JP4100843B2

JP4100843B2 - 燃焼装置

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Publication number: JP4100843B2
Application number: JP30846199A
Authority: JP
Inventors: 愛隆谷村; 新吾薬師寺
Original assignee: 株式会社ハーマンプロ
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP2001124330A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の炎孔が形成されて、火炎を保持して燃焼させる炎孔形成部材を備えて構成されるバーナと、前記バーナの燃焼状態を制御する燃焼制御手段と、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別する燃焼状態判別手段とを備えて構成され、前記燃焼制御手段は、前記燃焼状態判別手段により前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にないことが判別されると、前記適正燃焼状態になるように前記バーナの燃焼状態を制御するように構成されている燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記構成の燃焼装置において、従来では、前記バーナの燃焼により形成される火炎の温度を検出することにより、その検出情報に基づいて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別する構成のものがあった。
例えば、特公平３−７９６１１号公報に示されるように、温度検出手段として熱電対を用いて前記火炎の温度を直接検出する構成として、その検出情報に基づいて、バーナの燃焼状態の一例として、バーナに供給される燃料と燃焼用空気の混合比率（空燃比）が適正範囲（適正燃焼状態）にあるか否かを判別し、適正範囲になければ適正範囲になるように前記混合比率を制御する構成のものがあった（第１の従来技術）。尚、この第１の従来技術では、熱電対の具体構成については説明はないが、汎用的な材質の一対の熱電材料を接合させた一般的な構成の熱電対であると考えられる。
【０００３】
又、実公平３−３０６９１号公報に示されるように、炎孔が形成されるバーナ本体（炎孔形成部材）の横側に設けられる保炎板に温度検出手段としての熱電対が備えられて、火炎の温度をこの熱電対を用いて検出して、その検出情報に基づいて、バーナの燃焼状態の一例として、バーナの立ち消えや不完全燃焼が生じているか否かを判別し、立ち消えや不完全燃焼が生じていればバーナの燃焼を停止させるように構成したものもあった（第２の従来技術）。この第２の従来技術に示される熱電対は、火炎に対向する側に位置する熱電材料を板状のステンレスにて構成し、火炎存在箇所と反対側に位置する熱電材料として熱電対の材料として汎用的なコンスタンタンを用いる構成としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来構成のように、バーナの火炎の温度を直接検出する構成とした場合には、温度検出手段（熱電対）が高温状態の火炎に晒されることから、その温度検出性能（熱起電力特性）が早期に劣化する等、耐久性の面で問題があった。
例えば、第１の従来技術のように、温度検出手段として一般的な構成の熱電対を直接、火炎の中に位置させる構成とした場合には、高温の火炎に晒されることにより熱電対の表面が腐食することに起因して温度検出性能（熱起電力特性）が早期に劣化する問題があった。尚、熱電対を構成する材料として汎用的に用いられるコンスタンタン、クロメル、アルメル等は、上記したような高温で使用した場合には耐食性が低いという不利な面がある。
【０００５】
又、上記第２の従来技術では、熱電対を構成する一対の材料のうち火炎に臨む側のものを耐食性の高いステンレスにて構成して、他方のものは耐食性の低い汎用的な材料（コンスタンタン）で構成して、耐食性の低い材料が直接、火炎に晒されることがないようにする構成としているが、この場合でも、このような熱電対が高温の火炎に繰り返し晒されることによる経年変化によって、内側に位置する材料が変形したり、熱起電力特性が劣化したりする等のおそれがあった。
【０００６】
特に、燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された燃焼用気体を燃焼する全一次予混合型バーナである場合には、前記燃焼用気体における燃料ガスと燃焼用空気との混合比率、具体的には、燃料ガスに対する燃焼用空気の比率が比較的低い値（つまり、空気の割合が低い状態）に設定される場合が多いが、このような場合には火炎の温度は千数百度の高温に達するので、上記したような検出手段の早期劣化の問題が顕著に現れるものとなっていた。
【０００７】
尚、上記したような不利を回避するために、耐熱温度の高い材質、例えば、白金や白金ロジウム等を用いて検出手段を構成することも考えられるが、上述したような高温に耐える材質を利用すると、検出手段が高価なものとなってしまう不利がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、コスト高になる不利を回避しながら、且つ、検出性能が早期に劣化するおそれの少ない状態で、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別することが可能となる燃焼装置を提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の特徴構成によれば、火炎を保持するための炎孔が形成された炎孔形成部材を備えて構成されるバーナと、前記バーナの燃焼状態を制御する燃焼制御手段と、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別する燃焼状態判別手段とを備えて構成され、前記燃焼制御手段は、前記燃焼状態判別手段により前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にないことが判別されると、前記適正燃焼状態になるように前記バーナの燃焼状態を制御するように構成されている燃焼装置において、前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所における温度を検出する温度検出手段が備えられ、前記燃焼状態判別手段は、前記温度検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別するように構成され、前記温度検出手段が、前記炎孔形成部材とは別体の熱電対にて構成され、この熱電対が前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所に接する状態で設けられ、燃焼用気体が通流する複数の通流孔が分散状態で形成されて、前記炎孔形成部材の全体にわたって前記燃焼用気体の通流量が均一化されて供給されるように前記燃焼用気体の通流を調整する通流量調整部材が設けられ、前記通流量調整部材の一部が前記炎孔形成部材に接当する状態で設けられるとともに、前記通流量調整部材を構成する材質が有する熱起電力特性とは異なる熱起電力特性を有する材質からなる検出用部材を、前記炎孔形成部材に接当する接当作用箇所の近傍に接合して、前記検出用部材と前記通流量調整部材とによって前記熱電対を構成するとともに、その熱電対にて発生する熱起電力に基づいて前記温度を検出するように構成されている。
【００１０】
温度検出手段によって、火炎を保持するための炎孔が形成された炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所における温度が検出され、燃焼状態判別手段は、その温度検出手段の検出情報に基づいて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別するのである。
つまり、火炎の温度を直接、検出するのではなく、その火炎からの輻射熱によって火炎の温度に対応して変化することになる炎孔形成部材の温度を検出することで、その検出温度がバーナの燃焼状態に対応する情報として用いることができるのである。
しかも、検出箇所は火炎形成箇所と異なる箇所であることから、火炎の温度に比べて低い温度であり、火炎の温度が高温となる場合であっても、温度検出手段としては、耐熱温度が高い高価な材料からなる検出手段を用いる必要がなく、低コストの検出手段を用いることができ、しかも、検出性能が早期に劣化するおそれも少ないものとなる。
【００１１】
又、炎孔形成部材は火炎からの輻射熱により加熱されるのであるが、その温度は、火炎の温度の変化に比べてゆっくりと変化することになる。つまり、火炎の温度は、例えば、外気の風の流れが変動する等、短時間の動的挙動に敏感に反応して変化しやすいものであるが、炎孔形成部材の温度は、このような短時間の動的挙動に影響を受け難く、火炎の恒常的な燃焼状態に対応して変化することになる。
【００１２】
従って、高価な検出手段を用いる必要がないのでコスト高を招く不利がなく、検出性能が早期に劣化するおそれの少ない状態で、しかも、上記したような短時間の動的挙動に影響を受け難い状態で、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを適正に判別することが可能となる燃焼装置を提供できるに至った。
又、前記熱電対としては、上述したように耐熱温度が高く高価な材料を用いる必要がなく、低コストのものを利用することができ、このような低コストの熱電対を用いて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを適正に判別することができる。
さらに、通流量調整部材は、炎孔形成部材の全体にわたって前記燃焼用気体の通流量が均一化されて供給されるように前記燃焼用気体の通流を調整することになる。そして、この通流量調整部材の一部が炎孔形成部材に接当する状態で設けられて、この通流量調整部材と検出用部材とによって熱電対を構成して、炎孔形成部材の温度を検出することになる。
従って、通流量調整部材を、熱電対を構成する一対の熱電材料のうち、炎孔形成部材に接当作用する側の一方の熱電部材として利用することで、熱電対を構成する一対の熱電材料のうちの他方の熱電材料は、通流量調整部材における炎孔形成部材が存在する側とは反対側箇所に位置することになるから、温度上昇が少ないので、耐熱温度が高い高価な材料を用いなくても、検出性能が早期に劣化するおそれが少ないものになる。また、前記通流量調整部材の一部が前記炎孔形成部材に接当する状態で設けられているので、前記通流量調整部材と前記炎孔形成部材の距離を安定して保つことができるようになり、燃焼装置として、より信頼性の高い構造を提供できるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の特徴構成によれば、請求項１において、前記バーナが、燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された燃焼用気体を燃焼する全一次予混合型バーナにて構成されるとともに、前記炎孔形成部材が複数の前記炎孔が分散配置状態に形成された板状に構成され、前記温度検出手段は、前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所として、前記炎孔形成部材における火炎を形成する側の板面とは反対側の裏面側箇所の温度を検出するように構成されている。
【００１４】
前記バーナは、燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された状態で燃焼用気体が供給され、その燃焼用気体を燃焼することになる。このような構成の全一次予混合型バーナにおいては、前記燃焼用気体における燃料ガスと燃焼用空気との混合比率、具体的には、燃料ガスに対する燃焼用空気の比率が比較的低く、空気の割合が低い状態に設定される場合が多いが、この場合、火炎の温度は千数百度の高温に達するが、複数の炎孔が分散配置状態に形成された板状に構成される炎孔形成部材において、高温の火炎を形成する側の板面とは反対側の裏面側箇所の温度を検出する構成であることから、温度検出手段は火炎の温度に比べて低い温度を検出することになる。
従って、火炎の温度が上記したような高温であっても、温度検出手段としては、耐熱温度が高く高価な材料からなる検出手段を用いる必要がなく、コスト高を招くことなく、検出性能が早期に劣化するおそれも少ないものとなる。
【００２２】
請求項３に記載の特徴構成によれば、請求項１又は２のいずれかにおいて、前記バーナに、他の領域よりも、前記炎孔を通流する燃焼用気体の流速が小さくなる低流速領域が設けられ、前記温度検出手段が、前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所であって、且つ、前記低流速領域に対応する箇所に設けられている。
【００２３】
このように炎孔を通流する燃焼用気体の流速が小さくなる低流速領域においては、燃焼用気体の流速が小さいことから、他の領域に比べて、火炎と炎孔形成部材との間の距離が近づいて火炎からの炎孔形成部材に対する輻射熱が大となり、炎孔形成部材が高温になることになる。つまり、バーナの燃焼状態の変化に対する炎孔形成部材の温度変化が他の領域よりも大きいので、他の領域で温度変化を計測するものに比べて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態であるか否かを判別するときの検出精度を向上することが可能となる。
【００２４】
請求項４に記載の特徴構成によれば、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記燃焼状態判別手段が、前記バーナの燃焼状態として、前記バーナに供給される燃料と燃焼用空気の混合比率が適正燃焼状態としての適正混合比率にあるか否かを判別するように構成され、前記燃焼制御手段が、前記混合比率を制御するように構成されている。
【００２５】
バーナの火炎の温度は、バーナに供給される燃料と燃焼用空気の混合比率と相関関係にあり、前記炎孔形成部材の温度は火炎の温度に対応していることから、前記炎孔形成部材の温度の検出情報に基づいて、前記混合比率が適正混合比率にあるか否かを判別することができ、前記混合比率を、前記適正混合比率になるように制御することによりバーナを適正燃焼状態にすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
〔参考の実施形態〕
本発明にかかる燃焼装置を給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。
この給湯装置は、図１に示すように、供給される水を加熱して図外の出湯栓に給湯する給湯部Ｋ、この給湯部Ｋの動作を制御する制御手段としての制御部Ｈ、この制御部Ｈに動作情報を指令するリモコン操作部Ｒを備えて構成されている。
【００２７】
前記給湯部Ｋは、燃焼室１内に設けられた水加熱用の熱交換器２、この熱交換器２を加熱するガス燃焼式の全一次予混合型のバーナ３、このバーナ３の上流側から燃焼用空気を通風路７を通して通風し、かつ、その通風に伴って、供給される燃料ガスに燃焼用空気が全予混合状態で混合された燃焼用気体をバーナに通気供給する通気手段としてのファン４の夫々を備えて構成されている。前記バーナ３の近くには、バーナ３に対する点火動作を実行するイグナイタ１６と、バーナ３が着火されているか否かを検出するフレームロッド１７とがそれぞれ備えられている。
【００２８】
前記熱交換器２には、例えば家庭用の水道などから水が供給される入水路５、加熱後の湯水を出湯する出湯路６がそれぞれ接続され、前記入水路５には、熱交換器２への通水量を検出する通水量センサ８、入水路５を通して供給される水の温度を検出する入水温サーミスタ９が設けられている。また、出湯路６には、図外の出湯栓から出湯される湯水の温度を検出する出湯温サーミスタ１０が設けられている。
【００２９】
通風路７に対して燃料を供給する燃料供給路１１は、ファン４の通風作用により吸引力が作用するように通風路７に接続されている。つまり、ファン４の通風量が大きくなるほど、通風路７に供給される燃料ガス供給量が大きくなるようになっている。そして、この燃料供給路１１には、燃料供給方向の上流側から、燃料供給を断続する電磁操作式の安全弁１２およびメイン弁１３、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力を大気圧に維持する圧力調整手段としてのゼロガバナ１４の夫々が設けられている。
吸引抵抗変更手段としての可動ダンパー２４が、ゼロガバナ１４よりも燃料供給方向の下流側で、かつ、通風路７に燃焼用空気を吸引する吸引部２５を開閉するように設けられて、燃焼用空気の通過抵抗の変更により通風路７への燃焼用空気量を調整するように構成されている。
なお、燃料供給路１１に接続され燃料ガスを吸引するガス孔２６が通風路７内に設けられている。
【００３０】
前記ゼロガバナ１４について説明を加えると、図２に示すように、ガス通路の開度を調整する弁体１４ａ、大気圧Ｐｔとゼロガバナ出口圧力Ｐ２の圧力差を受けるダイヤフラム１４ｂ、弁体１４ａおよびダイヤフラム１４ｂを支えるスプリング１４ｃ、スプリング１４ｃを調節する調節機構１４ｄなどから構成されている。
そして、例えば、ゼロガバナ入口圧力Ｐ１が上昇側に圧力変動したときには、その圧力変動に伴ってゼロガバナ出口圧力Ｐ２も上昇側に圧力変動するが、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２の圧力変動に伴って、弁体１４ａが下方移動し、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２を下降側に圧力変動させて、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐｔになるように調整する。又、大気圧Ｐｔが上昇側に圧力変動したときには、その圧力変動に伴って弁体１４ａが上方移動し、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２が上昇側に変動した大気圧Ｐｔになるように調整する。
このようにして、ゼロガバナ１４への一次燃料供給圧力Ｐ１や大気圧Ｐｔが変動した場合においても、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐｔになるように調整される。
【００３１】
前記リモコン操作部Ｒは、給湯部Ｋの運転の開始・停止を指令する運転スイッチ１８、目標給湯温度を変更設定自在な温度設定スイッチ２０、出湯温度や目標給湯温度などを表示する表示部２１、運転状態であることを表示する運転ランプ２２、バーナ３が燃焼状態であることを表示する燃焼ランプ２３などを備えて構成されている。
【００３２】
次に、前記バーナ３の構成について説明する。このバーナ３は、複数の炎孔３０が形成された炎孔形成部材３１が設けられ、上述したように燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された燃焼用気体としての混合気がファン４により通気され、前記炎孔３０を通過するように通気される燃焼用気体を燃焼させる全一次予混合型バーナにて構成されている。又、このバーナ３には、図３に示すように、炎孔形成部材３１の燃焼用気体の流動方向上手側の近傍に位置させて、炎孔形成部材３１の全体にわたって前記燃焼用気体の通流量が均一化されて供給されるように前記燃焼用気体の通流を調整する通流量調整部材の一例としての通流量調整板３２が備えられている。
【００３３】
前記炎孔形成部材３１は、図５にも示すように、複数の炎孔３０が分散配置状態に形成された板状に構成されており、この炎孔形成部材３１は、上方側に位置する板面にて火炎Ｆが形成されてその火炎Ｆからの輻射熱により高い温度に加熱されるので耐熱温度の高い合金からなる金属材で構成されている。尚、板厚は、０．５〜０．６ｍｍ程度の薄板構造としている。
【００３４】
前記通流量調整板３２は、図６にも示すように、前記燃焼用気体が通過するための複数の通流孔３３が分散配置される状態で形成された板状に構成されており、この通流量調整板３２は、前記炎孔形成部材３１のように高温になることはないが、耐食性に優れた金属材、例えば、ステンレスを用いて構成されている。尚、板厚は、０．５〜０．６ｍｍ程度の薄板構造としている。
この通流量調整板３２は、ファン４により通気供給される前記燃焼用気体が、炎孔形成部材３１による火炎形成領域、つまり、炎孔形成部材３１の板面の広い領域にわたり、燃焼用気体の通気量の分布状態がほぼ均等になるように調整する機能を備えている。但し、図５、図６に示すように、炎孔形成部材３１による火炎形成領域のなかで、他の領域よりも、炎孔３０を通流する燃焼用気体の流速が小さくなる低流速領域Ｑ１が形成されるように、この通流量調整板３２に、他の領域よりも通流孔３３の大きさを小径にした小流量域Ｑ２が形成されている。
前記炎孔形成部材３１と前記通流量調整板３２との間の間隔は、０．５〜１．５ｍｍ程度に設定されている。
【００３５】
そして、前記炎孔形成部材３１の火炎形成箇所と異なる箇所であって、且つ、前記低流速領域Ｑ１に対応する箇所における温度を検出する温度検出手段としての熱電対Ｓが設けられている。具体的には、この熱電対Ｓは、一対の熱電材料が予め一体的に接合された構成のものを利用しており、図５、図６に示すように、火炎形成箇所と異なる箇所として、炎孔形成部材３１における火炎Ｆを形成する側の板面とは反対側の裏面側における前記低流速領域Ｑ１に対応する箇所（温度検出対象箇所Ｘ）に、温度検出用の先端部を接触させる状態で設けられている。尚、この熱電対Ｓは、通流量調整板３２に形成した挿通孔３４を通して下方側から挿通させて先端部が前記炎孔形成部材３１の前記裏面側に接当するように設けられている。そして、この熱電対Ｓは、前記温度検出対象箇所の温度に対応する熱起電力を出力するが、その出力は前記制御部Ｈに入力される構成となっている。
【００３６】
前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを備えて構成され、出湯中にリモコン操作部Ｒの操作指令に基づいて出湯温度が目標給湯温度になるように、バーナ３の燃焼量を変更調節するように構成されるとともに、前記熱電対の検出情報に基づいて、燃焼用空気の燃料ガスと燃焼用空気との混合比率が適正範囲にあるか否かを判別するように構成され、混合比率が適正範囲になければ、適正範囲になるように、混合比率を変更調節すべく制御するように構成されている。
従って、制御部Ｈを利用して、バーナ３の燃焼状態を制御する燃焼制御手段１００と、バーナ３の燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別する燃焼状態判別手段１０１とが構成されることになる。
【００３７】
図７の実線で示すグラフにより、前記温度検出対象箇所Ｘにて計測した前記炎孔形成部材３１の温度と、バーナ３に供給される燃料ガスと燃焼用空気の混合比率、具体的には、燃料ガスの理論空気量に対する実際に供給された燃焼用空気の比率（以下、空気比という）との関係を示している。このように、上記温度と空気比との間には特定の変化特性が存在し、上記温度を検出することで、そのときの空気比を判別することができるのである。
尚、図中、破線で示すグラフは、低流速領域Ｑ１以外の他の領域、つまり、流速が早い領域にて計測した前記炎孔形成部材３１の温度と前記空気比との関係を示している。この特性から明らかなように、低流速領域Ｑ１の方が他の領域に比べて空気比の変化に対する温度の変化量が大きいので、この箇所で温度を計測することで、他の領域にて計測する場合に比べて、バーナの燃焼状態の変化に対する出力変化が大きくなり、Ｓ／Ｎ比を高くとれることになるので、検出精度が向上することになる。
【００３８】
前記制御部Ｈの制御動作について詳述すると、制御部Ｈは、熱交換器２への通水が開始されるに伴ってバーナ３の燃焼を開始して、熱交換器２への通水が停止されるに伴ってバーナ３の燃焼を停止させるように制御するとともに、熱交換器２への通水が検出されているときには、出湯温度が目標給湯温度になるようにファン４の通風量を調整する処理を実行する。具体的に説明すると、運転スイッチ１８のＯＮ操作に伴って運転状態に設定された後に、図外の出湯栓の開操作に伴って通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を超えると、ファン４による通風作動を開始し、かつ、安全弁１２およびメイン弁１３を開弁させて点火用ガス量になるようにファン４の回転数を調整するとともに、イグナイタ１４によってバーナ３の点火動作を行い、フレームロッド１７によってバーナ３の着火を確認する。
その後、入水温サーミスタ９、出湯温サーミスタ１０、通水量センサ８のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ２０にて設定されている目標給湯温度の情報に基づいて、出湯温度を目標給湯温度にするために必要なガス量になるようにファン４の通風量を調整するフィードフォワード制御を実行するとともに、出湯温サーミスタ１０の検出温度と目標給湯温度との偏差に応じてファン４の通風量を微調整するフィードバック制御を実行する。
このようにして、入水路５からの水は、熱交換器２によって加熱されて、図外の出湯栓から目標給湯温度の湯水が出湯されることになる。
【００３９】
そして、このように出湯温度を目標給湯温度にするようにバーナ３の燃焼量を制御しているときに、前記熱電対Ｓの検出情報に基づいて、炎孔形成部材３１の上記温度から判別されるそのときの混合比率（空気比）が適正範囲から外れると、適正範囲になるように、前記可動ダンパー２４を調節して混合比率を制御する構成となっている。
【００４０】
制御部Ｈの制御動作について、図８のフローチャートに基づいて説明する。
まず、リモコン操作部Ｒの運転スイッチ１８がＯＮ操作されて、給湯装置が運転状態に設定された状態において、図外の出湯栓の開操作に伴って通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を超えて通水が検知されると、バーナ３の点火処理を行う（ステップ１〜３）。つまり、バーナ３の燃焼が停止していると、ファン４による通風作動を開始し、かつ、安全弁１２およびメイン弁１３を開弁させて点火用ガス量になるようにファン４の回転数を調整するとともに、イグナイタ１６によってバーナ３の点火動作を行い、フレームロッド１７によってバーナ３の着火を確認する。
【００４１】
その後、入水温サーミスタ９、出湯温サーミスタ１０、通水量センサ８のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ２０にて設定されている目標給湯温度の情報に基づいて、出湯温度を目標給湯温度にするために必要なガス量になるようにファン４の通風量、具体的にはファン回転数を調整する（ステップ４）。
【００４２】
そして、熱電対Ｓから出力される検出値に基づいて、通風路７における燃料ガスと燃焼用空気との混合比率、具体的には上述したような空気比が予め設定された適正範囲（例えば、１．３〜１．４の範囲）にあるか否かを判別する（ステップ５）。そして、適正範囲になければ、適正範囲になるように可動ダンパー２４を操作して通風路７への燃焼用空気の吸引量を変更調整する（ステップ６）。
このようにして、通風路７における燃料ガスと燃焼用空気との混合比率が適正範囲になるように調整される。
【００４３】
ところで、この種の全一次予混合型バーナにおいては、上記空気比が比較的低い値に設定される場合が多く、火炎Ｆの温度は千数百度の高温に達する。つまり、図４における炎孔形成部材３１の火炎形成側の板面Ａでは、火炎Ｆからの輻射熱により上記したような高温になることがある。しかし、前記熱電対が接触する炎孔形成部材３１の裏面側Ｂでは、火炎Ｆによる輻射熱が直接、伝わることはなく、熱が炎孔形成部材３１の内部を伝わるとしても、火炎形成側に比べてが、その厚み分に相当する温度低下があるので、図７に示すように低い温度になっている。
【００４４】
そして、上述の通風量の調整などの制御動作が、熱交換器２への通水量が設定量未満になるか、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作されるまで実行される。つまり、熱交換器２への通水量が設定量未満になるか、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作されると、バーナ３が燃焼中であると、安全弁１２とメイン弁１３を閉弁して、ファン４の通風を停止させて、バーナ３の燃焼を停止させるバーナ燃焼停止処理を行う（ステップ７，８，９）。
【００４５】
前記炎孔形成部材３１及び前記通流量調整板３２の夫々の板厚及びそれらの隙間を示す数値は例示であり、上記したよう数値に限定されるものではなく、これとは異なる板厚や隙間にて実施してもよい。
【００４６】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を説明する。
【００４７】
（１）上記参考の実施形態では、温度検出手段として、一対の熱電材料が予め一体的に接合される状態で作製される構成の熱電対を利用するようにしたが、このような構成に限らず、次のように構成するものでもよい。
前記通流量調整板３２の一部が前記炎孔形成部材３１に接当する状態で設けられるとともに、前記通流量調整板３２を構成する材質が有する熱起電力特性とは異なる熱起電力特性を有する材質からなる検出用部材の一例としての棒状部材を、前記炎孔形成部材３１に接当する接当作用箇所の近傍に接合して、前記棒状部材と前記通流量調整板３２とによって前記熱電対を構成するとともに、その熱電対にて発生する熱起電力に基づいて前記温度を検出する構成としてもよい。
【００４８】
つまり、図１０に示すように、前記通流量調整板３２の一部を、前記炎孔形成部材３１側に向けて突曲するように断面形状が略円弧状となる略ドーム型に押し成形するとともに、その押し部３６に嵌まり合うように先端部が円弧状態に形成された前記棒状部材３７を、前記押し部３６に差し込み挿入して、この棒状部材３７の差し込み挿入側先端部と前記押し部３６とを溶接にて接合し、前記押し部３６の上方側の外面が炎孔形成部材３１の前記裏面に接当するように設けられている。
従って、前記通流量調整板３２と前記棒状部材３７とが、夫々、一対の熱電材料に対応する状態で、熱電対を構成して、それらの間で発生する熱起電力に基づいて温度を検出するのである。
尚、通流量調整板３２の押し形状や棒状部材３７の形状等は、上記構成に限定されるものではなく、どのような形状でもよい。
【００４９】
（２）上記参考の実施形態では、前記温度検出手段による温度検出対象である、前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所として、前記炎孔形成部材における火炎を形成する側の板面とは反対側の裏面側箇所の温度を検出するように構成するものを例示したが、このような構成に限らず、次のように構成してもよい。
つまり、炎孔形成部材として、例えば、縦向きの板状部材を間隔をあけて並列するとともに、それらの間に炎孔を形成するような構成として、前記板状部材の横外面であって火炎形成箇所である板状部材の上端縁から下方側に離間した箇所を、温度検出対象箇所として設定するような構成でもよい。
【００５０】
（３）上記参考の実施形態では、前記バーナに、他の領域よりも、前記炎孔を通流する燃焼用気体の流速が小さくなる低流速領域が設けられ、前記温度検出手段が、前記炎孔形成部材３１の火炎形成箇所と異なる箇所であって、且つ、前記低流速領域に対応する箇所における温度を検出する構成としたが、このような構成に限らず、温度検出手段より、上述したような低流速領域以外の他の領域において、温度を検出する構成としてもよい。尚、この場合には、前記バーナに上記低流速領域を設けない構成であってもよい。
【００５１】
（４）上記参考の実施形態では、前記混合比率を変更調節する場合、可動ダンパーを操作して通風路７への燃焼用空気の吸引量を変更調整する構成としたが、このような構成に限らず、例えば、前記燃料供給路１１におけるゼロガバナ１４よりも燃料供給方向の下流側箇所に、燃料供給量を変更調節自在な燃料調整弁を備えて、この燃料調整弁を調節操作して、混合比率を変更調節する構成としてもよい。
【００５２】
又、前記混合比率を変更調節する場合、燃焼用空気供給量又は燃料供給量のどちらか一方を調整する構成に限らず、燃料ガスと燃焼用空気との混合比率が適正範囲になるように、燃料供給量および燃焼用空気供給量の両方を調整するようにしてもよい。
【００５３】
（５）上記参考の実施形態では、燃料供給路１１に圧力調整手段としてゼロガバナを設けるようにしているが、ゼロガバナに限るものではなく、ガバナ付き比例弁などの一般的なガスガバナでもよい。
【００５４】
（６）上記参考の実施形態では、前記バーナが、燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された燃焼用気体を燃焼する全一次予混合型バーナにて構成されるものを例示したが、このような構成に限らず、燃焼用空気として、一次空気と二次空気とを取り入れる構成のバーナであってもよい。
例えば、図１０に示すように、混合気供給路３８の内部を通して、燃料ガスと一次空気とが混合された状態で供給され、炎孔形成部材３１に形成された炎孔３０にて混合気が燃焼するとともに、炎孔形成部材３１の外方側から前記二次空気が供給される状態で燃焼する、所謂、ブンゼン形式のバーナに適用して、前記炎孔形成部材３１の火炎形成面と反対側の面の温度を温度検出手段Ｓにて計測する構成としてもよい。
【００５５】
（７）上記参考の実施形態では、前記炎孔形成部材３１に形成される炎孔３０や前記通流量調整板３２に形成される通過孔３３が円形に形成される場合を例示したが、円形に限らず、角孔にする等各種の形態で実施してもよい。
【００５６】
（８）上記参考の実施形態では、本発明にかかる燃焼装置を給湯装置に適応した例を示しているが、暖房装置などのその他各種の装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】給湯装置の全体概略図
【図２】ゼロガバナの概略構成図
【図３】バーナの概略構成を示す切欠側面図
【図４】温度計測箇所を示すバーナの断面図
【図５】炎孔形成部材を示す平面図
【図６】通流量調整板を示す平面図
【図７】炎孔形成部材の温度と空気比との関係を示すグラフ
【図８】制御動作を示すフローチャート
【図９】別実施形態における温度計測箇所を示すバーナの縦断側面図
【図１０】別実施形態におけるバーナの縦断側面図
【符号の説明】
３バーナ
３１炎孔形成部材
３２通流量調整板（通流量調整部材）
３７棒状部材（検出用部材）
１００燃焼制御手段
１０１燃焼状態判別手段
Ｓ温度検出手段

Claims

複数の炎孔が形成されて、火炎を保持して燃焼させる炎孔形成部材を備えて構成されるバーナと、前記バーナの燃焼状態を制御する燃焼制御手段と、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別する燃焼状態判別手段とを備えて構成され、
前記燃焼制御手段は、前記燃焼状態判別手段により前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にないことが判別されると、前記適正燃焼状態になるように前記バーナの燃焼状態を制御するように構成されている燃焼装置であって、
前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所における温度を検出する温度検出手段が備えられ、
前記燃焼状態判別手段は、前記温度検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判別するように構成され、
前記温度検出手段が、前記炎孔形成部材とは別体の熱電対にて構成され、この熱電対が前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所に接する状態で設けられ、
燃焼用気体が通流する複数の通流孔が分散状態で形成されて、前記炎孔形成部材の全体にわたって前記燃焼用気体の通流量が均一化されて供給されるように前記燃焼用気体の通流を調整する通流量調整部材が設けられ、
前記通流量調整部材の一部が前記炎孔形成部材に接当する状態で設けられるとともに、前記通流量調整部材を構成する材質が有する熱起電力特性とは異なる熱起電力特性を有する材質からなる検出用部材を、前記炎孔形成部材に接当する接当作用箇所の近傍に接合して、前記検出用部材と前記通流量調整部材とによって前記熱電対を構成するとともに、その熱電対にて発生する熱起電力に基づいて前記温度を検出するように構成されている燃焼装置。
前記バーナが、燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された燃焼用気体を燃焼する全一次予混合型バーナにて構成されるとともに、前記炎孔形成部材が複数の前記炎孔が分散配置状態に形成された板状に構成され、
前記温度検出手段は、前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所として、前記炎孔形成部材における火炎を形成する側の板面とは反対側の裏面側箇所の温度を検出するように構成されている請求項１記載の燃焼装置。
前記バーナに、他の領域よりも、前記炎孔を通流する燃焼用気体の流速が小さくなる低流速領域が設けられ、
前記温度検出手段が、前記炎孔形成部材の火炎形成箇所と異なる箇所であって、且つ、前記低流速領域に対応する箇所に設けられている請求項１または２に記載の燃焼装置。
前記燃焼状態判別手段が、前記バーナの燃焼状態として、前記バーナに供給される燃料と燃焼用空気の混合比率が適正燃焼状態としての適正混合比率にあるか否かを判別するように構成され、
前記燃焼制御手段が、前記混合比率を制御するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼装置。