JP2020122638A

JP2020122638A - 気化式燃焼装置

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Publication number: JP2020122638A
Application number: JP2019016010A
Authority: JP
Inventors: 大器樋口; Taiki Higuchi; 渡辺　克史; Katsushi Watanabe; 克史渡辺; 行勢加藤; Kosei Kato
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-08-13
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: JP7092697B2

Abstract

【課題】給油タンクの重量検知の補正を自動でできる気化式燃焼装置を提供する。【解決手段】給油タンク重量検知手段３４は前記本体１に差し込まれた前記給油タンク２６の重量を検出し、前記制御装置３は予め空状態の給油タンク２６の重量値を有し、前記給油タンク２６無しの状態の時の給油タンク重量検知手段３４の出力値と、空の給油タンク２６を本体１に差し込んだ状態の時の給油タンク重量検知手段３４の出力値と、予め有する給油タンク２６の重量値とにより、重量の増加に対する給油タンク重量検知手段３４の出力値の増加の傾きを算出すると共に、前記算出した傾きにより給油タンク重量検知手段３４の出力特性を補正するので、温度、経年劣化などによりタンク重量検知手段３４の出力特性が変化してもそれを補正でき、正確に残油量を算出して表示できるものである。【選択図】図５

Description

この発明は、燃油を気化して燃焼させる気化式燃焼装置に関するものである。

従来この種のものでは、燃油量が所定量以下に低下すると、警報を発すると共に、燃焼部の燃焼を自動的に停止させるものであった。（例えば、特許文献１参照）

又、燃油量が所定量以下に低下して燃焼部の燃焼が自動的に停止してしまう前に給油できるように、装置本体に脱着自在な給油タンク内の残油量を表示するものとして、装置に格納した給油タンクの重さを重量センサにて測定して表示するものがあり、前記重量センサを使用し、装置に格納した給油タンクの重さを測定して給油タンク内の残油量を表示するものとして、給油タンク内の液体燃料量が灯油量表示手段にて規定した重量のときにその重量に見合った適切な情報を提供可能にするために、予め暖房機の製造工程段階において、給油タンク内に液体燃料が満量詰め込まれたときのその荷重を重量検知装置に読み取らせ、その重量検知装置からの信号を調整設定装置を介して記憶装置に記憶させておき、実際の暖房機使用時において、記憶装置に記憶させておいたデータに基づいて中央制御装置で計算した情報を灯油量表示手段に出力するものがあった。（例えば、特許文献２参照）

又、予め給油タンクそのものの重量が記憶され、重量センサからのセンサ信号を入力して液体燃料の残量に相当する残量信号を記憶されている給油タンクそのものの重量に基づいて補正するものがあった。（例えば、特許文献３参照）

実用新案登録第２５８８１６９号公報特開平１１−９４２４７号公報特開昭６４−８４０１６号公報

ところで出力特性が重量と出力値が一次関数となる重量センサでは、経年劣化や周辺温度等により、同じ重量に対して出力値が上下にばらつき、更に重量と出力値が一次関数となる出力特性の傾きが変化してしまう。

そこで、従来のもののように、予め給油タンクそのものの重量を記憶していて重量センサの出力値を補正するだけでは、経年劣化や周辺温度等による重量と出力値が一次関数となる出力特性の傾きの変化まで補正できず、残油量を表示する場合、出力特性の傾きが正常時の傾きに対して大きくなると、残油量を正常の傾きで表示していた残油量よりも少なく表示してしまい、逆に出力特性の傾きが正常時の傾きに対して小さくなると、残油量を正常の傾きで表示していた残油量よりも多く表示してしまうという問題があった。

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、本体と、燃焼部と、給油タンクと、給油タンク重量検知手段と、制御装置とを備えた気化式燃焼装置に於いて、前記給油タンク重量検知手段は前記本体に差し込まれた前記給油タンクの重量を検出し、前記制御装置は予め空状態の前記給油タンクの重量値Ｇを有し、前記給油タンク無しの状態の時の前記給油タンク重量検知手段の出力値ｔと、空の前記給油タンクを前記本体に差し込んだ状態の時の前記給油タンク重量検知手段の出力値Ｔと、前記重量値Ｇとにより、重量の増加に対する前記給油タンク重量検知手段の出力値の増加の傾きを算出すると共に、前記算出した傾きにより前記給油タンク重量検知手段の出力特性を補正するものである。

また、請求項２では、前記請求項１に於いて、前記給油タンクが本体内にあるか否かを検知する給油タンク検知手段と、前記給油タンクからの燃油を一旦貯留する油受け皿と、該油受け皿内の燃油が所定量以下になったことを検知する油量検知手段とを備え、前記制御装置は、前記給油タンク検知手段が前記給油タンクが前記本体内に無いことを検知した時の前記給油タンク重量検知手段の出力値を前記出力値tとし、前記油量検知手段が前記油受け皿内の燃油が所定量以下になったことを検知した時の前記給油タンク重量検知手段の出力値を前記出力値Ｔとするものである。

また、請求項３では、前記請求項１又は請求項２に於いて、前記給油タンク内の残油量を表示する表示部を備え、前記制御装置は、予め満タン状態の給油タンクの重量値ｇを有すると共に、前記補正した給油タンク重量検知手段の出力特性により前記重量値ｇでの前記給油タンク重量検知手段の出力値Ｄを算出し、前記出力値Ｔから前記出力値Ｄまでの範囲と、現在の前記給油タンク重量検知手段の出力値とから前記残油量を表示するものである。

この発明の請求項１によれば、前記給油タンク重量検知手段は前記本体に差し込まれた前記給油タンクの重量を検出し、前記制御装置は予め空状態の前記給油タンクの重量値Ｇを有し、前記給油タンク無しの状態の時の前記給油タンク重量検知手段の出力値ｔと、空の前記給油タンクを前記本体に差し込んだ状態の時の前記給油タンク重量検知手段の出力値Ｔと、前記重量値Ｇとにより、重量の増加に対する前記給油タンク重量検知手段の出力値の増加の傾きを算出すると共に、前記算出した傾きにより前記給油タンク重量検知手段の出力特性を補正するので、温度、経年劣化などによりタンク重量検知手段の出力特性が変化してもそれを補正でき、正確に残油量を算出できるものである。

また、請求項２によれば、前記給油タンクが本体内にあるか否かを検知する給油タンク検知手段と、前記給油タンクからの燃油を一旦貯留する油受け皿と、該油受け皿内の燃油が所定量以下になったことを検知する油量検知手段とを備え、前記制御装置は、前記給油タンク検知手段が前記給油タンクが前記本体内に無いことを検知した時の前記給油タンク重量検知手段の出力値を前記出力値tとし、前記油量検知手段が前記油受け皿内の燃油が所定量以下になったことを検知した時の前記給油タンク重量検知手段の出力値を前記出力値Ｔとするので、給油タンク無しの状態の時の給油タンク重量検知手段の出力値tと、空の給油タンクを本体に差し込んだ状態の時の給油タンク重量検知手段の出力値Ｔとを自動で設定し、使用者の手を煩わせることなく、タンク重量検知手段の出力特性を補正することができるものである。

また、請求項３によれば、前記給油タンク内の残油量を表示する表示部を備え、前記制御装置は、予め満タン状態の給油タンクの重量値ｇを有すると共に、前記補正した給油タンク重量検知手段の出力特性により前記重量値ｇでの前記給油タンク重量検知手段の出力値Ｄを算出し、前記出力値Ｔから前記出力値Ｄまでの範囲と、現在の前記給油タンク重量検知手段の出力値とから前記残油量を表示するので、温度、経年劣化などによりタンク重量検知手段の出力特性が変化しても、それに合わせて給油タンク内の残油量を算出して段階的に表示できるものである。

この発明の一実施例を付した気化式燃焼装置を示す斜視図。同要部断面図。同要部構成図。同制御回路のブロック図。同フローチャート図。

次に、本発明に係る発明の１実施形態を図面に基づいて説明する。
１は屋内に設置される気化式燃焼装置を構成する本体で、本体１内部に気化バーナからなる燃焼部２と、この本体１の作動を制御するマイコンを主体として構成された制御装置３と、本体１背面開口部の対流用送風機４と、本体１前面の温風吹出口５と、本体１前面側上部の操作部６とを備えているもので、燃焼部２での燃焼排気ガスを対流用送風機４により温風吹出口５から室内に吹き出すことで暖房を行うものである。

前記燃焼部２は、複数の炎孔を有したバーナヘッド７の下部に加熱ヒーター８を有した気化部９を備えて構成され、加熱ヒーター８によって加熱された気化部９内に油受け皿１０から容積型の電磁ポンプ１１の駆動で送油ノズル１２を通じて液体燃料を供給し、この液体燃料が気化した気化ガスと燃焼用送風機１３から送風路１４を通じて供給される燃焼用空気との混合ガスを前記バーナヘッド７の炎孔で燃焼させ、また燃焼中は前記気化部９の上端に複数の炎孔に対向する如く備えた環状の熱回収リング１５によって炎から熱回収を行い加熱ヒーター８の通電を低減しているもので、ターンダウン比が広く静かな気化燃焼を行うものである。

前記操作部６には、運転の開始／停止を指令するための運転スイッチ１６と、室温上昇スイッチ１７と室温下降スイッチ１８とにより構成され所望の室温を設定する室温設定手段１９と、残油量表示スイッチ２０やタイマースイッチや延長スイッチなどの各種の操作スイッチと、時刻や設定室温や残油量を表示する表示部２１が設けられている。

２２は前記加熱ヒーター８で加熱される気化部９の温度を検知する気化温度センサで、前記制御装置３はこの気化温度センサ２２の検知温度が所定の上限温度になると前記加熱ヒーター８をオフし、また所定の下限温度になると前記加熱ヒーター８をオンして気化部９の温度を液体燃料が良好に気化できる温度範囲内に保持する。

又前記制御装置３は、運転スイッチ１６の運転指令により、前記気化温度センサ２２の検知温度を監視して、前記気化部９を液体燃料が気化可能な温度まで加熱ヒーター８により加熱し、気化部９の温度を燃焼に適する温度まで上昇させると前記電磁ポンプ１１及び燃焼用送風機１３を駆動開始し、点火装置２３により混合ガスに点火して燃焼を開始させて、本体１背面の対流用送風機４の近傍に設けられた室温センサ２４の検知室温と前記室温設定手段１９で設定された設定室温との偏差に応じて、前記電磁ポンプ１１及び燃焼用送風機１３を制御して燃焼火力を可変して前記室温設定手段１９で設定された室温になるように制御する。

２５は給油タンク検知手段で、給油タンク２６が本体１内にあるか否かを検知し、給油タンク２６を本体１に差し込むと給油タンク２６の側面に当接して閉成し、給油タンク２６を本体１から抜き取ると開成する開閉スイッチで構成され、運転中にタンク検知手段２５が本体１から給油タンク２６が抜き取られたのを検知すると、制御装置３は運転を停止するものである。

前記給油タンク２６が本体１内に挿入されると、前記給油タンク２６先端の口金２７が油受け皿１０に形成されているタンク挿入口２８に挿入される。
前記タンク挿入口２８には燃油内に混入したゴミなどの不純物をろ過する油フィルタ２９が配置されていて、油フィルタ２９内に前記給油タンク２６の口金２７を挿入することで油受け皿１０に前記給油タンク２６を載置するようになっている。

そして前記油フィルタ２９内の中央にはピン３０が突出形成されており、前記給油タンク２６を装着するとこのピン３０が前記給油タンク２６の口金２７に設けられた燃油吐出口３１を開口させるので、前記給油タンク２６内の燃油が油フィルタ２９を介して油受皿１０内に供給される。

そして、油受皿１０内の液面が上昇して燃油吐出口３１まで達すると、前記給油タンク２６からの燃油の供給が停止するので、これを繰り返すことにより油受皿１０には常に一定量の液体燃料が貯留されるようになっているものである。

３２はフロートスイッチからなる油量検知手段で、給油タンク２６からの燃油を一旦貯留する油受け皿１０内の燃油が所定量以下になったことを検知するものである。
３３はタイマー手段で、所定時間をカウントするものである。

３４は給油タンク重量検知手段で、前記油受け皿１０のタンク挿入口２８周辺に設けられ、前記給油タンク２６をファンヒータの本体１に差し込むと前記給油タンク２６先端の口金２７が前記油受け皿１０のタンク挿入口２８に位置するが、この時、前記給油タンク２６が前記給油タンク重量検知手段３４に当接して、前記給油タンク２６の重量が給油タンク重量検知手段３４にかかり、そのかかった重量によって給油タンク重量検知手段３４の出力値が変化するもので、給油タンク重量検知手段３４の出力特性は、給油タンク重量検知手段３４にかかる荷重と給油タンク重量検知手段３４の出力値とが１次関数の関係となるものである。

次にこの一実施形態の作動について図５のフローチャート図により説明する。
まず、暖房運転中に給油タンク２６内の燃油が減少して油タンク２６内が空になると、給油タンク２６内の燃油が供給される油受け皿１０内の燃油が減少する。
そして、油受け皿１０内の燃油が減少すると燃油の液位が下がり、液位が下がるにつれて油受け皿１０内の油量検知手段３２のフロートスイッチも下がる。

そして、油量検知手段３２のフロートスイッチが予め定めた位置まで下がると、油受け皿１０内の燃油が所定量以下になったことを検知し（Ｓ１）、それにより制御装置３は表示部２１に給油表示を行うものである。（Ｓ２）

そして、制御装置３は油量検知手段３２のフロートスイッチが予め定めた位置まで下がって油受け皿１０内の燃油が所定量以下になったことを検知した時の給油タンク重量検知手段３４の出力値を、空の給油タンク２６の状態の出力値Ｔとして記憶する。（Ｓ３）

そして、使用者が給油タンク２６に給油するために、給油タンク２６をファンヒータの本体１から取り出すと、給油タンク検知手段２５がファンヒータの本体１から給油タンク２６が抜き取られたのを検知し（Ｓ４）、制御装置３は給油タンク検知手段２５がファンヒータの本体１から給油タンク２６が抜き取られたのを検知した時の給油タンク重量検知手段３４の出力値を、給油タンク２６無しの状態の出力値ｔとして記憶する。（Ｓ５）

そして制御装置３は、記憶した空の給油タンク２６の状態の出力値Ｔと、記憶した給油タンク２６無しの状態の出力値ｔと、予め記憶されている空状態の給油タンク２６の重量値Ｇとにより給油タンク重量検知手段３４の出力特性の傾きｍを算出する。（Ｓ６）
そして、給油タンク重量検知手段３４の出力特性の傾きｍ＝（Ｔ−ｔ）/Ｇの計算式に、上記制御装置３は記憶した空の給油タンク２６の状態の出力値Ｔと、記憶した給油タンク２６無しの状態の出力値ｔと、予め記憶されている空状態の給油タンク２６の重量値Ｇとを算入して傾きｍを求め（Ｓ７）、その算入した傾きｍにより補正した給油タンク重量検知手段３４の出力特性を設定する。（Ｓ８）
つまり、記憶した給油タンク２６無しの状態の出力値ｔから傾きｍの１次関数が補正した給油タンク重量検知手段３４の出力特性となるものである。

そして次に、使用者が給油した給油タンク２６をファンヒータの本体１に差し込むと、給油タンク検知手段２５がファンヒータの本体１に給油タンク２６が差し込まれたのを検知し（Ｓ９）、それにより制御装置３は、ファンヒータの本体１に給油タンク２６が差し込まれた状態での給油タンク重量検知手段３４の出力値を、補正した給油タンク重量検知手段３４の出力特性に基づいて、給油タンク２６内の残油量を算出する。（Ｓ１０）

そして制御装置３は、算出した給油タンク２６内の残油量を表示部２１に表示するものである。（Ｓ１１）

以上のように、室温やファンヒータの本体１内の温度、経年劣化などにより、給油タンク重量検知手段３４の出力特性が変化しても、記憶した空の給油タンク２６の状態の出力値Ｔと、記憶した給油タンク２６無しの状態の出力値ｔと、予め記憶されている空状態の給油タンク２６の重量値Ｇとにより給油タンク重量検知手段３４の出力特性の傾きｍを算出し、その算入した傾きｍにより補正した給油タンク重量検知手段３４の出力特性を設定するので、温度、経年劣化などにより給油タンク重量検知手段３４の出力特性が変化してもそれを補正でき、正確に残油量を算出して表示できるものである。

又、前記給油タンク２６が本体内にあるか否かを検知する給油タンク検知手段２５と、前記給油タンク２６からの燃油を一旦貯留する油受け皿１０と、該油受け皿１０内の燃油が所定量以下になったことを検知する油量検知手段３２とを備え、前記制御装置３は、前記給油タンク検知手段２５が前記給油タンクが本体１内に無いことを検知した時の給油タンク重量検知手段３４の出力値を給油タンク２６無しの状態の時の給油タンク重量検知手段３４の出力値ｔとし、前記油量検知手段３２が前記油受け皿１０内の燃油が所定量以下になったことを検知した時の給油タンク重量検知手段３４の出力値を空の給油タンク２６を本体に差し込んだ状態の時の給油タンク重量検知手段３４の出力値Ｔとするもので、給油タンク２６無しの状態の時の給油タンク重量検知手段３４の出力値ｔと、空の給油タンク２６を本体１に差し込んだ状態の時の給油タンク重量検知手段３４の出力値Ｔとを自動で設定し、使用者の手を煩わせることなく、給油タンク重量検知手段３４の出力特性を補正することができるものである。

又、残油量をアナログ表示、例えば、満タン、多い、中、少ない、空の五段階で表示する場合は、予め空状態の給油タンク２６の重量値Ｇと、満タン状態の給油タンク２６の重量値ｇとを記憶しておき、補正した給油タンク重量検知手段３４の出力特性から満タン状態の給油タンク２６の重量値ｇでの出力値Ｄを算出し、記憶した空の給油タンク２６の状態の出力値Ｔから満タン状態の給油タンク２６の重量値ｇでの出力値Ｄまでの範囲を五分割し、使用者が給油した給油タンク２６をファンヒータ本体１に差し込んだ後の現在の給油タンク重量検知手段３４の出力値と比較して該当する分割の表示を行うものである。

それにより、温度、経年劣化などにより給油タンク重量検知手段２９３４の出力特性が変化しても、それに合わせて給油タンク２６内の残油量を算出して段階的に表示できるものである。

尚、空の表示は空の直前に表示しないように余裕を持たせるために空に近い分割の幅を大きく設定し、又、満タンの表示も給油タンク２６に給油する給油量がばらつくことから分割の幅を大きく設定するとよい。

そして、記憶した空の給油タンク２６の状態の出力値Ｔから満タン状態の給油タンク２６の重量値ｇでの出力値Ｄまでの出力値から、五分割のうちの空の表示と満タンの表示の出力幅を除いた残りの出力幅を多い、中、少ないの３つの表示のために三等分し、満タン、多い、中、少ない、空の五段階の各表示の出力幅を設定するものである。

これにより、給油タンク２６に給油する給油量がばらついても満タンを表示することができ、又、空の表示になってもしばらく暖房運転が継続でき、給油するまでの時間的余裕があるものである。

１本体
２燃焼部、
３制御装置
２６給油タンク
３４給油タンク重量検知手段

Claims

本体と、燃焼部と、給油タンクと、給油タンク重量検知手段と、制御装置とを備えた気化式燃焼装置に於いて、前記給油タンク重量検知手段は前記本体に差し込まれた前記給油タンクの重量を検出し、前記制御装置は予め空状態の前記給油タンクの重量値Ｇを有し、前記給油タンク無しの状態の時の前記給油タンク重量検知手段の出力値ｔと、空の前記給油タンクを前記本体に差し込んだ状態の時の前記給油タンク重量検知手段の出力値Ｔと、前記重量値Ｇとにより、重量の増加に対する前記給油タンク重量検知手段の出力値の増加の傾きを算出すると共に、前記算出した傾きにより前記給油タンク重量検知手段の出力特性を補正することを特徴とする気化式燃焼装置。
前記給油タンクが本体内にあるか否かを検知する給油タンク検知手段と、前記給油タンクからの燃油を一旦貯留する油受け皿と、該油受け皿内の燃油が所定量以下になったことを検知する油量検知手段とを備え、前記制御装置は、前記給油タンク検知手段が前記給油タンクが前記本体内に無いことを検知した時の前記給油タンク重量検知手段の出力値を前記出力値tとし、前記油量検知手段が前記油受け皿内の燃油が所定量以下になったことを検知した時の前記給油タンク重量検知手段の出力値を前記出力値Ｔとすることを特徴とする請求項１記載の気化式燃焼装置。
前記給油タンク内の残油量を表示する表示部を備え、前記制御装置は、予め満タン状態の給油タンクの重量値ｇを有すると共に、前記補正した給油タンク重量検知手段の出力特性により前記重量値ｇでの前記給油タンク重量検知手段の出力値Ｄを算出し、前記出力値Ｔから前記出力値Ｄまでの範囲と、現在の前記給油タンク重量検知手段の出力値とから前記残油量を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の気化式燃焼装置。