JP5713295B2 - 上部、上部前面、上部左右側面いずれでも操作が行える自然通気形開放式石油スト−ブ・芯式放射形ストーブ - Google Patents

Description

本発明は、室内に設置して暖房に利用する自然通気形開放式石油スト−ブ・芯式放射形ストーブに関し、お年寄り、身体の不自由な人が立ち姿勢で、ストーブの点火、火力調節、緊急消火等が容易にできる自然通気形開放式石油スト−ブ・芯式放射形ストーブの操作装置に関する。

一般家庭で使用する多くの石油ストーブは開放式の石油ストーブで、この中に自然通気形と強制通気形（ファンヒーター）とがある。開放式でないのは、ＦＦ式（外の空気を使い燃焼させるタイプ）がある。
そしてファンヒーターについては、上部に操作スイッチがあるが、芯式のタイプには無いのが現状です。これは、どうしても芯により灯油を吸い上げ燃焼筒で燃焼させるため、下部での機構に集約されているためと、上部は熱くなるため危険への回避であると思われます。

なお、本発明に関連する公知技術として、次の特許文献１を掲げることができる。

実開平６−７３６０４号公報

高齢者（今後より高齢化する。）、身体の不自由な人、例えば腰痛などの病気を持っている人において、立ち姿勢でいる時、ストーブの下部に位置する点火、火力調節つまみ、緊急消火ボタンを操作することは容易ではなく、無理に操作しようとすれば、どうしても片手をストーブの上につかえようとすることがあり、このことが火傷をしたり、思わぬ事故（火災）をおこしかねない。そこでこれを回避するには、これらの操作部を上部にも設けるものです。

本発明は、前記のような目的を達成するために、下記のような自然通気形開放式石油ストーブ・芯式放射形ストーブを提供するものである。すなわち下部でしか行えなかった芯上下（火力調節）、点火、緊急消火機構を機械的連結物および電気的、電磁的部品を用いて、下部操作部に加え、上部、上部前面、上部左右側面いずれかに設け、上の方の部分でも操作が行えるようにする。

自然通気形開放式石油スト−ブ・芯式放射形ストーブの点火、火力調節、緊急消火が、高齢者、身体の不自由な人でも、かがまず立ったまま楽に、しかも安全に操作することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を基に説明する。図１〜図９は本発明の第１の実施の形態に係り、図１、５、６はその外観斜視図、図２、３、４、７、８はその内部連結構造を表す図、図７はその連結可動部を表す図、図９は部品取り付け金具の図、図１０、１１、１２は電気回路図を表す図です。さらに図１３は真鍮ボールチェインを表す図です。

図１に示すようにストーブの下部操作部６を上部右側１０（左側も可）、上部前面右側２３（左側も可）、上部右側面１４、上部左側面１７に設けて下部と上部を以下の内容で連結し、下部でも上部でも操作ができるようにする。極端には、下部をやめ上部だけでも良い。上部１０の場合安全が第一のため、ストーブ上面より上部つまみ操作部１１が突き出ているが、これは、つまみ１２により真下に力を加え、押し下げ時転倒させないためです。またこれらの操作つまみ８、１２、１５、１８、２４は操作部前面より安全のため突き出ていません。また上部前面の操作部にする場合は、横幅の広いストーブが適し、その上で熱の遮蔽を十分行うため熱反射板１４１を上手に利用する必要があります。

連結方法については、図２のつまみ１２の操作を確実に点火、火力調節、緊急消火できるよう厚み１．０ｍｍの金具３枚３１、３２、３３を用い、テコの原理を応用し、接合部２６、２７、２８をピンと抜き止めリングで連結する。

この接合部の構造は、図７の代表で示すようにテコの動きがスムーズに伝わるよう、金具３１の動きが垂直に動くガイドレール２９を設け、金具３２に小判形穴７６と金具３１に連結ピン２６を備えています。

尚金具の代わりに金属の棒でもよいが、この場合接合部を金具の時と同じよう面積を広くし、小判形穴と連結ピンを設けられるようにする必要があります。しかしこの場合ガイドレールは必要なく代わりに簡単なリングのような物で固定しても良い。また耐熱性、難燃性を有したエンジニアリングプラスチック、代表としてポリアミド（ＰＡ）を用いてもよい。

図１の上部緊急消火１３、１６、１９、２５にあっては、図３に示すよう下に押す動きをテコの原理とその運動を伝えるため、ワイヤー４１を用います。これは、構造を簡単にするためでありワイヤーでも十分連結が可能なためです。ワイヤー４１の太さは、φ１．２ｍｍ、材質は鉄です。

図３の対震自動消火装置３６へのワイヤーの連結は、真鍮ボールチェイン４２を介して行う。これは対震自動消火装置が少しの振動で作動するため、直接ワイヤーと連結すると空間的余裕（５ｍｍ程度の下への無抵抗の下げ空間）がないため、感震部３７が動いても対震自動消火装置３６が作動しないことが考えられるので、図３、図１３に示すこの真鍮ボールチェイン４２（ＢＢ２３、材質Ｃ２６８０Ｒ・Ｃ２７００Ｗ、Ａ３．０ｍｍ １３２、破断荷重９．６ｋｇ、使用荷重２ｋｇ以上を用い表面処理は、クロームメッキ）にて感震自動消火時には、ワイヤーからの抵抗がなく確実に作動するためであり、これが手動にて緊急消火する場合は、ワイヤーの延長上に力が確実に加わり消火できるようにするためであります。

ワイヤー４１と真鍮ボールチェイン４２の接続は、アルミオーバルスリーブ４３、ＳＹ１２用を用いる。そして図１３に示すようスリーブによる圧着接続のため、真鍮ボールチェイン４２の継なぎワイヤ−の一端１３１の長さは、１０ｍｍ以上必要です。

この緊急消火のワイヤーと真鍮ボールチェインによる連結構造の代用として、図４中の電磁コイル（プル形ソレノイド）５１を用いることが可能で、その可動鉄心５３（プランジャー）にテコの原理を応用したレバー５２を備え、これにより緊急消火装置の作動金具９もしくは、対震自動消火装置３６を動かす。ソレノイドの仕様は、ＰＵ５１２５５Ｔ ＴＤＳ−１０Ａ−３３７１４ 直流コイル抵抗ピンク×黄リード線間１５５Ω、ピンク×青リード線間１３４．５Ω、黄×青リード線間２０．７Ωでこのコイル抵抗２０．７Ωを今回利用し、その使用電源は、ＤＣ６Ｖ（１．５Ｖ乾電池４本）を以て行います。電池電源は、点火装置の電源と共用してもよく、効率的である。ただこの場合緊急消火装置を確実に作動させる必要があり、図１０に示す電池残量チェック機能１０４が必要で、その低下限界電圧を４．５Ｖとし、これを下回ると交換サイン灯２２が点灯するようになっています。

図５の回動式の操作つまみ６１を上部にも設けるには、図８に示すようにシンクロプーリ（歯付きプーリ、種類として焼結金属、アルミ・亜鉛ダイキャスト）と耐熱性シンクロベルトで行います。歯のないプーリでも可能ですが、ベルトの張り具合と長期使用によりベルトの延びが発生し、滑りがおきる可能性があります。
まず下部つまみ６１の同芯にシンクロプーリ８１をつけ、下部左側にシンクロプーリ８２、８３をつける。そしてこの間を耐熱性シンクロベルト８７で連結する。尚シンクロプーリの代用として耐熱性、難燃性を有したエンジニアリングプラスチックでも可能です。

次に上部左側にシンクロプーリ８４をつけ、シンクロプーリ８３とを耐熱性シンクロベルト８８で連結し、下部の回動運動を左上部へと導く。さらにシンクロプーリ８４の同芯にすぐばかさ歯車８５、８６を設けて、このすぐばかさ歯車８６の同芯に上部つまみ６３をつける。これにより上部からも操作することができる。そして左右逆にしての右側上部と上部左右側面も可能であるが、上部前面左右の場合は、すぐばかさ歯車８５、８６は必要なく上部プーリ８４の同芯に上部つまみ６３を直接前部方向につければ良い。尚このシンクロプーリとシンクロベルトに代わり、スプロケットとチェーン又は歯車とシャフトでも可能です。

また電動式で行う場合、図５の回動式の操作つまみ６１に大きめの従車歯車をつけ、これに対し速度比を計算した小さな原車歯車がついた電動モーターをつけ、耐熱電線で上部まで引き上げ、図１１のモーターが正、逆回転できるロッカスイッチ７１（両側跳ね返りで、中央中立制止、使用温度範囲−３０〜＋８５℃）、あるいは半導体回路、図１２の１２１を用いて回動操作を行えるようにする。ただし下部操作は、電動式のスイッチ操作にすることもできるが、万が一のため手動操作ができるようにしておく。

この電源については、電池電源を主にしているが、家庭用コンセントの交流電源を減圧、整流したものでもよい。ただ電池電源の場合は、常に操作が行えるだけの電池容量を持ち合わせていなくてはならず、［００１６］と同じくそれをチェックできる機能が必要で、この機能を備えている。

図５、図６中の緊急消火１３の構造は［００１３］〜［００１５］で述べたワイヤー式と同じです。

点火方法としては、図１のようなレバー式（つまみ）の場合、燃焼芯の押し上げ範囲を越えての点火のためのレバー（つまみ）押し下げであるため、下部のレバー（つまみ）連動による点火スイッチだけでよく、上部へは配線を上げ、点火スイッチを設ける必要性はない。（［００１０］、［００１１］の説明での機構があるため。）また燃焼芯押し上げレバー（つまみ）と、その上に重なるようにある点火レバー（つまみ）方式（二重レバー方式）にあっては、それぞれのレバーを上部でも下部でも同じように操作できるようする必要があり、金具による連結機構を二対備える必要があるが、配線を上部へ上げる必要性はない。次に図５の回動式のつまみで点火ボタン６２がなく、回動つまみ６１の回動線上の最後に点火があるストーブの場合は、レバー式と同じで、燃焼芯の押し上げ範囲を越えての点火のための回動であるため、これについても下部の回動つまみ連動による点火スイッチだけでよく、上部へは配線を上げる必要性はない。しかし図５のようにそれぞれの機構が独立しているものは、上部へも点火のための押しボタンスイッチ６５（使用温度範囲−３０〜＋８５℃）を設け配線を施さなくてはならない。

点火装置の内容は、図１０に示す高電圧発生装置１０１を乾電池１０３のエネルギーで点火ボタンスイッチ６２、６５（点火つまみ８、１２、１５、１８、２４）を介して高電圧を発生させ、火花放電部１０２で点火火花を発生させる。

本体ケースに直接金具、ワイヤーを支持固定した場合で、分解（本体ケースと機構部の分離）する時のため、下部操作部がレバー式の場合は、図２の２８の連結場所の抜き止めピンをはずすため、図１に示す本体ケースに切り離し孔２０（５ｃｍの角穴）を設けておき、通常はユリヤねじ２１を用いて蓋をしておく。又は簡単な扉にしても良い。

もう一つは、内部に部品取り付け金具を設け分離する方法で、図９に示すコの字形の金具を側面に設け、置台３にネジまたは熔接で固定し、これに金具、ワイヤー、シンクロプーリ、上部操作部品各々を、それぞれの方式に必要とする部品をとりつける。コの字形の金具９１の大きさは、横幅１０ｃｍ、高さ４３ｃｍ位で、厚さ１．０ｍｍ、コの字形金具上部９２は、横１０ｃｍ、縦５ｃｍの広さで、その横辺の片端９５を５ｍｍ９０°下へ折り曲げる広さを有する。これは、天板との隙間を得る４個所の突起６４（逆面より尖った物でたたく）をこの金具に作るためです。そしてこの部分に先ほどの操作部品をつける。この操作部の高さ位置は、図６に示す天板４と同じ高さで、天板に操作部分１０の広さより少し大きい操作部挿入孔７２を設け、突起を受け止める下への折り曲げ部を設けておく。尚操作部に押し下げ圧力がかかるため、図９の補強９４として、コの字形の金具の高さ辺両端を５ｍｍ本体ケース側へ直角に折り曲げ、力によるたわみ、変形を防止する。コの字形金具底部９３は、横１０ｃｍ、縦２ｃｍです。この他にシンクロプーリーとすぐばかさ歯車を固定するのに、別途小さなＬ字形の金具（５ｃｍ程度の大きさ）が５枚必要になります。

天板部の鉄板は、とても高温になるため、操作部はできる限り燃焼筒より遠ざけた位置に配置する必要があり、熱反射板をも二重にする方が温度を下げるのにより効果的です。さらに天板に、外側の反射板と内側の反射板のそれぞれ後ろに通風口を設ける必要がある。そして前項［００２５］にも記載しているように、操作部が入る穴を天板に開けることで、操作部をケース本体に組み込んだ時でも、突起の隙間ができることにより直接の伝導熱が伝わりにくなります。

そこで、操作部とケース本体の隙間を除いた模擬実験を行った結果、つぎのようなデータを得ることができました。
「実験条件」
日時 Ｈ２３年７月７日 午後３時０５分より同３時４０分
場所 室内にて 室温２８℃から３２℃
使用ストーブ トヨトミＲＳ−Ｈ２７
測定時間 各々５分間
燃焼状態 最大燃焼
「実験結果」
上部操作部取り付け位置表面温度 ５０℃
上部側面操作部取り付け位置表面温度 ４３℃
油タンク収納庫上部の燃焼筒に一番近い場所 ７３℃
油タンク収納庫上部の燃焼筒に一番遠い場所 ５６．５℃
油タンク収納庫下部の燃焼筒に一番遠い場所 ３４℃

上記［００２６］に記載しているような装備、位置の配慮をすることにより、上部操作部の取り付け位置の温度を下げ、耐熱シンクロベルトを取り付ける上部空間の温度を耐熱シンクロベルトの使用温度９０以上１２０℃の高温以下に下げられ、上部操作機能を装備できるようになります。
尚上記実験結果の数値は、夏日の室温３０℃前後の過酷な条件での数値であり、実際の冬場の環境条件では、上記記載の数値より低い数値が得られと思われます。上部操作部の温度についても安全な温度に下がるものと思います。

また電動ファンを用いて強制的に冷却することもでき、より安全な温度を得ることができます。ただこの場合、電池電源では長時間ファンを回せないため、家庭用交流電源ＡＣ１００Ｖを使用し、電動ファンもＡＣ１００Ｖで直接回るものを使用します。

本発明の実施形態を示す自然通気形解放式石油ストーブ・芯式放射形ストーブの操作部レバータイプの外観斜視図 同石油ストーブ操作部レバータイプの金具による連結機構側面図 同石油ストーブ操作部レバータイプのワイヤーによる連結機構側面図 同石油ストーブ操作部レバータイプのソレノイド機構による内部斜視図 同石油ストーブ操作部回動式タイプの外観斜視図 同石油ストーブ操作部回動式タイプの上部操作部の拡大斜視図 同石油ストーブ操作部レバータイプの金具連結拡大図 同石油ストーブ操作部回動式タイプの内部機構斜視図 部品取り付け金具斜視図 点火及び緊急消火の回路図 スイッチ操作によるモーター正、逆転回路図 半導体回路によるモーター正、逆転回路図 真鍮ボールチェイン図

１ 本体 ２ 燃焼筒 ３ 置台
４ 天板 ５ 油タンク蓋 ６ 下部操作部
７ 給油サイン ８ 下部操作つまみ ９ 下部緊急消火ボタン
１０ 上部操作部 １１ 上部つまみ操作部 １２ 上部操作つまみ
１３ 上部緊急消火ボタン １４ 上部右側面操作部 １５ 上部右側面操作つまみ
１６ 上部右側面緊急消火ボタン １７ 上部左側面操作部
１８ 上部左側面操作つまみ １９ 上部左側面緊急消火ボタン
２０ 切り離し孔 ２１ 蓋止めユリアねじ ２２ 電池交換サイン灯
２３ 上部右前面操作部 ２４ 上部右前面操作つまみ
２５ 上部右前面緊急消火ボタン
２６、２７、２８連結ピン ２９、３０ ガイドレール
３１、３２、３３ 連結金具
３４ 下部操作レバー ３５ 芯調節器 ３６ 対震自動消化装置
３７ 感震部 ３８ 油受けざら
４１ 連結ワイヤー ４２ 真鍮ボールチェイン
４３ アルミオーバルスリーブ ４４ ワイヤー固定金具
５１ 電磁コイル ５２ 緊急消化装置作動のレバー
５３ 可動鉄心 ５４ 電磁コイル取り付け金具
５５ リード線
６１ 下部回動式操作つまみ ６２ 下部点火ボタン
６３ 上部回動式操作つまみ ６４ 隙間突起
６５ 上部点火ボタン
７１ モーター正、逆回転ロッカスイッチ ７２ 操作部挿入孔
７６ 小判型穴 ７７ 固定心
８１、８２、８３、８４ シンクロプーリ ８５、８６ すぐばかさ歯車
８７、８８ 耐熱性シンクロベルト
９１ コの字形金具 ９２ コの字形金具上部 ９３ コの字形金具底部
９４ 高さ辺補強 ９５ 突起用折り曲げ
１０１ 高電圧発生装置 １０２ 火花放電部
１０３ 乾電池１、５Ｖ×４個 １０４ 電池残量チェック回路
１１１ モーター
１２１ モーター正、逆転半導体回路 １２２ 乾電池１、５Ｖ×２個
１３１ 継ぎワイヤーの一端 １３２ 真鍮ボールチェインの標準寸法
１４１ 熱反射板

Claims (2)

1. お年寄り、身体の不自由な人でも室内暖房芯式石油ストーブにおいて、従来の下部操作部に加え、上部、上部前面または上部左右側面のいずれでも金属金具、耐熱性・難燃性プラスチック、ワイヤー、シンクロプーリーに耐熱性シンクロベルト、スプロケットにチェーン、さらに歯車にシャフトからなる機械的連結物を用いて芯上下、火力調節、点火、緊急消火が容易に行えることを特徴とする自然通気形解放式石油ストーブ・芯式放射形ストーブであって、連結金具は、連結金具のテコの動きをスムーズにするため、小判型穴（７６）と連結ピン（２６）を設け、さらに金具（３１）が垂直に動くようガイドレール（２９）を設けており、緊急消火では、対震自動消火装置（３６）とワイヤー（４１）間に連結されている真鍮ボールチェイン（４２）は、対震自動消火装置の芯下降式の感震部（３７）の作動時に悪く影響を与えないようにするための工夫であることを特徴とする自然通気形解放式石油ストーブ・芯式放射形ストーブ。
2. お年寄り、身体の不自由な人でも室内暖房芯式石油ストーブにおいて、従来の下部操作部に加え、上部、上部前面または上部左右側面のいずれでも金属金具、耐熱性・難燃性プラスチック、ワイヤー、シンクロプーリ−に耐熱性シンクロベルト、スプロケットにチェーン、さらに歯車にシャフトからなる機械的連結物を用いて芯上下、火力調節、点火、緊急消火が容易に行えることを特徴とする自然通気形解放式石油ストーブ・芯式放射形ストーブであって、レバー式芯上下・点火タイプで、その芯上下、点火にあっては、機械的連結物として金属金具、耐熱性・難燃性プラスチック具を用い、緊急消火にあっては、それら以外にワイヤーを用い、また回動式操作つまみタイプでは、シンクロプーリーに耐熱性シンクロベルト、スプロケットにチェーン、さらに歯車にシャフト、いずれでもそれにすぐばかさ歯車を加えた物を用い、またこの緊急消火にあっては、ワイヤーを用いることにより、従来の下部操作部に加え上部、上部前面、上部左右側面いずれでも操作が行え、連結金具は、連結金具のテコの動きをスムーズにするため、小判型穴（７６）と連結ピン（２６）を設け、さらに金具（３１）が垂直に動くようガイドレール（２９）を設けており、緊急消火では、対震自動消火装置（３６）とワイヤー（４１）間に連結されている真鍮ボールチェイン（４２）は、対震自動消火装置の芯下降式の感震部（３７）の作動時に悪く影響を与えないようにするための工夫であることを特徴とする自然通気形解放式石油ストーブ・芯式放射形ストーブ。

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