特許 7123855 気化式燃焼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-15

(45)【発行日】2022-08-23

(54)【発明の名称】気化式燃焼装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/24 20060101AFI20220816BHJP

   F23K 5/14 20060101ALI20220816BHJP

【ＦＩ】

F23N5/24 101E

F23K5/14 505

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019093291

(22)【出願日】2019-05-17

(65)【公開番号】P2020186883

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2021-10-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】霜鳥 敏之

(72)【発明者】

【氏名】近藤 武志

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 篤

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 祐哉

(72)【発明者】

【氏名】武田 真純

【審査官】豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－９４２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－２４４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０８６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－９１６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－５５０３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平８－１４５３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｎ １／００ － ５／２６

Ｆ２３Ｋ ５／００ － ５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、燃焼部と、給油タンクと、該給油タンクからの燃油を所定量貯油する油受け皿と、該油受け皿内の燃油を前記燃焼部に供給する電磁ポンプと、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、前記制御装置は、前記電磁ポンプが動作中に前記給油タンク重量検知手段の出力値が変化しない時、前記給油タンクが空の状態になったと判断することを特徴とする気化式燃焼装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記給油タンク重量検知手段の出力値が所定値Ｄまで小さくなった時、給油タンク重量検知手段の出力値による給油タンクの空状態判断を行うことを特徴とする請求項１記載の気化式燃焼装置。

【請求項3】

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を設け、前記制御装置は、前記給油タンク検知手段が給油タンクが無しの状態から有る状態になった時、その時の給油タンク重量検知手段の出力値が所定値Ｄより大きい時、給油タンク重量検知手段の出力値による給油タンクの空状態判断を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の気化式燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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）

【0003】

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）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実用新案登録第２５８８１６９号公報

【文献】特開平１１－９４２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところでこの従来のものでは、例えば、灯油量表示手段の表示手段が満、中、少の３段階の場合は、工場で予め給油タンク内に灯油を満量に入れたときと同重量の重りを重量検知装置に読み取らせ、重量を調整設定装置を介してデ－タとして記憶装置に記憶させておき、この設定したデータを基に、燃焼が継続すると灯油を消費し灯油量が減ってきたとき、給油タンクも含めた重量を重量検知装置で検知し、その信号を中央制御装置に入力し、全重量データの２／３の重量以上のとき、満の表示を行い、全重量データの２／３の重量未満かつ全重量の１／３の重量以上のとき、中の表示を行い、全重量データの１／３の重量未満のとき、少の表示を行い、残油量を表示していたが、全重量データの１／３の重量に近い残油量から空の残油量まで同じ少で表示するため、大まかな残湯量の目安にしかならず、給油タンク内が空の状態になったのを全く検知することができなかった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、該給油タンクからの燃油を所定量貯油する油受け皿と、該油受け皿内の燃油を前記燃焼部に供給する電磁ポンプと、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、前記制御装置は、前記電磁ポンプが動作中に前記給油タンク重量検知手段の出力値が変化しない時、前記給油タンクが空の状態になったと判断するものである。

【0007】

また、請求項２では、前記請求項１に於いて、前記制御装置は、前記給油タンク重量検知手段の出力値が所定値Ｄまで小さくなった時、給油タンク重量検知手段の出力値による給油タンクの空状態判断を行うものである。

【0008】

また、請求項３では、前記請求項１又は２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を設け、前記制御装置は、前記給油タンク検知手段が給油タンクが無しの状態から有る状態になった時、その時の給油タンク重量検知手段の出力値が所定値Ｄより大きい時、給油タンク重量検知手段の出力値による給油タンクの空状態判断を行うものである。

【発明の効果】

【0009】

この発明の請求項１によれば、前記電磁ポンプが動作中に、前記給油タンク重量検知手段の出力値が変化しない時、前記給油タンクが空の状態になったと判断するので、給油タンクが空の状態になったのを正確に検知できるものである。

【0010】

また、請求項２によれば、前記給油タンク重量検知手段の出力値が所定値Ｄまで小さくなった時、給油タンク重量検知手段の出力値による給油タンクの空状態判断を行うので、給油タンク重量検知手段のロードセルが下方向に変形していた場合でも、前記ロードセルが油受け皿に当接したままの状態を給油タンクの空の状態と誤って判断してしまうことがなく、正確に給油タンクの空の状態を検知できるものである。

【0011】

また、請求項３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を設け、前記制御装置は、前記給油タンク検知手段が給油タンクが無しの状態から有る状態になった時、その時の給油タンク重量検知手段の出力値が所定値Ｄより大きい時、給油タンク重量検知手段の出力値による給油タンクの空状態判断を行うので、給油タンク重量検知手段が壊れたり、給油タンク重量検知手段のロードセルにゴミが絡んでロードセルが変位しない状態、又は給油タンクを空の状態のまま本体に差し込んだ場合など、正確に給油タンク内の燃油が有る状態から空の状態になったのを検知できない状態で、給油タンク重量検知手段による給油タンクの空の状態検知を行うのを防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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。

【図2】同要部断面図。

【図3】同要部構成図。

【図4】同制御回路のブロック図。

【図5】同フローチャート図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

そして、油受け皿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け皿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。

【0022】

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内に設けられ、前記フロートスイッチがＯＦＦからＯＮになることにより、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。

【0023】

３３はタイマー手段で、所定時間をカウントするもので、前記制御装置３からの計時開始信号の入力で計時を開始し、計時終了信号の入力で計時を終了するもので、計時開始から所定時間Ｔ１に達した時、又は、計時開始から所定時間Ｔ２に達した時、前記制御装置３に計時信号を出力するものである。

【0024】

３４はロードセルを有する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のロードセルに当接して、前記給油タンク２６の重量が給油タンク重量検知手段３４のロードセルにかかり、そのかかった重量によって給油タンク重量検知手段３４のロードセルが変位して出力値Ｂが変化するものである。

【0025】

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、前記制御装置３は、給油タンク検知手段２５がファンヒータの本体１内に給油タンク２６が有ると検知した状態から無いと検知した状態になった時（Ｓ１）、その時の給油タンク重量検知手段３４の出力値Ｂを給油タンク２６が無い状態での出力値Ａに設定し、給油タンク重量検知手段３４のゼロ点補正を行う（Ｓ２）。

【0026】

そして、前記制御装置３は、給油タンク検知手段２５がファンヒータの本体１内に給油タンク２６が無いと検知した状態から有ると検知した状態になった時（Ｓ３）、その時の給油タンク重量検知手段３４の出力値Ｂが、前記出力値Ａに規定値ｄを加算した所定値Ｄより大きいか比較し（Ｓ４）、前記出力値Ｂが所定値Ｄより大きい時、前記出力値Ｂに基づいて表示部２１に給油タンク２６内の残油量を表示する（Ｓ５）。

【0027】

ここで、規定値ｄは、給油タンク２６内が空になる少し前から給油タンク２６内の空検知を開始させるためのもので、空の給油タンク２６の重量に給油タンク重量検知手段３４の出力誤差分も加算したものである。

【0028】

そして（Ｓ５）で給油タンク２６内の残油量を表示した後、電磁ポンプ１１がＯＮ状態か検知し（Ｓ７）、電磁ポンプ１１がＯＮ状態の時、次に電磁ポンプ１１の吐出回数をカウントしてその所定回数ｎに達した時（Ｓ８）、次に出力値Ｂが前記所定値Ｄと等しくなったかを検知する（Ｓ８）。

【0029】

そして（Ｓ８）で前記出力値Ｂが前記所定値Ｄと等しくなった時、給油タンク２６の空検知制御を開始し、まず、その時の給油タンク重量検知手段３４の出力値ＢをＢ１として記憶し（Ｓ９）、そして、次に電磁ポンプ１１の吐出回数をカウントしてその吐出回数が所定回数ｎに達した時（Ｓ１０）、その達した時の給油タンク重量検知手段３４の出力値ＢをＢ２として記憶する（Ｓ１１）。

【0030】

ここで、給油タンク重量検知手段３４のロードセルが下方向に変形していた場合、本体１内に満タンに給油した給油タンク２６を差し込むと、前記ロードセルがその重量の分だけ変位する前に油受け皿１０に当接してしまう。
つまり、前記ロードセルが下方向に変形していた場合は、変形していない場合に比べて変位量が少なくなってしまう。
そのため、電磁ポンプ１１が動作して満タンに給油した給油タンク２６内の油量が減少していっても、前記ロードセルが油受け皿１０に当接したままの状態となり、給油タンク重量検知手段３４の出力値が変化しない状態となる。
そして、更に給油タンク２６内の油量が減少していくと、前記ロードセルが油受け皿１０から離れて、給油タンク２６内の油量の減少に対応して復元方向に変化する。

【0031】

よって、前記出力値Ｂが所定値Ｄまで小さくなってから給油タンク２６の空検知制御を開始することにより、給油タンク重量検知手段３４のロードセルが下方向に変形していた場合でも、前記ロードセルが油受け皿１０に当接したままの状態を給油タンク２６の空の状態と誤って判断してしまうことがなく、正確に給油タンク２６の空の状態を検知できるものである。

【0032】

そして次に前記Ｂ１とＢ２とを比較し、Ｂ１とＢ２が等しい時（Ｓ１２）、給油タンク２６が空の状態になったと判断して（Ｓ１３）、表示部２１に給油表示をするものである。（Ｓ１４）

【0033】

これは、Ｂ１とＢ２が等しいということは、電磁ポンプ１１がＯＮ状態なのに検知する重量が同じということで、給油タンク重量検知手段３４は空の状態になった給油タンク２６の重量のみを検知している状態であり、確実に給油タンク２６が空の状態になったと判断できるものである。

【0034】

そして、前記制御装置３は、（Ｓ１３）で給油タンク２６が空の状態になったと判断してから電磁ポンプ１１の吐出回数をカウントしてその吐出回数が所定回数Ｎに達した時（Ｓ１５）、運転を停止するものである。（Ｓ１６）

【0035】

又、（Ｓ４）で前記出力値Ｂが所定値Ｄ以下の時、前記制御装置３は、給油タンク重量検知手段３４の異常と判断して（Ｓ１７）、表示部２１に異常表示を行い（Ｓ１８）、給油タンク重量検知手段３４の出力値Ｂにより給油タンク２６が空の状態になったと判断する制御を行わず、油受け皿１０内に設けた油量検知手段３２が油受け皿１０内の燃油が所定量以下になったことを検知したら（Ｓ１９）、（Ｓ１４）に進んで表示部２１に給油表示をするものである。

【0036】

ここで、（Ｓ４）で通常の給油をした給油タンク２６を本体１に差し込めば、前記出力値Ｂが所定値Ｄより大きくなるのに、前記出力値Ｂが所定値Ｄ以下というのは、給油タンク重量検知手段３４が壊れたり、給油タンク重量検知手段３４のロードセルにゴミが絡んでロードセルが変位しない状態、又は給油タンク２６を空の状態のまま本体１に差し込んだ場合であり、この場合は正確に給油タンク２６内の燃油が有る状態から空の状態になったのを正確に検知できないので、（Ｓ１７）で給油タンク重量検知手段３４の異常と判断するものである。

【0037】

又、（Ｓ８）で前記出力値Ｂが前記所定値Ｄと等しくない時、（Ｓ５）に戻り、（Ｓ１２）で前記Ｂ１とＢ２が等しくない時、前記Ｂ２に基づいて表示部２１に給油タンク２６内の残油量を表示し（Ｓ２０）、（Ｓ９）に戻るものである。

【0038】

以上のように前記電磁ポンプ１１が動作中に、前記給油タンク重量検知手段３４の出力値が変化しない時、前記給油タンク２６が空の状態になったと判断するので、給油タンク２６が空の状態になったのを正確に検知できるものである。

【0039】

また、前記給油タンク重量検知手段３４の出力値が所定値Ｄまで小さくなった時、給油タンク重量検知手段３４の出力値による給油タンク２６の空状態判断を行うので、給油タンク重量検知手段３４のロードセルが変形していて、本体１内に給油した給油タンク２６を差し込んだ時、ロードセルがその重量の分だけ変位する前に油受け皿１０に当接しても、給油タンク２６の空の状態を検知できるものである。

【0040】

また、前記給油タンク２６が本体１内にあるか否かを検知する給油タンク検知手段３４を設け、前記制御装置３は、前記給油タンク検知手段３４が給油タンク２６が無しの状態から有る状態になった時、その時の給油タンク重量検知手段３４の出力値が所定値Ｄより大きい時、給油タンク重量検知手段３４の出力値による給油タンク２６の空状態判断を行うので、給油タンク重量検知手段３４が壊れたり、給油タンク重量検知手段３４のロードセルにゴミが絡んでロードセルが変位しない状態、又は給油タンク２６を空の状態のまま本体１に差し込んだ場合など、正確に給油タンク２６内の燃油が有る状態から空の状態になったのを検知できない状態で、給油タンク重量検知手段３４による給油タンク２６の空の状態検知を行うのを防止できるものである。

【符号の説明】

【0041】

１ 本体
２ 燃焼部
３ 制御装置
１０ 油受け皿
１１ 電磁ポンプ
２６ 給油タンク
３４ 給油タンク重量検知手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】