JPH1162821A

JPH1162821A - 電磁ポンプ

Info

Publication number: JPH1162821A
Application number: JP22394597A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Shiyumoyama; 達哉守茂山; Hisaya Kuribayashi; 久也栗林; Yoshiaki Nishioka; 義彰西岡
Original assignee: Silver Co Ltd
Current assignee: Silver Co Ltd
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動パルスの周波数およびパルス幅が小さい
少液体供給時においても液体吐出脈流の平滑化が有効に
働いてその燃焼が不安定とならず、その液体供給量の幅
を大きく取る。【解決手段】ポンプ駆動部２の連通孔８ａからの液体
吐出圧力を気体室３３ｂの内部気体５に蓄積させ、駆動
パルス休止時に、この蓄積された内部気体５からの液体
供給圧力で液体燃料を供給するので、液体吐出脈流が平
滑化されて燃焼音が抑制され、また、液体供給量が増加
した分だけ、駆動パルスの周波数を低下させて耳障りな
駆動音を抑制する。また、液体供給圧力の蓄積が内部気
体５に為されることから、駆動パルスｐの周波数および
パルス幅が小さい少液体供給時における低圧力において
も液体吐出脈流の平滑化が安定して有効に働いてその燃
焼が不安定とならず、その液体供給量の幅を大きく取る
ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば暖房または
給湯、調理用の各種燃焼装置や、洗浄装置など各種液体
供給装置などに用いられ、特定の駆動機関によって液体
を供給する電磁ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁ポンプは、例えばソ
レノイド駆動などによる往復ピストン運動によって液体
を汲み上げて、例えば民生用の石油燃焼器の場合には、
その燃焼装置の燃焼部に気化器を介して白灯油などの液
体燃料を供給したり、また、例えば洗浄装置の場合に
は、それから洗浄液体を供給したりするものである。

【０００３】一般に、このような電磁ポンプを商用周波
数の半波整流で駆動する場合には周波数が５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚであり、また、直流電圧パルスで駆動する場
合には周波数が５Ｈｚ〜３０Ｈｚ（パルス幅３〜１５ｍ
ｓｅｃ）で使用されている。このような駆動パルスの周
波数に応じた往復ピストン運動によって供給される液体
燃料は、これらの周波数に影響された間欠的な脈流とな
って吐出されることになる。このような液体燃料の脈流
によって、例えば気化器内での燃焼ガスの発生も間欠的
となり、その燃焼音自体も間欠的でたいへん耳障りであ
った。

【０００４】この場合に、例えば１５０Ｈｚなど周波数
が高い大燃焼時においては、液体燃料の間欠的な脈流は
その周波数が高い分だけ細かくなることで、燃焼音自体
も抑制されるようになる。ところが、電磁ポンプの駆動
音はその周波数が高い分だけ大きくなってたいへん耳障
りであった。

【０００５】これらを解決するべく、特開平９−１１２
４１７号公報「衛生洗浄便座装置用電磁ポンプ」では、
電磁ポンプの吐出脈流を、弾性体隔膜からなるアキュー
ムレータによる緩衝作用によって平滑化して、上流の側
方に設けた吐出口から洗浄液をほぼ連続的に吐出するよ
うになっている。つまり、アキュームレータによる緩衝
作用によって吐出脈流を平滑化することで、上記１５０
Ｈｚなど周波数が高い大燃焼時と同等な液体燃料の供給
量が、例えば２０Ｈｚ程度の低い周波数においても得ら
れることから、低い周波数で電磁ポンプの駆動音も少な
くなるばかりか、液体燃料の間欠的な脈流も抑制されて
燃焼音自体も抑制されることになる。

【０００６】また同様に、特開平４−２０３８０３号公
報「電磁ポンプを備えたガンタイプ油バーナの脈燃防止
装置」では、電磁ポンプの吐出口に臨むように、吐出用
の遮蔽弁の上流側に通路を介して、弾性体および隔膜か
らなるアキュームレータが配設されており、このアキュ
ームレータによって電磁ポンプの吐出脈流の蓄力平滑化
を有効に作用させ得るようになっている。この場合に
も、上記特開平９−１１２４１７号公報「衛生洗浄便座
装置用電磁ポンプ」と同様に、駆動音および燃焼音が抑
制されて静かな電磁ポンプとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の構成では、耳障りな燃焼音や駆動音を解消するべく、
弾性体隔膜のアキュームレータによって電磁ポンプの吐
出口からの液体の吐出脈流を平滑化することで、液体燃
料の吐出脈流による燃焼音を抑制すると共に、液体供給
量が増加する分だけ駆動パルスの周波数を低下させて駆
動音を抑制するように構成しているものの、この場合の
駆動パルスの周波数およびパルス幅が小さい小燃焼時に
おいては、弾性体隔膜のアキュームレータが有効に作用
せず、液体吐出脈流の平滑化が十分に働かずに気化器内
の圧力が変動してその燃焼が不安定になるという問題を
有していた。また、周波数が高い大燃焼時においては電
磁ポンプの駆動音が大きくなると共に液体吐出量にも限
界があるために、この駆動パルスの周波数にはある程度
の上限値と下限値が生じて、その燃焼幅となる液体供給
量の幅（最大値と最小値との差）が大きくとれないとい
う問題を有していた。

【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、駆動パルスの周波数およびパルス幅が小さい少液体
供給時においても液体吐出脈流の平滑化が有効に働いて
その液体供給が不安定とならず、その液体供給量の幅を
大きく取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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁ポンプは、
吸入用逆止弁を持つ栓状部材が、下流側に吐出用逆止弁
を持つ筒状部材内を往復運動することにより液体を汲み
上げて供給する電磁ポンプにおいて、栓状部材の往動に
よる液体供給圧力を気体に蓄積させて平滑する気体ダン
パ手段が配設されていることを特徴とするものである。

【００１０】この構成により、気体ダンパ手段が、栓状
部材の往動による液体供給圧力を気体に蓄積させ、栓状
部材の復動時にこれを液体供給圧力として用いて液体供
給圧力を平滑化するので、燃焼音を抑制することが可能
となる。また、栓状部材の往動時には液体供給圧力を気
体に蓄積させる分だけ液体供給圧力が抑制されて液体供
給量が減るが、栓状部材の復動時には気体に蓄積させた
液体供給圧力で液体供給するので、全体としての液体供
給量は大幅に増加し、その液体供給量が増加する分だ
け、駆動パルスの周波数およびパルス幅を低下させて耳
障りな駆動音を抑制することが可能となる。このとき、
液体供給圧力の蓄積が気体に為されることから、駆動パ
ルスの周波数およびパルス幅が小さい少液体供給時にお
ける低圧力においても液体吐出脈流の平滑化が安定して
有効に働いてその燃焼が不安定とならず、その液体供給
量の幅を大きく取ることが可能となる。

【００１１】また、本発明の電磁ポンプは、シリンダの
下流側に吐出用逆止弁が設けられており、下流側端が開
放されてい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
持されて吐出用逆止弁の上流側のシリンダ内に配設さ
れ、電磁コイルに供給される制御電流によって下流側の
上死点までプランジャを往動させるとともに、付勢手段
によって上流側の下死点までプランジャを復動させ、そ
の復動時に吸入用逆止弁を開成して内部に吸引した液体
を往動時に吐出用逆止弁を開成して吐出可能に構成した
電磁ポンプにおいて、吐出用逆止弁の下流側は気体室と
液体供給管路とに分岐しており、気体室内の気体に、プ
ランジャの往動による液体供給圧力を蓄積させて平滑化
する気体ダンパ手段が配設されていることを特徴とする
ものである。

【００１２】この構成により、気体ダンパ手段の構成を
気体室と液体供給管路の分岐構成とすれば、簡単な構成
で気体ダンパ手段を得ることが可能となる。

【００１３】さらに、好ましくは、本発明の電磁ポンプ
における吐出用逆止弁の下流側は気体室と液体供給管路
とに分岐しており、前記液体供給管路が中央に配設さ
れ、前記液体供給管路の外周側に気体室が配設される。

【００１４】この構成により、気体ダンパ手段として中
央の液体供給管路の外周側に気体室を配設するようにす
れば、電磁ポンプ本体と容易に連結することが可能とな
る。

【００１５】さらに、好ましくは、本発明の電磁ポンプ
における気体ダンパ手段は電磁ポンプ本体と一体構成と
する。また、好ましくは、本発明の電磁ポンプにおける
気体ダンパ手段は電磁ポンプ本体に対して着脱自在な別
体構成とする。

【００１６】この構成により、液体吐出脈流の平滑容量
が比較的小さい場合には、気体ダンパ手段を電磁ポンプ
本体と一体構成としても、気体ダンパ手段の嵩が小さい
ので量産性に富み取り扱いが容易である。また、液体吐
出脈流の平滑容量が比較的大きい場合には、気体ダンパ
手段を電磁ポンプ本体と別体構成とした方が、量産性に
富み取り扱いが容易である。この場合に、気体ダンパ付
き電磁ポンプとしても、通常の気体ダンパ機能のない電
磁ポンプとしても用いることが可能となって、気体ダン
パ付き電磁ポンプが必要なときには気体ダンパ手段と電
磁ポンプを連結するだけでよく、気体ダンパ付き電磁ポ
ンプの分も同じ電磁ポンプを在庫すればよく在庫管理が
容易となる。

【００１７】さらに、好ましくは、本発明の電磁ポンプ
における気体室には、気体容量増設用の気体室部材を連
設可能に構成する。

【００１８】この構成により、気体容量が可変できるの
で、気体容量が大きいほど脈流平滑化容量が大きく、駆
動パルスのより低い低周波数に対応することが可能とな
って液体供給量の幅が大きく取れるだけではなく、より
小さい駆動パルスの周波数およびパルス幅で目的の液体
供給量を得ることが可能となって省電力化と共に駆動音
をより抑制することが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁ポンプの
実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は
以下に示す実施形態に限定されるものではない。

【００２０】（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の構成を示す縦断面図である。

【００２１】図１において、この電磁ポンプ１には、ソ
レノイド式駆動によるピストン機構で液体を汲み上げて
供給する電磁ポンプ本体としてのポンプ駆動部２と、こ
のポンプ駆動部２の下部に設けられ下端部に吸入口３を
有する吸入筒４と、このポンプ駆動部２の上部に設けら
れポンプ駆動部２からの液体供給圧力を内部気体５に蓄
積させて平滑化する気体ダンパ手段６を介して吐出口７
から吐出する吐出継ぎ手８とが備えられている。これら
の吸入筒４、ポンプ駆動部２さらに吐出継ぎ手８が一体
的に接続されて吸入口３からポンプ駆動部２のシリンダ
９内さらに吐出継ぎ手８内の気体ダンパ手段６を介して
吐出口７に至る管状体を構成している。また、この吸入
筒４の吸入口３は、例えば液体燃料が入ったタンク（図
示せず）内の液面下に位置させられ、吸入時に、この液
体燃料から塵などを除去するフィルタ１０が吸入口３の
周囲に配設されている。

【００２２】このポンプ駆動部２はピストン機構部と電
力供給部で構成されている。そのピストン機構部とし
て、筒状部材のシリンダ９内には、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１１が上
下流側の両側から付勢手段としての復動用ばね１２と平
衡ばね１３とで平衡支持されて、上死点と下死点間を上
下に往復運動可能に配設されている。また、このプラン
ジャ１１内の流体通路には、吸入弁座１４に球状の吸入
弁１５を付勢手段としてのばね１６で軽く付勢した状態
で吸入弁座１４の開口部１４ａを開閉可能なように構成
した吸入側逆止弁１７が設けられている。さらに、この
シリンダ９の上端部分であって吐出継ぎ手８内の下方内
側には、吐出弁座１８に吐出弁１９をばね２０で軽く付
勢した状態で吐出弁座１８の開口部１８ａを開閉可能な
ように構成した吐出側逆止弁２１が設けられている。

【００２３】また、ポンプ駆動部２の電力供給部とし
て、このシリンダ９の外周部にはコイルボビン２２が配
設されており、このコイルボビン２２にはプランジャ１
１に電磁力を発生させるための電磁コイル２３が配設さ
れている。このコイルボビン２２の内側には磁極部材２
４が配設され、コイルボビン２２および電磁コイル２３
の外側には、磁極部材２４と磁路を形成する磁路部材と
してのヨーク２５が配設されている。また、このコイル
ボビン２２には定電圧チップの３端子レギュレータ２６
と端子部２７が配設されている。この端子部２７の各入
力端子には電磁コイル２３の両端がレギュレータ２６を
介して接続されており、燃焼制御部２８からリード線２
９を介して端子部２７の調整用固定抵抗器３０さらにレ
ギュレータ２６を介して電磁コイル２３に電気的に接続
されて電磁コイル２３に駆動パルスが供給される。

【００２４】さらに、吸入筒４は樹脂製で構成してもよ
いし、ステンレスなどの金属製材料でパイプ状に構成し
てもよく、樹脂製の吸入筒では、金型による生産上、パ
イプ長さを長くすればその内径を太くする必要がある
が、ステンレスなどの金属製材料では、その長さに制約
されず、その内径が細く均一な細管構成とすることがで
きる。

【００２５】また、この吸入筒４上側の内径段部にシリ
ンダ９の下端部が当接する位置まで、吸入筒４の雌ねじ
部をシリンダ９の外周に形成された雄ねじ部に螺合させ
て締め付けることで、シリンダ９の下端部と吸入筒４の
上端部を連結または分離自在に構成している。また、シ
リンダ９の下端部と吸入筒４の上端部との間にはＯリン
グ３１が配設されて、シリンダ９の外周部と吸入筒４の
入口の内周部との間のシール性を向上させるようになっ
ている。

【００２６】さらに、吐出継ぎ手８には、円形穴の下方
凹部と上方凹部とが連通孔８ａを介して連通されてい
る。この下方凹部内には、ばね２０、吐出弁１９および
吐出弁座１８よりなる吐出側逆止弁２１とシリンダ９の
上端部分が収められている。また、その上方凹部の開口
部には、上方凹部の内径に外形がシール材（図示せず）
などを介して内嵌めされ内部に空気層を保った状態で蓋
部材３２が固定されている。この蓋部材３２の中央には
吐出口（オリフィス）７が設けられており、蓋部材３２
の下面側には管部材３３の一端（下流端）が固定されて
垂下されており、その管部材３３の他端（上流端）が上
方凹部の底面との間で離間した状態である。また、この
蓋部材３２の中央の吐出口７と管部材３３の内径とは同
芯状に固定されており、この吐出口７と管部材３３の内
径とが連通している。

【００２７】つまり、上記連通孔８ａは管部材３３内の
液体供給管路３３ａとその周囲の気体室３３ｂとに分岐
しており、その気体室３３ｂがプランジャ１１の往動に
よる液体供給圧力を内部気体（本実施形態では空気であ
るが、その他、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよ
い）５に蓄積させて平滑化する気体ダンパ手段６を構成
している。

【００２８】上記構成により、以下、その作用を説明す
る。

【００２９】まず、燃焼制御部２８から抵抗器３０さら
にレギュレータ２６を介して、電磁コイル２３に図２の
実線に示すような制御駆動信号としての駆動パルスｐが
所定の周波数で出力される。この結果、プランジャ１１
は電磁コイル２３による電磁吸引力を受けて、シリンダ
９内を復動用ばね１２の付勢力に抗して上方向に往動し
て上死点まで移動する。これにより、プランジャ１１内
の圧力が上がって、吸入側逆止弁は吸入弁座１４に吸入
弁１５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２１は、シリンダ９内の高い圧
力によって吐出側の逆止弁１９の底面が押圧されてばね
２０の付勢力に抗して吐出弁１９を押し開いて開成さ
せ、その上端部の連通孔８ａを介して液体供給管路３３
ａおよび気体室３３ｂ内に液体燃料を吐出させる。

【００３０】このとき、図２に示すように、液体供給管
路３３ａおよび気体室３３ｂ内の吐出圧力Ｑは、図２に
示すような駆動パルスｐによるプランジャ１１の下流側
への移動によって急激に高められるが、この高められた
吐出圧力Ｑは気体室３３ｂ内の上部に溜った内部空気５
を上方に圧縮することで圧力エネルギーの蓄積をしつ
つ、連通孔８ａを介して吐出された気体室３３ｂ内の下
部に溜った液体燃料は、液体供給管路３３ａを介して図
示しない気化器内に供給されることになる。つまり、気
体室３３ｂ内の内部空気５にエネルギー蓄積される分だ
け圧力伝達が鈍った状態で液体供給管路３３ａを介して
気化器（図示せず）内に液体燃料が供給されることにな
る。

【００３１】次に、駆動パルスｐの出力期間（ポンプ往
動期間）による電磁コイル２３への励磁作用が終了し、
復動用ばね１２の付勢力によって、ポンプ復動期間中に
上死点から下死点に戻るべく復動することになる。この
下死点に戻る過程で、プランジャ１１内の圧力が負圧と
なって、吸入側逆止弁１７はばね１６の付勢力に抗して
吸入弁１５が押し開けられて液体燃料をプランジャ１１
内に吸引すると共に、吐出側逆止弁２１は、このシリン
ダ９内の負圧力によって吐出弁１９が吐出弁座１８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２１さらに連通孔８ａを介して吐出された液体供給管
路３３ａおよび気体室３３ｂ内の液体燃料の逆流を防止
すると共に、図示しない燃料タンク内の液体燃料を吸入
口３さらに吸入側逆止弁１７を介してプランジャ１１内
に吸引することができる。

【００３２】この駆動パルスｐの休止期間には、駆動パ
ルスｐの出力期間内に圧縮した内部空気５の、気体室３
３ｂ内の下部に溜った液体燃料への吐出圧力Ｑによっ
て、気体室３３ｂ内の下部に溜った液体燃料は、液体供
給管路３３ａを介して図示しない気化器内に供給され続
けることになる。この場合においても、次の駆動パルス
ｐの出力時までの時間の経過に伴って吐出圧力Ｑは徐々
に低下して行く。

【００３３】以上の動作を繰り返すことによって、図示
しない燃料タンクから吸引された液体燃料は、電磁ポン
プ１の吐出口７から、図示しない気化器内に、吐出圧力
が鈍った状態で吐出され始め、駆動パルスｐの休止期間
にも、気体室３３ｂの内部空気５に蓄えられた圧力よっ
て液体燃料が吐出されることになって吐出圧力が平滑化
され、吐出圧力がより連続的に変化が少ない状態での液
体燃料の供給となる。その図示しない気化器内におい
て、液体燃料はヒータによって高温に加熱されて気化
し、図示しない気化燃料噴霧ノズルから霧状の燃料を燃
焼器（図示せず）に向けてより連続的に噴射して、その
燃焼音が抑制された状態でより静かな状態となる。

【００３４】この場合に、駆動パルスｐの出力期間にお
いて、液体供給圧力を気体に蓄積させる分だけ液体供給
圧力が抑制されて液体供給量が減るが、駆動パルスｐの
休止期間にも、内部空気５の蓄積圧力によって液体燃料
が吐出されるので、全体としての液体供給量は大幅に増
加し、その液体供給量が増加した分だけ、比較的低い駆
動パルスｐの周波数およびパルス幅で同等の液体燃料の
供給量が確保可能となって、その分だけ、電磁ポンプ１
の駆動音を低減させることができる。

【００３５】また、液体供給圧力の蓄積が内部気体５に
為されることから、駆動パルスｐの周波数およびパルス
幅が小さい少液体供給時における低圧力においても液体
吐出脈流の平滑化が安定して有効に働いてその燃焼が不
安定とならず、その液体供給量の幅を大きく取ることが
可能となる。

【００３６】ここで、以下に、気体ダンパ機能の比較実
験について図３（ａ）〜図３（ｄ）を参照して説明す
る。

【００３７】まず、図３（ａ）には本発明のような気体
ダンパ手段６を持たない従来の電磁ポンプの配管ノズル
先端部（内径は直径０．９ｍｍ）３４ａからの液体燃料
の吐出状態を示している。図３（ａ）において、駆動パ
ルスｐ１は図２の点線部分を含むような駆動パルスであ
り、その周波数が２０Ｈｚで通電期間が１０ｍｓｅｃで
ある。つまり、駆動パルスの通電期間が１０ｍｓｅｃで
駆動パルスの休止期間が４０ｍｓｅｃとなる。この場合
に、前の駆動パルスｐ１による液体燃料の吐出滴期間Ｓ
１と、次の駆動パルスｐ１による液体燃料の吐出滴期間
Ｓ２との間には、駆動パルスｐ１の休止期間による吐出
滴がないかまたは大幅に少ない期間Ｓ３がある。この場
合の液体燃料供給量は毎分１０ｃｃである。

【００３８】また、図３（ｂ）には本発明の気体ダンパ
手段６を持つ電磁ポンプ１の配管ノズル先端部（内径は
直径０．９ｍｍ）３４ｂからの液体燃料の吐出状態を示
している。図３（ｂ）において、駆動パルスｐは図２の
実線で示す駆動パルスであり、その周波数が２０Ｈｚで
通電期間が３．２ｍｓｅｃである。つまり、駆動パルス
ｐの通電期間が３．２ｍｓｅｃで駆動パルスｐの休止期
間が４６．８ｍｓｅｃとなる。この場合に、前の駆動パ
ルスｐによる液体燃料の吐出滴期間Ｓ１と、次の駆動パ
ルスｐによる液体燃料の吐出滴期間Ｓ２との間には、駆
動パルスｐの休止期間であっても内部空気５に蓄積され
た圧力エネルギーによる連続な吐出滴群Ｂ１が存在する
期間Ｓ３がある。この場合の液体燃料供給量も毎分１０
ｃｃである。

【００３９】これらの従来品の図３（ａ）と本発明の図
３（ｂ）を比較すると、従来品の図３（ａ）では、駆動
パルスｐ１によるプランジャの往動時の液体燃料吐出始
めには吐出圧力の急激な増加によって液滴が塊Ｂ２とし
て飛び出すように吐出し、また、液体燃料吐出終了時期
には液滴群Ｂ３のようになって吐出量が減り、次の駆動
パルスｐ１までのパルス休止期間には殆ど液滴の落下が
ない。このようにして、駆動パルスｐの周波数２０Ｈｚ
に同期するように液体燃料の供給が吐出脈流を起し、こ
れが燃焼音大の原因となっていた。これに対して、本発
明の図３（ｂ）では、駆動パルスｐによるプランジャ１
１の往動時の液体燃料吐出始めには、内部空気５への吐
出圧力の蓄積がある分だけ図３（ａ）のような急激な圧
力増加にはならず液滴Ｂ４として吐出され勢い良く飛び
出すようなことはない。その液滴Ｂ４は粒が小さく数が
多くなっている。また、次の駆動パルスｐまでのパルス
休止期間においても、圧縮されて蓄積された内部空気５
による吐出圧力で液体燃料が液滴Ｂ１として吐出されて
落下している。このように、内部空気５によるパルス休
止期間の吐出圧力によって、図３（ａ）のような駆動パ
ルスｐの周波数２０Ｈｚに同期した吐出脈流が大幅に平
滑化されており、これが燃焼音を大幅に抑制している。
なお、前の駆動パルスｐによる液体燃料の吐出期間Ｓ１
における液滴の間隔が、次の駆動パルスｐによる液体燃
料の吐出滴期間Ｓ２に比べて開いているのは落下による
加速度が作用しているためであってそれらの間隔は同じ
である。

【００４０】また、従来品の図３（ａ）による駆動パル
スｐ１のパルス幅が１０ｍｓｅｃと、本発明の図３
（ｂ）による駆動パルスｐのパルス幅３．２ｍｓｅｃと
は、同等の液体燃料供給量１０ｃｃ／ｍｉｎである。こ
れは、蓄積された内部空気５によるパルス休止期間の吐
出圧力によって、パルス出力期間に比べて十分に長いパ
ルス休止期間においても液体燃料の吐出を行うことがで
きるため、圧縮効率が高く、液体燃料の供給量が増加し
て、同等の液体燃料供給量を得るのに駆動パルスｐの約
１／３のパルス幅３．２ｍｓｅｃで済み、省電力となる
と共に駆動音をより抑制することができるようになって
いる。つまり、液体燃料の多い供給量を得るのに駆動音
の大きいより高い周波数を必要とせず、同等の液体供給
量を得るのに比較的低い周波数およびパルス幅で済み、
駆動音をより抑制することができる。

【００４１】次に、電磁ポンプの配管ノズル先端部３４
ｃの穴径（オリフィス内径は直径０．３ｍｍ）を小さく
して、駆動パルスの周波数を５Ｈｚに変えて液体燃料供
給量を毎分４ｃｃとした図３（ｃ）の場合と、電磁ポン
プの配管ノズル先端部３４ｄの穴径（内径は直径０．３
ｍｍ）を小さくし、駆動パルスの周波数２０Ｈｚ、パル
ス幅３．２ｍｓｅｃおよび液体燃料供給量を毎分１０ｃ
ｃとした図３（ｄ）の場合について、以下にその説明を
行う。

【００４２】配管ノズル先端部の穴径を０．９ｍｍから
０．３ｍｍの小径とすることによって、図３（ｃ）に示
すように液体燃料供給量が毎分４ｃｃの小流量であって
も液滴が連なって（図中Ｂ５）連続的な吐出となる。ま
た、図３（ｄ）に示すように液体燃料供給量が毎分１０
ｃｃと流量が増えると、液滴の連続部がより長くなり
（図中Ｂ６）、より燃焼音を抑制することができる。

【００４３】このように、吐出側逆止弁と吐出口（オリ
フィス）との間で垂直に設けた中央管路の周囲の空気室
内にエアーを貯める構成とし、空気室内の内部空気に蓄
積した吐出圧力によって駆動パルスの休止期間における
液体燃料を供給するようにしているが、このエアーダン
パー効果は、オリフィス径と蓄えるエアー容積とで決ま
る。オリフィス径が０．３ｍｍで空気室の容積が１．６
ｃｍ³、駆動パルスが２０Ｈｚでパルス幅３．２ｍｓｅ
ｃの各条件で、吐出脈流（吐出圧力）が平滑化可能であ
る。これにより、高周波数で駆動する場合は小容積で十
分であり、吐出継ぎ手一体型で設計可能である。

【００４４】したがって、往復動ポンプの特徴であり欠
点である脈流を少部品点数で、かつ省スペースで平滑化
する機能を得ることができる。この場合の脈流の平滑化
は、０〜１ｋｇ／ｃｍ²程度の低圧力、１０ｃｃ／ｍｉ
ｎ以下の低吐出量の脈流をも内部空気５であれば良好に
追従して平滑化可能である。

【００４５】（実施形態２）上記実施形態１では気体室
３３ｂを設けた気体ダンパ手段６が吐出継ぎ手８に一体
的に設けられた構成としたが、本実施形態２では、気体
ダンパ手段と吐出継ぎ手とが取外し自在に別体で構成し
た場合である。この場合には、気体ダンパ手段の気体室
の容積を大きくとることが可能である。

【００４６】図４は、本発明の実施形態２における電磁
ポンプの詳細な構成を示す縦断面図であり、図１の部材
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。

【００４７】図４において、気体ダンパ手段４１は、吐
出継ぎ手４２の上部に固定され中央部に連通孔４３を有
した下部材４４と、その下部材４４に連結されて内部空
間４５を形成する上部材４６と、この上部材４６の中央
部に形成された吐出口（オリフィス）４７に連通すると
共にその下端開口が下部材４４の連通孔４３に対向する
ように垂下された管部材４８とを備えている。

【００４８】この下部材４４は、吐出継ぎ手４２の上部
外周に形成された雄ねじにシール材（図示せず）を介し
て締結可能な雌ねじが中央部に設けられ、外周が円形状
でその上面中央ほど深くなっており、その中央部に設け
られた連通孔４３が雌ねじと同軸に連通して位置してい
る。

【００４９】また、上部材４６は、有底の円筒を開口部
を下方に向けた状態で、その開口部の内径に形成された
雌ねじを、シール材（図示せず）を介して下部材４４の
外周に上部に形成された雄ねじに螺合させて締結して固
定することで、その内部に内部空間を形成するようにな
っている。この円筒底の中央部は段落ちしており、その
段落ち部に外部と連通した吐出口（オリフィス）４７が
形成され、この吐出口４７と同軸に管部材４８がねじな
どによって固定されている。

【００５０】以上により気体ダンパ手段４１が電磁ポン
プ４９の上部吐出側に配設されるようになっている。こ
の電磁ポンプ４９の駆動時に、この内部空間４５の下部
が、連通孔４３を介して供給された液体燃料５１ａで満
たされ、その分だけ内部空間４５内の空気が圧縮され
て、管部材４８の下端開口部が沈む位置まで液面５０が
くるようになっている。この液面５０よりも上方部が気
体室５１を構成しており、その内部空気５１ｂが、上記
実施形態１の内部空気５と同様の気体ダンパ機能を有す
るようになっている。

【００５１】このように、気体ダンパ手段４１の気体室
５１の容積を大きくとるように別体として設計すること
が可能である。その気体室５１の容積が大きいほど、駆
動パルスが低い周波数であっても、液体吐出脈流の平滑
化がより可能となる。図２に２点鎖線で示すように、脈
流（吐出圧力）の平滑化がより良好に行われることにな
る。

【００５２】（実施形態３）本実施形態３では気体ダン
パ手段の気体室の容積を増設する場合である。

【００５３】図５は、本発明の実施形態３における電磁
ポンプの詳細な構成を示す縦断面図であり、図１の部材
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。

【００５４】図５において、吐出継ぎ手８ａの側壁に液
面上方の気体室３３ｂに連通する連通孔を設け、この連
通孔内に雌ねじを形成する。また、容積増設用の内部空
間６１を有する気体室部材６２に、突出した開口部６３
が設けられ、突出開口部６３の外周側には雄ねじが形成
されている。この吐出継ぎ手８ａの側壁の雌ねじに、シ
ール材（図示せず）を介して気体室部材６２の突出開口
部６３の雄ねじを螺合させて締結固定自在になってお
り、吐出継ぎ手８ａの空気室３３ｂと気体室部材６２の
内部空間６１とが連通孔および突出開口部６３で連通可
能になり、空気容積が増設されて、圧縮する圧力エネル
ギーをより多く蓄積可能になっている。

【００５５】この場合に、本実施形態３では気体室部材
６２の底面６２ａは傾斜していないが、この底面６２ａ
を突出開口部６３側に傾斜するように構成すれば、液面
６４が上昇して気体室部材６２の内部に液体燃料６５が
入り込んだ場合であっても、その液面の低下に従って、
気体室部材６２の内部に液体燃料６５を滞留させること
なくスムーズに傾斜した底面６２ａに沿って突出開口部
６３から気体室３３ｂの内部に液体燃料６５を戻すこと
が可能となる。

【００５６】このように、空気室の容量を大きくする
と、圧力エネルギーが蓄積された内部空気が液面を押し
て液体燃料を吐出させる吐出量（体積）がかせげて、駆
動パルスの周波数が低く、次の駆動パルスまでのパルス
休止期間が長い場合においても、脈流（吐出圧力）のよ
り良好な平滑化が可能となる。このとき、このような脈
流（吐出圧力）の平滑化が良好な分だけ吐出圧力の立上
りは鈍くなって液体燃料の飛び出しが防止されることに
なる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、気体ダン
パ手段が、栓状部材の往動による液体供給圧力を気体に
蓄積させて栓状部材の復動時にこれを液体供給圧力とし
て用いて液体供給圧力を平滑化するため、燃焼音を抑制
すると共に、駆動パルスの周波数を低下させても同等の
液体供給量が得られることから耳障りな駆動音を抑制す
ることができる。しかも、液体供給圧力の蓄積が気体に
為されることから、駆動パルスの周波数およびパルス幅
が小さい少液体供給時における低圧力においても液体吐
出脈流の平滑化が安定して有効に働いてその燃焼が不安
定とならず、その液体供給量の幅を大きく取ることがで
きる。

【００５８】また、本発明の請求項２の構成によれば、
気体ダンパ手段の構成を気体室と液体供給管路の分岐構
成とすれば、簡単な構成で気体ダンパ手段を得ることが
できる。

【００５９】さらに、本発明の請求項３の構成によれ
ば、気体ダンパ手段の構成として中央の液体供給管路の
外周側に気体室を配設するようにすれば、気体ダンパ手
段を電磁ポンプ本体に容易に連結することができる。

【００６０】さらに、本発明の請求項４，５の構成によ
れば、脈流平滑容量が比較的小さい場合には、気体ダン
パ手段を電磁ポンプ本体と一体構成としても、量産性に
富み取り扱いが容易であるが、脈流平滑容量が比較的大
きい場合には、気体ダンパ手段を電磁ポンプ本体とを別
体構成とした方が、量産性に富み取り扱いが容易であ
る。この場合には、気体ダンパ付き電磁ポンプとして
も、通常の気体ダンパ機能のない電磁ポンプとしても用
いることができて、気体ダンパ付き電磁ポンプが必要な
ときには気体ダンパ手段と電磁ポンプを連結するだけで
よく、気体ダンパ付き電磁ポンプの分も同じ電磁ポンプ
を在庫すればよいため、より容易な在庫管理とすること
ができる。

【００６１】さらに、本発明の請求項６の構成によれ
ば、気体容量が可変できるため、気体容量が大きいほど
脈流平滑化容量が大きく、駆動パルスの低周波数に対応
することが可能となって液体供給量の幅が大きく取れる
だけではなく、より小さい駆動パルスの周波数およびパ
ルス幅で目的の液体供給量を得ることができて省電力化
と共に駆動音をより抑制することができる。

【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の構成
を示す縦断面図である。

【図２】図１の電磁ポンプに供給される駆動パルス波形
とこれに対する脈流平滑化曲線を示す図である。

【図３】（ａ）は従来品の吐出滴を示す図、（ｂ）〜
（ｄ）は本発明品の各種条件における吐出滴を示す図で
ある。

【図４】本発明の実施形態２における電磁ポンプの構成
を示す縦断面図である。

【図５】本発明の実施形態３における電磁ポンプの構成
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１，４９電磁ポンプ２ポンプ駆動部５内部気体６，４１気体ダンパ手段７，４７吐出口８，８ａ，４２吐出継ぎ手９シリンダ１１プランジャ１２復動用ばね１３平衡ばね１４吸入弁座１５吸入弁１６，２０ばね１７吸入側逆止弁１８吐出弁座１９吐出弁２１吐出側逆止弁２３電磁コイル２８燃焼制御部３２蓋部材３３，４８管部材３３ａ液体供給管路３３ｂ気体室４３連通孔４４下部材４５，６１内部空間４６上部材５０，６４液面５１気体室５１ａ液体燃料５１ｂ内部空気６２気体室部材６２ａ底面６３突出開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入用逆止弁を持つ栓状部材が、下流側
に吐出用逆止弁を持つ筒状部材内を往復運動することに
より液体を汲み上げて供給する電磁ポンプにおいて、前
記栓状部材の往動による液体供給圧力を気体に蓄積させ
て平滑する気体ダンパ手段が配設されていることを特徴
とする電磁ポンプ。
【請求項２】シリンダの下流側に吐出用逆止弁が設け
られており、下流側端が開放されていると共に上流側端
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前記吐出用逆止弁の
上流側の前記シリンダ内に配設され、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を往
動時に前記吐出用逆止弁を開成して吐出可能に構成した
電磁ポンプにおいて、前記吐出用逆止弁の下流側は気体
室と液体供給管路とに分岐しており、前記気体室内の気
体に、前記プランジャの往動による液体供給圧力を蓄積
させて平滑化する気体ダンパ手段が配設されていること
を特徴とする電磁ポンプ。
【請求項３】前記吐出用逆止弁の下流側は気体室と液
体供給管路とに分岐されており、前記液体供給管路が中
央に配設され、前記液体供給管路の外周側に前記気体室
が配設されていることを特徴とする請求項１または２記
載の電磁ポンプ。
【請求項４】前記気体ダンパ手段は電磁ポンプ本体と
一体構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに
記載の電磁ポンプ。
【請求項５】前記気体ダンパ手段は電磁ポンプ本体に
対して取外し自在に別体構成としたことを特徴とする請
求項１〜３の何れかに記載の電磁ポンプ。
【請求項６】前記気体室には、気体容量増設用の気体
室部材を連設可能に構成したことを特徴とする請求項１
〜５の何れかに記載の電磁ポンプ。