JP2002071124A - 液体燃料の残量検知方法とこれに伴う燃焼可能時間算出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡素な構成であるが、正確な燃料の残量検知が
行える液体燃料の残量検知装置とこの検知方法を提供す
る。 【構成】液体燃料を注入する燃料タンクを備える機器に
おいて、燃料タンク内の燃料量初期値を識別する初期値
識別部と、前記燃料タンク燃料を送出する電磁ポンプ
と、当該初期値識別部と電磁ポンプの動作を監視する演
算部と、燃料タンク内容量を複数個に分割した値を保持
する記憶部とを備え、前記演算部が前記当該複数個に分
割された燃料量の各消費時間を計測するとともに過去の
各消費時間の平均値を算出した結果を現在の燃料消費量
に反映させることで予想残燃焼可能時間を算出すること
を特徴とする液体燃料の残量検知方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料を使用す
る例えばストーブやファンヒータ等の燃料残量検知方法
とこれに伴う燃焼可能時間算出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より液体燃料を使用する燃焼機器に
おいては、燃料タンク内の灯油を電磁ポンプ等により燃
焼部分に送り、点火動作により燃焼を行っている。使用
される燃料は、フロータを用いた機械式の残量検知手段
や、電磁ポンプの駆動状態を監視するような電気式の残
量検知手段、若しくはタンクの一部に硝子等の窓を設け
たり、重量センサを用いることでタンク内の残量を検知
し、このような情報を元に利用者に残量を示すものとな
っている。

【０００３】上述した残量検知手段においては、機器の
運転状況にあわせて燃料の消費量が変化するものであ
り、利用者側では個々の判断によって残りの使用時間の
割り出しを行い、給油のタイミングを判断するものとな
っている。そこでこのような判断を容易且つ正確に行う
ために、例えば特開平９−１９６３７２号に開示の残量
検知手段が提案されている。当該特開平９−１９６３７
２号においては、燃料タンク内の燃料残量と電磁ポンプ
の駆動周波数をパラメータとし、機器の駆動時間を算出
し、燃焼可能な時間を表示するというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来技術においては、次のような問題が生じてい
る。すなわち特開平９−１９６３７２号においては、残
量検知の判断材料として、あらかじめ燃料タンク内の残
量を燃料測定部として備えている。したがって燃料測定
部は、フロータや電気式のものが使用可能であるが、簡
易的な燃焼機器の場合では、このような燃料測定部を備
えることで機器自体の構成が複雑化し、これに伴いコス
ト高になるといった問題がある。

【０００５】本発明は上記課題に鑑み、簡素な構成であ
るが、正確な燃料の残量検知が行える液体燃料の残量検
知装置とこの検知方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では次のような構成とする。すなわち、請求項
１においては、液体燃料を注入する燃料タンクを備える
機器において、燃料タンク内の燃料量初期値を識別する
初期値識別部と、前記燃料タンク燃料を送出する電磁ポ
ンプと、、当該初期値識別部と電磁ポンプの動作を監視
する演算部と、燃料タンク内容量を複数個に分割した値
を保持する記憶部とを備え、前記演算部が前記当該複数
個に分割された燃料量の各消費時間を計測するとともに
過去の各消費時間の平均値を算出した結果を現在の燃料
消費量に反映させることで予想残燃焼可能時間を算出す
ることを特徴とする液体燃料の残量検知方法とする。

【０００７】請求項２においては、初期値識別部と記憶
部が演算部と一体になっていることを特徴とする請求項
１記載の液体燃料の残量検知方法とする。

【０００８】請求項３においては、請求項１記載の液体
燃料の残量検知方法において、予想残燃焼時間をＴｒ＝
（Ｌａ−Ｌｕ）＊Ｔａ／Ｌｓから算出したことを特徴と
する燃焼可能時間算出方法とする。

【０００９】請求項４においては、燃料タンクへの給油
時に表示される初期時間が前回までに燃焼を行った時間
を平均値として算出した値を使用したことを特徴とする
請求項１記載の記載の液体燃料の残量検知方法とする。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図１に示す。本実施例にお
いては、カセット式の燃料タンクを使用するファンヒー
タについて述べる。ファンヒータの本体10には取り外し
可能なカセット式燃料タンク20を収納する部分があり、
当該燃料タンク20の下端には燃料を注入後栓をしたり、
当該燃料を後述のバーナ50に送出する蓋が設けてある。
当該燃料タンク20からの燃料は、本体タンク30から電磁
ポンプ40を介してバーナ50に送られる。当該バーナ50は
燃料の燃焼部分であり、使用者の操作により図示しない
イグナイタで着火動作が行われた後に、燃焼動作を行
い、図示しないファンにより温風が循環するように構成
されている。

【００１１】次に前記電磁ポンプ40について説明する。
当該電磁ポンプ40は燃焼制御を行っている演算部60から
の信号により駆動する。したがって、当該電磁ポンプ40
のポンプ動作によって、燃料のバーナ50への単位油量と
する送出量が決定され、例えば使用者が温度を上げたい
場合、操作ボタンで操作すればバーナ50への燃料供給量
が増加し、強燃焼が行われ、逆の場合には電磁ポンプ40
が燃料の供給を減少させる。当該電磁ポンプ40の動作
は、使用者が行う命令に従って演算部60で運転制御信号
が演算され、この信号を電磁ポンプ40に送ることで、所
望の運転が継続される。いうまでもなく機器自体が停止
する場合には電磁ポンプ40も停止状態となる。また、機
器の運転状況は前記演算部60に接続される表示部70によ
り確認可能になっている。

【００１２】また、本実施例においては、前記演算部60
に燃料タンク初期値入力部80が接続されている。当該燃
料タンク初期値入力部80は燃料タンク20の内部燃料状態
を手動で入力する部分となっており、図示しない温度調
整用の操作ボタンと同様に配置している。

【００１３】次に上記実施例における残量検知方法につ
いて述べる。まず、燃料タンク20を満タンにした場合は
次のようになる。使用者により燃料タンク20に給油を行
い、当該燃料タンク20を本体10に収納した場合に、使用
者の操作として燃料タンク初期値入力部80を操作し、燃
料タンク20に燃料が満タンである旨演算部60に信号を送
る。この場合、上記演算部60が満タン検知部となる。使
用者の操作例としては、ボタンを押下することで満タン
である信号を発生させることができる。したがって前記
演算部60には、燃料タンクが一杯であることを識別する
満タン検知手段を備えることになる。そして当該演算部
60は電磁ポンプ40への駆動信号も作っており、当該演算
部60において当該電磁ポンプ40の駆動周波数により燃料
タンク20から流出する燃料量も把握できる。すなわち上
記実施例においては、演算部60において、満タンである
情報と、当該満タン状態から電磁ポンプ40を流れた燃料
量を引き、現在の燃料タンク20内の燃料量を算出し、残
りの燃料量（残量）若しくは、残量を基に算出される燃
焼可能時間を算出し、表示部70に表示できる。

【００１４】次に演算部60における残量検知方法につい
て述べる。本実施例においては、燃料タンク20の内容量
を１０リッター（Ｌ）とし、電磁ポンプ40で送出される
油量が、平均で１時間あたり０．５Ｌ消費（燃焼）する
ものとして説明する。すなわち当該実施例においては、
平均的な燃焼が維持されれば、満タンの燃料タンク20は
２０時間で空になる計算となっている。

【００１５】まず燃料タンク20の内部を２０分割した量
（０．５Ｌ：「単位油量」）を基準値として設定する。
これによって２０分割した一つ一つが消化された時点で
表示部70に表示される残量時間が変化することになる。

【００１６】当該燃焼動作を図２に示すフローチャート
にしたがって説明する。コンセントから電源をとってい
なかった場合や、過去の燃焼記憶をリセットした場合Ｓ
１のリセットがなされる。所定の規定値とする平均燃焼
時間を初期値として演算部60に代入される（Ｓ２）。

【００１７】次に、燃料を給油した場合の動作を説明す
る。給油後に満タンボタンを押す（Ｓ３）と、燃料タン
ク20内の油量を満タンであると認識する（Ｓ４）。この
満タン容量をもとに燃焼可能な残燃焼時間を算出する
（Ｓ９）。この１回目の算出は、Ｓ２の平均燃焼時間
（０．５Ｌ／Ｈ）と燃料タンク20の容量１０Ｌから算出
し、１０（Ｌ）＊１（Ｈ）／０．５（Ｌ／Ｈ）＝２０Ｈ
（Ｓ９）となって２０時間が表示される。

【００１８】次に、Ｓ３において満タンボタンが押下さ
れない場合、すなわち通常継続燃焼時の動作について説
明する。燃料を送出する電磁ポンプ40の駆動状態が演算
部40において監視されている（Ｓ５）。単位油量０．５
Ｌを消費しない場合には残燃焼可能時間の更新は行わな
い（Ｓ６’）。ここで単位油量を消費した場合には、次
の動作を行う。満タン１０Ｌからの第１回目において
は、１０−０．５＝９．５Ｌが燃料タンク20内の残油量
として算出される（Ｓ７）。次にこの単位油量を消費す
るのにかかった時間を基に単位油量使用の平均燃焼時間
を算出する（Ｓ８）。そしてＳ７とＳ８の値をもとに、
残燃焼時間を算出（Ｓ９）する。燃料タンク20満タン以
後第２回目以降については、Ｓ７において９．５−０．
５Ｌ、９−０．５Ｌ・・・といった計算により燃料タン
ク20内の残油量が算出されると共に、Ｓ８においては、
前回の平均燃焼時間と都度単位油量が消費された時間の
平均を計算し、Ｓ９の処理を行う。

【００１９】さらに上記説明を式に表すと次のようにな
る。燃料タンク20分割数の順番をｎとする。例えば４つ
目の分割部分に入った場合にはｎ＝４となる。ここで平
均燃焼時間（Ｔａ）はｎ回目の燃焼時間（Ｔｎ）の累計
の平均となるので、Ｔａ＝ΣＴｎ／ｎ（単位油量あた
り）となる。そして、表示部に表示される予想残燃料時
間（Ｔｒ）は、燃料タンク20の全容量をＬａ、電磁ポン
プ40から算出された現在使用している油量をＬｕとし、
単位油量をＬｓとすると、Ｔｒ＝（Ｌａ−Ｌｕ）＊Ｔａ
／Ｌｓとなる。ここで上記実施例においては「単位油
量」とは、所定の量を燃焼した場合の燃料量であり、
０．５Ｌを指す。

【００２０】なお上記実施例においては、表示部70の表
示形式は「時間」としているが、これは「分」であって
もよいし、燃焼時間が長い数時間以上の場合には「時
間」とし、残燃料が少なくなった場合には「分」に切り
替える等に変更してもよい。また、燃料タンク20の分割
数は２０でなくてもよいし、初期時間の算出についても
上述の限りではない。

【００２１】また、応用例として、燃料タンク20への給
油時に表示される初期時間は、前回までに燃焼を行った
時間、すなわち各給油毎に実際に燃焼された時間を平均
値として演算部60等に記憶させてこの値を使用すれば、
動作環境に応じた、より正確な残量検知装置が提供でき
る。

【００２２】なお上記実施例においては、燃料タンク初
期値入力部80を満タン時の識別として使用しているが、
この変形として、例えば燃料の初期値を燃料タンク20の
半分とする場合にはこの燃料タンク初期値入力部80の選
択項目として半分や３／４、１／４といった選択項目を
付加すれば、満タン時以外の場合においても残量検知が
可能になる。また、燃料タンク初期値入力部80の配置位
置は他の操作ボタン付近に設ける必要はなく、燃料タン
ク付近や他の部分に配置しても問題ない。

【００２３】また、当該燃料タンク初期値入力部80を備
えない場合でも、燃料タンク20を挿抜したときに燃料タ
ンク20が満タンである旨自動的に演算部60に送信する手
段を用いてもよい。一般的に燃料の給油は満タンにする
場合が多く、燃料タンク20がカートリッジ式で取り外し
が可能である場合には、当該燃料タンク20が所定の位置
に差し込まれた場合に自動的に満タンである信号を演算
部60に出力するようにする。これにより使用者が燃料タ
ンク初期値入力部80を操作する必要もなくなり、初期値
のセット忘れも解消できる。

【００２４】また、表示部70に表示させる形式は、残量
や残燃焼時間だけでなく、使用燃料量や継続燃焼時間
等、展開可能である。また、燃焼時間の算出において
は、過去の燃焼時間を記憶しておく記憶部を新たに付加
するか、演算部60において当該記憶を行い、この記憶情
報を燃焼可能時間の算出に使用してもよい。

【００２５】なお、上記実施例においてはストーブやフ
ァンヒータといったカートリッジ式の燃料タンクを備え
た燃焼機器について記載しているが、他の応用として、
例えば灯油を使用する給湯器や、ガソリン等を使用する
ポータブル発電機等において使用しても同様の効果が得
られるのは勿論であるし、燃料タンクはカートリッジ式
に限らず、固定式のものであっても応用可能である。

【００２６】また上記実施例においては、演算部60に入
力される燃料タンク初期値入力部80を燃料量としている
が、これは燃焼可能時間として予め燃料相当量に応じた
燃焼可能時間を演算部60に記憶させたり、燃料量初期値
から燃焼時間を計算させる等の手段であってもよい。

【００２７】

【発明の効果】上記構成により、従来のように燃料タン
ク内の残量を検知する燃料量測定部を省略でき、簡素な
構成で燃料の残量検知装置が提供できる。加えて残量の
検知方法が簡素化できるので、機器設計時のプログラム
等の工数が削減できるとともに、残量検知のための個別
部品も不要になり、コスト低減も行える。さらには誤差
が生じる残量検知のパラメータ、具体的には燃料量測定
部をなくすことで燃料タンク内の正確な残量検知が行
え、使用者の感に頼らない残量検知装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例とするファンヒータの部分ブロ
ック図を示す

【図２】本発明の実施例とする機器の動作フローチャー
トを示す

【符号の説明】

図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 １０ 本体 ２０ 燃料タンク ３０ 本体タンク ４０ 電磁ポンプ ５０ バーナ ６０ 演算部 ７０ 表示部 ８０ 燃料タンク初期値入力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料を注入する燃料タンクを備える機
   器において、燃料タンク内の燃料量初期値を識別する初
   期値識別部と、前記燃料タンク燃料を送出する電磁ポン
   プと、当該初期値識別部と電磁ポンプの動作を監視する
   演算部と、燃料タンク内容量を複数個に分割した値を保
   持する記憶部とを備え、前記演算部が前記当該複数個に
   分割された燃料量の各消費時間を計測するとともに過去
   の各消費時間の平均値を算出した結果を現在の燃料消費
   量に反映させることで予想残燃焼可能時間を算出するこ
   とを特徴とする液体燃料の残量検知方法。
2. 【請求項２】初期値識別部と記憶部が演算部と一体にな
   っていることを特徴とする請求項１記載の液体燃料の残
   量検知方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の液体燃料の残量検知方法に
   おいて、予想残燃焼時間をＴｒ＝（Ｌａ−Ｌｕ）＊Ｔａ
   ／Ｌｓから算出したことを特徴とする燃焼可能時間算出
   方法。
4. 【請求項４】燃料タンクへの給油時に表示される初期時
   間が前回までに燃焼を行った時間を平均値として算出し
   た値を使用したことを特徴とする請求項１記載の記載の
   液体燃料の残量検知方法。