(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を一時的に貯留する燃料タンクと、液体燃料を外部から燃料タンク内に導入するためのポンプと、燃料タンク内の液位を検出する液位センサと、液位センサの検出信号に基づいてポンプの作動を制御する制御回路とを備えた液体燃料供給装置において、
上記液位センサと上記制御回路の各構成部品を単一基板上に実装し、
基板に一体形成された幅狭部分の両側に、液位センサ構成部品が実装された導体と制御回路構成部品が実装された導体との間に安全回路として機能する細線状導体を設けた、
ことを特徴とする液体燃料供給装置。
【請求項２】
上記幅狭部分に液位検出用の複数のリードスイッチを実装し、該幅狭部分を、燃料タンク内に配設されたフロート管内に燃料タンクの外側から挿入配置した、
ことを特徴とする請求項１記載の液体燃料供給装置。
【請求項３】
ケース及びこれを覆うカバーと、ケース及びカバーに連結可能なフロート管とで画成される空間に上記基板を収容した、
ことを特徴とする請求項２記載の液体燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体燃料をメインタンクから各種燃焼機器に供給する液体燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液体燃料供給装置は、石油，灯油等の液体燃料を貯蔵したメインタンクと単一または複数の燃焼機器との間に介装して使用されるもので、所定量の液体燃料を一時的に貯留する燃料タンクと、液体燃料をメインタンクから燃料タンク内に導入するためのポンプと、燃料タンク内の液位を検出するフロートスイッチ等の液位センサと、液位センサの検出信号に基づいてポンプの作動を制御する制御回路とを主に備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の液体燃料供給装置では、ポンプの作動を制御するための制御基板と液位を検出するためのセンサ基板とを別々に構成し、組み付け後に両者を接続している関係から下記のような不具合を生じ易い。
【０００４】
（１）制御基板とセンサ基板との接続をケーブルコネクタにより行っているため、    コネクタの品質不良や差込不足等を原因として接続不良を生じる。
【０００５】
（２）制御基板とセンサ基板とを別々に用意する面倒があると共に、組立及び接
続に時間がかかって製造コストが増す。
【０００６】
（３）センサ基板に対する部品接続が、その構造上、手作業によって行われてい
るため、品質及び性能が安定しない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、動作信頼性を向上でき、しかも製造コストを低減できる液体燃料供給装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、液体燃料を一時的に貯留する燃料タンクと、液体燃料を外部から燃料タンク内に導入するためのポンプと、燃料タンク内の液位を検出する液位センサと、液位センサの検出信号に基づいてポンプの作動を制御する制御回路とを備えた液体燃料供給装置において、上記液位センサと上記制御回路の各構成部品を単一基板上に実装し、基板に一体形成された幅狭部分の両側に、液位センサ構成部品が実装された導体と制御回路構成部品が実装された導体との間に安全回路として機能する細線状導体を設けた、ことをその主たる特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、液位検出とポンプ制御に必要な部品を単一基板上に全て実装してあるので、従来のように別々に用意した制御基板とセンサ基板を個別に取り付けたり、組み付け後に基板相互をケーブルコネクタ等を用いて接続する面倒がない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は液体燃料供給装置の全体構成図、図２は制御ユニットの分解斜視図、図３は制御ユニット取付状態の部分断面図、図４は制御基板の回路図、図５は制御基板のパターン図である。
【００１１】
まず、図１乃至図３を参照して液体燃料供給装置の全体構成を説明する。    図１中の１は液体燃料を一時的に貯留する燃料タンクで、内部に設けられた貯蔵室１ｃの底面に、メインタンク（図示省略）に接続される流入口１ａと燃焼機器（図示省略）に接続される流出口１ｂを有している。また、流入口１ａと貯蔵室１ｃとの間にはフィルタ室２が設けられており、該フィルタ室２内には、流入口１ａから流入した液体燃料からゴミ等の不純物を除去するためのフィルタ２ａが交換可能に配置されている。
【００１２】
３は液体燃料導入用のロータリー式ポンプで、フィルタ室２の上部開口に該開口を塞ぐようにして配置されている。このポンプ３は、逆止弁４が連設された吸込側をフィルタ室２内に臨み、吐出側及び回転軸３ａを貯蔵室１ｃ内に臨んでいる。
【００１３】
５はポンプ駆動用のモータで、燃料タンク１の上面にゴム製の固定台６を介してポンプ３と同軸上に配置されている。モータ５のシャフト５ａは貯蔵室１ｃ内に突出し、連結軸７を介してポンプ３の回転軸３ａに連結されている。詳しくは、シャフト５ａ及び回転軸３ａの端部に差込用スリットをそれぞれ形成し、各スリットに連結軸７の端部を差し込むことで連結が行われている。
【００１４】
８は円筒形のオイルカップで、貯蔵室１ｃの内底面にポンプ３を包囲するように立設されている。９は円筒形の呼び液室で、貯蔵室１ｃの内底面に、オイルカップ８と隣接して立設されている。このオイルカップ８と呼び液室９とは、貯蔵室１ｃの内底面よりも高い所定の底面高さを有する傾斜通路１０によって連通されている。
【００１５】
１１は円柱形の呼び液導出用のフロートで、呼び液室９内に配置されており、該フロート１１に連結されたシャフト１１ａは燃料タンク１の上面から突出している。シャフト１１ａの突出端に固定された操作ボタン１１ｂと燃料タンク１の上面との間にはスプリング１１ｃが張設されており、該スプリング１１ｃの付勢力によってフロート１１は上方に付勢されている。このフロート１１は貯蔵室１ｃ内に液体燃料が無くなった状態でポンプ３を始動させる際に使用するもので、操作ボタン１１ｂを押下してフロート１１を呼び液室９内に押し込むことにより、該呼び液室９内に貯留されている液体燃料を傾斜通路１０を通じてオイルカップ８に導入してポンプ３に導くことができる。
【００１６】
１２は円筒形のオーバーフロー管で、貯蔵室１ｃの内底面に立設されている。このオーバーフロー管１２は、貯蔵室１ｃの内上面近傍に上端開口を位置しており、液体燃料のオーバーフロー分を下端開口１２ｂからメインタンクに戻すことができる。
【００１７】
１３は円筒形の流出室で、貯蔵室１ｃの内底面に流出口１ｂの上部開口を包囲するように立設されている。この流出室１３内には流出口１ｂの上部開口を開閉するための流出制御弁１４が課位置されている。この流出制御弁１４はそのシャフト１４ａを燃料タンク１の上面に固定されたホルダ１５に摺動自在に挿通され、シャフト上端をホルダ１５から突出している。また、シャフト１４ａの突出端は図の位置から上方に引き上げて若干回転させることでホルダ１５の上端に係合できるようになっており、該係合状態で、流出制御弁１４を開放状態で保持して貯蔵室１ｃ内の液体燃料を流出口１ｂから燃焼機器に向かって流出する。
【００１８】
１６は制御ユニットで、図２にその分解斜視図を示すように、ケース１７と、カバー１８と、フロート管１９と、フロート２０と、ストッパ２１と、制御基板２２とから構成されている。
【００１９】
ケース１７はカバー１８の係合孔１８ａに着脱自在に挿入係合可能な係合片１７ａを上辺に有している。また、ケース１７及びカバー１８には、両者を組み合わせた状態で３つの円形孔を縦列で形成する鍔付き凹部１７ｂと１８ｂが形成されており、各円形孔からは後述する発光ダイオードＲ１〜Ｒ３がそれぞれ露出する。
【００２０】
フロート管１９は筒形部分１９ａとその上端に一体形成された矩形部分１９ｂとを備えており、矩形部分１９ｂの４隅には、組み合わせた状態にあるケース１７及びカバー１８の係合穴１７ｃ，１８ｃに外側から着脱自在に係合可能な係合片１９ｃが突設されている。
【００２１】
フロート２０は中空リング形を成し、フロート管１９部材の筒形部分１９ａに上下動可能に装着されている。フロート２０の内部には、後述するリードスイッチＳ１〜Ｓ３を作動させるための永久磁石２０ａ（図３参照）が配置されている。また、フロート２０の下方移動は、フロート管１９の下端に装着されたストッパ２１によって規制される。
【００２２】
制御基板２２は、矩形部分とその下側中央から延びる幅狭部分を一体に備えており、発光ダイオードＲ１〜Ｒ３は矩形部分の一側部に実装され、リードスイッチＳ１〜Ｓ３は幅狭部分に実装されている。この制御基板２２の回路構成については後に詳述する。
【００２３】
上記の制御ユニット１６は、例えば、ケース１７内に制御基板２２を収容してカバー１８を被せ、制御基板２２の幅狭部分を筒形部分１９ａ内に挿入しながらフロート管１９をケース及びカバーに取り付けた後、フロート管１９の筒形部分１９ａを燃料タンク１の上面から貯蔵室１ｃ内に挿入して矩形部分１９ｂを燃料タンク１の上面に固着し、そして筒形部分１９ａにフロート２０及びストッパ２１を装着することにより、その組み立てと取り付けが行われる。
【００２４】
図３に制御ユニット取付状態の部分断面図を示すように、フロート管１９の筒形部分１９ａ内に位置する３つのリードスイッチＳ１〜Ｓ３は、貯蔵室１ｃ内の液体燃料の液面位置を検出するものであり、最下部のリードスイッチＳ１は下限液面Ｌ１を検出し、その上のリードスイッチＳ２は上限液面Ｌ２を検出し、最上部のリードスイッチＳ３は過剰液面Ｌ３を検出する。リードスイッチＳ１とリードスイッチＳ２は互いの検出領域ＳＴ１とＳＴ２が重ならないように上下に所定の間隔をおいて配置される一方、リードスイッチＳ２とリードスイッチＳ３は互いの検出領域ＳＴ２とＳＴ３が部分的に重なるように配置されている。
【００２５】
次に、図４及び図５を参照して制御基板の回路構成を説明する。
図４中の２２は上述の制御基板で、該制御基板２２上には、マイコン２２ａと、電源スイッチ２２ｂと、トランス２２ｃと、リレー２２ｄ，２２ｅと、サージアブソーバー２２ｆと、モータ５用のコネクタ２２ｇと、電源プラグ用のコネクタ２２ｈと、作動状態表示用の発光ダイオードＲ１〜Ｒ３（ちなみにＲ１は黄、Ｒ２は緑、Ｒ３は赤）と、液面検出用のリードスイッチＳ１〜Ｓ３が、リフロー半田付け等の接続方法によって実装されている。
【００２６】
図５に部品実装前の制御基板Ｋの導体パターンを示すように、リードスイッチＳ１は導体Ｄ１とＤ２に接続され、リードスイッチＳ２は導体Ｄ２とＤ３に接続され、リードスイッチＳ３は導体Ｄ２とＤ４に接続される。図から分かるように、リードスイッチＳ１の一端が接続された導体Ｄ１からマイコン２２ａに向かう部分Ｄ１ａと、全てのリードスイッチＳ１〜Ｓ３の一端が接続された導体Ｄ２からマイコン２２ａに向かう部分Ｄ２ａは、制御基板Ｋの幅狭部分の両側に配置されている。つまり、制御基板Ｋのマイコン実装部分とリードスイッチ実装部分との間、またはリードスイッチ実装部分に応力が加わって同部分に万が一クラックが発生するような場合でも、該クラックによって上記の細線状部分Ｄ１ａを断線させてリードスイッチＳ１がＯＮにならないようにすると共に、同様のクラックによって上記の細線状部分Ｄ２ａを断線させて、マイコン２２ａに制御基板Ｋの幅狭部分に不具合が生じたことを知らせ、モータ５を停止させて誤動作が回避できるように、制御基板Ｋの導体パターンに工夫が凝らされている。
【００２７】
次に、上述のマイコン２２ａによる制御内容について説明する。
電源スイッチ２２ｂが投入された後はリードスイッチＳ１〜Ｓ３の作動状況を確認する。
【００２８】
リードスイッチＳ１がＯＮで、Ｓ２及びＳ３がＯＦＦのとき、つまり、貯蔵室１ｃの液面が下限液面Ｌ１以下であるときには、発光ダイオードＲ２を点滅させると共に、モータ５（ポンプ３）を作動させて液体燃料の導入を開始する。導入開始後は所定時間内にリードスイッチＳ１がＯＦＦになるか否かを監視する。
【００２９】
ポンプ３が正常に作動していれば、液体燃料の導入によって所定時間内に貯蔵室１ｃの液面が下限液面Ｌ１よりも上昇してリードスイッチＳ１がＯＦＦになるが、所定時間を過ぎてもリードスイッチＳ１がＯＦＦにならない場合には、モータ５またはポンプ３の故障、或いはリードスイッチＳ１の作動不良とみなして発光ダイオードＲ１を点灯させると共に、リレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。
【００３０】
リードスイッチＳ１〜Ｓ３が全てＯＦＦのとき、つまり、貯蔵室１ｃの液面が下限液面Ｌ１と上限液面Ｌ２の間にあるときには、発光ダイオードＲ２を点灯させる。このときモータ５（ポンプ３）が停止している場合には逆流回数計数用のカウンタをリセットし、モータ５（ポンプ３）が作動しているときには、所定時間内にリードスイッチＳ２がＯＦＦになるか否かを監視する。
【００３１】
ポンプ３が正常に作動していれば、液体燃料の導入によって所定時間内に貯蔵室１ｃの液面がさらに上昇してリードスイッチＳ２がＯＦＦになるので、この場合にはリレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。一方、所定時間を過ぎてもリードスイッチＳ２がＯＦＦにならない場合には、モータ５またはポンプ３の故障、或いはリードスイッチＳ２１の作動不良とみなして発光ダイオードＲ３を点灯させると共に、リレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。
【００３２】
リードスイッチＳ１がＯＦＦで、Ｓ２がＯＮで、Ｓ３がＯＦＦのとき、つまり、貯蔵室１ｃの液面が上限液面Ｌ２にあるときには、発光ダイオードＲ２を点灯させると共に、モータ５（ポンプ３）が作動しているときにはリレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。
【００３３】
リードスイッチＳ１がＯＦＦで、Ｓ２及びＳ３がＯＮのとき、つまり、貯蔵室１ｃの液面が上限液面Ｌ２と過剰液面Ｌ３との間にあるときには、燃料逆流によって液面が上昇したものとみなして上記の逆流回数計数用のカウンタに１を加算する。モータ５（ポンプ３）が作動しているときには暴走とみなし、リレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。
【００３４】
逆流回数計数用のカウンタに１を加算した後は、逆流回数が３６５以上であるか否かを判別し、３６５以上であるときには問題が燃料逆流ではなく回路上のものであると判断して発光ダイオードＲ３を点灯させる。逆流回数が３６５に満たない場合には通常の作動状況確認ルーチンに戻る。
【００３５】
リードスイッチＳ１及びＳ２がＯＦＦで、Ｓ３がＯＮのとき、つまり、貯蔵室１ｃの液面が過剰液面Ｌ３にあるときには、発光ダイオードＲ３を点灯させると共に、モータ５（ポンプ３）が作動している場合には暴走とみなし、リレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。
【００３６】
リードスイッチＳ１がＯＮで、Ｓ２がＯＦＦで、Ｓ３がＯＮのとき、また、Ｓ１及びＳ２がＯＮで、Ｓ３がＯＦＦのとき、さらに、Ｓ１〜Ｓ３が全てＯＮのときは、何れかもリードスイッチに作動不良を生じているものとみなし、発光ダイオードＲ３を点灯させると共に、モータ５（ポンプ３）が作動している場合にはリレー２２ｄ，２２ｅを開いてモータ５（ポンプ３）を停止させる。
【００３７】
先に述べたように、上述の液体燃料供給装置では、液位検出とポンプ制御に必要な部品を単一の制御基板２２上に全て実装してあるので、従来のように別々に用意した制御基板とセンサ基板を個別に取り付けたり、組み付け後に基板相互をケーブルコネクタ等を用いて接続する面倒がない。
【００３８】
依って、コネクタの品質不良や差込不足等を原因として接続不良を生じる不具合及び接続不良による誤動作を回避できると共に、組立及び接続に要する時間を短縮または省略して製造コストを大幅に低減することができる。しかも、液位検出とポンプ制御に必要な部品をリフロー半田付け等の接続方法によって一括で単一基板上に実装できるので、部品実装の品質を向上させて性能の安定化を図ることができる。
【００３９】
また、リードスイッチが接続された導体Ｄ１，Ｄ２からマイコン２２ａに向かう細線状部分Ｄ１ａ，Ｄ２ａを制御基板Ｋの幅狭部分の両側に配置してあるので、マイコン実装部分とリードスイッチ実装部分との間、またはリードスイッチ実装部分に応力が加わって同部分に万が一クラックが発生するような場合でも、該クラックによって上記の細線状部分Ｄ１ａとＤ２ａを断線させ、モータ５を停止させる等して誤動作を回避することができる。
【００４０】
さらに、制御基板２２に一体形成された幅狭部分に液位検出用の複数のリードスイッチＳ１〜Ｓ３を実装してあるので、該幅狭部分をフロート管１９に挿入するだけでリードスイッチＳ１〜Ｓ３の配設を簡単に行うことができる。
【００４１】
さらにまた、ケース１７及びこれを覆うカバー１８と、ケース１７及びカバー１８に連結可能なフロート管１９とで画成される空間に上記制御基板２２を収容しているので、これらをユニット化したものを予め用意しておけば、制御系の組み付け作業をより一層簡単に且つ高品質で行うことができる。
【００４２】
尚、上記実施形態では、液位センサとしてフロートによって作動されるリードスイッチを例示したが、これ以外のセンサ部品を用いてもよく、例えば、反射式光電スイッチ等を制御基板に実装し、実装位置に合わせてフロート管に透光窓を設けるようにすれば同様に液位を検出できる。また、実施形態で例示した制御基板の形状は、基板配置位置やケース等の形状に応じて適宜変更してよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、液位検出とポンプ制御に必要な部品を単一基板上に全て実装してあるので、従来のように別々に用意した制御基板とセンサ基板を個別に取り付けたり、組み付け後に基板相互をケーブルコネクタ等を用いて接続する面倒がない。依って、コネクタの品質不良や射込不足等を原因として接続不良を生じる不具合及び接続不良による誤動作を回避できると共に、組立及び接続に要する時間を短縮または省略して製造コストを大幅に低減することができる。しかも、液位検出とポンプ制御に必要な部品をリフロー半田付け等の接続方法によって一括で単一基板上に実装できるので、部品実装の品質を向上させて性能の安定化を図ることができる。また、液位センサ構成部品が実装された導体から制御回路構成部品が実装された導体に向かう細線状導体を制御基板の幅狭部分の両側に配置してあるので、制御回路構成部品が実装された導体と液位センサ構成部品が実装された導体との間、または液位センサ構成部品が実装された導体に応力が加わって同部分に万が一クラックが発生するような場合でも、該クラックによって上記の細線状部分を断線させ、モータを停止させる等して誤動作を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体燃料供給装置の全体構成図
【図２】制御ユニットの分解斜視図
【図３】制御ユニット取付状態の部分断面図
【図４】制御基板の回路図
【図５】制御基板のパターン図
【符号の説明】
１…燃料タンク、３…ポンプ、１６…制御ユニット、１７…ケース、１８…カバー、１９…フロート管、２０…フロート、２１…ストッパ、２２…制御基板、Ｓ１〜Ｓ３…リードスイッチ、Ｋ…基板、Ｄ１〜Ｄ４…導体、Ｄ１ａ，Ｄ２ａ…細線状導体。
【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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