減を第１の目的とし、そし
てさらに消火後の臭気やタール生成を低減させつつ上記
駆動音を低減することを第２の目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の液体燃料供給装置は、液体燃料の流通経路を形
成する管柱と、その管柱上部に位置し液体燃料を吐出す
る時に吐出弁を開き吸入する時に吐出弁を閉じる吐出部
と、その下部に位置し上下動により吸入弁を開閉して液
体燃料を吸引・吐出するプランジャーと、上記管柱の周
囲に位置してプランジャーを上下動させるソレノイド
と、上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を備え、上記吐出弁ある
いは吸入弁は弁座と接する面を除く部分に空間部を形成
してその質量を小さくしてあり、そしてさらに上記吐出
弁はその外周を断面歯車形状もしくは合成樹脂で覆って
構成してあり、かつこれらの吐出弁はポンプ駆動制御部
からの出力に基づいて消火時に一時的に開成するように
構成してある。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成によって、吐出弁は磁性材料
で形成していても吐出弁自体の質量は小さくなり、ソレ
ノイドのＯＮ／ＯＦＦの繰り返しによって送られてくる
燃料の圧力変動やばらつき並びに気泡などの流入があっ
て吐出弁が吐出部内周壁に衝突することがあっても、そ
の衝突エネルギーは軽減され、駆動音の低減が図れる。
また歯車形状にしたものにあっては燃料の通路面積が広
がるので十分なポンプ流量が確保できそして合成樹脂で
覆ったものは衝撃音を一段と低減することができる。

【００１１】また、消火時に吐出弁を開くようにしたも
のはノズル先端部の燃料が機器本体のタンク側にリター
ンされることになり、消火時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、タール生成などを防止することが出来る。

【００１２】

【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。まず図２を用いて本発明の液体燃料供給装置を
用いた石油ファンヒータ等の構成を説明しておくと、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１１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。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。

【００１３】次に液体燃料を供給する電磁ポンプについ
て図１を用いて説明すると、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を結合する吐出部１１が接続されてい
る。１２は上記吐出部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、その外周壁と吐出部
１１の内周壁との間の間隙は１００μｍ以下となるよう
に設定して、液体燃料の吐出時に開き、吸入時に吐出バ
ネ１４で閉じるようにしてある。

【００１４】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。そしてこのプ
ランジャー１５の内周壁と吸入弁１６の外周壁との間も
１００μｍ以下となるように設定してある。また、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。

【００１５】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を配設してある。

【００１６】２７は上記ソレノイド２３への通電を制御
するポンプ駆動制御部で、図３に示すように燃焼制御部
２８からの出力を受けて動作するようになっている。な
お、この燃焼制御部２８は運転スイッチ２９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２７へ燃焼開始指令を出
し、燃焼を開始させるようになっている。

【００１７】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。

【００１８】次に液体燃料の供給について説明すると、
燃焼制御部２８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ソレノイド２３に通電し、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を介して吐出部１１に結合し
た送油パイプ５へ吐出する。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ＯＮ／ＯＦ
Ｆの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。

【００１９】ここで吐出弁１３は図５に示す様に中央部
をくり抜いた形状である為その分吐出弁１３の質量が軽
減される。そのため吐出部１１の内周壁に衝突する衝突
エネルギーは小さくなり、間欠的な駆動音は大きく低減
する。また、吐出弁１３の質量軽減によりポンプ吐出能
力も大幅にアップする。

【００２０】次に燃焼停止の指令があると、この発明で
はソレノイド２３へ通電した状態で所定時間（数秒間）
保持し吐出弁１３を開成しプランジャーを引き上げたま
まとする。すなわちプランジャー１５は引き上げられた
ままとなるので液体燃料の吐出は停止し、吐出弁１３は
開成したまま所定時間保持される。したがってその間サ
イホンの原理でノズルの先端よりタンク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、ノズル内の
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。そして所定時間過ぎると通電を
停止する。これによりプランジャー１５は元の位置に下
がり、吐出口１２ａを介して送油パイプ５内の液体燃料
は更に吸引されリターンされるとともに吐出弁１３が閉
じて元の状態に戻る。

【００２１】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。

【００２２】なお上記実施例では消火時の臭気を低減す
る場合で説明したが、点火時も同様の現象による臭気が
発生するタイプの燃焼器にあっては、点火前に上記と同
様一時的に吐出弁１３を開成するようにすれば同様の効
果が得られる。またこの実施例ではプランジャー駆動用
のソレノイド２３を利用して吐出弁１３を駆動するよう
にしたが、吐出弁駆動専用のソレノイドを別途設けてこ
のソレノイドで吐出弁を駆動するようにしてもよい。さ
らに上記実施例では吐出弁１３の場合のみ説明したが、
吸入弁１６も同様の構成を採用することによって同じ効
果が期待できる。

【００２３】図６はさらなる改善案を示したものであ
る。すなわち上記実施例の構成であっても吐出弁１３の
外周壁と吐出部１１の内周壁との間隙を燃料の流通性を
考慮して従来と同様６００μｍと大きくすると、吐出弁
１３の開閉時に吐出弁１３の外周壁が吐出部１１の内周
壁と衝突しやすくなる。このため吐出弁１３の質量軽減
により衝突エネルギーが小さくはなってはいるもののま
だ間欠的な駆動音が発生してしまう。

【００２４】そこでこの実施例では駆動音のより一層の
低減と流量確保を可能としたもので、吐出弁１３は断面
歯車形状とし、歯と吐出部１１の内周壁との隙間Ｔ１は
１００μｍ、Ｔ２は６００μｍに形成してある。

【００２５】この構成によればソレノイド１５のＯＮ／
ＯＦＦの繰り返しによって送られてくる燃料は、吐出弁
開成時この吐出弁１３の歯車形状の歯と歯の大きな隙間
Ｔ２を通過するため、圧力変動やばらつき並びに気泡の
流入が生じても、この隙間Ｔ２を通る液体燃料による自
動調芯機能が働いて片寄りを防止されるようになる。

【００２６】したがって吐出弁１３は吐出部１１の内周
壁に沿ってこれと平行にスムーズに開閉するようにな
り、吐出部１１の内周壁に衝撃的に衝突して発生する間
欠的な駆動音は大幅に低減できる。しかも液体燃料は吐
出弁１３の歯車形状の歯と歯の大きな隙間Ｔ２を通るこ
とになるのでその流路抵抗はそれほど大きくなく、十分
な流量が確保できる。

【００２７】なお上記断面歯車形状は吐出部１１の内周
壁あるいはプランジャー１５の内周壁側（吸入弁側の場
合）に設けてもよく、またその構成も断面歯車形状が最
も効果的であるが、これに限らず断面形状が六角、八角
等の多角形状であってもよい。

【００２８】図７、図８はさらに他の実施例を示し、こ
の発明では駆動音の低減と弁の動作性向上、さらにポン
プ吐出能力の向上を図ったものである。

【００２９】図７の実施例の場合、吐出弁１３は磁性材
料からなる本体１３ｃの吐出弁座外周壁をポリプロピレ
ン等からなる耐油性合成樹脂の消音被覆層１３ｄで構成
してある。また図８の実施例の場合、吐出弁１３は図７
の実施例と同様磁性材料からなる本体１３ｆと消音被覆
層１３ｇで構成し、この消音被覆層１３ｇの外周壁を図
６と同様断面歯車形状に形成してある。

【００３０】これらの構成によれば例え吐出弁１３が吐
出部１１の内周壁に衝撃的に衝突したとしても吐出弁１
３側が耐油性合成樹脂であるから衝撃音はきわめて小さ
くなり、駆動音は大きく低減する。しかも吐出弁１３が
吐出部１１の内周壁に傾斜状に当接したとしても吐出弁
外周が耐油性合成樹脂の消音被覆層１３ｄ、１３ｇで被
覆してあるから金属同志の場合に比べて滑り易く、吐出
弁１３はスムーズに摺動する。したがって吐出弁１３の
動作不良による吐出能力の低下等を未然に防止すること
もできる。また吐出弁１３の磁性材料からなる本体１３
ｃ、１３ｆは中央部をくり抜いた円筒状に構成している
ので、吐出弁１３の軽量化が図られ、ポンプ吐出能力の
低下を防止することができる。しかも消音被覆層１３ｇ
のように外周壁を断面歯車形状に形成したものにあって
は前述した通り十分な流量が確保でき、かつスムーズな
摺動も実現でき、より大きな駆動音の低減も可能とな
る。

【００３１】なお上記消音被覆層１３ｄ、１３ｇは吐出
部１１の内周壁あるいはプランジャー１５の内周側（吸
入弁側の場合）に設けてもよく、同様の効果が得られ
る。

【００３２】

【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、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦの繰り返しによっ
て送られてくる燃料の圧力変動やばらつきならびに気泡
などの流入があっても吐出弁および吸入弁が吐出部内周
壁およびプランジャー等の内周壁に衝突して発生する間
欠的な駆動音を低減できる。しかもポンプ流量も十分確
保でき、あるいは弁動作も円滑なものとすることができ
る。

【００３３】また吐出弁あるいは吸入弁を断面歯車形状
としたものにあっては燃料の通路面積を広くすることが
できるので十分なポンプ流量を確保できるとともに、弁
外周を合成樹脂で覆ったものにあっては弁動作を円滑な
ものとしてさらなる駆動音低減が図れる。

【００３４】また、吐出弁を磁性体で構成するとともに
この吐出弁をソレノイドで駆動するものにあっては、消
火時に生じる液体燃料の膨張油量分は電磁ポンプあるい
はタンク内に回収されることになり、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
気そしてタール生成などを防止することも出来る。

【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】同液体燃料供給装置を用いた石油ファンヒータ
の断面図

【図３】同装置の制御部を示すブロック図

【図４】同制御部の動作を示すフローチャート図

【図５】同実施例における電磁ポンプの吐出部を示す断
面図

【図６】Ａ、Ｂは同他の実施例における電磁ポンプの吐
出部を示す平面図と断面図

【図７】同他の実施例における電磁ポンプの吐出部を示
す断面図

【図８】（Ａ）同他の実施例における電磁ポンプの吐出
部を示す平面図 （Ｂ）同他の実施例における電磁ポンプの吐出部を示す
断面図

【図９】従来の液体燃料供給装置を用いた石油ファンヒ
ータの要部の断面図

【図１０】従来ならびに本発明にかかる燃焼部の断面図

【図１１】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 １０ 管柱 １１ 吐出部 １２ 吐出弁座 １３ 吐出弁 １５ プランジャー １６ 吸入弁 ２１ 吸入パイプ ２３ ソレノイド ２７ ポンプ駆動制御部

Claims (6)

【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、
   その管柱上部に位置し液体燃料を吐出する時に吐出弁を
   開き吸入する時に吐出弁を閉じる吐出部と、その下部に
   位置し上下動により吸入弁を開閉して液体燃料を吸引・
   吐出するプランジャーと、上記管柱の周囲に位置してプ
   ランジャーを上下動させるソレノイドと、上記管柱の下
   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
   吸入パイプとを備え、上記吐出弁あるいは吸入弁は弁座
   と接する面を除く部分に空間部を形成してその質量を小
   さくした液体燃料供給装置。
2. 【請求項２】 液体燃料を保有するタンクと、このタン
   クから液体燃料を吸引して燃焼部に供給する電磁ポンプ
   とからなり、かつ上記電磁ポンプは液体燃料の流通経路
   を形成する管柱と、その管柱上部に位置し液体燃料を吐
   出する時に吐出弁を開き吸入する時に吐出弁を閉じる吐
   出部と、その下部に位置し上下動により吸入弁を開閉し
   て液体燃料を吸引・吐出するプランジャーと、上記管柱
   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、前記吐出弁を消火時に一時的に開成
   させるソレノイドとを備え、上記吐出弁は吐出弁座と接
   する面を除く部分に空間部を形成してその質量を小さく
   するとともに、前記ソレノイドはポンプ駆動制御部から
   の出力に基づいて消火時に吐出弁を開成させる液体燃料
   供給装置。
3. 【請求項３】 吐出弁あるいは吸入弁は中央部をくり抜
   いて有底筒状に形成した請求項１あるいは請求項２記載
   の液体燃料供給装置。
4. 【請求項４】 吐出弁あるいは吸入弁は弁座を閉塞する
   肉部を残して外周壁部にスリットを形成することにより
   断面歯車形状とした請求項１あるいは請求項２記載の液
   体燃料供給装置。
5. 【請求項５】 吐出弁あるいは吸入弁は弁座と接する合
   成樹脂製の弁体部と、この弁体部に嵌着した磁性材料の
   筒体とで構成した請求項１あるいは請求項２記載の液体
   燃料供給装置。
6. 【請求項６】 弁体部の径は筒体の径より大となし、か
   つ弁体部の外周にスリットを形成して断面歯車形状とし
   た請求項５記載の液体燃料供給装置。