JP3681973B2 - Oil level detection mechanism for liquid fuel combustion equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油ファンヒータ等の暖房機器において、給油タンクの燃料量を検知して電気的に出力する油量検知機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、冬季の暖房機器として石油ファンヒータが一般家庭などに広く用いられている。図23は従来の石油ファンヒータの一例の概略的な一部省略正面断面図である。図24はその側面断面図である。図25は燃料タンク内の油面検知装置である。
【0003】
図23に示すように、石油ファンヒータ本体101内部側方には、灯油などの液体燃料104を予め注入して備蓄しておくための給油タンク102が配設されており、給油タンク102の下方に連結された燃料タンク103に充分な量の液体燃料104が供給される。
【0004】
燃料タンク103に収容された液体燃料104は、燃料圧送用電磁ポンプ105により送油パイプ106を経由して気化器107に導かれる。ここで、気化器107に設けた気化器ヒータ(図示せず)により、送られてきた液体燃料104を気化させる。109は燃焼室であり、その底部には、バーナ108が支持固定されている。
【0005】
前記気化器107により気化された燃料ガスは、ノズルから勢い良く噴射されて燃焼用の空気と共に前記バーナ108に導入され炎口108aで燃焼し、燃焼室109内の空気が加熱される。そして、図24の矢印で示すように、本体101の背面に設けられた単相誘導モータなどからなるファンモータ110に取付けた送風ファン111により、フィルター112を介して吸い込んだ室内の空気を燃焼室109内の加熱された空気や燃焼ガスと共に温風として吹出口113から室内に吹き出される。
【0006】
一方、炎口108aのやや上方に設けたフレームセンサ114は燃焼炎による炎電流を検知するもので、予め設定した値以上の炎電流を検知すると、前記ファンモータ110に通電し、これに伴い送風ファン111が回転して、室内から吸い込んだ空気を温風として吹出口113から室内に吹き出される。
【0007】
このとき、室温サーミスタ115で室温を検知し、室温と設定温度との温度差に基づいて制御装置(図示せず)が前記燃料圧送用電磁ポンプ105の駆動を制御することにより、液体燃料104の気化器107への供給量を調節してバーナ108での燃焼炎の火力を調節する。
【0008】
従って、例えば、室温の低い時に石油ファンヒータの運転を開始すれば、気化器107へ液体燃料104の供給量を多くして室温を急速に設定温度まで上昇させ、その後は液体燃料104の供給量を調節して設定温度付近で一定に維持する。
【0009】
また、給油タンク102の燃料の補給は、燃料タンク内の油面が所定の高さ以下になったときに電気信号を出力する油量検知機構120から報知信号によって使用者が給油タンク102を本体から取り出して行われる。
【0010】
油量検知機構120は、図25に示すように、燃料タンク104内の燃料の存在量に応じて上下する磁石付きフロート121と、このフロート121の上下動自在に支持する支持棒122と、この支持棒122の所定位置に内蔵されたリードスイッチ123とから構成され、フロート121が所定位置に達したときに磁石によりリードスイッチが感動して油面の高さ位置を検出するようになっている。この油量検知機構120では、フロート付きの支持棒122が燃料タンク104の上面から内側へ差し込まれ、パッキンを介して螺子によって燃料タンク104に固定されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の石油ファンヒータでは、給油タンクの下側において本体に固定された燃料タンクを備え、この燃料タンクに油量検知機構120を設けているが、給油タンクの本体装着時には、その給油口が燃料タンクに浸かっているため、燃料補給時には給油タンクを上下逆にしなければならず、燃料補給が煩わしい、あるいは手が汚れるなどの不満が多くなってきている。
【0012】
そこで、本発明者らは、器体内に取り外し自在の給油タンクと、給油タンクの燃料を気化器に送る電磁ポンプと、燃料を加熱して気化する気化部と、気化した燃料ガスを燃焼させる燃焼部とを備え、本体に固定される燃料タンクを廃止して、給油タンクの燃料を直接燃焼部に送る給油方式の液体燃料燃焼装置を開発したが、この場合における油量検知機構は、取外し自在な給油タンクに設置する方式となるため、従来のように、本体に固定された燃料タンクに設置する場合に比べて、リードスイッチの位置バラツキや、フロートの磁石の磁力のバラツキが油量検知精度に大きく影響を及ぼすことになる。
【0013】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、給油タンクの燃料を直接燃焼部に送る給油方式の液体燃料燃焼装置における油量検知精度を向上させるための方策について鋭意検討した結果、以下の方策を採用すれば、油量検知精度が向上することを見出した。
【0014】
まず、第1の油量検知機構として、給油タンクの側面に配置され給油タンク内の液位を検知する透光性のプリズム体と、このプリズム体に対向して燃焼装置本体側に配置された発光素子及び受光素子からなる油量検知センサとを設け、プリズム体と油量検知センサを略水平方向に配置した構成を採用した。
【0015】
この構成によると、直接給油方式においては、給油タンクの本体装着時に送油経路及び戻り油経路の接続手段により、上下方向で確実に接続するため、給油タンクの上下の位置ずれは発生しないが、水平方向については、給油タンクと本体収納部の周囲とは、給油タンクを本体に収納する際に僅かの寸法で隙間が必要となるため、若干の位置ズレが生じるが、給油タンクの複数のプリズム体に対向する位置に受発光素子を略水平方向に配設したことで、給油タンクの位置ずれによる光線の入射量のバラツキが小さくなり、誤作動を防止できることになる。
【0016】
この油量検知センサとプリズム体との組合せ個数は、特に限定されないが、プリズム体と油量検知センサとを給油タンクの上下方向に間隔をおいて複数段配設すれば、給油タンクの燃料変化量を満足して検知することができる。特に、上述の直接給油方式においては、給油タンクの油量(液面高さ)によって、電磁ポンプの揚程圧が変化し、電磁ポンプ吐出量が変動する。そのため、直接給油方式において、電磁ポンプを所定の吐出量に制御するには、複数のプリズム体及び油量検知センサを給油タンクの上下方向に配設して、給油タンクの油量(液面高さ)を確実かつ精度よく検出することが重要になってくる。
【0017】
プリズム体は、例えば透光性樹脂素材で形成することができるが、その形状としては、例えば、中央部が給油タンクの内部に向かって突出する山形のプリズム体、あるいは中央部よりも両側部が給油タンクの内部に突出する逆山形凹部を備えたプリズム体のいずれをも採用でき、いずれの場合も燃料の有無によって発光素子からの光線を境界面で透過あるいは反射させることができる。
【0018】
逆山形の凹部を備えたプリズム体を採用した場合には、燃料がないときには境界面で反射して側方に逃げて受光素子に入光しないが、燃料があるときでも境界面を透過して受光素子に入光しないので、その奥側(給油タンクの内部側)に反射板を配置し、燃料があるときに逆山形の境界面を透過した光線を反射板で反射後、再びプリズム体を透過させて受光素子に入光させる構成を採用すれば、燃料があるときに、発光素子からの光線を反射板で確実に反射させて受光素子に入光させることができる。
【0019】
第2の油量検知機構として、給油タンク内に揺動自在に配置したアームにフロート及び反射板を取付けてなるフロート体と、このフロート体の反射板位置に対向して燃焼装置本体側に配置された受発光素子からなる油量検知センサとにより燃料液位を検出する構成を採用すれば、上記と同様に給油タンク内の油量を確実に検知することもできる。
【0020】
上記第1、第2の油量検知機構に使用する反射板に、光沢のあるステンレス鋼鈑を使用すれば、光線を確実に反射させることができる。
【0021】
第3の油量検知機構として、給油タンク内に揺動自在に配置したアームにフロート及び磁石を取付けてなるフロート体と、このフロート体の磁石に対向して燃焼装置本体側に配置されたリードスイッチからなる油量検知センサとを備えた構成を採用すれば、上記と同様に確実な油量検知が行える。
【0022】
また、上記第2及び第3の油量検知機構におけるフロート体と油量検知センサとを給油タンクの上下方向に間隔をおいて複数段に配設すれば、上記プリズム方式の場合と同様に給油タンクの燃料変化量を精度よく検知することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
(全体構成)
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータの正面概略図であり、図2は液体燃料燃焼装置の概略図である。
【0024】
石油ファンヒータ本体1は、着脱可能に設けられた前板2と、側面と一体に形成した天板3と、運転動作を操作する操作部4と、温風を吹出す吹出口5と、天板3の上面右側に給油タンク6の出し入れをする開閉自在の蓋7とから構成され、万一、液体燃料が漏れたときに、これを受ける置台8に載置固定されている。
【0025】
図に示すように、本体1の内部には、燃料を一時的に貯える取り外し自在の給油タンク6と、給油タンク6の燃料を吸い上げる管と通路を開閉する弁を内蔵した送油ジョイント9及びこのジョイント9の弁を受ける送油ジョイント受け10からなる第1の接続手段と、送油ジョイント受け10に接続された送油経路の燃料の送油を遮断するために空気を取り入れる空気弁20と、送油ジョイント受け10を取りつけているタンクガイド11と、給油タンク6からの燃料を気化する気化器12と、給油タンク6から気化器12に燃料を送る電磁ポンプ13と、気化器12で気化した燃料ガスと一次燃焼空気とを混合して燃焼するバーナ14と、燃焼するバーナ14を囲む燃焼室15と、バーナ14や燃焼室15を区分する仕切板16と、バーナ14を収容するバーナボックス17と、気化器12からの未燃焼ガスを溜めるドレンタンク18と、気化器12とドレンタンク18との間で未燃焼ガスを冷却する冷却フイン19と、 ドレンタンク18を介して気化器12から送られた戻り油を給油タンク6に戻す戻り油経路において、給油タンク側の戻り油ジョイント21及び燃焼部側の戻り油ジョイント受け22からなる第2の接続手段とを備えている。
【0026】
給油タンク6は、図3に示すように、燃料を入れて持ち運びをする取っ手23と、取っ手23が設けられている面に給油キャップ24と、給油キャップ24に近い面に燃料が給油された状態を視認する油量計25と、油量計25がある面に設けられた油量検知機構26と、油量計25のある面の他の面に設けられた送油ジョイント9及び戻り油ジョイント21とを備えている。
【0027】
(油量検知機構の構成)
給油タンク6の油量検知機構26は、図4及び図5に示すように、給油タンク6の油量計25を設けている面に、上下方向で3段に間隔をおいて配置され、液位の検出を精度よく行えるようになっている。各油量検知機構26は、給油タンク側面の3段の各検知窓260に配設され、タンク内側に向かって逆山形状をした透光性のプリズム体27と、このプリズム体27に対向した位置に配置された発光素子52と受光素子53とからなる油量検知センサ520とを備え、プリズム体27に受けた光の屈折を利用して燃料の有無を検知するようにしている。
【0028】
各検知窓260は、給油タンク側面に形成された凹部261の底面に形成され、その底面開口262に嵌入されたプリズム体27と、プリズム体27の奥側に配置された背面板28と、プリズム体27と底面開口262との間をシールするシールゴム29と、シールゴム29を覆いこれを凹部261に固定するカバー30とからの構成されている。
【0029】
プリズム体27は、透光性を有する合成樹脂から成形され、表面は平坦部で、裏側は上下両端が内側に突出し中央部が表面側に後退した逆山形状の凹部27aが形成され、表面側の周縁にはフランジ27bが突出形成されている。プリズム体27の逆山形状凹部27aの底部は、図5に示すように、最小Rを形成され、クラックの発生を防止している。
【0030】
背面板28は、プリズム体27の背面側において側面視コ字形を形成され、その底面部28aとプリズム体27の凹部27aとにより燃料を流通可能とする略三角形の空間部が形成されている。背面板28の上下側面部28bは、光を反射しない処理が施され、プリズム体27に密着されている。また、背面板28の底面部28aにおいてプリズム体27の凹部27a側には、反射しやすいステンレス鋼鈑からなる反射板28cが装着されている。
【0031】
シールゴム29は、環状に形成されて検知窓260の開口262の周縁に密着可能に配置され、その内周面に形成され環状の凹溝29aにプリズム体27のフランジ27b及び背面板28の両端を嵌着されている。
【0032】
カバー30は、シールゴム29の表面側を覆うように環状に形成され、表面側からシールゴム29の貫通穴29bを貫通して、シールゴム29と共にタンク凹部261の底面に螺子301により固定されている。
【0033】
この螺子301も含めて検知窓260に組み込まれたプリズム体27、背面板28、シールゴム29及びカバー30は、タンク表面より後退した位置に配置され、外部部材によってプリズム体27等が傷付かないようにされている。
【0034】
油量検知センサ520は、図5、図6に示すように、本体1内の給油タンク収納部の室壁を形成するタンクガイド11に、給油タンク6側のプリズム体27の近傍にこれと対向して配設されている。すなわち、給油タンク6の本体装着状態において、給油タンク6側の複数段のプリズム体27とそれぞれ対向するタンクガイド11の壁面には開口521が形成され、この各開口521の裏側に箱体522が溶接固定され、この箱体522の内部に夫々油量検知センサ520が収容されている。
【0035】
各油量検知センサ520は、プリズム体27に光を照射する発光素子52と、プリズム体27からの反射光を受光する受光素子53と、発光素子52及び受光素子53が実装されたプリント基板54と、このプリント基板54を収納するケース55とを備え、ケース55は箱体522に固定されている。
【0036】
ケース55は、直方体状に形成されると共に、そのプリズム体対向面に2つの丸穴57が隔壁58を挟んで横方向に間隔をおいて形成され、この2つの丸穴57に発光素子52及び受光素子53が嵌めこまれ、また、プリント基板54の周縁はケース55の周縁に形成された保持用凹部56に係合保持されている。
【0037】
また、発光素子52及び受光素子53は、水平方向に並んで1組となり、プリズム体27と対向するようになっているが、ケース55の隔壁58は、発光素子52からの光線が受光素子53に直接入射することを防止している。
【0038】
ここで、本実施形態では、給油タンク6の複数段のプリズム体27に対向する位置に油量検知センサ520が配設されているが、下側の油量検知センサ520は、給油タンク6の燃料の残量が少ないことを使用者に知らせるために用いられ、上方側の複数段の油量検知センサ520は、給油タンク6内の油量を適格な検知し、電磁ポンプ13の吐出量を補正するために用いられる。すなわち、給油タンク6内の油量(液面の高さ)によって揚程圧が変化し、電磁ポンプ13の吐出量が変動するので、油量検知センサによって液面の高さを検知して、電磁ポンプ13の吐出量を補正制御するようにすれば、安定した燃焼状態が得られる。
【0039】
また、給油タンク6の複数のプリズム体27に対向する位置に、発光素子52と受光素子53を左右水平方向に配設したことにより、給油タンク6の上下の位置ずれは発生しないが、給油タンク6と本体収納部の周囲の隙間は、給油タンク6の本体収納時に僅かの寸法が必要であり、そのため、若干の位置ズレが生じる。しかし、給油タンク6の複数のプリズム体27に対向する位置に、発光素子52と受光素子53を左右の水平方向に配設したことで位置ズレに伴う問題を解消することができる。
【0040】
(接続手段の構成)
給油タンク6の側面には、図9に示すように、本体装着時に燃焼部側の送油経路及び戻り油経路と接続する送油ジョイント9及び戻り油ジョイント21が配置され、給油タンク6にゴム製パッキン31を介して固定されている。
【0041】
これら送油ジョイント9及び戻り油ジョイント21には、図10及び図13に示すように、給油タンクを本体から取り出したときに閉弁し、給油タンク6を本体に装着したときに開弁するスピンドル方式の弁機構32、33が設けられている。また、図10に示すように、送油ジョイント9には給油タンク6内の燃料をタンク底部から吸い上げて電磁ポンプ13に送るための吸上げ管34が接続されている。
【0042】
送油ジョイント9は、有底円筒状のジョイント本体39と、その頭部開口をシールパッキン40を介して閉塞するシールナット41と、ジョイント本体39に内蔵された弁機構32と、ジョイント本体39の側方から給油タンク側に連通する連通部39aとを備えている。
【0043】
ジョイント本体39の底部には、弁機構32の弁棒を突出させる連通穴44が形成され、その連通穴周囲の突起部39bにシールパッキン48が密着されている。なお、ジョイント本体39の材料は金属でなく樹脂製でも構わない。
【0044】
弁機構32は、弁体36、Oリングパッキン37、及びスプリング38から構成されている。弁体36は、略逆円錐状の弁部36aから下方に弁棒36bが突出され、また、弁部36aの上面からスプリング支持棒36cが突出されている。Oリングパッキン37は、弁部下面のテーパ面に密着されており、ジョイント本体39のテーパ状底部に離着座自在とされている。スプリング38は、弁部36aの上面とシールナット41の下面との間に介在されて、弁体36を着座方向に付勢するようになっている。
【0045】
連通部39aには、タンク壁面に取り付けるためのフランジ39cが形成され、内部には、ジョイント本体39の弁内部とタンク内とを連通する連通路46が形成されている。
【0046】
シールナット41は、頭は六角形をし、側面は螺子加工され、シール用のパーッキン40が配設されている。
【0047】
給油タンク6から燃料を吸い上げるための吸上げ管37は、図10に示すように、給油タンク6の取っ手23と反対側の底面近くまで達し、その先端には吸込口150があり、水や塵を通さないフィルター151が内接されている。この吸込口150は吸上げ管37の先端の底面部以外に、その側面部に設けても構わない。
【0048】
戻り油ジョイント21は、図13に示すように、略円筒状のジョイント本体39と、ジョイント本体39の頭部開口をシールパッキン40を介して螺合されたシールナット46と、ジョイント本体39に内蔵された弁機構33及び空気弁機構49と、ジョイント本体39の側方から給油タンク側に連通する連通部39aとを備えている。
【0049】
ジョイント本体39は、中間部より下側に弁機構33が内蔵され、中間部よりも上側に空気弁機構49が内蔵されている。そして、ジョイント本体39の底部には、弁機構32の弁棒を突出させる連通穴45が形成され、その連通穴周囲の突起部39bにシールパッキン48が嵌合密着されている。なお、ジョイント本体39の材料は金属でなく樹脂製でも構わない。
【0050】
弁機構33は、送油ジョイント9の弁機構と同様に、弁体36、Oリングパッキン37、及びスプリング38から構成されている。弁体36は、略逆円錐状の弁部36aから下方に弁棒36bが突出され、また、弁部36aの上面からスプリング支持棒36cが突出され、その上端が中間部の空気弁側連通路49aまで達している。Oリングパッキン37は、弁部下面のテーパ面に密着されており、ジョイント本体39のテーパ状底部に離着座自在とされている。スプリング38は、弁部36aの上面とジョイント本体39の中間部39dの下面との間に介在されて、弁体36を着座方向に付勢するようになっている。
【0051】
連通部39aには、タンク壁面に取り付けるためのフランジ39cが形成され、内部には、ジョイント本体39の内部と給油タンク6内とを連通し、気化器12からの戻り燃料を給油タンク6に戻すための戻し通路47が形成されている。
【0052】
シールナット46は、六角形状の頭部を有し、側面は螺子加工され、シール用のパッキン40が配設され、ジョイント本体39の空気弁室を閉塞すると共に、空気弁室に空気を取り入れる空気穴46aが形成されている。
【0053】
この空気室に内蔵された空気弁機構49は、弁機構33側の弁室と連通する連通路49aを開閉する弁体42と、この弁体42を閉弁方向に付勢するスプリング43と、弁体とジョイント本体との閉止面に嵌着されたOリング50とから構成され、弁体42は弁機構33の支持棒36cの上動により上方へ押されて開弁するようになっており、これにより、空気穴46aから連通路49a、戻り通路47を通って給油タンク6の内部と外部とが連通してタンク内の圧力を大気圧に調整するようになっている。
【0054】
上記給油タンク6側の送油ジョイント9及び戻り油ジョイント21に対応して、本体側のタンクガイド11には、給油タンク6の本体装着状態で、送油ジョイント9の下方側に送油ジョイント受け10が配設され、戻り油ジョイント21の下方側には戻り油ジョイント受け22が配設され、これら送油ジョイント受け10と戻り油ジョイント受け22とを一体的に固定されている。また、送油ジョイント受け10には、給油タンク6からの燃料を電磁ポンプ13に送る送油経路の燃料の供給を空気を取り入れることで遮断する空気弁20が設けられている。
【0055】
送油ジョイント受け10は、図12に示すように、受け本体60と、その上面に開口し送油ジョイント9の下端小径突出筒39bを介入可能とする断面円形の凹状受け部61と、この受け本体60の下部に配置され、受け本体60の中間に形成された弁孔62aから弁体62bの頭部62cが受け部61側に突出する弁機構62とを備え、弁機構62の弁体頭部が送油ジョイント9の弁機構32の弁体36との接圧・離間によって弁孔62aが開閉して送油経路を開閉できるようになっている。
【0056】
その構造を詳述すると、受け本体60は、円柱状に形成され、その上面開口に凹状の受け部61が形成され、下部には弁機構62の弁室62dが形成され、弁室62dの底部には、電磁ポンプ13に連通する接続口60aが形成され、弁室62dの側部には、空気弁20に連通する連通路60bが形成されている。
【0057】
凹状の受け部61には、その上端に送油ジョイント9の小径突出筒39bの周囲と密接可能な環状のシール面61aが形成され、底面には弁受け63が嵌着されている。弁受け63は、弁機構62の弁体62bから弁孔62aを貫通して受け部61側に伸びる作動棒62eの貫通孔と、その周囲において燃料が流れる格子状の通路とが形成されている。
【0058】
弁機構62は、弁室62dの弁孔側のテーパー状弁座に離着座自在な弁体62bと、弁体62bを閉弁方向に付勢するスプリング62fと、弁体62bの閉止面に嵌着されたOリング62gとを備えている。
【0059】
弁体62bは、略円錐状に形成され、その上端に作動棒62eが延設されて弁孔62aを通り受け部61側に突出され、上端に傘状の頭部62cが形成されている。スプリング62fは、弁体62bの頭部62cと弁受け63との間に介在され、弁体62bを閉弁方向となる上方に付勢するようになっている。Oリング62gは弁体62bの円錐面に嵌着されている。
【0060】
空気弁20は、給油タンク6から電磁ポンプ13までの送油経路の燃料を遮断する空気を送油経路に取り入れるために設けられたものであり、弁本体の空気取り入れ通路に配置された弁子20aと、弁本体の外周部に配置されその励磁により弁子20aを通路60bの閉弁方向に移動させる電磁コイル20bと、弁子20aを開弁方向に付勢するスプリング20cとを備えている。
【0061】
空気弁20の動作は、運転中は空気弁20が閉弁状態であり、また、停止中は開放状態となって送油経路300の燃料を遮断する空気を取り入れる役割をする。また、空気弁20は、気化器12の空焼きクリーニング時には開放状態として空気を吸い込み、電磁ポンプ13を駆動させて気化器12に空気を送る役目もしている。
【0062】
一方、戻り油ジョイント受け22は、図14に示すように、空気弁20が存在しない点を除いて送油ジョイント受け10と基本的に同様な構造となっている。従って、その構造を簡単に説明すると、戻り油ジョイント受け22は、図14に示すように、受け本体65の上面に形成された凹状受け部66と、この受け部66に配され戻り油ジョイント21の弁機構33の弁体32との接圧・離間によって開閉する弁機構67とを備えている。
【0063】
受け本体65は、円柱状に形成され、その上面開口側に凹状受け部66が、また、下部に弁機構67の弁室67dが形成され、受け本体66の中間部には、下部弁室67dと受け部66とを連通する弁孔67aが形成されている。弁室67dの底面には、気化器側の戻り油経路と連通する接続口65aが形成されている。
【0064】
凹状の受け部66の上端には戻り油ジョイント21を受ける環状のシール面66aが形成され、受け部66の底面には、弁機構67の弁体67bの作動棒67eを貫通する貫通孔とその周囲の燃料流通用の格子状通路とを有する弁受け68が嵌着されている。
【0065】
弁機構67は、弁室67dの弁座に離着座自在で上端が弁孔67aを通り受け部66側に突出する弁体67bと、この弁体67bを閉弁方向に付勢するスプリング67fと、弁体67bの閉止面に嵌着されたOリング67gとを備えている。
【0066】
弁体67bは、略円錐状に形成され、その上端に作動棒67eが延設されて弁孔67aを通り受け部66側に突出され、上端に傘状の頭部67cが形成されている。スプリング67fは、弁体67bの頭部67cと弁受け68との間に介在され、弁体67bを閉弁方向となる上方に付勢するようになっている。Oリング67gは弁体67bの円錐面に嵌着されている。
【0067】
上記給油タンク6及び接続手段9,10及び21,22の構成においては、本体1のタンク収容室1aに給油タンク6を上方からセットすると、接続手段の送油ジョイント9と戻り油ジョイント21が、送油ジョイント受け10及び戻り油ジョイント受け22の所定の位置に装着され、各ジョイント本体の小径突出部の外側にあるOリング48が送油ジョイント受け10のシール面61aと戻り油ジョイント受け22のシール面66aでシールされて密閉状態になる。同時に、各ジョイントの弁機構32,33とその受け側弁機構62、67の弁体同士が互いに押圧することで開弁状態となる。
【0068】
さらに、戻り油ジョイント21側では、弁体36の開弁により、弁体36が上方へ移動して、その上側の押棒36cが空気弁機構49の弁孔49aから上方へ移動して弁子42を上方に押し上げるので弁孔49aが開弁する。そのため、タンク内から連通路47を通して弁孔49aから空気孔46aを通る連通路が形成され、タンク内圧をタンク外圧と等しくし、タンク内の温度上昇に伴う燃料漏れを防止することができる。
【0069】
(給油キャップの構成)
給油キャップ24は、図15に示すように、給油タンク6側で外側に螺子加工された給油口金152に嵌合する天蓋付きの円筒形のものであって、給油口金152にゴム製パッキン154を介して螺子嵌合されている。キャップ24とゴム製パッキン154には給油タンク6の負圧状態をなくすために約1.5mm以下の穴155,156が形成されている。
【0070】
(気化器、バーナ、ドレンタンク、冷却フィンの構成)
気化器12は、図16に示すように、燃料を加熱して気化する気化素子81と、気化素子81で気体になった燃料ガスを噴出するノズル82と、ノズル82の穴を開閉するニードル83と、ニードル83を移動させる電気を利用したソレノイドバルブ84と、気化素子81に燃料を供給する燃料入口85と、運転停止のときに気化器12内部の燃料ガスを送り出す戻り口86と、バーナの燃焼熱を回収する熱回収部87とから構成されている。
【0071】
気化素子81は、セラミックの細かい粒子を円筒状に焼結したもので、燃料を気化した際に発生するタール分は気化素子81の表面から内部の向かって堆積される。気化器12の燃料入り口85は二重構造になっていて外側にステンレスパイプ88を配し、気化器12に入ってくる燃料の温度上昇を抑えるために気化器12からの熱伝導を低下させ、ステンレスパイプ88に伝わる熱伝導を更に抑制するために、内側の銅パイプ89より径を大きくし、銅パイプ89の先端は気化器12より外側の位置までとなっている。
【0072】
ソレノイドバルブ84は、電磁コイル90と、可動片91と、吸着片92と、押圧用スプリング93とから構成されている。ソレノイドバルブ84は、電磁コイル90に通電・非通電されると、可動片91が吸着片92に吸着・離脱して、可動片91に装着されているニードル83が移動して、気化器12のノズル82の穴部を開・閉口する。
【0073】
バーナ14は、気化器12で気化した燃焼ガスと一次燃焼空気とを混合する混合管94と、混合された燃焼ガスを燃焼させる炎口95とから構成されている。給油タンク6の燃料を気化器12に送る電磁ポンプ13は、電磁ポンプ13の吸込み側を下方に、吐出側を上方にして配設した送油ポンプである。
【0074】
ドレンタンク18は、図17に示すように、気化器12からの燃料ガスの戻りを一時的に溜める容器で、運転開始時、若しくは停止時、室温制御における電磁ポンプ13が停止した時に、気化器12のノズル82の閉塞によって気化器12内に残留している未燃焼ガスを給油タンク6に戻す際に、一時的に溜める密閉状態の容器96である。
【0075】
気化器12とドレンタンク18をつなぐ経路の途中に冷却フイン19には、図18に示すように、戻り油経路を形成するパイプ300の周囲に薄いフィン19aを複数枚配設したもので、気化器12から戻ってくる未燃焼ガスの熱を放熱する役割を担っている。
【0076】
(石油ファンヒータの動作)
次に、上記構成の石油ファンヒータの動作を説明する。空になった給油タンク6を本体1の蓋7を開けて、給油タンク6の取っ手23を持って取り出し、取っ手23を上側にした状態で給油キャップ24を緩めて外し、給油タンク6の給油田26から燃料を給油する。
【0077】
給油を完了したら本体1に燃料を入れた給油タンク6を本体1の蓋7を開けて、本体の所定の位置にセットすると、図9に示すように、給油タンク6側の送油ジョイント9及び戻り油ジョイント21と燃焼部側のこれらのジョイント受け10、22とが連結される。このとき、送油ジョイント9と戻り油ジョイント21の弁機構32,33の弁体36が、ジョイント受け10,22側の弁体62b、67bの作動棒62e、67eと接触して押えられ、ジョイント受け10,22側の弁孔62a、67aが開弁される。
【0078】
さらに、給油タンク6が本体1に挿入されると、ジョイント受け側の作動棒62e、67eの頭部62c,67cが弁受け63、68で底当たり状態となるため、送油ジョイント9と戻り油ジョイント21の弁機構32,33の弁体36が上方に移動し、スプリング38の付勢力に抗して弁体36の閉止面のOリング37とジョイント本体39の閉止面とに隙間が生じ、この隙間より燃料が電磁ポンプ13側に流れる送油経路とドレンタンク18から給油タンク6への戻り油経路とが形成される。
【0079】
また、戻り油ジョイント21においては、弁体36と連通している空気弁機構49は、給油タンク6が本体にセットされると、弁機構33の弁体36が上動することにより空気弁機構49の弁体42が上動し、シールナット46の穴46aから空気を取り入れるようになり開放状態になる。
【0080】
石油ファンヒークの運転スイッチ(図示せず)を操作して電源をONにすると、気化器12に取り付けられた気化器ヒータ(図示せず)により、気化器12が加熱される。このとき、気化器サーミスタ(図示せず)により前記気化器12の温度を検出しており、所定温度まで気化器12が加熱されると、電磁ポンプ13が駆動して給油タンク6内の液体燃料を吸上げ管34を介して吸み上げ、これを送油ジョイント9、送油ジョイント受け10を経由して気化器12に送る。
【0081】
加熱された気化器12により液体燃料はガス化し、バーナ14の炎口95から吹き出され、該炎口95において点火されて燃焼室内で燃焼する。このとき、室温サーミスタにより検知した室温と、操作部から設定した設定温度との差に基づき、制御装置が電磁ポンプ13の駆動を制御して気化器12へ送る液体燃料の量を変化させることにより、燃焼による発熱量を適切に調節する。
【0082】
燃焼が開始し、フレームセンサが予め設定した電流値以上の炎電流を検出すると、ファンモータに通電されて送風ファンが回転し室内の空気を吸い込む。なお、その回転速度は前記制御装置によって制御される。
【0083】
吸い込まれた室内の空気は、燃焼室15内で、得られる幅射熱を奪い、燃焼ガスとともに温風として吹出し口5より本体1の外部(室内)へ吹き出し、室内温度が上昇して温度を制御する。
【0084】
ドレンタンク18内の未燃焼ガスは、送られてきたときには気体で存在しているが、時間が経過すると温度が下がり気体から液体に変わって溜められる。運転を停止したり、室温制御で燃焼がOFF状態になったときに、ソレノイドバルブ84の通電がOFFし、ソレノイドバルブ84の可動片91が吸着片92より開放され、吸着片92に装着されているニードル83が気化器12のノズル82の穴部を塞ぐと、気化器12の内部に残留している未燃焼ガスは、ソレノイドバルブ84の本体とニードル83との閉止面の隙間を通過して、送油パイプを経由してドレンタンク18に送られる。
【0085】
点火時には、気化器12内で燃料の温度を上げて液体から気体にして燃料ガスをノズル82から噴出までの1〜2分間ニードル83でノズル82を閉塞状態しているが、気化器12のノズル82の穴部が塞がれたことにより気化器12の内圧約0.2kg/cm2に上がり、その圧力が送油パイプを経由してドレンタンク18の内部にかかり、 ドレンタンク18の容器96内の液体になった燃料ガスの表面に圧力が加わり、油面を押し下げてドレンタンク18の内部に設けられているパイプ99の下端のラッパ状口から液体になった燃料ガスを給油タンク側に送り、この燃料を送油パイプを経由して戻り油ジョイント受け22の通路65aから給油ジョイント21の戻り通路47を経由して給油タンク6に送り込まれる。
【0086】
次に、燃焼状態での給油タンクの油量検知機構26の作用について説明する。給油タンク6が満量もしくはそれに近い状態にある場合、上側のプリズム体27も燃料に浸漬している。この状態で、上側の発光素子52から光線は、図7に示すように、プリズム体27を通過して、プリズム体27の背面にある背面板28の反射部28aで反射して戻り、受光素子53に入射される。
【0087】
受光素子53に入射された光線量によって、つまり光線量を電圧に変換して、マイコンヘ出力電圧を送り、予め設定した電圧値以上であると、給油タンクの検知点で燃料ありと判断して、ランプは消灯したままの状態を維持される。
【0088】
燃焼を続行し、給油タンク6内の油量が減少していくと、上側のプリズム体27が燃料から出る状態で、上側の発光素子52から光線は、図8に示すように、プリズム体27によって境界面で反射され、受光素子53には光線が入射しない。これによって、受光素子53に戻ってくる光線の量は0であり、つまり光線量を電圧に変換して、マイコンヘ出力電圧を送り、予め設定した電圧値以下と判断して、給油タンクの検知点で燃料なしと判断し、ランプを点灯し、給油タンク6内の残油量の状態をランプで表示する。
【0089】
燃焼を更に続行していくと、給油タンク6内の油量が減少し、給油タンク6のに底面近くなると、下側のプリズム体27cが燃料から出る状態では、上側の発光素子52cから光線は、図8に示すよう、プリズム体27cの境界面で反射され、受光素子53cには入射しない。これによって、受光素子53cに戻ってくる光線の量は0であり、つまり光線量を電圧に変換して、マイコンヘ出力電圧を送り、予め設定した電圧値以下と判断して、給油タンクの検知点で燃料なしと判断して、ランプを点灯し、給油タンク内の残油量の状態が少なくなり、使用者に給油タンク6に燃料の補給を知らせるランプを点灯して表示する。
【0090】
このように、プリズム体27と受発光素子からなる油量検知センサとを略水平方向に配置したので、給油タンクの位置ずれによる光線の入射量のバラツキが小さく誤作動を生じることがなく、また、プリズム体27と受発光素子からなる油量検知センサとを給油タンクの上下方向に複数段配設したことにより、給油タンクの燃料変化量を満足して検知することができる。
【0091】
[第2の実施形態]
図19は第2の実施形態における給油タンクに燃料が有る場合の油量検知機構の状態を示す図、図20は同じく給油タンクに燃料がない場合の油量検知機構の状態を示す図である。
【0092】
図示のごとく、本実施形態の油量検知機構26は、図19,図20に示すように、給油タンク6の油量計25を設けている面に、給油タンク6の内側でプリズム体に代わるフロート方式が採用されている点を特徴としている。
【0093】
すなわち、油量検知機構26は、給油タンク側面の上下方向で3段に間隔をおいて設けられ、各油量検知機構26は、給油タンク6の側面に上下方向で間隔をおいて3段に形成された検知窓263と、給油タンク6の内部において検知窓263の近傍に配設されたフロート体165と、給油タンクの本体装着状態において、フロート体165に対向した位置に配置された発光素子52と受光素子53とからなる油量検知センサ520とを備え、フロート体165の反射板161に受けた光の反射を利用して燃料の有無を検知するようにしている。
【0094】
各検知窓263は、給油タンク側面に形成された凹部261の底面開口をシールパッキン164を介して透光性樹脂カバー163によって密閉されており、透光性樹脂カバー163の表面は、タンク側面と面一か、又はわずかに後退した位置に配置され、透光性樹脂カバー163が外部から傷付かないようになっている。
【0095】
フロート体165は、燃料の有無(燃料の液位)を検知するために浮体構造のフロート160と、先端にフロート160を保持し給油タンク6に基端側の軸162a周りに回動可能に支持された支点棒162と、この支点棒162の中間位置で検知窓側の面に取り付けられた反射板161とを備え、燃料の液位によってフロート160の上下動を利用して支点棒162が軸周りに回動し、これによって検知窓263に対向する反射板161が検知センサ520側からの光を受け、その光の反射を利用して燃料の有無を検知するようになっている。
【0096】
油量検知センサ520は、第1実施形態と同様に、本体1内の給油タンク収納部の室壁を形成するタンクガイド11に、給油タンク6側のフロート体165に対向して配設され、その構造は、図示しないが、第1の実施形態と同様に、発光素子52、受光素子53、受発光素子実装用プリント基板54、及びケース55とを備え、ケース55は箱体522に固定されている。
【0097】
ただ、第1の実施形態と相違するのは、発光素子52及び受光素子53が反射板の形状方向によって上下、左右方向のいずれかの方向に並んで1組となり、フロート反射機能と対向するようになっていることである。これは、フロート体165が横軸周りに上下方向で回動自在とされているためであり、水平方向の位置ズレは給油タンク6の収納形態の上から若干生じるが、上下方向に関しては位置ズレに伴う問題は解消できる。その他の構成は上記第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【0098】
上記構成において、燃焼状態での給油タンク6内の油量検知機構26の作用を説明する。給油タンク6が満量もしくはそれに近い状態にある場合、上側のフロート体165も燃料に浸漬している。この状態で、上側の発光素子52からの光線は、フロート体165の反射板161で光線が反射して受光素子53に入射される。
【0099】
これによって、受光素子53に戻ってくる光線の量、つまり光線量を電圧に変換し、マイコンヘ出力電圧を送り、予め設定した電圧値以上であれば、給油タンク6の検知点で燃料ありと判断して、ランプは消灯したままの状態を維持される。
【0100】
燃焼を続行し、給油タンク6内の油量が減少していくと、上側のフロート体165が燃料と共に下がった状態となり、上側の発光素子52から光線は、フロート体165の反射板で反射されずに直進して、受光素子53に入射されなくなる。これによって、受光素子53に戻ってくる光線の量は0となり、つまり光線量を電圧に変換してマイコンヘ出力電圧を送った場合、予め設定した電圧値以下となるため、給油タンク6の検知点で燃料なしと判断して、ランプを点灯し、給油タンク内の残油量の状態をランプで表示する。
【0101】
燃焼を更に続行していくと、給油タンク6内の油量が減少し、給油タンク6のに底面近くなると、下側のフロート体165が下回動して発光素子52cからの光線は、反射板161cで反射されずに直進し、受光素子53cに入射しなくなる。そのため、受光素子53cに戻ってくる光線の量が0となり、つまり光線量を電圧に変換してマイコンヘ出力電圧を送った場合、予め設定した電圧値以下となるため、給油タンクの検知点で燃料なしと判断して、ランプを点灯し、使用者に給油タンク6に燃料の補給を知らせるランプを点灯表示する。
【0102】
このように、反射板付きのフロート体165を用いても第1の実施形態と同様に給油タンク内の残油量を確実に検知することができる。
【0103】
[第3の実施形態]
図21は第3の実施形態である給油タンクに燃料が有る場合の油量検知機構の状態を示す図、図22は同じく給油タンクに燃料がない場合の油量検知機構の状態を示す図である。
【0104】
図に示すように、本実施形態の油量検知機構26は、給油タンク6の油量計を設けている面に、給油タンク6の内側に、プリズム体に代わるフロート近接スイッチ機能方式が配設され、検知動作を磁石とリードスイッチとで行っている点を特徴としている。
【0105】
すなわち、油量検知機構26は、給油タンク側面の上下方向で3段に間隔をおいて設けられ、各油量検知機構26は、給油タンク6の側面に上下方向で間隔をおいて3段に形成された検知窓263と、給油タンク6の内部において検知窓263の近傍に配設されたフロート体176と、給油タンクの本体装着状態において、フロート体176に対向した位置に配置されたリードスイッチ175からなる油量検知センサ520とを備え、フロート体176の磁石171の磁界に感動するリードスイッチ175のON・OFF動作を利用して燃料の有無を検知するようにしている。
【0106】
各検知窓263は、給油タンク側面に形成された凹部261の底面開口をシールパッキン174を介して透光性樹脂カバー173によって密閉されており、透光性樹脂カバー173の表面は、タンク側面と面一か、又はわずかに後退した位置に配置され、透光性樹脂カバー173が外部から傷付かないようになっている。
【0107】
フロート体176は、燃料の有無(燃料の液位)を検知するために浮体構造のフロート170と、先端にフロート170を保持し給油タンク6に基端側の軸172a周りに回動可能に支持された支点棒172と、この支点棒172の中間位置で検知窓側の面に取り付けられた磁石171とを備え、燃料の液位によってフロート170の上下動を利用して支点棒172が軸172a周りに回動し、検知窓263に対向する磁石171の磁界によるリードスイッチ175を感動の有無により燃料の有無を検知するようになっている。
【0108】
油量検知センサ520としてのリードスイッチ175は、第1実施形態と同様に、本体1内の給油タンク収納部の室壁を形成するタンクガイド11に、給油タンク6側のフロート体176に対向して配設されている。
【0109】
このリードスイッチ175は、磁石171の形状方向に対向する方向に配置することで、給油タンク6の上下の位置ずれは発生しないようにしている。水平方向の位置ズレは、給油タンク6と本体収納部の周囲との間に僅かの寸法の隙間が必要であるため、若干の位置ズレが生じるが、油量検知に問題を生じるほどではない。それよりも、リードスイッチ175及び磁石を利用した検知機構の場合、受発光素子を利用した検知方式に比べて、外乱光の影響をまったく受けることがない利点を有している。
【0110】
次に、上記構成の油量検知機構の作用について説明する。給油タンク6が満量もしくはそれに近い状態にある場合、上側のフロート・磁石機能も燃料に浸漬している。この状態で、上側のリードスイッチ175は、磁石171と近接して対向しており、磁石171の磁界により感動してON状態になり、マイコンヘ『High』の信号を送るので、マイコンでは、給油タンクの検知点で燃料ありと判断して、ランプは消灯したままの状態を維持される。
【0111】
燃焼を続行し給油タンク6内の油量が減少していくと、上側のフロート・磁石機能が燃料と共に下がった状態で、磁石171による磁界の影響がリードスイッチ175に及ぼさなくなるため、リードスイッチ175が開放されて、OFF状態になり、マイコンヘ『Low』信号が送られる。マイコンでは、給油タンクの検知点で燃料なしと判断して、ランプを点灯し、給油タンク内の残油量の状態をランプで表示する。
【0112】
燃焼を更に続行していくと、給油タンク6内の油量が減少し給油タンク6の底面近くなると、下側のフロート体176が下回動して磁石171から磁力がリードスイッチ175へ影響を及ぼさなくなり、リードスイッチ175は開放されてOFF状態になり、マイコンヘ『Low』信号が送られる。マイコンでは、給油タンクの検知点で燃料なしと判断して、ランプを点灯し、使用者に給油タンク6に燃料の補給を知らせるランプを点灯して表示する。
【0113】
このように、油量検知機構26として、フロート方式と磁石及びリードスイッチを利用した検知動作とを組合せた機構であっても、上記第1、第2の実施形態と同様に確実な油量検知を行うことができる。
【0114】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直接給油方式の液体燃料燃焼装置において、油量検知機構として、透光性のプリズム体及び受発光素子を用いたもの、あるいは反射板付きフロート体と受発光素子を用いたもの、又は磁石付きフロート体とリードスイッチとを用いたものを採用したので、誤作動を生じることがなく、給油タンクの燃料変化量を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る石油ファンヒータの正面部分断面図
【図2】図1の液体燃料燃焼装置の概略図
【図3】図2の給油タンクの概略図
【図4】図2の給油タンクの油量検知機構のプリズム体の概略図
【図5】図4の給油タンクの油量検知機構のプリズム体と発光素子の概略構造図
【図6】図4の発光素子・受光素子の概略構造図
【図7】図4の給油タンクに燃料が有る場合の油量検知機構におけるプリズム体と受発光素子の光線の動きを示し、(a)はその側面図、(b)は平面図
【図8】図4の給油タンクに燃料がない場合の油量検知機構におけるプリズム体と受発光素子の光線の動きを示し、(a)はその側面図、(b)は平面図
【図9】図2の給油タンクにおける送油側及び戻り油側の接続手段を示す概略斜視図
【図10】図7の給油タンクの送油側ジョイントの概略図
【図11】図8の送油側ジョイントの構造図
【図12】図7の送油側ジョイント受け及び空気弁の構造図
【図13】図7の給油タンクにおける戻り油側ジョイントの構造図
【図14】図7の戻り油側ジョイント受けの構造図
【図15】図3の給油タンクの圧力弁付き給油キャップの構造図
【図16】図2のバーナと気化器の構造図
【図17】図2のヒートポンプの構造図
【図18】図2の冷却フィンの構造図
【図19】本発明の第2の実施形態である給油タンクに燃料が有る場合の油量検知機構における受発光素子とフロート・反射板の光線の動きを示す図
【図20】同じく給油タンクに燃料がない場合の油量検知機構における受発光素子とフロート・反射板の光線の動きを示す図
【図21】本発明の第3の実施形態である給油タンクに燃料が有る場合の油量検知機構におけるリードスイッチとフロート・磁石の関係を示す図
【図22】同じく給油タンクに燃料がない場合の油量検知機構におけるリードスイッチとフロート・磁石の関係を示す図
【図23】従来の石油ファンヒータの一例を示す一部省略正面断面図
【図24】図23の石油ファンヒータの概略的な側面断面図
【図25】図23の燃料タンク内の油量検知機構の概略図
【符合の説明】
1 石油ファンヒータ本体
2 前板
3 天板
4 操作部
5 吹出し口
6 給油タンク
7 蓋
8 置き台
9 送油ジョイント
10 送油ジョイント受け
11 タンクガイド
12 気化器
13 電磁ポンプ
14 バーナ
15 燃焼室
16 仕切板
17 バーナボックス
18 ドレンタンク
19 冷却フィン
20 空気弁
21 戻り油ジョイント
22 戻り油ジョイント受け
23 取っ手
24 圧力弁付き給油キャップ
25 油量計
26 油量検知機構
27 プリズム体
37 吸上げ管
52 発光素子
53 受光素子
520 油量検知センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil amount detection mechanism that detects and electrically outputs a fuel amount in a fuel tank in a heating device such as an oil fan heater.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, oil fan heaters have been widely used in ordinary homes as winter heating equipment. FIG. 23 is a schematic partially omitted front cross-sectional view of an example of a conventional oil fan heater. FIG. 24 is a side sectional view thereof. FIG. 25 shows an oil level detection device in the fuel tank.
[0003]
As shown in FIG. 23, an
[0004]
The
[0005]
The fuel gas vaporized by the
[0006]
On the other hand, the
[0007]
At this time, the
[0008]
Therefore, for example, if the operation of the oil fan heater is started when the room temperature is low, the supply amount of the
[0009]
In addition, the fuel in the
[0010]
As shown in FIG. 25, the oil
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional oil fan heater, a fuel tank fixed to the main body is provided below the fuel tank, and the oil
[0012]
Therefore, the present inventors have provided a refueling tank that can be freely removed in the vessel, an electromagnetic pump that sends fuel from the fuel tank to the vaporizer, a vaporization section that heats and vaporizes the fuel, and a combustion that burns the vaporized fuel gas. In this case, the oil level detection mechanism is removable, but the fuel tank that is fixed to the main body is eliminated and the fuel in the fuel tank is sent directly to the combustion unit. Since the system is installed in a refueling tank, the amount of oil detection accuracy is greater due to variations in the position of the reed switch and the magnetic force of the float magnet than when installed in a fuel tank fixed to the main unit. Will greatly affect
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as a result of earnestly examining the measures for improving the oil amount detection accuracy in the liquid fuel combustion apparatus of the oil supply system that sends the fuel of the fuel tank directly to the combustion unit, the present inventors have adopted the following measures, It has been found that the oil amount detection accuracy is improved.
[0014]
First, as a first oil amount detection mechanism, a translucent prism body that is disposed on the side surface of the oil tank and detects the liquid level in the oil tank, and disposed on the combustion apparatus main body side facing the prism body. An oil amount detection sensor including a light emitting element and a light receiving element is provided, and a configuration in which the prism body and the oil amount detection sensor are arranged in a substantially horizontal direction is adopted.
[0015]
According to this configuration, in the direct oil supply system, the upper and lower positions of the oil tank are not misaligned because the connecting means of the oil supply path and the return oil path are securely connected in the vertical direction when the oil tank is mounted. In the horizontal direction, there is a slight gap between the oil tank and the surroundings of the main body storage when the oil tank is stored in the main body. By arranging the light emitting / receiving elements in a substantially horizontal direction at a position facing the body, the variation in the amount of incident light due to the misalignment of the fuel tank is reduced, and malfunction can be prevented.
[0016]
The number of combinations of the oil amount detection sensor and the prism body is not particularly limited. However, if the prism body and the oil amount detection sensor are arranged in a plurality of stages at intervals in the vertical direction of the fuel tank, the fuel change in the fuel tank is changed. The amount can be detected with satisfaction. In particular, in the above-described direct oil supply system, the lift pressure of the electromagnetic pump changes depending on the oil amount (liquid level height) of the oil supply tank, and the electromagnetic pump discharge amount varies. Therefore, in the direct oil supply system, in order to control the electromagnetic pump to a predetermined discharge amount, a plurality of prism bodies and oil amount detection sensors are arranged in the vertical direction of the oil tank, and the oil amount (liquid level height) of the oil tank is increased. It is important to reliably and accurately detect (S).
[0017]
The prism body can be formed of, for example, a translucent resin material. The shape of the prism body is, for example, a mountain-shaped prism body whose central portion protrudes toward the inside of the fuel tank, or both side portions of the central portion. Any prism body having an inverted chevron-shaped recess protruding into the fuel tank can be employed, and in either case, the light from the light-emitting element can be transmitted or reflected at the boundary surface depending on the presence or absence of fuel.
[0018]
When a prism body having an inverted chevron-shaped concave portion is adopted, when there is no fuel, it is reflected at the boundary surface and escapes to the side and does not enter the light receiving element, but it passes through the boundary surface even when there is fuel. Since the light does not enter the light receiving element, a reflector is placed on the back side (inside the fuel tank), and when there is fuel, the light beam that has passed through the inverted chevron boundary is reflected by the reflector, and the prism body is again attached. By adopting a configuration in which the light is transmitted and incident on the light receiving element, when there is fuel, the light from the light emitting element can be reliably reflected by the reflecting plate to be incident on the light receiving element.
[0019]
As a second oil amount detection mechanism, a float body in which a float and a reflection plate are attached to an arm that is swingably disposed in an oil supply tank, and disposed on the combustion apparatus main body side facing the reflection plate position of the float body By adopting a configuration that detects the fuel liquid level by using an oil amount detection sensor comprising a light emitting / receiving element, it is possible to reliably detect the amount of oil in the fuel tank as described above.
[0020]
If a glossy stainless steel plate is used for the reflection plate used in the first and second oil amount detection mechanisms, the light beam can be reliably reflected.
[0021]
As a third oil amount detection mechanism, a float body in which a float and a magnet are attached to an arm that is swingably disposed in an oil tank, and a lead disposed on the combustion apparatus main body side facing the magnet of the float body If a configuration including an oil amount detection sensor including a switch is employed, reliable oil amount detection can be performed as described above.
[0022]
Further, if the float body and the oil amount detection sensor in the second and third oil amount detection mechanisms are arranged in a plurality of stages at intervals in the vertical direction of the oil tank, the oil supply is performed in the same manner as in the prism type. The amount of fuel change in the tank can be accurately detected.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(overall structure)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view of a petroleum fan heater equipped with a liquid fuel combustion apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the liquid fuel combustion apparatus.
[0024]
The oil fan heater body 1 includes a
[0025]
As shown in the figure, inside the main body 1 is a
[0026]
As shown in FIG. 3, the
[0027]
(Configuration of oil level detection mechanism)
As shown in FIGS. 4 and 5, the oil
[0028]
Each
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
As shown in FIGS. 5 and 6, the oil
[0035]
Each oil
[0036]
The
[0037]
Further, the
[0038]
Here, in the present embodiment, the oil
[0039]
In addition, since the
[0040]
(Configuration of connection means)
As shown in FIG. 9, an
[0041]
As shown in FIGS. 10 and 13, the
[0042]
The oil feeding joint 9 includes a bottomed cylindrical
[0043]
A
[0044]
The
[0045]
A
[0046]
The
[0047]
As shown in FIG. 10, a
[0048]
As shown in FIG. 13, the
[0049]
The
[0050]
The valve mechanism 33 includes a
[0051]
A
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
Corresponding to the
[0055]
As shown in FIG. 12, the oil feeding
[0056]
More specifically, the receiving
[0057]
An annular seal surface 61a that can be in close contact with the periphery of the small-
[0058]
The
[0059]
The valve body 62b is formed in a substantially conical shape, an operating
[0060]
The
[0061]
The operation of the
[0062]
On the other hand, as shown in FIG. 14, the return oil
[0063]
The receiving
[0064]
An
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
In the configuration of the
[0068]
Further, on the return oil joint 21 side, the
[0069]
(Structure of oil cap)
As shown in FIG. 15, the
[0070]
(Configuration of vaporizer, burner, drain tank, cooling fin)
As shown in FIG. 16, the
[0071]
The vaporizing
[0072]
The
[0073]
The
[0074]
As shown in FIG. 17, the drain tank 18 is a container for temporarily storing the return of the fuel gas from the
[0075]
As shown in FIG. 18, the cooling
[0076]
(Oil fan heater operation)
Next, the operation of the oil fan heater configured as described above will be described. Open the
[0077]
When the refueling is completed, the
[0078]
Further, when the
[0079]
Further, in the
[0080]
When the oil fan heak operation switch (not shown) is operated to turn on the power, the
[0081]
The liquid fuel is gasified by the
[0082]
When combustion starts and the flame sensor detects a flame current that is equal to or greater than a preset current value, the fan motor is energized, and the blower fan rotates to suck in indoor air. The rotation speed is controlled by the control device.
[0083]
The sucked indoor air takes away the obtained radiant heat in the
[0084]
The unburned gas in the drain tank 18 exists as a gas when it is sent, but as time passes, the temperature decreases and is changed from gas to liquid and stored. When the operation is stopped or the combustion is turned off by the room temperature control, the energization of the
[0085]
At the time of ignition, the temperature of the fuel is raised in the
[0086]
Next, the operation of the oil
[0087]
Depending on the amount of light incident on the
[0088]
As combustion continues and the amount of oil in the
[0089]
When the combustion is further continued, the amount of oil in the
[0090]
As described above, since the
[0091]
[Second Embodiment]
FIG. 19 is a diagram illustrating a state of the oil amount detection mechanism when fuel is present in the fuel tank according to the second embodiment, and FIG. 20 is a diagram illustrating a state of the oil amount detection mechanism when fuel is not present in the fuel tank. .
[0092]
As shown in the figure, the oil
[0093]
That is, the oil
[0094]
Each
[0095]
The
[0096]
As in the first embodiment, the oil
[0097]
However, the difference from the first embodiment is that the
[0098]
In the above configuration, the operation of the oil
[0099]
As a result, the amount of light returning to the
[0100]
When combustion continues and the amount of oil in the
[0101]
When the combustion is further continued, the amount of oil in the
[0102]
As described above, even when the
[0103]
[Third Embodiment]
FIG. 21 is a diagram illustrating a state of the oil amount detection mechanism when fuel is present in the fuel tank according to the third embodiment, and FIG. 22 is a diagram illustrating a state of the oil amount detection mechanism when fuel is not present in the fuel tank. is there.
[0104]
As shown in the figure, the oil
[0105]
That is, the oil
[0106]
Each
[0107]
The
[0108]
Similar to the first embodiment, the
[0109]
The
[0110]
Next, the operation of the oil amount detection mechanism having the above configuration will be described. When the
[0111]
As combustion continues and the amount of oil in the
[0112]
As the combustion continues further, the amount of oil in the
[0113]
As described above, even if the oil
[0114]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the direct fuel supply type liquid fuel combustion apparatus, the oil amount detection mechanism using the light-transmitting prism body and the light emitting / receiving element, or the float body with the reflecting plate, Since a device using a light receiving / emitting element or a device using a float body with a magnet and a reed switch is employed, it is possible to reliably detect the amount of fuel change in the fuel tank without causing malfunction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial front sectional view of an oil fan heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of the liquid fuel combustion apparatus of FIG.
FIG. 3 is a schematic view of the oil tank in FIG. 2;
4 is a schematic diagram of a prism body of the oil amount detection mechanism of the oil tank in FIG. 2;
5 is a schematic structural diagram of a prism body and a light emitting element of the oil amount detection mechanism of the oil tank in FIG. 4;
6 is a schematic structural diagram of the light emitting element / light receiving element in FIG. 4;
FIGS. 7A and 7B show movements of light beams of the prism body and the light emitting / receiving element in the oil amount detection mechanism when fuel is present in the fuel tank of FIG. 4, FIG. 7A is a side view thereof, and FIG.
8A and 8B show movements of light beams of the prism body and the light emitting / receiving element in the oil amount detection mechanism when there is no fuel in the fuel tank of FIG. 4, FIG. 8A is a side view thereof, and FIG.
9 is a schematic perspective view showing connecting means on the oil supply side and the return oil side in the oil supply tank of FIG. 2;
10 is a schematic diagram of the oil supply side joint of the oil supply tank of FIG. 7;
11 is a structural diagram of the oil supply side joint of FIG. 8;
12 is a structural diagram of the oil feeding side joint receiver and the air valve of FIG. 7;
13 is a structural diagram of a return oil side joint in the oil tank of FIG. 7;
14 is a structural diagram of the return oil side joint receiver of FIG. 7;
15 is a structural diagram of a fuel cap with a pressure valve of the fuel tank of FIG. 3;
FIG. 16 is a structural diagram of the burner and vaporizer of FIG.
FIG. 17 is a structural diagram of the heat pump of FIG.
18 is a structural diagram of the cooling fin of FIG.
FIG. 19 is a view showing the movement of light rays of the light emitting / receiving element and the float / reflector in the oil amount detection mechanism when there is fuel in the fuel tank according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a view showing the movement of light beams of the light emitting / receiving element and the float / reflector in the oil amount detection mechanism when there is no fuel in the fuel tank.
FIG. 21 is a diagram showing a relationship between a reed switch and a float magnet in an oil amount detection mechanism when fuel is present in a fuel tank according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a view showing the relationship between the reed switch and the float / magnet in the oil amount detection mechanism when there is no fuel in the oil tank.
FIG. 23 is a partially omitted front sectional view showing an example of a conventional oil fan heater.
24 is a schematic side cross-sectional view of the oil fan heater of FIG. 23. FIG.
25 is a schematic diagram of an oil amount detection mechanism in the fuel tank of FIG.
[Explanation of sign]
1 Oil fan heater body
2 Front plate
3 Top plate
4 Operation part
5 outlet
6 Refueling tank
7 Lid
8 Stand
9 Oil supply joint
10 Refueling joint receiver
11 Tank guide
12 Vaporizer
13 Electromagnetic pump
14 Burner
15 Combustion chamber
16 Partition plate
17 Burner box
18 Drain tank
19 Cooling fin
20 Air valve
21 Return oil joint
22 Return oil joint receiver
23 Handle
24 Refueling cap with pressure valve
25 Oil meter
26 Oil level detection mechanism
27 Prism body
37 Suction pipe
52 Light Emitting Element
53 Light receiving element
520 Oil level detection sensor
Claims (7)
前記給油タンクの側面に配置されタンク内の液位を検知する透光性のプリズム体と、発光素子及び受光素子からなり、前記プリズム体に対向して燃焼装置本体側に配置された油量検知センサとを備え、前記プリズム体と油量検知センサとが略水平方向に配置されたことを特徴とする液体燃料燃焼装置の油量検知機構。The combustion apparatus main body includes a detachable fuel tank, an electromagnetic pump that sends fuel from the fuel tank to the vaporizer, a vaporization section that heats and vaporizes the fuel, and a combustion section that burns the vaporized fuel gas. In a liquid fuel combustion system that sends fuel from the tank directly to the combustion section,
An oil amount detection that is disposed on the side surface of the oil supply tank and includes a light-transmitting prism body that detects a liquid level in the tank, a light emitting element, and a light receiving element, and is disposed on the combustion apparatus main body side so as to face the prism body. An oil amount detection mechanism for a liquid fuel combustion apparatus, comprising: a sensor, wherein the prism body and the oil amount detection sensor are arranged in a substantially horizontal direction.
前記給油タンク内に揺動自在に配置されたアームにフロート及び反射板を取り付けてなるフロート体と、前記フロート体の反射板に対向して燃焼装置本体側に配置された発光素子及び受光素子からなる油量検知センサとを備えたことを特徴とする油量検知機構。The combustion apparatus main body includes a detachable fuel tank, an electromagnetic pump that sends fuel from the fuel tank to the vaporizer, a vaporization section that heats and vaporizes the fuel, and a combustion section that burns the vaporized fuel gas. In a liquid fuel combustion system that sends fuel from the tank directly to the combustion section,
A float body in which a float and a reflector are attached to an arm that is swingably disposed in the fuel tank, and a light emitting element and a light receiving element that are disposed on the combustion apparatus main body side so as to face the reflector of the float body An oil amount detection mechanism comprising an oil amount detection sensor.
前記給油タンク内に揺動自在に配置されたアームにフロート及び磁石を取り付けてなるフロート体と、前記フロート体の磁石に対向して燃焼装置本体側に配置されたリードスイッチからなる油量検知センサとを備えたことを特徴とする油量検知機構。The combustion apparatus main body includes a detachable fuel tank, an electromagnetic pump that sends fuel from the fuel tank to the vaporizer, a vaporization section that heats and vaporizes the fuel, and a combustion section that burns the vaporized fuel gas. In a liquid fuel combustion system that sends fuel from the tank directly to the combustion section,
An oil amount detection sensor comprising a float body in which a float and a magnet are attached to an arm that is swingably disposed in the oil supply tank, and a reed switch disposed on the combustion device main body side so as to face the magnet of the float body An oil amount detection mechanism characterized by comprising:
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