(57)【要約】【課題】不完全燃焼の発生を確実に検出できる燃焼装置を提供する。【解決手段】２次燃焼用空気が十分供給される環境にある第一ＦＲと、空気口に蓋をすることで２次燃焼用空気の供給を抑制した環境にある第二ＦＲが設けられる。ガス電磁弁が開放され（Ｓ１１）、且つ点火処理が行われて（Ｓ１３）燃焼状態となった後、第一ＦＲの炎電流と、第二ＦＲの炎電流とが検出される（Ｓ１５、Ｓ１７）。検出された炎電流の差分が算出される（Ｓ１９）。酸欠が発生した場合、２次燃焼用空気の供給が制限されている部分の火炎は早期にリフトするので、第一ＦＲの炎電流と第二ＦＲの炎電流とで差が生じる。差分の値が所定閾値以上であった場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ガス電磁弁は閉鎖され（Ｓ２７）、燃焼動作を停止する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと空気とが混合した混合気を噴出することで火炎が形成される複数の炎口と、前記複数の炎口において形成される火炎に２次燃焼用空気を供給する空気口と、火炎の燃焼状態に応じて変化する物理量を検出する検出手段とを備えた燃焼装置であって、
前記空気口は、
前記２次燃焼用空気が火炎に供給されないように閉塞された閉塞部を備え、
前記検出手段は、
前記複数の炎口のうち前記閉塞部に隣接しない前記炎口の上方に少なくとも位置する第一検出手段と、
前記複数の炎口のうち前記閉塞部に隣接する前記炎口の上方に少なくとも位置する第二検出手段と
を備え
前記第一検出手段によって検出された前記物理量と、前記第二検出手段によって検出された前記物理量との差分を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記差分が所定以上である場合に、前記燃料ガスの供給を停止させる停止制御手段と
をさらに備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記炎口は、
空気比の低い混合気を噴出する濃炎口と、空気比の高い混合気を噴出する淡炎口とを備え、
前記閉塞部は、
複数の前記濃炎口のうち一に少なくとも隣接しており、
前記第二検出手段は、
前記閉塞部に隣接した前記濃炎口である隣接濃炎口の上方に少なくとも位置することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記第二検出手段は、
前記隣接濃炎口と、複数の前記淡炎口のうち前記隣接濃炎口に隣接する淡炎口である隣接淡炎口との上方に少なくとも位置することを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記第二検出手段は、
前記閉塞部の上方、前記隣接濃炎口の上方、及び前記隣接淡炎口の上方に亙って位置することを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記検出手段は、フレームロッド又は熱電対であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼装置に関する。より詳細には、燃焼状態を検出する検出手段を備えた燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前より、火炎（バーナ）の燃焼状態を監視し不完全燃焼を防止することで、一酸化炭素濃度異常に伴う事故を防止できる燃焼装置が知られている。例えば特許文献１に記載の装置では、燃焼筒内に熱電対が挿入されたバーナ（センサーバーナ）が使用される。該装置では、熱電対から検出される熱起電力の変化に基づいて、燃料ガスの供給を遮断し、メインバーナにおける不完全燃焼を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６２０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の装置では、不完全燃焼に起因しない一時的な燃焼火炎の変動（揺らぎなど）が発生した場合にも、不完全燃焼が発生したと誤検出してしまう可能性があるという問題点がある。
【０００５】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、不完全燃焼の発生を確実に検出できる燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の問題点を解決するために、請求項１に係る発明の燃焼装置は、燃料ガスと空気とが混合した混合気を噴出することで火炎が形成される複数の炎口と、前記複数の炎口において形成される火炎に２次燃焼用空気を供給する空気口と、火炎の燃焼状態に応じて変化する物理量を検出する検出手段とを備えた燃焼装置であって、前記空気口は、前記２次燃焼用空気が火炎に供給されないように閉塞された閉塞部を備え、前記検出手段は、前記複数の炎口のうち前記閉塞部に隣接しない前記炎口の上方に少なくとも位置する第一検出手段と、前記複数の炎口のうち前記閉塞部に隣接する前記炎口の上方に少なくとも位置する第二検出手段とを備え前記第一検出手段によって検出された前記物理量と、前記第二検出手段によって検出された前記物理量との差分を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記差分が所定以上である場合に、前記燃料ガスの供給を停止させる停止制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明の燃焼装置は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記炎口は、空気比の低い混合気を噴出する濃炎口と、空気比の高い混合気を噴出する淡炎口とを備え、前記閉塞部は、複数の前記濃炎口のうち一に少なくとも隣接しており、前記第二検出手段は、前記閉塞部に隣接した前記濃炎口である隣接濃炎口の上方に少なくとも位置することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明の燃焼装置は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記第二検出手段は、前記隣接濃炎口と、複数の前記淡炎口のうち前記隣接濃炎口に隣接する淡炎口である隣接淡炎口との上方に少なくとも位置することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明の燃焼装置は、請求項３に記載の発明の構成に加えて、前記第二検出手段は、前記閉塞部の上方、前記隣接濃炎口の上方、及び前記隣接淡炎口の上方に亙って位置することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明の燃焼装置は、請求項１から４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記検出手段は、フレームロッド又は熱電対であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明の燃焼装置では、閉塞部に隣接する炎口の火炎は、閉塞されていない空気口、即ち２次燃焼用空気が十分供給される空気口に隣接する火炎と比較して供給される２次燃焼用空気の量が少なく、酸欠時には燃焼速度がより遅くなるので保炎力が弱くなり、周囲の酸素濃度の影響を受け易くなる。つまり、閉塞部に隣接する炎口の火炎は、バーナ全体の燃焼状態が悪くなる前にリフトする。このため、第一検出手段と第二検出手段とでは、検出される物理量に差が生じる。算出手段が差分を算出し、差分が所定以上である場合に、停止制御手段は、燃焼動作を停止させる。酸欠に起因しない一時的な火炎全体の変動が生じた場合、第一検出手段から検出される物理量と、第二検出手段から検出される物理量とは同様に変動する。算出される差分は変化しない。それ故、燃焼装置は、酸欠に起因しない一時的な火炎全体の変動が生じた場合であっても、誤検知しない。燃焼装置は、高精度で確実に火炎の燃焼状態を監視できる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明の燃焼装置では、請求項１に記載の発明の効果に加えて、濃淡バーナにおける濃炎口の火炎のリフトを検出することができる。濃炎口の火炎は、淡炎口の火炎と比較して、バーナの消費量の能力による影響を受け難く、火炎が安定している。それ故、常に正確に火炎の燃焼状態を監視することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明の燃焼装置では、請求項２に記載の発明の効果に加えて、濃炎口及び淡炎口の両方の上方に検出手段を配置することで、検出手段の大きさが濃炎口の大きさに対して比較的大きく且つ検出手段の設置位置がばらついた場合でも、検出値を安定させることができる。これによって、検出手段の設置位置のばらつきの影響を小さくし、火炎のリフトを確実に検出できる。
【００１４】
また、請求項４に係る発明の燃焼装置では、請求項３に記載の発明の効果に加えて、検出手段に火炎を確実に接触させることができる。検出手段は、火炎が外乱によって揺らいだ場合であっても、火炎のリフトを確実に検出できる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明の燃焼装置では、請求項１から４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、検出手段としてフレームロッドを使用した場合、炎電流の有無に基づいて酸欠の発生を検知し、不完全燃焼を防止できる。また、検出手段として熱電対を使用した場合、火炎の熱に基づいて酸欠の発生を検知し、不完全燃焼を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃焼ユニット１０を前側から見た斜視図である。
【図２】燃焼ユニット１０の平面図である。
【図３】燃焼ユニット１０の正面図である。
【図４】濃淡バーナ９を後方から見た斜視図である。
【図５】第一ＦＲ１６、第二ＦＲ１７付近の部分拡大平面図である。
【図６】一酸化炭素濃度と炎電流との関係を示すグラフである。
【図７】燃焼装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】燃焼処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態である燃焼装置１について、図面を参照して説明する。燃焼装置１は、燃焼ユニット１０と、制御基板２００とを少なくとも備えている。燃焼ユニット１０と制御基板２００とは、燃焼装置１の筐体内に取り付けられて使用される。図２における紙面上側、下側、左側、右側、手前側、及び手奥行き側を、其々燃焼ユニット１０の後側、前側、右側、左側、上側、及び下側と定義する。図４における上側、下側、右斜め上側、左斜め下側、紙面左斜め上側、右斜め下側、を、其々濃淡バーナ９の上側、下側、前側、後側、左側、及び右側と定義する。
【００１８】
図１から図４を参照し、燃焼ユニット１０の構造について説明する。燃焼ユニット１０は、上部が開口する箱状のバーナケース２を備えている。前後方向に延びる濃淡バーナ９が、バーナケース２の内部に合計１２個、左右方向に並んで設けられている（複数の濃淡バーナ９を、以下総称して「バーナ群６」という。）。濃淡バーナ９は、理論空燃比より燃料の希薄な燃料空気混合気（以下、淡ガスと呼ぶ）と、理論空燃比より燃料の濃い燃料空気混合気（以下、濃ガスと呼ぶ）とを燃焼させる低ＮＯｘバーナである。
【００１９】
バーナケース２について説明する。図１に示すように、バーナケース２は、底板８、左板３、右板４（図２参照）、前板５、後板（図示外）、及び取付板７を備えている。左板３は、底板８の左側端部の上面から上方に立設している。右板４は、底板８の右側端部の上面から上方に立設している。前板５は、左板３及び右板４の各前端部の上半分の間に架け渡してある。後板は、左板３及び右板４の各後端部の間に架け渡してある。後板の上方に、燃焼ユニット１０を燃焼装置１の筐体に取り付けるための取付板７が設けられている。取付板７は、正面視長方形状の本体部１２と、本体部１２の上端部において後方に略直角に折り曲げられた係止部１３とを備えている。係止部１３は、燃焼装置１の筐体内の取付箇所の被係止部（図示外）に係止される。
【００２０】
底板８には、貫通孔１１が複数格子状に並んで設けられている。バーナケース２の下方に、図示しない送風機が設けられる。送風機から送風された空気は、貫通孔１１を介してバーナケース２の内部に取り込まれる。取り込まれた空気は、２次燃焼用空気として濃淡バーナ９に供給される。
【００２１】
本体部１２の正面略中央及び左側に、火炎検出用のフレームロッドが其々取り付けられている。本体部１２の正面左側に取り付けられているフレームロッドを、以下第一ＦＲ１６という。本体部１２の正面略中央に取り付けられているフレームロッドを、以下第二ＦＲ１７という。本体部１２の正面右側に、点火用電極１８が取り付けられている。第一ＦＲ１６、第二ＦＲ１７、及び点火用電極１８は、本体部１２に設けられた穴部からバーナ群６の上部に延設している。図３に示すように、第一ＦＲ１６、第二ＦＲ１７、及び点火用電極１８は、バーナ群６の上端に対して上方に固定されている。図２に示すように、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７は、後方から前方に延び、延設方向に対して約４５°の角度で左斜め前に曲折している。点火用電極１８は、後方から前方に延び、延設方向に対して約４５°の角度で斜め下方向に曲折している。
【００２２】
濃淡バーナ９について説明する。図２及び図４に示すように、濃淡バーナ９は、開口した炎口部３０を上端部分に備えている。炎口部３０の開口形状は、前後方向を長手とする略長方形である。炎口部３０の内側には整流部材７０が取り付けられている。整流部材７０は、複数の整流板を備えている。整流板は、上方に向かって流れる淡ガスを整流する。炎口部３０は、淡炎口８７、濃炎口９７，９８を備えている。淡炎口８７は、整流部材７０の上端部によって形成される複数のスリット炎口である。淡炎口８７は、炎口部３０の左右中央に位置している。淡炎口８７では、淡ガスを燃焼させて主炎を形成させる。濃炎口９７，９８は、淡炎口８７を右側及び左側から挟み込んでいる。右側に濃炎口９７が位置している。左側に濃炎口９８が位置している。濃炎口９７，９８では、濃ガスを燃焼させて袖火を形成させる。主炎を一対の袖炎で挟むことによって、主炎を保炎することができる。炎口部３０は、縦方向に並んだ５個の連結片５４によって、合計６個の領域に区画されている。
【００２３】
図４に示すように、濃淡バーナ９は、淡バーナユニット２０、整流部材７０、及び濃バーナユニット４０を備えている。淡バーナユニット２０は、上部が開口する薄い箱状に形成されている。整流部材７０は、淡バーナユニット２０の上部開口の内側に配置されている。濃バーナユニット４０は、淡バーナユニット２０の両側を挟むようにして、カシメ及びスポット溶接等により一体的に連結されている。
【００２４】
淡バーナユニット２０は、淡ガスを通流する淡ガス導入口２５、ガス通路２６、ガス通路２７、及び分布室（図示外）を備えている。淡ガスが淡ガス導入口２５に供給された場合、淡ガスは、ガス通路２６、ガス通路２７、及び分布室を流れ、分布室の上端部に設けられた開口部材３５に至る。開口部材３５には、整流部材７０が取り付けられている。整流部材７０は、前後方向を長手とする長方形状の６枚の整流板を有するユニット部材である。整流部材７０は、整流板を横方向に所定間隔をあけて並べ、それらの長手方向の両端をまとめて折り曲げてカシメ固定して作製されている。整流板間の隙間は、前後方向に所定間隔で設けられた凹部によって合計６個の領域に区画されている。淡ガスは、６枚の整流板の間に形成された各隙間を上方に流通する。各隙間を構成する整流部材７０の上端部分が、淡炎口８７を形成している。このようにして淡ガスは、淡炎口８７に供給される。
【００２５】
濃バーナユニット４０は、濃ガスを通流する濃ガス導入口４５、ガス通路４６、ガス通路４７、及び分布室５０を備えている。濃ガスが濃ガス導入口４５に供給された場合、濃ガスは、ガス通路４６、ガス通路４７、及び分布室５０を流れ、分布室５０の上端部分に設けられた開口部材３６に至る。開口部材３６の左側壁と右側壁との間に、連結片５４が複数架け渡してある。濃ガスは、開口部材３６の左側壁と開口部材３５の左側壁との間の隙間、及び、開口部材３６の右側壁と開口部材３５の右側壁との間の隙間を上方に通流する。該隙間を構成する開口部材３６の左壁板及び開口部材３５の左側壁の上端部分が、濃炎口９８を形成している。開口部材３６の右側壁及び開口部材３５の右側壁の上端部分が、濃炎口９７を形成している。このようにして濃ガスは、濃炎口９７，９８に供給される。
【００２６】
濃淡バーナ９のバーナケース２への取り付け手順について概説する。濃淡バーナ９は、起立した状態で、バーナケース２内部に挿入される。濃ガス導入口４５及び淡ガス導入口２５は、後板に設けられた濃ガス供給口（図示外）及び淡ガス供給口（図示外）に其々接続される。濃淡バーナ９の下端は、底板８の上面に載置する。
【００２７】
濃淡バーナ９がバーナケース２内に取り付けられた状態では、隣接する濃淡バーナ９同士の淡バーナユニット２０に設けられた凸部２４（図４参照）は、互いに接触した状態となる。それ故、隣接する濃淡バーナ９の間には、濃バーナユニット４０の開口部材３６の左右側壁で挟まれた部分に隙間が形成される。該隙間を構成する開口部材３６の左右側壁の上端部分が、空気口９９（図２参照）を形成している。図２に示すように、空気口９９は、１２個の濃淡バーナ９の間に其々配置される。空気口９９には、バーナケース２の下方から送風機によって送られる空気を、上方に通す。空気口９９から上方に送られる空気は、２次燃焼用空気として、淡炎口８７において形成される主炎と、濃炎口９７，９８において形成される袖炎とに供給される。
【００２８】
図５を参照し、第一ＦＲ１６、及び第二ＦＲ１７の配置の詳細について説明する。第一ＦＲ１６、及び第二ＦＲ１７の下方付近に、右から順に、濃淡バーナ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆが並んで位置している。濃淡バーナ９Ａは、凹部によって区画された淡炎口８７Ａ、及び濃炎口９８Ａを備えている。同様に、濃淡バーナ９Ｂは淡炎口８７Ｂ及び濃炎口９７Ｂ，９８Ｂを備えている。濃淡バーナ９Ｃは、淡炎口８７Ｃ及び濃炎口９７Ｃ，９８Ｃを備えている。濃淡バーナ９Ｄは、淡炎口８７Ｄ及び濃炎口９７Ｄ，９８Ｄを備えている。濃淡バーナ９Ｅは、淡炎口８７Ｅ及び濃炎口９７Ｅ，９８Ｅを備えている。濃淡バーナ９Ｆは、淡炎口８７Ｆ及び濃炎口９７Ｆを備えている。
【００２９】
濃淡バーナ９Ａと濃淡バーナ９Ｂとの間に空気口９９Ａが位置している。空気口９９Ａと、濃炎口９８Ａ，９７Ｂとは隣接している。濃淡バーナ９Ｂと濃淡バーナ９Ｃとの間に空気口９９Ｂが位置している。空気口９９Ｂと、濃炎口９８Ｂ，９７Ｃとは隣接している。濃淡バーナ９Ｃと濃淡バーナ９Ｄとの間に空気口９９Ｃが位置している。空気口９９Ｃと、濃炎口９８Ｃ，９７Ｄとは隣接している。濃淡バーナ９Ｄと濃淡バーナ９Ｅとの間に空気口９９Ｄが位置している。空気口９９Ｄと、濃炎口９８Ｄ，９７Ｅとは隣接している。濃淡バーナ９Ｅと濃淡バーナ９Ｆとの間に空気口９９Ｅが位置している。空気口９９Ｅと、濃炎口９８Ｅ，９７Ｆとは隣接している。
【００３０】
第一ＦＲ１６は、濃淡バーナ９Ｄの上方を後方から前方に延び、濃炎口９７Ｄの上方で左方に曲折し、濃淡バーナ９Ｄ（淡炎口８７Ｄ，濃炎口９７Ｄ，９８Ｄ）、空気口９９Ｄ、及び濃淡バーナ９Ｅ（淡炎口８７Ｅ，濃炎口９７Ｅ）の上方に亙って位置している。第一ＦＲ１６の先端部分は、淡炎口８７Ｅの上方に位置している。第二ＦＲ１７は、濃淡バーナ９Ｂの上方を後方から前方に延び、濃炎口９７Ｂの上方で左方に曲折し、濃淡バーナ９Ｂ（淡炎口８７Ｂ，濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ）、空気口９９Ｂ、及び濃淡バーナ９Ｃ（淡炎口８７Ｃ，濃炎口９７Ｃ）の上方に亙って位置している。第二ＦＲ１７の先端部分は、淡炎口８７Ｃの上方に位置している。
【００３１】
第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７は、下方に位置する各炎口部３０において形成される炎の状態に応じた炎電流を検出できる。ここで、炎口部３０において形成される火炎は、雰囲気中の酸素濃度が低下するとリフトし、炎口部３０から離れ、上方に移動する。火炎がリフトした場合、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において検出される炎電流は低下する。それ故、燃焼装置１は、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において検出される炎電流の低下を検知することで、酸欠の発生を検知できる。
【００３２】
第一ＦＲ１６は、濃炎口９７Ｄ，９８Ｄ，及び９７Ｅの上方に少なくとも位置している。また第二ＦＲ１７は、濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，及び９７Ｃの上方に少なくとも位置している。それ故、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７は、濃炎口９７，９８において形成される火炎のリフトを検出できる。濃炎口９７，９８にて形成される火炎は、淡炎口８７にて形成される火炎と比較して安定している。また、バーナの消費量の能力による影響を受け難い。それ故、より正確に酸欠の発生を検知できる。
【００３３】
また、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７は、濃炎口９７，９８と淡炎口８７との上方に少なくとも位置している。濃炎口９７，９８はフレームロッド１６に対して幅が狭いので、濃炎口９７，９８の上方にのみフレームロッドを設置した場合、その設置位置のばらつきによって炎電流がばらつき易くなる。一方淡炎口８７は濃炎口９７，９８より幅は広いものの、淡炎口８７の上方にのみフレームロッドを設置すると、設置位置がずれた場合に濃火炎の影響を受けて炎電流がばらつき易くなる。これらに対して本実施の形態では、濃炎口９７，９８と淡炎口８７とを横切るようにフレームロッドを設置してあるので、その設置位置がばらついた場合でも、炎電流を安定させることができる。これによって、フレームロッドの設置位置のばらつきの影響を小さくし、火炎のリフトを確実に検出できる。
【００３４】
空気口９９Ａ、９９Ｂのうち、第二ＦＲ１７の下方に配置する濃炎口９８Ａ，９７Ｂ，９８Ｂ，及び９７Ｃに隣接する部分に、板材１００Ａ，１００Ｂ（総称して「板材１００」という。）が其々設けられている。板材１００は、空気口９９Ａ、９９Ｂから送出される２次燃焼用空気が濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，及び９７Ｃに直接供給されないように、空気口９９Ａ、９９Ｂのうち一部分を塞いでいる。そのため、空気口９９Ａ，及び９９Ｂから濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，及び９７Ｃへ供給される２次燃焼用空気は少なくなっている。これは、濃炎口に隣接する空気口を塞ぐことで、濃炎口からの火炎（濃火炎）を２次燃焼用空気不足で失火し易くさせると共に、濃火炎と淡炎口からの火炎（淡火炎）の噴出方向は同一であるため、濃火炎を淡火炎につられてリフトし易くさせるためである。
【００３５】
空気口を閉塞し２次燃焼用空気の供給を減少させた場合、酸欠時には燃焼速度が遅くなるので、保炎力が弱くなり、周囲の酸素雰囲気の影響を受けやすくなり、バーナ全体の燃焼状態が悪くなる前に火炎はリフトする。従って第二ＦＲ１７において検出される炎電流は、２次燃料用空気が十分供給される第一ＦＲ１６と比較して、より高い酸素濃度雰囲気化で炎電流が低下する。
【００３６】
図６を参照し、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において検出される炎電流と、排出される一酸化炭素濃度との関係について説明する。図６のうち線分１０１は、第一ＦＲ１６から検出される炎電流を示している。線分１０２は、第二ＦＲ１７から検出される炎電流を示している。線分１０３は、排出される一酸化炭素濃度を示している。空気口９９を塞がない第一ＦＲ１６において検出される炎電流は、室内酸素濃度が約１５．５％となった場合に約０Ａになっている（線分１０１）。炎電流が約０Ａとなった状態で排出される一酸化炭素濃度は、約２７００ｐｐｍである。一方、第二ＦＲ１７において検出される炎電流は、室内酸素濃度が約１６．５％となった場合に約０Ａになっている（線分１０２）。炎電流が約０Ａとなった状態で排出される一酸化炭素濃度は、約１２００ｐｐｍである。
【００３７】
このように、２次燃焼用空気の供給を減少させた場合には、より早く火炎がリフトする。このため、第一ＦＲ１６において検出される炎電流と比較して、第二ＦＲ１７において検出される炎電流は、一酸化炭素の排出量が小さい状態で低下する。その結果、同一の室内酸素濃度環境下では、第一ＦＲ１６から検出される炎電流と第二ＦＲ１７から検出される炎電流とで差が生じる（矢印１０４）本実施の形態では、生じた差分が所定以上である場合に、酸欠状態であると判断して燃焼動作を停止する。以下詳説する。
【００３８】
図７を参照し、燃焼装置１の構成について説明する。図７に示すように、燃焼装置１は、燃焼ユニット１０と制御基板２００とを備えている。燃焼ユニット１０は、バーナ群６、第一ＦＲ１６、第二ＦＲ１７、及び点火用電極１８を備えている。燃焼ユニット１０には、ガス供給路２０９を介して混合気（濃ガス、淡ガス）が供給される。ガス電磁弁２０８は、開閉することで混合気の供給の可否を制御できる。
【００３９】
制御基板２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、及びフラッシュメモリ２０４を少なくとも備えている。ＣＰＵ２０１は、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において検出される炎電流の取得、演算等を行う。またＣＰＵ２０１は、ガス電磁弁２０８や点火用電極１８の駆動を制御できる。ＲＯＭ２０２には、ＣＰＵ２０１において実行されるプログラムが格納される。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が処理を実行するために必要となる一時的な記憶領域を提供する。フラッシュメモリ２０４は、各種パラメータや設定情報が記憶される。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、及びフラッシュメモリ２０４と電気的に接続している。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、及びフラッシュメモリ２０４の記憶領域にアクセスできる。
【００４０】
制御基板２００は、マグネット駆動回路２０５を備えている。マグネット駆動回路２０５は、ガス電磁弁２０８の開閉を切り替えることができる。ＣＰＵ２０１はマグネット駆動回路２０５と電気的に接続している。マグネット駆動回路２０５はガス電磁弁２０８と電気的に接続している。ＣＰＵ２０１は、マグネット駆動回路２０５を介してガス電磁弁２０８を開閉することで、燃焼ユニット１０への混合気の供給の可否を制御できる。
【００４１】
制御基板２００は、フレームロッド回路２０６を備えている。フレームロッド回路２０６は、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において発生した炎電流を増幅し、検出可能とする。ＣＰＵ２０１はフレームロッド回路２０６と電気的に接続している。フレームロッド回路２０６は、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７と電気的に接続している。ＣＰＵ２０１は、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において発生した炎電流を検出できる。
【００４２】
制御基板２００は、点火制御回路２０７を備えている。点火制御回路２０７は、点火用電極１８を駆動して点火させることができる。ＣＰＵ２０１は点火制御回路２０７と接続している。点火制御回路２０７は、点火用電極１８と電気的に接続している。
【００４３】
図８を参照し、燃焼装置１のＣＰＵ２０１において実行される燃焼処理について説明する。図８に示す燃焼処理は、燃焼動作を開始する操作をユーザが燃焼装置１に対して行った場合に、ＣＰＵ２０１において起動され実行される。
【００４４】
図８に示すように、燃焼処理が起動されると、はじめに、ガス電磁弁２０８が開放され（Ｓ１１）、燃焼ユニット１０への混合気の供給が開始される。点火用電極１８が駆動され、供給された混合気に点火される（Ｓ１３）。燃焼装置１は、燃焼動作を開始する。
【００４５】
燃焼動作が開始された後、第一ＦＲ１６において発生した炎電流が検出される（Ｓ１５）。第二ＦＲ１７において発生した炎電流が検出される（Ｓ１７）。Ｓ１５において検出された炎電流の値と、Ｓ１７において検出された炎電流の値との差分が算出される（Ｓ１９）。算出される差分は、例えば図６の矢印１０４に相当する。なお、第一ＦＲ１６及び第二ＦＲ１７において発生する炎電流の検出タイミングは、上述の方法に限定されない。第二ＦＲ１７において発生した炎電流を検出した後、第一ＦＲ１６において発生した炎電流を検出してもよい。また双方において発生する炎電流を同時に検出してもよい。
【００４６】
算出された差分の値が所定閾値以上であるかが判断される（Ｓ２１）。差分の値が所定閾値未満である場合（Ｓ２１：ＮＯ）酸欠状態とはなっていないので、Ｓ１５の処理に戻る。Ｓ１５〜Ｓ２１の処理が繰り返される。なお、差分の値の判別（Ｓ２１：ＮＯ）後、所定時間だけ待機し、Ｓ１５〜２１の処理を実行してもよい。
【００４７】
差分の値が所定の閾値以上である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第二ＦＲ１７における炎電流が低下しており、酸欠が発生している。混合気の供給量が抑制された状態で行われる燃焼動作（以下「改善運転」という。）が実行されているか判断される（Ｓ２３）。改善運転が実行されていない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、酸欠状態を解消するために、改善運転が開始される（Ｓ２５）。そしてＳ１５の処理に戻る。なお改善運転は、送風機（図示外）の回転数を上げて２次燃焼用空気の供給量を増加させることにより実行されてもよい。
【００４８】
算出された差分の値が所定閾値以上であって（Ｓ２１：ＹＥＳ）、改善運転が実行中である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、改善運転によって酸欠状態の解消を試みたにもかかわらず、酸欠状態は改善していないことになる。この場合、ガス電磁弁２０８を閉じ（Ｓ２７）、混合気の供給を遮断して燃焼動作を停止させる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態の燃焼装置１では、２次燃焼用空気の供給状態が異なる第一ＦＲ１６と第二ＦＲ１７とから炎電流が取得される。空気口を塞ぐことで２次燃焼用空気の供給が減少した場合、保炎力が弱くなり、火炎は周囲の酸素濃度の影響を受け易くなる。このため、第一ＦＲ１６と第二ＦＲ１７とでは、検出される炎電流に差が生じる。この差分が所定閾値以上である場合に、酸欠が発生したと判断して燃焼動作を停止させる。従って例えば、酸欠に起因しない一時的な火炎全体の変動（火炎の揺らぎなど）が生じた場合、第一ＦＲ１６からの炎電流と、第二ＦＲ１７からの炎電流とは同様に変動するので、差分は変化しない。それ故、燃焼装置１は、酸欠に起因しない火炎変動が生じた場合であっても、酸欠が生じたと誤検知しない。また、酸欠が発生した場合、第二ＦＲ１７からの炎電流の方が早い段階でリフトするので、第一ＦＲ１６からの炎電流との間に差が生じる。燃焼装置１は、早期且つ確実に酸欠状態を検知し、不完全燃焼を防止できる。
【００５０】
加えて、第二ＦＲ１７は、濃炎口９７，９８、淡炎口８７、及び、空気口９９のうち閉塞された部分の上方に亙って位置している。このため、炎口部３０（濃炎口９７，９８、淡炎口８７）において形成される火炎が外乱によって揺らいだ場合であっても、確実に第二ＦＲ１７は火炎と接触する。それ故燃焼装置１は、火炎のリフトを確実に検出できるので、酸欠状態を高精度で検知し、不完全燃焼を防止できる。
【００５１】
図５の板材９９Ａ，９９Ｂで閉鎖された空気口９９Ａ，９９Ｂが本発明の「閉塞部」に相当する。図１の第一ＦＲ１６が本発明の「第一検出手段」に相当し、第二ＦＲ１７が本発明の「第二検出手段」に相当する。図８のＳ１９の処理を行うＣＰＵ２０１が本発明の「算出手段」に相当し、Ｓ２７の処理を行うＣＰＵ２０１が本発明の「停止制御手段」に相当する。
【００５２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上述の実施の形態では、濃淡バーナ９が使用されることを前提としたが、本発明はこの構成に限定されない。従って例えば、所謂ブンゼンバーナが使用されてもよい。
【００５３】
上述の実施の形態では、フレームロッドとして第一ＦＲ１６と第二ＦＲ１７とが使用されたが、本発明はこの構成に限定されない。３個以上のフレームロッドを、２次燃焼用空気の供給状態が其々異なる部分に設けてもよい。そしてこれらから検出される炎電流の差分から、酸欠発生を検知してもよい。
【００５４】
上述の実施の形態では、第二ＦＲ１７は、濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，淡炎口８７Ｂ，板材１００Ｂで塞がれた空気口９９Ｂ、濃炎口９７Ｃ、及び淡炎口８７Ｃの上方に位置していた。しかしながら本発明はこの配置に限定されない。第二ＦＲ１７は、濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，淡炎口８７Ｂ，及び板材１００Ｂで塞がれた空気口９９Ｂの上方にのみ配置されていてもよいし、濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，及び淡炎口８７Ｂの上方にのみ配置されていてもよい。さらに濃炎口９７Ｂの上方にのみ配置されていてもよい。
【００５５】
上述の実施の形態では、第二ＦＲ１７の下方にある濃炎口９７Ｂ，９８Ｂ，及び９７Ｃに隣接する空気口９９Ａ、９９Ｂを板材１００で塞いでいたが、本発明はこの構成に限定されない。供給される２次燃焼用空気の量を抑制できるのであれは、空気口９９Ａ、９９Ｂのうちいずれか一方を板材１００で塞いでもよい。
【００５６】
上述の実施の形態では、フレームロッド（第一ＦＲ１６、第二ＦＲ１７）において検出される炎電流に基づいて、酸欠の発生を検知していた。これによって、簡易な構成で不完全燃焼を防止可能となっていた。しかしながら本発明はこの構成及び方法に限定されない。フレームロッドの代わりに熱電対を使用してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１      燃焼装置
９、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆ  濃淡バーナ
１０    燃焼ユニット
１６    第一ＦＲ
１７    第二ＦＲ
３０    炎口部
８７，８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄ，８７Ｅ，８７Ｆ  淡炎口
９７，９７Ｂ，９７Ｃ，９７Ｄ，９７Ｅ，９７Ｆ  濃炎口
９８，９８Ａ，９８Ｂ，９８Ｃ，９８Ｄ，９８Ｅ  濃炎口
９９，９９Ａ，９９Ｂ，９９Ｃ，９９Ｄ，９９Ｅ  空気口
１００，１００Ａ，１００Ｂ  板材
２０１  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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