JP2012117728A

JP2012117728A - 温風暖房機

Info

Publication number: JP2012117728A
Application number: JP2010266978A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hirota; 和也広田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: JP5592240B2

Abstract

【課題】報知器(31)から発生する報知音による振動が生じても、ケーシング(4)の傾斜を確実に検知できると共に、報知器(31)から雑音のない報知音を報知可能な温風暖房機を提供する。
【解決手段】ケーシング(4)の内部には、温風発生装置(2)と温風発生装置(2)の各種運転を制御するための制御回路を有する制御基板(30)とが設けられており、制御基板(30)の同一面上には、ケーシング(4)の傾斜を検知する転倒スイッチとして加速度センサ(15)と、点火・消火や温度調節等、人為的な操作により各種操作スイッチが入力されたことを音で報知する報知器(31)とが設置されている温風暖房機。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスファンヒータや石油ファンヒータ等のように、室内にて移動自在に設置される温風暖房機に関する。

図３は、一般的なガスファンヒータの内部構造を示す概略正面図であり、ケーシング(104)内には、ガスバーナや送風ファン(121)が配設されている温風発生装置(102)と、温風発生装置(102)の各種動作やガス供給管(142)に介設されたバルブユニット(122)を制御するための制御回路を有する制御基板(130)が配設されている制御室(120)とが設けられている。

この種の温風暖房機では、一般に、地震などによって温風暖房機が転倒した際に温風発生装置(102)の運転を禁止するため、ケーシング(104)の傾きを検知する安全装置として転倒スイッチ(101)が制御基板(130)上に設けられている。

上記転倒スイッチ(101)としては、従来から機械接点式のものが汎用されており、この転倒スイッチ(101)の構造について図４を参照して説明すると、転倒スイッチ(101)は有底円筒形の金属製ハウジング(110)と、ハウジング(110)の開口部を閉塞する金属製の円形の蓋板(112)とを有する密封容器内に導電性の金属や合金からなる球体(111)が収容されており、蓋板(112)には導電性のリードピン(133)がガラス等の電気絶縁性充填材(113)により気密に絶縁固定されている。また、リードピン(133)の下端側にはリードピン(133)の先端を中心に複数の導電材料製の接点板(132)がほぼ同心円状に配設されてある。

この転倒スイッチ(101)の動作について説明すると、球体(111)は、静止時にはハウジング(110)の底面の中央に設けられた凹部(110a)内に嵌まり込んでおり、この状態では球体(111)は接点板(132)とは接触しておらず、従って、リードピン(133)と蓋体(112)との間には電路は形成されない。

一方、地震やケーシング(104)に対する外部からの衝撃等により、ケーシング(104)が傾いた場合、球体(111)は凹部(110a)を飛び出て、ハウジング(110)内を転がると共に、接点板(132)に接触する。これにより、接点板(132)とハウジング(110)とが電気的に短絡し、リードピン(133)−接点板(132)−球体(111)−ハウジング(110)−蓋板(112)の経路で電路が形成されて、ラグターミナル(114)を介して信号が制御回路に出力され、制御回路が温風発生装置の運転を禁止する。

特開平５−２１５４０５公報

特開２００１−１６５７６１公報

特開２００３−２７９５９２公報

特開平８−２７３５０４公報

ところで、温風暖房機には、操作確認や安全性確認のために、使用者が入力スイッチを操作した時や酸欠等の異常時に、報知音が発生するように圧電ブザーなどの報知器(131)が設けられる場合がある。このような報知器(131)は、図３に示すように、配線の容易性などを考慮して、転倒スイッチ(101)と同一の制御基板(130)上に設置されることが多い。

しかしながら、このような同一の制御基板(130)上に転倒スイッチ(101)と報知器(131)とが設けられている場合、報知器(131)の振動が転倒スイッチ(101)のハウジング(110)に伝達されることとなる。そのため、球体(111)が自由状態で収容されている機械接点式の転倒スイッチ(101)では、ハウジング(110)の振動により球体(111)が凹部(110a)の周面に当たる場合がある。その結果、ケーシング(104)が傾いていないにも関わらず、温風装置の運転が禁止される誤動作が生じたり、報知音に転倒スイッチ(101)からの振動音が雑音として混ざり、報知音の音色が安定しなかったり、報知器(131)の故障が疑われてしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、転倒時に運転を禁止させるための転倒スイッチと入力スイッチ等を操作したときの操作音を報知する報知器とが同一の制御基板上に設けられている温風暖房機において、ハウジングの傾斜を確実に検知できるとともに、報知器から雑音のない報知音を報知可能な温風暖房機を提供することにある。

本発明は、ケーシング内部に、温風発生装置と、前記温風発生装置の運転を制御するための制御回路を有する制御基板とを備えた温風暖房機であって、
前記制御基板は、前記ケーシングの傾きを検知する加速度センサと、点火・消火や温度調節等の人為的な操作が各種操作スイッチで行なわれたことを音により報知する報知器とを同一面上に有しており、
前記制御回路は、前記加速度センサで検知されるケーシングの傾きが所定角度以上である場合、前記温風発生装置の運転を禁止する制御構成を有する、温風暖房機である。

加速度センサは、物体の動きや地震などの振動を検出できるほか、傾斜角度も検知することができる。このため、加速度センサを転倒スイッチとして利用し、ハウジングの傾きを検知して温風発生装置の運転を制御すれば、転倒スイッチと報知器とが同一の制御基板上に設けられていても、確実にケーシングの傾きを検知することができる。そして、上記加速度センサは、従来の機械接点式の転倒スイッチのように、ハウジング内に球体が移動可能に収納された構造でないから、報知器からの報知音の発生により制御基板を介して転倒スイッチに振動が伝わったとしても、加速度センサ自体から振動音が発生することがない。

ガスファンヒータ等のような温風暖房機の転倒スイッチとして、加速度センサを採用したことにより、転倒スイッチと報知器とが同一の制御基板上に設けられていても、地震等によるハウジングの傾きを確実に検知して温風発生装置の運転を禁止することができる。また、転倒スイッチと報知器とが同一の制御基板上に設けられていても、転倒スイッチから振動音が発生することはない。これにより、報知音に振動音が雑音として混ざることがなく、報知音を常に安定した音色で発生させることができると共に、振動音の混入により報知器のスピーカの故障が疑われてしまうといった不都合を防止できる。

本発明の実施形態の温風暖房機の内部を示す概略正面図である。本発明の実施形態の温風暖房機の動作を示すフローチャート図である。従来の温風暖房機の内部を示す概略正面図である。従来の温風暖房機に採用されている転倒スイッチの断面図である。

以下に、本発明の実施形態をなす温風暖房機について、ガスファンヒータを例に挙げて、図面を参照しながら説明する。
図１は、前面パネルを外した状態の温風暖房機の内部を示す概略正面図であり、ガスファンヒータの矩形のケーシング(4)は、その前面側を覆い且つ下方部に吹出口が形成されている前面パネルと、背面側を覆う背面パネル(43)とを備えている。ケーシング(4)の上面部には、点火・消火操作や設定温度の調節等の操作スイッチと、設定温度やタイマー等を表示する液晶表示部とからなる表示操作部(44)が設けられている。尚、図示しないが、ケーシング(4)からは電源コードとガスホースとが延長している。

ケーシング(4)内には、ガスバーナ(23)及び送風ファン(21)を収納させた温風発生装置(2)が設置され、温風発生装置(2)の側方の制御室(20)には、ガス供給管(42)に介設されたバルブユニット(22)が設置されている。

制御室(20)側の温風発生装置(2)の側壁(24)には、ガスバーナ(23)の混合管部(41)が露出しており、混合管部(41)先端には吸入口(40)が設けられている。吸入口(40)には、ガスバーナ(23)に燃料ガスを供給するガス供給管(42)の下流端が挿入されてあり、吸入口(40)には、ガス供給管(42)の下流端から噴出する燃料ガス流のエジェクタ効果によって、ガス供給管(42)と吸入口(40)との隙間から一次空気が吸入され、混合管部(41)内にて燃料ガスと一次空気とが混合される。

また、制御室(20)内におけるケーシング(4)の内壁の所定位置には、温風発生装置(2)の運転を制御するための制御回路を有する制御基板(30)が設置されている。そして、制御基板(30)の同一表面上には、圧電ブザーからなる報知器(31)と、転倒スイッチとしての加速度センサ(15)とが設置されている。

報知器(31)は、ガスバーナ(23)の点火・消火や室温の温度調節、タイマー設定等、人為的な操作により表示操作部(44)の各種操作スイッチが押されたとき、確実に入力されたことを音で報知する。また、報知器(31)は、各操作スイッチの入力時以外、例えば、酸欠時や、ケーシング(4)の傾きや転倒等の異常時、さらにケーシング(4)の移動時に電源コードやガスホースに引っ張りによるストレスが温風暖房機に加わったときにも、報知音が出力されるように設定されている。

加速度センサ(15)としては、例えば、MEMS技術によりシリコン・ウェハ上に機械的な機構と集積回路とが一体的に設けられている従来公知のものを用いることができる。本実施の形態において、加速度センサ(15)は、検出軸X軸が温風暖房機の前後方向に、検出軸Ｙ軸が温風暖房機の左右方向に、検出軸Ｚ軸が垂直方向にそれぞれ一致するように制御基板(30)上に配設されており、センサ自体の速度の変化から、その移動距離や、傾斜角度、衝撃の有無を検出することができる。

このような加速度センサ(15)は、機械接点式の転倒スイッチと異なり、球体の移動による傾きを検知するものでないから、報知器(31)からの振動が同一の制御基板(30)上に設けられている加速度センサ(15)に伝わったとしても、ケーシング(4)の傾きや電源コードなどが引っ張られた場合の衝撃が誤検知されることがなく、また、加速度センサ(15)自体から振動音が生じることはない。さらに、機械接点式の転倒スイッチでは、球体とハウジングの関係から転倒スイッチの取付場所や取付方向に制限があったが、加速度センサ(15)は任意の位置で任意の方向に設置することができるため、転倒スイッチの特性に起因して制御基板(30)の取付位置や取付方向が制限されることもない。

本実施の形態において、制御回路はマイクロコンピュータを含んで構成されており、図示しないが、操作スイッチの操作によってガスバーナ(23)の加熱量や送風ファン(21)の回転量を制御する運転制御部や、ケーシング(4)が傾いたり、電源コードやガスホースが引っ張られてストレスや衝撃を受けた場合に、加速度センサ(15)からの信号に基づき、温風発生装置(2)の運転を禁止し、報知器(31)から所定の警告を報知する運転禁止部などを制御構成として含んでいる。

次に、本実施の形態の温風暖房機の動作について図２に示すフローチャートを参照して説明する。
使用者が表示操作部(44)の運転スイッチをＯＮにすると、ステップＳ１で、電源がＯＮされて、送風ファン(21)及びバルブユニット(22)がＯＮ状態となり、ガスがガス供給管(42)を介してガスバーナ(23)に供給されると同時に点火されて、燃焼運転が開始される。そして、温風発生装置(2)内で生成される温風が送風ファン(21)からケーシング(4)の外部へ放出される。このとき、使用者が、温度調節スイッチや風量スイッチを操作すると、報知器(31)から報知音が発生するが、本実施の形態の温風暖房機では、転倒スイッチとして報知器(31)の振動による影響を受けない加速度センサ(15)が用いられているため、ケーシング(4)の傾きなどが誤検知されることなく、また報知器(31)から出力される報知音に振動音による「にごり」が生じることもない。

燃焼運転中にケーシング(4)が動いた場合、ステップＳ２にて、温風発生装置(2)内の制御基板(30)に設けられている加速度センサ(15)がケーシング(4)の移動を検知すると共に、ステップＳ３にて、その移動方向を検知する。

そして、さらに続くステップＳ４にて、ケーシング(4)が傾斜したかどうかを加速度センサ(15)が検知し、傾斜が検出されない場合（ステップＳ４でＮｏ）は、ステップＳ５に進んで、ステップＳ３で検出した移動方向と逆方向に引っ張られる衝撃の有無が判定される。例えば、ケーシング(4)を移動させる際に、電源やガスコンセントに接続されたままの電源コードやガスホースが引っ張られてストレスがかかった場合に、ステップＳ５にて、Ｙｅｓと判定されることとなる。すると、次のステップＳ６にて、加速度センサ(15)と共に制御基板(30)の同一面上に取り付けられている報知器(31)から報知音が出力されて、電源コード又はガスホースにストレスがかかっていることを報知すると共に、電源がＯＦＦとなり、ステップＳ７にて、温風発生装置(2)の運転が禁止される。

先のステップＳ４にて、ケーシング(4)が傾斜していると判定されると、ステップＳ８にて、加速度センサ(15)から出力される値が所定の閾値Ａ以上であるか否かが判定され、閾値Ａ以上であると判定されると（ステップＳ８でＹｅｓ）、ステップＳ９にて、報知器(31)から報知音を出力して運転の継続の危険性を警告すると同時に、電源がＯＦＦされ、ステップＳ１０にて、運転が禁止される。

その後、転倒或いは傾斜状態にあったケーシング(4)が正常姿勢に復帰させられることにより、ステップ１１にて、加速度センサ(15)から出力される値が、復帰時の所定の閾値Ｂ以下であることが判定されると、ステップ１２にて、暫く待機した後、ステップ１３にて、運転スイッチがＯＦＦされたかどうかが判定され、運転スイッチが人為的にＯＦＦ操作された場合は、ステップＳ７にて、報知音が出力された後、運転が禁止される。

ステップ１３にて、運転スイッチがＯＦＦされないと判定された場合は、ステップＳ１に戻って電源がＯＮとなり、ガスファンヒータの運転が再開する。

尚、上記実施の形態では、温風暖房機として、ガスファンヒータを採用したが、本発明は石油ファンヒータや電気式のものにも採用可能である。

(2) ・・・・温風発生装置
(4) ・・・・ケーシング
(15)・・・・加速度センサ
(30)・・・・制御基板
(31)・・・・報知器

Claims

ケーシング内部に、温風発生装置と、前記温風発生装置の運転を制御するための制御回路を有する制御基板とを備えた温風暖房機であって、
前記制御基板は、前記ケーシングの傾きを検知する加速度センサと、点火・消火や温度調節等の人為的な操作が各種操作スイッチで行なわれたことを音により報知する報知器とを同一面上に有しており、
前記制御回路は、前記加速度センサで検知されるケーシングの傾きが所定角度以上である場合、前記温風発生装置の運転を禁止する制御構成を有する温風暖房機。