JPH08166166A

JPH08166166A - 温風暖房器

Info

Publication number: JPH08166166A
Application number: JP6310103A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Horinaka; 清堀中
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】暖房対象室内の空気中の窒素酸化物濃度を適
正な状態に維持することができる温風暖房器を提供す
る。【構成】バーナＧと、吸込口２２ａ，２２ｂから吸い
込んだ暖房対象室内の空気の一部を燃焼用空気としてバ
ーナＧに供給し、且つ、残部をバーナＧによる生成燃焼
ガスに混合してその混合気を吹出口２１から暖房対象室
に吹き出すように通風する通風手段２４とが設けられた
温風暖房器において、暖房対象室の空気中、又は、生成
燃焼ガス中、又は、混合気中の窒素酸化物濃度を検出す
る窒素酸化物センサＮと、その窒素酸化物センサＮの検
出情報に基づいて、バーナＧに対する燃焼用空気供給量
と燃料供給量との比率を示す空燃比を調整する空燃比調
整手段が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナと、吸込口から
吸い込んだ暖房対象室内の空気の一部を燃焼用空気とし
て前記バーナに供給し、且つ、残部を前記バーナによる
生成燃焼ガスに混合してその混合気を吹出口から前記暖
房対象室に吹き出すように通風する通風手段とが設けら
れた温風暖房器に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる温風暖房器において、従来は、バ
ーナによる生成燃焼ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯセ
ンサを設け、そのＣＯセンサの検出情報に基づいて、バ
ーナに対する燃焼用空気供給量（Ｉａ）と燃料供給量
（Ｉｇ）との比率（Ｉａ／Ｉｇ）を示す空燃比を調整す
るようにしていた。そして、暖房対象室の空気中のＣＯ
濃度を適正な状態に維持するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バーナによ
る生成燃焼ガス中にはＣＯガスの他に、大気汚染の面で
問題となるＮＯガスやＮＯ₂ガス等の窒素酸化物が含有
されている。しかしながら、従来の温風暖房器では、暖
房対象室の空気中のＣＯ濃度を適正な状態に維持するよ
うに考慮されているが、暖房対象室の空気中の窒素酸化
物濃度に関しては考慮されていなかった。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、暖房対象室内の空気中の窒素酸
化物濃度を適正な状態に維持することができる温風暖房
器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による温風暖房器
の第１の特徴構成は、前記暖房対象室の空気中、又は、
前記生成燃焼ガス中、又は、前記混合気中の窒素酸化物
濃度を検出する窒素酸化物センサと、その窒素酸化物セ
ンサの検出情報に基づいて、前記バーナに対する燃焼用
空気供給量と燃料供給量との比率を示す空燃比を調整す
る空燃比調整手段が設けられている点にある。

【０００６】第２の特徴構成は、前記空燃比調整手段
は、前記窒素酸化物センサの検出情報に基づいて、前記
窒素酸化物濃度を許容設定値以下に維持するように前記
空燃比を調整するように構成されている点にある。

【０００７】第３の特徴構成は、前記空燃比調整手段
は、前記窒素酸化物センサの検出情報に基づいて、前記
窒素酸化物濃度を前記バーナの燃焼量に応じて定められ
た設定値以下に維持するように前記空燃比を調整するよ
うに構成されている点にある。

【０００８】第４の特徴構成は、前記バーナへの燃料供
給量を調整する燃料供給量調整手段が設けられ、前記空
燃比調整手段は、前記燃料供給量調整手段を制御するこ
とに基づいて、前記空燃比を調整するように構成されて
いる点にある。

【０００９】第５の特徴構成は、前記空燃比調整手段
は、前記通風手段の通風量を制御することに基づいて、
前記空燃比を調整するように構成されている点にある。

【００１０】第６の特徴構成は、前記窒素酸化物センサ
が、前記吸込口から吸い込んだ空気中の窒素酸化物濃度
を検出するように本体に設けられている点にある。

【００１１】

【作用】第１の特徴構成によれば、窒素酸化物センサに
より、前記暖房対象室の空気中、又は、前記生成燃焼ガ
ス中、又は、前記混合気中の窒素酸化物濃度を検出し、
空燃比調整手段により、窒素酸化物センサの検出情報に
基づいて、暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を適正
な状態に維持するように、バーナに対する燃焼用空気供
給量と燃料供給量との比率を示す空燃比を調整する。ち
なみに、窒素酸化物センサにより、前記生成燃焼ガス中
又は前記混合気中の窒素酸化物濃度を検出する場合は、
バーナからの窒素酸化物の発生状況を知ることができる
ので、バーナからの窒素酸化物の発生量が通常よりも多
くなったような場合、速やかに前記空燃比を調整して正
常な状態に復帰させることができて好ましい。しかしな
がら、バーナからの窒素酸化物の発生量が多くなって
も、暖房対象室の容積が大きい等の場合は、暖房対象室
の空気中の窒素酸化物濃度が不適正な状態に至らない場
合があるが、このような場合、不必要に前記空燃比を調
整することになる。又、特に、窒素酸化物センサによ
り、前記生成燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を検出する場
合は、窒素酸化物センサが、高濃度の窒素酸化物雰囲気
中及び高温雰囲気中に曝されるので、窒素酸化物センサ
の劣化が速いという欠点がある。これに対して、窒素酸
化物センサにより、前記暖房対象室の空気中の窒素酸化
物濃度を検出する場合は、実際の暖房対象室の空気中の
窒素酸化物濃度を反映させた状態で前記空燃比を調整す
ることができるので、前記空燃比の不必要な調整を回避
することができる。又、窒素酸化物センサが、高濃度の
窒素酸化物雰囲気中及び高温雰囲気中に曝されることが
ないので、窒素酸化物センサの劣化を抑制することがで
きる。

【００１２】第２の特徴構成によれば、前記暖房対象室
の空気中、又は、前記生成燃焼ガス中、又は、前記混合
気中の窒素酸化物濃度を許容設定値以下に維持すること
により、暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を許容値
以下の適正な状態に維持することができる。尚、前記許
容設定値は、前記暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度
を測定する場合、前記生成燃焼ガス中の窒素酸化物濃度
を測定する場合、及び、前記混合気中の窒素酸化物濃度
を測定する場合の夫々について設定する。

【００１３】第３の特徴構成による作用は、以下の通り
である。暖房対象室の温度を目標設定温度に維持するた
めに、バーナの燃焼量を調整するが、燃焼量に応じて、
窒素酸化物の発生量が異なる。従って、バーナの燃焼量
に係わらず設定値を一義的に定めて、前記窒素酸化物濃
度を前記一義的に定められた設定値以下に維持するよう
に前記空燃比を調整する場合では、以下のような不具合
が生じる。例えば、バーナの燃焼量が前記一義的に定め
られた設定値に対応する燃焼量よりも大きくなると、前
記窒素酸化物濃度は容易に前記一義的に定められた設定
値よりも大きくなるので、頻繁に空燃比が調整される事
態となる。かかる事態を回避するために、バーナの最大
燃焼量付近の燃焼量に対して設定値を一義的に定めた場
合では、窒素酸化物の発生量が通常よりも多くなったよ
うな場合でも、例えば、通風手段の通風量が通常よりも
少なくなって前記生成燃焼ガスの温度が通常よりも高く
なったような場合でも、バーナの燃焼量が小さいとき
は、前記窒素酸化物濃度が前記一義的に定められた設定
値よりも小さい状態が維持されるために、空燃比が調整
されない虞がある。従って、設定値をバーナの燃焼量に
応じて定めて、前記窒素酸化物濃度を前記バーナの燃焼
量に応じて定められた設定値以下に維持するように前記
空燃比を調整すると、上記の不具合を回避しながら、暖
房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を適正な状態に維持
することができる。

【００１４】第４の特徴構成によれば、前記窒素酸化物
濃度が適正な値よりも大きくなると、バーナへの燃料供
給量が少なくなるように燃料供給量調整手段を制御する
ことに基づいて、前記空燃比を大に調整する。従って、
バーナの燃焼量が小さくなって窒素酸化物の発生量が少
なくなる。

【００１５】第５の特徴構成によれば、前記窒素酸化物
濃度が適正な値よりも大きくなると、バーナへの燃焼用
空気供給量が多くなるように通風手段の通風量を制御す
ることに基づいて、前記空燃比を大に調整する。従っ
て、バーナの燃焼量は変化せずに前記空燃比が大になる
ので、前記生成燃焼ガスの温度が低くなって窒素酸化物
の発生量が少なくなる。

【００１６】第６の特徴構成による作用は、以下の通り
である。窒素酸化物センサにより、前記暖房対象室の空
気中の窒素酸化物濃度を検出する場合、窒素酸化物セン
サを暖房対象室に設けることもできるが、窒素酸化物セ
ンサを本体に設けることにより、窒素酸化物センサを暖
房対象室に設ける場合における、窒素酸化物センサの設
置作業や、窒素酸化物センサの検出情報を空燃比調整手
段に伝送するための配線作業等が不要になる。

【００１７】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、暖房対象室の
空気中の窒素酸化物濃度を適正な状態に維持することが
できるので、快適な暖房ができ、しかも、大気汚染防止
面において優れた温風暖房器を提供することができるよ
うになった。

【００１８】第２の特徴構成によれば、単に、前記窒素
酸化物濃度を許容設定値以下に維持するように制御する
だけの簡単な制御構成で、本発明を実施できるので、本
発明を実施するためのコストを一層低減することができ
る。

【００１９】第３の特徴構成によれば、暖房対象室の空
気中の窒素酸化物濃度を、バーナの燃焼量に対応した適
正な状態に維持することができる。

【００２０】第４の特徴構成によれば、窒素酸化物の発
生量が急速に減少させることができるので、速やかに暖
房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を適正な状態に戻す
ことができる。

【００２１】第５の特徴構成によれば、バーナの燃焼量
を変化させずに窒素酸化物の発生量を減少させることが
できるので、暖房対象室の室温変化を極力抑制しながら
暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を適正な状態に戻
すことができる。

【００２２】第６の特徴構成によれば、窒素酸化物セン
サの設置作業や、窒素酸化物センサの検出情報伝送用の
配線作業等を不要にした状態で、本発明を実施すること
ができるので、温風暖房器の据え付けや移動を極めて容
易なものとすることができるようになった。

【００２３】

【実施例】以下、図面に基づいて、実施例を説明する。
先ず、図１及び図２に基づいて、温風暖房器の全体構成
について説明する。図１及び図２に示すように、前壁の
下部に温風吹出口２１を形成し且つ後壁に二つの空気吸
込口２２ａ，２２ｂを形成したケーシング２３の内部空
間に、ガスバーナＧ等を内装した燃焼ブロックＦと、空
気吸込口２２ａ，２２ｂから吸い込んだ暖房対象室の空
気の一部を燃焼用空気としてガスバーナＧに供給し、且
つ、残部をガスバーナＧによる生成燃焼ガスに混合して
その混合気を温風吹出口２１から暖房対象室に吹き出す
ように通風する通風手段としてのシロッコファン２４
と、温風暖房器の各種制御を司る制御装置Ｃ及び燃料ガ
ス供給装置Ｄ等を内装した制御ブロックＳとを設けてあ
る。又、空気吸込口２２ｂには、空気吸込口２２ｂから
吸い込んだ暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を検出
する窒素酸化物センサＮとしてのＮＯｘセンサＮ１を設
け、ケーシング２３の後壁の外面には暖房対象室の室温
を検出する温度センサＴを設けてある。又、空気吸入口
２２ａ，２２ｂには、除塵用フィルターを介装してあ
る。

【００２４】次に、図１及び図２に基づいて、燃焼ブロ
ックＦについて説明を加える。ガスバーナＧにより生成
された燃焼ガスを温風吹出口２１に導く燃焼ガス流路Ｐ
を、流路形成材２５により、燃焼ガスを上方に流動させ
た後下方に流動させる往復流路状に形成してある。尚、
流路形成材２５は、一方の開口端部をガスバーナＧにお
けるバーナケーシング１の上部開口１ｕに連通接続し、
他方の開口端部を温風吹出口２１に連通接続してある。

【００２５】バーナケーシング１及び流路形成材２５の
外周を囲む状態で、外周部材２６を配設して、バーナケ
ーシング１及び流路形成材２５夫々と外周部材２６との
間に、冷却用空気を上方に流動させた後下方に流動させ
る往復流路状の冷却用空気流路Ｒを形成してある。又、
仕切り材２７により、バーナケーシング１の内部空間及
び冷却用空気流路Ｒに連通する空気供給部Ｋを形成して
ある。シロッコファン２４の送出空気を空気供給部Ｋに
供給するように、シロッコファン２４を仕切り材２７に
接続してある。又、バーナケーシング１の下部開口１ｄ
及び冷却用空気流路Ｒの流路始端部夫々には、整流用の
パンチング板１２及び２８の夫々を設けてある。

【００２６】燃焼ガス流路Ｐにおける燃焼ガスが下方に
流動する復流路部Ｐｒを形成する流路形成材２５の４側
面部夫々には、複数のスリット状開口部２９を形成して
ある。スリット状開口部２９により、燃焼ガス流路Ｐに
おける復流路部Ｐｒと冷却用空気流路Ｒにおける復流路
部Ｒｒとを連通させている。

【００２７】空気供給部Ｋと燃焼ガス流路Ｐにおける復
流路部Ｐｒとを仕切る流路形成材２５における側面部に
は、複数のスリット状開口部３０を形成してある。即
ち、シロッコファン２４の送出空気を、空気供給部Ｋか
ら燃焼ガス流路Ｐにおける復流路部Ｐｒに供給するよう
にしてある。

【００２８】即ち、シロッコファン２４は、ガスバーナ
Ｇに燃焼用空気を吐出し、且つ、冷却用空気流路Ｒに冷
却用空気を吐出して、燃焼ガス流路Ｐを流動するガスバ
ーナＧからの生成燃焼ガスにスリット状開口部２９を通
じて冷却用空気流路Ｒを流動する冷却用空気を供給し、
並びに、スリット状開口部３０を通じて燃焼ガス流路Ｐ
における復流路部Ｐｒに冷却用空気を吐出し、それら生
成燃焼ガスとスリット状開口部２９及びスリット状開口
部３０夫々からの冷却用空気との混合気を、温風吹出口
２１から吐出する。

【００２９】次に、図３ないし図５に基づいて、ガスバ
ーナＧの具体構成について説明する。先ず、ガスバーナ
Ｇの全体構成について説明する。

【００３０】図中の１は、バーナケーシングであり、そ
のバーナケーシング１の正面視における左右方向（以
下、左右方向と略記する）の中心に中心縦壁１Ａを立設
して、バーナケーシング１内に左右二つのバーナ空間を
形成してある。そして、左右二つのバーナ空間夫々に対
して同一構成で、上下方向に上から順に、バーナ部Ａ、
そのバーナ部Ａに対して混合ガスを上方方向に供給する
混合ガス供給部Ｂ、燃料ガスと燃焼用空気とを混合する
混合部Ｍを配設してある。又、図５中に示すＤは、左右
両側の混合部Ｍ，Ｍに燃料ガスを供給する燃料ガス供給
装置である。

【００３１】次に、バーナ部Ａについて具体的に説明す
る。バーナ部Ａは、バーナ空間上方部に、長手方向視の
縦断面形状が概ねＶ字形状の噴出部形成用壁体２を、そ
の長手方向を前記左右方向に沿わす状態で設け、その噴
出部形成用壁体２に、上下２段のガス噴出部４Ａ，４Ｂ
を設けるとともに、噴出部形成用壁体２の内部の空間を
燃焼空間３とすることにより構成してある。つまり、混
合ガス供給部Ｂから供給される混合ガスを噴出する二つ
の混合ガス噴出部４Ａ，４Ｂを、混合ガス供給部Ｂの混
合ガス供給方向に並置する状態で且つ燃焼空間３に噴出
する状態で、噴出部形成用壁体２に上下２段に設けてあ
る。以下、混合ガス供給方向において上手側に位置する
混合ガス噴出部４Ａを、下部混合ガス噴出部４Ａと、及
び、下手側に位置する混合ガス噴出部４Ｂを、上部混合
ガス噴出部４Ｂと称する。

【００３２】次に、噴出部形成用壁体２について具体的
に説明する。噴出部形成用壁体２は、混合ガス供給部Ｂ
の混合ガス供給方向に直交又はほぼ直交する姿勢で設け
た底部２ａと、前記長手方向視おいて、底部２ａの両側
縁部夫々から上側に延びる姿勢で且つ上側ほど離れる傾
斜姿勢で延設した下部傾斜壁２ｂ，２ｂと、下部傾斜壁
２ｂ，２ｂ夫々の上側縁部から外側に延設した下部段部
２ｃ，２ｃと、下部段部２ｃ，２ｃ夫々の外側縁部から
上側ほど離れる傾斜姿勢で延設した上部傾斜壁２ｄ，２
ｄと、上部傾斜壁２ｄ，２ｄ夫々の上側縁部から外側に
延設した上部段部２ｅ，２ｅを備える状態で形成してあ
る。そして、上部段部２ｅ，２ｅ夫々の外側縁部をバー
ナケシング１の上側縁部に接続してある。

【００３３】噴出部形成用壁体２の底部２ａにおける、
底部２ａと両側の下部傾斜壁２ｂ，２ｂとの接続部分夫
々に近接する位置夫々には、前記長手方向に沿って複数
の混合ガス噴出孔を等間隔に列状に配置した混合ガス噴
出孔列４ｖを形成してある。又、下部傾斜壁２ｂ，２ｂ
夫々における、前記接続部分に近接する位置に、混合ガ
ス噴出孔列４ｗを形成してあり、上部傾斜壁２ｄ，２ｄ
夫々には、６列の混合ガス噴出孔列４ｆ，４ｇ，４ｈ，
４ｉ，４ｊ，４ｋを上下方向に並設する状態で形成して
ある。

【００３４】尚、混合ガス噴出孔列４ｗの混合ガス噴出
孔の配列ピッチは、混合ガス噴出孔列４ｖの混合ガス噴
出孔の配列ピッチの２倍になる状態で形成してある。
又、混合ガス噴出孔列４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ，４ｊ，
４ｋは、隣接する混合ガス噴出孔列夫々の混合ガス噴出
孔が互いに食い違い状態で千鳥状になるように形成して
ある。又、各混合ガス噴出孔列の混合ガス噴出孔の孔径
は、例えば、混合ガス噴出孔列４ｖにおいては１．５ｍ
ｍ、混合ガス噴出孔列４ｗ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ夫
々においては１．２ｍｍ、混合ガス噴出孔列４ｊにおい
ては１．３ｍｍ、混合ガス噴出孔列４ｋにおいては１．
４ｍｍとしてある。

【００３５】つまり、下部混合ガス噴出部４Ａを、両側
の混合ガス噴出孔列４ｖ及び４ｗから構成してあり、
又、上部混合ガス噴出部４Ｂを、両側の混合ガス噴出孔
列４ｗ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉから構成してある。従
って、下部混合ガス噴出部４Ａは、混合ガスを前記混合
ガス供給方向上手側から下手側に向けて下部傾斜壁２ｂ
に沿わす状態で噴出して、火炎を下部傾斜壁２ｂに沿わ
せて形成するように構成してある。

【００３６】次に、混合ガス供給部Ｂについて具体的に
説明する。噴出部形成用壁体２の裏面とバーナケシング
１の内面とにより噴出部形成用壁体２の外側（燃焼空間
３とは反対側）に形成される空間を混合ガス供給部Ｂと
してあり、更に、混合ガス供給部Ｂにおいては、噴出部
形成用壁体２の裏面における下部段部２ｃの外側縁部と
上部傾斜壁２ｄの下側縁部との接続箇所夫々から、下方
側に、隔壁体５，５夫々を延設することにより、下部混
合ガス噴出部４Ａに臨む部分と、上部混合ガス噴出部４
Ｂに臨む部分とに区画してあり、又、隔壁体５，５夫々
の下側縁部に、多数の孔を穿設したパンチング板６を架
設してある。

【００３７】つまり、混合ガス供給部Ｂは、後述する混
合部Ｍから上方に流動してくる混合ガスを下部混合ガス
噴出部４Ａ及び上部混合ガス噴出部４Ｂ夫々に対して、
パンチング板６による流量抑制作用により、下部混合ガ
ス噴出部４Ａに供給する混合ガスの供給圧が上部混合ガ
ス噴出部４Ｂに供給する混合ガスの供給圧よりも低くな
る状態で供給するように構成してある。具体的には、パ
ンチング板６の孔の個数及び孔径を適宜設定することに
より、下部混合ガス噴出部４Ａに対する供給圧と上部混
合ガス噴出部４Ｂに対する供給圧との比が、１対２にな
るようしてある。

【００３８】従って、下部混合ガス噴出部４Ａから噴出
される混合ガスの噴出流速を、上部混合ガス噴出部４Ｂ
から噴出される混合ガスの噴出流速よりも遅くすること
により、混合ガス供給量が多い高インプットの場合にお
いても、下部混合ガス噴出部４Ａから噴出される混合ガ
スをリフトのない状態で安定燃焼させて、その安定燃焼
火炎の保炎作用により、上部混合ガス噴出部４Ｂから噴
出される噴出流速の速い混合ガスを安定燃焼させてガス
バーナ全体として安定燃焼させることができるのであ
る。更に、下部混合ガス噴出部４Ａにて形成される火炎
は、前記混合ガス供給方向上手側から下手側に向けて下
部傾斜壁２ｂに沿う状態となり、その火炎は、上部混合
ガス噴出部４Ｂから噴出された直後の混合ガスに接触す
るので、前記保炎作用を一層効果的に作用させることが
できる。

【００３９】従って、混合ガスとして空気過剰率の高い
希薄混合ガスを使用しても、広い範囲のインプットにわ
たって安定燃焼させることができるので、ターンダウン
比を大きくすることができ、しかも、ＮＯｘの発生を抑
制することができるのである。

【００４０】次に、混合部Ｍについて具体的に説明す
る。混合部Ｍは、バーナ空間における混合ガス供給部Ｂ
の下方部分において、前記左右方向に沿った幅狭流路Ｒ
ｎを前記長手方向視おいてほぼ中央に形成すべく、両側
のバーナケシング１夫々に前記左右方向に沿わす状態で
取り付けた長尺状の幅狭流路形成板７，７と、前記長手
方向視おいて両側に分割流路Ｒｂを形成すべく、前記左
右方向に沿わす状態で幅狭流路形成板７の上方に配設し
た長尺状の流路分離板８と、その流路分離板８の上方に
取り付けた整流用のパンチング板９とから構成してい
る。

【００４１】混合部Ｍに燃料ガスを噴出する燃料ガス噴
出管１０を、前記幅狭流路Ｒｎに沿わす状態でその下方
に配設してある。その燃料ガス噴出管１０には、その長
手方向に沿って多数の燃料ガス噴出孔１０ａ，１０ａ
を、両側の幅狭流路形成板７，７に向けて燃料ガスを噴
出するように列状に形成してある。

【００４２】つまり、混合部Ｍにおいては、燃料ガス噴
出孔１０ａ，１０ａから噴出された燃料ガスと、その燃
料ガスに対して空気供給部Ｋを通じて下方側からシロッ
コファン２４により供給された燃焼用空気とは、幅狭の
幅狭流路Ｒｎ及び分割流路Ｒｂを通過する過程で、混合
が促進されるとともに、更に、幅狭流路Ｒｎと分割流路
Ｒｂとにより形成される蛇行流路による乱流化作用と長
流路化作用とにより、更に混合が促進される。もって、
混合部Ｍを、混合ガスにおける燃料ガスと燃焼用空気と
の混合状態が良好となるように構成してある。

【００４３】次に、図５に基づいて、燃料ガス供給装置
Ｄについて具体的に説明する。尚、以下の説明において
は説明を明瞭にするため、バーナケーシング１の正面視
において、左右両側のバーナ空間夫々に設けた燃料ガス
噴出管を夫々、１０Ｌ，１０Ｒと称する。

【００４４】燃料ガス供給管１３に、比例弁１４を介装
するとともに、その比例弁１４の下手側で燃料ガス供給
管１３を分岐管１３Ｌと１３Ｒとに分岐し、分岐管１３
Ｌを燃料ガス噴出管１０Ｌに、及び、分岐管１３Ｒを燃
料ガス噴出管１０Ｒに夫々接続し、分岐管１３Ｌに開閉
弁１５を介装して、燃料ガス供給装置Ｄを構成してあ
る。尚、比例弁１４及び開閉弁１５は、制御ブロックＳ
内に設けてある。

【００４５】次に、図６及び図７に基づいて、ＮＯｘセ
ンサＮ１について具体的に説明する。ＮＯｘセンサＮ１
は、セラミックヒータ板から構成される加熱基板３１の
上部側に複合酸化物から構成される塊状のガス検出部３
２を備え、このガス検出部３２に対して、一対のＰｔ電
流加流電極３３と、これら電流加流電極３３に対するＰ
ｔ電圧検出電極３４を備えて構成してある。このように
構成したＮＯｘセンサＮ１を気体の通過が自在なケーシ
ング（図示せず）内に設けた状態で、空気吸込口２２ｂ
に設けてある。ガス検出部３２の主成分は、

【化１】（ｘは０以上１未満で、δは０以上１以下）であり、結
晶構造が所謂ＢＳＣＣＯの２２１２相単一相で構成さ
れ、半導電性を備えている。ガス検出部３２は、空気中
の窒素酸化物濃度に応じて電気抵抗値が変化するので、
この抵抗値を検出することに基づいて空気中の窒素酸化
物濃度を検出する。

【００４６】次に、ガス検出部３２の抵抗値を検出する
方法について説明する。加熱基板３１に一定電圧を印加
して、ガス検出部３２を所定温度（例えば、３５０°
Ｃ）に保ち、電流加流電極３３に所定電流（例えば、１
０ｍＡ）を流して、電圧検出電極３４により電圧を測定
して、抵抗値を求める。ガス検出部３２を上記化１にお
いてｘ＝０．８の複合酸化物から構成するとともに３５
０°Ｃの加熱したときの、ＮＯガス及びＮＯ₂ガス夫々
に対する感度特性を、図７に示す。図中、窒素酸化物を
含有しない空気中での抵抗値をＲ₀（Ω）、窒素酸化物
を含有した空気中での抵抗値をＲ（Ω）で示す。尚、実
際の暖房対象室の空気中には、窒素酸化物として、ＮＯ
ガス及びＮＯ₂ガス共に含有されているが、ガス検出部
３２の抵抗値変化は、ＮＯガス及びＮＯ ₂ガス夫々によ
る抵抗値変化が加算された状態で現れる。

【００４７】次に、図８に基づいて、制御装置Ｃの制御
構成について説明する。制御装置Ｃに、ＮＯｘセンサＮ
１、温度センサＴ、操作盤（図示せず）に設けた暖房目
標温度設定器４０、シロッコファン２４、比例弁１４及
び開閉弁１５を接続し、制御装置Ｃを、ＮＯｘセンサＮ
１及び温度センサＴ夫々の検出情報、並びに、暖房目標
温度設定器４０夫々からの目標温度情報に基づいて、シ
ロッコファン２４、比例弁１４及び開閉弁１５夫々を制
御するように構成してある。

【００４８】先ず、暖房対象室の室温を暖房目標温度設
定器４０にて設定された目標温度に保つための制御構成
について説明する。温度センサＴの検出温度、及び、暖
房目標温度設定器４０にて設定された目標温度に基づい
て、ガスバーナＧの燃焼量（以下、インプットと称す
る）を求める。そして、求めたインプットが最大値から
最大値の１／３までは、開閉弁１５を開成状態にして、
左右両側の混合部Ｍ，Ｍに燃料ガスを供給して左右両側
のバーナ部Ａ，Ａにて燃焼させる状態で、求めたインプ
ットに応じた燃料ガス供給量（Ｉｇ）になるように、比
例弁１４の開度を調整する。求めたインプットが最小値
から最大値の１／３未満までは、開閉弁１５を閉成状態
にして、左側の混合部Ｍに対する燃料ガス供給を停止し
て右側の混合部Ｍにのみ燃料ガスを供給して右側のバー
ナ部Ａにて燃焼させる状態で、求めたインプットに応じ
た燃料ガス供給量（Ｉｇ）になるように、比例弁１４の
開度を調整する。

【００４９】又、インプットに応じた燃焼用空気供給量
（Ｉａ）になるように、シロッコファン２４を制御す
る。尚、バーナ部Ａに供給する混合ガスを、空気過剰率
が１．４〜１．７の希薄混合ガスとしてある。

【００５０】次に、ＮＯｘセンサＮ１の検出情報に基づ
いて、ガスバーナＧに対する空燃比（燃焼用空気供給量
（Ｉａ）と燃料ガス供給量（Ｉｇ）との比率（Ｉａ／Ｉ
ｇ））を制御するための制御構成について説明する。制
御装置Ｃは、ＮＯｘセンサＮ１の加熱基板３１に一定電
圧を印加するとともに、電流加流電極３３に所定電流を
流して、電圧検出電極３４により電圧を測定して抵抗値
を求め、その抵抗値によって窒素酸化物濃度を求める。
そして、求めた窒素酸化物濃度が予め設定した許容設定
値よりも大になると、燃料ガス供給量（Ｉｇ）がそのと
きのインプットに応じた値よりも所定値（例えば３０
％）少なくなるように、開閉弁１５及び比例弁１４を制
御することにより、空燃比（Ｉａ／Ｉｇ）を大きくす
る。引き続いて、求めた窒素酸化物濃度が前記許容設定
値よりも所定値（例えば１０％）小さくなるまでは、空
燃比（Ｉａ／Ｉｇ）を大きくした状態を継続し、求めた
窒素酸化物濃度が前記許容設定値よりも前記所定値小さ
くなると、そのときのインプットを求めるとともに、そ
のインプットに応じた燃料ガス供給量（Ｉｇ）になるよ
うに開閉弁１５及び比例弁１４を制御する。このような
制御を繰り返すことにより、暖房対象室の窒素酸化物濃
度を前記許容設定値以下に維持する。

【００５１】従って、制御装置Ｃを利用して、ＮＯｘセ
ンサＮ１の検出情報に基づいて、空燃比（Ｉａ／Ｉｇ）
を調整する空燃比調整手段Ｃ１を構成してある。又、開
閉弁１５及び比例弁１４は、バーナＧへの燃料ガス供給
量（Ｉｇ）を調整する燃料供給量調整手段として機能す
る。

【００５２】〔別実施例〕次に別実施例を説明する。上記実施例では、空気吸込口２２ａ，２２ｂから吸
い込んだ暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度を検出す
るために、ＮＯｘセンサＮ１を空気吸込口２２ｂに設け
たが、空気吸込口２２ａ，２２ｂから吸い込んだ暖房対
象室の空気中の窒素酸化物濃度を検出するために設ける
ＮＯｘセンサＮ１の設置位置は、種々変更可能であり、
例えば、空気吸込口２２ａ、ケーシング２３内、ガスバ
ーナＧの空気供給部Ｋ内等に設けても良い。

【００５３】上記実施例では、窒素酸化物センサＮ
としてのＮＯｘセンサＮ１を、空気吸込口２２ａ，２２
ｂから吸い込んだ暖房対象室の空気中の窒素酸化物濃度
を検出するように設けたが、窒素酸化物センサＮをガス
バーナＧによる生成燃焼ガス中、あるいは、温風吹出口
２１から吐出する混合気中の窒素酸化物濃度を検出する
ように設けてもよい。尚、前記許容設定値は、ガスバー
ナＧからの生成燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を検出する
場合、及び、温風吹出口２１から吐出する混合気中の窒
素酸化物濃度を検出する場合の夫々について各別に設定
する。前記生成燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を検出する
場合は、図１中において破線にて示すように、窒素酸化
物センサＮとしてのＮＯｘセンサＮ２を、例えばガスバ
ーナＧの燃焼ガス流路Ｐ中に設ける。又、前記混合気中
の窒素酸化物濃度を検出する場合は、図１中において破
線にて示すように、窒素酸化物センサＮとしてのＮＯｘ
センサＮ３を、例えば温風吹出口２１に設ける。但し、
ＮＯｘセンサＮ２を例えば燃焼ガス流路Ｐ中に設ける場
合は、ＮＯｘセンサＮ２は、高濃度の窒素酸化物雰囲気
中及び高温雰囲気中に曝されるので、劣化が速いという
欠点がある。

【００５４】上記実施例では、空燃比調整手段Ｃ１
を、燃料ガス供給量（Ｉｇ）が少なくなるように開閉弁
１５及び比例弁１４を制御することに基づいて、空燃比
（Ｉａ／Ｉｇ）を大に調整するように構成する場合につ
いて例示したが、これに代えて、バーナＧへの燃焼用空
気供給量（Ｉａ）が多くなるようにシロッコファン２４
の通風量を制御することに基づいて、空燃比（Ｉａ／Ｉ
ｇ）を大に調整するように構成してもよい。又、燃焼用
空気供給量（Ｉａ）の減少量が燃料ガス供給量（Ｉｇ）
の減少量よりも小さい状態で、燃焼用空気供給量（Ｉ
ａ）及び燃料ガス供給量（Ｉｇ）共に少なくして、空燃
比（Ｉａ／Ｉｇ）を大に調整するように構成してもよ
い。

【００５５】上記実施例では、空燃比調整手段Ｃ１
を、窒素酸化物センサＮの検出窒素酸化物濃度を前記許
容設定値以下に維持するように空燃比（Ｉａ／Ｉｇ）を
調整するように構成する場合について例示したが、これ
に代えて、窒素酸化物センサＮの検出窒素酸化物濃度を
ガスバーナＧのインプットに応じて定めた設定値以下に
維持するように空燃比（Ｉａ／Ｉｇ）を調整するように
構成してもよい。前記設定値は、図９（イ）に示すよう
に、インプットに比例して大になるように設定したり、
あるいは、図９（ロ）に示すように、インプットを複数
段階に区切り、区切った段階夫々に対して設定する。
尚、この場合は、ガスバーナＧからの窒素酸化物の発生
状況を知って空燃比（Ｉａ／Ｉｇ）を調整するのが好ま
しいので、図１中において破線にて示すように、窒素酸
化物センサＮとして、ＮＯｘセンサＮ２をガスバーナＧ
による生成燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を検出するよう
に、燃焼ガス流路Ｐ中に設けたり、あるいは、ＮＯｘセ
ンサＮ３を温風吹出口２１から吐出する混合気中の窒素
酸化物濃度を検出するように、温風吹出口２１に設けた
りするのが好ましい。

【００５６】窒素酸化物センサＮは、上記実施例で
例示したＮＯｘセンサＮ１の他に、種々のものが使用可
能である。例えば、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の半導体センサ
や、固体電解質センサ、電気化学式センサ等が使用可能
である。

【００５７】上記実施例で示したＮＯｘセンサＮ１
に加えて、暖房対象室の空気中のＣＯガスの濃度を検出
するＣＯセンサを設け、そのＣＯセンサの検出情報に基
づいて、ガスバーナＧに対する空燃比（Ｉａ／Ｉｇ）を
調整して、暖房対象室の空気中のＣＯ濃度も適正な状態
に維持するようにしてもよい。

【００５８】バーナとして、上記実施例において例
示したガスバーナＧの他に、種々のものが使用可能であ
る。又、上記実施例では、燃料ガスを燃料とするガスバ
ーナＧを使用する場合について例示したが、液体燃料を
燃料とするバーナを使用してもよい。

【００５９】通風手段として、上記実施例において
例示したシロッコファン２４の他に、種々のものが使用
可能である。

【００６０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】温風暖房器の縦断左側面図

【図２】温風暖房器の縦断正面図

【図３】温風暖房器のガスバーナの斜視図

【図４】温風暖房器のガスバーナの縦断側面図

【図５】温風暖房器のガスバーナの縦断正面図

【図６】温風暖房器のＮＯｘセンサの構成を示す図

【図７】温風暖房器のＮＯｘセンサの感度特性を示す図

【図８】温風暖房器の制御構成のブロック図

【図９】別実施例におけるバーナの燃焼量と設定値との
関係を示す図

【符号の説明】

１４，１５燃料供給量調整手段２１吹出口２２ａ，２２ｂ吸込口２４通風手段Ｃ１空燃比調整手段ＧバーナＮ窒素酸化物センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナ（Ｇ）と、吸込口（２２ａ），（２２ｂ）から吸い込んだ暖房対象
室内の空気の一部を燃焼用空気として前記バーナ（Ｇ）
に供給し、且つ、残部を前記バーナ（Ｇ）による生成燃
焼ガスに混合してその混合気を吹出口（２１）から前記
暖房対象室に吹き出すように通風する通風手段（２４）
とが設けられた温風暖房器であって、前記暖房対象室の空気中、又は、前記生成燃焼ガス中、
又は、前記混合気中の窒素酸化物濃度を検出する窒素酸
化物センサ（Ｎ）と、その窒素酸化物センサ（Ｎ）の検出情報に基づいて、前
記バーナ（Ｇ）に対する燃焼用空気供給量（Ｉａ）と燃
料供給量（Ｉｇ）との比率（Ｉａ／Ｉｇ）を示す空燃比
を調整する空燃比調整手段（Ｃ１）が設けられている温
風暖房器。
【請求項２】前記空燃比調整手段（Ｃ１）は、前記窒
素酸化物センサ（Ｎ）の検出情報に基づいて、前記窒素
酸化物濃度を許容設定値以下に維持するように前記空燃
比を調整するように構成されている請求項１記載の温風
暖房器。
【請求項３】前記空燃比調整手段（Ｃ１）は、前記窒
素酸化物センサ（Ｎ）の検出情報に基づいて、前記窒素
酸化物濃度を前記バーナ（Ｇ）の燃焼量に応じて定めら
れた設定値以下に維持するように前記空燃比を調整する
ように構成されている請求項１記載の温風暖房器。
【請求項４】前記バーナ（Ｇ）への燃料供給量を調整
する燃料供給量調整手段（１４），（１５）が設けら
れ、前記空燃比調整手段（Ｃ１）は、前記燃料供給量調整手
段（１４），（１５）を制御することに基づいて、前記
空燃比を調整するように構成されている請求項１、２又
は３記載の温風暖房器。
【請求項５】前記空燃比調整手段（Ｃ１）は、前記通
風手段（２４）の通風量を制御することに基づいて、前
記空燃比を調整するように構成されている請求項１、２
又は３記載の温風暖房器。
【請求項６】前記窒素酸化物センサ（Ｎ）が、前記吸
込口（２２ａ），（２２ｂ）から吸い込んだ空気中の窒
素酸化物濃度を検出するように本体に設けられている請
求項１、２、３、４又は５記載の温風暖房器。