JPH0323816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガスや石油等の燃料を室内で燃焼
し、その排気を室内に放出する構成の室内開放型
燃焼機器において、酸素欠乏等により発生する不
完全燃焼に対する安全装置に関するものである。

従来例と構成とその問題点 近年、住宅の気密の向上によりストーブやフア
ンヒータ、湯沸器等の室内開放燃焼機器の酸欠に
よる事故が増加し、安全装置を設ける事が一般化
されつつある。現在、この種の安全装置は不完全
燃焼を研修して自動的に燃焼を停止するものや器
具の使用と同時に換気扇を連動させるこのが多か
つた。前者はフアンヒータやストーブ等に多く用
いられているが室内暖房中に消火すると寒くな
り、また人が窓を開ける等の換気作業が必要とな
る。また後者は第７図に示すようにな構成のもの
である。第７図はガス瞬間湯沸器１を例にとつた
ものであるが、点火ツマミ２と連動してスイツチ
（図示せず）が動作し換気扇３が回転し、ツマミ
２を停止すれば換気扇３の回転も止まる構成とな
つている。この場合瞬間湯沸器のように短時間し
か使用しないものは問題ないがストーブやフアン
ヒータのような暖房器具を使用中に換気扇が動作
すると暖房効果が低下し、省エネルギーとならな
いという問題があつた。

さらにこれ等を組み合わせて燃焼機器の不完全
燃焼を検出して換気扇を動作させる案もあるが、
前述の暖房器具は室内を移動させる事が特徴であ
り、換気扇と結合するリード線が非常にジヤマに
なる。

発明の目的 本発明はこれ等従来の欠点を解決するもので、
安全で確実に換気し、使用上は従来と何も差がな
い上に省エネルギーを達成した不完全燃焼防止安
全装置を提供することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明の燃焼機器の
安全装置は、室内開放形燃焼機器においてバーナ
部の燃焼状態を検出するセンサおよびこのセンサ
の出力によりバーナ部の不完全燃焼を検出回路に
て検出し所定の信号に変換して送信部から空中に
信号を発する燃焼機器と、前記送信部の信号を受
ける受信部およびこの受信部の信号を変換して室
内空気を換気するフアンを回転する駆動信号を出
力する受信回路とを内蔵した換気装置とからな
り、換気装置には受信部が信号を受信後一定時間
フアンを回転した後に停止するタイマ装置を設
け、前記燃焼機器は前記検出回路が送信部から換
気装置の駆動信号を送信後一定時間経過しても不
完全燃焼が継続しているときにバーナ部の燃焼を
停止する安全回路を有する構成とした。

実施例の説明 以下、本発明の実施例と第１図から第４図を用
いて説明していく。

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図で、
ガスバーナを例に説明している。４はガス入口で
バーナ５で点火器（図示せず）により点火され燃
焼する。６は燃焼状態検知センサを示し、ここで
は酸素濃淡電池であるジルコニア素子（ZrO₂）
を使用した例で示す。このセンサは基準空気（室
内空気）と燃焼内ガス部との酸素濃度の日が大き
い時に起電力を発生する衆知のものである。これ
以外に酸素分圧を検出するセンサや炎内のイオン
伝導を検出するフレームロツド等各種センサが考
えられるが不完全燃焼を検出可能なセンサであれ
ば何でもよい。

７はバーナ５の燃焼状態を検出する回路で、バ
ーナ５が室内の酸素欠乏により不完全燃焼になつ
たときに送信回路８に信号を出力する。送信回路
８は予め定められた信号を送信部９から送信す
る。

１０は受信部で送信部９から送信され、空中を
伝わつてきた信号を受信する。受信回路１１はこ
の信号により換気装置１２のフアン１３を駆動す
るモータ１４を制御する。

本実施例では送信部９および受信部１０は赤外
線発光素子を用いた例で説明していくが超音波や
電波、その他のものであつてもよい。さらに換気
装置１２が動作しても酸素欠乏が改善されなかつ
た場合にはこれを検出して燃料弁３１を閉止する
安全回路３２を設けている。燃料弁３１は石油バ
ーナ等に使用する場合は燃料ポンプであつてもよ
く、燃焼を停止させる機能のものであれば何でも
よい。また換気装置１２には運転開始と同時に動
作するタイマ回路３３を有し、タイヤ回路３３に
よりフアン１３が一定時間回転すると受信部１０
の信号によらずに停止する構成としている。また
ここでは送信回路はデジタル信号に変換して送信
する構成としている。

第２図にこの具体回路例を示す。図の左側１５
は燃焼機器に内蔵されている回路部、右側１６は
換気装置１２に内蔵されている回路部を示す。

直流電源１７に接続された抵抗１８，１９，２
０により分圧電位〓ａ，〓ｂを得ている。電位〓
ａは前述のジルコニア酸素濃度センサ６の側電
極が接続され、検出回路７（オペアンプ２１と抵
抗２２，２３により反転増幅器を構成）の負入力
端子に、センサの側電極はオペアンプ２１の正
入力端子に接続され、その出力をコンパレータ２
４に入力され、電位〓ｂと検出回路７の出力電位
を比較している。コンパレータ２４の出力は送信
回路８に入力され、赤外線発光ダイオード９（送
信部）を駆動する。

同時にコンパレータ２４の出力は安全回路３２
に入力される。安全回路３２はタイマを構成し、
コンパレータ２４からの異常燃焼出力が発生した
時から一定時間経過するとバルブ３１の通電を停
止して燃焼を中止する。

また直流電源２５にはフオトトランジスタ１０
（受信部）が接続され、発光ダイオード９の信号
を受信回路１１で受信する。また受信回路１１は
フオトトランジスタ１０で受光したデジタル信号
をチエツクし正常の信号であつた時に出力〓ｄを
ハイとする。タイマ回路３３のコンパレータ３４
の負入力端子には電位〓ｄを抵抗３５，３６で分
圧した電位〓ｆを、正入力端子には電位〓ｄを抵
抗３７、コンデンサ３８で分圧した電位〓ｇを入
力されている。電位〓ｄがハイ出力となつた時
は、コンデンサ３８は充電されていないため〓ｆ
＞〓ｇとなり出力〓ｈはローとなりリレー２９が
導通しフアンモータ１４が回転する。コンデンサ
３８に充電されていき電位〓ｇ＞〓ｆとなるとフ
アンモータ１４は停止する。つまり受信部１１の
信号により一定時間だけフアンモータ１４を回転
させる構成とし、暖房使用時等による室温の低下
を防ぐ。（タイマ装置３３の代りにフアンモータ
１４の停止信号を送信部９から出力してもよい。）
また送信回路８および受信回路１１はデジタル信
号として他の光源からの雑音等による誤動作を防
いでいる。

通常バーナ５を正常に燃焼しているときはセン
サ６の出力はほとんど零であり検出回路７の出力
は〓ａと導電位となる。電位〓ａ＞〓ｂであるた
めコンパレータ２４の出力はロー出力となる。

送信回路８はコンパレータ２４の出力がローの
時は動作せずに、ハイ出力時に所定のデジタル信
号を出力する構成となつており、発送ダイオード
９はこの信号に応じて点滅する。

ここで室内の酸素欠乏によりバーナ５が不完全
燃焼になつたとき、センサ７は約0.8Vの起電力
〓ｓを発生する。検出回路７はこれを反転増幅す
るため出力〓ｏは〓ａ−（１＋R₂₃／R₂₂）・〓ｓ
となり電位〓ａよりも低下する。このため〓ａ＜
〓ｂとなりコンパレータ２４の出力はハイ出力と
なり発振回路８を通して発光バイオード９に電流
が流れ発光する。

またコンパレータ２４の出力は同時に安全回路
３２に入力されている。安全回路３２はコンパレ
ータ３９を用いたタイマ回路を構成しており、コ
ンパレータ２４がロー出力（正常燃焼時）には出
力〓ｈはロー出力となりバルブ３１は導通しガス
をバーナ５に送る。ここでコンパレータ２４の出
力がハイとなると当初抵抗４０とコンデンサ４１
の分圧電位〓ｉは抵抗４２，４３の分圧電位〓ｉ
よりも低いがコンデンサ４１に充電されていた〓
ｉ＞〓ｊとなり出力〓ｈはハイ出力となる。これ
によりバルブ３１の通電が断たれガスがバーナに
供給する事がなくなりバーナ５を消火する。この
時ブザー等の報知を行つてもよい。つまり換気装
置１２が動作して一定時間経過しても燃焼状態が
改善されなかつた時にバーナ５を消火するもので
ある。

発光バイオード９が発光すると、これによりフ
オトトランジスタ１０が導通し、前述のように受
信回路１１が動作してフアンモータ１４を駆動す
る。

第３図はフアンヒータ３０に応用したシステム
例を示す。発光部９および受光部１０はレンズ等
により広角にセツトされ、フアンヒータ３０を室
内のどこの位置に設けても換気装置１２を駆動す
ることを可能とする。ここでは換気装置１２は壁
取付型の換気扇で説明しているがダクト式ものも
でも全く同様の効果を有する。

第４図に他のシステム例を示す。同一の換気装
置１２でフアンヒータ３０、ガスオーブン４４、
瞬間湯沸器４５等の複数個の機器からの信号によ
り換気が可能であり、同一室内に複数個の燃焼機
器を使用時でも安全である。また各室に換気装置
１２を１台設けておくとストーブやフアンヒータ
等の移動可能な燃焼機器をどこに持つていつても
その室内にある換気装置が動作するため安心であ
る。

第２図の回路は一例であり、これ以外にも種々
の回路構成が考えられる。

第２図、第５図の回路は一例であり、これ以外
にも種々の回路構成が考えられる。

発明の効果 以上に説明したように本発明の燃焼機器の安全
装置は、次のような効果を有する。

(1) 室内の酸素欠乏などにより、バーナが不完全
燃焼になつたときに送信部から自動的に信号が
出力されて換気装置を駆動する構成であるため
に、長時間燃焼器を使用していても安全で清潔
である。

(2) 換気装置は、一定時間換気すると自動停止す
るタイマ装置を内蔵しているために、不必要な
換気を行うことがない。特に暖房機器では換気
による室温と低下を最小限に防ぎ、寒く感じる
不快感をなくし、省エネルギーにもなる。

(3) 安全回路により、換気装置に換気信号を出力
した後も一定時間不完全燃焼が改善されない場
合には燃焼を確実に停止する構成であるため
に、万一換気が不十分であつたり、換気装置が
破損していても安全で安心して使用できる。

(4) 燃焼機器と換気装置は、無線で信号の伝送を
行う構成だあるために、各々の設置場所に限定
される事なく燃焼機器の移動も自由である。ま
た換気装置を部屋に一台設けて、複数台の燃焼
機器からの信号で動作可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明室内開放型燃焼機器の安全装置
の一実施例を示すブロツク図、第２図はその具体
回路図、第３図はフアンヒータに応用した例を示
すシステム図、第４図は他の実施例を示すシステ
ム図、第５図は従来の換気扇連動型湯沸器の説明
図である。 ５……バーナ装置、６……不完全燃焼検知セン
サ、７……検出回路、８……送信回路、９……外
線発光ダイオード（送信部）、１０……フオトト
ランジスタ（受信部）、１１……受信回路、１２
……換気装置、１３……フアン、３２……安全回
路、３３……タイマ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼排気を室内に放出して燃焼するバーナ部
   と、前記バーナ部の燃焼状態を検出するセンサ
   と、前記センサの出力により前記バーナ部の不完
   全燃焼を検出回路にて検出し所定の信号に変換し
   て送信部から空中に信号を発する送信回路とから
   なる燃焼機器と、前記送信部の信号を受ける受信
   部と、前記受信部の信号を変換して室内空気を換
   気するフアンを回転駆動する信号を出力する受信
   回路とを含む換気装置とを備え、前記換気装置は
   受信部が信号を受信後一定時間フアンを回転した
   後に停止するタイマ装置を有し、前記燃焼機器に
   は前記検出回路が送信部から換気装置の駆動信号
   を送信後一定時間経過しても不完全燃焼が継続し
   ているときにバーナ部の燃焼を停止する安全回路
   を設けた燃焼機器の安全装置。