JP5758047B2 - ヒータ用自動消火装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒータ用自動消火装置に係り、さらに詳しくは、ヒータ内部の二酸化炭素及び一酸化炭素の量、温度、又はヒータの使用時間を設定して、設定条件から外れる場合に自動的に消火できるようにするヒータ用自動消火装置に関する。

一般に、芯を用いたヒータは、石油、暖房油などの液状の化石燃料を用い、これを燃焼させて発生する熱を用いて暖房を行っている。このようなヒータは、主として芯に燃料を吸収させて直接的に燃焼させるか、それとも、バーナーによって燃焼が行われるようにする。すなわち、前記ヒータは、本体の内部に設けられる燃焼タンクの内部に芯が設けられ、前記燃焼タンクの上部に放熱タンクを取り付けてなるが、燃焼室内に露出している芯の上端部に、燃焼タンクの一方側に設けられた点火装置を用いて点火させる場合、本体の下部に形成された通気孔から燃焼に必要な空気が燃焼室に流入して燃焼が促される。

このようにして作動する従来のヒータは、ユーザが消火スイッチを自ら操作して消火を行うことになる。

ところが、もし、ユーザがヒータをオンにした状態で出かけたり眠ってしまったりした場合に、不要な燃料の消耗を防ぐことができない上に、火災の危険に露出されるという問題点がある。

したがって、上記の問題点を解消するために、本願出願人によって出願されて登録された特許文献１には、ヒータ用自動消火装置が開示されている。

前記ヒータ用自動消火装置は、タイマと軸連結された回転ギア手段と、前記回転ギア手段の回転力が伝わって弾性駆動力を発生させる弾性回動手段とからなるタイマ駆動部を備える。

大韓民国特許第０９８２８０３号明細書

ところが、前記タイマ駆動部である回転ギア手段及び弾性回動手段は、複数のギア組立体が連結されて作動し、複雑な機械式組立体からなるためタイマの設定時間に対する誤差が２０％を超えるという問題点があるだけではなく、コンパクトに設計し難いという問題点があった。

なお、上記の部品点数の増加によって不良率の発生頻度が高く、このことがコストアップにつながるという問題点があった。

したがって、本発明は上記の問題点を解消するために案出されたものであり、その目的は、ヒータの内部の二酸化炭素及び一酸化炭素の量、温度、又はヒータの使用時間を設定して、設定条件から外れた場合に点火されている芯が自動的に下降されるようにするが、駆動装置部を簡単な電動式構造に切り換えてタイマの設定時間に対する誤差を低減することができ、外形をコンパクトに設計することができる他、部品点数の減少によって不良率の発生頻度を著しく減らしてコスト削減を図ることのできるヒータ用自動消火装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係るヒータ用自動消火装置は、感知駆動手段と、芯を昇降させる芯昇降装置の芯駆動軸の間に連携されて作動する複数の組立体からなる連携作動手段とを備えて、前記感知駆動手段の感知信号によって芯を自動的に下降させるように構成されており、前記連携作動手段は、前記感知駆動手段の感知信号を伝送された制御部の制御信号によって駆動する振動モータと、前記振動モータの偏心力が伝わってレバー回転軸を中心として回転する回転ブラケットとからなる駆動装置部と、前記駆動装置部の駆動力を伝達されて作動するが、一方向にのみ回転力を伝達し、反対方向には回転力を拘束するラチェット手段と、前記ラチェット手段と互いに作用して芯駆動軸を回動させる駆動手段とからなる従動装置部と、を備えることを特徴とする。

好ましくは、前記感知駆動手段は、二酸化炭素及び一酸化炭素センサーと、温度センサーと、タイマとのうちのいずれかからなり、これらを併用してもよく、単独で用いてもよい。

好ましくは、前記回転ブラケットは、前記振動モータに一体に設けられ、一方の側に前記従動装置部のラチェット手段に回転力を伝える作動レバーが設けられている。

好ましくは、前記ヒータ用自動消火装置は、前記ラチェット手段に連携されて前記従動装置部の回転力を駆動装置部に戻す復元手段をさらに備える。

好ましくは、前記復元手段は、ラチェットギアに固定される戻りレバーと、ブラケットラチェットに固定され、前記戻りレバーの作動力が与えられる弾性プレートとからなり、前記ブラケットラチェットの従動レバーの下端部に設けられて前記従動レバーの押下動作による電気的な接続により振動モータの電源にオフ信号を印加し、前記復元手段の作動によって従動レバーの押下動作が解放される場合にスイッチレバーが元の状態に戻りながら振動モータに電源を印加可能にするマイクロスイッチを備える。

本発明に係るヒータ用自動消火装置によれば、駆動装置部を簡単な電動式構造に切り換えて既存のタイマの設定時間に対する誤差を減らすことができるだけではなく、外形をコンパクトに設計することができるという効果がある。

また、部品点数の減少によって不良率の発生頻度を著しく減らすことができ、コスト削減を図ることができるという効果がある。

本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の電気回路図である。 本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の電気回路図である。 本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の電気回路図である。 本発明の実施形態に係るヒータを示す全体斜視図である。 本発明の実施形態に係るヒータを示す全体斜視図である。 本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の駆動装置部を分解して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の駆動装置部の作動前の状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の駆動装置部の作動中の状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置部を有する従動装置部の作動状態を示す作動図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置部を有する従動装置部の作動状態を示す作動図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置について説明する。

図１〜図３は、本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の電気回路図であり、図４及び図５は、本発明の実施形態に係るヒータを示す全体斜視図であり、図６は、本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の駆動装置部を分解して示す斜視図である。

本発明は、図１〜図３に示すように、芯２に燃料を吸収させた後、これを燃焼させて発生する熱を用いて暖房を行うヒータに二酸化炭素及び一酸化炭素センサー３０、温度センサー４０又はタイマ１３からなる感知駆動手段を備える自動消火装置を採用する。

このようなそれぞれの感知駆動手段は、図１に示す二酸化炭素及び一酸化炭素センサー３０並びにタイマ１３、図２に示す温度センサー４０及びタイマ１３などのように、２種類の感知駆動手段を併用してもよく、図３に示すように、それぞれ単独にて用いてもよい（図３ではタイマ１３を用いている）。

ここで、前記二酸化炭素及び一酸化炭素センサー３０又は温度センサー４０が、それぞれヒータ内部の二酸化炭素及び一酸化炭素の量又は温度などの設定データが基準データから外れているか、あるいは、前記タイマ１３がヒータ使用に対する設定完了時間に達していることを感知する場合に、制御部（図示せず）の制御信号によって自動消火装置の駆動装置部１０が作動することにより、点火されている芯２が自動的に下降してヒータを消火することが可能になる。

前記ヒータを自動的に消火するように制御部に感知信号を送信する二酸化炭素及び一酸化炭素センサー３０、温度センサー４０並びにタイマ１３のうち、本実施形態においては、図４及び図５に示すように、タイマ１３を採用する。

このために、図４及び図５に示すように、時間を設定するタイマ１３と芯２を昇降させる芯昇降装置の操作レバー（図示せず）との間に連携されて作動する前記自動消火装置は、前記タイマ１３の駆動力が連携作動手段である複数の組立体に伝わる駆動装置部１０を備える。

さらに、前記駆動装置部１０に配備された作動レバー１７の打撃によってその力が複数の組立体に伝わり、その伝わった力によって芯２を下降させる従動装置部２０を備える。

前記駆動装置部１０は、図６に示すように、自動消火装置をヒータの特定の位置に取り付けるように締結部材（図示せず）を有する板状のベースプレート１１に設けられる。

前記ベースプレート１１の一方の側に配備されてタイマ駆動軸１３１を共有するタイマ１３は、通常、ぜんまいを用いるものと、小型電動機を用いる駆動方式のものとに大別される。

このようなタイマ１３は、所望の時刻を前記ぜんまい又は電動機を用いて設定するとき、ぜんまい又は電動機が元の状態に戻りながらユーザに設定完了時間を知らせる装置であり、ヒータ使用に対する設定完了時間に達する場合に制御部（図示せず）の制御信号によって駆動モータである振動モータ１５が作動するようになっている。

振動発生源として用いられる前記振動モータ１５は、前記ベースプレート１１の上に設けられた状態で、それ自体が回転自在に構成されている。

すなわち、図６に示すように、下端部の一方の側に作動レバー１７を有するブラケット組立体からなる回転ブラケット１６の上端部に振動モータ１５が取り付けられている。

このため、前記振動モータ１５と回転ブラケット１６とは一体に組み付けられて前記ベースプレート１１に対してレバー回転軸１６１を中心として回転する。

このとき、前記作動レバー１７の反対側に配設されている回転ブラケット１６の一方の側と前記ベースプレート１１との間には、第１弾性部材１６２が連結されている。

ここで、前記第１弾性部材１６２は、前記回転ブラケット１６とともに作動レバー１７が振動モータ１５の遠心力によって回転する場合に、レバー回転軸１６１を中心とした円滑な回転を図る機能を有する。

前記振動モータ１５は、モータ軸１５１に偏心錘１５２が取り付けられて、回転子（図示せず）が回転するに伴い、前記偏心錘１５２が同時に回転しながら振動を引き起こすようにするモータであり、制御部の駆動信号によって回転する場合に前記モータ軸１５１の偏心錘１５２によってそれ自体が振動を発生する。

前記振動モータ１５のモータ軸１５１に取り付けられた偏心錘１５２の遠心力、すなわち、偏心力が重力方向に働く場合に、図４に示すように、前記振動モータ１５と一体に設けられている回転ブラケット１６は、振動モータ１５の偏心力によってレバー回転軸１６１を中心として回転する。

換言すれば、前記振動モータ１５が偏心錘１５２の偏心力によってレバー回転軸１６１を中心として反時計回り方向に回転する場合に、前記回転ブラケット１６の作動レバー１７もまた反時計回り方向、すなわち、上方に回転する。

このような構成を有する前記駆動装置部１０は、タイマ１３が設定完了時間に達したときに、制御部によって作動される振動モータ１５の偏心力を作動レバー１７まで伝えるようになっており、従来のヒータ用自動消火装置の連動可能な複数のギア組立体が連続的に回転作動しながら回転駆動力を伝えた機械式構造の代わりをすることが可能になる。

また、図６に示すように、前記作動レバー１７と平行にスイッチレバー１８１が配置されているマイクロスイッチ１８が回転ブラケット１６の一方の側に設けられている。

前記マイクロスイッチ１８は、ヒータの消火が行われた状態で、後述するブラケットラチェット２２の弾性プレート２２４と連動する従動レバー２２１の押下動作によって作動レバー１７が初期の状態に戻るときに一緒に連動するスイッチレバー１８１の弾性操作による電気的な接続により振動モータ１５の電源にオフ信号を印加することになる。

換言すれば、前記マイクロスイッチ１８のオフ信号が伝送された制御部は、振動モータ１５に停止指令信号を伝送する。

次いで、芯昇降装置の操作レバー（図示せず）を時計回り方向に回転させる場合に、これと連動するブラケットラチェット２２の従動レバー２２１が上昇して押下動作を解放すれば、前記マイクロスイッチ１８のスイッチレバー１８１がさらに元の状態に戻って振動モータ１５に電源を印加可能にする状態となる。

ここで、前記振動モータ１５への電源の印加可能状態とは、前記制御部がタイマ１３の設定完了時間を感知して制御信号を伝送可能な状態をはじめとして、二酸化炭素及び一酸化炭素センサー３０又は温度センサー４０が制御部の制御信号によってヒータ内部の二酸化炭素及び一酸化炭素の量又は温度などを感知して制御信号を伝送可能な状態を意味する。

また、前記スイッチレバー１８１は、前記作動レバー１７のようにレバー回転軸１６１によって回転せず、弾性力を有する素材からなって弾性変形しながらスイッチ機能を行う。

一方、前記作動レバー１７は、上述したように、レバー回転軸１６１を中心としてその一方の側には第１弾性部材１６２と連結されたバネ連結部１７１が配備され、その他方の側には従動装置部２０に配備されているブラケットラチェット２２の一方の側を打撃する打撃部１７２が配備されている。

このため、このような構成を有する前記駆動装置部１０は、タイマ１３の回転駆動力を作動レバー１７まで伝えるものであり、連動可能な組立体が連続的に回転作動しながら前記回転駆動力を従動装置部２０に伝えることになる。

前記従動装置部２０は、複数の組立体からなり、ベースブラケット２１に設けられる。

前記ベースブラケット２１には、ラチェット回転軸２２３を中心として一方の側には前記作動レバー１７に接触する従動レバー２２１が配備されるとともに、他方の側には後述するラチェットギア２３を選択的に拘束するラチェット手段における爪機能を有するピン部２２２を備えたブラケットラチェット２２が前記ラチェット回転軸２２３を中心として回転可能に設けられている。

また、前記ブラケットラチェット２２には、後述する芯駆動軸２５と隣り合って直交しながら向かい合う逆「Ｕ」字状の折り曲げられた板状に形成された弾性プレート２２４が設けられている。

このとき、前記弾性プレート２２４の一方のプレート面は前記ブラケットラチェット２２の従動レバー２２１の後端に一体に固定されており、他方のプレート面は後述するラチェットギア２３の背面に形成された戻りレバー２３１と接触可能になる。

一方、前記戻りレバー２３１とともに回動しながら前記ブラケットラチェット２２のピン部２２２によって一方向にのみ回転するように構成され、芯２を昇降させる操作レバー（図示せず）と同じ軸線上に配設される前記ラチェットギア２３が配備されている。

前記ラチェット手段としてのラチェットギア２３は、燃焼タンク１の内部において芯２を手動で昇降させる操作レバー（図示せず）と連結される芯駆動軸２５線上に一体に軸固定されて、上述したように、ブラケットラチェット２２に配備されているピン部２２２の拘束作用によって一方向にのみ回転することになる。

すなわち、前記ラチェットギア２３は、前記ピン部２２２によって反時計回り方向への回転が拘束される。

このとき、前記ラチェットギア２３の下端部には、前記ピン部２２２によって干渉されない切欠部２３２が形成されている。

前記自動消火装置の作動が完了して芯駆動軸２５が初期の状態に戻る場合に、前記ピン部２２２は前記ラチェットギア２３の切欠部２３２の内側に挿入されて前記従動レバー２２１が作動レバー１７を最下端まで押す状態となる。

これに対し、前記ピン部２２２が前記操作レバーによって下方に移動すると、ラチェット回転軸２２３を中心として前記従動レバー２２１が上昇しながらマイクロスイッチ１８との押下動作による接触を解放するため、前記マイクロスイッチ１８のスイッチレバー１８１がさらに元の状態に戻って振動モータ１５への電源の印加を可能にする状態となる。

前記芯駆動軸２５がラチェットギア２３とともに一方向、すなわち、時計回り方向に回転するとき、巻き方向に作用してその回転方向の逆方向、すなわち、反時計回り方向に弾性復元力を与える芯駆動手段である第２弾性部材２４が前記芯駆動軸２５に巻き取られている。

このとき、前記第２弾性部材２４は、図４及び図５に示すように、その一方の端が芯駆動軸２５の上に固定され、他方の端は前記芯駆動軸２５に隣り合うベースブラケット２１の固定体２１１に固定される。

ここで、前記第２弾性部材２４は、芯駆動軸２５の回転方向に沿って巻き取られたり繰り出されたりして（ねじり角が変化して）その直径が変化するコイルバネなどのバネから形成されてもよく、本発明はこれに何ら限定されるものではない。

前記芯駆動軸２５が回転可能な方向に回転する場合に、その芯駆動軸２５に固定された第２弾性部材２４はその逆方向に弾性復元力を与えるため、前記ラチェットギア２３がブラケットラチェット２２のピン部２２２によって拘束されない場合に、芯駆動軸２５は第２弾性部材２４の弾性復元力によって作動方向の逆方向に速やかに自由回転をする。

ここで、前記燃焼タンク１内に芯２を昇降させる芯駆動軸２５による作動構成は既に公知の技術であるため、ここでは、これについての具体的な作動関係及び連結関係についての詳細な説明を省く。

一方、前記自動消火装置によって芯２が下降し、これによりヒータが消火される場合に、自動消火装置はその駆動装置部１０及び従動装置部２０に設けられた組立体の作動順序とは逆順に駆動して初期の状態に再設定できるようになっている。

以上述べたように、自動消火装置を初期の状態に戻す復元手段は、前記ラチェットギア２３の背面に一体に突設されて前記ラチェットギア２３がブラケットラチェット２２のピン部２２２に拘束されていない状態で芯駆動軸２５に固定されている第２弾性部材２４の弾性復元力によって反時計回り方向に回転するときに、ラチェットギア２３とともに回転しながら前記弾性プレート２２４に瞬時に推力を与える戻りレバー２３１である。

前記戻りレバー２３１は、前記芯駆動軸２５に直交する弾性プレート２２４の他方のプレート面に瞬時的な推力を与え、前記弾性プレート２２４の一方のプレート面はブラケットラチェット２２とともにラチェット回転軸２２３を中心として回転するように構成される。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の作用について説明する。

図７は、本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の駆動装置部の作動前の状態を示す図であり、図８は、本発明の実施形態に係るヒータ用自動消火装置の駆動装置部の作動中の状態を示す図であり、図９及び図１０は、本発明の実施形態に係る駆動装置部を有する従動装置部の作動状態を示す作動図である。

先ず、芯駆動軸２５に取り付けられて芯２を昇降させる芯昇降装置の操作レバー（図示せず）を時計回り方向に回転させて芯２を燃焼タンク１の上に昇降させた後、前記芯２に火をつけて暖房を行う。

このとき、前記芯駆動軸２５に巻き取られている第２弾性部材２４は巻き方向に働くため、その反対方向に戻り力を与える。

このような第２弾性部材２４の戻り力を拘束する手段として芯駆動軸２５に隣設されたブラケットラチェット２２は、そのブラケットラチェット２２に配備されたピン部２２２が前記芯駆動軸２５に軸固定されたラチェットギア２３の歯に噛み合って固定されて前記ラチェットギア２３の反時計回り方向への回転を拘束する。

このようなラチェットギア２３の拘束状態で、初期の連続動作が行えるように設定されているタイマ１３の操作レバー（図示せず）を用いて使用時間を設定することになる。

時間設定が完了したタイマ１３は、ぜんまい又は電動機によって徐々に所定の回転方向に作動する。

次いで、前記タイマ１３が設定完了時間に達した場合に、その完了信号を制御部に伝送すると、前記制御部は、図７の振動モータ１５に駆動信号を伝送する。

前記駆動信号が伝送された振動モータ１５は、偏心錘１５２が回転しながらそれ自体が振動を発生させる。

これにより、前記偏心錘１５２の偏心力が上下方向に働く場合に、図８に示すように、前記振動モータ１５と一体に設けられている回転ブラケット１６は、振動モータ１５の偏心力によってレバー回転軸１６１を中心として反時計回り方向に回転するとともに、作動レバー１７が回転して上昇する。

これまでは駆動装置部１０の作動について説明した。次に、従動装置部２０について説明する。

図９に示すように、前記作動レバー１７がブラケットラチェット２２の一方の側、すなわち、従動レバー２２１を打撃すると、前記ブラケットラチェット２２はラチェット回転軸２２３を中心として回転する。

このとき、前記ラチェットギア２３の回転を拘束しているブラケットラチェット２２のピン部２２２が下方に移動しながらラチェットギア２３の拘束を解放する。

前記ラチェットギア２３の拘束が解放される場合に、図１０に示すように、第２弾性部材２４の戻り力によって芯駆動軸２５に軸固定されているラチェットギア２３が反時計回り方向に回転し、その背面に固定されている戻りレバー２３１はラチェットギア２３と連動しながらブラケットラチェット２２の弾性プレート２２４に押下力を与える。

このとき、前記芯昇降装置の芯駆動軸２５が反時計回り方向に回転すると、芯２が燃焼タンク１内において下降しながら消火が行われる。

ヒータの消火が行われた状態で、前記ブラケットラチェット２２の弾性プレート２２４に前記戻りレバー２３１による外力が働くと、前記ブラケットラチェット２２が初期の作動方向とは逆方向にラチェット回転軸２２３を中心として回転しながら初期作動とは逆に作動レバー１７に推力を与え、前記作動レバー１７は初期の状態に回転するとともに、振動モータ１５もまた元の状態に戻って自動消火装置が初期の設定状態に入る。

一方、制御部の駆動信号によって作動する振動モータ１５は前記ブラケットラチェット２２の従動レバー２２１が元の状態に戻りながら前記マイクロスイッチ１８のスイッチレバー１８１を押し下げると、振動モータ１５の電源にオフ信号が印加されて回転作動を中止する。

次いで、芯昇降装置の操作レバー（図示せず）を時計回り方向に回転させると、切欠部２３２の内側に挿入されている状態にあるブラケットラチェット２２のピン部２２２はラチェットギア２３の干渉によって再び下降しながらブラケットラチェット２２の従動レバー２２１を上昇させる。

これにより、前記マイクロスイッチ１８のスイッチレバー１８１が再び元の状態に上昇して戻りながら振動モータ１５は電源が印加可能な状態となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の本発明の要旨を逸脱しない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者による種々の変形実施もまた本発明の特許請求の範囲内にある。

Claims (3)

1. 感知駆動手段と、芯を昇降させる芯昇降装置の芯駆動軸（２５）の間に連携されて作動する複数の組立体からなる連携作動手段とを備えて、前記感知駆動手段の感知信号によって芯（２）を自動的に下降させるように構成されており、
   前記連携作動手段は、
   前記感知駆動手段の感知信号が伝送された制御部の制御信号によって駆動する振動モータ（１５）と、前記振動モータ（１５）の偏心力が伝わってレバー回転軸（１６１）を中心として回転する回転ブラケット（１６）とからなる駆動装置部（１０）と、
   前記駆動装置部（１０）の駆動力が伝達されて作動するが、一方向にのみ回転力を伝達し、反対方向には回転力を拘束するラチェット手段と、前記ラチェット手段と互いに作用して芯駆動軸（２５）を回動させる駆動手段とからなる従動装置部（２０）と、
   前記ラチェット手段に連携されて前記従動装置部（２０）の回転力を駆動装置部（１０）に戻す復元手段とを備え、
   前記復元手段は、
   ラチェットギア（２３）に固定される戻りレバー（２３１）と、
   ブラケットラチェット（２２）に固定され、前記戻りレバー（２３１）の作動力が与えられる弾性プレート（２２４）とからなり、
   前記ブラケットラチェット（２２）の従動レバー（２２１）の下端部に設けられて前記従動レバー（２２１）の押下動作による電気的な接続により振動モータ（１５）の電源にオフ信号を印加し、前記復元手段の作動によって従動レバー（２２１）の押下動作が解放される場合にスイッチレバー（１８１）が元の状態に戻りながら振動モータ（１５）に電源を印加可能にするマイクロスイッチ（１８）を備える
   ことを特徴とするヒータ用自動消火装置。
2. 前記感知駆動手段は、
   二酸化炭素及び一酸化炭素センサー（３０）と、温度センサー（４０）と、タイマ（１３）とのうちのいずれかからなり、これらを併用してもよく、単独で用いてもよい
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒータ用自動消火装置。
3. 前記回転ブラケット（１６）は、
   前記振動モータ（１５）に一体に設けられ、一方の側に前記従動装置部（２０）のラチェット手段に回転力を伝える作動レバー（１７）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒータ用自動消火装置。

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