JPH04294211A - 給湯器の燃料供給装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、管路内を流れる液体
の流量を検出するための流量検出装置、及びその流量検
出装置を用いた給湯器の燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の給湯器の燃料供給部を示し
ており、石油タンク１から油送り管２に導かれた石油を
、燃料ポンプ３で噴霧ノズル４に常に一定量送出してい
る。ただし噴霧ノズル４の先端部内で噴霧される石油の
一部は、油戻り管５を経由して流量調整弁６を通り、燃
料ポンプ３より上流側において油送り管２に戻される。

【０００３】このようにして、噴霧ノズル４から前方に
噴射されて燃焼部に供給される石油の量が、油戻り管５
へ戻る石油の量を調整することによって制御されている
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにして石油
の戻り量を制御する流量制御弁６は電磁弁であり、電磁
コイルに通電される電流値によって流量が制御される。

【０００５】しかし、電流値と流量との関係には種々の
要因で誤差が発生し、その誤差を除くために人手による
微調を行うのは、保守、管理上極めて煩雑であり、家庭
用の石油給湯器などでは、結局、燃焼に供される石油の
流量が正確に制御されない状態になってしまうことが少
なくなかった。

【０００６】このような不都合を解消するためには、石
油タンク１から油送り管２へ送られる石油の実際の流量
を検出し、その検出信号によって流量調整弁６の状態を
フィードバック制御してやればよい。

【０００７】しかし、家庭用給湯器などの場合、流量は
毎時０．３〜１０リットル程度と非常に少なく、そのよ
うな微少流量を正確に検出するためには非常に高価な装
置が必要となってしまう。

【０００８】そこで本発明は、石油など液体燃料その他
の液体を正確に検出することができしかも低コストで構
成することができる流量検出装置及びその流量検出装置
を用いた給湯器の燃料供給装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の流量検出装置は、送液手段によって送られ
る液体が通る管路の途中に介挿され、モータで駆動され
ることによって上記管路内で上記液体を送ることができ
るポンプと、上記ポンプの上流側と下流側の上記管路の
内圧の差圧を検出するための差圧検出手段と、上記差圧
検出手段からの検出信号に応答して上記差圧がゼロにな
るように上記ポンプの駆動モータの回転を制御するため
のポンプ制御手段とを設け、上記管路内を送られる上記
液体の流量を上記駆動モータの回転数によって検出する
ようにしたことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の給湯器の燃料供給装置は、
常時一定量の液体燃料を送り管からノズルへ送り込むよ
うに上記送り管の途中に介挿された燃料ポンプと、上記
燃料ポンプより上流側に形成された上記送り管との合流
部まで上記燃料の一部を上記ノズルから戻すための戻り
管と、上記戻り管を流れる燃料の流量を調整するために
上記戻り管の途中に介挿された流量調整弁と、上記合流
部より上流側において上記送り管に介挿されモータで駆
動されることによって上記送り管内で上記燃料を送るこ
とができるポンプと、上記ポンプの上流側と下流側の上
記送り管内の圧力の差圧を検出するための差圧検出手段
と、上記差圧検出手段からの検出信号に応答して上記ポ
ンプの駆動モータの回転を制御するためのポンプ制御手
段と、上記駆動モータの回転数に応答して上記流量調整
弁の調整状態を制御するための流量フィードバック制御
手段とを設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】ポンプの上流側と下流側の管路内圧の差圧がゼ
ロになっているときには、管路内を流れる液体の流れに
対してポンプが何らの作用を及ぼしていない状態になっ
ている。即ち、そのときには、送液手段（燃料ポンプ）
によって送られる液体（液体燃料）の流れにポンプの動
きが完全に合致していることになり、そのときのポンプ
駆動モータの回転数から、流量を正確かつ簡単に知るこ
とができる。

【００１２】また、ポンプ駆動モータの回転数に応答し
て流量調整弁の調整状態をフィードバック制御すること
によって、戻り管を流れる液体燃料の流量を正確に自動
制御して、燃焼に供される液体燃料の量を正確に制御す
ることができる。

【００１３】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。

【００１４】図１は、石油給湯器の燃料供給部を示して
おり、石油タンク１と噴霧ノズル４とを連通する油送り
管２の途中に介挿された燃料ポンプ３によって、石油タ
ンク１内の石油が、油送り管２を通って噴霧ノズル４に
常に一定量送られる。

【００１５】噴霧ノズル４の先端部内で噴霧される石油
の一部は、油戻り管５を経由して流量調整弁６（電磁弁
）を通り、燃料ポンプ３より上流側の合流部９において
油送り管２に戻される。

【００１６】したがって、噴霧ノズル４から油戻り管５
を通って戻される石油の量を流量調整弁６で制御するこ
とによって、噴霧ノズル４から燃焼部１０に噴霧されて
燃焼に供される石油の量が制御される。

【００１７】合流部９より油送り管２の上流側には、駆
動モータ２１で駆動されることによって回転して油送り
管２内で石油を送ることができるポンプ２０と、そのポ
ンプ２０の上流側と下流側の油送り管２内の圧力の差圧
を検出するための差圧センサ３０が設けられており、図
２にその構成例が示されている。

【００１８】図２においては、互いに噛み合う一対の歯
車２２，２３からなる歯車ポンプ２０が駆動モータ２１
によって回転駆動され、油送り管２内の石油が歯車２２
，２３の歯の間に保持されて、外周側を通って下流へ送
られる。

【００１９】この部分は合流部９より油送り管２の上流
側にあるので、この位置での石油の流量は噴霧ノズル４
から燃焼部１０に放出されて燃焼に供される石油の量と
一致する。

【００２０】油送り管２内の石油は、燃料ポンプ３によ
って送られて管内を流れている。したがって、歯車ポン
プ２０によってその流れが乱され、歯車ポンプ２０の上
流側と下流側とで油送り管２内の圧力には差圧が発生す
る。

【００２１】しかし、歯車ポンプ２０による送油量を、
この歯車ポンプ２０がない場合の送油量（燃料ポンプ３
の送油量から戻り量を差し引いた量）と完全に一致させ
ると、歯車ポンプ２０の存在は油送り管２内の石油の流
れを乱さず、歯車ポンプ２０の上流側と下流側とで油送
り管２内に差圧が全くない状態となる。したがって、歯
車ポンプ２０としてあまり精密でなくコストの低いもの
を用いても、歯車２２，２３間からの油漏れなどは全く
発生しない。

【００２２】そして、このときの歯車ポンプ２０（歯車
２２，２３）の回転数がわかれば、この位置での石油の
流量（即ち、燃焼に供せられる石油の流量）がわかる。 歯車ポンプ２０の回転数は、駆動モータ２１の回転数が
わかれば特定することができる。

【００２３】図２において、差圧センサ３０は、歯車ポ
ンプ２０の上流側と下流側とで油送り管２に連通する連
通シリンダ３１と、そのシリンダ３１内に摺動自在に設
けられたピストン３２と、そのピストン３２に固着され
た永久磁石３３と、永久磁石３３に近接してハウジング
３４の外側に配置された感磁センサ３５などによって構
成されている。３６は、ピストン３２の進退に対して抵
抗として作用するコイルスプリングである。

【００２４】感磁センサ３５としては、ホール素子や磁
気抵抗素子又はリードスイッチなどを用いることができ
、ピストン３２の両端にかかる圧力に差があるとピスト
ン３２がコイルスプリング３６のばね力に抗して移動し
、それによって永久磁石３３の位置がずれると、それが
感磁センサ３５によって検知されるようになっている。 このようにして、感磁センサ３５からの出力信号によっ
て、歯車ポンプ２０の上流側と下流側の油送り管２内の
差圧が検出される。

【００２５】図１に戻って、差圧センサ３０から出力さ
れる検出信号は、歯車ポンプ２０の駆動モータ２１の回
転を制御するモータ制御回路４０に入力される。

【００２６】このモータ制御回路４０は、歯車ポンプ２
０の上流側と下流側における油送り管２内の差圧がゼロ
になるように駆動モータ２１の回転を制御するようにな
っており、例えば、差圧がゼロのときの差圧センサ３０
の出力値を予め記憶しておき、その値と差圧センサ３０
からの出力値とを比較する比較器などによって形成され
ている。

【００２７】駆動モータ２１の回転数は、駆動モータ２
１の出力軸に回転数検出センサを取り付けて検出するこ
ともできるし、駆動モータ２１としてステップモータな
どを用いるときにはモータ制御回路４０から回転数信号
を取り出すこともできる。

【００２８】このようにして、歯車ポンプ２０の上流側
と下流側の油送り管２内の差圧をゼロにして、そのとき
の駆動モータ２１の回転数から、石油の流量（即ち、燃
焼に供される石油の流量）を検出することができる。

【００２９】さらに本実施例においては、駆動モータ２
１の回転数信号（即ち、実際に燃焼に供される石油流量
を示す信号）を、流量調整弁６における流量調整状態を
制御するためにフィードバックしている。

【００３０】即ち、駆動モータ２１の回転数信号は、流
量調整弁６の状態を制御するための流調弁制御回路５０
に入力されて、油戻り管５内を戻る石油の流量が制御さ
れる。また、流調弁制御回路５０には、燃焼力を変える
ために石油の流量を設定する設定回路６０から設定信号
が入力され、駆動モータ２１の回転数によって示される
燃焼流量が、設定信号によって示される設定流量と一致
するように流量調整弁６が調整される。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば差圧センサ３０は、上流側の圧力を
１気圧とみなして、下流側の油送り管２内の圧力だけを
検出するようにしてもよく、また、歯車ポンプ２０に代
えて種々の方式の容積ポンプを用いることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の流量検出装置によれば、高価な
装置を用いることなく、モータ駆動される低コストのポ
ンプを利用して微少流量を正確に検出することができ、
そして、この流量検出装置を用いて給湯器の燃料供給装
置の流量調整弁を制御することによって、燃焼状態を常
に適正な状態に維持することができる優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の全体略示図である。

【図２】実施例の流量検出装置の断面図である。

【図３】従来例の全体略示図である。

【符号の説明】

２　　油送り管（管路） ３　　燃料ポンプ（送液手段） ４　　噴霧ノズル ５　　油戻り管 ６　　流量調整弁 ２０　　歯車ポンプ（ポンプ） ２１　　駆動モータ ３０　　差圧センサ（差圧検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送液手段によって送られる液体が通る管路
   の途中に介挿され、モータで駆動されることによって上
   記管路内で上記液体を送ることができるポンプと、上記
   ポンプの上流側と下流側の上記管路の内圧の差圧を検出
   するための差圧検出手段と、上記差圧検出手段からの検
   出信号に応答して上記差圧がゼロになるように上記ポン
   プの駆動モータの回転を制御するためのポンプ制御手段
   とを設け、上記管路内を送られる上記液体の流量を上記
   駆動モータの回転数によって検出するようにしたことを
   特徴とする流量検出装置。
2. 【請求項２】常時一定量の液体燃料を送り管からノズル
   へ送り込むように上記送り管の途中に介挿された燃料ポ
   ンプと、上記燃料ポンプより上流側に形成された上記送
   り管との合流部まで上記燃料の一部を上記ノズルから戻
   すための戻り管と、上記戻り管を流れる燃料の流量を調
   整するために上記戻り管の途中に介挿された流量調整弁
   と、上記合流部より上流側において上記送り管に介挿さ
   れ、モータで駆動されることによって上記送り管内で上
   記燃料を送ることができるポンプと、上記ポンプの上流
   側と下流側の上記送り管内の圧力の差圧を検出するため
   の差圧検出手段と、上記差圧検出手段からの検出信号に
   応答して上記ポンプの駆動モータの回転を制御するため
   のポンプ制御手段と、上記駆動モータの回転数に応答し
   て上記流量調整弁の調整状態を制御するための流量フィ
   ードバック制御手段とを設けたことを特徴とする給湯器
   の燃料供給装置。