JP4239901B2

JP4239901B2 - 石油燃焼器の安全装置

Info

Publication number: JP4239901B2
Application number: JP2004162325A
Authority: JP
Inventors: 正紀川村
Original assignee: 株式会社トヨトミ
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP2005344951A

Description

この発明は乾電池を主電源とする芯上下式石油燃焼器の安全装置に関するものである。

芯上下式の石油燃焼器は、芯上下装置を手動で操作して芯を燃焼位置に上昇し、点火器に通電して芯に点火して燃焼を行うものであり、消火時には芯上下装置を手動で操作して芯を消火位置まで下げて消火するものであり、乾電池は主として点火器だけに使われていた。

最近では、家庭用の交流電源を用いる燃焼器のように燃焼器を設置した室内の異常が発生したときに自動消火する安全装置を、乾電池を用いる石油燃焼器でも利用したい要求があり、芯上下式の石油燃焼器の安全装置として、室温を検出するサーミスタやＣＯ、ＣＯ２、ＮＯｘ等のセンサによって燃焼状態を監視し、燃焼器が異常燃焼を起こしたときに電動モータやソレノイドなどの消火機構が作動して自動消火するものがある。

消火機構を構成する電動モータやソレノイドは作動時に大電流を必要とするものであり、乾電池の消耗によって電源電圧が低下すると消火機構が作動不能となり、安全装置としての機能を発揮できなくなる恐れがある。このため乾電池の電圧検出手段を設け、乾電池の電圧が異常低電圧となったときには消火機構を作動させて消火すると共に、使用者に乾電池の電圧異常を知らせるようにしていた（特許文献１参照）。
特許第２５０８２００号

上記のように乾電池の電圧を検出する構成において、点火器や消火機構に通電されていない無負荷に近い状態で電圧検出を行うときは、消耗した乾電池でも正常な電圧値が検出されることがあり、電圧は正常でも消火機構が作動不能となることがある。

また、点火器は芯に一定の熱エネルギーを与え続けて点火するので、乾電池が消耗して電圧が低下してもしばらく通電を続ければ着火できるが、消火機構は通電時に瞬間的に作動するため、乾電池が消耗して電圧が低下したときは作動できなくなるものであり、安全装置が作動できない状態でも燃焼器の燃焼が行われてしまう恐れがある。

このように、従来の構成では乾電池の電圧を正確に検出できないことがあるため安全上問題があり、安全装置が作動不能となる前に乾電池の交換を行う必要がある。この発明は、乾電池の電圧を正確に検出して、安全装置が作動できない状態では燃焼器が燃焼できないようにして安全性の向上の実現を目的とするものである。

この発明は上記の課題を解決するもので、燃焼器１には、乾電池２を電源とする点火器３と、燃焼器が設置された室内の状態を検出する異常検出手段４と、異常検出手段４の出力信号によって作動する消火機構５とを設けると共に、地震などの異常時に作動して燃焼器１を停止する自動消火装置６を設け、点火スイッチ７による点火操作時に点火器３に通電すると同時に異常検出手段４の作動を開始し、異常検出手段４が異常を検出時に消火機構５が自動消火装置６を作動して自動消火する燃焼器において、前記乾電池２の電源電圧を検出する電圧検出手段８を設け、該電圧検出手段８は点火スイッチ７による点火器３の通電開始から所定時間Ｔ１経過後に作動して乾電池２の電源電圧の検出を開始し、前記電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出時に消火機構５を作動させて自動消火することを特徴とするものである。

このように電圧検出手段８が点火器３の通電開始から所定時間Ｔ１経過後に作動して乾電池２の電源電圧の検出を開始することで、正常な乾電池２は点火器３の通電時に電圧低下しても短時間で元の電圧に戻り、消耗した乾電池２は点火器３の通電時に低下した電圧が元の電圧に回復するまでに時間がかかるものであり、乾電池２が消耗していれば異常低電圧Ｖが検出されるので、乾電池２の電圧異常を正確に検出できる。

また、前記乾電池２の電源電圧を検出する電圧検出手段８を設け、該電圧検出手段８は点火スイッチ７による点火器３の通電停止後から所定時間Ｔ２経過後に作動して乾電池２の電源電圧の検出を開始し、前記電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出時に消火機構５を作動させて自動消火することで、乾電池２が正常な状態で点火器３の通電時間が長くなったときでも、消火機構５の誤作動を防止することができる。

また、電圧検出手段８が乾電池２の異常低電圧Ｖを検出時は、異常低電圧Ｖの検出から所定時間Ｔ３経過後に消火機構５を作動させて自動消火するもので、点火器３への通電によって低下した乾電池２の電圧が回復してから消火機構５が作動するので、燃焼器１が確実に消火できるものである。

乾電池２を主電源とする燃焼器は、点火器３や消火機構５の通電時に大容量の電流が流れて乾電池２の電圧が一時的に低下し、点火操作後に元の電圧に回復するものであるが、乾電池２が消耗してくると無負荷状態では電圧に異常がなくても、点火器３や消火機構５の通電時に電圧が大きく低下して正常に作動しなくなる。

この発明はこの点に着目して、電圧検出手段８が点火スイッチ７による点火器３の通電時に乾電池２の電源電圧を検出することにより、乾電池２が消耗して電圧が大きく低下すれば、電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出して消火機構５を作動させて自動消火するので、使用者は乾電池２の異常に気付き、安全装置が確実に作動する状態のうちに新品の乾電池２に交換して使用できるようになり、点火後に安全装置が作動しないトラブルを発生させることはなくなった。

また、正常な乾電池２は点火器３の通電時に一時的に電圧が低下しても短時間で元の電圧に回復するが、消耗した乾電池２は点火器３の通電時に電圧が大きく低下し、元の電圧に回復するまでに時間がかかるものとなる。この発明では、電圧検出手段８が点火器３の通電から所定時間Ｔ１経過後に作動するようにしたから、電圧検出手段８が作動するときには正常な乾電池２であれば既に電圧が回復しているので、消火機構５が誤作動を起こすことはなく、乾電池２の電圧を正確に検出できるものとなった。

また、着火ミスなどによって乾電池２が正常な状態であっても着火時間が長くなることがあるが、電圧検出手段８が点火器３の通電停止後から所定時間Ｔ２経過後に作動するようにすれば、消火機構５が誤作動を起こすことはなく、乾電池２の電圧を正確に検出できるものとなった。

また、電圧検出手段８が乾電池２の異常低電圧Ｖを検出したときは、異常低電圧Ｖの検出から所定時間Ｔ３経過後に消火機構５が作動するようにしたもので、この所定時間Ｔ３経過後には点火器３の通電によって低下した乾電池２の電圧が回復しているから、消火機構５が確実に作動して燃焼器１の消火ができるものであり、使用者は乾電池２の異常に気付くことができるものとなった。

図に示す芯上下式石油燃焼器の実施例によってこの発明を説明すると、１は芯上下式のバーナを構成する燃焼器、９は図示しない芯を上下動する芯上下装置、７は芯上下装置９による芯上げ操作後に手動操作される点火スイッチ、３は芯上下装置９によって上昇した芯に接近する点火ヒータなどで構成した点火器、２は燃焼器１の電源を構成する乾電池であり、芯上下装置９によって芯を燃焼位置まで上昇し、点火スイッチ７を閉路にすると点火器３に通電され、点火器３によって芯に着火して燃焼器１が燃焼を開始する。

６は燃焼器１の芯上下装置９に取付けた自動消火装置、６ａは自動消火装置６を構成する感震おもり、６ｂは燃焼位置で芯上下装置９と係合する作動部であり、燃焼器１に強い振動が与えられたときに感震おもり６ａがこれを検出して倒れると、作動部６ｂと芯上下装置９の係合が外れ、芯上下装置９によって芯が強制的に消火位置に移動して燃焼器１を消火するものである。

ところで最近では、乾電池２を電源とする芯上下式石油燃焼器でも安全性を高めたい要求があり、各種のセンサを取付けて燃焼器１の異常発生時に自動消火する安全装置を備えたものが増えてきている。

４は室温を検出するサーミスタや、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯｘ等のセンサで構成される燃焼器１が設置された室内の状態を検出する異常検出手段、５は異常検出手段４の出力信号によって作動する電動モータやソレノイド等で構成した消火機構であり、燃焼器１の燃焼中に異常検出手段４が異常を検出すると消火機構５が自動消火装置６を起動して燃焼器１が自動消火する。

図に示す実施例では異常検出手段４を燃焼器１の枠体に取付けたＣＯ２センサで構成し、消火機構５をソレノイドで構成したものであり、ＣＯ２センサによって検出される室内のＣＯ２濃度が基準値以上に達するとソレノイドに通電し、ソレノイドの作動ピンが作動部６ｂを動かすことで作動部６ｂと芯上下装置９の係合が外れるので、自動消火装置６が起動して自動消火するものである。

９ａは芯上下装置９による芯上げ操作と連動して作動する運転スイッチであり、該運転スイッチ９ａは乾電池２に接続され、芯上下装置９によって芯を燃焼位置に上昇すると運転スイッチ９ａが閉路となり、異常検出手段４や消火機構５への通電が行われる。

上記構成において、点火器３や消火機構５は作動時に大容量の電流を消費するため、乾電池２は点火器３や消火機構５の通電時に一時的に電圧が低下するものであり、乾電池２が消耗してくると点火器３や消火機構５の通電時の電圧の低下が大きくなる。

そして、消火機構５は通電時に瞬時に作動するので、乾電池２が消耗して電圧が大きく低下すると正常に作動しなくなるが、点火器３は芯に一定の熱エネルギーを与え続けて点火するので、消耗した乾電池２でも点火器３への通電時間を長くすれば着火が可能であるため、乾電池２の消耗に気付かずに取換えが遅れやすく、乾電池２を電源とする芯上下式石油燃焼器では、点火器３によって着火はできても、異常発生時に安全装置である消火機構５が作動しないというトラブルを発生させる恐れがある。

このため、乾電池２は安全装置である消火機構５を確実に作動させるだけの容量を確保する必要があり、その対策として乾電池２の電圧を検出する必要がある。乾電池２は点火器３や消火機構５に通電していない無負荷に近い状態では、消耗した乾電池でも新品の乾電池とほとんど変わらない電圧を維持していることがあり、乾電池２の電圧が正常であっても消火機構５の通電時に電圧が大きく低下して作動しないことがあり、無負荷状態では乾電池２の電圧が正確に検出できないものであった。

この発明は上記課題を解決するもので、８は乾電池２の電圧を検出する電圧検出手段であり、該電圧検出手段８は点火器３に通電されて乾電池２の電圧に差が生じやすい点火操作時に作動するように設定され、電圧検出手段８が異常低電圧Ｖ以下を検出したときに消火機構５が自動消火装置６を起動して燃焼器１が消火する。

この発明は、新品の乾電池と消耗した乾電池では点火器３の通電時に低下する電圧に差が生じることに着目したものであり、もし乾電池２が消耗していれば点火器３の通電時に異常低電圧Ｖが検出されるので、無負荷状態では新品の乾電池と電圧に差がないものでも、乾電池２の異常を確実に検出できるものとなった。

１０は電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出したときに警告ランプを点灯したり警報を鳴らしたりする警報手段であり、電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出して警報手段１０を作動することにより、使用者が乾電池２の消耗に気付くことができ、消火機構５が作動不能となる前に新品の乾電池２に交換して使用できるようになり、着火後に安全装置が作動しないトラブルを発生させることはなくなった。

また、この発明の他の実施例において、１１は電圧検出手段８の作動タイミングを制御するタイマ手段であり、該タイマ手段１１は点火器３の通電時にカウントを開始し、所定時間Ｔ１が経過すると電圧検出手段８が作動を開始するように設定したものである。

図３及び図５（ａ）は燃焼器１の動作と乾電池２の電圧の変動を示しており、乾電池２は点火器３の通電時に一時的に電圧が低下し、芯に着火後に点火器３の通電を停止すると元の電圧に戻り、その後の無負荷状態では一定の電圧を維持するものであるが、乾電池２が消耗してくると点火操作時に低下した電圧が元の電圧に戻るまでの時間が長くなる。したがって、正常な乾電池であれば所定時間Ｔ１経過後に作動する電圧検出手段８が正常な電圧を検出するが、もし乾電池２が消耗していれば電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出するものであり、乾電池２の異常を検出できるものである。

正常な乾電池２でも点火器３の通電時に瞬間的ではあるが異常低電圧Ｖ付近まで電圧が低下することがあるが、この構成では電圧検出手段８が点火器３の通電から所定時間Ｔ１経過後に作動するので誤作動を起こすことはなく、正確な電圧の検出ができるものとなった。

また、図４及び図５（ｂ）に示すこの発明の他の実施例では、タイマ手段１１が点火器３の通電停止後にカウントを開始し、所定時間Ｔ２経過後に電圧検出手段８が作動を開始するように設定したものであり、正常な乾電池であれば所定時間Ｔ２経過後に作動する電圧検出手段８が正常な電圧を検出するが、もし乾電池２が消耗していれば電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出するものであり、乾電池２の異常を検出できるものである。

点火器３の通電から所定時間Ｔ１経過後に電圧検出手段８が作動する構造は、乾電池２が正常であっても着火ミス等によって点火器３の通電時間が長くなると電圧の回復が遅れ、電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出してしまう可能性があるが、この構成では点火器３の通電を検出するための回路が必要となるが、電圧検出手段８が点火器３の通電後に作動するので、着火ミス等による電圧の復帰に遅れが生じたときでも乾電池２の異常を正確に検出できるものとなった。

また、上記構成において、消耗した乾電池２は電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出した時点では電圧が復帰していない可能性があり、異常低電圧Ｖの検出時にすぐに消火機構５に通電しても消火機構５が作動しない恐れがある。

この発明では、電圧検出手段８が乾電池２の異常低電圧Ｖを検出したときはタイマ手段１１が再度カウントを開始し、所定時間Ｔ３経過後に消火機構５が作動するように設定したものであり、図５に示すように消火機構５に通電して作動するときには乾電池２が元の電圧に復帰しているので、消火機構５が作動不能となることはなく、燃焼器１が確実に消火することができるものとなった。

この発明の機能をブロックで示した回路図である。この発明の実施例を示す石油燃焼器の要部断面図である。この発明の他の実施例の構成を示すフローチャートである。この発明の他の実施例の構成を示すフローチャートである。この発明の実施例における乾電池の電圧状態を示す説明図である。

符号の説明

１燃焼器
２乾電池
３点火器
４異常検出手段
５消火機構
６自動消火装置
７点火スイッチ
８電圧検出手段

Claims

燃焼器１には、
乾電池２を電源とする点火器３と、燃焼器が設置された室内の状態を検出する異常検出手段４と、異常検出手段４の出力信号によって作動する消火機構５とを設けると共に、
地震などの異常時に作動して燃焼器１を停止する自動消火装置６を設け、
点火スイッチ７による点火操作時に点火器３に通電すると同時に異常検出手段４の作動を開始し、
異常検出手段４が異常を検出時に消火機構５が自動消火装置６を作動して自動消火する燃焼器において、
前記乾電池２の電源電圧を検出する電圧検出手段８を設け、
該電圧検出手段８は点火スイッチ７による点火器３の通電開始から所定時間Ｔ１経過後に作動して乾電池２の電源電圧の検出を開始し、
前記電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出時に消火機構５を作動させて自動消火することを特徴とする燃焼器の安全装置。
燃焼器１には、
乾電池２を電源とする点火器３と、燃焼器が設置された室内の状態を検出する異常検出手段４と、異常検出手段４の出力信号によって作動する消火機構５とを設けると共に、
地震などの異常時に作動して燃焼器１を停止する自動消火装置６を設け、
点火スイッチ７による点火操作時に点火器３に通電すると同時に異常検出手段４の作動を開始し、
異常検出手段４が異常を検出時に消火機構５が自動消火装置６を作動して自動消火する燃焼器において、
前記乾電池２の電源電圧を検出する電圧検出手段８を設け、
該電圧検出手段８は点火スイッチ７による点火器３の通電停止後から所定時間Ｔ２経過後に作動して乾電池２の電源電圧の検出を開始し、
前記電圧検出手段８が異常低電圧Ｖを検出時に消火機構５を作動させて自動消火することを特徴とする燃焼器の安全装置。
燃焼器１には、
乾電池２を電源とする点火器３と、燃焼器が設置された室内の状態を検出する異常検出手段４と、異常検出手段４の出力信号によって作動する消火機構５とを設けると共に、
地震などの異常時に作動して燃焼器１を停止する自動消火装置６を設け、
点火スイッチ７による点火操作時に点火器３に通電すると同時に異常検出手段４の作動を開始し、
異常検出手段４が異常を検出時に消火機構５が自動消火装置６を作動して自動消火する燃焼器において、
前記乾電池２の電源電圧を検出する電圧検出手段８を設け、
該電圧検出手段８は点火スイッチ７による点火器３の通電時に乾電池２の電源電圧を検出し、
前記電圧検出手段８が乾電池２の異常低電圧Ｖを検出時は、異常低電圧Ｖの検出から所定時間Ｔ３経過後に消火機構５を作動させて自動消火することを特徴とする燃焼器の安全装置。
前記電圧検出手段８が乾電池２の異常低電圧Ｖを検出時は、異常低電圧Ｖの検出から所定時間Ｔ３経過後に消火機構５を作動させて自動消火することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼器の安全装置。