JPS60194224A - 液面および水検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は液体燃料を使用する燃焼器に利用され、燃焼
器の燃料供給系統の油タンク、油面制御ストレープ 器、オイル≠千左≠コ等の燃料滞留部における燃料の液
面や水の有無を検知し、燃料切れや水の混入を恢出する
よ５１Ｃした液面および水検出装置に関する。

（ロ）　従来技術 従来のこの種の液面および水検出装置は例えば実開昭５
７−１３９２８号公報に開示されており、油タンクに取
付けた２個のフロートスイッチを用いて燃料の液面低下
検知と燃料に対する水混入検知とを個別に行なうように
したものであるから、検知部分の取付はスペースを多く
必要とし、装置が大型化してコスト高となる欠点があっ
た。また、フロートスイッチはフロートが表面張力の影
響な　゛受けたり、接点の接触不良の問題があるなど、
信頼性が低い。

（ハ）発明の目的 この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
燃料の液面低下と燃料に対する水混入とを検知する部分
を一体にし、小型化と低コスト化を図るとともに、信頼
性の高い液面および水検出装置を提供することを目的と
する。

に）発明の構成 上記の目的を達するため、この発明の液面および水検出
装置は液体燃料燃焼器の燃料供給系統の燃料滞留部に′
＃１極を絶縁して取付けるとともに、この電極の近傍に
他の電極等の電気良導体な配設し、電極と電気良導体と
の間の静電容量および電気抵抗の少なくとも一方が減少
したときに出力を発する制御装置を備えた構成であり、
燃料滞留部に液体燃料が満たされている場合に比べ、液
面が低下した場合に電極と電極の近傍に配設した電気良
導体との間の静電容量が減少するのを利用して液面低下
を検出する。また、燃料滞留部の液体燃料に水が混入し
た場合、水のない場合に比べて電極と電気良導体との間
の電気抵抗が減少するのを利用して水の混入を検出する
。

（ホ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図は燃焼器（図示せず）の燃料供給系統に組み込ま
れるオイルストレーナ（１）（燃料滞留Ｓ）である。オ
イルストレーナ（１）は金属製の下部ケース（２）と電
気絶縁性の樹脂剤で作られた上部ケース（３）とが螺合
により着脱自在に結合されている。上部ケース（３）に
は燃料入口（４）と燃料出口（５）とが隔て℃設けられ
、燃料入口（４）と燃料出口（５）との閣のケース内部
が円筒状のフィルター（６）で仕切られている。（力お
よび（８）は上部ケース（３）からケース内の下部へ垂
下させた一対の電極であり、互いに近接させである。な
お、（９）は上部ケース（３）ｉｃ装着した空気抜き栓
である。

第２図は電極（力、（８）間の静電容量および電気抵抗
を入力として燃焼制御回路Ｑｌおよび警報器αυの通電
制御を行なう制御装置α２である。

第２図において、Ｃ３およびＩは直流電源（図示せず）
に接続された母線、霞はＡ点に第３図に示す正の矩形パ
ルス電圧を発する発振器、（Ｄ、）および（Ｃｏ）はＡ
点と母線α荀との間に直列接続された整流器およびコン
デンサ、（ｒｏ）はコンデンサ（Ｃ０）に並列接続され
た抵抗、（Ｄ２）および（ｒ、）（ｒ２）は整流器（Ｄ
、）と母＃（１４１との間に直列接続された整流器およ
び抵抗、ａｅは整流器（Ｄ、　）とコンデンサ（Ｃｏ）
との間のＢ点と、抵抗（ｒｌ）、（ｒ、）の間の０点と
の電位を比較する比較器、（Ｄ、）および（Ｃ１）は比
較器αＱの出力側のＤ点と母１１！０４）との間に直列
接続された整ｔＩＬ器およびコンデンサ、（ｒ＝）はコ
ンデンサ（Ｃ，）Ｋ並列接続された抵抗、（ｒ４）およ
び（ｒ、）は母線（１：ｌ、　（１４間に直列接続され
た抵抗、αηは整流器（Ｄ、）とコンデンサ（ＣＩ）と
の間のＥ点と、抵抗（ｒ４）、（ｒ、）の間のＥ点との
電位を比較する比較器、（ｒ６）および（ｒ、）は比較
器αηの出力側のＧ点と母線Ｑ４との間に直列接続され
た抵抗、兜はベースが抵抗（ｒ６）、（ｒ、）の中間接
続点に、エミッタが母線α尋にそれぞれ接続されたトラ
ンジスタ、■は母線ａ３とトランジスタ賭のコレクタと
の間に接続されたリレー、（イ）はリレーａ９のリレー
スイッチ、（ｒａ）および（Ｄ４）は０点とＧ点との間
に直列接続された抵抗および整流器であり、リレースイ
ッチ翰の常開接点（２０α）に燃焼制御回路−が接続さ
れ、リレースイッチ（２）の常閉接点（２０Ａ）に警報
器ａυが接続されている。なお、電極（７）および（８
）はそれぞれ抵抗＜ｒ、＞の両端部に接続されており、
（ＣＩ）および（ｒｘ）はそれぞれ電極（７）、（８）
間の等価コンデンサおよび等価抵抗を示す。また、抵抗
（ｒｏ）、（ｒ、）の抵抗値ｒ０、ｒ、はｒ。＝　ｒ２
に設定され℃いる。

上述した実施例装置の動作を第３図ないし第９図を参照
して説明する。

まず、オイルストレーナ（１）のケース内部に液体燃料
が満たされ、かつ水の混入がない場合、電極（７）、（
８）間の等価コンデンサ（ＣＸ＞の静電容量Ｃ；はコン
デンサ（Ｃ，）の静電容量Ｃ０より大きく、等価抵抗（
−）の抵抗値ｒ８は抵抗＜ｒ、＞の抵抗値ｒ；に対し、
ｒ、’　）＞　ｒ二となりている。

発振器αりの矩形パルス電圧によりＡ点の電位ｖＡ　が
“Ｈ″になると、コンデンサ（Ｃ０）および等価コンデ
ンサ（Ｃｘ）に充電が行なわれ、Ｂ点の電位■、および
０点の電位ｖａは第４図に示すように上昇する。このと
き、Ｉｉ流器（Ｄ、）および抵抗（ｒ、）の電圧降下に
よりＶ、　）　Ｖ、となるため、比較器（ｌｅはＤ点に
“０”出力を発する。

その後、Ａ点の電位が“θ″になると、コンデンサ（Ｃ
０）および等価コンデンサ（Ｃ８）への充電が停止され
、コンデンサ（Ｃ０）の電荷は抵抗（ｒ、）を介して、
また等価コンデンサ（Ｃ８）の電荷はｒ！＞　ｒ（１＝
　ｒｆｉであるから抵抗（ｒりを介してそれぞれ放電さ
れる。この放電の際、Ｃｘ＞Ｃｏ、（ｒ：／　１１　）
　”、　１１　”　ｒ６であり、Ｃ′ｘ−ｒ：〉Ｃ；・
ｒ：となるため、コンデンサ（ＣＯ）の方が等価コンデ
ンサ（Ｃりよりも早く放電が進み、放電初期に■。

＞　Ｖ　Ｃであったものが放電途中で反転してｖ、〈ｖ
ａとなる。このとき、比較器αｅの出力（Ｄ点の電位Ｖ
Ｄ　）は“Ｈ″となる。その後、発振器αりの出力（Ａ
点の電位■、）が“Ｈ″になると、コンデンサ（Ｃ０）
および等価コンデンサ（Ｃ８）に充電が行なわれ、Ｖ、
＞Ｖ。となって比較器αｅは再び“０”出力を発する。

以上のように、発振器（Ｉｓの矩形パルス電圧の繰返し
出力に対し、Ｄ点の電位ＶＤは“０″→“Ｈ”→“０”
→“Ｈ”を繰返すことになる（第５図参照）。ｖｌ、が
“Ｈ”のとき、コンデンサ（ＣＯに充電が行なわれ、こ
の充電によりＥ点の電位■。

がＥ点の電位Ｖ２より高くなって比較器ａηもＧ点に“
Ｈ”出力を発する。また、ＶＩ、が“０”のとき、コン
デンサ（Ｃ３）の電荷が抵抗（ｒ、）を通じて放電され
る。本実施例ではコンデンサ（Ｃ８）の放電時定数を発
振器ＱＳの繰返し周期より大きくとり。

Ｅ点電位Ｖ、が第６図に示すよｊＫＦ点電位Ｖ。

より低くならないように設定しであるた応、Ｇ点には“
Ｈ″出力現れる。したがってトランジスタ（１８がオン
になり、リレーａ優が通電されるため、リレースイッチ
翰が常開接点（２０α）に入って燃焼制御回路ＱＩＫ通
電を行ない、燃焼が行なわれるようにするとともＫ、警
報器αυが作動しないようにする。

次に、オイルストレーナ（１）の燃料入口（４）に燃料
が供給されなくなり、ケース内部の液面が低下してＣｘ
〈Ｃ０となった場合、発振器ａ四の出力が“Ｈ″のとき
は同様にＶ、＞Ｖｃとなり、■、が“０”となる。また
、発振器ａ９の出力が“ｄ″になると、コンデンサ（Ｃ
０）および等価コンデンサ（Ｃ８）の電荷の放電が行な
われる。この放電の際、Ｃｘカｃｏ　より小さいため、
等価コンデンサ（Ｃ，）とコンデンサ（Ｃｏ）との放電
時定数の関係はＣｘ・ｒａ＜Ｃｏ　・ｒＱとなり、勢価
コンデンサ（Ｃ８）の放電がコンデンサ（Ｃ０）の放電
より早く行なわれる。したがって、放電時もｖ、〉ｖａ
となり、ＶＤは“０”である。

以上のように、発振器Ｑ５）の矩形パルス電圧の繰返し
出力に対し、ｏｌは第７図に示すように常にｖｃより高
くなり、Ｖゎおよび■、は“０”Ｋ保たれる（第８図お
よび第９図参照）ため、トランジスタ鱈がオフとなり、
リレーａｌの通電が切られてリレースイッチ（７）は常
閉接点（２０Ａ）に入る。このため、燃焼制御回路四の
通電が切られ、燃焼が行なわれないようにするとともに
、警報器住υが作動して異常を知らせる。

次に、オイルストレーナ（１）の燃料入口（４）に供給
される液体燃料に水が混入し、ケース内部に水が溜った
場合、電極（力、（８）間の電気抵抗が急激に低下し、
ｒ、がｒｏより小さくなる。したがって、等価コンデン
サ（Ｃ８）の光電電圧が小さくなるとと価コンデンサ（
Ｃ８）の放電がコンデンサ（Ｃｏ）の放電より早く行な
われる。このため、ケース内部の液面が低下した場合と
同様に比較器Ｑｆ９および（１１の出力は“０”となり
、トランジスタａｓがオフ、リレー（１９０通電が切ら
れて燃焼制御回路Ｑｌへの通電が行なわれな（なるとと
もに１警報器αυが作動する。

なお、制御装置ａ７Ｊの抵抗（ｒ、）およびダイオード
（Ｄ、）の直列回路は比較器αでが“Ｏ″出力ときに抵
抗（ｒＱ）を抵抗（ｒ、）と並列に作用させるとともに
、比較器（１７）が“Ｈ”出力のときに抵抗（ｒａ）ｋ
抵抗（ｒ、）と無関係托し、０点に正帰還を与えて制御
装置α４の回路動作を安定させるものである。また、制
御装置０は液面の低下と水の混入が同時に発生した場合
にもＣ；およびｒ；がともに減少するので、警報器Ｉを
作動させることができる。

以上述べたように１本実施例装置では等価コン・デンサ
（ＣＸ）の放電時定数Ｃｘ’　（ｒｔ／　ｒｘ　）とコ
ンデンサ（Ｃｏ）の放電時定数Ｃ：・ｒ：とを比較し、
７１％／−↑　・ オイルス不五寡：（１）の液面低下や液体燃料への水少
しだときく警報を発するようにしたので、液面および水
の検知を一対の電極（７）、（８）を用いて同時に行な
うことができ、検知部分をコンパクトにし、装置の小型
化と低コスト化とを図ることができる。

また、検知部分が無接点化されるため、故障や誤動作の
處れが少ないなど、信頼性の向上が図れる。

さらにまた、電極（７）、　（８）をオイルストレーナ
（１）のケース内下部まで垂下させであるので、液体燃
料が灯油の場合でもケース内の下部に溜った水を容易に
検出できる。

なお、電極（力、（８）が第１０図に示すように、上部
に他部よりも電極面積の大きな部分（２１）を有し、オ
イルストレーナ（１）の液面がこの部分ＣＤより下方に
下がったときに制御装置（１２）が警報器ａυを作動さ
せるようにすれば、オン、オフの静電容量比を大きくと
れ、液面低下に対する制御装置（１渇の回路動作がより
確実となる。また、本実施例では一対の電極（力、（８
）を使用したが、オイルストレーナ（１）のケースが電
気良導体の場合には１本の電極をケースに近接させ、か
つケースに絶縁して取付けることにより、電極とケース
間の静電容量および電気抵抗の変化を利用して液面低下
および水の混入な検出することもできる。

（ホ）発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、液面およ
び水の検知部分が一体化され、装置の小　゛型化と低コ
スト化とを図ることができ、さらには検知部分が無接点
化され、故障や誤動作の虞れが少ないなど、信頼性の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極を取付けたオイルストレーナの断面図、第
２図はこの発明で利用する制御装置の１例を示″ｊ電気
回路図、第３図ないし第９図は制御装置の動作説明図、
第１０図は本発明で利用する電極の１例を示す正面図で
ある。 （１）・・・オイルストレーナ（燃料滞留部）、（７）
、（８）・・・電極、　αり・・・制御装置。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　佐　野　靜　大 筒２図 １す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体燃料燃焼器の燃料供給系統の燃料滞留部に電
   極を絶縁して取付けるとともに、この電極の近傍に他の
   電極等の電気良導体を配設し、電極と電気良導体との間
   の静電容量および電気抵抗の少なくとも一方が減少した
   ときに出力を発する側割装置を備えたことを特徴とする
   液面および水検出装置。