JP2005291636A - 給油装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置構成が簡略で、液体燃料の残量を的確に報知可能な給油装置の提供を目的とする。
【解決手段】 給油装置１は、燃料タンク２と機器３との間をつなぐ給油配管５に圧力センサ６を備えており、制御手段７が圧力センサ６の検知圧力に基づいて燃料タンク２における残油量Ｑを検知する。制御手段７は、燃料タンク２が液体燃料によって満杯状態である際の検知圧力Ｐを満杯圧力Ｐｍａｘとして認識し、これ基準として残油量Ｑを検知する。制御手段７は、圧力センサ６によって検知される検知圧力Ｐが先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘを越えることを条件としてエア咬み状態が解消されたものと認識し、満杯圧力Ｐｍａｘを更新する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料貯留手段に貯留されている液体燃料の残量を検知可能な給油装置に関するものである。

従来より、給湯装置や熱源装置のような液体燃料を燃焼する装置類には、下記特許文献１に開示されているように、燃料タンクと、これに接続された燃料配管に設置された圧力センサとを有し、この圧力センサの検知信号に基づいて液体燃料の残量を検知する給油装置が採用されている。
特開２００２−２５５２９８

上記特許文献１に開示されている燃焼装置で採用されている給油装置は、液体燃料の残量に基づく圧力を燃料流路の中途に設けた圧力センサによって検知し、残量を検知するものである。かかる構成の給油装置は、燃料流路を千鳥状に構成するなどして、燃料流路の中途に空気等の気体が残存するいわゆるエア咬み状態が発生しやすい状態で使用されると、燃料流路の中途に残存する空気等の膨張収縮に伴って圧力センサの検知精度が低下し、残量を正確に検知できないおそれがある。上記特許文献１に開示されている給油装置では、エア咬み状態に伴う残量の検知精度の低下を防止するために別途エア抜き装置を設け、残量の誤検知を防止している。そのため、上記特許文献１に開示されている給油装置は、残量を比較的精度良く検知可能であるが、装置構成が複雑になってしまうという問題があった。上記特許文献１の給油装置は、装置構成が複雑であるため、設置作業や初期設定に手間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、装置構成が簡略で、液体燃料の残量を的確に報知可能な給油装置の提供を目的とする。

上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、液体燃料を貯留する燃料貯留手段と、当該燃料貯留手段に貯留されている液体燃料に基づく圧力を検知する圧力検知手段と、当該圧力検知手段によって検知される圧力に基づいて燃料貯留手段内に貯留されている液体燃料の残量を検知する残量検知手段とを備えており、当該残量検知手段は、所定のタイミングで検知される液体燃料の残量を検知基準残量として認識し、当該検知基準残量を基準として燃料の残量を検知するものであり、前記検知基準残量は、残量検知手段によって検知される残量が、先に設定されている検知基準残量よりも増加することを条件として当該増加後の残量に更新されることを特徴とする給油装置である。

本発明の給油装置のように液体燃料を取り扱う給油装置では、燃料貯留手段と圧力検知手段との間に空気層等の気体が残存するいわゆるエア咬みが発生することがある。この場合、圧力検知手段によって検知される圧力は、エア咬みがない場合に検知される圧力から空気層等の分だけ変動したものであり、液体燃料の貯留量に起因する圧力を正確に検知したものではない。しかし、エア咬み状態が変動しない限りは、液体燃料の残量と、圧力検知手段によって検知される圧力との間には一定の相関関係があるため、残量検知手段により検知される液体燃料の残量は正確である。

一方、上記したエア咬みが解消すると、エア咬み時における液体燃料の残量と、圧力検知手段によって検知される圧力との相関関係が崩れる。そのため、エア咬み時に設定された検知基準残量に基づいてエア咬み状態が解消された後も残量検知を行うと、残量検知手段によって検知される残量が先に認識されている検知基準残量を超えてしまうものと想定される。本発明の給油装置では、残量検知手段によって検知されている残量が先に設定されている検知基準残量よりも増加することを条件としてエア咬みが解消した可能性があると判断され、液体燃料の残量検知の基準となる検知基準残量の更新が行われる。そのため、本発明の給油装置によれば、エア咬みの有無にかかわらず液体燃料の残量を正確に検知できる。

本発明の給油装置は、エア咬みの有無にかかわらず液体燃料の残量を正確に検知できるため、エア咬みを解消するための新たな構成を必要としない。そのため、本発明によれば、給油装置の装置構成を単純化しつつ、十分な残油量の検知精度を有する給油装置を提供できる。

請求項２に記載の発明は、検知基準残量が、燃料貯留手段に液体燃料が所定量貯留されている際に残量検知手段によって検知される液体燃料の残量として認識されることを特徴とする請求項１に記載の給油装置である。

本来、燃料貯留手段に所定量の液体燃料が貯留されている場合、残量検知手段によって検知される残量は一定である筈である。しかし、燃料貯留手段と圧力検知手段との間に空気層等が残存したエア咬み状態の解消前後では、例え液体燃料の残量が同一であっても圧力検知手段によって検知される圧力が異なる。そのため、エア咬みの解消後における液体燃料の残量の検知を、エア咬みの解消前に設定された検知基準残量に基づいて行うと、液体燃料の残量が誤検知されてしまう。本発明の給油装置では、燃料貯留手段に液体燃料が所定量貯留されている際に残量検知手段によって検知される液体燃料の残量を検知基準残量として採用し、これを基準として残量の検知が行われる。そのため、本発明の給油装置によればエア咬みの有無にかかわらず液体燃料の残量を正確に検知できる。

請求項３に記載の発明は、残量検知手段が検知する残量が所定の変化率以上変動することを条件として、燃料貯留手段に液体燃料を補充する補充動作が行われたことを検知し、当該補充動作の完了後に残量検知手段によって検知される液体燃料の残量が、検知基準残量として認識されることを特徴とする請求項１又は２に記載の給油装置である。

かかる構成によれば、補充動作の有無を的確に検知し、検知基準残量を最適化することができる。従って、本発明によれば、燃料貯留手段と圧力検知手段との間におけるエア咬みの有無にかかわらず液体燃料の残量を正確に検知可能な給油装置を提供できる。

請求項４に記載の発明は、残量検知手段によって検知される残量が所定の報知基準残量以下になることを条件として報知動作を行う報知手段を有し、残量検知手段は、検知する残量が所定の変化率以上変動することを条件として燃料貯留手段に対する液体燃料の補給動作が行われたものと認識し、当該補給動作における液体燃料の補給前に圧力検知手段によって検知された基準圧力に相当する残量に基づいて前記報知基準残量を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給油装置である。

本発明の給油装置は、補給動作が行われる直前の液体燃料の残量に基づいて報知基準残量が設定され、液体燃料の残量がこの報知基準残量に達すると報知動作を行うものである。そのため、本発明の給油装置によれば、液体燃料の補給時期を的確に報知することができる。

請求項５に記載の発明は、燃料貯留手段に貯留されている液体燃料が流れる燃料流路の中途に、液体燃料を圧送する燃料圧送手段が設けられており、残量検知手段により検知される残量は、燃料圧送手段が動作することを条件として燃料圧送手段の作動前後における残量検知手段の検知残量の変動量に基づいて補正されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給油装置である。

液体燃料が流れる燃料流路の中途に燃料圧送手段が設けられている場合は、圧力検知手段が検知する圧力が燃料圧送手段の動作の影響を受けて変動し、液体燃料の残量検知に悪影響を及ぼす可能性がある。本発明の給油装置では、燃料圧送手段が動作することを条件として燃料の残量が補正されるため、液体燃料の残量を正確に検知することができる。

請求項６に記載の発明は、液体燃料を貯留する燃料貯留手段と、当該燃料貯留手段に貯留されている液体燃料に基づく圧力を検知する圧力検知手段と、当該圧力検知手段によって検知される圧力に基づいて燃料貯留手段内に貯留されている液体燃料の残量を検知する残量検知手段と、圧力検知手段によって検知される検知圧力が所定の報知基準圧力以下になることを条件として報知動作を行う報知手段とを備えており、前記残量検知手段が、燃料貯留手段が空あるいは液体燃料の残量が所定量以下であると想定される場合に圧力検知手段によって検知される検知圧力を基準圧力として検出し、当該基準圧力よりも所定の補正圧力だけ高い圧力を報知基準圧力と認識することを特徴とする給油装置である。

本発明の給油装置では、燃料貯留手段が空であったり液体燃料の残量が所定量以下である場合に検知される検知圧力が基準圧力として認識され、この基準圧力よりも所定の補正圧力分だけ高い報知基準圧力が報知動作の基準となる。そのため、上記した構成によれば、燃料貯留手段が空あるいは所定量となる以前に報知動作を行うことが可能な給油装置を提供できる。

上記したように、本発明の給油装置では、空であったり液体燃料の残量が所定量以下である場合に検知される検知圧力が基準圧力として認識されるため、エア咬みの発生や解消があっても報知動作を的確に行える。

請求項７に記載の発明は、燃料貯留手段に貯留されている液体燃料が流れる燃料流路の中途に、液体燃料を圧送する燃料圧送手段が設けられており、燃料圧送手段が動作することを条件として燃料圧送手段の作動に伴う圧力検知手段の検知圧力の変化量に基づいて報知基準圧力が補正されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の給油装置である。

上記したように、液体燃料が流れる燃料流路の中途に燃料圧送手段が設けられている場合は、圧力検知手段が検知する圧力が燃料圧送手段の動作の影響を受けて変動し、液体燃料の残量検知に悪影響を及ぼす可能性がある。本発明の給油装置では、燃料圧送手段が動作することを条件として報知基準圧力が補正されるため、報知動作を的確に行える。

請求項８に記載の発明は、残量検知手段が、燃料貯留手段が空あるいは液体燃料の残量が所定量以下であることが認識される時点よりも所定時間以上前に圧力検知手段によって検知される検知圧力を基準圧力として検出することを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の給油装置である。

本発明の給油装置は、燃料貯留手段が空あるいは所定量以下であることが認識される以前に圧力検知手段によって検知された検知圧力が基準圧力として設定されるものであるため、燃料貯留手段が空あるいは所定量以下となる前に確実に報知動作を行える。

請求項９に記載の発明は、残量検知手段が検知する残量が所定の変化率以上変動することを条件として、燃料貯留手段への液体燃料の補充動作が行われたことを検知し、当該補充動作以前に圧力検知手段によって検知される検知圧力を基準圧力として検出することを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の給油装置である。

かかる構成によれば、燃料貯留手段が空となったこと、あるいは、液体燃料の残量が所定量以下となったことを的確に検知し、基準圧力を適正値に設定することができる。従って、本発明によれば、燃料貯留手段が空あるいは所定量以下となる前に確実に報知動作を行える。

請求項１０に記載の発明は、残量検知手段が、他の装置への液体燃料の供給停止時に検知される燃料の残量が減少することを条件として液体燃料の漏洩を検出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の給油装置である。

かかる構成によれば、液体燃料の漏洩を確実に検知し、液体燃料の漏洩に伴う不具合の発生を未然に防止できる。

本発明によれば、構成が簡略であり、いわゆるエア咬みの有無にかかわらず液体燃料の残量を正確に検知可能な給油装置を提供できる。

以下、本発明の一実施形態である給油装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の給油装置を示す概念図である。図２は、図１に示す給油装置がエア咬みを起こしている状態を示す概念図である。図３は、図１に示す給油装置の動作を示すフローチャートである。

図１において、１は、本実施形態の給油装置である。給油装置１は、液体燃料を貯留する燃料タンク２と、液体燃料の供給を受ける機器３とを繋ぐ給油配管５の中途に圧力センサ６を設けた構成とされており、制御手段７（残量検知手段）によって残油量Ｑを求めるものである。圧力センサ６は、燃料タンク２に貯留されている液体燃料の位置水頭に基づいて発生する圧力を検知するものである。また、制御手段７は、圧力センサ６によって検知された検知圧力Ｐに基づいて燃料タンク２における残油量Ｑを導出する。制御手段７は、文字や画像を表示可能な表示装置やスピーカーのような音声発生装置からなる報知手段１０を介して残油量Ｑや給油の要否を警告音や画面表示等の手法により報知する報知動作を行う。

制御手段７は、燃料タンク２を液体燃料で満杯とした状態における検知圧力Ｐ（満杯圧力Ｐｍａｘ）に基づいて導出される残油量Ｑを満杯基準残量Ｑｍａｘとして認識する。また、制御手段７は、設定手段１１を介して報知レベルパラメータＬを設定することにより、報知レベル圧力ＰＬを設定することができる。報知レベルパラメータＬは、残油量Ｑが満杯基準残量Ｑｍａｘである際の液体燃料の液面位置と、報知基準残量Ｑｍｉｎである際の液面位置との差を示す指標である。報知レベル圧力ＰＬは、残油量Ｑが満杯基準残量Ｑｍａｘである際の位置水頭と、残油量Ｑが報知動作を行うべき量（報知基準残量Ｑｍｉｎ）である際の位置水頭との差に相当するものである。制御手段７は、報知レベルパラメータＬの設定値に応じて報知基準残量Ｑｍｉｎに相当する検知圧力Ｐ（報知圧力Ｐｍｉｎ）を記憶する。即ち、制御手段７は、満杯圧力Ｐｍａｘから報知レベル圧力ＰＬを差し引いた（Ｐｍａｘ−ＰＬ）を報知圧力Ｐｍｉｎとして認識する。

制御手段７は、必要に応じて満杯基準残量Ｑｍａｘおよび報知基準残量Ｑｍｉｎに相当する満杯圧力Ｐｍａｘ、報知圧力Ｐｍｉｎの更新を行う。さらに具体的に説明すると、給油装置１は、給油配管５の中途に空気等の気体が残存してしまう、いわゆるエア咬みの状態となることがある。例えば、図２に示すように給油配管５の中途に空気層Ａが咬み込んでいる状態では、圧力センサ６によって検知される検知圧力Ｐが、実際の圧力よりも空気層Ａに相当する位置水頭分だけ低く検知されてしまう。即ち、給油配管５がエア咬み状態にある場合、圧力センサ６により検知される検知圧力Ｐは、燃料タンク２における残油量Ｑに対して本来検知されるべき検知圧力Ｐｒよりも空気層Ａの位置水頭に相当する圧力Ｐａ分だけ低く検知されている。要するに、エア咬み状態で検知される検知圧力Ｐは、Ｐ＝Ｐｒ−Ｐａの関係にある。

給油配管５がエア咬み状態のまま維持されている場合、圧力センサ６の検知圧力Ｐは、燃料タンク２が満杯状態の際の満杯圧力Ｐｍａｘ以下に維持されるはずである。しかし、燃料タンク２への液体燃料の補充や、機器３への液体燃料の供給を継続するうちに空気層Ａが液体燃料に溶け込むなどして給油配管５から除去されると、同一の残油量Ｑに対する圧力センサ６の検知圧力Ｐは、エア咬み状態で検知されていたものよりも空気層Ａの位置水頭に相当する圧力Ｐａ分だけ増加する。即ち、エア咬み状態が解除されると、圧力センサ６の検知圧力Ｐは、本来検知されるべき検知圧力Ｐｒと等しくなる。そのため、エア咬み状態で設定された満杯圧力Ｐｍａｘ（以下、必要に応じてエア咬み満杯圧力Ｐｂ１と称す）は、エア咬み状態が解消された状態で燃料タンク２が満杯の時に本来検知されるべき満杯圧力Ｐｍａｘ（以下、必要に応じて実満杯圧力Ｐｆ１と称す）よりも空気層Ａの位置水頭に相当する圧力Ｐａ分だけ低くなる。即ち、エア咬み満杯圧力Ｐｂ１および実満杯圧力Ｐｆ１は、Ｐｂ１＝Ｐｆ１−Ｐａの関係にある。

同様に、エア咬み状態で設定された報知圧力Ｐｍｉｎ（以下、必要に応じてエア咬み報知基準圧力Ｐｂ２と称す）は、燃料タンク２内の残油量Ｑが報知動作を行うべき量となった時に本来検知されるべき報知圧力Ｐｍｉｎ（以下、必要に応じて実報知基準圧力Ｐｆ２と称す）よりも空気層Ａの位置水頭に相当する圧力Ｐａ分だけ低い。即ち、エア咬み報知基準圧力Ｐｂ２および実報知基準圧力Ｐｆ２は、Ｐｂ２＝Ｐｆ２−Ｐａの関係にある。従って、残油量Ｑの判断基準となる満杯圧力Ｐｍａｘや報知圧力Ｐｍｉｎは、エア咬みの解消にともなって圧力Ｐａ分だけシフトする。

エア咬み状態が解消された状態において、エア咬み報知基準圧力Ｐｂ２は、本来報知動作を行うべき残油量Ｑに相当する検知圧力Ｐよりも低く、場合によっては燃料タンク２が空になった状態よりも低い位置に液体燃料が貯留されている場合の位置水頭に相当する圧力Ｐａとなってしまう。即ち、エア咬み状態が解消される前に設定された満杯圧力Ｐｍａｘおよび報知圧力Ｐｍｉｎに基づいて残油量Ｑの検知を行うと、報知基準残量Ｑｍｉｎよりも空気層Ａに相当する分だけ残油量Ｑが減少してから報知動作を行うこととなり、場合によっては燃料タンク２が空になっても報知動作が行われない可能性がある。

そこで、本実施形態の給油装置１は、エア咬みの解消を検知することを条件として満杯圧力Ｐｍａｘおよび報知圧力Ｐｍｉｎを更新する。さらに具体的に説明すると、給油装置１では、給油配管５に含まれている空気層Ａが除去されると、燃料タンク２内に貯留されている液体燃料の液面位置が急激に変化し、これに連動して検知圧力Ｐが大きく変動する。即ち、エア咬みが解消すると、検知圧力Ｐおよびこれに基づいて検知される残油量Ｑが大きな変化率で変動する。また、燃料タンク２に液体燃料を補充した際の検知圧力Ｐが、先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘを越えている場合は、満杯圧力Ｐｍａｘの設定時に燃料タンク２が満杯にされていない状態であった可能性もあるが、液体燃料の補充やそれ以前の動作に伴ってエア咬みが解消された可能性が高い。液体燃料を燃料タンク２に補充した際の検知圧力Ｐが先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘを越えている場合は、いずれの場合であっても、先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘはこの時点において不適当であり、満杯圧力Ｐｍａｘの更新を行う必要がある。そのため、本実施形態の給油装置１では、圧力センサ６によって検知される検知圧力Ｐが先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘを越える場合にエア咬み状態が解消されたものと判断し、満杯圧力Ｐｍａｘおよび報知圧力Ｐｍｉｎの更新動作を行う。以下、これらの更新動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

給油装置１が動作を開始すると、制御手段７は、まずステップ１−１において給油報知初期設定が完了しているか否かを確認する。さらに具体的には、制御手段７は、報知レベルパラメータＬの設定がなされ、報知レベル圧力ＰＬが認識されているかを確認する。ここで、報知レベルパラメータＬが設定されていない場合、制御手段７は制御フローを戻して報知レベルパラメータＬが設定されるのを待つ。

一方、ステップ１−１において給油報知初期設定が完了していることが確認されると、制御フローがステップ１−２に進行する。制御手段７は、ステップ１−２において満杯圧力Ｐｍａｘの設定が完了しているかを確認する。ステップ１−２において、満杯圧力Ｐｍａｘの設定が完了していない場合、制御手段７は、ステップ１−３において燃料タンク２における液体燃料の残油量Ｑが満杯であるか否かを確認する。ここで、燃料タンク２が満杯状態でない場合、制御手段７は、制御フローをステップ１−１に戻し、燃料タンク２が満杯になるのを待つ。一方、ステップ１−３において燃料タンク２が液体燃料で満杯であることが確認されると、制御手段７は、制御フローをステップ１−４に進め、この時点で圧力センサ６によって検知されている検知圧力Ｐを満杯圧力Ｐｍａｘとして記憶する。即ち、制御手段７は、燃料タンク２が液体燃料で満杯になったタイミングで満杯圧力Ｐｍａｘを設定する。その後、ステップ１−５において、制御手段７は、ステップ１−４において設定された満杯圧力Ｐｍａｘから報知レベルパラメータＬに相当する報知レベル圧力ＰＬを差し引いた（Ｐｍａｘ−ＰＬ）を報知圧力Ｐｍｉｎとして記憶する。

ステップ１−２およびステップ１−５が完了すると、制御フローはステップ１−６へと進行する。制御手段７は、ステップ１−６において圧力センサ６の検知圧力Ｐが満杯圧力Ｐｍａｘ以下であるかを確認する。ここで検知圧力Ｐが満杯圧力Ｐｍａｘを越えている場合は、先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘが、燃料タンク２が液体燃料で満杯状態となった場合の位置水頭を反映したものではなく、エア咬み時に給油配管５内にある空気層Ａの分に相当する圧力Ｐａだけ低く設定されたものであると考えられる。そこで、制御手段７は、検知圧力Ｐが満杯圧力Ｐｍａｘを越えることを条件として制御フローをステップ１−７に進め、予め記憶されていた満杯圧力Ｐｍａｘをこの時点で検知されている検知圧力Ｐによって更新する。その後、ステップ１−７において更新された満杯圧力Ｐｍａｘから報知レベル圧力ＰＬを差し引いた（Ｐｍａｘ−ＰＬ）が報知圧力Ｐｍｉｎとして更新され記憶される。（ステップ１−８）

ステップ１−６において検知圧力Ｐが満杯圧力Ｐｍａｘ以下である場合や、ステップ１−７およびステップ１−８において満杯圧力Ｐｍａｘや報知圧力Ｐｍｉｎの更新が行われると、制御フローはステップ１−９に進行する。制御手段７は、ステップ１−９において圧力センサ６で検知されている検知圧力Ｐを確認する。ここで確認された検知圧力Ｐが報知圧力Ｐｍｉｎ未満になっている場合、制御手段７は、ステップ１−１０において例えば図示しない報知手段を介して警告音を発したり、画面表示するなどして報知動作を行う。

上記したように、本実施形態の給油装置１では、燃料タンク２と機器３とを繋ぐ給油配管５においていわゆるエア咬みが発生した場合であっても、エア咬みの解消前後における液体燃料の残油量Ｑの検知精度が低下しない。そのため、本実施形態の給油装置１によれば、液体燃料の残油量Ｑや、残油量Ｑが所定の報知基準残量Ｑｍｉｎに達したことを正確に検知し、報知することができる。

上記した給油装置１では、給油配管５の中途に液体燃料を圧送するための燃料ポンプ８が設置されている。そのため、機器３に向けて液体燃料を圧送する場合は、圧力センサ６の検知圧力Ｐが燃料ポンプ８の影響を受けて変動するおそれがある。さらに具体的には、上記実施形態では、図４に示すように、実際の液体燃料の残油量Ｑを反映した検知圧力Ｐ、即ち燃料ポンプ８の停止時の検知圧力ＰがＰ１である場合、燃料ポンプ８の動作に伴って圧力Ｐｃ（以下、必要に応じて補正圧力Ｐｃと称す）分だけ低下し、燃料ポンプ８の動作時の検知圧力がＰ２となる（Ｐ１＝Ｐｃ＋Ｐ２）。そのため、制御手段７によって残油量Ｑを検知する場合は、燃料ポンプ８の動作状況に合わせて検知圧力Ｐの補正を行うことが望ましい。

さらに詳細に説明すると、燃料ポンプ８の動作に伴う検知圧力Ｐの変動が見込まれる場合は、上記した制御フローのステップ１−４，５，７の動作において判断基準として採用されている検知圧力Ｐの代わりに、これを補正圧力Ｐｃによって補正した補正検知圧力Ｐｈ（Ｐｈ＝Ｐ±Ｐｃ）を採用する。これにより、上記した制御フローによる残量検知動作および報知動作が、燃料ポンプ８の動作に伴う圧力変動が加味され、より一層信頼性が向上する。

上記した補正圧力Ｐｃは、燃料ポンプ８の吸引能力や圧送能力に大きく依存するが、給油配管５の長さや折り曲げの程度等のような設置状態にも大きく依存している。そのため、補正圧力Ｐｃは、燃料ポンプ８の能力のみを考慮して適宜調整されてもよいが、給油配管５の長さや折り曲げの程度等のような給油装置１の設置状態に起因して発生する圧力変動を加味して調整されることが望ましい。さらに具体的には、補正圧力Ｐｃは、例えば燃料タンク２が空になる前後のように所定のタイミングにおける検知圧力Ｐの変動を検知することにより導出することができる。即ち、補正圧力Ｐｃを設定する場合、燃料ポンプ８の動作前の検知圧力をＰ１とし、燃料ポンプ８の動作開始直後の検知圧力ＰをＰ２とすると、補正圧力Ｐｃは、Ｐｃ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜となる。補正圧力Ｐｃは、燃料ポンプ８の能力や、給油装置１の設置状態を加味したものであり、液体燃料を機器３に供給する際の圧力変動を反映したものである。そのため、燃料ポンプ８が動作する場合は、上記した制御フローのステップ１−４，５，７において採用されている検知圧力Ｐの代わりに、検知圧力Ｐを補正圧力Ｐｃによって補正した補正検知圧力Ｐｈ（Ｐｈ＝Ｐ±Ｐｃ）を採用することが望ましい。

さらに具体的に説明すると、燃料ポンプ８の動作状態に応じて検知圧力Ｐを補正圧力Ｐｃで補正する場合、制御手段７は、図５に示す制御フローのように、ステップ２−１において燃料ポンプ８が動作を開始したか否かを確認する。ここで、燃料ポンプ８が停止したままである場合、制御手段７は、制御フローをステップ２−２に進め、この時点で検知されている検知圧力Ｐ１を記憶し、制御フローをステップ２−１に戻す。

一方、ステップ２−１において燃料ポンプ８の起動が確認されると、制御手段７は、ステップ２−３において燃料ポンプ８の起動直後に圧力センサ６によって検知された検知圧力Ｐ２を記憶する。その後、制御手段７は、ステップ２−４において燃料ポンプ８の起動前に検知された検知圧力Ｐ１とステップ２−３で検知された検知圧力Ｐ２の差を求めることにより補正圧力Ｐｃ（Ｐｃ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜）を導出する。その後、制御手段７は、ステップ２−３で導出された補正圧力Ｐｃにより、実際に圧力センサ６に検知されている圧力Ｐを補正した補正検知圧力Ｐｈ（Ｐｈ＝Ｐ±Ｐｃ）を導出する（ステップ２−５）。

制御手段７は、ステップ２−６において燃料ポンプ８が作動中である間は、上記したステップ１−１から１−１０に至る一連の制御フローにおいて判断の対象を検知圧力Ｐから補正検知圧力Ｐｈに変更し、一連の制御フローを継続する。一方、ステップ２−６において燃料ポンプ８が停止したことが確認されると、制御手段７は、補正検知圧力Ｐｈの導出を停止し、制御フローをステップ２−１に戻す。これに伴い、燃料ポンプ８の停止中は、ステップ１−１から１−１０に至る一連の制御フローにおける判断の対象が検知圧力Ｐに戻される。

上記したステップ２−１からステップ２−６に至る一連のフローによれば、燃料ポンプ８の動作の有無による補正圧力Ｐの変動を加味することができ、ステップ１−１から１−１０に至る一連の制御フローによる残油量Ｑの検知精度をより一層向上することができる。

また、図５に示す制御フローでは、ステップ２−２において燃料ポンプ８の停止時に検知される検知圧力Ｐ１を燃料ポンプ８が起動、即ち機器３側への燃料の供給が開始されるまで適宜更新し記憶するものであったが、ここで更新される検知圧力Ｐ１が燃料の供給が停止しているにもかかわらず低下している場合は液体燃料が漏洩している可能性がある。そのため、図５に示す制御フローにおいて、ステップ２−２の後に検知圧力Ｐ１の変動を確認することにより、燃料の漏洩を検知し、これに伴う不具合の発生を未然に防止することができる。

上記したように、図３に示す制御フローは、ステップ１−１からステップ１−５に至る一連のフローにおいて燃料タンク２が液体燃料によって満杯状態である場合の検知圧力に基づいて報知動作の基準となる報知基準圧力Ｐｍｉｎを設定するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば燃料タンク２から機器３側に供給されるべきである液体燃料が供給されない場合、即ち燃料タンク２が空であると想定される場合に検知される検知圧力Ｐ（基準圧力）に基づいて報知基準圧力Ｐｍｉｎを設定することも可能である。即ち、給油装置１の設置直後のように燃料タンク２内に液体燃料が入っていない場合や、給油装置１による液体燃料の供給に伴い燃料タンク２を空にしてしまった場合に圧力センサ６によって検知される検知圧力Ｐに基づいて報知基準圧力Ｐｍｉｎを設定することも可能である。

さらに具体的には、図３に示す制御フローのステップ１−１からステップ１−５に至る制御フローに代わって図６に示す制御フローにより報知基準圧力Ｐｍｉｎの設定を行ってもよい。図６の制御フローにより報知基準圧力Ｐｍｉｎの設定を行う場合、制御手段７は先ずステップ３−１において機器３側から燃料供給停止に伴うエラー信号が発信されていないかを確認する。ステップ３−１において機器３側からエラー信号が発信されていない場合、制御手段７は、制御フローを上記したステップ１−６に進める。一方、ステップ３−１において機器３側からエラー信号が発信されている場合は、制御フローがステップ３−２に進行し、制御手段７がこの時点で検知されている検知圧力Ｐ３（基準圧力）を燃料タンク２が空の際の圧力として記憶する。

ステップ３−２において検知圧力Ｐ３が記憶されると、制御手段７は、ステップ３−３において検知圧力Ｐ３よりも所定の補正値αだけ高い圧力（Ｐ３＋α）を報知基準圧力Ｐｍｉｎとして記憶する。その後、制御手段７は、制御フローを図３に示すステップ１−６に進め、残油量Ｑの検知を行う。そのため、制御手段７は、燃料タンク２が空の状態よりも位置水頭αに相当する分だけ高い位置に液体燃料の液面位置が到達すると報知動作を行う。

上記したように、図６に示す制御フローによれば報知基準圧力Ｐｍｉｎを正確に設定することができ、燃料タンク２が空になる前に的確に報知動作を行うことができる。なお、上記したステップ３−３において報知基準圧力Ｐｍｉｎの設定の際に採用される補正値αは、予め設定された設定値であっても、操作者が適宜設定するものであってもよい。

また、上記したステップ３−１〜３−３に至る制御フローにおいて設定される報知基準圧力Ｐｍｉｎについても燃料ポンプ８の動作による液体燃料の脈動等の影響を受け、報知動作に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、このような事態が懸念される場合は、上記したステップ２−４と同様にして燃料ポンプ８の起動前後における検知圧力Ｐの差に相当する補正圧力Ｐｃを導出し、この補正圧力Ｐｃにより報知基準圧力Ｐｍｉｎを補正することが好ましい。即ち、燃料ポンプ８の動作による影響を考慮する場合は、報知基準圧力Ｐｍｉｎを（Ｐ３＋α±Ｐｃ）とすることが望ましい。

図６に示す制御フローは、エラー信号を受信した時点で検知された検知圧力Ｐ３（基準圧力）を基準として報知基準圧力Ｐｍｉｎを設定するものであったが、エラー信号を検知した直後は燃料ポンプ８等の動作の影響を受け、検知圧力Ｐが不安定であるおそれがある。そこで、かかる懸念を払拭すべく、報知基準圧力Ｐｍｉｎの設定時には検知圧力Ｐ３の検知のタイミングをエラー信号を受信した時点からある程度の時間が経過した後にすることが望ましい。

また、図６に示す制御フローでは、エラー信号を受信した際の検知圧力Ｐ３を補正値αによって補正した（Ｐ３＋α）を報知基準圧力Ｐｍｉｎとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばエラー信号を受信する時点よりも所定時間Ｙ以上前に検知された検知圧力Ｐ４を報知基準圧力Ｐｍｉｎとしてもよい。即ち、報知基準圧力Ｐｍｉｎは、（Ｐ３＋α）に代わって検知圧力Ｐ４とすることも可能である。

また、検知圧力Ｐ４を検知するタイミングは、エラー信号を受信した時点から所定時間Ｙ前に検知された検知圧力Ｐであってもよいが、液体燃料を機器３に向けて供給している間は燃料ポンプ８の動作等の影響を受けて検知圧力Ｐが不安定であるおそれがある。そのため、検知圧力Ｐ４を持って報知基準圧力Ｐｍｉｎを設定する場合は、所定時間Ｙ以上前の時点であって、機器３への液体燃料の供給停止時に検知された圧力とすることがより一層好ましい。

図６に示す制御フローでは、機器３側から発信されるエラー信号を受信した際に検知される検知圧力Ｐ３に基づいて報知基準圧力Ｐｍｉｎを設定するものであるため、報知基準圧力Ｐｍｉｎは燃料タンク２が実質的に空である状態を基準とするものであるが、燃料タンク２内における残油量Ｑが所定量である場合を基準に設定されるものであってもよい。さらに具体的には、図６に示す制御フローでは、ステップ３−１において機器３側から発信されるエラー信号をトリガーとして検知圧力Ｐ３を検知するものであったが、これに代わって例えば圧力センサ６によって検知される検知圧力Ｐが所定の変化率以上で増加したことを条件として燃料タンク２への燃料の補給動作が行われたものと判断し、この補給動作の直前に検知された検知圧力Ｐを上記した検知圧力Ｐ３とすることも可能である。かかる構成によれば、燃料タンク２が空あるいは所定量以下になったことを的確に検知し、報知基準圧力Ｐｍｉｎの設定の基準となる検知圧力Ｐ３を適正値に設定することができる。

上記したように、図６に示す制御フローでは機器３側からエラー信号が発信された後に検知圧力Ｐ３を検知するものであったが、エラー信号が発信された後に図示しないリモコン等の入力手段を介して操作者に燃料タンク２が空であることを確認した旨の確認信号を発信させる構成とし、エラー信号と確認信号とが検知された時点で検知圧力Ｐ３を検出する構成としてもよい。

上記実施形態において、制御手段７は、図３に示す制御フローのステップ３のように、燃料タンク２が液体燃料で満杯であることを条件としてその時の検知圧力Ｐを満杯圧力Ｐｍａｘとして設定するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば圧力センサ６により検知される検知圧力Ｐの変化率を検知し、この変化率が所定値よりも大きい時に液体燃料の補充（補充動作）が行われたものと判断し、この補充動作後に検知される検知圧力Ｐ（補充後検知圧力Ｐｘ）によって満杯圧力Ｐｍａｘが設定されるものであってもよい。

また、上記実施形態では、図３に示す制御フローのステップ１−６〜８に示すように検知圧力Ｐが満杯圧力Ｐｍａｘを越えた際に満杯圧力Ｐｍａｘおよび報知圧力Ｐｍｉｎを更新するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば上記した補充動作後に検知される補充後検知圧力Ｐｘと先に設定されている満杯圧力Ｐｍａｘとを比較し、補充後検知圧力Ｐｘが満杯圧力Ｐｍａｘを越える場合に、満杯圧力Ｐｍａｘをこの補充後検知圧力Ｐｘによって更新する構成とすることも可能である。かかる構成によっても、エア咬みの解消に伴う満杯圧力Ｐｍａｘや報知圧力Ｐｍｉｎのズレを適切に補正することができ、液体燃料の残量を正確に検知できる。

上記実施形態の給油装置１は、報知レベルパラメータＬの設定により報知圧力Ｐｍｉｎおよび報知基準残量Ｑｍｉｎが設定されるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば上記したように圧力センサ６により検知される検知圧力Ｐの変化率を検知するなどして補充動作がなされたことを検知し、この補充動作の直前に検知された検知圧力（補充前検知圧力Ｐｙ）を記憶しておき、補充動作が複数回行われた際に補充前検知圧力Ｐｙの変動履歴を考慮して報知圧力Ｐｍｉｎや報知基準残量Ｑｍｉｎの補正あるいは設定を行ってもよい。かかる構成によれば、報知動作を行う際の報知圧力Ｐｍｉｎおよび報知基準残量Ｑｍｉｎをより一層最適化し、液体燃料の補給を行うのに最適な時期に報知動作を行うことができる。なお、補充前検知圧力Ｐｙの変動履歴は、過去数回分の補充前検知圧力Ｐｙを平均したり、過去に検知された補充前検知圧力Ｐｙのうち最も低いものを採用する等の手法により判断することができる。

本実施形態では、燃料タンク２が液体燃料によって満杯状態となった状態における検知圧力Ｐを満杯圧力Ｐｍａｘと設定し、これに基づいて報知圧力Ｐｍｉｎ等のパラメータを設定するものであったが、満杯圧力Ｐｍａｘに代わって例えば液体燃料の残油量Ｑが所定量貯留されている場合の検知圧力Ｐを基準とし、報知圧力Ｐｍｉｎ等のパラメータを設定してもよい。

以下、上記実施形態において説明した給油装置１を採用した熱源装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図７において、２０は本実施例の燃焼装置である。熱源装置２０は、上記実施形態に示した給油装置１を備えている。燃焼部２１は、液体燃料を噴霧する燃料噴霧ノズル２２と、送風機２３によって外気が導入され、燃料噴霧ノズル２２において噴霧された燃料を燃焼する燃焼筒２５とを有する。燃焼筒２５の下流側には、燃焼部２１における液体燃料の燃焼に伴って発生する高温の燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱する熱交換器２６が配置されている。

燃料噴霧ノズル２２は、燃料を噴霧するための噴霧開口（図示せず）を有する。燃料噴霧ノズル２２は、内部に噴霧開口に至る燃料往路（図示せず）と燃料復路（図示せず）とを具備した、いわゆる戻り型ノズル（リターン型ノズル）である。即ち、燃料噴霧ノズル２２は、燃料往路を介して燃料噴霧ノズル２２の外部から供給された燃料を噴霧開口から噴霧し、噴霧されずに残った燃料を燃料復路を通じて排出する構成を有する。

燃料噴霧ノズル２２は、図７に示すように給油配管５を介して燃料が貯留されている燃料タンク２に接続されている。給油配管５は、大別して前記した燃料噴霧ノズル２２の燃料往路と連通する燃料往路２７と、燃料噴霧ノズル２２の燃料復路と連通する燃料復路２８とにより構成されている。

燃料往路２７は、燃料タンク２内に貯留されている燃料を燃料噴霧ノズル２２に供給するための流路である。燃料往路２７は、燃料タンク２と燃料噴霧ノズル２２とを直列的に接続したものである。燃料往路２７の中途には、圧力センサ６（圧力検知手段）、燃料ポンプ８、電磁弁３０、並びに、逆止弁３１が燃料タンク２側から順次接続されている。圧力センサ６は、燃料往路２７の中途に設置され、燃料往路２７内の液体燃料の圧力を検知するものであり、この検知データは熱源装置２０の作動制御を行う制御装置３５に向けて発信される。

燃料復路２８は、燃料噴霧ノズル２２において噴霧されずに残った燃料を燃料タンク２側に戻すものである。燃料復路２８の下流端側は、燃料往路２７の中途であって、圧力センサ６と燃料ポンプ８との中途に接続されている。燃料復路２８の中途には、燃料復路２８内を流れる燃料の温度を検知する温度センサ３２（温度検知手段）が設けられている。温度センサ３２の下流側には、燃料噴霧ノズル２２側から燃料タンク２側へ燃料を流し、燃料の逆流を阻止する逆止弁３３が設けられている。逆止弁３３の下流側には、燃料タンク２側への燃料の戻り量を調整する流量調整弁３６が設けられている。また、流量調整弁３６と逆止弁３３との間には、燃料復路２８内を流れる燃料の圧力を緩衝すべく、アキュムレータ３７が設けられている。

熱交換器２６には、流水回路４０が接続されている。流水回路４０は、給湯栓などに接続され外部に湯水を流出する、いわゆる給湯回路である。流水回路４０は、熱交換器２６に外部から水を給水する給水流路４１と、熱交換器２６において加熱された湯水が流れる給湯流路４３と、給水流路４１から分岐されたバイパス流路４５とを有する。流水回路４０は、バイパス流路４５を流れる冷水のバイパス水量と給湯流路４３内を流れる高温の湯水の量とをバイパス水量調節弁４６によって調節し、これらの湯水を混合して温度調節された湯水を外部に供給する。

給湯流路４３とバイパス流路４５との混合部分の下流側には、水量調節弁４７と出湯センサ４８とが設けられている。出湯センサ４８によって検知された温度が前記したバイパス水量調節弁４６等にフィードバックされると共に、水量調節弁４７によって総水量が調節される。給水流路４１には、出湯センサ５０と、水温センサ５１が設けられている。後述する制御装置３５は、出湯センサ５０および水温センサ５１の検知信号に基づき、高温湯の温度が８０℃程度となるように燃焼部２１の燃焼量を調節する。

本実施形態の熱源装置２０は、燃焼部２１の燃焼量や流水回路４０内を流れる湯水の流量調整等を管理し、制御する制御装置３５を具備している。制御装置３５は、ＣＰＵを中心として構成されるものであり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、および、アナログのセンサ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、あるいは、生成されたデジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するＤ／Ａ変換回路などを備えている。制御装置３５には、上記実施形態に示した給油装置１の制御手段７が組み込まれている。制御装置３５は、制御に用いる各種の判別基準値を予めＲＯＭに格納しており、ＣＰＵで上記した各検知手段の検知信号を随時参照し、所定のプログラムに従って処理を行う。

熱源装置２０は、制御装置３５に組み込まれた給油装置１の制御手段７により残油量Ｑの検知を行う。熱源装置２０は、残油量Ｑが報知基準残量Ｑｍｉｎ以下となり、圧力センサ６による検知圧力Ｐが報知圧力Ｐｍｉｎ以下となると液体燃料の補充を促す報知動作を行う。熱源装置２０は、給湯温度の設定等のような熱源装置２０の操作を行うために設置されたリモコン５５のスピーカー５６（音声発信手段）により警告音や音声を発信させたり、表示部５６を介して画面表示を行う等の手法で行われる。

本実施例の熱源装置２０は、上記実施形態に示した給油装置１を備えているため、給油配管５におけるエア咬みの有無にかかわらず燃料タンク２における残油量Ｑの検知や、燃料タンク２への液体燃料の補充を促す報知動作を的確に行える。

なお、上記実施形態においては、残油量Ｑが報知基準残量Ｑｍｉｎ以下となり、圧力センサ６による検知圧力Ｐが報知圧力Ｐｍｉｎ以下となった際にスピーカー５６や表示部５６を介して報知動作を行うものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば表示部５６に液体燃料の供給業者の連絡先を表示したり、図示しない通信手段を介して供給業者に対して液体燃料の補給を行うように連絡が入る構成とすることも可能である。かかる構成によれば、残油量Ｑが報知基準残量Ｑｍｉｎ以下となったことを操作者に対して的確に報知できると共に、液体燃料の補給時に操作者にかかる手間を解消することができる。

本実施例の熱源装置２０は、本発明の給油装置の一使用形態を示したものに過ぎず、液体燃料の供給を受けて動作する他の形態の熱源装置や給湯装置、燃焼装置等の機器類にも好適に使用できる。

本発明の一実施形態である給油装置を示す概念図である。 図１に示す給油装置がエア咬みを起こしている状態を示す概念図である。 図１に示す給油装置の動作を示すフローチャートである。 図１に示す給油装置において燃料ポンプが動作した場合における液体燃料の液面の変動を示す概念図である。 図１に示す給油装置の動作を示すフローチャートである。 図１に示す給油装置の動作を示すフローチャートである。 図１に示す給油装置を採用した熱源装置を示す動作原理図である。

符号の説明

１ 給油装置
２ 燃料タンク
５ 給油配管
６ 圧力センサ（圧力検知手段）
７ 制御手段（残量検知手段）
８ 燃料ポンプ

Claims (10)

1. 液体燃料を貯留する燃料貯留手段と、当該燃料貯留手段に貯留されている液体燃料に基づく圧力を検知する圧力検知手段と、当該圧力検知手段によって検知される圧力に基づいて燃料貯留手段内に貯留されている液体燃料の残量を検知する残量検知手段とを備えており、当該残量検知手段は、所定のタイミングで検知される液体燃料の残量を検知基準残量として認識し、当該検知基準残量を基準として燃料の残量を検知するものであり、前記検知基準残量は、残量検知手段によって検知される残量が、先に設定されている検知基準残量よりも増加することを条件として当該増加後の残量に更新されることを特徴とする給油装置。
2. 検知基準残量が、燃料貯留手段に液体燃料が所定量貯留されている際に残量検知手段によって検知される液体燃料の残量として認識されることを特徴とする請求項１に記載の給油装置。
3. 残量検知手段が検知する残量が所定の変化率以上変動することを条件として、燃料貯留手段に液体燃料を補充する補充動作が行われたことを検知し、当該補充動作の完了後に残量検知手段によって検知される液体燃料の残量が、検知基準残量として認識されることを特徴とする請求項１又は２に記載の給油装置。
4. 残量検知手段によって検知される残量が所定の報知基準残量以下になることを条件として報知動作を行う報知手段を有し、残量検知手段は、検知する残量が所定の変化率以上変動することを条件として燃料貯留手段に対する液体燃料の補給動作が行われたものと認識し、当該補給動作における液体燃料の補給前に圧力検知手段によって検知された基準圧力に相当する残量に基づいて前記報知基準残量を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給油装置。
5. 燃料貯留手段に貯留されている液体燃料が流れる燃料流路の中途に、液体燃料を圧送する燃料圧送手段が設けられており、残量検知手段により検知される残量は、燃料圧送手段が動作することを条件として燃料圧送手段の作動前後における残量検知手段の検知残量の変動量に基づいて補正されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給油装置。
6. 液体燃料を貯留する燃料貯留手段と、当該燃料貯留手段に貯留されている液体燃料に基づく圧力を検知する圧力検知手段と、当該圧力検知手段によって検知される圧力に基づいて燃料貯留手段内に貯留されている液体燃料の残量を検知する残量検知手段と、圧力検知手段によって検知される検知圧力が所定の報知基準圧力以下になることを条件として報知動作を行う報知手段とを備えており、
   前記残量検知手段は、燃料貯留手段が空あるいは液体燃料の残量が所定量以下であると想定される場合に圧力検知手段によって検知される検知圧力を基準圧力として検出し、当該基準圧力よりも所定の補正圧力だけ高い圧力を報知基準圧力と認識することを特徴とする給油装置。
7. 燃料貯留手段に貯留されている液体燃料が流れる燃料流路の中途に、液体燃料を圧送する燃料圧送手段が設けられており、燃料圧送手段が動作することを条件として燃料圧送手段の作動に伴う圧力検知手段の検知圧力の変化量に基づいて報知基準圧力が補正されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の給油装置。
8. 残量検知手段は、燃料貯留手段が空あるいは液体燃料の残量が所定量以下であることが認識される時点よりも所定時間以上前に圧力検知手段によって検知される検知圧力を基準圧力として検出することを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の給油装置。
9. 残量検知手段が検知する残量が所定の変化率以上変動することを条件として、燃料貯留手段への液体燃料の補充動作が行われたことを検知し、当該補充動作以前に圧力検知手段によって検知される検知圧力を基準圧力として検出することを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の給油装置。
10. 残量検知手段は、他の装置への液体燃料の供給停止時に検知される燃料の残量が減少することを条件として液体燃料の漏洩を検出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の給油装置。

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