説明

燃料タンクおよび液体燃料燃焼装置

【課題】 タンク内の液体燃料量を検出するための部材と、液体燃料の残量が少なくなったことを検知するための部材の共用化を図り、部品点数を少なくする。
【解決手段】 タンク内に、フロート45と、フロート45を上下方向に案内するガイドロッド46と、フロート45の上下に連動して表示部に液面位置を伝えるための螺旋板47とを設け、液面検出装置を構成する。フロート45の下部に磁石51を取り付け、タンク外部にリードスイッチ52を設け、燃料残量検知装置を構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体燃料燃焼装置に用いられる燃料タンクに関する。
【背景技術】
【0002】
石油ファンヒータ、石油ストーブ等の液体燃料燃焼装置における燃料タンクは、図9に示すように、タンク部1とタンク部1の上方を覆う上板2とから構成される。タンク部1の上面に補給口3が設けられ、上板2に、補給口3を塞ぐ外蓋4が開閉自在に取り付けられている。そして、上板2に、持ち運び用の取っ手5が開閉自在に取り付けられている。タンク部1の側面には、燃料表示窓6が設けられ、外部からタンク内の液体燃料量を確認できるようになっている。
【0003】
そして、燃料タンクは、液体燃料量を検出するために液面検出装置を備えている。液面検出装置として、タンク内の液体燃料の液面位置に応じて上下するフロートを用いたものが、例えば特許文献1〜3のように知られている。フロートの動きが螺旋板を介して燃料タンクの外面に設けられたメータに伝えられ、タンク内の液体燃料量が表示され、液体燃料量を目視で確認できるようになっている。
【特許文献1】実開昭58−172821号公報
【特許文献2】実開昭59−37525号公報
【特許文献3】特開昭60−185123号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の液面検出装置では、メータを見ることによってタンク内の液体燃料量を確認できる。しかし、その量が少なって補給が必要であるか否かを瞬時に判断することは困難である。そのため、液面検出装置以外に、液体燃料の残量が少ないことを検知するための検知装置を別途設けなければならない。したがって、燃料タンクにおける部品点数が増えることになり、重量の増加や構造が複雑になるといった問題が生じる。
【0005】
本発明は、上記に鑑み、少ない構成部材で液体燃料量に関する多機能な検知を行える燃料タンクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、タンク内の液体燃料の液面位置から液体燃料量を検出する液面検出装置を備えた燃料タンクであって、前記液面検出装置は、液体燃料の液面位置に応じて上下するフロートと、該フロートを上下方向に案内するガイドとを備え、前記フロートに、体燃料の残量が少なくなったことを検知するための被検知体が設けられたものである。
【0007】
液体燃料の残量が少なくなったとき、検知手段によって被検知体の近接が検知される。すなわち、タンク内の液体燃料が消費されるにつれて、液面位置が下がり、フロートも下がる。このとき、被検知体が検知手段に作用して、液体燃料の残量が少なくなったことが検知される。このように、タンク内の液面位置を検出するためのフロートが液体燃料の残量少を警告するための燃料残量検知装置として併用され、液体燃料の補給を促すために報知することができる。
【0008】
被検知体が、フロートの下面に固定金具によって保持され、該固定金具は、前記フロートの上下動を円滑にするためにガイドに係合される。固定金具は、先端が鋭角な爪を有し、該爪がフロートに差し込まれ、被検知体が前記フロートに吊り下げられる。これによって、被検知体をフロートに簡単に保持できる構造が得られる。また、固定金具がガイドに案内されることにより、フロートの上下動が安定して、正確な液面位置の検出が可能となる。
【0009】
ここで、燃料残量検知装置における被検知体が磁石とされ、検知手段として、タンク外部にリードスイッチが設けられる。この検知装置は非接触式となり、タンク内に電子部品を配置する必要がなくなり、検知装置としての信頼性の向上につながる。
【0010】
そして、タンク底面に、液体燃料よりも比重の重い水を溜めるため周囲より低くなった水受け皿が設けられ、該水受け皿上にガイドを支持する支持台が配置される。これによって、支持台がタンク底面から突出した構造にならず、タンクの容量を犠牲にしなくてすむ。水受け皿には、タンク内に浸入した水が溜まり、液体燃料と水との電気伝導度の違いを利用して、水の有無を検知できる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、フロートを液体燃料量の検出用および残量検知用の構成部材として共用化することにより、部品点数の増加を防ぐ。しかも、燃料残量検知装置を非接触式とすることにより、タンク内に構成部品を配置する必要がなくなり、タンク内の構造が簡単になるとともに、タンク容量の減少も防げる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本実施形態の石油ファンヒータを図1、2に示す。10は前面板10a、上面板10bおよび背面板によって形成された箱形の筐体であり、置台11に載置される。筐体10には、バーナ、ファン、イオン発生装置等が内装されている。筐体10には、可搬式燃料タンク12を収容するための収容室13が形成されている。上面板10bに、収容室13に通じる開口が形成され、収容室13は上面開放となっている。なお、図中、15は操作部、16は温風吹出口、17は正負イオンの吹出口、18は温度センサ、19は燃焼状態の確認窓、20は液体燃料の残量警告灯である。
【0013】
燃料タンク12は、図9に示した従来のものと基本的な構造は同じであり、タンク部1と上板2とから構成され、上部から液体燃料を送出するとともに補給する構造とされる。そして、燃料表示窓の代わりに、上板2に、タンク内の液体燃料量を表示するための表示部21が設けられている。
【0014】
表示部21は、図3、4に示すように、液体燃料量に応じて移動する指針22と、指針22を移動可能に支持するホルダと、ホルダに印された目盛り23とからなる。
【0015】
指針22は、上側に向かって突出するように立体的に形成される。具体的には、指針22は、先端側が上側に向かって折り曲げられたL字状の棒材とされる。指針22は、基端を中心にして回動する。
【0016】
ホルダは、上板に取り付けられるベース25と、ベース25に被せられるカバー26とからなる。カバー26には複数の爪27が形成され、爪27がベース25の周縁に引っ掛けられることにより、ベース25とカバー26とが一体的に係合され、指針22が回動するための空間が形成される。
【0017】
カバー26は、平面視扇形に形成され、その前側が盛り上がり、窓部28とされる。窓部28は、前面から上面にわたって形成され、立体的な形態とされる。カバー26の窓部28より後側は、上板2に覆われ、外部に露出していない。カバー26は、透光性樹脂によって成形され、窓部28を通じてホルダの内部が外から見えるようになっている。なお、窓部28だけを透光性樹脂によって形成してもよい。
【0018】
カバー26の内側には、目盛り用の縦壁30が形成される。縦壁30は、窓部28に下側に向かって垂直に形成され、側方から視認できる。縦壁30には、図3に示すような文字等が印刷されたフィルムが貼り付けられる。これが側方用の目盛り23となる。また、窓部28の上面にも、同様に文字等が印刷されたフィルムが貼り付けられ、これが上方用の目盛り23となる。なお、目盛り23は、縦壁30や窓部28に直接描いてもよい。
【0019】
指針22の基端は、支軸31に嵌め込まれている。支軸31は、ベース25に形成された貫通孔32に挿入され、回転自在に支持される。縦壁30と窓部28の前面との間に、指針22の先端が位置しており、指針22は縦壁30に沿って回動する。外部から窓部28を見たとき、指針22と目盛り23とが一緒に見える。なお、33は指針22の回動を規制するストッパである。
【0020】
燃料タンク12は、図5、6に示すように、タンク内の液体燃料量を検出する液面検出装置と、液体燃料の残量が少なくなったことを検出する燃料残量検知装置と、タンク内の水の有無を検知する水検知装置とを備えている。
【0021】
タンク部1の上面に形成された開口40に、口金41が固定され、口金41にベース25の下部がシール材を介して嵌め込まれる。タンク部1の底面に開口42が形成され、開口42を塞ぐように水受け皿43が設けられている。水受け皿43は、タンク部1の底面の外側にゴム製のパッキン44を介して取り付けられる。水受け皿43は、ステンレス鋼板からなり、パッキン44によりタンク部1とは電気的に絶縁されている。
【0022】
液面検出装置は、液体燃料の液面に応じて上下するフロート45と、フロート45を上下方向に案内するガイドロッド46と、フロート45の上下に連動して表示部21に液面位置を伝えるための螺旋板47とからなる。
【0023】
ガイドロッド46は、フロート45を貫通しており、ガイドロッド46の上端は、ベース25に形成された保持筒48に挿入されて、保持される。ガイドロッド46の下端は、L字形に折り曲げられて、支持台49に係合され、回転しないように支持される。支持台49は、水受け皿43内に取り付けられる。タンク部1の底面上に支持台49を設ける必要がなくなり、支持台分のタンク容量の低下を防げる。
【0024】
螺旋板47は、フロート45の縦溝50に挿通され、上端が支軸31の溝に嵌め込まれ、螺旋板47と指針22とが機械的に連結される。螺旋板47の下端は、針状に形成され、支持台49に載置されている。これにより、螺旋板47は回転自在に支持され、螺旋板47の回転に伴って支軸31が回転し、指針22が目盛り23に沿って回動することになる。
【0025】
フロート45は、燃料タンク12内の液体燃料中に浮かんでおり、液面の高さが変化すると、フロート45も上下する。フロート45は、ガイドロッド46および螺旋板47によって回転することなく真っ直ぐに上下する。このようなフロート45の上下に伴って、ねじられている螺旋板47は回転する。すると、支軸31を介して指針22が回動し、液面位置に応じた目盛り23を指し示す。
【0026】
燃料タンク12が筐体10に収容されているとき、上板2は外部に露出しており、筐体10の上面の一部を構成する。上板2に設けられた表示部21も外部に露出し、その表示を視認できる。しかも、表示部21は上板2から突出しているので、上方からだけでなく、前面や横からといった側方からも指針22と目盛り23を見ることができる。したがって、タンク内の液体燃料量をどの方向からでも容易に確認できる。
【0027】
そして、液体燃料が少なくなると、燃料タンク12を筐体10から取り出し、液体燃料を補給する。燃料タンク12の上面の補給口3から補給するとき、人の視点は燃料タンク12の上方にあるが、表示部21が燃料タンク12の上面にあるので、上方から視認できる。そのため、補給量を確認でき、液体燃料の入れすぎを防止でき、液体燃料が溢れ出すことはない。
【0028】
燃料残量検知装置は、磁石51とこの磁石51に反応するリードスイッチ52とからなる非接触式のセンサが用いられる。磁石51は、固定金具53によってフロート45に保持されている。固定金具53は、図7に示すように、磁石51を保持する複数のフック54と、刃物のように先端が鋭角に形成された複数の爪55とを有する。なお、図7中、(a)は固定金具53の平面図、(b)は側面図、(c)は正面図を示しているが、正面図は上下逆に描いている。
【0029】
フック54は、水平部56から下方に向かって突設され、磁石51を引っ掛けるようにして保持する。爪55は、水平部56から上方に向かって突設され、フロート45の下面に差し込まれる。これによって、固定金具53がフロート45の下面に密着して、磁石51はフロート45の下方に吊り下げられる。ここで、フロート45は、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)の焼成品であり、内部は単独発泡とされ、気泡はそれぞれ独立している。したがって、固定金具53の爪55をフロート45に差し込むと、内部の気泡が変形し、爪55は変形した気泡に押し込まれることにより固定される。これにより、フロート45のくずが脱落することなく、固定金具53を強固に保持できる。しかも、差し込むだけで簡単に組み立てることができる。
【0030】
固定金具53の水平部56には、フロート45を貫通したガイドロッド46を挿通するガイド孔57と、フロート45の縦溝50に対応して螺旋板47を挿通する長孔58とが形成されている。
【0031】
フロート45はNBRの焼成品であるため、寸法精度が出しにくい。そのため、フロート45のガイド孔57や長孔58はガイドロッド46や螺旋板47よりも少し大きめに形成される。これによって、フロート45はがたつきやすくなる。そこで、固定金具53を板金製とすることにより、ガイド孔57や長孔58の寸法精度が高められる。したがって、液面位置の変動に伴ってフロート45がゆらゆらとがたついても、固定金具53がガイドロッド46と螺旋板47によって係合された状態となるので、フロート45は傾いたりせずに円滑に上下動できる。すなわち、固定金具53もフロート45を上下方向に案内するガイドとして機能する。
【0032】
リードスイッチ52は、燃料タンク12を載置するタンク台59にタンク部1と対向するように設置される。燃料タンク12内の液体燃料が減ってきて、フロート45が下降してくると、磁石51は水受け皿43内に位置して、リードスイッチ52に近接する。すると、リードスイッチ52がオンし、液体燃料の残量が少なくなったことを検知でき、残量警告灯20が点灯する。ここで、リードスイッチ52のオンするタイミングは、磁石51とフロート45との距離によって決定できる。報知すべき液体燃料の残量に合わせて、固定金具53のフック54の長さを調整すればよい。
【0033】
このように、燃料残量検知装置の構成部材として液面検出装置のフロート45を利用することにより、各装置の構成部材を共用でき、部品点数を減らすことができる。
【0034】
図8に水受け皿43に装着される支持台49を示す。図中、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は断面図、(d)は水受け皿43内の支持台49を底面側から見た図である。支持台49には、半円状に切り欠かれた切欠部60が形成されている。この切欠部60と水受け皿43とに囲まれた空間に磁石51が収容される。すなわち、タンク内の液体燃料が空になったとき、すなわちフロート45が最下点位置になったとき、磁石51がこの空間に収容される。また、水がタンク内に浸入した場合には、この空間に貯留される。なお、図中、61は螺旋板47の下端を回転可能に支持する凹部、62はガイドロッド46の折り曲げられた下端を係合する横孔である。
【0035】
水検知装置は、液体燃料と水との電気伝導度の差を利用して、水の有無を電気的に検知する。液体燃料よりも比重の重い水は水受け皿43に溜まるので、水受け皿43に接触する第1電極65と、タンク部1に接触する第2電極66とが設けられる。第1電極65は、タンク台59に水受け皿43に向かって突設され、第2電極66は、タンク台59にタンク部1の底面に向かって突設される。
【0036】
両電極65、66が電源に接続され、第1電極65、水受け皿43、タンク部1内の水および液体燃料、タンク部1の底面、第2電極66による閉回路が形成され、この閉回路に流れる微電流から水の有無を検知する。燃料タンク12内に水があると、比重の重い水は水受け皿43に溜まる。すると、閉回路の抵抗が変化し、この回路を流れる電流も変化して、水の存在を検知できる。
【0037】
燃料タンク12は上部から液体燃料を送出する構造であるので、水が混入しても燃料タンク12の底に溜まり、液体燃料を送出するとき水が一緒に供給されることはない。したがって、運転中に水の存在が検知されても、そのまま運転を続行しても差し支えない。液体燃料が少なくなってから水抜きを行うことができ、水抜きのために液体燃料を無用に廃棄する必要がなくなる。
【0038】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。表示部を半球状に形成して、その球面上に、最頂点を中心にして経線のように目盛りを印す。指針は半円状に形成され、最頂点を中心に回転するようにする。指針は、支軸を介して螺旋板に連結される。このような形態にすれば、上方のみならず、前方や後方からも視認できる。また、指針と目盛りとは相対的に移動する関係にあればよく、指針を固定して、目盛り側を回動させる構造としてもよい。
【0039】
燃料残量検知装置の検知手段として、コイルを用い、燃料タンクの底面外側に設ける。磁石が近接すると、電磁誘導によってコイルに電流が流れ、残量が少なくなったことを検知できる。
【0040】
燃料タンクを石油ファンヒータ等の液体燃料燃焼装置に使用したが、携帯用の燃料タンクや燃料以外の液体用容器として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の石油ファンヒータの斜視図
【図2】燃料タンクを取り外したときの石油ファンヒータの斜視図
【図3】表示部における表示例を示す図
【図4】表示部の断面図
【図5】燃料タンクの断面図
【図6】燃料タンクの底面付近の断面図
【図7】固定金具を示す3面図
【図8】支持台を示す3面図および水受け皿内の支持台を底面側から見た図
【図9】従来の燃料タンクの斜視図
【符号の説明】
【0042】
1 タンク部
2 上板
3 補給口
10 筐体
12 燃料タンク
13 収容室
21 表示部
22 指針
23 目盛り
43 水受け皿
45 フロート
46 ガイドロッド
47 螺旋板
51 磁石
52 リードスイッチ
65 第1電極
66 第2電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンク内の液体燃料の液面位置から液体燃料量を検出する液面検出装置を備えた燃料タンクであって、前記液面検出装置は、液体燃料の液面位置に応じて上下するフロートと、該フロートを上下方向に案内するガイドとを備え、前記フロートに、液体燃料の残量が少なくなったことを検知するための被検知体が設けられたことを特徴とする燃料タンク。
【請求項2】
被検知体が、フロートの下面に固定金具によって保持され、該固定金具は、前記フロートの上下動を円滑にするためにガイドに係合されたことを特徴とする請求項1記載の燃料タンク。
【請求項3】
固定金具は、先端が鋭角な爪を有し、該爪がフロートに差し込まれ、被検知体が前記フロートに吊り下げられたことを特徴とする請求項2記載の燃料タンク。
【請求項4】
タンク底面に、液体燃料よりも比重の重い水を溜めるため周囲より低くなった水受け皿が設けられ、該水受け皿上にガイドを支持する支持台が配置されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料タンク。
【請求項5】
被検知体がタンク外部に設けられた検知手段によって検知されたとき、液体燃料の残量が少であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃料タンク。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−38406(P2006−38406A)
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−222594(P2004−222594)
【出願日】平成16年7月29日(2004.7.29)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】