液体燃料燃焼装置
【課題】電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御を燃料残油量に応じて変更することで、実際の燃料残油量に則した点火の際の作動安定化を図ることができる液体燃料燃焼装置を提供する。
【解決手段】点火時において、制御装置は、給油タンク内の残油量に応じて、電磁ポンプが作動してから燃料ガスを噴射開始するまでの時間を補正する。Ｓ３の判定で給油タンク内の残油量が多い（油面高さが高い）場合、電磁ポンプの運転開始から気化器に供給するまでに経過する時間が短いため、気化器が作動して燃料ガスが噴出されるまでの時間（Ｓ５におけるＴ１）を、給油タンク内の残油量が少ない場合の時間（Ｓ１５におけるＴ２）よりも短くする。実際の点火時の気化器の温度は残油量にかかわらずほぼ一定となり、また気化器への油の供給量もほぼ一定となるため、点火状態は安定する。
【解決手段】点火時において、制御装置は、給油タンク内の残油量に応じて、電磁ポンプが作動してから燃料ガスを噴射開始するまでの時間を補正する。Ｓ３の判定で給油タンク内の残油量が多い（油面高さが高い）場合、電磁ポンプの運転開始から気化器に供給するまでに経過する時間が短いため、気化器が作動して燃料ガスが噴出されるまでの時間（Ｓ５におけるＴ１）を、給油タンク内の残油量が少ない場合の時間（Ｓ１５におけるＴ２）よりも短くする。実際の点火時の気化器の温度は残油量にかかわらずほぼ一定となり、また気化器への油の供給量もほぼ一定となるため、点火状態は安定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油ファンヒータ等搭載される液体燃料燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の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、図６は同じくその液体燃料燃焼装置の概略図である。図示のごとく、石油ファンヒータ本体（以下、「本体」と略す）１は、箱形に形成されたものであって、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、温風を吹出す吹出し口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とを備えている。万一、給油タンク６等の燃料供給系から液体燃料が漏れたときにこれを受けるため、本体１は、置台８に載置固定されている。
【０００３】
本体１の内部は、図５及び図６に示したように、タンクガイド１１及び仕切板１６によって、給油タンク６を収容するタンク収容室１ａと、気化器１２や電磁ポンプ１３等を収容する機能部品収容室１ｂと、バーナ１４や燃焼室１５が配置された燃焼部室１ｃとに区画されている。
【０００４】
タンク収容室１ａには、燃料を一時的に貯える取り外し自在なカートリッジ式の給油タンク６と、給油タンク６の燃料を気化器側に送油する送油経路３００と給油タンク６とを着脱自在に接続する送油側接続手段９，１０と、気化器１２側から燃料ガスを給油タンク６に戻す戻り油経路３０１と給油タンク６とを着脱自在に接続する戻り油側接続手段２１，２２とが配置されている。タンク収容室１ａの底部には、給油タンク６を収容するときに、接続手段９，１０及び２１，２２にかかる衝撃を吸収・緩和するクッション性のある載置台１ｄが設けられている。また、タンク収容室１ａには、給油タンク６を収容するときに送油側接続手段９，１０及び戻り油側接続手段２１，２２が確実に嵌合接続するように、ガイド部を形成しておくのが好ましい。
【０００５】
送油側接続手段９，１０は、吸い上げ管と通路を開閉する弁を内蔵した送油ジョイント９と、この送油ジョイント９の弁を受ける送油ジョイント受け１０とから構成されている。送油ジョイント受け１０には、給油タンク６から電磁ポンプ１３へ供給される送油経路３００を遮断するために送油経路に空気を取り入れる空気弁２０が接続されている。この送油ジョイント受け１０は、上部が機能部品収容室１ｂ側に突出したタンクガイド１１の壁面に取付けられている。
【０００６】
図５に示すように、機能部品収容室１ｂは、タンク収容室１ａと燃焼部室１ｃとの間に配置されたものであって、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が収容されている。
【０００７】
燃焼部室１ｃは、仕切板１６によって仕切られており、気化器１２で気化した燃料ガスと一次燃焼空気と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を収容するバーナボックス１７とが収容されている。
【０００８】
送油経路３００は、送油ジョイント受け１０と電磁ポンプ１３を繋ぐ配管２０３、及び電磁ポンプ１３と気化器１２とを繋ぐ配管２０４とを備えている。また、戻り油経路３０１は、気化器１２と戻り油ジョイント受け１０を繋ぐ配管２０７を備えている。これらの配管２０３〜２０７はいずれも銅管で成形されている。
【０００９】
図７〜図１０を参照して給油タンク６の構成について説明する。図７は図５に示す石油ファンヒータに用いられる給油タンク６の概略図、図８は図７に示す給油タンク６の接続部を示す斜視図、図９は送油ジョイント９と給油タンク６内の吸上げ管２７の接続状態を示す断面図、図１０は戻り油ジョイント９の構造図である。図７及び図８に図示のごとく、給油タンク６は、燃料を入れて持ち運びをするために給油タンク６の上面に設置された取っ手２３と、この取っ手２３が設けられている面に形成された燃料供給用の給油口２６と、この給油口２６を開閉自在に閉塞する圧力弁付給油キャップ２４と、この給油キャップ２４に近い側面に設けられ、燃料が給油された状態を視認可能とする油量計２５と、取っ手２３が設けてある上面において、給油口２６と反対側に配置さ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。
【００１０】
送油ジョイント９は、図９に示すように、給油タンク６の上面からタンク側方に張り出す横Ｌ字形の接続管４３と、その接続管４３の先端に設けられスピンドル方式の弁機構２８を内蔵したジョイント本体９ａとを備えている。ジョイント本体９ａは、縦型円筒状に形成され、その下面に送油ジョイント受け１０側に嵌合する円筒状の小径突出筒９ｂが形成され、その外周部に接続シール用のＯリング４１が外嵌密着されている。また、ジョイント本体９ａの上端開口部には弁機構２８を挿入するための開閉可能な蓋ナット３８が螺合されている。
【００１１】
ジョイント本体９ａ内の弁機構２８は、ジョイント本体９ａの小径突出筒９ｂの中央弁孔９ｃと、ジョイント本体９ａ内の下部に形成された逆円錐形の弁座９ｄに離着座自在なスピンドル状の弁体３１と、この弁体３１の上端と蓋ナット３８との間に介在され弁体３１を閉弁方向に付勢するスプリング３５と、弁体３１の弁座側周面に嵌着されたシール用Ｏリング３３とを備え、閉弁状態で弁体３１の下端が小径突出筒９ｂから下方に突出した状態となっている。
【００１２】
接続管４３は、その内部にジョイント本体９ａ内の弁室に連通する吸込み通路４３ａが形成され、そのタンク側方側に張り出した端部はジョイント本体９ａの側部に一体的に接続されている。接続管４３の下端部は給油タンク６の上面の挿入穴４６から給油タンク６の内部に挿通され、下部に形成されたフランジ４３ｂがゴムパッキン５０を介して給油タンク６の上面の孔４７に螺子により固定されている。接続管４３の下端部の外周面には雄螺子が刻設され、この雄螺子に給油タンク６内の吸上げ管２７の上端が螺着されている。吸上げ管２７は、給油タンク６の底面近くまで達し、その下端に形成された吸込み口４４に水や塵を通さないフィルタ４５が設けられている。この吸込み口４４は吸上げ管２７の下端底面部以外の側面部に設けてもよい。
【００１３】
戻り油ジョイント２１は、図８のごとく、送油ジョイント９と共に給油タンク６の上面に並設されたものであって、吸上げ管２７が接続されていない点を除いて送油ジョイント９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２１は、図１０に示すように、給油タンク６の上面からタンク側方に張り出す横Ｌ字形の接続管３０と、その接続管３０の先端に設けられスピンドル方式の弁機構２９を内蔵したジョイント本体２１ａとを備えている。
【００１４】
ジョイント本体２１ａは、縦型円筒状に形成され、その下面に戻り油ジョイント受け２２側に嵌合する円筒状の小径突出筒２１ｂが形成され、その外周部に接続シール用のＯリング４２が外嵌密着されている。また、ジョイント本体２１ａの上端開口部には弁機構２９を挿入するための開閉可能な蓋ナット４０が螺合されている。ジョイント本体２１ａ内の弁機構２９は、ジョイント本体２１ａの小径突出筒２１ｂの中央弁孔２１ｃと、ジョイント本体２１ａ内の下部に形成された逆円錐形の弁座２１ｄに離着座自在なスピンドル状の弁体３２と、この弁体３２の上端と蓋ナット４０との間に介在され弁体３２を閉弁方向に付勢するスプリング３６と、弁体３２の弁座側周面に嵌着されたシール用Ｏリング３４とを備え、閉弁状態で弁体３２の下端が小径突出筒２１ｂから下方に突出した状態となっている。
【００１５】
接続管３０は、その内部にジョイント本体２１ａ内の弁室に連通する戻り通路３０ａが形成され、そのタンク側方側に張り出した端部はジョイント本体２１ａの側部に一体的に接続されている。接続管３０の下端部は給油タンク６の上面の挿入穴４８から給油タンク６内部に挿通され、下部に形成されたフランジ３０ｂがゴムパッキン５１を介して給油タンク６の上面の孔４９にねじ込まれる螺子により固定されている。
【００１６】
送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１は、いずれもジョイント本体の弁体３１、３２が下向きに設定され、かつ同レベルに配置され、これらと対向して上向きに配置された送油ジョイント受け１０及び戻り油ジョイント受け２２と上下方向で嵌合接続するようになっている。従って、送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１を備えた給油タンク６をタンク室１ａの上方から装着するだけで、両ジョイント９，２１は、各ジョイント受け１０，２２に対してスムーズに接続可能となっている。
【００１７】
図１１は図５に示す石油ファンヒータに用いられる給油キャップ部の縦断面図である。図示のごとく、圧力弁付き給油キャップ２４は、給油タンク６の上面において、口金外側に螺子加工された給油口２６に螺合するキャップ本体５３と、当該本体５３の底面中央に設けられた圧力弁機構５４と、本体５３の底面に配され給油口２６の口金上面と接圧するゴム製パッキン５５とを備えている。キャップ本体５３の底面中央には圧力を抜く抜き穴５６が形成され、燃料の温度差によるタンク内の空気圧での油面の上昇を解消し、電磁ポンプ１３による燃料吸い上げがスムーズに行えるようになっている。キャップ本体５３の側面は螺子加工され、その端末にはカール加工が施されている。ゴム製パッキン５５は給油口２６とキャップ本体５３とのシールの役目を果たし、その中央に圧力を抜く圧力抜き穴５７が形成されている。圧力弁機構５４は、キャップ本体５３の抜き穴５６を開閉する弁体５８と、この弁体５８を開弁方向に付勢するために本体５３の底面と弁体５８の周囲との間に介在されたスプリング５９とから構成されている。
【００１８】
図１２は図５に示す給油タンク６に適用される送油側接続手段９，１０の構造図、図１３は同じく図５に示す給油タンク６に適用される送油ジョイント受け部の構造図、図１４は同じく図５に示す給油タンク６に適用される戻り油側接続手段の構造を示す縦断面図である。図５〜図８に示す如く、タンク収容室１ａには、給油タンク６のタンク収容状態で、送油ジョイント９及び戻りジョイント２１の下方に対向して送油ジョイント受け１０及び戻り油ジョイント受け２２が配置されている。送油ジョイント受け１０は、図１２に示すように、円柱状の受け本体１０ａの上面に開口し送油ジョイント９の下端となっている小径突出筒９ｂ（図９）を挿入可能とする断面円形の凹状受け部６１と、この受け部６１に配され送油ジョイント９の弁機構２８の弁体３１との接圧・離間によって開閉する弁機構６０とを備えている。
【００１９】
凹状受け部６１の上端には送油ジョイント９の小径突出筒９ｂの周囲と密接可能な環状のシール面６７が形成されている。また、凹状受け部６１の底面には弁受け収容部６８が凹設され、この弁受け収容部６８に弁受け６５が嵌着されている。弁受け６５は、受け本体１０ａの下部に形成された弁室６０ａに連通する弁孔６０ｂ（図１３参照）が形成され、その周囲に燃料が流れる格子状の通路６６が形成されている。
【００２０】
図１２、及び好ましくは図１３に示すように、弁機構６０は、弁室６０ａの弁座に離着座自在で上端が弁孔６０ｂを通り凹状受け部６１側に突出する弁体６２と、この弁体６２の頭部と弁受け６５との間に介在され、弁体６２を閉弁方向（図で上方向）に付勢するスプリング６３と、弁体６２の弁室６０ａ側に外嵌密着され弁座との間をシールするＯリング６４とから構成されている。この弁機構６０は、送油ジョイント９の弁体３１が送油ジョイント受け１０側の弁体６２の頭部を接圧（図で下方へ接圧）することで開弁し、弁体６２の頭部から離間することで閉弁するようになっている。また、受け本体１０ａの弁室６０ａの下部には、電磁ポンプ１３と接続する配管２０３と連通する通路６９が形成され、また、弁室６０ａの側部には、空気弁２０の通路７０が連通されている。
【００２１】
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３００の燃料を遮断する空気を送油経路３００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７０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。この空気弁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。
【００２２】
一方、戻り油ジョイント受け２２は、送油ジョイント受け１０には備わっていた空気弁２０が存在しない点を除いて、基本的には送油ジョイント受け１０と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２２ａの上面に形成された凹状受け部７２と、この凹状受け部７２に配され戻り油ジョイント２１の弁機構２９の弁体３２との接圧・離間によって開閉する弁機構７１とを備えている。凹状受け部７２の上端には環状のシール面７８が形成され、また、凹状受け部７２の底面に凹設された弁受け収容部７９に弁受け７６が嵌着されている。弁受け７６は、受け本体２２ａの下部弁室７１ａに連通する弁孔７１ｂが形成され、その周囲に燃料が流れる格子状の通路７７を有している。
【００２３】
弁機構７１は、下部弁室７１ａの弁座に離着座自在で上端が弁孔７１ｂを通り凹状受け部７２側に突出する弁体７３と、この弁体７３の頭部と弁受け７２との間に介在され、弁体７３を閉弁方向（図で上方向）に付勢するスプリング７４と、弁体７３の弁室７１ａ側に外嵌密着されたシール用Ｏリング７５とから構成され、戻り油ジョイント２１の弁体３２が受け側の弁体７３の頭部を接圧することで開弁し、弁体７３の頭部から離間することで閉弁するようになっている。受け本体２２ａの弁室７１ａの下部には、ソレノイドバルブ８４と接続する配管２０７と連通する通路８０が形成されている。
【００２４】
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９ａ，２１ａの小径突出部９ｂ，２１ｂの外側にあるＯリング４１，４２が送油ジョイント受け１０のシール面６７と戻り油ジョイント受け２２のシール面７８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２８，２９とその受け側弁機構６０、７１の弁体同士が互いに押圧することで、開弁状態となる。
【００２５】
［気化器及びバーナの構成］
図１５は図５に示す石油ファンヒータの気化器及びバーナ部の構成図である。図示のごとく、気化器１２は、燃料を加熱して気化する気化素子８１と、この気化素子８１で気化された燃料ガスを噴出するノズル８２と、このノズル８２の穴を開閉するニードル８３と、このニードル８３に連接されてニードル８３を移動させるソレノイドバルブ８４と、気化素子８１に燃料を供給する燃料入口８５と、運転停止時に気化器１２内部の燃料ガスを送り出す戻り回路８６と、バーナ１４の燃焼熱を回収する熱回収部８７とから構成されている。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の表面から内部に向かって堆積される。気化器１２の燃料入口８５は、外側のステンレスパイプ８８と、内側の銅パイプ８９との二重構造としている。ステンレスパイプ８８としたのは、気化器１２からの熱伝導を低下させ、気化器１２に入ってくる燃料の温度上昇を抑えるためである。また、ステンレスパイプ８８の径を銅パイプ８９よりも大きく、ステンレスパイプ８８から銅パイプ８９に伝わる熱伝導を更に抑制している。なお、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。
【００２６】
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、電磁コイル９０への通電・非通電により、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・閉口するようになっている。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。
【００２７】
［電磁ポンプの構成］
電磁ポンプ１３は、図６に示すように、給油タンク６内の燃料を吸い上げて気化器１２側に供給するためのものであって、送油経路３００に介在され、後述の制御装置１５１によって、その燃料吐出量が制御されるようになっている。
【００２８】
［制御装置の構成］
図１６は主として、電磁ポンプ１３の吐出量を制御する制御装置１５１の構成ブロック図である。制御装置１５１は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵したマイクロコンピュータから成り、室内温度設定スイッチ１５７からの設定温度を入力判定するスイッチ判定手段１５１ａと、給油タンク６の油面検知装置１５０からの油面検知信号を入力判定する油面判定手段１５１ｂと、室内温度検出手段である室温センサ１５３からの室温信号を入力判定する室温判定手段１５１ｃと、給油タンク６内の油温検知センサ１５２からの油温検知信号を入力判定する油温判定手段１５１ｄと、後述する油面高さ（残油量）、燃料温度、及び燃焼量に応じた補正値（補正係数）を記憶した補正手段１５１ｅと、判定手段１５１ａ〜１５１ｄからの判定結果、並びに補正手段１５１ｅから補正値データに基づき電磁ポンプの吐出量などを演算する演算部１５４と、この演算結果に基づいて最適燃料吐出量を電磁ポンプ１３の駆動回路１５６に出力する制御部１５５とを備えている。
【００２９】
［石油ファンヒータの動作］
上記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を持って取り出した後、取っ手２３を上側にした状態で圧力弁付き給油キャップ２４を緩めて外し、給油タンク６の給油口２６から燃料を給油する。給油が完了したならば、燃料を入れた給油タンク６を本体１の蓋７を開けて、所定の位置にセットする。そうすると、図１２及び図１４に示すように、給油タンク６の送油ジョイント９の弁機構２８と戻り油ジョイント２１の弁機構２９の夫々の弁体３１，３２が、送油ジョイント受け１０の弁機構６０と戻り油ジョイント受け２２の弁機構７１の夫々の弁体６２，７３を押え、弁体６２，７３を下げる。弁体６２，７３の頭部６２ａ，７３ａが弁受け６１，７２の上面部にあたると、送油ジョイント９の弁機構２８と戻り油ジョイント２１の弁機構２９の夫々の弁体３１，３２が上方に移動し、閉弁方向に付勢していたスプリング３５，３６が圧縮状態になり、弁体３１，３２の閉止面Ｏリング３３，３４が送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１の夫々の閉止面から離脱して間に隙間が生じ、この隙間より燃料が電磁ポンプ１３側に流れる送油経路３００と、気化器１２から給油タンク６への戻り油経路３０１とが開放される。
【００３０】
石油ファンヒータの運転スイッチ（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）により気化器１２の温度を検出しており、所定温度（予熱完了温度）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、吸上げ管２７を通じて吸み上げ、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。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、この炎口９５において点火されて燃焼室１５内で燃焼する。
【００３１】
このとき、室温センサ１５３（サーミスタ）により検知した室温と、操作部４の室内温度設定スイッチ１５７により設定した設定温度との差に基づき、制御装置１５１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。燃焼が開始され、炎センサ（図１７の１１４参照；フレームセンサ）が予め設定した電流値以上の炎電流（フレーム電流）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、その回転速度は制御装置１５１によって制御される。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最適温度で制御する。
【００３２】
ここでブンゼン式液体燃料燃焼器の点火時の動作を更に詳しく説明する。気化器１２が予熱完了温度に達すると、電磁ポンプ１３が運転開始し、同時に送油経路中の空気弁（エアバルブ）２０が閉止され、給油タンク６の吸上げ管２７より油の吸上げが始まり、気化器１２に供給される。電磁ポンプ１３の運転開始から気化器１２のノズル８２を閉止していたニードル８３が取り付けられたソレノイドバルブ８４がＯＮし、ニードル８３が後退し、ノズル８２が開となり、気化ガスがバーナ１４に噴出される。バーナ１４の炎口９５から吹き出した気化ガスは、点火手段により点火される。点火すると、バーナ１４の炎口９５の上方に設置されたフレームセンサ１１４とバーナ１４の炎口９５間に炎電流が流れる。この炎電流値が所定値以上に達した場合は、着火が完了したと判定して燃焼が継続される。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度は、炎電流値が所定値に達しなくとも、強制的に燃焼を保持する。これを強制保持時間と称している。この強制保持時間内に炎電流値が所定値に達しない場合は、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される。
【００３３】
運転を続けると、図７のごとく、給油タンク６内の燃料が減少し、給油タンク６に予め所定の位置に複数設けられている油面検知装置１５０が、所定の位置毎に検知・作動して、その判定結果が演算部１５４に送られる。また、給油タンク６内の燃料の温度を検出している油温検知センサ（サーミスタ）１５２により検出された温度も演算部１５４に送られる。更に、室温センサ１５３により検知した室温と、操作部４の室内温度設定スイッチ１５７から設定した設定温度との差に基づき、制御部１５５から電磁ポンプ１３へ送られる駆動信号に応じた燃焼量データが演算部１５４に送られる。これらのデータは演算部１５４で、次のような計算式で正規の燃焼量として算出し、その算出結果に基づいて電磁ポンプ１３が最適な吐出量となるように制御する。
正規燃焼量＝燃焼量＊（Ａ＊Ｂ＊Ｃ）
Ａは、給油タンク６内の燃料の残油量（例えば、油面高さ）による補正値（補正係数）であり残油量に応じて表１のごとき補正値とする。
ＢとＣは、次のような補正値であるが、考慮しない場合もある。
Ｂは、給油タンク６内の燃料温度の補正値（補正係数）であり、燃料温度に応じて表 ２のごとき補正値とする。
Ｃは、燃焼量の補正値（補正係数）であり、室温サーミスタにより検知した室温と設 定温度との差に基づく燃焼量に応じて表３のごとき補正値とする。
【表１】
【表２】
【表３】
最大出力は機器の仕様として決定される（石油ＦＨの場合機種名の数字が最大出力
（ＫＷ）を示す）。ここで機器の出力をＱ（ＫＷ）、燃料消費量をＡ（Ｌ／ｈ）とすると、灯油の場合には比重０．８、発熱量１１０６０Ｋｃａｌ／Ｋｇ、１ＫＷ＝８６０Ｋｃａｌ／ｈであるので、
Ｑ＝Ａ×０．８×１１０６０／８６０＝１０．２８８４Ａ
即ち、Ａ＝Ｑ／１０．２８８４となる。
【００３４】
制御装置１５１の演算部１５４では、上記計算式に基づいて算出された正規燃焼量を制御部１５５から電磁ポンプ１３の駆動回路１５６に指令を出し、電磁ポンプ１３への電圧を計算式に基づいて算出された正規燃焼量に相当する電圧に変更して印加し、電磁ポンプ１３で給油タンク６内の燃料を吸い上げて気化器１２に送り、加熱気化した燃料をバーナ１４に送り燃焼する。このように、電磁ポンプ１３で給油タンク６の燃料を吸い上げることにより、給油タンク６内の燃料が減少、つまり油面の高さが変化することによるポンプの揚程能力が減少し、電磁ポンプ１３の吐出量が低下するので、給油タンク６内の燃料の油面の高さに応じて補正することにより、電磁ポンプ１３の正規燃焼量（吐出量）を給油タンク６より吸い上げ、気化器１２に送ることができる。なお、給油タンク６内の燃料の油面の高さの算出を、液面装置（油面検知装置１５０）で検出する代わりに、給油タンク６の重量で検出し、これを油面高さに算出変換するようにしてもよい。また、電磁ポンプ１３で給油タンク６の燃料を吸い上げる量は、燃焼量によっても異なり、更にまた、給油タンク６の燃料温度も同じように影響を及ぼすので、これらパラメータにより電磁ポンプ１３の吐出量を補正することにより、正規燃焼量（吐出量）に応じた燃料を吸い上げて気化器１２に送れば、最適な燃焼が可能となる。従って、給油タンク６より直接に気化器１２に燃料を送る送油経路３００を構成しても、安定した燃焼を得ることができる。
【００３５】
上記のように、従来の石油ファンヒータでは、燃焼時においては定化するために、種々の補正係数を用いて、ポンプの出力を補正しており燃焼量を安定させるようにしている。しかし、点火時において給油タンクの残油量が少なくなると、油面高さが低くなり、給油タンク内の吸い込み管の油面高さも同様に低くなるため、吸い込み管内の空間部が長くなる。したがって、点火時の予熱完了検知後に電磁ポンプが運転開始してから、実際に電磁ポンプに油が到達するまでの時間が、給油タンク内の残油量が多い場合よりも長くなる。特に、極端に残油量が少ない場合には、電磁ポンプから気化器への油の供給が間に合わず、点火不良を起こすことがある。この場合、予熱完了検知から実際の点火（気化器のノズルよりガスが噴出、ソレノイドバルブがＯＮし、ノズルが開く）までの時間を長く取ればよいのであるが、逆に給油タンクの残油量が多い場合には、電磁ポンプに直ぐに油が到達するため、気化器に必要以上に油が送り込まれ、気化器の内圧が過度に上昇し、点火が不安定にあることがあった。
【００３６】
点火時に給油タンクの残油量が少ない場合の第２の対策として、着火時の強制保持時間（ノズルが開いてから、炎電流値が所定の値に達しなくても、燃焼を強制的に保持する時間）を長くすることが考えられている。この対策によれば、たとえ給油タンク内の残油量が少なくなって電磁ポンプが運転開始してから実際に電磁ポンプに油が到達するまでの時間が長くなり、その結果、気化器への油の供給が遅れる場合でも、強制保持時間内において点火装置が作動させたままの状態にしておくことにより、気化ガスがバーナから噴出した時点で着火し、その後、炎電流値が増大し、所定値以上になり、燃焼を維持させることが可能である。しかしながら、点火装置等に不具合があった場合には、気化ガスが長時間にわたって出続けることになる。
【特許文献１】特開２００１−３４３１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
そこで、液体燃料燃焼装置においては、従来、給油タンク内の燃料の残油量の大きさに応じて点火状況が不安定になるという問題があることを認識して、電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御を燃料残油量に応じて変更することで、点火の際の作動を実際の燃料残油量に則して安定化を図る点で解決すべき課題がある。
【００３８】
この発明の目的は、電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御を燃料残油量に応じて変更することで、実際の燃料残油量に則して点火の際の作動安定化を図り、従来の液体燃料燃焼装置において電磁ポンプから気化器への油の供給が間に合わず点火不良を起こすこと、或いは気化器に必要以上に油が送り込まれて気化器の内圧が過度に上昇し点火が不安定になることを回避する液体燃料燃焼装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記課題を解決するため、本発明による液体燃料燃焼装置は、本体内のタンク収容室に着脱自在に収容されたカートリッジ式の給油タンクと、前記給油タンク内の燃料を直接に汲み上げる電磁ポンプと、前記電磁ポンプから供給される前記燃料を気化し燃料ガスとして噴出する気化器と、前記燃料ガスを点火装置で着火させて燃焼させるバーナと、前記気化器の温度を検知する温度検知手段と、当該温度検知手段からの信号を受けて前記電磁ポンプ及び前記気化器の動作を制御する制御装置と、前記給油タンクの残油量を検知する残油量検知手段とを備えた液体燃料燃焼装置であって、前記制御装置は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御について、前記給油タンクの前記残油量に応じて補正をすることから成っている。
【００４０】
この発明の液体燃料燃焼装置によれば、通常時には、本体内のタンク収容室に着脱自在に収容されたカートリッジ式の給油タンクからは、電磁ポンプが給油タンク内の燃料を直接に汲み上げて気化器に供給し、気化器においては供給された燃料を気化し燃料ガスとする。気化器から噴出された燃料ガスはバーナにおいて点火装置で着火されて燃焼される。気化器の温度は温度検知手段によって検知され、制御装置は、当該温度検知手段からの信号を受けて電磁ポンプ及び気化器の動作を制御している。また、残油量検知手段は給油タンク内の残油量を、例えば油面高さとして検出している。点火時において、制御装置は、検出された残油量（油面高さ）に応じて電磁ポンプや気化器の動作制御を補正制御する。電磁ポンプや気化器の動作の要素としては、電磁ポンプの運転タイミング、運転強度、又は強制保持時間の長さがあり、点火時には、これらが、通常の運転状態から補正して制御される。
【００４１】
上記電磁ポンプや気化器の動作の例として、制御装置は、給油タンク内の残油量に応じて、電磁ポンプが作動してから気化器が作動して燃料ガスを噴射開始するまでの時間について補正をすることができる。給油タンク内の残油量が多い場合、つまり油面高さが高い場合は、電磁ポンプを運転開始したときに、その運転開始から油の吸上げを開始し気化器に供給するまでに経過する時間が短いため、制御装置は電磁ポンプが作動してから、気化器が作動して燃料ガスが噴出されるまでの時間を短くする。逆に、給油タンク内の残油量が少ない場合は、電磁ポンプが運転開始してから実際に油を吸い上げるまでに時間がかかり、気化器に油が供給まで時間を要するため、制御装置は電磁ポンプが運転開始してから気化器が作動して燃料ガスが噴出されるまでの時間を長くする。気化器の動作としては、例えば、燃料を加熱して気化させるためのソレノイドバルブのＯＮ・ＯＦＦ、及び燃料ガスを燃焼室に噴出させるノズルの開閉がある。これにより、実際の点火の際（ノズル開時）には、給油タンクの残油量にかかわらず、ほぼ一定量の油を気化器に供給することができ、点火状態が安定する。
【００４２】
また、この液体燃料燃焼装置において、制御手段は、温度検知手段からの信号に基づく気化器の予熱完了判定とする設定温度について、給油タンクの残油量に応じて補正をすることができる。即ち、電磁ポンプにその運転を開始するタイミングを与えるためには、気化器が予熱完了と判定される必要があるが、気化器が到達すべき設定温度を給油タンクの残油量に応じて変化させることにより、実際の点火（ノズル開）の際の気化器温度の変化を少なくすることができる。制御装置は、予熱完了温度の変更については、通常の場合と比較して、そのような設定温度になるように補正をすることで行うことができる。つまり、給油タンクの残油量が多い場合は、ポンプの運転開始からノズル開までの時間が短くなるので、予熱完了温度を高く設定しておくことにより短時間でも実際の点火時の気化器の温度が十分な温度に上昇する。また、給油タンクの残油量が少ない場合は、ポンプの運転開始からノズル開までの時間が長くなるので、予熱完了温度を低く設定しておくことにより長い時間で実際の点火時の気化器の温度が設定温度に上昇する。これにより、実際の点火時の気化器の温度は残油量にかかわらずほぼ一定となり、また気化器への油の供給量もほぼ一定となるため、点火状態は安定する。
【００４３】
この液体燃料燃焼装置において、このほかに、制御手段は、点火後の着火判定に際して、強制的な燃焼を保持すべき期間としての強制保持時間について、給油タンクの残油量に基づいて補正をすることができる。即ち、点火後の燃焼強制保持時間を給油タンクの残油量に応じて変化させても良い。残油量が多い場合は、気化器への油の供給が速いため、ノズル開後ほぼ瞬時に着火する制御を行う。これにより、炎電流値が所定値に達するのも速くなる。このことから、燃焼強制保持時間を短くできる。このようにすることにより、点火装置などの不具合により、着火ミスを起こした場合でも、気化ガスの噴出時間は短くできる。残油量が少ない場合は、気化器に油が供給されるまでに時間がかかり、実際の点火時（ノズル開時）に気化ガスの噴出が遅れる事態も考えられるが、強制保持時間を長くとってあるため、仮に、着火が遅れてフレーム電流値が所定値に達するまで時間がかかっても、点火ミスと判定されることはない。
【００４４】
この液体燃料燃焼装置において、制御手段は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御についての前記補正を、前記給油タンクの前記残油量によって定められる補正係数によって行うことができる。補正係数については、上記表１を参照して定めることができる。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように、本発明の液体燃料燃焼装置よれば、点火の際には、給油タンクの残油量（油面高さ）に応じて、電磁ポンプや気化器の動作運転状態を、通常時のそれとは変化させることにより、より安定した点火状態を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明の液体燃料燃焼装置は、基本的な構成については従来の技術の構成と同様であるので、その説明及び通常の動作の説明は省略する。
本発明による液体燃料燃焼装置はその燃焼制御に特徴があり、以下、各実施例において図面を参照して燃焼制御について説明をする。図１には、本発明の液体燃料燃焼装置の第１実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図１において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮにする（ステップ１；「Ｓ１」と略す。以下同じ。）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）により気化器１２の温度が検出されている。検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ２）。予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、給油タンク６内の油面が設定値よりも高いか否かが判定される（Ｓ３）。
【００４７】
検出温度が所定温度に達すると、油面高さの検出値に応じて、電磁ポンプ１３が駆動され運転開始をする（Ｓ４，Ｓ１４）。電磁ポンプ１３の駆動が所定の時間Ｔ（Ｔ１又はＴ２）経過したか否かを判定し（Ｓ５，Ｓ１５）、経過していなければ経過を待ってから、時間Ｔの経過後に気化器１２に取り付けられたソレノイドバルブ８４を駆動し、ソレノイドバルブ８４に連結されたニードル８３が気化器１２のノズル８２を開放する（Ｓ６，Ｓ１６）。開放されたノズル８２から気化ガスが噴出し、バーナ１４上で点火装置により着火する（Ｓ７，Ｓ１７）。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度の強制保持時間は炎電流値が所定値に達しなくとも強制的に燃焼が保持されるが、そうした強制保持時間が経過したか否かが判定される（Ｓ８，Ｓ１８）。強制保持時間が経過していなければその経過を待つ。強制保持時間経過時に炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値以上か否かが判定される（Ｓ９，Ｓ１９）。炎電流値が所定値に達していると判定される場合には燃焼が継続され（Ｓ１０，Ｓ２０）、炎電流値が所定値に達していないと判定される場合には、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される（Ｓ１１，Ｓ２１）。
【００４８】
電磁ポンプ１３が駆動開始してから、ソレノイドバルブ８４が駆動し、気化ガスの噴出が開始されるまでの時間Ｔは、油面検知装置１５０により検出された油面高さに応じて変更される。つまり、Ｓ３での判定において、給油タンク６の油面が設定値よりも高いと判定される場合には、ポンプ１３駆動からソレノイドバルブ８４駆動開始までの時間ＴはＴ１に設定され、給油タンク６の油面が設定値よりも低いと判定される場合には、ポンプ１３駆動からソレノイドバルブ８４駆動開始までの時間ＴはＴ２に設定される。ここで、時間Ｔの設定については、Ｔ１＜Ｔ２である。これにより実際の点火時（ノズル開時）には、給油タンク６の残油量にかかわらず、ほぼ一定量の油を気化器に供給することができ、点火状態が安定する。
【００４９】
次に、本発明の液体燃料燃焼装置の第２実施例の点火時の装置の動作について説明する。図２には、本発明の液体燃料燃焼装置の第２実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図２において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮにする（Ｓ３１）と、油面検知装置１５０により給油タンクの油面高さが検出される（Ｓ３２）。次に、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）により気化器１２の温度が検出されており、検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ３３、Ｓ４３）。各予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、電磁ポンプ１３の駆動を開始する（Ｓ３４、Ｓ４４）。ここで、電磁ポンプ１３の駆動を開始する温度である予熱完了温度ＴＨは、給油タンクの油面高さに応じて変更されている。つまり、油面高さが設定値より高い場合は、Ｓ３３における予熱完了温度がＴＨ１とされ、油面高さが設定値より低い場合はＳ４３における予熱完了温度がＴＨ２とされる。ここで、ＴＨ１＞ＴＨ２と設定する。つまり油面高さが高い場合は予熱完了温度を高くする。
【００５０】
電磁ポンプ１３が駆動を開始（Ｓ３４、Ｓ４４）してから、ソレノイドバルブ８４が駆動され（Ｓ３６、Ｓ４６）、気化器１２のノズル８２が開放される。ノズル８２が開放されてからの動作は第１実施例と同様であり、気化ガスが噴出し、着火し、燃焼を開始する等（Ｓ３７〜Ｓ４１、Ｓ４７〜Ｓ５１）についての重複する説明を省略する。電磁ポンプ１３の駆動開始からソレノイドバルブ８４の駆動までの時間Ｔは、油面高さにより変更する。即ち、時間Ｔについて、Ｔ１＜Ｔ２として、油面高さが所定値より高い場合の時間をＴ１（Ｓ３５）、油面高さが所定値より低い場合の時間をＴ２（Ｓ４５）と設定する。これにより実際の点火時の気化器１２の温度は残油量にかかわらずほぼ一定となり、また気化器１２への油の供給量もほぼ一定となるため、点火状態は安定する。
【００５１】
続いて、本発明の液体燃料燃焼装置の第３実施例の点火時の装置の動作について説明する。図３には、本発明の液体燃料燃焼装置の第３実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図３において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮする（Ｓ６１）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）により気化器１２の温度が検出されている。検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ６２）。予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、給油タンク６内の油面が設定値よりも高いか否かが判定される（Ｓ６３）。
【００５２】
検出温度が所定温度に達すると、油面高さの検出値に応じて、電磁ポンプ１３が駆動されて運転開始をし（Ｓ６４，Ｓ７４）、電磁ポンプ１３の駆動が所定の時間Ｔ経過したか否かを判定し（Ｓ６５，Ｓ７５）、経過していなければ経過を待ってから、時間Ｔの経過後に気化器１２に取り付けられたソレノイドバルブ８４を駆動し、ソレノイドバルブ８４に連結されたニードル８３が気化器１２のノズル８２を開放する（Ｓ６６，Ｓ７６）。開放されたノズル８２から気化ガスが噴出し、バーナ１４上で点火装置により着火する（Ｓ６７，Ｓ７７）。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度の強制保持時間内は炎電流値が所定値に達しなくとも強制的に燃焼が保持され消火しないが、そうした強制保持時間が経過したか否かが判定される（Ｓ６８，Ｓ７８）。強制保持時間が経過していなければその経過を待つ。
【００５３】
強制保持時間経過時に炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値以上か否かが判定される（Ｓ６９，Ｓ７９）。炎電流値が所定値に達していると判定される場合には燃焼が継続され（Ｓ７０，Ｓ８０）、炎電流値が所定値に達していないと判定される場合には、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される（Ｓ７１，Ｓ８１）。Ｓ６８，Ｓ７８において、炎電流値が所定値以上かどうかを判定するまでの強制保持時間Ｔは給油タンク６の油面高さに応じて変更される。給油タンク６の油面高さが所定値よりも高い場合の強制保持時間をＴ１とし、油面高さが所定値よりも低い場合の強制保持時間をＴ２とし、この際、Ｔ１＜Ｔ２と設定する。これにより、残油量が多い場合は（油面高さが高い場合）、気化器１２への油の供給が速いため、ノズル８２開の後にはほぼ瞬時に着火する。これにより、炎電流地値が所定値に達するのも速くなる。このことから、燃焼強制保持時間Ｔ１を短くできる。このようにすることにより、点火装置などの不具合により、着火ミスを起こした場合でも、気化ガスの噴出時間は短くできる。残油量が少ない場合は、（油面高さが低い場合）気化器１２に油が供給されるまでに時間がかかり、実際の点火時（ノズル８２開の時）に気化ガスの噴出が遅れる事態も考えられるが、強制保持時間Ｔ２を長くとってあるため、仮に、着火が遅れ炎電流値が所定値に達するまで時間がかかっても、点火ミスと判定されることはない。
【００５４】
更に続いて、本発明の液体燃料燃焼装置の第４実施例の点火時の装置の動作について説明する。図４には、本発明の液体燃料燃焼装置の第４実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図４において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮする（Ｓ９１）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）により気化器１２の温度が検出されている。検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ９２）。予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、給油タンク６内の油面が設定値よりも高いか否かが判定される（Ｓ９３）。
【００５５】
検出温度が所定温度に達すると、油面高さの検出値に応じて、電磁ポンプ１３が駆動されて運転開始をする（Ｓ９４，Ｓ１０４）。電磁ポンプ１３の駆動が所定の時間Ｔ経過したか否かを判定し（Ｓ９５，Ｓ１０５）、経過していなければ経過を待つ。時間Ｔの経過後に気化器１２に取り付けられたソレノイドバルブ８４を駆動し、ソレノイドバルブ８４に連結されたニードル８３が気化器１２のノズル８２を開放する（Ｓ９６，Ｓ１０６）。開放されたノズル８２から気化ガスが噴出し、バーナ１４上で点火装置により着火する（Ｓ９７，Ｓ１０７）。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度の強制保持時間内は炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値に達しなくとも強制的に燃焼が保持され消火しないが、そうした強制保持時間が経過したか否かが判定される（Ｓ９８，Ｓ１０８）。強制保持時間が経過していなければその経過を待つ。
【００５６】
強制保持時間経過時に炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値以上か否かが判定される（Ｓ９９，Ｓ１０９）。炎電流値が所定値に達していると判定される場合には燃焼が継続され（Ｓ１００，Ｓ１１０）、炎電流値が所定値に達していないと判定される場合には、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される（Ｓ１０１，Ｓ１１１）。この際、電磁ポンプ１３の運転開始から、ソレノイドバルブ８４が駆動し、ノズル８２が開くまでの運転強度を、給油タンク６の油面高さに応じて変更しても良い。ここで、給油タンク６の油面高さが所定値以上の場合の運転強度をＡ、所定値以下の場合の運転強度をＢとするとき、Ａ＜Ｂと設定する。給油タンク６内の残油量が多い場合は（油面高さが高い場合）、気化器１２への油の供給に時間があまりかからないため、電磁ポンプ１３の運転強度を小さくすることができる。給油タンク６内の残油量が少ない場合（油面高さが低い場合）には、電磁ポンプ１３の運転強度を大きくすれば良い。これにより、実際の点火時での気化器１２への油の供給量はほぼ一定となり、点火状態を安定させることができる。
【００５７】
［その他の実施形態］
本発明の実施例は上記で説明した第１〜第４実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による液体燃料燃焼装置の第１実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図２】本発明による液体燃料燃焼装置の第２実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図３】本発明による液体燃料燃焼装置の第３実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図４】本発明による液体燃料燃焼装置の第４実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図５】本発明による液体燃料燃焼装置の第１実施例に係る石油ファンヒータの正面部分断面図。
【図６】図５に示す液体燃料燃焼装置の構成図。
【図７】図５に示す液体燃料燃焼装置に用いられる給油タンクの概略図。
【図８】図７に示す給油タンクの接続部の斜視図。
【図９】図７に示す給油タンクに適用される送油ジョイントの構造を示す縦断面図。
【図１０】図７に示す給油タンクに適用される戻り油ジョイントの構造を示す縦断面図。
【図１１】図７に示す給油タンクに適用される給油キャップ部の構造を示す縦断面図。
【図１２】図７に示す給油タンクに適用される送油側接続手段の構造を示す縦断面図。
【図１３】図７に示す給油タンクに適用される送油ジョイント受け部の構造を示す縦断面図。
【図１４】図７に示す給油タンクに適用される戻り油側接続手段の構造を示す縦断面図。
【図１５】図５に示す石油ファンヒータの気化器及びバーナの構造を示す断面図。
【図１６】図５に示す石油ファンヒータにおける電磁ポンプのための制御ブロック図。
【図１７】図５に示す石油ファンヒータの一例を示す一部省略正面断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１ 石油ファンヒータ本体 １ａ タンク収容室
１ｂ 機能部品収容室 １ｃ 燃焼部室 １ｄ 載置台
２ 前板 ３ 天板
４ 操作部 ５ 吹出し口
６ 給油タンク ７ 蓋
８ 置台 ９ 送油ジョイント
９ａ ジョイント本体 ９ｂ 小径突出筒
９ｃ 中央弁孔 ９ｄ 弁座
１０ 送油ジョイント受け １０ａ 受け本体
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 ２０ 空気弁
２０ａ 弁子 ２０ｂ 電磁コイル ２０ｃ スプリング
２１ 戻り油ジョイント ２１ａ ジョイント本体
２１ｂ 小径突出筒 ２１ｃ 中央弁孔 ２１ｄ 弁座
２２ 戻り油ジョイント受け ２２ａ 受け本体
２３ 取っ手
２４ 圧力弁付き給油キャップ ２５ 油量計
２６ 給油口 ２７ 吸上げ管
２８ 送油ジョイント９の弁機構 ２９ 戻り油ジョイント２１の弁機構
３０ 接続管 ３０ａ 戻り通路 ３０ｂ フランジ
３１ 弁体 ３２ 弁機構２９の弁体
３３ シール用Ｏリング ３５ スプリング
３６ スプリング ３８ 蓋ナット
４０ 蓋ナット ４１ Ｏリング
４２ Ｏリング
４３ 接続管 ４３ａ 吸込み通路 ４３ｂ フランジ
４４ 吸込み口 ４５ フィルタ
４６ 挿入穴 ４７ 孔
４８ 挿入穴 ４９ 孔
５０ ゴムパッキン ５１ ゴムパッキン
５３ キャップ本体 ５４ 圧力弁機構
５５ ゴム製パッキン ５６ 抜き穴
５７ 圧力抜き穴 ５８ 弁体
５９ スプリング
６０ 弁機構 ６０ａ 弁室 ６０ｂ 弁孔
６１ 凹状受け部 ６２ 弁体
６３ スプリング ６４ Ｏリング
６５ 弁受け ６６ 通路
６７ シール面 ６８ 弁受け収容部
６９ 通路 ７０ 通路
７１ 弁機構 ７１ａ 下部弁室 ７１ｂ 弁孔
７２ 凹状受け部 ７３ 弁体
７４ スプリング ７５ シール用Ｏリング
７６ 弁受け ７７ 格子状の通路
７８ シール面 ７９ 弁受け収容部
８０ 通路 ８１ 気化素子
８２ ノズル ８３ ニードル
８４ ソレノイドバルブ ８５ 燃料入口
８６ 戻り回路 ８７ 熱回収部
８８ ステンレスパイプ ８９ 銅パイプ
９０ 電磁コイル ９１ 可動片
９２ 吸着片 ９３ 押圧用スプリング９３
９４ 混合管 ９５ 炎口
１１４ 炎センサ １５０ 油面検知装置
１５１ 制御装置 １５１ａ スイッチ判定手段 １５１ｂ 油面判定手段
１５１ｃ 室温判定手段 １５１ｄ 油温判定手段 １５１ｅ 補正手段
１５２ 油温検知センサ １５３ 室温センサ
１５４ 演算部 １５５ 制御部
１５６ 駆動回路 １５７ 室内温度設定スイッチ
２０３，２０４，２０７ 配管
３００ 給油経路 ３０１ 戻り油経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油ファンヒータ等搭載される液体燃料燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の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、図６は同じくその液体燃料燃焼装置の概略図である。図示のごとく、石油ファンヒータ本体（以下、「本体」と略す）１は、箱形に形成されたものであって、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、温風を吹出す吹出し口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とを備えている。万一、給油タンク６等の燃料供給系から液体燃料が漏れたときにこれを受けるため、本体１は、置台８に載置固定されている。
【０００３】
本体１の内部は、図５及び図６に示したように、タンクガイド１１及び仕切板１６によって、給油タンク６を収容するタンク収容室１ａと、気化器１２や電磁ポンプ１３等を収容する機能部品収容室１ｂと、バーナ１４や燃焼室１５が配置された燃焼部室１ｃとに区画されている。
【０００４】
タンク収容室１ａには、燃料を一時的に貯える取り外し自在なカートリッジ式の給油タンク６と、給油タンク６の燃料を気化器側に送油する送油経路３００と給油タンク６とを着脱自在に接続する送油側接続手段９，１０と、気化器１２側から燃料ガスを給油タンク６に戻す戻り油経路３０１と給油タンク６とを着脱自在に接続する戻り油側接続手段２１，２２とが配置されている。タンク収容室１ａの底部には、給油タンク６を収容するときに、接続手段９，１０及び２１，２２にかかる衝撃を吸収・緩和するクッション性のある載置台１ｄが設けられている。また、タンク収容室１ａには、給油タンク６を収容するときに送油側接続手段９，１０及び戻り油側接続手段２１，２２が確実に嵌合接続するように、ガイド部を形成しておくのが好ましい。
【０００５】
送油側接続手段９，１０は、吸い上げ管と通路を開閉する弁を内蔵した送油ジョイント９と、この送油ジョイント９の弁を受ける送油ジョイント受け１０とから構成されている。送油ジョイント受け１０には、給油タンク６から電磁ポンプ１３へ供給される送油経路３００を遮断するために送油経路に空気を取り入れる空気弁２０が接続されている。この送油ジョイント受け１０は、上部が機能部品収容室１ｂ側に突出したタンクガイド１１の壁面に取付けられている。
【０００６】
図５に示すように、機能部品収容室１ｂは、タンク収容室１ａと燃焼部室１ｃとの間に配置されたものであって、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が収容されている。
【０００７】
燃焼部室１ｃは、仕切板１６によって仕切られており、気化器１２で気化した燃料ガスと一次燃焼空気と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を収容するバーナボックス１７とが収容されている。
【０００８】
送油経路３００は、送油ジョイント受け１０と電磁ポンプ１３を繋ぐ配管２０３、及び電磁ポンプ１３と気化器１２とを繋ぐ配管２０４とを備えている。また、戻り油経路３０１は、気化器１２と戻り油ジョイント受け１０を繋ぐ配管２０７を備えている。これらの配管２０３〜２０７はいずれも銅管で成形されている。
【０００９】
図７〜図１０を参照して給油タンク６の構成について説明する。図７は図５に示す石油ファンヒータに用いられる給油タンク６の概略図、図８は図７に示す給油タンク６の接続部を示す斜視図、図９は送油ジョイント９と給油タンク６内の吸上げ管２７の接続状態を示す断面図、図１０は戻り油ジョイント９の構造図である。図７及び図８に図示のごとく、給油タンク６は、燃料を入れて持ち運びをするために給油タンク６の上面に設置された取っ手２３と、この取っ手２３が設けられている面に形成された燃料供給用の給油口２６と、この給油口２６を開閉自在に閉塞する圧力弁付給油キャップ２４と、この給油キャップ２４に近い側面に設けられ、燃料が給油された状態を視認可能とする油量計２５と、取っ手２３が設けてある上面において、給油口２６と反対側に配置さ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。
【００１０】
送油ジョイント９は、図９に示すように、給油タンク６の上面からタンク側方に張り出す横Ｌ字形の接続管４３と、その接続管４３の先端に設けられスピンドル方式の弁機構２８を内蔵したジョイント本体９ａとを備えている。ジョイント本体９ａは、縦型円筒状に形成され、その下面に送油ジョイント受け１０側に嵌合する円筒状の小径突出筒９ｂが形成され、その外周部に接続シール用のＯリング４１が外嵌密着されている。また、ジョイント本体９ａの上端開口部には弁機構２８を挿入するための開閉可能な蓋ナット３８が螺合されている。
【００１１】
ジョイント本体９ａ内の弁機構２８は、ジョイント本体９ａの小径突出筒９ｂの中央弁孔９ｃと、ジョイント本体９ａ内の下部に形成された逆円錐形の弁座９ｄに離着座自在なスピンドル状の弁体３１と、この弁体３１の上端と蓋ナット３８との間に介在され弁体３１を閉弁方向に付勢するスプリング３５と、弁体３１の弁座側周面に嵌着されたシール用Ｏリング３３とを備え、閉弁状態で弁体３１の下端が小径突出筒９ｂから下方に突出した状態となっている。
【００１２】
接続管４３は、その内部にジョイント本体９ａ内の弁室に連通する吸込み通路４３ａが形成され、そのタンク側方側に張り出した端部はジョイント本体９ａの側部に一体的に接続されている。接続管４３の下端部は給油タンク６の上面の挿入穴４６から給油タンク６の内部に挿通され、下部に形成されたフランジ４３ｂがゴムパッキン５０を介して給油タンク６の上面の孔４７に螺子により固定されている。接続管４３の下端部の外周面には雄螺子が刻設され、この雄螺子に給油タンク６内の吸上げ管２７の上端が螺着されている。吸上げ管２７は、給油タンク６の底面近くまで達し、その下端に形成された吸込み口４４に水や塵を通さないフィルタ４５が設けられている。この吸込み口４４は吸上げ管２７の下端底面部以外の側面部に設けてもよい。
【００１３】
戻り油ジョイント２１は、図８のごとく、送油ジョイント９と共に給油タンク６の上面に並設されたものであって、吸上げ管２７が接続されていない点を除いて送油ジョイント９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２１は、図１０に示すように、給油タンク６の上面からタンク側方に張り出す横Ｌ字形の接続管３０と、その接続管３０の先端に設けられスピンドル方式の弁機構２９を内蔵したジョイント本体２１ａとを備えている。
【００１４】
ジョイント本体２１ａは、縦型円筒状に形成され、その下面に戻り油ジョイント受け２２側に嵌合する円筒状の小径突出筒２１ｂが形成され、その外周部に接続シール用のＯリング４２が外嵌密着されている。また、ジョイント本体２１ａの上端開口部には弁機構２９を挿入するための開閉可能な蓋ナット４０が螺合されている。ジョイント本体２１ａ内の弁機構２９は、ジョイント本体２１ａの小径突出筒２１ｂの中央弁孔２１ｃと、ジョイント本体２１ａ内の下部に形成された逆円錐形の弁座２１ｄに離着座自在なスピンドル状の弁体３２と、この弁体３２の上端と蓋ナット４０との間に介在され弁体３２を閉弁方向に付勢するスプリング３６と、弁体３２の弁座側周面に嵌着されたシール用Ｏリング３４とを備え、閉弁状態で弁体３２の下端が小径突出筒２１ｂから下方に突出した状態となっている。
【００１５】
接続管３０は、その内部にジョイント本体２１ａ内の弁室に連通する戻り通路３０ａが形成され、そのタンク側方側に張り出した端部はジョイント本体２１ａの側部に一体的に接続されている。接続管３０の下端部は給油タンク６の上面の挿入穴４８から給油タンク６内部に挿通され、下部に形成されたフランジ３０ｂがゴムパッキン５１を介して給油タンク６の上面の孔４９にねじ込まれる螺子により固定されている。
【００１６】
送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１は、いずれもジョイント本体の弁体３１、３２が下向きに設定され、かつ同レベルに配置され、これらと対向して上向きに配置された送油ジョイント受け１０及び戻り油ジョイント受け２２と上下方向で嵌合接続するようになっている。従って、送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１を備えた給油タンク６をタンク室１ａの上方から装着するだけで、両ジョイント９，２１は、各ジョイント受け１０，２２に対してスムーズに接続可能となっている。
【００１７】
図１１は図５に示す石油ファンヒータに用いられる給油キャップ部の縦断面図である。図示のごとく、圧力弁付き給油キャップ２４は、給油タンク６の上面において、口金外側に螺子加工された給油口２６に螺合するキャップ本体５３と、当該本体５３の底面中央に設けられた圧力弁機構５４と、本体５３の底面に配され給油口２６の口金上面と接圧するゴム製パッキン５５とを備えている。キャップ本体５３の底面中央には圧力を抜く抜き穴５６が形成され、燃料の温度差によるタンク内の空気圧での油面の上昇を解消し、電磁ポンプ１３による燃料吸い上げがスムーズに行えるようになっている。キャップ本体５３の側面は螺子加工され、その端末にはカール加工が施されている。ゴム製パッキン５５は給油口２６とキャップ本体５３とのシールの役目を果たし、その中央に圧力を抜く圧力抜き穴５７が形成されている。圧力弁機構５４は、キャップ本体５３の抜き穴５６を開閉する弁体５８と、この弁体５８を開弁方向に付勢するために本体５３の底面と弁体５８の周囲との間に介在されたスプリング５９とから構成されている。
【００１８】
図１２は図５に示す給油タンク６に適用される送油側接続手段９，１０の構造図、図１３は同じく図５に示す給油タンク６に適用される送油ジョイント受け部の構造図、図１４は同じく図５に示す給油タンク６に適用される戻り油側接続手段の構造を示す縦断面図である。図５〜図８に示す如く、タンク収容室１ａには、給油タンク６のタンク収容状態で、送油ジョイント９及び戻りジョイント２１の下方に対向して送油ジョイント受け１０及び戻り油ジョイント受け２２が配置されている。送油ジョイント受け１０は、図１２に示すように、円柱状の受け本体１０ａの上面に開口し送油ジョイント９の下端となっている小径突出筒９ｂ（図９）を挿入可能とする断面円形の凹状受け部６１と、この受け部６１に配され送油ジョイント９の弁機構２８の弁体３１との接圧・離間によって開閉する弁機構６０とを備えている。
【００１９】
凹状受け部６１の上端には送油ジョイント９の小径突出筒９ｂの周囲と密接可能な環状のシール面６７が形成されている。また、凹状受け部６１の底面には弁受け収容部６８が凹設され、この弁受け収容部６８に弁受け６５が嵌着されている。弁受け６５は、受け本体１０ａの下部に形成された弁室６０ａに連通する弁孔６０ｂ（図１３参照）が形成され、その周囲に燃料が流れる格子状の通路６６が形成されている。
【００２０】
図１２、及び好ましくは図１３に示すように、弁機構６０は、弁室６０ａの弁座に離着座自在で上端が弁孔６０ｂを通り凹状受け部６１側に突出する弁体６２と、この弁体６２の頭部と弁受け６５との間に介在され、弁体６２を閉弁方向（図で上方向）に付勢するスプリング６３と、弁体６２の弁室６０ａ側に外嵌密着され弁座との間をシールするＯリング６４とから構成されている。この弁機構６０は、送油ジョイント９の弁体３１が送油ジョイント受け１０側の弁体６２の頭部を接圧（図で下方へ接圧）することで開弁し、弁体６２の頭部から離間することで閉弁するようになっている。また、受け本体１０ａの弁室６０ａの下部には、電磁ポンプ１３と接続する配管２０３と連通する通路６９が形成され、また、弁室６０ａの側部には、空気弁２０の通路７０が連通されている。
【００２１】
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３００の燃料を遮断する空気を送油経路３００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７０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。この空気弁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。
【００２２】
一方、戻り油ジョイント受け２２は、送油ジョイント受け１０には備わっていた空気弁２０が存在しない点を除いて、基本的には送油ジョイント受け１０と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２２ａの上面に形成された凹状受け部７２と、この凹状受け部７２に配され戻り油ジョイント２１の弁機構２９の弁体３２との接圧・離間によって開閉する弁機構７１とを備えている。凹状受け部７２の上端には環状のシール面７８が形成され、また、凹状受け部７２の底面に凹設された弁受け収容部７９に弁受け７６が嵌着されている。弁受け７６は、受け本体２２ａの下部弁室７１ａに連通する弁孔７１ｂが形成され、その周囲に燃料が流れる格子状の通路７７を有している。
【００２３】
弁機構７１は、下部弁室７１ａの弁座に離着座自在で上端が弁孔７１ｂを通り凹状受け部７２側に突出する弁体７３と、この弁体７３の頭部と弁受け７２との間に介在され、弁体７３を閉弁方向（図で上方向）に付勢するスプリング７４と、弁体７３の弁室７１ａ側に外嵌密着されたシール用Ｏリング７５とから構成され、戻り油ジョイント２１の弁体３２が受け側の弁体７３の頭部を接圧することで開弁し、弁体７３の頭部から離間することで閉弁するようになっている。受け本体２２ａの弁室７１ａの下部には、ソレノイドバルブ８４と接続する配管２０７と連通する通路８０が形成されている。
【００２４】
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９ａ，２１ａの小径突出部９ｂ，２１ｂの外側にあるＯリング４１，４２が送油ジョイント受け１０のシール面６７と戻り油ジョイント受け２２のシール面７８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２８，２９とその受け側弁機構６０、７１の弁体同士が互いに押圧することで、開弁状態となる。
【００２５】
［気化器及びバーナの構成］
図１５は図５に示す石油ファンヒータの気化器及びバーナ部の構成図である。図示のごとく、気化器１２は、燃料を加熱して気化する気化素子８１と、この気化素子８１で気化された燃料ガスを噴出するノズル８２と、このノズル８２の穴を開閉するニードル８３と、このニードル８３に連接されてニードル８３を移動させるソレノイドバルブ８４と、気化素子８１に燃料を供給する燃料入口８５と、運転停止時に気化器１２内部の燃料ガスを送り出す戻り回路８６と、バーナ１４の燃焼熱を回収する熱回収部８７とから構成されている。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の表面から内部に向かって堆積される。気化器１２の燃料入口８５は、外側のステンレスパイプ８８と、内側の銅パイプ８９との二重構造としている。ステンレスパイプ８８としたのは、気化器１２からの熱伝導を低下させ、気化器１２に入ってくる燃料の温度上昇を抑えるためである。また、ステンレスパイプ８８の径を銅パイプ８９よりも大きく、ステンレスパイプ８８から銅パイプ８９に伝わる熱伝導を更に抑制している。なお、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。
【００２６】
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、電磁コイル９０への通電・非通電により、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・閉口するようになっている。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。
【００２７】
［電磁ポンプの構成］
電磁ポンプ１３は、図６に示すように、給油タンク６内の燃料を吸い上げて気化器１２側に供給するためのものであって、送油経路３００に介在され、後述の制御装置１５１によって、その燃料吐出量が制御されるようになっている。
【００２８】
［制御装置の構成］
図１６は主として、電磁ポンプ１３の吐出量を制御する制御装置１５１の構成ブロック図である。制御装置１５１は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵したマイクロコンピュータから成り、室内温度設定スイッチ１５７からの設定温度を入力判定するスイッチ判定手段１５１ａと、給油タンク６の油面検知装置１５０からの油面検知信号を入力判定する油面判定手段１５１ｂと、室内温度検出手段である室温センサ１５３からの室温信号を入力判定する室温判定手段１５１ｃと、給油タンク６内の油温検知センサ１５２からの油温検知信号を入力判定する油温判定手段１５１ｄと、後述する油面高さ（残油量）、燃料温度、及び燃焼量に応じた補正値（補正係数）を記憶した補正手段１５１ｅと、判定手段１５１ａ〜１５１ｄからの判定結果、並びに補正手段１５１ｅから補正値データに基づき電磁ポンプの吐出量などを演算する演算部１５４と、この演算結果に基づいて最適燃料吐出量を電磁ポンプ１３の駆動回路１５６に出力する制御部１５５とを備えている。
【００２９】
［石油ファンヒータの動作］
上記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を持って取り出した後、取っ手２３を上側にした状態で圧力弁付き給油キャップ２４を緩めて外し、給油タンク６の給油口２６から燃料を給油する。給油が完了したならば、燃料を入れた給油タンク６を本体１の蓋７を開けて、所定の位置にセットする。そうすると、図１２及び図１４に示すように、給油タンク６の送油ジョイント９の弁機構２８と戻り油ジョイント２１の弁機構２９の夫々の弁体３１，３２が、送油ジョイント受け１０の弁機構６０と戻り油ジョイント受け２２の弁機構７１の夫々の弁体６２，７３を押え、弁体６２，７３を下げる。弁体６２，７３の頭部６２ａ，７３ａが弁受け６１，７２の上面部にあたると、送油ジョイント９の弁機構２８と戻り油ジョイント２１の弁機構２９の夫々の弁体３１，３２が上方に移動し、閉弁方向に付勢していたスプリング３５，３６が圧縮状態になり、弁体３１，３２の閉止面Ｏリング３３，３４が送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１の夫々の閉止面から離脱して間に隙間が生じ、この隙間より燃料が電磁ポンプ１３側に流れる送油経路３００と、気化器１２から給油タンク６への戻り油経路３０１とが開放される。
【００３０】
石油ファンヒータの運転スイッチ（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）により気化器１２の温度を検出しており、所定温度（予熱完了温度）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、吸上げ管２７を通じて吸み上げ、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。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、この炎口９５において点火されて燃焼室１５内で燃焼する。
【００３１】
このとき、室温センサ１５３（サーミスタ）により検知した室温と、操作部４の室内温度設定スイッチ１５７により設定した設定温度との差に基づき、制御装置１５１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。燃焼が開始され、炎センサ（図１７の１１４参照；フレームセンサ）が予め設定した電流値以上の炎電流（フレーム電流）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、その回転速度は制御装置１５１によって制御される。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最適温度で制御する。
【００３２】
ここでブンゼン式液体燃料燃焼器の点火時の動作を更に詳しく説明する。気化器１２が予熱完了温度に達すると、電磁ポンプ１３が運転開始し、同時に送油経路中の空気弁（エアバルブ）２０が閉止され、給油タンク６の吸上げ管２７より油の吸上げが始まり、気化器１２に供給される。電磁ポンプ１３の運転開始から気化器１２のノズル８２を閉止していたニードル８３が取り付けられたソレノイドバルブ８４がＯＮし、ニードル８３が後退し、ノズル８２が開となり、気化ガスがバーナ１４に噴出される。バーナ１４の炎口９５から吹き出した気化ガスは、点火手段により点火される。点火すると、バーナ１４の炎口９５の上方に設置されたフレームセンサ１１４とバーナ１４の炎口９５間に炎電流が流れる。この炎電流値が所定値以上に達した場合は、着火が完了したと判定して燃焼が継続される。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度は、炎電流値が所定値に達しなくとも、強制的に燃焼を保持する。これを強制保持時間と称している。この強制保持時間内に炎電流値が所定値に達しない場合は、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される。
【００３３】
運転を続けると、図７のごとく、給油タンク６内の燃料が減少し、給油タンク６に予め所定の位置に複数設けられている油面検知装置１５０が、所定の位置毎に検知・作動して、その判定結果が演算部１５４に送られる。また、給油タンク６内の燃料の温度を検出している油温検知センサ（サーミスタ）１５２により検出された温度も演算部１５４に送られる。更に、室温センサ１５３により検知した室温と、操作部４の室内温度設定スイッチ１５７から設定した設定温度との差に基づき、制御部１５５から電磁ポンプ１３へ送られる駆動信号に応じた燃焼量データが演算部１５４に送られる。これらのデータは演算部１５４で、次のような計算式で正規の燃焼量として算出し、その算出結果に基づいて電磁ポンプ１３が最適な吐出量となるように制御する。
正規燃焼量＝燃焼量＊（Ａ＊Ｂ＊Ｃ）
Ａは、給油タンク６内の燃料の残油量（例えば、油面高さ）による補正値（補正係数）であり残油量に応じて表１のごとき補正値とする。
ＢとＣは、次のような補正値であるが、考慮しない場合もある。
Ｂは、給油タンク６内の燃料温度の補正値（補正係数）であり、燃料温度に応じて表 ２のごとき補正値とする。
Ｃは、燃焼量の補正値（補正係数）であり、室温サーミスタにより検知した室温と設 定温度との差に基づく燃焼量に応じて表３のごとき補正値とする。
【表１】
【表２】
【表３】
最大出力は機器の仕様として決定される（石油ＦＨの場合機種名の数字が最大出力
（ＫＷ）を示す）。ここで機器の出力をＱ（ＫＷ）、燃料消費量をＡ（Ｌ／ｈ）とすると、灯油の場合には比重０．８、発熱量１１０６０Ｋｃａｌ／Ｋｇ、１ＫＷ＝８６０Ｋｃａｌ／ｈであるので、
Ｑ＝Ａ×０．８×１１０６０／８６０＝１０．２８８４Ａ
即ち、Ａ＝Ｑ／１０．２８８４となる。
【００３４】
制御装置１５１の演算部１５４では、上記計算式に基づいて算出された正規燃焼量を制御部１５５から電磁ポンプ１３の駆動回路１５６に指令を出し、電磁ポンプ１３への電圧を計算式に基づいて算出された正規燃焼量に相当する電圧に変更して印加し、電磁ポンプ１３で給油タンク６内の燃料を吸い上げて気化器１２に送り、加熱気化した燃料をバーナ１４に送り燃焼する。このように、電磁ポンプ１３で給油タンク６の燃料を吸い上げることにより、給油タンク６内の燃料が減少、つまり油面の高さが変化することによるポンプの揚程能力が減少し、電磁ポンプ１３の吐出量が低下するので、給油タンク６内の燃料の油面の高さに応じて補正することにより、電磁ポンプ１３の正規燃焼量（吐出量）を給油タンク６より吸い上げ、気化器１２に送ることができる。なお、給油タンク６内の燃料の油面の高さの算出を、液面装置（油面検知装置１５０）で検出する代わりに、給油タンク６の重量で検出し、これを油面高さに算出変換するようにしてもよい。また、電磁ポンプ１３で給油タンク６の燃料を吸い上げる量は、燃焼量によっても異なり、更にまた、給油タンク６の燃料温度も同じように影響を及ぼすので、これらパラメータにより電磁ポンプ１３の吐出量を補正することにより、正規燃焼量（吐出量）に応じた燃料を吸い上げて気化器１２に送れば、最適な燃焼が可能となる。従って、給油タンク６より直接に気化器１２に燃料を送る送油経路３００を構成しても、安定した燃焼を得ることができる。
【００３５】
上記のように、従来の石油ファンヒータでは、燃焼時においては定化するために、種々の補正係数を用いて、ポンプの出力を補正しており燃焼量を安定させるようにしている。しかし、点火時において給油タンクの残油量が少なくなると、油面高さが低くなり、給油タンク内の吸い込み管の油面高さも同様に低くなるため、吸い込み管内の空間部が長くなる。したがって、点火時の予熱完了検知後に電磁ポンプが運転開始してから、実際に電磁ポンプに油が到達するまでの時間が、給油タンク内の残油量が多い場合よりも長くなる。特に、極端に残油量が少ない場合には、電磁ポンプから気化器への油の供給が間に合わず、点火不良を起こすことがある。この場合、予熱完了検知から実際の点火（気化器のノズルよりガスが噴出、ソレノイドバルブがＯＮし、ノズルが開く）までの時間を長く取ればよいのであるが、逆に給油タンクの残油量が多い場合には、電磁ポンプに直ぐに油が到達するため、気化器に必要以上に油が送り込まれ、気化器の内圧が過度に上昇し、点火が不安定にあることがあった。
【００３６】
点火時に給油タンクの残油量が少ない場合の第２の対策として、着火時の強制保持時間（ノズルが開いてから、炎電流値が所定の値に達しなくても、燃焼を強制的に保持する時間）を長くすることが考えられている。この対策によれば、たとえ給油タンク内の残油量が少なくなって電磁ポンプが運転開始してから実際に電磁ポンプに油が到達するまでの時間が長くなり、その結果、気化器への油の供給が遅れる場合でも、強制保持時間内において点火装置が作動させたままの状態にしておくことにより、気化ガスがバーナから噴出した時点で着火し、その後、炎電流値が増大し、所定値以上になり、燃焼を維持させることが可能である。しかしながら、点火装置等に不具合があった場合には、気化ガスが長時間にわたって出続けることになる。
【特許文献１】特開２００１−３４３１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
そこで、液体燃料燃焼装置においては、従来、給油タンク内の燃料の残油量の大きさに応じて点火状況が不安定になるという問題があることを認識して、電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御を燃料残油量に応じて変更することで、点火の際の作動を実際の燃料残油量に則して安定化を図る点で解決すべき課題がある。
【００３８】
この発明の目的は、電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御を燃料残油量に応じて変更することで、実際の燃料残油量に則して点火の際の作動安定化を図り、従来の液体燃料燃焼装置において電磁ポンプから気化器への油の供給が間に合わず点火不良を起こすこと、或いは気化器に必要以上に油が送り込まれて気化器の内圧が過度に上昇し点火が不安定になることを回避する液体燃料燃焼装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記課題を解決するため、本発明による液体燃料燃焼装置は、本体内のタンク収容室に着脱自在に収容されたカートリッジ式の給油タンクと、前記給油タンク内の燃料を直接に汲み上げる電磁ポンプと、前記電磁ポンプから供給される前記燃料を気化し燃料ガスとして噴出する気化器と、前記燃料ガスを点火装置で着火させて燃焼させるバーナと、前記気化器の温度を検知する温度検知手段と、当該温度検知手段からの信号を受けて前記電磁ポンプ及び前記気化器の動作を制御する制御装置と、前記給油タンクの残油量を検知する残油量検知手段とを備えた液体燃料燃焼装置であって、前記制御装置は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御について、前記給油タンクの前記残油量に応じて補正をすることから成っている。
【００４０】
この発明の液体燃料燃焼装置によれば、通常時には、本体内のタンク収容室に着脱自在に収容されたカートリッジ式の給油タンクからは、電磁ポンプが給油タンク内の燃料を直接に汲み上げて気化器に供給し、気化器においては供給された燃料を気化し燃料ガスとする。気化器から噴出された燃料ガスはバーナにおいて点火装置で着火されて燃焼される。気化器の温度は温度検知手段によって検知され、制御装置は、当該温度検知手段からの信号を受けて電磁ポンプ及び気化器の動作を制御している。また、残油量検知手段は給油タンク内の残油量を、例えば油面高さとして検出している。点火時において、制御装置は、検出された残油量（油面高さ）に応じて電磁ポンプや気化器の動作制御を補正制御する。電磁ポンプや気化器の動作の要素としては、電磁ポンプの運転タイミング、運転強度、又は強制保持時間の長さがあり、点火時には、これらが、通常の運転状態から補正して制御される。
【００４１】
上記電磁ポンプや気化器の動作の例として、制御装置は、給油タンク内の残油量に応じて、電磁ポンプが作動してから気化器が作動して燃料ガスを噴射開始するまでの時間について補正をすることができる。給油タンク内の残油量が多い場合、つまり油面高さが高い場合は、電磁ポンプを運転開始したときに、その運転開始から油の吸上げを開始し気化器に供給するまでに経過する時間が短いため、制御装置は電磁ポンプが作動してから、気化器が作動して燃料ガスが噴出されるまでの時間を短くする。逆に、給油タンク内の残油量が少ない場合は、電磁ポンプが運転開始してから実際に油を吸い上げるまでに時間がかかり、気化器に油が供給まで時間を要するため、制御装置は電磁ポンプが運転開始してから気化器が作動して燃料ガスが噴出されるまでの時間を長くする。気化器の動作としては、例えば、燃料を加熱して気化させるためのソレノイドバルブのＯＮ・ＯＦＦ、及び燃料ガスを燃焼室に噴出させるノズルの開閉がある。これにより、実際の点火の際（ノズル開時）には、給油タンクの残油量にかかわらず、ほぼ一定量の油を気化器に供給することができ、点火状態が安定する。
【００４２】
また、この液体燃料燃焼装置において、制御手段は、温度検知手段からの信号に基づく気化器の予熱完了判定とする設定温度について、給油タンクの残油量に応じて補正をすることができる。即ち、電磁ポンプにその運転を開始するタイミングを与えるためには、気化器が予熱完了と判定される必要があるが、気化器が到達すべき設定温度を給油タンクの残油量に応じて変化させることにより、実際の点火（ノズル開）の際の気化器温度の変化を少なくすることができる。制御装置は、予熱完了温度の変更については、通常の場合と比較して、そのような設定温度になるように補正をすることで行うことができる。つまり、給油タンクの残油量が多い場合は、ポンプの運転開始からノズル開までの時間が短くなるので、予熱完了温度を高く設定しておくことにより短時間でも実際の点火時の気化器の温度が十分な温度に上昇する。また、給油タンクの残油量が少ない場合は、ポンプの運転開始からノズル開までの時間が長くなるので、予熱完了温度を低く設定しておくことにより長い時間で実際の点火時の気化器の温度が設定温度に上昇する。これにより、実際の点火時の気化器の温度は残油量にかかわらずほぼ一定となり、また気化器への油の供給量もほぼ一定となるため、点火状態は安定する。
【００４３】
この液体燃料燃焼装置において、このほかに、制御手段は、点火後の着火判定に際して、強制的な燃焼を保持すべき期間としての強制保持時間について、給油タンクの残油量に基づいて補正をすることができる。即ち、点火後の燃焼強制保持時間を給油タンクの残油量に応じて変化させても良い。残油量が多い場合は、気化器への油の供給が速いため、ノズル開後ほぼ瞬時に着火する制御を行う。これにより、炎電流値が所定値に達するのも速くなる。このことから、燃焼強制保持時間を短くできる。このようにすることにより、点火装置などの不具合により、着火ミスを起こした場合でも、気化ガスの噴出時間は短くできる。残油量が少ない場合は、気化器に油が供給されるまでに時間がかかり、実際の点火時（ノズル開時）に気化ガスの噴出が遅れる事態も考えられるが、強制保持時間を長くとってあるため、仮に、着火が遅れてフレーム電流値が所定値に達するまで時間がかかっても、点火ミスと判定されることはない。
【００４４】
この液体燃料燃焼装置において、制御手段は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御についての前記補正を、前記給油タンクの前記残油量によって定められる補正係数によって行うことができる。補正係数については、上記表１を参照して定めることができる。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように、本発明の液体燃料燃焼装置よれば、点火の際には、給油タンクの残油量（油面高さ）に応じて、電磁ポンプや気化器の動作運転状態を、通常時のそれとは変化させることにより、より安定した点火状態を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明の液体燃料燃焼装置は、基本的な構成については従来の技術の構成と同様であるので、その説明及び通常の動作の説明は省略する。
本発明による液体燃料燃焼装置はその燃焼制御に特徴があり、以下、各実施例において図面を参照して燃焼制御について説明をする。図１には、本発明の液体燃料燃焼装置の第１実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図１において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮにする（ステップ１；「Ｓ１」と略す。以下同じ。）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）により気化器１２の温度が検出されている。検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ２）。予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、給油タンク６内の油面が設定値よりも高いか否かが判定される（Ｓ３）。
【００４７】
検出温度が所定温度に達すると、油面高さの検出値に応じて、電磁ポンプ１３が駆動され運転開始をする（Ｓ４，Ｓ１４）。電磁ポンプ１３の駆動が所定の時間Ｔ（Ｔ１又はＴ２）経過したか否かを判定し（Ｓ５，Ｓ１５）、経過していなければ経過を待ってから、時間Ｔの経過後に気化器１２に取り付けられたソレノイドバルブ８４を駆動し、ソレノイドバルブ８４に連結されたニードル８３が気化器１２のノズル８２を開放する（Ｓ６，Ｓ１６）。開放されたノズル８２から気化ガスが噴出し、バーナ１４上で点火装置により着火する（Ｓ７，Ｓ１７）。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度の強制保持時間は炎電流値が所定値に達しなくとも強制的に燃焼が保持されるが、そうした強制保持時間が経過したか否かが判定される（Ｓ８，Ｓ１８）。強制保持時間が経過していなければその経過を待つ。強制保持時間経過時に炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値以上か否かが判定される（Ｓ９，Ｓ１９）。炎電流値が所定値に達していると判定される場合には燃焼が継続され（Ｓ１０，Ｓ２０）、炎電流値が所定値に達していないと判定される場合には、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される（Ｓ１１，Ｓ２１）。
【００４８】
電磁ポンプ１３が駆動開始してから、ソレノイドバルブ８４が駆動し、気化ガスの噴出が開始されるまでの時間Ｔは、油面検知装置１５０により検出された油面高さに応じて変更される。つまり、Ｓ３での判定において、給油タンク６の油面が設定値よりも高いと判定される場合には、ポンプ１３駆動からソレノイドバルブ８４駆動開始までの時間ＴはＴ１に設定され、給油タンク６の油面が設定値よりも低いと判定される場合には、ポンプ１３駆動からソレノイドバルブ８４駆動開始までの時間ＴはＴ２に設定される。ここで、時間Ｔの設定については、Ｔ１＜Ｔ２である。これにより実際の点火時（ノズル開時）には、給油タンク６の残油量にかかわらず、ほぼ一定量の油を気化器に供給することができ、点火状態が安定する。
【００４９】
次に、本発明の液体燃料燃焼装置の第２実施例の点火時の装置の動作について説明する。図２には、本発明の液体燃料燃焼装置の第２実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図２において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮにする（Ｓ３１）と、油面検知装置１５０により給油タンクの油面高さが検出される（Ｓ３２）。次に、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）により気化器１２の温度が検出されており、検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ３３、Ｓ４３）。各予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、電磁ポンプ１３の駆動を開始する（Ｓ３４、Ｓ４４）。ここで、電磁ポンプ１３の駆動を開始する温度である予熱完了温度ＴＨは、給油タンクの油面高さに応じて変更されている。つまり、油面高さが設定値より高い場合は、Ｓ３３における予熱完了温度がＴＨ１とされ、油面高さが設定値より低い場合はＳ４３における予熱完了温度がＴＨ２とされる。ここで、ＴＨ１＞ＴＨ２と設定する。つまり油面高さが高い場合は予熱完了温度を高くする。
【００５０】
電磁ポンプ１３が駆動を開始（Ｓ３４、Ｓ４４）してから、ソレノイドバルブ８４が駆動され（Ｓ３６、Ｓ４６）、気化器１２のノズル８２が開放される。ノズル８２が開放されてからの動作は第１実施例と同様であり、気化ガスが噴出し、着火し、燃焼を開始する等（Ｓ３７〜Ｓ４１、Ｓ４７〜Ｓ５１）についての重複する説明を省略する。電磁ポンプ１３の駆動開始からソレノイドバルブ８４の駆動までの時間Ｔは、油面高さにより変更する。即ち、時間Ｔについて、Ｔ１＜Ｔ２として、油面高さが所定値より高い場合の時間をＴ１（Ｓ３５）、油面高さが所定値より低い場合の時間をＴ２（Ｓ４５）と設定する。これにより実際の点火時の気化器１２の温度は残油量にかかわらずほぼ一定となり、また気化器１２への油の供給量もほぼ一定となるため、点火状態は安定する。
【００５１】
続いて、本発明の液体燃料燃焼装置の第３実施例の点火時の装置の動作について説明する。図３には、本発明の液体燃料燃焼装置の第３実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図３において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮする（Ｓ６１）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）により気化器１２の温度が検出されている。検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ６２）。予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、給油タンク６内の油面が設定値よりも高いか否かが判定される（Ｓ６３）。
【００５２】
検出温度が所定温度に達すると、油面高さの検出値に応じて、電磁ポンプ１３が駆動されて運転開始をし（Ｓ６４，Ｓ７４）、電磁ポンプ１３の駆動が所定の時間Ｔ経過したか否かを判定し（Ｓ６５，Ｓ７５）、経過していなければ経過を待ってから、時間Ｔの経過後に気化器１２に取り付けられたソレノイドバルブ８４を駆動し、ソレノイドバルブ８４に連結されたニードル８３が気化器１２のノズル８２を開放する（Ｓ６６，Ｓ７６）。開放されたノズル８２から気化ガスが噴出し、バーナ１４上で点火装置により着火する（Ｓ６７，Ｓ７７）。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度の強制保持時間内は炎電流値が所定値に達しなくとも強制的に燃焼が保持され消火しないが、そうした強制保持時間が経過したか否かが判定される（Ｓ６８，Ｓ７８）。強制保持時間が経過していなければその経過を待つ。
【００５３】
強制保持時間経過時に炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値以上か否かが判定される（Ｓ６９，Ｓ７９）。炎電流値が所定値に達していると判定される場合には燃焼が継続され（Ｓ７０，Ｓ８０）、炎電流値が所定値に達していないと判定される場合には、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される（Ｓ７１，Ｓ８１）。Ｓ６８，Ｓ７８において、炎電流値が所定値以上かどうかを判定するまでの強制保持時間Ｔは給油タンク６の油面高さに応じて変更される。給油タンク６の油面高さが所定値よりも高い場合の強制保持時間をＴ１とし、油面高さが所定値よりも低い場合の強制保持時間をＴ２とし、この際、Ｔ１＜Ｔ２と設定する。これにより、残油量が多い場合は（油面高さが高い場合）、気化器１２への油の供給が速いため、ノズル８２開の後にはほぼ瞬時に着火する。これにより、炎電流地値が所定値に達するのも速くなる。このことから、燃焼強制保持時間Ｔ１を短くできる。このようにすることにより、点火装置などの不具合により、着火ミスを起こした場合でも、気化ガスの噴出時間は短くできる。残油量が少ない場合は、（油面高さが低い場合）気化器１２に油が供給されるまでに時間がかかり、実際の点火時（ノズル８２開の時）に気化ガスの噴出が遅れる事態も考えられるが、強制保持時間Ｔ２を長くとってあるため、仮に、着火が遅れ炎電流値が所定値に達するまで時間がかかっても、点火ミスと判定されることはない。
【００５４】
更に続いて、本発明の液体燃料燃焼装置の第４実施例の点火時の装置の動作について説明する。図４には、本発明の液体燃料燃焼装置の第４実施例における点火時の動作の制御の手順を示すフローチャートが示されている。図４において、石油ファンヒータの運転スイッチ（図示せず）をＯＮする（Ｓ９１）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）により気化器１２の温度が検出されている。検出温度が所定温度に達するかどうかで予熱完了判定温度に達したか否かが判定される（Ｓ９２）。予熱完了判定温度に達していなければ、温度上昇を待つ。予熱完了判定温度に達した場合、給油タンク６内の油面が設定値よりも高いか否かが判定される（Ｓ９３）。
【００５５】
検出温度が所定温度に達すると、油面高さの検出値に応じて、電磁ポンプ１３が駆動されて運転開始をする（Ｓ９４，Ｓ１０４）。電磁ポンプ１３の駆動が所定の時間Ｔ経過したか否かを判定し（Ｓ９５，Ｓ１０５）、経過していなければ経過を待つ。時間Ｔの経過後に気化器１２に取り付けられたソレノイドバルブ８４を駆動し、ソレノイドバルブ８４に連結されたニードル８３が気化器１２のノズル８２を開放する（Ｓ９６，Ｓ１０６）。開放されたノズル８２から気化ガスが噴出し、バーナ１４上で点火装置により着火する（Ｓ９７，Ｓ１０７）。ノズル８２が開となり、気化ガスが噴出してから数十秒程度の強制保持時間内は炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値に達しなくとも強制的に燃焼が保持され消火しないが、そうした強制保持時間が経過したか否かが判定される（Ｓ９８，Ｓ１０８）。強制保持時間が経過していなければその経過を待つ。
【００５６】
強制保持時間経過時に炎センサ１１４により検知された炎電流値が所定値以上か否かが判定される（Ｓ９９，Ｓ１０９）。炎電流値が所定値に達していると判定される場合には燃焼が継続され（Ｓ１００，Ｓ１１０）、炎電流値が所定値に達していないと判定される場合には、着火に失敗したと判定して燃焼が停止される（Ｓ１０１，Ｓ１１１）。この際、電磁ポンプ１３の運転開始から、ソレノイドバルブ８４が駆動し、ノズル８２が開くまでの運転強度を、給油タンク６の油面高さに応じて変更しても良い。ここで、給油タンク６の油面高さが所定値以上の場合の運転強度をＡ、所定値以下の場合の運転強度をＢとするとき、Ａ＜Ｂと設定する。給油タンク６内の残油量が多い場合は（油面高さが高い場合）、気化器１２への油の供給に時間があまりかからないため、電磁ポンプ１３の運転強度を小さくすることができる。給油タンク６内の残油量が少ない場合（油面高さが低い場合）には、電磁ポンプ１３の運転強度を大きくすれば良い。これにより、実際の点火時での気化器１２への油の供給量はほぼ一定となり、点火状態を安定させることができる。
【００５７】
［その他の実施形態］
本発明の実施例は上記で説明した第１〜第４実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による液体燃料燃焼装置の第１実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図２】本発明による液体燃料燃焼装置の第２実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図３】本発明による液体燃料燃焼装置の第３実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図４】本発明による液体燃料燃焼装置の第４実施例における点火時の装置の動作のフローチャート。
【図５】本発明による液体燃料燃焼装置の第１実施例に係る石油ファンヒータの正面部分断面図。
【図６】図５に示す液体燃料燃焼装置の構成図。
【図７】図５に示す液体燃料燃焼装置に用いられる給油タンクの概略図。
【図８】図７に示す給油タンクの接続部の斜視図。
【図９】図７に示す給油タンクに適用される送油ジョイントの構造を示す縦断面図。
【図１０】図７に示す給油タンクに適用される戻り油ジョイントの構造を示す縦断面図。
【図１１】図７に示す給油タンクに適用される給油キャップ部の構造を示す縦断面図。
【図１２】図７に示す給油タンクに適用される送油側接続手段の構造を示す縦断面図。
【図１３】図７に示す給油タンクに適用される送油ジョイント受け部の構造を示す縦断面図。
【図１４】図７に示す給油タンクに適用される戻り油側接続手段の構造を示す縦断面図。
【図１５】図５に示す石油ファンヒータの気化器及びバーナの構造を示す断面図。
【図１６】図５に示す石油ファンヒータにおける電磁ポンプのための制御ブロック図。
【図１７】図５に示す石油ファンヒータの一例を示す一部省略正面断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１ 石油ファンヒータ本体 １ａ タンク収容室
１ｂ 機能部品収容室 １ｃ 燃焼部室 １ｄ 載置台
２ 前板 ３ 天板
４ 操作部 ５ 吹出し口
６ 給油タンク ７ 蓋
８ 置台 ９ 送油ジョイント
９ａ ジョイント本体 ９ｂ 小径突出筒
９ｃ 中央弁孔 ９ｄ 弁座
１０ 送油ジョイント受け １０ａ 受け本体
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 ２０ 空気弁
２０ａ 弁子 ２０ｂ 電磁コイル ２０ｃ スプリング
２１ 戻り油ジョイント ２１ａ ジョイント本体
２１ｂ 小径突出筒 ２１ｃ 中央弁孔 ２１ｄ 弁座
２２ 戻り油ジョイント受け ２２ａ 受け本体
２３ 取っ手
２４ 圧力弁付き給油キャップ ２５ 油量計
２６ 給油口 ２７ 吸上げ管
２８ 送油ジョイント９の弁機構 ２９ 戻り油ジョイント２１の弁機構
３０ 接続管 ３０ａ 戻り通路 ３０ｂ フランジ
３１ 弁体 ３２ 弁機構２９の弁体
３３ シール用Ｏリング ３５ スプリング
３６ スプリング ３８ 蓋ナット
４０ 蓋ナット ４１ Ｏリング
４２ Ｏリング
４３ 接続管 ４３ａ 吸込み通路 ４３ｂ フランジ
４４ 吸込み口 ４５ フィルタ
４６ 挿入穴 ４７ 孔
４８ 挿入穴 ４９ 孔
５０ ゴムパッキン ５１ ゴムパッキン
５３ キャップ本体 ５４ 圧力弁機構
５５ ゴム製パッキン ５６ 抜き穴
５７ 圧力抜き穴 ５８ 弁体
５９ スプリング
６０ 弁機構 ６０ａ 弁室 ６０ｂ 弁孔
６１ 凹状受け部 ６２ 弁体
６３ スプリング ６４ Ｏリング
６５ 弁受け ６６ 通路
６７ シール面 ６８ 弁受け収容部
６９ 通路 ７０ 通路
７１ 弁機構 ７１ａ 下部弁室 ７１ｂ 弁孔
７２ 凹状受け部 ７３ 弁体
７４ スプリング ７５ シール用Ｏリング
７６ 弁受け ７７ 格子状の通路
７８ シール面 ７９ 弁受け収容部
８０ 通路 ８１ 気化素子
８２ ノズル ８３ ニードル
８４ ソレノイドバルブ ８５ 燃料入口
８６ 戻り回路 ８７ 熱回収部
８８ ステンレスパイプ ８９ 銅パイプ
９０ 電磁コイル ９１ 可動片
９２ 吸着片 ９３ 押圧用スプリング９３
９４ 混合管 ９５ 炎口
１１４ 炎センサ １５０ 油面検知装置
１５１ 制御装置 １５１ａ スイッチ判定手段 １５１ｂ 油面判定手段
１５１ｃ 室温判定手段 １５１ｄ 油温判定手段 １５１ｅ 補正手段
１５２ 油温検知センサ １５３ 室温センサ
１５４ 演算部 １５５ 制御部
１５６ 駆動回路 １５７ 室内温度設定スイッチ
２０３，２０４，２０７ 配管
３００ 給油経路 ３０１ 戻り油経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内のタンク収容室に着脱自在に収容されたカートリッジ式の給油タンクと、前記給油タンク内の燃料を直接に汲み上げる電磁ポンプと、前記電磁ポンプから供給される前記燃料を気化し燃料ガスとして噴出する気化器と、前記燃料ガスを点火装置で着火させて燃焼させるバーナと、前記気化器の温度を検知する温度検知手段と、当該温度検知手段からの信号を受けて前記電磁ポンプ及び前記気化器の動作を制御する制御装置と、前記給油タンクの残油量を検知する残油量検知手段とを備えた液体燃料燃焼装置において、
前記制御装置は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御について前記給油タンクの前記残油量に応じて補正をすることを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電磁ポンプが作動してから前記気化器が作動して前記燃料ガスを噴射開始するまでの時間について、前記給油タンク内の残油量に応じて補正をすることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記温度検知手段からの信号に基づく前記気化器の予熱完了判定とする設定温度について、前記給油タンクの前記残油量に応じて補正をすることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記気化器の前記予熱完了を判定した場合、前記電磁ポンプのその後の運転強度について前記給油タンクの前記残油量に基づいて補正をすることを特徴とする請求項３に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
前記制御手段は、点火後の着火判定に際して、強制的な燃焼を保持すべき期間としての強制保持時間について、前記給油タンクの前記残油量に基づいて補正をすることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御についての前記補正を、前記給油タンクの前記残油量によって定められる補正係数によって行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項１】
本体内のタンク収容室に着脱自在に収容されたカートリッジ式の給油タンクと、前記給油タンク内の燃料を直接に汲み上げる電磁ポンプと、前記電磁ポンプから供給される前記燃料を気化し燃料ガスとして噴出する気化器と、前記燃料ガスを点火装置で着火させて燃焼させるバーナと、前記気化器の温度を検知する温度検知手段と、当該温度検知手段からの信号を受けて前記電磁ポンプ及び前記気化器の動作を制御する制御装置と、前記給油タンクの残油量を検知する残油量検知手段とを備えた液体燃料燃焼装置において、
前記制御装置は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御について前記給油タンクの前記残油量に応じて補正をすることを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電磁ポンプが作動してから前記気化器が作動して前記燃料ガスを噴射開始するまでの時間について、前記給油タンク内の残油量に応じて補正をすることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記温度検知手段からの信号に基づく前記気化器の予熱完了判定とする設定温度について、前記給油タンクの前記残油量に応じて補正をすることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記気化器の前記予熱完了を判定した場合、前記電磁ポンプのその後の運転強度について前記給油タンクの前記残油量に基づいて補正をすることを特徴とする請求項３に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
前記制御手段は、点火後の着火判定に際して、強制的な燃焼を保持すべき期間としての強制保持時間について、前記給油タンクの前記残油量に基づいて補正をすることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電磁ポンプ及び前記気化器の点火時の動作制御についての前記補正を、前記給油タンクの前記残油量によって定められる補正係数によって行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体燃料燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−１７０１３５（Ｐ２００８−１７０１３５Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６１３３（Ｐ２００７−６１３３）
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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