JPS63131920A - 石油燃焼器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は石油燃焼器、特に灯芯式石油燃焼器の２　ペー
ジ 不完全燃焼防止装置に関するものである。

従来の技術 室内に排ガスを放散する石油燃焼器を密閉度の高い、換
気不充分な室内で燃焼させた場合、時間の経過と共に酸
素濃度が減少する。この酸素濃度の減少、すなわち酸素
不足の状態になると不完全燃焼を生じ、それによって生
じる不快な悪臭や有毒な一酸化炭素により中毒事故を起
こすことがあり、最悪の場合には死亡事故に至ることも
ある。

そこで、このような酸素不足の状態（以下酸欠状態と記
す）を検出するために従来の石油燃焼器では、第３図に
示すように、燃焼部２４の燃料気化部２５近傍に温度検
出素子２６を設け、この温度検出素子２６の出力の変化
により酸欠状態を検出するようになっていた。

これは、灯芯式石油燃焼器の場合、酸欠状態になると燃
焼量は低下するが、その際燃料気化部近傍の温度も低下
するという特性を利用したものである。これは酸欠状態
になると燃焼部の燃焼位置が上方に移るために生じる、 ａ　ページ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、酸欠状態となる以
前の燃焼量の状態により酸欠状態を判断する酸素濃度の
レベルが異なるという問題点を有していた。

つまり、灯芯式石油燃焼器の場合、一般に灯芯２７の露
出高さを変化させて燃焼量を調節するが、この燃焼量に
は使用性を考慮して上限、下限が決められる。この上限
を最大燃焼量、下限を最小燃焼量と呼称するが、最大燃
焼の場合、灯芯２７の露出高さを大きくしているため、
燃料の気化量も増え、燃焼部２４の燃焼位置は上方に移
っており、燃料気化部２５近傍の温度はそんなに高くは
ならない。次に、灯芯２７の露出高さを低くして、最小
燃焼量とした場合、燃焼部２４の燃焼位置は下方に移っ
てくるために、燃料気化部２５近傍の温度は上昇する傾
向にある。

使用者が石油燃焼器を利用していて、酸欠状態になって
いく場合、使用者がどの燃焼量で使用していたかは一様
ではない。最大燃焼で使用していた状態から酸欠状態に
なった場合、燃料気化部２５近傍の温度は元来低い状態
から低下していく傾向にあり、最小燃焼で使用していた
状態から酸欠状態になった場合、燃料気化部２５近傍の
温度は高い状態から低下していくことになる。

第４図は、酸素濃度と最大、最小燃焼状態の燃料気化部
近傍の温度検出素子の温度変化の状態を示したものであ
るが、酸欠状態を検知する温度検出素子２６の出力レベ
ル、つまり温度検出素子の検出温度を一定とした場合、
最大燃焼から酸欠状態になった場合、酸素濃度がまだ高
いうちに検知し、逆に最小燃焼状態から酸欠状態になっ
た場合には、かなり酸素濃度が低下してから検知するこ
とになる。そのため、酸欠状態と判断する酸素濃度が燃
焼量によりかなりばらつき、実使用上の大きな問題点と
なっていた。

本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、燃焼量
に応じて酸欠状態と判断する検知レベルを変え、燃焼量
に左右されずに、安定した酸素濃度で酸欠状態を検出で
きるようにすることを目的と５　ページ したものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の石油燃焼器は、酸
欠状態を検知する検知回路に燃焼量調節部と連動する可
変抵抗部を設けて、燃焼量に応じて酸欠検知レベルを変
化させる構成としである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、燃焼量に左右されずに
、安定した酸素濃度の値で酸欠状態を検知することが可
能となる。すなわち燃焼量に応じて検知しく１ｖを補正
することにより、燃焼量に左右されず安定した酸素濃度
で酸欠状態を検知することが可能となり、バラツキが少
なく信頼性の高い酸欠検出が可能となる。

実施例 以下本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する。

第１図において、１は石油燃焼器を構成する本体、２は
燃料タンク、３は燃料タンク２内の燃料を吸い上げ気化
させる灯芯、４は灯芯３の露出高６　ページ さを調節する燃焼量調節部、４ａは燃焼量調節部と連動
し”Ｃｏｎ−ｏｉｆする電源スィッチであり、灯芯３を
上げると。ｎ、灯芯３を下げると。ｆｆする。５は燃焼
量調節部４と連動して、抵抗値が可変される可変抵抗器
で、酸欠検知レベルの補正部となるものである。６は灯
芯ａの内側方に位置する内芯案内筒、７は灯芯３の外側
方に位置する外芯案内筒、８は内、外芯案内筒６．７に
載置された燃焼部であり、燃焼部８は互いに同心の外筒
９、外炎筒１０、内炎筒１１、熱線透過筒１２がら成っ
ている。１３は内芯案内筒に設けられた温度検出素子で
あり、この例では負の温度特性を有するＮ　Ｔ　Ｃ（Ｎ
ｅｇａｔ　ｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａ　ｔｕｒｅ４し Ｃｅｆｆ１ｃｉｅｎｔ）サーミスタとしている。１４は
ＮＴＣサーミスタ１３の出力の変化を検知回路１５に送
るリード線である。

検知回路１５は第２図の如く構成されている。

第２図においてＮＴＣサーミスタは１３であり、可変抵
抗器は５である。１５は電−１１６は抵抗１７はコンデ
ンサで、抵抗１６とともにＣＲタイ７　ヘ−ノ マを構成している。１８はそのＣＲタイマの出力波形を
カウントするカウンタであり、設定レベルまではＨｉレ
ベルを出力し、設定カウント以降はＬｏレベルを出力す
る。１９はカウンタ１８に接続されたトランジスタであ
る。２０は可変抵抗器５と直列に接続された抵抗であり
、灯芯露出高さに応じて酸欠検知レベル（基準電圧）を
可変抵抗器５とで設定している。２１はＮＴＣサーミス
タ１３の温度変化による出力を反転入力とし、可変抵抗
器５と抵抗２０による基準電圧を非反転入力とするコン
パレータである。２２は警報を知らせるブザー、２３は
トランジスタで、そのベースをトランジスタ１９のコレ
クタと接続すると共に、コンパレータ２１の出力をベー
ス入力とし、ブザー２２を動作させる。

以上のように構成された石油燃焼器について、以下その
動作を説明する。

まず燃焼量調節部４の下降運動により、灯芯３は内、外
芯案内筒６．７の上端よりも上方に突出し、この突出し
た灯芯３に点火することにより、燃焼部８を構成する外
炎筒１０と内炎筒１１の間の一次燃焼室２３、−火燃焼
室２３の上方の空間ふ である二次燃焼室２３にて燃焼が継続する。そして赤熱
した外炎筒１０の熱線は、熱線透過筒１２を通過して本
体１前方に位置する使用者を暖かくする。

この際、検知回路１５は燃焼調節部４と連動して電源ス
ィッチ４ａがＯＮされ、カウンタ１８にて一定時間（通
常は燃焼が安定するまでの時間で約３０分）　Ｈｉレベ
ルが出力される。それによりトランジスタ１９はＯＮさ
れ、トランジスタ２３はＯＦＦになるのでブザー２２の
作動は押えられる。

次にカウンタ１８の設定カウントが終了すると、ＬＯレ
ベルが出力され１．トランジスタ１９は。ｆｆとなる。

ところが、その間にＮＴＣサーミスタ１３の温度は、燃
焼部８からの熱量によｔ＋ＮＴｃサーミヌタ１３の出力
の方が可変抵抗器５、抵抗２０による基準電圧よりも高
くなっている。つまり、コンパレータ２１において、反
転入力の方が９　ページ 非反転入力よりも高くなっており、コンパレータ２１の
出力はＬｏになるため、トランジスタ２３は。ｆｆとな
りブザーの作動は押えられる。

このような状態で燃焼を行なっていて酸欠状態になり始
めると、−火燃焼室２３に形成していた燃焼炎は燃焼反
応が衰え、それにより灯芯３に与える熱量もしだいに少
なくなり、灯芯３からの燃料の気化量が少なくなって燃
料消費量も減少してくる。その際に燃焼部８の燃焼炎は
空気を求めて上方に移る。そのため内芯案内筒６の温度
は低下していく。つま１）ＮＴＣサーミスタ１３の感知
温度はしだいに低下していき、抵抗が増大していくこと
になる。そのため、ＮＴＣサーミヌタ１３による出力の
方が基準電圧よりも低くなり、コンパレータ２１におい
て非反転入力の方が反転入力よりも高くなる。つまり、
コンパレータ２１の出力はＨｉになるため、トランジス
タ２３はｏｎとなり、ブザー２２が作動する。ブザー２
２の作動により使用者に換気をうながすことになる。

このブザー２２の動作に従って室内換気が行な１０　ベ
ース われた場合、燃焼量は増し°Ｃいき、それにつれて燃焼
部８の燃焼状態も回復し、ＮＴＣサーミスタの温度も上
昇し、コンパレータ２１の出力は再びＬｏに保持されブ
ザー２２は停止することになる。

ところでこの石油燃焼器においては、灯芯３高さにて燃
焼量を調節するが、灯芯３の露出高さが最大のときには
最大燃焼状態と呼称される。そしなり、−火燃焼室２３
内で燃焼が行なわれるようになって一次燃焼室２３で燃
焼を完了しない分が未燃ガヌ、つまり一酸化炭素となっ
て排出される。

すなわち、排ガス特性が悪化していく傾向にある。

そのため、この排ガス特性が余り悪くならない状態が最
小燃焼状態となっている。そしてそれぞれの燃焼状態か
ら酸欠状態になった場合、この石油燃焼器では燃焼量を
調節する燃焼量調節部４と可変抵抗器５を連動させてい
るので、灯芯３の露出高さが高いときには抵抗が高く、
低いときには抵抗が低くなり、どの燃焼状態から酸欠状
態に入っ１１　へ−／ ても、はぼ一定の酸素濃度にてブザー２２を作動させる
ことが可能となる。

つまり、最大燃焼状態からの酸欠状態となった際には、
ＮＴＣサーミスタ１ａの抵抗は高目であるが、その際に
ＮＴＣサーミスタ１３の出力をコンパン−夕２１にて比
較するための基準電圧を決定する可変抵抗器５の抵抗も
高くなっている。逆に最小燃焼状態からの酸欠状態にな
った際には、ＮＴＣサーミスタ１３の抵抗は低目である
が、ＮＴＣサーミヌタ１３の出力ヲコンハレ−ｐ　２１
にて比較するための基準電圧を決定する可変抵抗器５の
抵抗も低いために、最大燃焼状態とほぼ同一の基準電圧
、すなわち酸欠検知レベルとなっている。したがってい
ずれの場合もほぼ同一の酸素濃度にてブザー２２が作動
するようになる。

もちろん、それらの間の燃焼状態にても可変抵抗器５の
抵抗変化特性によりほぼ同一の酸素濃度゛　　でブザー
を作動させることが可能である。特に最大燃焼と最小燃
焼で燃焼量が大きく異なるときには有効である。

ところで、温度検出素子の一つとして例に出したＮＴＣ
サーミヌタ１３を内芯案内筒６に設けた場合について説
明したが、これは燃焼量の変化を感知するところならば
良い。

例えば、燃焼部８をおおうよう本体１に設けられた反射
板１αに設けてもよい。この場合、最大燃焼状態にては
外炎筒１０の赤熱輝度が高いために、ＮＴＣサーミスタ
の感知温度は高くなるし、逆に最小燃焼状態にては赤熱
輝度は低いために感知温度は低くなる。そのためそれぞ
れの燃焼状態からの酸欠状態にては、感知温度が高い状
態からと 低下ていき、最小燃焼状態からの酸欠状態にては感知温
度が低い状態から低下していく。そこで、可変抵抗器５
の抵抗を先程とは逆に、最大燃焼状態の際には低く、最
小燃焼状態にては高くしておけば、同様にほぼ一定の酸
素濃度の値にて酸欠状態を検知することが可能となるわ
けである。

なお上記実施例では、検出素子として温度検出素子を利
用した例について説明したが、これは光導電素子でも可
能である。例えば、光導電素子の１３　ページ 一例としてＣｄＳセルを用いた場合について説明する。

ＣｄＳセルは照射光が強くなると抵抗値は低くなり、照
射光が弱くなると抵抗値は高くなる。ＣｄＳセルを反射
板１ａに設け、外炎筒１０の赤熱状態を監視するように
すれば、最大燃焼状態にては赤熱輝度が高いために、照
射光は強く抵抗値は低い。

その際には可変抵抗器５の抵抗も低くしておく。

最小燃焼状態にては赤熱輝度は低いために、抵抗値は高
くなる。それにより、前述した温度検出素子の場合と同
様に酸欠状態となり赤熱輝度が減少し、ＣｄＳセルの抵
抗が増大していく時にも、燃焼量によらずほぼ同一の酸
素濃度にて、酸欠状態を検知できるわけである。

また、今までは燃焼量を灯芯３の露出高さを変える場合
について説明してきたが、灯芯３の露出高さを一定とし
、燃焼部８の高さを可動式とし、燃焼部８の高さにより
燃焼量を調節する場合にも、燃焼量を調節する燃焼量調
節部と連動して可変抵抗器５を設けることは言うまでも
ないことである。

１４　ページ ところで、燃焼量調節部４と連動して可変抵抗器５を設
けることは他にも有効な点がある。

例えば、可変抵抗器５の中途に引掛かり部を設けておけ
ば、それを最小燃焼状態の灯芯３高さであると使用者に
知らせることができ、排ガス特性の悪化による危険を未
然に防止することが可能となる。

また、燃焼量と・可変抵抗器５の抵抗値との間には相関
があるので、例えば現在の燃焼量をデジタル表示するな
どということも可能となる。

発明の効果 以上のように本発明の石油燃焼器によれば、燃焼量に左
右されず、どの燃焼量であっても安定した酸素濃度で酸
欠状態を検出することが可能となり、信頼性、安全性に
優れた石油燃焼器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の石油燃焼器の断面図、第２
図は同石油燃焼器の検知回路図、第３図は従来例の断面
図、第４図は最大燃焼、最小燃焼１５　ヘ一／′ 状態における酸素濃度と検出素子の感知温度の関係を示
すグラフである。 ４・・・・・・燃焼量調節部、５・・・・・・補正部（
可変抵抗器）、８・・・・・・燃焼部、１３・・・・・
・検出素子、１５・・・・・・検知回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ４−之 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料を気化させる灯芯と、気化された燃料を燃焼
   する燃焼部と、燃焼部の燃焼量を調節する燃焼量調節部
   と、燃焼部の燃焼状態を検出する検出素子と、検出素子
   の出力の変化を検知する検知回路とを備え、上記検知回
   路には前記燃焼部の燃焼量に応じて検知回路の検知レベ
   ルを変更する補正部を設けた石油燃焼器。
2. （２）補正部を可変抵抗器で構成するとともにこの可変
   抵抗器を燃焼量調節部と連動させたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の石油燃焼器。
3. （３）可変抵抗器の中途に、引掛かり部を設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の石油燃焼器。