JP3057633B2 - 燃料添加剤注入構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、農業用のビニー
ルハウス、温室等の暖房を行う温風暖房機等の暖房機に
送り込まれる燃料に添加剤を混合する燃料添加剤注入構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８に示すように、一般にビニールハウ
ス４２の内部を暖房する暖房機４４は、ビニールハウス
４２内に設置されており、ビニールハウス４２の外側の
離れた所に燃料タンク４６が設置されている。この暖房
機４４は、Ａ重油等の燃料を燃焼させ、その熱で暖房す
るものであり、燃焼の際のスモーク、燃焼室内の結露の
抑制、灰分の改質等のために燃料に添加剤を混入させて
燃焼させることが行われている。従来は、燃料タンク４
６に燃料の量に見合った量の添加剤４８を流し込むこと
により燃料に添加剤を混入させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように燃料タン
ク４６に添加剤４８を流し込む作業は人が行っており、
一般に２ｍ程の高さがある燃料タンク４６に登って作業
することが必要であった。このため、作業には転落等の
危険が伴い、また屋外での作業であるため悪天候時には
作業がより困難になるという課題があった。

【０００４】また、添加剤４８は燃料タンク４６内の燃
料の量に合わせて流し込むことが必要であり、燃料タン
ク４６内にどれくらい補給されたか把握することが必要
であり、また、補給された燃料の量に対して添加剤の混
入量を計算し、その量を計りとらなければならないとい
う課題もあった。

【０００５】更に、燃料タンク４６への燃料の補給作業
を業者まかせにしている場合には、何時、添加剤を流し
込めば良いのかわからず、また、専用の逆止弁付き補給
口から給油ホースで圧送補給する方式の燃料タンクは、
蓋が常時密閉されていて添加剤の混入ができなかった。

【０００６】 本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、その目的は、添加剤を自動注入すると共に暖房機に
適応する量を正確に混合することができる燃料添加剤注
入構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、添加剤を溜め
るタンクと、このタンクから添加剤を吸引して吐出する
注入ポンプと、この注入ポンプの作動状態を制御する制
御部と、を有する燃料添加剤注入装置を用いて、燃料を
燃焼させて暖房する暖房機の燃料供給部に注入ポンプが
吸引した添加剤を注入して燃料に混合するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明においては、燃料添加剤注
入装置のタンクに添加剤を入れておくことにより、注入
ポンプがタンクから設定された量の添加剤を吸引して暖
房機に自動的に注入する。この注入ポンプは制御部によ
り作動状態が制御されるものであり、暖房機の機種に応
じた割合で添加剤を注入するように駆動される。

【０００９】また、本発明においては、暖房機の燃料供
給部に設けられたエアセパレータに燃料と共に添加剤を
注入しており、この添加剤はエアセパレータ内における
燃料の流れにより充分に混合される。そして、充分混合
された添加剤は燃料と共に燃焼部に供給されて燃焼され
る。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る燃料添加剤注
入装置と暖房機を示す斜視図であり、図２は図１に示す
燃料添加剤注入装置の内部構造を示す正面図である。

【００１１】２は燃料添加剤注入装置であり、本体４の
下部には箱状のタンクカバー６が設けられており、その
内部に添加剤を溜めるタンク８が収納されている。この
タンク８には添加剤の補充口８ａと注出口８ｂがその上
方の角部にそれぞれ設けられており、注出口８ｂには注
入ポンプ１０が取り付けられている。この注入ポンプ１
０は、図３に示すように、筒状のポンプ本体１０ｂと、
その内部に取り付けられたコイル１０ａと、このコイル
１０ａが励磁されるとコイル１０ａ内をその内周面に沿
って摺動する筒状のプランジャ１０ｃと、ポンプ本体１
０ｂ内に固定されたリング状のバネ座１０ｄと、プラン
ジャ１０ｃとバネ座１０ｄとの間及びプランジャ１０ｃ
とポンプ本体１０ｂの吸入口１０ｅとの間にそれぞれ設
けられた第１及び第２のバネ１０ｆ、１０ｇと、バネ座
１０ｄの吐出口１０ｈとプランジャ１０ｃの吸入口１０
ｉをそれぞれふさぐ吐出バルブ１０ｊと吸入バルブ１０
ｋと、この吐出バルブ１０ｊとポンプ本体１０ｂの吐出
口１０ｍとの間及び吸入バルブ１０ｋとプランジャ１０
ｃの吐出口１０ｎとの間にそれぞれ設けられた第３及び
第４のバネ１０ｐ、１０ｑと、から構成されている。ま
た、この注入ポンプ１０は、本体４の上部に設けられて
いる制御部１２によりその作動状態が制御されるもので
ある。この制御部１２は、操作部１２ａと制御盤１２ｂ
とからなり、本実施例においては操作部１２ａの操作に
より暖房機を選択すると最適な注入量で添加剤を注入す
るように注入ポンプ１０の駆動信号を設定するマイコン
が制御盤１２ｂ上に設けられており、このマイコンによ
り注入ポンプ１０を制御している。

【００１２】本実施例における注入ポンプは、図４に示
すように、パルス状の駆動信号のパルス幅と周期を制御
することにより吐出量が可変されるものであり、駆動信
号の周波数が高くなるとプランジャ１０ｃの時間あたり
の上下動の回数が増え、吐出量が増し、さらにパルス幅
が増すと上下動１回あたりの吐出量が増すように構成さ
れている。即ち、図３に示す状態において、駆動信号に
パルスが発生すると、図５に示すように、コイル１０ａ
が励磁されてプランジャ１０ｃが図中上方に移動すると
共に吸入バルブ１０ｋもプランジャ１０ｃと共に図中上
方に移動する。このときに吸入バルブ１０ｋはプランジ
ャ１０ｃの吸入口１０ｉを閉じた状態となっているた
め、プランジャ１０ｃ及び吸入バルブ１０ｋの上昇によ
りプランジャ１０ｃと吐出バルブ１０ｊとの間のＢ部の
添加剤が押し上げられてその圧力が高くなる。この圧力
により吐出バルブ１０ｊは押し上げられて開き、Ｂ部内
の添加剤はバネ座１０ｄの吐出口１０ｈから押し出され
て吐出される。これと同時に、プランジャ１０ｃとポン
プ本体１０ｂの吸入口１０ｅとの間のＡ部内は負圧にな
るので、吸入口１０ｅよりＡ部内に添加剤が流入する。
ここで、駆動信号のパルスがとぎれてコイル１０ａの磁
力がなくなると、図６に示すように、プランジャ１０ｃ
は第１のバネ１０ｆの力により図中下方へ押し戻され
る。これによって、Ｂ部の容積が大きくなって圧力が低
下するため、吐出バルブ１０ｊが閉じて吸入バルブ１０
ｋが開くことになる。これによりＡ部内の添加剤がプラ
ンジャ１０ｃの吸入口１０ｉ及び吐出口１０ｎを通って
Ｂ部に流れ込み、図３に示すような初期状態に戻る。こ
の動作は、駆動信号にパルスが発生する度に繰り返さ
れ、周波数が高くなると上下動の回数が増え、また、パ
ルス幅が増すとプランジャ１０ｃの移動量が増えて、吐
出する添加剤の量が可変されることになる。

【００１３】一方、図１において、１４はビニールハウ
ス、温室等に設置される暖房機であり、燃料タンクから
の燃料を吸引して導入する燃料供給部１６と、この燃料
供給部１６から供給される燃料を燃焼させる燃焼部１８
とを備え、更に本実施例においては、燃焼等制御する燃
焼制御部２０と送風機２２も備えている。また、燃料供
給部１６は、燃料タンク（図示せず）から、燃料に混入
している空気を分離するエアセパレータ２４、燃料をろ
過するストレーナ２８、ポンプ２６へと往路配管２７で
連結され、また、ポンプ２６から、逆止弁内蔵コック付
き三方分岐３２、エアセパレータ２４内に溜まった空気
を抜くためのエア抜きコック３０、エアセパレータ２４
へと帰還配管２９で連結される構成から成っている。燃
料タンク内のＡ重油等の燃料はポンプ２６の運転によっ
て、エアセパレータ２４、ストレーナ２８を往路配管２
７を介してポンプ２６へ吸引され、燃焼のためバーナノ
ズル（図示せず）に送られる一方、一部の燃料は逆止弁
内蔵コック付き三方分岐３２、エア抜きコック３０を帰
還配管２９を介してエアセパレータ２４へ戻される。ま
た、燃焼部１８は、燃料の遮断・供給を行う電磁弁３４
と、燃料を燃焼させるバーナー３６と、から構成されて
いる。

【００１４】本実施例において、前述した燃料添加剤注
入装置２は、暖房機１４の側面に取り付けられており、
その注入ポンプ１０から送出される添加剤は暖房機１４
のポンプ２６からエアセパレータ２４に一部戻される燃
料帰還経路の帰還配管２９に逆止弁内蔵コック付き三方
分岐３２を介して注入されている。

【００１５】次に上記構成からなる燃料添加剤注入装置
２と暖房機１４の動作を図７の制御部１２の動作を示す
フローチャート等に基づいて説明する。図７に示すよう
に、はじめに、ステップＳＴ１にて電源がオン、ステッ
プＳＴ２にて運転スイッチがオン状態になると、制御部
１２はステップＳＴ４にて操作部１２ａに設けられた運
転ＬＥＤを点灯させる。そして、運転スイッチがオフ状
態になるとステップＳＴ３にて運転ＬＥＤを非点灯状態
にする。次に、ステップＳＴ５にて補正ボリューム設定
し、ステップＳＴ６にて機種設定ボリューム設定し、ス
テップＳＴ７にて濃度調節ボリューム設定する。次に、
ステップＳＴ８にて、液面センサー９がタンク内の添加
剤の有無を判断し、添加剤が無い場合には、ステップＳ
Ｔ９にて、注入ポンプ１０が停止されると共に注入ＬＥ
Ｄを非点灯状態にし、更に、液補充ＬＥＤを点滅状態に
すると共にブザーをオンにする。また、添加剤が有る場
合は、ステップＳＴ１０にて、液補充ＬＥＤを非点灯状
態にすると共にブザーをオフにする。

【００１６】次に、ステップＳＴ１１にて、試運転スイ
ッチが押されたか否かを判断し、押されている場合に
は、ステップＳＴ１２にて注入ポンプを最大注入量で運
転すると共に注入ＬＥＤを点灯させる。このように試運
転時に最大注入量で運転するのは、注入パイプ内のエア
抜きを行うのに、注入量が少ないと時間がかかるためで
ある。次にステップＳＴ１３にて、試運転スイッチが連
続して５分間オン状態であると判断すると、ステップＳ
Ｔ１４にて、ポンプを停止すると共に注入ＬＥＤを点滅
させて、ステップＳＴ１５にてロック状態にする。ま
た、ロック状態は運転スイッチをオフにする事により解
除される。このように試運転を一定時間で強制的に停止
するのは、試運転スイッチの故障等により試運転が長時
間行われると、タンク内の添加剤が不必要に大量注入さ
れ、また、最大注入量で駆動される注入ポンプ１０も発
熱したり寿命が短期化することがあるため、安全性を考
慮して強制的に停止している。また、試運転スイッチが
押されていない場合は、ステップＳＴ１６にて、注入Ｌ
ＥＤを非点灯状態にする。

【００１７】次にステップＳＴ１７にて、暖房機の油供
給電磁弁３４の運転電圧から暖房機が燃焼しているか否
かを判断し、燃焼していない場合には、ステップＳＴ１
８により、注入ポンプを停止すると共に注入ＬＥＤを非
点灯状態にする。また、燃焼している場合は、ステップ
ＳＴ１９により、注入ポンプを運転すると共に注入ＬＥ
Ｄを点灯する。このときポンプは、補正ボリュームによ
り設定（ＳＴ５）された駆動パルス幅と、機種選択ボリ
ューム（ＳＴ６）及び、濃度調節ボリューム（ＳＴ７）
により設定された駆動パルス周波数で運転される。

【００１８】上記のように図２の注入ポンプ１０が作動
してタンク８内の添加剤を設定された量だけ吸引・吐出
すると、この添加剤は図１に示すようにコック３２を介
して暖房機１４のポンプ２６からエアセパレータ２４へ
戻る燃料帰還経路に注入される。暖房機１４が作動する
と燃料は、燃料タンクからエアセパレータ２４内に流れ
込み、エアセパレータ２４からストレーナ２８及びポン
プ２６を通って電磁弁３４からバーナー３６内に送り込
まれる。また、これと同時に、バーナー３６内に送り込
む圧力を調整するためポンプ２６からエア抜きコック３
０側の燃料帰還経路を通ってエアセパレータ２４に戻さ
れている。このため、エアセパレータ２４内では、その
内部の下に燃料が溜まり、上部に空気が溜まって空気が
燃料から分離され、またこのときに燃料タンクから燃料
が流れ込むと共に吸い出されるので、エアセパレータ２
４内では燃料が勢い良く流動することになる。従って、
このエアセパレータ２４内に注入された添加剤は、燃料
の流れにより充分に混合され、このように添加剤が混合
された燃料が吸い出されてバーナー３６に送り出され
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、燃料添加剤注入装置か
ら暖房機へ自動的に添加剤を注入し、燃料に添加剤を混
入させることができるので、人手を煩わすことなく添加
剤を注入することができる。

【００２０】また、設定した状態で制御部が注入ポンプ
を制御しているので、常に、適正で正確な量の添加剤を
注入することができる。

【００２１】更に、暖房機の燃料供給部のエアセパレー
タに添加剤を注入しているので、特別な装置や手段を設
けることなく燃料の流動により充分に燃料と添加剤を混
合することができる。

【００２２】更にまた、暖房機の燃料供給部に添加剤を
注入することにより、暖房機の近傍に燃料添加剤注入装
置を配置することができ、添加剤の補充や燃料添加剤注
入装置の操作を暖房機の操作と共に行うことができ、作
業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る燃料添加剤注入装置と
暖房機を示す斜視図である。

【図２】図１に示す燃料添加剤注入装置の内部構造を示
す正面図である。

【図３】図２に示す注入ポンプの構造を示す断面図であ
る。

【図４】図３に示す注入ポンプに印加する駆動信号を示
す波形図である。

【図５】駆動信号にパルスが発生したときの図３に示す
注入ポンプの状態を示す断面図である。

【図６】駆動信号のパルスがとぎれたときの図３に示す
注入ポンプの状態を示す断面図である。

【図７】図２に示す制御部の動作を示すフローチャート
である。

【図８】従来の添加剤の注入の様子を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

２ 燃料添加剤注入装置 ８ タンク １０ 注入ポンプ １２ 制御部 １４ 暖房機 １６ 燃料供給部 １８ 燃焼部 ２４ エアセパレータ ２６ ポンプ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−160832（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23K 5/08 F23C 11/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を溜める燃料タンクと、該燃料タン
   クからの燃料と空気とを分離するエアセパレータ及び該
   エアセパレータ内の燃料を供給するポンプが設けられた
   燃料供給部と、該燃料供給部から供給される燃料を燃焼
   させて暖房する燃焼部と、を有する暖房機と、 添加剤を溜めるタンクと、該タンクから添加剤を吸引す
   る注入ポンプと、該注入ポンプの作動状態を制御する制
   御部と、を有する燃料添加剤注入装置と、からなり、 前記暖房機の燃料供給部のエアセパレータに前記燃料添
   加剤注入装置の注入ポンプが吸引した添加剤を注入して
   燃料に混合することを特徴とする燃料添加剤注入構造。