JP2003302046A - カートリッジ式燃焼機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートリッジ式燃焼機器の残り燃焼可能時間
を正確に予測し、使用者に燃料の供給時期を報知する。 【解決手段】 燃焼出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に比例した燃
焼係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を設定し、初回の燃料満充填か
ら空になるまでの燃焼出力ごとの燃焼時間Ｔ１、Ｔ２、
Ｔ３を測定して燃焼出力時間Ｎｔ１＝Ｋ１×Ｔ１、Ｎｔ
２＝Ｋ２×Ｔ２、Ｎｔ３＝Ｋ３×Ｔ３を求め、次に基準
総和燃焼出力時間ＮｔＫ＝Ｎｔ１＋Ｎｔ２＋Ｎｔ３を演
算する。次に二回目の燃料満充填からその時点における
燃焼出力時間Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を計測して初回と同様に
Ｎｔ４＝Ｋ１×Ｔ４、Ｎｔ５＝Ｋ２×Ｔ５、Ｎｔ６＝Ｋ
３×Ｔ６を演算し、次に定常総和燃焼出力時間ＮｔＴ＝
Ｎｔ４＋Ｎｔ５＋Ｎｔ６を求め、基準総和燃焼出力時間
に対する定常総和燃焼出力時間の割合または差を演算し
て燃料消費割合または残り燃焼可能時間を予測し、その
結果を表示部に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用ファンヒー
タ等の燃焼機器における燃料消費割合や残り燃焼可能時
間の予測と表示に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用ファンヒータは着脱可能なカート
リッジ式容器に灯油を入れて、これを燃焼機器本体に装
着して、カートリッジ内の灯油を燃焼部に供給して燃焼
させるもので、灯油が無くなるとファンヒータの電源を
ＯＦＦにしてカートリッジ容器を燃焼機器本体より取り
出して底部のキャップを外して灯油を供給し、再度ファ
ンヒータ本体に装着させ運転するものである。

【０００３】従来の家庭用ファンヒータは、カートリッ
ジ内の灯油が無くなると警告音と表示でユーザーに報知
し、更に一定時間経過（３時間程度）すると自動的に電
源をＯＦＦして燃焼を停止させる。ユーザーは警告音を
聞いて初めて灯油が無くなったことを知る訳で余り使い
勝手の良いものではなかった。そのためユーザーは時々
燃焼機器本体よりカートリッジ容器を持ち上げて手加減
でカートリッジ容器の質量を量り供給の時期を見計らっ
ていた。ユーザーが運転中に灯油残量を量る例として例
えば特開平０３−２０５２９号公報に、カートリッジ内
の残量を確認しようと、カートリッジタンクを持ち上げ
ても所定時間（３秒）以内であればマイコンによってバ
ーナーに灯油を供給する電磁ポンプが停止されない、が
開示されている。この方法は簡便ではあるが残り燃焼時
間を正確に予測することは出来なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例のよう
に、家庭用ファンヒータの灯油残量または残り燃焼可能
時間を表示させることは中々困難であった。第一の理由
は、カートリッジ容器と燃焼機器の両方の材料を透過性
の良いものにしてかつ裏面から照明器具等で照射する必
要があり、これによっても無色透明の灯油の液面の高さ
を簡単に見分けることは困難であった。

【０００５】第二の理由は、家庭用ファンヒータの燃焼
出力が三段階程度に切り替え可能になっているためであ
る。電源ＯＮ時は急速暖房のため燃焼出力「大」で燃焼
し、設定温度に達すると自動的に燃焼出力「小」に切り
替える。また比較的暖かいときはユーザー設定によって
エコノミー運転の燃焼出力「中」に設定できる。燃焼出
力の大小は時間当たりの灯油消費量が異なるために燃焼
時間の測定だけで残り燃焼可能時間を予測することは不
可能であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
みてなされたもので、灯油の残り燃焼可能時間を正確に
予測し使用者に知らせることができる家庭用ファンヒー
タ等の燃焼機器を提供することを目的とする。

【０００７】本発明は、着脱可能なカートリッジ式容器
を燃焼機器本体に装着して燃焼部で燃焼させる家庭用フ
ァンヒータであって、しかも燃焼出力を数種類切り替え
可能な燃焼機器に適用し、まず最初に燃焼出力に比例し
た燃焼係数を設定し、初回の燃料満充填から燃焼完了ま
での燃焼出力ごとの燃焼時間に前述の燃焼係数を乗じて
燃焼出力時間を求め、次に各燃焼出力時間を総和して総
和燃焼出力時間を求める手段、を備えたことを特徴とす
る。

【０００８】また本発明は、二回目以降の燃料満充填時
も初回と同様に燃焼時間の経過とともに燃焼出力時間お
よび総和燃焼出力時間を求め順次更新し上書き保存をし
てこれをそのときの燃料消費量とする、を特徴とする。

【０００９】また本発明は、総和燃焼出力時間を記録す
るメモリを少なくとも二個設け、第一のメモリには初回
の総和燃焼出力時間を、第二のメモリには二回目の総和
燃焼出力時間を記録する、を特徴とする。以下説明を続
けるに当たって総和燃焼出力時間は基準総和燃焼出力時
間と定常総和燃焼出力時間の両方を指し、その中で特に
初回の燃料満充填から燃焼完了までを基準総和燃焼出力
時間、二回目以降を定常総和燃焼出力時間と定義する。
第一のメモリに記録された基準総和燃焼出力時間は一度
記録されると原則として以降消去されないが、第二のメ
モリに記録された定常総和燃焼出力時間は燃焼時間の経
過とともに順次更新し上書き保存され、電源ＯＦＦして
も消えることはない。次回電源をＯＮにして燃焼を開始
すると前回の定常総和燃焼出力時間に累積加算していく
ものである。

【００１０】また本発明は、三回目の燃料の充填によっ
て二回目の定常総和燃焼出力時間の記録を消去し、新し
く定常総和燃焼出力時間の測定を開始する、を特徴とす
る。前回の記録は自動的に消去しても良いし、ユーザー
のボタン操作によっても良い。以降、燃料の供給ごと
に、前回の記録の消去、定常総和燃焼出力時間の測定お
よび記録が繰返し行われる。

【００１１】また本発明は、定常総和燃焼出力時間の表
示に関して様々な種類の表示方法が可能である、を特徴
とする。第一は燃料消費率で基準総和燃焼出力時間に対
する定常総和燃焼出力時間の割合である。第二は残り燃
焼可能時間で基準総和燃焼出力時間から定常総和燃焼出
力時間を減算したものである。第三は燃料残量率で基準
総和燃焼出力時間に対する前述の残り燃焼可能時間の割
合である。表示方法においても数値をそのまま表示した
り、水銀柱のような棒グラフの形式で表示することも可
能である。更にこれらの表示は電源スイッチのＯＮ／Ｏ
ＦＦに関係なく表示できるようにすることも可能であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
家庭用ファンヒータの構成を示すブロック図である。本
発明は主として燃焼出力を数種類切り替え可能な燃焼機
器に適用されるもので、本実施形態では家庭用ファンヒ
ータの構成を例にして説明を行う。

【００１３】本実施形態の家庭用ファンヒータは、入力
部１００、マイコン１０１、表示部１０２、タイマー１
０３、水晶発振器１０４、時計ＩＣ１０５、ＲＯＭ（Re
ad Only Memory）１０６、警報機１０７、温度センサー
１０８、送風機１０９、燃焼機１１０、電源回路１１
１、電源スイッチ１１２、ＲＡＭ（Random Access Memo
ry）１１３、メモリＡ１１３ａ、メモリＢ１１３ｂ、二
次電池１１４、温度設定下降ボタン１１５ａ、温度設定
上昇ボタン１１５ｂ、エコノミー運転切り替えボタン１
１６、リセットボタン１１７、再記録ボタン１１８、設
定温度表示１１９、室内温度表示１２０、エコノミー運
転表示１２１、タイマー設定表示１２２、電源ランプ１
２３、燃料残量率表示１２４、残量レベル表示１２４
ａ、残量数字表示１２４ｂ、残り燃焼時間表示１２５、
を有して構成される。

【００１４】本実施形態の家庭用ファンヒータは、電源
スイッチ１１２をＯＮするとマイコン１０１が動作を開
始し、温度センサー１０８からの温度情報に基づいて設
定温度より低いときは送風機１０９と燃焼機１１０をＯ
Ｎにして燃焼出力「大」で燃焼が開始する。定期的に温
度センサー１０８からの温度情報と設定温度とを比較し
て設定温度に達すると自動的に燃焼出力を「小」に切り
替える。また外気温が比較的暖かいときはユーザー設定
によってエコノミー運転の燃焼出力「中」に切り替える
ことが出来る。このようにマイコン１０１は常にどの燃
焼出力で何時間燃焼したかを計測し、各燃焼出力時間を
総和して定常総和燃焼出力時間を求め、メモリＢ１１３
ｂに記録する。

【００１５】時計ＩＣ１０５は約７６ｋＨｚで発振する
水晶発振器１０４の発振情報に補正をかけながらマイコ
ン１０１に送出する。またタイマー１０３は運転時間を
監視して三時間経過のときは警報機１０７が鳴り表示部
１０２に表示するとともに、更に一定時間経過すると自
動的に運転を停止する。

【００１６】ＲＯＭ１０６は、プログラム記憶手段とし
て機能し、マイコン１０１が各種の制御処理を行うため
の制御プログラム、即ち各燃焼出力時間と基準総和燃焼
出力時間、または定常総和燃焼出力時間を求め、基準総
和燃焼出力時間は第一のメモリに、定常総和燃焼出力時
間は第二のメモリに記録するように制御する。更に基準
総和燃焼出力時間に対する定常総和燃焼出力時間の割合
または差を求め、燃料消費の割合や残り燃焼可能時間を
求めるためのプログラムが格納される。

【００１７】また、ＲＡＭ１１３は、時刻情報記憶手段
として機能し、時計ＩＣ１０５からの時刻情報が格納さ
れる。更に二個のメモリ、メモリＡ１１３ａとメモリＢ
１１３ｂを有し、第一のメモリＡ１１３ａには基準総和
燃焼出力時間が、第二のメモリＢ１１３ｂには二回目以
降のその時点における定常総和燃焼出力時間が記録ささ
れる。基準総和燃焼出力時間は定常総和燃焼出力時間の
基準として記録され原則的に消去されることはないが、
メモリＢ１１３ｂの定常総和燃焼出力時間は燃焼時間の
経過とともに順次更新し上書き保存される。燃焼時間の
測定間隔に制限はないが、最大燃焼出力における燃焼時
間が１０時間から２０時間程度なので一分単位で測定す
れば実生活上大きな支障はない。即ち定常総和燃焼出力
時間の演算および表示は一分ごとに更新される。ＲＡＭ
１１３に記録された情報は電源をＯＦＦしても消えない
ように二次電池１１４によって記憶保持される。

【００１８】入力部１００は、押圧操作するボタンキー
等からなり、温度設定下降ボタン１１５ａ、温度設定上
昇ボタン１１５ｂ、エコノミー運転切り替えボタン１１
６、リセットボタン１１７、再記録ボタン１１８、を有
して構成する。燃料満充填時にリセットボタン１１７を
押下することによって前回の定常総和燃焼出力時間が消
去され、新たに定常総和燃焼出力時間の測定を開始す
る。また再記録ボタン１１８はメモリＢ１１３ｂの定常
総和燃焼出力時間をメモリＡ１１３ａに転送するための
ボタンで、このボタン操作によって工場出荷時の基準総
和燃焼出力時間が消去されユーザーの室内で測定された
定常総和燃焼出力時間に置き換わり、メモリＢ１１３ｂ
の情報は空白、即ち測定開始スタンバイ状態になる。以
降燃料の消費割合や残り使用可能時間の予測はユーザー
の室内で測定されたデータを基準にして演算される。

【００１９】次に図２、図３、図４について説明する。
これらは本発明の一実施例で、図２はメモリＡ１１３
ａ、図３はメモリＢ１１３ｂ、図４は表示部１０２の概
略説明図である。

【００２０】表示部１０２は、液晶表示パネル（ＬＣ
Ｄ）等からなり、設定温度表示１１９、室内温度表示１
２０、エコノミー運転表示１２１、タイマー設定表示１
２２、電源ランプ１２３、を有する。更に本発明の燃料
残量率表示１２４、残量レベル表示１２４ａ、残量数字
表示１２４ｂおよび残り燃焼時間表示１２５を有する。
燃料消費率（図示せず）は燃焼時間の経過とともに１
０、２０、３０％・・・と増加形式で、残量レベル表示
１２４ａと残量数字表示は逆に９０、８０、７０％・・
・と減少形式で表示される。残量数字表示１２４ｂは残
量レベル表示１２４ａを数字に置き換えて表示したもの
である。図４の残量レベル表示１２４ａの水銀柱の表示
において下部の塗布部分（４０％）は残量を示し、上部
の空白部分（６０％）は消費を意味する。

【００２１】次に基準総和燃焼出力時間（ＮｔＫ）つい
て説明する。燃焼出力をＰ１、Ｐ２、Ｐ３の三種類とし
てそれぞれの燃焼係数をＫ１、Ｋ２、Ｋ３、初回の燃料
満充填から燃焼完了までの燃焼時間をＴ１、Ｔ２、Ｔ
３、各燃焼出力時間をＮｔ１、Ｎｔ２、Ｎｔ３とすると
「Ｐ１」の燃焼出力時間はＮｔ１＝Ｋ１×Ｔ１、「Ｐ
２」はＮｔ２＝Ｋ２×Ｔ２、「Ｐ３」はＮｔ３＝Ｋ３×
Ｔ３であり、基準総和燃焼出力時間（ＮｔＫ）はＮｔＫ
＝Ｎｔ１＋Ｎｔ２＋Ｎｔ３である。ここで便宜上、燃焼
出力時間と基準総和燃焼出力時間（ＮｔＫ）と定常総和
燃焼出力時間（ＮｔＴ）の単位を「Ｎｈ」とする。図２
において、基準総和燃焼出力時間は工場側で設定された
標準環境と標準使用法によって燃焼係数Ｋ１＝１．０、
Ｋ２＝０．４、Ｋ３＝０．２が設定され、燃焼時間Ｔ１
＝１１ｈ、Ｔ２＝１０ｈ、Ｔ３＝２５ｈが求められ前述
の演算式でＮｔＫ＝２０Ｎｈが得られメモリＡ１１３ａ
に記録し出荷される。燃焼係数は最大燃焼出力を「１．
０」と定め、それより低い燃焼出力を「１．０以下」の
数字で表わしているので「１Ｎｈ（１燃焼出力時間）」
は最大燃焼出力で１時間燃焼可能を意味し、燃焼出力が
それより小さいときはそれに反比例して燃焼時間が長く
なることを意味する。

【００２２】次に二回目以降の定常総和燃焼出力時間に
ついて説明する。燃焼出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の燃焼係数
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は初回と同じである。また二回目以降
のある時点における燃焼時間をＴ４、Ｔ５、Ｔ６として
そのときの燃焼出力時間をＮｔ４、Ｎｔ５、Ｎｔ６する
と「Ｐ１」の燃焼出力時間はＮｔ４＝Ｋ１×Ｔ４、「Ｐ
２」はＮｔ５＝Ｋ２×Ｔ５、「Ｐ３」はＮｔ６＝Ｋ３×
Ｔ６となる。従って定常総和燃焼出力時間はＮｔＴ＝Ｎ
ｔ４＋Ｎｔ５＋Ｎｔ６となる。図３において、例えばあ
る時点における燃焼時間が燃焼出力「Ｐ４」がＴ４＝６
ｈ、「Ｐ５」はＴ５＝５ｈ、「Ｐ３」はＴ６＝２０ｈの
ときの燃焼出力時間はＮｔ４＝１．０×６＝６Ｎｈ、Ｎ
ｔ５＝０．４×５＝２Ｎｈ、Ｎｔ６＝０．２×２０＝４
Ｎｈとなり定常総和燃焼出力時間ＮｔＴ＝Ｎｔ４＋Ｎｔ
５＋Ｎｔ６＝６＋２＋４＝１２Ｎｈが求められる。

【００２３】次に燃料消費率について説明する。燃料消
費率（Ｘ）とは、基準総和燃焼出力時間（ＮｔＫ）に対
する定常総和燃焼出力時間（ＮｔＴ）の割合のことで、
前述したようにＮｔＫ＝２０Ｎｈ、ＮｔＴ＝１２Ｎｈな
のでＸ＝ＮｔＴ／ＮｔＫ×１００＝１２／２０×１００
＝６０％となる。燃料消費率（Ｘ）は燃料供給直後は少
なく燃焼時間の経過とともに１０、２０、３０％・・・
と増加していく形式で表示される。

【００２４】反対に残り燃焼可能時間について説明す
る。燃料の残量を残り燃焼可能時間に置き換えて演算す
るものである。残り燃焼可能時間（Ｙ）は基準総和燃焼
出力時間（ＮｔＫ）から定常総和燃焼出力時間（Ｎｔ
Ｔ）を減算して求めることができるからＹ＝ＮｔＫ−Ｎ
ｔＴ＝２０−１２＝８Ｎｈとなる。残り燃焼可能時間
（Ｙ）は１９、１８、１７Ｎｈ・・・と減少する数字で
表示される。

【００２５】次に燃料残量率について説明する。燃料残
量率（Ｚ）とは、基準総和燃焼出力時間（ＮｔＫ）に対
する残り燃焼可能時間（Ｙ）の割合ことでＺ＝Ｙ／Ｎｔ
Ｋ×１００（％）＝８／２０×１００＝４０％が求めら
れる。これは燃焼機器全体の性能や環境の変化に対応し
て残り燃焼可能時間の割合を予測しようとするものであ
る。表示形式は燃焼時間の経過とともに９０、８０、７
０％・・・と減少する形式で表示される。

【００２６】次に実際のファンヒータの事例から詳細に
説明する。例えば燃焼出力「大」の発熱量が２５００ｋ
ｃａｌ／ｈ、燃焼出力「中」が１０００ｋｃａｌ／ｈ、
燃焼出力「小」が５００ｋｃａｌ／ｈで、それぞれの燃
料消費量が０．３Ｌ／ｈ、０．１２Ｌ／ｈ、０．０６Ｌ
／ｈ、カートリッジ容器の容量６Ｌ、燃焼出力「大」に
おける燃焼時間が２０ｈのファンヒータにおいて、これ
を本発明に置き換えると燃焼係数は「大」Ｋ１＝１．
０、「中」Ｋ２＝０．４、「小」Ｋ３＝０．２、また
「燃焼時間２０ｈ」は「基準総和燃焼出力時間ＮｔＫ＝
２０Ｎｈ」となる。更に、図３はある時点におけるメモ
リＢ１１３ｂの定常総和燃焼出力時間を表わすが、この
中で燃焼時間（Ｔ）、燃焼出力時間および定常総和燃焼
出力時間（ＮｔＴ）は燃焼時間の経過（一分ごとに）と
ともに順次更新し上書き保存されていく。

【００２７】基準総和燃焼出力時間の設定方法について
説明する。第一の方法は広い室内で連続運転して燃焼時
間を測定するもので、設定温度に到達することがなく従
って燃焼出力「小」にはならずあまり実際的ではない。
第二の方法は工場側で設定した条件下で測定してその結
果をメモリに記録して出荷する方法で、標準環境や標準
使用方法を設定して各製品を測定するので製品間の比較
に役立てることができる。第三の方法はユーザーが購入
後使用する室内で測定してその結果をメモリ転送する方
法で、ユーザーの使用する環境での設定であり、かつ工
場側の設定値と自分の環境での性能比較ができる長所を
もつ。燃焼出力、燃料消費量および燃焼係数は比例関係
にあり、第一、第二、第三の測定方法で差がないように
思われるが、熱交換の効率、外気温の変化、設定温度の
高低などによって差が生じる。そのため第三の方法が最
も誤差が少なく表示できる。

【００２８】本発明は、着脱可能なカートリッジ式容器
に灯油等の燃料を供給しこれを燃焼機器本体に装着して
燃焼部に供給する装置であって、しかも燃焼出力を数種
類切り替え可能な燃焼機器に適用する。燃料の供給や消
費に対して「満充填」と「空になるまで」または「燃焼
完了まで」を使用したが、日常的には無くなる前に燃焼
を停止させ供給するのが一般的で、かつこぼれる手前で
供給を停止させているのでこの程度の誤差は含むもので
ある。更に精密な予測するためには、カートリッジ容器
にマーカー等で表示して供給するのが良い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば燃料
消費率、または残り燃焼可能時間を正確に予測しユーザ
ーに知らせることができる。これによって突然の燃料切
れを防止でき、ユーザーの都合に合わせた給油を行うこ
とが可能なカートリッジ式燃焼機器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るファンヒータの構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るファンヒータのメモ
リＡの概略説明図である。

【図３】本発明の一実施形態に係るファンヒータのメモ
リＢの概略説明図である。

【図４】本発明の一実施形態に係るファンヒータの表示
部の動作状態を示す図である。

【符号の説明】

１００ 入力部 １０１ マイコン １０２ 表示部 １０３ タイマー １０４ 水晶発振器 １０５ 時計ＩＣ １０６ ＲＯＭ（Read Only Memory） １０７ 警報機 １０８ 温度センサー １０９ 送風機 １１０ 燃焼機 １１１ 電源回路 １１２ 電源スイッチ １１３ ＲＡＭ（Random Access Memory） １１３ａ メモリＡ １１３ｂ メモリＢ １１４ 二次電池 １１５ａ 温度設定下降ボタン １１５ｂ 温度設定上昇ボタン １１６ エコノミー運転切り替えボタン １１７ リセットボタン １１８ 再記録ボタン １１９ 設定温度表示 １２０ 室内温度表示 １２１ エコノミー運転表示 １２２ タイマー設定表示 １２３ 電源ランプ １２４ 燃料残量率表示 １２４ａ 残量レベル表示 １２４ｂ 残量数字表示 １２５ 残り燃焼時間表示

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼出力を数種類切り替える手段を有す
   るカートリッジ式燃焼機器において、 燃焼出力に比例した燃焼係数と、 燃焼出力ごとの燃焼時間を計測する手段と、 前述の燃焼時間に燃焼係数を乗じて燃焼出力時間を求め
   る手段と、 各燃焼出力時間を総和して総和燃焼出力時間を求める手
   段と、 を備えたことを特徴とする燃焼機器。
2. 【請求項２】 総和燃焼出力時間を記録するメモリを少
   なくとも二個設け、第一のメモリには初回の燃焼完了時
   間（基準総和燃焼出力時間）を記録する手段と、 第二のメモリには二回目以降のある時点の燃焼時間（定
   常総和燃焼出力時間）を順次更新し上書き保存する手段
   と、 前述の基準総和燃焼出力時間と定常総和燃焼出力時間か
   ら燃料消費割合または残り燃焼可能時間を求め表示部に
   表示する手段と、 定常総和燃焼出力時間の記録を消去する手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１のカートリッジ式燃
   焼機器。