JPS648246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は灯芯により灯油を自然燃焼させる石油
ストーブ等の燃焼器具の安全装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 第１図は従来の石油ストーブを示し、外装１の
中には反射板２があり、その曲面の中央には燃焼
筒３があつて、その内部の灯芯の毛細管現象によ
り上方まで吸い上げられた灯油を燃焼させること
により、燃焼筒３が赤熱し、その熱が直接、また
は反射板２で反射されることによりストーブの前
面に放射され、暖房が行われるものである。なお
２０は酸欠回路の動作を示す発光ダイオードであ
り、２４は燃焼を停止るためのスイツチである。
一般にこのような石油ストーブの場合は燃焼の初
期は空気と燃料のバランスがよくないので、一酸
化炭素が排気中に多く混入し、燃焼が安定すると
減少し、非常な低い値になる。従つて燃焼初期か
ら制御回路を動作させたのではすぐに安全装置が
動作し、かえつて不便となる。

発明の目的 本発明は燃焼初期には制御回路が動作しないよ
うにするものである。

発明の構成 上記目的達成のため本発明は酸欠センサーと、
この酸欠センサーからの出力によつて警報手段又
は燃焼停止手段を動作させる制御回路とを備え、
この制御回路は安定燃焼に移行してから動作する
酸欠検知回路と、この酸欠検知回路を燃焼初期の
不完全燃焼状態では動作しないように前記酸欠セ
ンサーの抵抗値変化により制御する自己保持回路
からなるものである。

実施例の説明 次に、その一実施例について説明する。先づ第
２図において外装１の中に反射板２が設けてあ
り、その中心に燃焼筒３があり回転つまみ４によ
り燃焼筒３の内部の灯芯６が上下可能となつてい
る。そして灯芯６が上昇したときに点火つまみ５
を押すとそれに連動して乾電池電源７より供給さ
れた電圧がスイツチ８により点火ヒータ９に供給
されるようになつている。

また灯芯６は燃料タンク１０に蓄えられた灯油
を毛管現象により吸い上げ、その灯油に点火ヒー
タ９により着火させられる。なお燃焼筒３の内部
には内炎筒１２と外炎筒１３とがあり、燃焼のた
めの空気はドラフト空気Ａにより供給している。

このような構成のポータブル式のストーブに酸
欠センサ１４を、燃焼筒３のほぼ中央の上方のケ
ース１５の中に設置し、そのリード線１６は温度
のあまり高くない所を通つて制御回路１７に到達
する。制御回路には乾電池７と、交流電圧用のコ
ード１１により電圧が供給されている。一方回転
つまみ４を回転し、灯芯６を上方に押し上げると
共に回転つまみ４と同軸のカム１９でマイクロス
イツチ２０を動作する構造となつている。このマ
イクロスイツチ２０は交流電圧を制御回路全体に
供給するためのものである。

灯芯６の上下動を行う回転つまみ４は燃料タン
ク１０に取付けられており、回転つまみ４には同
軸のラチエツト２１があり、その係止機構２２に
より係止されており、灯芯６が上にあがるとカム
１９によりマイクロスイツチ２０が動作して交流
電源電圧をコード１１により制御回路１７に印加
する。なお、２３は耐震自動消火装置の振子であ
り、地震により振子２３が働いて係止機構２２に
よる係止を外し、回転つまみ４が元に戻つて燃焼
が停止する。なおソレノイド２４が動作すると振
子２３を動かして同様の動作を行う。また、燃焼
ガスＢは天板２５に向つて上昇するが、天板２５
には酸欠センサ１４を内装したケース１５が取付
けられている。酸欠センサ１４のリード線１６に
よつて制御回路１７に供給される。

第３図は酸欠センサ１４の特性を示すもので、
ａは第２図の如く取付けたときの酸素濃度を変え
たときの抵抗値の変化である。ｂは酸欠センサ１
４に直列抵抗を接続し、その回路に直流電圧を加
え、その直列抵抗の両端の電圧を測定したもの
で、ストーブに取付けたときの時間経過に関する
ものである。このように燃焼の最初に電圧が高く
なり、その后安定して低い値になる特性を持つて
おり、本実施例はこの特性を利用するものであ
る。第４図，第５図は制御回路図である。

図において、回転つまみ４を回転することによ
り、マイクロスイツチ２０が閉じ、交流電源１１
Ａはマイクロスイツチ２０を介して電源トランス
２７の一次側２７′と閉ループを構成する。トラ
ンス２７の低圧側２７″はブリツジダイオード２
８の交流端子に接続されている。ブリツジダイオ
ード２８の正負の端子をａ，ｂ点とし、その間に
抵抗２９―ｃ点―ゼナーダイオード３０，ソレノ
イド２４―ｄ点―トランジスタ３１の各回路を接
続する。ｃ，ｂ点間にはコンデンサ３２，酸欠セ
ンサ１４―ｅ点―抵抗３３，抵抗３４―ｆ点―抵
抗３５の回路を接続する。ｅ点からはｅ点側のア
ノードとするダイオード５７―ｇ点―コンデンサ
３６と抵抗３７の並列回路をｂ点間に接続する。
ｇ，ｆ点を正負の入力とするオペアンプ３８の出
力ｈ点とｇ点間には抵抗３９とｇ点側カソードの
ダイオード４０を接続する。ｈ点からは発光ダイ
オード２６―抵抗４１，抵抗４２―ｉ点―コンデ
ンサ４３の各回路をｂ点に接続する。抵抗４２に
はダイオード４４（ｈ点側カソード）を接続す
る。ｉ，ｆ点を正負の入力とするオペアンプ４５
の出力ｊ点より抵抗４６―ｋ点―抵抗４７をｂ点
に、抵抗４８―ダイオード４９（ｉ点側カソー
ド）をｉ点に接続する。ｅ，ｋ点を正負の入力と
する第３のオペアンプ５０の出力ｌ点から抵抗５
１―ｍ点―抵抗５２をｂ点に抵抗５３―ダイオー
ド５４（ｅ点側カソード）をｅ点にそれぞれ接続
する。ｍ点からコンデンサ５５をｂ点に、ダイオ
ード５６をｊ点に（ｊ点カソード）接続する。な
お、ソレノイド２４に並列にダイオード５８（ａ
点側カソード）を接続する。

また押しボタンスイツチ８―乾電池電源７―点
火ヒータ９の閉ループとなつている。

この回路は燃焼の初期における不完全な燃焼に
より、酸欠センサーの抵抗値の低いことを利用し
て自己保持回路を動作させ、これにより本来の酸
欠回路を動作させるものである。

すなわち、回転つまみ４を回して灯芯６を上昇
させ、そして押しボタン５を押してスイツチ８を
閉じれば第５図から明らかなように点火ヒータ９
が加熱される。このような運転直後は酸欠センサ
ー１４の抵抗値は大きく、かつ抵抗３３とコンデ
ンサ３６及び抵抗３７は並列になつているのでｅ
点及びｇ点の電位は低い。したがつて、オペアン
プ３８の出力ｈ点は低になつている。

続いて先に加熱されている点火ヒータ９により
点火された灯芯６が燃焼を始める。この燃焼は最
初なので空気のバランスが悪く、酸欠センサー１
４の部分はかなり不完成燃焼の雰囲気となつてお
り、酸欠センサー１４の抵抗値は小さい。このた
め、第４図のｅ点及びｇ点の電位は上昇し、つい
にはｇ点電位はｆ点電位より高くなる。この場合
には酸欠センサー１４の抵抗値はリニアに小さく
なるのではなく、かなり変動しながら小さくなつ
ていく。この変動をとめるためにコンデンサ３６
はマイクロスイツチ２０の閉成直後（運転直後）
は充電されていないのでｅ点はｆ点電位より低い
が、約１分程で急激に電位が高くなり、この働ら
きでｇ点はほぼリニアに上昇していく。そして、
ｇ点電位がｆ点電位を越えると、オペアンプ３８
の出力ｈ点は低から高になり、抵抗３９とダイオ
ード４０の直列回路と抵抗３７は直列となり、抵
抗３９の値が抵抗３７の値にくらべて、かなり小
さいのでｇ点電位は高い位置にロツクされる。こ
のようにして、酸欠センサー１４の初期での抵抗
値の小さいことを利用してオペアンプ３８は自己
保持回路を形成する。これ以後は燃焼が安定して
くるので、酸欠センサー１４の抵抗値が大きくな
り、ｅ点電位のみ低下してくる。これはダイオー
ド５７によりｅ点よりｇ点の方が電位が高くなる
ためであり、回路の動作としては全く別々に動作
をするためである。

このようにｅ点電位が低くなつても、オペアン
プ３８の出力ｈは低にならず、電源がOFFする
まで継続される。ｈ点の電位が高になると発光ダ
イオード２６が発光し、制御回路１７が動作して
いることを示し、同時にコンデンサ４３の充電が
開始される。つまり、抵抗４２―ｉ点―コンデン
サ４３の回路はオペアンプ３８が自己保持して、
その出力ｈ点が高になつた時から動作し、ｉ点電
位はコンデンサ４３の充電電圧によつて上昇する
ようになつており、ｉ点電位がｆ点電位より高く
なつた時にオペアンプ４５が動作し、この時から
酸欠の検知が行われるようになつている。したが
つて、オペアンプ３８が動作してからオペアンプ
４５が動作するまでの時間内に、燃焼は安定にな
る。そして、オペアンプ４５の動作で出力ｊ点が
高になる（それまではｊ点が低であり、ダイオー
ド５６によりトランジスタ３１はOFFになつて
いてソレノイド２４は動作していない。）。このｊ
点の電位が高になつても酸欠センサー１４の抵抗
が大きいうちはｅ点電位がｋ点より低い。

このような状態において酸欠が進み燃焼が不完
全になつてくると酸欠センサー１４の抵抗値が小
さくなつてくる。そしてｅ点電位が上昇してオペ
アンプ５０の負側入力端子であるｋ点の電位より
高くなると、オペアンプ５０の出力端子であるｌ
点の電位が高となつてトランジスタ３１が動作
し、ソレノイド２４を動作せしめ、そして振子２
３を動かし消火動作を行う。

発明の効果 本発明では燃焼が安定した後に酸欠検知回路が
働くので、燃焼初期の着火時（不完全燃焼）に酸
欠検知回路が働いて使い勝手が悪くなることはな
い。また、酸欠センサーの特性を生かして自己保
持回路を動作させ、安定燃焼に入るまで酸欠検知
回路の動作をおさえるので、酸欠センサーの自己
チエツクが可能となり着火のつど装置の安全確認
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す斜視図、第２図は本発明
の一実施例を示す断面図、第３図ａ，ｂは酸欠セ
ンサの特性図、第４図，第５図は同制御回路の回
路図である。 ６……灯芯、１１……制御回路、１４……酸欠
センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸欠センサーと、この酸欠センサーからの出
   力によつて警報手段又は燃焼停止手段を動作させ
   る制御回路とを備え、前記制御回路は安定燃焼に
   移行してから動作する酸欠検知回路と、この酸欠
   検知回路を燃焼初期の不完全燃焼状態では動作し
   ないように前記酸欠センサーの抵抗値変化により
   制御する自己保持回路からなる燃焼器具の安全装
   置。