JP5098316B2 - 暖房機に備えた安全装置 - Google Patents

Description

この発明は室内の異常高温を検出して警報手段を作動する暖房機の制御装置に関する。

一般的な暖房機は、枠体内に熱源となるバーナを設け、このバーナの燃焼量制御を行う燃焼制御手段と、暖房機が設置された室内の温度を検出する室温検出手段と、使用者が所望の室温に設定する室温設定手段とを設け、室温検出手段によって検出された室内温度と室温設定手段で設定された設定温度とを比較して燃焼制御手段に出力し、燃焼制御手段は室内温度が設定温度より低い場合はバーナの燃焼量を増加させ、逆に室内温度が設定温度より高い場合はバーナの燃焼量を低下させ、室内温度を設定温度に近づけるように制御している。

最近の家屋は暖房や冷房した空気を室外へ逃がさないように密閉度の高い建物が増えてきており、このような密閉度の高い室内で他の熱源を併用している場合や、狭い部屋で発熱量の大きい暖房機を使用した場合はバーナの燃焼量を低下させても室内の温度が設定温度より高くなってしまうことがある。室温が必要以上に高くなると、室内の使用者に不快感を与えるため、室温検出手段の検出温度が所定温度以上になったときは、警報手段を作動すると共に暖房機の運転を停止し、使用者に室内が異常高温になったことを知らせるようにしている（特許文献１参照）。
特開平１−１８９４６０号 公報

ところで、一般家庭においてたばこ等の火の不始末や電気機器の切り忘れや接触不良などによる異常加熱などが原因で火災を発生させることがあるが、就寝中などで火災の発生源の付近に人が不在のときは火災の発見が遅れて重大な事故につながる。このような火災事故を防ぐために一般家庭においても火災報知器の設置の必要があるが、火災報知器の設置には費用や手間がかかることから、一般家庭への普及が進んでいないのが現状である。この発明は暖房機に備えた温度検出機能を利用して暖房機の不使用時に室内の異常検出を行うことができるようにして、簡易の火災報知器の機能を備えた暖房機を提供すること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、枠体１内に備えたバーナ２と、バーナ２に燃焼の開始と停止を指示する運転スイッチ３と、室内の温度を設定する室温設定手段４と、室内の温度を検出する室温検出手段５とを設け、運転スイッチ３の出力に基づいてバーナ２の燃焼の開始と停止を行うと共に、室温設定手段４と室温検出手段５の出力に基づいてバーナ２の燃焼量制御を行う燃焼制御手段６を設けた暖房機において、前記暖房機の運転停止中の室温を検出する温度検出手段７と、該温度検出手段７の出力に基づいて室内の異常を検出する異常検出手段８と、室内の異常発生時に作動する警報手段９と、前記異常検出手段８の動作の有効・無効を選択可能にする選択手段１１とを設け、前記暖房機の運転停止中に選択手段１１の操作によって前記異常検出手段８の動作が有効になったときに前記温度検出手段７が室温の検出を開始し、前記温度検出手段７が所定温度以上を検出すると異常検出手段８が異常信号を出力し、警報手段９が警報を出力することを特徴とする。

また、枠体１には電源Ａからの電力の供給を受けるための電源入力部１０を設け、前記異常検出手段８の異常信号によって作動する警報手段９は、電源入力部１０の電源供給が遮断されるまで警報を出力する構成としたから、使用者が室内の異常に気付くまで報知を続けるものである。

また、前記室温検出手段５は前記選択手段１１の操作によって前記異常検出手段８が有効になったときに検出動作可能状態となって、前記温度検出手段７として機能し、前記異常検出手段８は室温検出手段５の出力に基づいて室内の異常を検出する構成としたから、新たに温度検出手段７を追加する必要はない。

また、枠体１内には枠体１の背部と前部を連通する送風経路１２と、該送風経路１２の枠体背面に取付けた対流用送風機１３と、送風経路１２の枠体前面に取付けた吹出口１４とを設け、かつ、前記バーナ２の燃焼室１５を送風経路１２内に配置し、対流用送風機１３によって送風経路１２に送られる室内空気が高温となり、温風となって吹出口１４から吹き出す温風暖房機を構成しており、運転停止中に作動する前記異常検出手段８は対流用送風機１３を所定時間ごとに一定時間駆動し、室内の空気を攪拌させることで、確実に室温の上昇を検出することができる。

この発明は暖房機の運転停止中に選択手段１１を操作して異常検出手段８の異常検出動作を有効にすると温度検出手段７の作動を開始して、暖房機の停止中の室温を監視しており、火災等の発生によって暖房機の周囲が異常高温になり、温度検出手段７が所定温度以上を検出すると異常検出手段８が異常信号を出力し、この異常検出手段８の異常信号を受けて警報手段９が警報を出力して使用者に異常発生を知らせるものであり、暖房機に備えた異常検出手段８を利用して簡易の火災報知器として利用することができ、暖房機を購入すれば火災報知器を設置しなくても室内の安全性を向上することができると共に、暖房機の利用範囲が広がり付加価値を高めることができた。

また、温度検出手段７が異常高温を検出して警報手段９が作動したときは、電源入力部１０を電源から切り離して、暖房機への電源供給を遮断するまで警報手段９が警報を出力し続ける構成としたから、室内の異常発生を確実に使用者に知らせることができる。

また、選択手段１１の操作によって暖房機の運転中に作動する室温検出手段５を暖房機の運転停止中にも作動可能とするものであり、暖房機の停止中に選択手段１１を操作して異常検出動作を有効にすると、異常検出手段８は室温検出手段５の検出温度に基づいて異常検出を行うようにしたから、室温検出手段５が温度検出手段７の機能を兼用でき、新たに温度検出手段７を追加する必要がなく、コストの上昇を抑えて暖房機の付加価値を高めることができた。

また、枠体１の背面に対流用送風機１３を備えているときは、対流用送風機１３を異常検出手段８の動作中に所定時間ごとに一定時間駆動することで、室内の空気が所定時間ごとに攪拌されるから、室内の温度差をなくすことができ、火災の発生源と温度検出手段７の間に障害物などがあっても、確実に室温の上昇を検知できるものとなった。

図に示す石油燃料を用いる暖房機の実施例によってこの発明を説明すると、１は暖房機の枠体、２は枠体１内に配置したバーナ、１６は燃焼用空気が送られる風胴、１７は風胴１６内に設置された有底筒形のポット、１７ａは風胴１６から燃焼用空気が供給できるようにポット１７の側壁に設けた多数の小径空気孔であり、バーナ２の本体は風胴１６とポット１７によって構成される。１８はポット１７に燃焼用空気を供給するための燃焼用送風機であり、燃焼用送風機１８によって風胴１６に送られた燃焼用空気は小径空気孔１７ａからポット１７内に供給される。

１９はポット１７に供給する燃料を貯える燃料タンク、２０は燃料タンク１９の上面に取付けた電磁ポンプで構成する燃料ポンプ、２１はポット１７と燃料ポンプ２０の間に設けた燃料パイプ、２２は燃料パイプ２１のポット１７内に伸ばした先端で構成する送油ノズルであり、風胴１６とポット１７の側壁とを貫通するようにポット１７内部に伸ばした送油ノズル２２から燃料がポット１７の底面に供給される。

２３はポット１７の側壁からポット１７の底面と間隔を介して取付けた予熱兼用の点火ヒータ、２４はポット１７内に設置された助燃部材、１５はポット１７の上方に配置された燃焼室であり、ポット１７内に供給された燃料は点火ヒータ２３や燃焼熱で高温となったポット１７の底面で気化し、初期燃焼を開始しながら小径空気孔１７ａから供給される燃焼空気と助燃部材２４の働きで混合し、燃焼室１５内で完全燃焼するものである。

図に示す暖房機はファンヒータと呼ばれる温風暖房機の実施例であり、１２は枠体１の前後を貫通して燃焼室１５を取り囲むように配置した送風経路、１３は送風経路１２の後方に配置した対流用送風機、１４は送風経路１２の前方に設置された吹出口であり、前記燃焼室１５は送風経路１２内に開口し、燃焼室１５で完全燃焼した燃焼ガスは送風経路１２に送られ、対流用送風機１３によって取り込まれた室内空気と燃焼ガスとが送風経路１２内で混合され、吹出口１４から温風となって室内に吹出すものである。

６は暖房機の運転を制御するマイクロコンピュータを内装した燃焼制御手段、３は暖房機の運転・停止を指示する枠体１の操作部に配置した運転スイッチであり、運転スイッチ３の運転操作を行うと燃焼制御手段６へ燃焼開始信号が送られ、運転スイッチ３の運転停止操作を行うと燃焼制御手段６に消火信号が送られ、燃焼制御手段６はこの信号に基づいて燃焼用送風機１８・燃料ポンプ２０・点火ヒータ２３・対流用送風機１３の入／切を指示して暖房機の運転を制御する。

５は枠体１の後方に設置された温度センサで構成する室温検出手段、４は使用者が操作する枠体１の操作部に配置した室温設定手段であり、室温設定手段４で設定された温度データと、室温検出手段５で検出される現在の室内温度データを燃焼制御手段６で比較し、設定温度の方が低い場合は燃料ポンプ２０の流量と燃焼用送風機１８の回転数を増加することによってバーナ２の燃焼量を増加させ、室内温度の方が高い場合は燃料ポンプ２０の流量と燃焼用送風機１８の回転数を低下することによってバーナ２の燃焼量を低下させ、室内温度を設定温度に近づけるように制御を行っている。

ところで、暖房機を気密性の高い密閉された部屋で他の熱源と一緒に使用した場合や、部屋の広さに対して暖房機の能力が大きすぎる場合には、燃焼量を低下させても室温が上昇を続けることがある。このため、燃焼制御手段６には室温設定手段４で設定できる温度よりも高い温度を高室温として予め設定されており、室温検出手段５がこの高室温を検出すると燃焼制御手段６がバーナ２の燃焼を停止し、室内の暖めすぎを防止している。９はランプやブザー等で構成する警報手段であり、警報手段９は室温検出手段５が高室温を検出して燃焼制御手段６がバーナ２の燃焼を停止するときに室温が異常高温になっていることを使用者に知らせる。

このように暖房機に備えた室温検出機能は、本来暖房機の燃焼制御を行うためのものであるが、この発明はこの室温検出機能を暖房機の停止中に作動させて室温の検出を行い、室内の異常高温を検出できるようにして、火災等の発生を知らせる簡易の火災報知器として利用できる暖房機を提案するものである。

７は暖房機の運転停止中の室内温度を検出するための温度検出手段であり、温度検出手段７は枠体前面もしくは操作パネル付近の室内の温度が検出しやすい位置に設けている。８は温度検出手段７の検出信号に基づいて暖房機の運転停止中の室内の異常を検出するための異常検出手段、１１は操作部に構成した異常検出手段８の動作の有効／無効を選択する選択手段であり、選択手段１１は専用のスイッチを設けるか、専用のスイッチを設けず、各種スイッチの同時もしくは一定順序で操作する構成でもよい。異常検出手段８は運転の停止中に選択手段１１から異常検出動作８の動作を有効にする操作信号が出力されると作動を開始し、運転開始信号もしくは選択手段１１から異常検出動作８の動作を無効にする操作信号が出力されると作動を停止する構成であり、異常検出手段８には燃焼制御手段６に設定された高室温よりも高い所定温度を異常温度として設定されている。

運転スイッチ３を操作して暖房機の運転を停止すると、異常検出手段８が温度検出手段７の検出信号を入力して運転停止中の室内温度の監視を開始し、火災等の発生によって室内温度が上昇して温度検出手段７が所定温度を検出すると異常検出手段８は異常信号を出力して警報手段９を作動させ、使用者に異常の発生を知らせるものである。

異常検出手段８の異常信号によって作動する警報手段９は、暖房機の運転中の警報とは種類や音の大きさを変更した専用の警報を使用して、使用者が就寝中や暖房機の付近から離れているときでも確実に室内の異常を伝えることができるようにしている。

このような構成にすることで、運転停止中の暖房機を簡易の火災報知器として利用できるようになり、就寝中や部屋から人が離れているときに火災等による室内の異常をいち早く発見しやすくなり、安全性を向上させることができ、暖房機の付加価値を高めることができた。

また、異常検出手段８が異常検出したときは、室内で火災等の重大な事故につながる可能性が高いため、警報手段９によって確実に使用者に異常を知らせる必要がある。１０は家庭用交流１００Ｖ電源や蓄電池などの電源から電力の供給を受けるための電源入力部であり、警報手段９が作動した場合は、操作部の全てのスイッチ類の操作を無効にすると共に、温度制御手段７が所定温度以下を検出しても警報手段９が作動を続けるようになっており、電源入力部１０を電源から切り離して電源の供給を遮断しなければ警報手段９が警報を停止しないようにしている。

図に示す実施例の暖房機は家庭用交流電源を電源としており、電源コードによって電源入力部１０を構成しており、警報手段９が作動した場合は電源入力部である電源コードをコンセントから抜くまでは警報手段９が出力を続けるから、使用者が警報手段９の警報に気付く前に警報が停止することはなく、確実に室内の異常を伝えることができる。

また、この発明の実施例において、暖房機の運転中の室温を検出する室温検出手段５を暖房機の停止中にも検出可能にして、前記温度検出手段７の機能を兼用する構成にしてもよい。

運転スイッチ３によって暖房機の運転停止操作を行った後、選択手段１１から異常検出手段８の動作を有効にする操作信号が出力されると、室温検出手段５の動作を開始し、室温検出手段５の検出温度が異常検出手段８に出力され、異常検出手段８は室温検出手段５の検出温度に基づいて室内の異常検出を行う。また、異常検出手段８の動作中に選択手段１１から異常検出手段８の動作を無効にする信号が出力されると異常検出手段８と室温検出手段５の動作を停止し、運転スイッチ３の運転開始信号が出力されると異常検出手段８の動作は停止し、室温検出手段５の検出信号が燃焼制御手段６に出力される。

このように、室温検出手段５によって温度検出手段７の機能を兼用することで、温度検出手段７のための配線やコネクタ等の部品を新たに追加する必要はなく、コントローラの仕様変更で対応できるので、暖房機の構造を大幅に変更することなく、コストの上昇を抑えて安価に製造できるものとなった。

また、暖房機は室内の中央に向けて放熱するように室内の壁際付近に置かれることが多く、暖房機から離れた位置で火災が発生したときや、温度検出手段７と火災の発生源の間に障害物などがあるときは、暖房機の付近の温度上昇に遅れが生じ、室内の異常の発見が遅れる可能性がある。特に、室温検出手段５によって温度検出手段７の機能を兼用するときは、室温検出手段５が枠体１の背面側に設置されているため、暖房機の枠体が障害物となり、暖房機の前方の温度と室温検出手段５の検出温度の差が生じやすいものである。
このため、暖房機に対流用送風機を備えているときは、異常検出手段８が所定時間ごとに対流用送風機１３に駆動信号を出力し、対流用送風機１３を一定時間駆動する構造にしており、所定時間ごとに対流用送風機１３によって室内の空気を攪拌することで、室内の温度差をなくすことができるので、暖房機から離れた位置で火災が発生したときや、温度検出手段７と火災の発生源との間が障害物によって遮られているときでも、異常検出手段８の異常検出に大きな遅れを生じさせることがなく、確実に室内の異常温度上昇を検出することができる。また、枠体１の前方と枠体１背面側の温度差をなくすことができるから、枠体１背面に設置された室温検出手段５で温度検出手段７を兼用するときでも室内の異常温度上昇を確実に検出することができる。

この発明の実施例の暖房機の構成を示すブロック図である。 この発明の実施例を示す暖房機の断面図である。

符号の説明

Ａ 電源
１ 枠体
２ バーナ
３ 運転スイッチ
４ 室温設定手段
５ 室温検出手段
６ 燃焼制御手段
７ 温度検出手段
８ 異常検出手段
９ 警報手段
１０ 電源入力部
１１ 選択手段
１２ 送風経路
１３ 対流用送風機
１４ 吹出口
１５ 燃焼室

Claims (4)

1. 枠体（１）内に備えたバーナ（２）と、バーナ（２）に燃焼の開始と停止を指示する運転スイッチ（３）と、室内の温度を設定する室温設定手段（４）と、室内の温度を検出する室温検出手段（５）とを設け、
   運転スイッチ（３）の出力に基づいてバーナ（２）の燃焼の開始と停止を行うと共に、室温設定手段（４）と室温検出手段（５）の出力に基づいてバーナ（２）の燃焼量制御を行う燃焼制御手段（６）を設けた暖房機において、
   前記暖房機の運転停止中の室温を検出する温度検出手段（７）と、該温度検出手段（７）の出力に基づいて室内の異常を検出する異常検出手段（８）と、室内の異常発生時に作動する警報手段（９）と、前記異常検出手段（８）の動作の有効・無効を選択可能にする選択手段（１１）とを設け、
   前記暖房機の運転停止中に選択手段（１１）の操作によって前記異常検出手段（８）が有効になったときに前記温度検出手段（７）が室温の検出を開始し、
   前記温度検出手段（７）が所定温度以上を検出すると異常検出手段（８）が異常信号を出力し、警報手段（９）が警報を出力することを特徴とする暖房機に備えた安全装置。
2. 前記枠体（１）には電源（Ａ）からの電力の供給を受けるための電源入力部（１０）を設け、前記異常検出手段（８）の異常信号によって作動する警報手段（９）は、電源入力部（１０）の電源供給が遮断されるまで警報を出力することを特徴とする請求項１記載の暖房機に備えた安全装置。
3. 前記室温検出手段（５）は前記選択手段（１１）の操作によって前記異常検出手段（８）が有効になったときに検出動作可能状態となって、前記温度検出手段（７）として機能し、前記異常検出手段（８）は室温検出手段（５）の出力に基づいて室内の異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の暖房機に備えた安全装置。
4. 前記枠体（１）内には枠体（１）の背部と前部を連通する送風経路（１２）と、該送風経路（１２）の枠体背面に取付けた対流用送風機（１３）と、送風経路（１２）の枠体前面に取付けた吹出口（１４）とを設け、
   かつ、前記バーナ（２）の燃焼室（１５）を送風経路（１２）内に配置し、対流用送風機（１３）によって送風経路（１２）に送られる室内空気が高温となり、温風となって吹出口（１４）から吹き出す温風暖房機を構成しており、
   運転停止中に作動する前記異常検出手段（８）は対流用送風機（１３）を所定時間ごとに一定時間駆動することを特徴とする請求項１から３記載の暖房機に備えた安全装置。

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