(57)【要約】【課題】ピストンが往復動してポンプ作用を行う電磁ポンプにおいて、加圧流体の脈動を低減させることを目的とする。【解決手段】加圧流体がガイドパイプが流れるように構成され、このガイドパイプに取付られた磁気ロッドの通孔にオリフィスを設ける。このオリフィスより下流に電磁弁が設けられ、この電磁弁のロッドを延ばして前記電磁コイルの上端より突出させるように構成すると共に、電磁弁を包む電磁弁ケースも前記電磁弁を収納するように、吐出口側に突出する形状とし、この吐出した部位の流体通路にアキュムレータを接続する。【選択図】　　　　　　図３
2004027907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁コイルに印加されるパルス電流により往復動される電磁プランジャに従動するピストンと吸入弁並びに吐出弁との協同でポンプ作用を行い、前記電磁プランジャが収納されたガイドケース内を加圧された流体が流れるようにした電磁ポンプにおいて、
前記ガイドケースの一端に設けられた磁気ロッドの通孔にオリフィスを設けると共に、
前記通孔から吐出口に抜ける流体通路上に設けられた電磁弁は、電磁可動片と弁体とより成り、該弁体は電磁可動片より延び前記電磁コイルの一端より突出したロッドの先端に設けられ、前記流体通路上に設けられた弁座に着座されると共に、
前記流体通路の前記電磁可動片と弁座までの間に１つ又は複数のアキュムレータを取付けたことを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項２】
前記オリフィスは前記磁気ロッドの通孔に挿入され、前記電磁弁のばねを受けるばね座に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【請求項３】
前記ばね座と磁気ロッドとの間にフィルタを配したことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁ポンプ。
【請求項４】
前記フィルタは網であることを特徴とする請求項３記載の電磁ポンプ。
【請求項５】
前記流体通路の前記電磁弁よりも下流に逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に石油ヒータ等の燃焼装置において用いられる電磁ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁ポンプは、電磁力により直線往復動する電磁プランジャに従動するピストンと吸入弁及び吐出弁との協同によりポンプ作用を行うために、吐出される流体に脈動が発生しやすい構造である。その対策として、流体通路にアキュムレータを設けたり、加圧された流体の圧力を調整する圧力調整弁を設けることにより、吐出される流体の脈動の平滑化が図られていた。
【０００３】
当出願人は、流体通路をなす磁気ロッドの通孔にオリフィスを設けて、脈動を防止する技術を考え出した。しかしオリフィスの効果を引き出すためには、アキュムレータを設けなければならず、そのアキュムレータの取付位置として、オリフィスより下流で、電磁弁までの間に設けなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、当社の電磁ポンプは、例えば特許第３２３２３９６号に示すような構造で、電磁コイル２を貫通して磁気ロッド８の通孔１３に、また吐出継手３６に形成の電磁弁収納室３９に連通してアキュムレータを取付けることも出来なかった。即ち、アキュムレータの適切な設置場所がなかった。
【０００５】
また、オリフィスも磁気ロッド８の通孔１３の一部の径を小さくして形成することが考え出されたが、大小の穴径の加工をしなければならず、工数が増加する欠点を持っていた。さらに家庭用のボイラーに採用される場合、電磁弁４０を持っているが、後だれの防止として、二重の安全装置が必要であった。それは電磁弁より下流の流体通路にも液体が溜まっているし、また電磁弁にゴミなどが引っ掛り閉止しない場合もあり、流体のヘッド圧にて流出される危険性を持っていた。
【０００６】
そこで、この発明は、流体の脈動を防止するために、オリフィスとアキュムレータの装着位置の解決と、電磁弁の不都合の対策即ち後だれを防ぐことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明に係る電磁ポンプは、電磁コイルに印加されるパルス電流により往復動される電磁プランジャに従動するピストンと吸入弁並びに吐出弁との協同でポンプ作用を行い、前記電磁プランジャが収納されたガイドケース内を加圧された流体が流れるようにした電磁ポンプにおいて、　前記ガイドケースの一端に設けられた磁気ロッドの通孔にオリフィスを設けると共に、前記通孔から吐出口に抜ける流体通路上に設けられた電磁弁は、電磁可動片と弁体とより成り、該弁体は電磁可動片より延び前記電磁コイルの一端より突出したロッドの先端に設けられ、前記流体通路上に設けられた弁座に着座されると共に、前記流体通路の前記電磁可動片と弁座までの間に１つ又は複数のアキュムレータを配したことにある（請求項１）。
【０００８】
したがって、加圧流体が磁気ロッドの通孔に形成のオリフィスを通過する際に絞られ脈動が平滑されるし、該オリフィスを通過した流体に残存する脈動は、電磁弁の電磁可動片とロッドの先端に設けられた弁体の弁座との間の流体通路上に取付られたアキュムレータにてさらに平滑される。しかも、電磁弁の構造が、電磁可動片から延びるロッドに弁体を設けるようにして、電磁可動片よりも下流側の前記弁体が着座する弁座位置を流体通路で吐出口側へ延ばし、前記弁座までの流体通路の長さが延びてアキュムレータを１つ又は複数個を容易に取付けることができる。
【０００９】
前記したオリフィスは前記磁気ロッドの通孔に挿入され、前記電磁弁のばねを受けるばね座に形成されたことにある（請求項２）。これにより、ばね座にオリフィスを加工するだけで、磁気ロッドの通孔の加工を不要とする利点を持っている。　しかも、ばね座は磁気ロッドの通孔に挿入されていることから、何ら取付のための手段を要しないし、電磁弁ばねにて押圧されているから、通孔から抜け出せることもない。
【００１０】
前記したばね座と磁気ロッドとの間にフィルタを配し（請求項３）、このフィルタは網としたことにある（請求項４）。これにより、フィルタの装着も容易であると共に網が流体の整流作用する働も有している。
【００１１】
さらに、前記流体通路の前記電磁弁よりも下流に逆止弁を設けたことにある（請求項５）。これにより、電磁ポンプ停止時に電磁弁よりの下流に溜まった流体の流出が防がれると共に、電磁弁がゴミなどで完全に閉じられない時にも、流体と流出させることはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１乃至図３において、この発明の実施の形態に係る電磁ポンプ１が示されている。この電磁ポンプ１は、石油ヒータ等において油バーナに加圧燃料を供給するものであり、鉄等の磁性材から形成されたケース４内に断続電流（パルス電流）が印加される電磁コイル２を有している。この電磁コイル２は、樹脂製のボビン３に電線が巻回されて構成され、このボビン３の中央を貫通するように形成された貫通孔には、金属製で非磁性材のガイドパイプ５が嵌挿されている。また、このボビン３の上端及び下端には、上板６及び下板７が配されており、前記ケース４と共に磁気回路を構成している。
【００１４】
前記ガイドパイプ５の上方には下記する磁気ロッド３９が配され、またこのガイドパイプ５の下端は、Ｏリング９を介してポンプ本体１０に嵌挿されている。この前記ガイドパイプ５内には、鉄等の磁性材により略円筒状に形成された電磁プランジャ１５が配置される電磁プランジャ作動室１６が形成されており、この電磁プランジャ１５は、上部ばね１７と下部ばね１８とにより電磁プランジャ作動室１６内に摺動可能に支持されている。この電磁プランジャ作動室１６は、前記電磁プランジャ１５により上部ばね室１６ａと下部ばね室１６ｂとに分けられ、これら上部ばね室１６ａ及び下部ばね室１６ｂは、電磁プランジャ１５内部を縦方向に貫通する縦孔２０を介して連通されている。
【００１５】
前記電磁プランジャ１５の下部には、ピストン２１が固定されている。このピストン２１は、前記ポンプ本体１０に形成された孔２２にＯリング２３を介して嵌挿された円筒状のシリンダ２４内に挿入され、前記プランジャ１５の摺動に伴い上下に往復動する。前記シリンダ２４は、その中程の外周部に形成されたフランジ２６を持ち、その下端にＯリング２３が、上端に下部ばね１８が当接し、該下部ばね１８の下端を支える働きをも有している。前記孔２２の下端部分には、ポンプ本体１０、ピストン２１の先端部、吸入弁２８、吐出弁２９（図３参照）によりポンプ室２７が画成されている。
【００１６】
前記ポンプ室２７は、前記ピストン２１の往復動によりその容積を変化させ、図２に示す吸入弁２８及び吐出弁２９との協同によりポンプ作用を生じる部分である。即ち、ピストン２１の上昇によりポンプ室２７内の圧力が低下して吸入孔３０内の圧力よりも低くなると、その圧力差により流体は吸入弁２８を開いてポンプ室２７に吸入され、一方ピストン２１の下降によりポンプ室２７内の圧力が高まり吐出弁２９より下流側の圧力より高くなると、その圧力差により流体は吐出弁２９を開いて圧力調整弁３２へ流入していく。
【００１７】
前記圧力調整弁３２は、前記吐出弁２９から吐出された加圧流体を所定の圧力に調整して前記プランジャ作動室１６に流出させるものであり、具体的には、第１のばね３３及び第２のばね３４によりスライド可能に支持される弁体３５と絞り孔３６とを有し、ピストン３７を用いて前記加圧流体の圧力に応じて前記弁体３５を変位させ、この弁体３５と絞り孔３６との間に形成される流路面積を適宜絞ることにより、プランジャ作動室１６に送られる流体の圧力を設定するものである。即ち、第２のばね３４のセット力に応じて吐出流体の圧力を所定値に調整することができるものである。圧力調整された流体は、前記したプランジャ作動室１６内に流れ、途中で連通の第１のアキュムレータ３８でさらに脈動が吸収される。
【００１８】
磁気ロッド３９は、鉄等の磁性材から形成されており、その略下半分は、Ｏリング４０を介して前記ガイドパイプ５に嵌挿され、残りの上半分はＯリング４１を介して下記する電磁弁ケース６２に嵌挿されている。この磁気ロッド８に中心軸方向には通孔４２が貫通され、該通孔４２は段部４３を挟んで上方が下方よりも大径となっている。この通孔４２の大径側に下記する電磁弁５０のばね５１のばね座５２が挿入され、前記段部４３に係止されている。なお、通孔４２の小径側は前記プランジャ作動室１６に連通している。
【００１９】
前記ばね座５２は中心にオリフィス５３が形成され、その径は０．６ｍｍ前後となっている。このばね座５２は前記通孔４２に嵌合されているが、この該ばね座５２と磁気ロッド３９との間にフィルタ５４を挟み込んでいる。このフィルタ５４は鋼製で、摩耗屑、削屑を取り除くと共に、整流作用も司っている。
【００２０】
電磁弁５０は、略円筒状で磁性材で製造の電磁可動片５６と、この電磁可動片５６から上方へ延びるロッド５７とより成り、詳しくは前記電磁可動片５６の中心に形成の段部５８を持つ孔５９に、前記ロッド５７の下端のつば部６０が電磁弁ばね５１にて押圧され係止されている。即ち、電磁弁５０のロッド５７の弁体６４まで、前記した電磁コイル２の上端より所定の突出寸法Ａが突出している構造となっている（図１）。６１はつば部６０に形成の流体通過溝である。
【００２１】
電磁弁ケース６２は、下方が開口の大径の円筒部材６２ａと上方に延びる小径の円筒部材６２ｂとより成り、小径の円筒部材６２ｂの先端に弁座６３を備えており、前記磁気ロッド３９の上端に嵌合して大きな円筒室７０ａと小さな円筒室７０ｂを持つ電磁弁収納室７０を構成している。
【００２２】
この電磁弁収納室７０の大径の円筒室７０ａに電磁可動片５６が、小径の円筒室７０ｂにロッド５７が配されて、電磁弁ばね５１にて押圧されて、ロッド５７の先端の弁体６４が前記弁座６３に着座し、縦孔６５を閉じている。即ち、電磁弁５０を包む電磁弁ケース６２は、小径の円筒部材６２ｂが弁体６４を持つロッド５７を包むために所定の寸法突出していることになる。なお、前記小さな円筒部７０ｂは、ロッド５７との間に隙間を持っており、該小さな円筒室７０ｂ内の圧力は、前記したオリフィス５３より下流の通孔４２と同一となっている。
【００２３】
アキュムレータ継手６８は、挿入部７３とそれに連なる縦孔７４と、前記挿入部７３に連なる横方向孔７５，７６が形成され、前記挿入部７３が前記電磁弁ケース６２に外嵌されて装着されている。このアキュムレータ継手６８には、前記横方向孔７５，７６端にアキュムレータ取付部７７，７８が設けられ、該取付部７７，７８に第２のアキュムレータ８０と、第３のアキュムレータ８１が取付られている。このため、第２及び第３のアキュムレータ８０，８１は、横方向孔７５，７６を通り、前記電磁弁ケース６２に形成の孔６６，６７を介して電磁弁収納室７０に連通して、脈動圧を吸収する働きをしている。
【００２４】
吐出継手８３は、その軸方向に吐出口８４を持つ吐出通路８５が形成され、前記アキュムレータ継手６８上に外嵌され、前記した縦孔７４に連通されている。この吐出継手８３の吐出通路８５内には逆止弁８６が配され、ポンプ停止時の逆止弁８６が閉じて後だれを防ぐ働きをしている。
【００２５】
上述の構成において、電磁コイル２にパルス電流が印加されると、電磁プランジャ１５が往復動し、もって、ピストン２１も従動し、吸入弁２８と吐出弁２９とでポンプ作用を行い、加圧流体は圧力調整弁３２にて調圧され、そして電磁プランジャ作動室１６内に流入し、まず第１のアキュムレータ３８にて脈動が吸収される。
【００２６】
そして、加圧流体は、ガイドパイプ５に固着の磁気ロッド３９の通孔４２に設けられオリフィス５３を通過して電磁弁収納室７０に至るが、オリフィス５３にて絞られ、脈動が吸収される。そして、電磁弁収納室７０に至った加圧流体には、まだ脈動分が残っているが、第２、第３のアキュムレータ８０，８１によりほとんど吸収され、吐出通路８５の逆止弁８６を押し開けて吐出口８４より外部機器へ吐出される。
【００２７】
電磁コイル２への通電が停止されると、ポンプ作用の停止と電磁弁５０が電磁弁ばね５１により押圧され、弁体６４が弁座６３に着座し、もって流体通路となっている縦孔６５を閉じ、流体の流出は阻止される。そして、それより下流の逆止弁８６も閉じるので、吐出通路８５内の流体も流れ出ることが防がれる。仮に電磁弁５６にゴミが付着して閉止しない場合でも逆止弁８６が閉じていることから、不要な流体の流出が阻止されるものである。
【００２８】
加圧流体の脈動の平滑は、オリフィス５３と第１、第２、第３のアキュムレータ３８，８０，８１により行われるが、オリフィス５３は、電磁弁のばね座５２に形成することにより、磁気ロッドの通孔を加工して形成するに比してコスト的にきわめて安価となるし、磁気ロッドの加工を用しない利点をもつものである。また、第２、第３のアキュムレータ８０，８１を取付けるのに、電磁弁を電磁可動片５６とこれから長く伸びたロッド５７を持つ弁体６４とより構成したから、電磁弁ケース６２の小径の円筒部材６２ｂが突出した形状となり、流体通路となる小さな円筒室７０ｂが吐出口側へ延びることになり、小径の円筒部材６２ｂにアキュムレータの装着が容易となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、加圧流体がオリフィスを通過する際に絞られ脈動が平滑されるし、オリフィスを通過した残存する脈動は、流体通路上に設けられたアキュムレータにて吸収される。このアキュムレータは、電磁弁の構造が電磁可動片よりロッドが延びた電磁弁を包む電磁弁ケース内の流体通路を吐出口側へ延ばすことで、装着が容易となる（請求項１）。
【００３０】
また、オリフィスが電磁弁ばねのばね座に形成されることから、磁気ロッドへの装着がきわめて容易となった。また、ばね座は電磁弁ばねにて押圧されているから、通孔から抜け出ることがなくない（請求項２）。
【００３１】
ばね座と磁気ロッドとの間にフィルタを配したので、フィルタの装着も簡単であるし、また網のために整流作用も得ることができる（請求項３，４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電磁弁の縦断面図である。
【図２】同上の横断面図である。
【図３】同上の要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１　電磁ポンプ
２　電磁コイル
５　ガイドパイプ
１０　ポンプ本体
１５　電磁プランジャ
１６　電磁プランジャ作動室
２１　ピストン
２４　シリンダ
２７　ポンプ室
２８　吸入弁
２９　吐出弁
３２　圧力調整弁
３５　弁体
３６　絞り孔
３８　第１のアキュムレータ
３９　磁気ロッド
４２　通孔
５０　電磁弁
５１　電磁弁ばね
５２ばね座
５３　オリフィス
５６　電磁可動片
５７　ロッド
６２　電磁弁ケース
６３　弁座
６４　弁体
６８　アキュムレータ継手
７０　電磁弁収納室
７０ａ　大きな円筒室
７０ｂ　小さな円筒室
８０　第２のアキュムレータ
８２　第３のアキュムレータ
８３　吐出継手
８４　吐出口
８６　逆止弁
【図１】
2004027907.tif 000003
【図２】
2004027907.tif 000004
【図３】
2004027907.tif 000005