(57)【要約】【課題】窒素酸化物の排出量を少なくした燃焼装置では、一次炎口からの火炎を酸素不足状態で不安定燃焼させているので、火炎に臨ませて熱電対を配置すると、正常燃焼時に熱電対が所定温度まで加熱されず、正常燃焼時と酸欠時との間の検出温度の差が小さくなって酸欠状態を確実に判断できない。このため、熱電対が臨む一次炎口の両側上部に、この一次炎口からの火炎を整える熱電対カバーを設けていたので、コスト高を招く等の問題があった。【解決手段】熱電対ＴＣの先端部を、相互に隣接する一次炎口２４間の炎口のない部分２４ａに炎口板２３に接近させて配置し、この熱電対の近傍に位置する二次空気孔２５ａの孔径を他より大きくした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の一次炎口を列設した炎口板を上面に有するバーナ本体と、上面に二次炎口を設けると共に下方を開口した二次空気カバーとを備え、一次炎口の周囲を囲うように、バーナ本体の外周に二次空気カバーの下端開口を嵌着し、この二次空気カバー内に二次空気を取込む複数の二次空気孔を一次炎口の近傍に列設し、一次炎口において酸素不足状態で一次燃焼させると共に二次炎口において二次燃焼させて完全燃焼させ、この炎口板に対向して熱電対を配置した燃焼装置において、
前記熱電対の先端部を、相互に隣接する一次炎口間の炎口のない部分に炎口板に接近させて配置し、この熱電対の近傍に位置する二次空気孔の孔径を他より大きくしたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記一次炎口に沿って熱電対を挿入した場合に、この熱電対の先端が、挿入方向に沿った一次炎口の奥縁より突出するように熱電対を配置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス温風暖房器などのガス器具に使用される燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温風暖房器などのガス器具では、その設置場所が換気不良等で酸欠状態になるとＣＯが発生するので、燃焼装置の燃焼を停止する必要がある。この場合、酸素濃度が低下しても、その濃度が１８％程度では実用上支障ないが、その濃度以下になるとＣＯが急激に増加するので、この濃度を目安に燃焼装置の作動を停止させる必要がある。燃焼装置が酸欠状態になると、酸素濃度の低下に応じて炎口からの火炎が次第に延び、炎口から離れるリフト現象が起こり、火炎温度が次第に低下する。このため、火炎に臨ませて熱電対を配置して火炎温度を検出すれば、正常燃焼時と酸欠時との間の熱電対の検出温度の差により酸欠状態を検知できる。
【０００３】
ところで、従来の燃焼装置では、一次炎口を列設した炎口板を上面に有するバーナ本体と、上面に二次炎口を設けると共に下方を開口した二次空気カバーとを有し、一次炎口の周囲を囲うように、バーナ本体の外周に二次空気カバーの下端開口を嵌着して構成されている。そして、この二次空気カバー内に二次空気を取込む複数の二次空気孔を一次炎口の近傍に列設し、二次空気カバー内で完全燃焼には不足する二次空気を二次空気孔を介して取込んで一次炎口において酸素不足状態で一次燃焼させると共に、二次炎口において二次燃焼させて完全燃焼させることで、燃焼装置から排出される窒素酸化物の排出量が多くならないようにしている。
【０００４】
酸欠状態を検知するための熱電対は、一次炎口からの火炎に臨ませて二次空気カバーに取付けられる。この場合、一次炎口からの火炎を酸素不足状態で不安定燃焼させているので、正常燃焼時に熱電対が所定温度まで加熱されなくなり、正常燃焼時と酸欠時との間の検出温度の差が小さくなって酸欠状態を正確に判断するのが困難になる。
【０００５】
このため、従来の燃焼装置では、一次炎口の両側上部に、この一次炎口からの火炎を整形する熱電対カバーを設け、この熱電対カバーで一次炎口からの火炎を整形して安定させ、この火炎に熱電対を臨ませることで、正常燃焼時に所定温度まで熱電対が確実に加熱され、正常燃焼時と酸欠時との温度差を大きくして確実に酸欠状態を検知できるようにしている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
実公平６−２４６５９号公報（例えば、実用新案請求の範囲の記載）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のものでは、熱電対カバーを用いるので、部品点数が増えてコスト高を招くという問題があった。また、このものでは、火炎の中に熱電対を臨ませているため、熱電対は高温に加熱され耐久性が悪くなるという不具合があると共に、熱電対を臨ませる火炎は熱電対カバーで整形したものであるため、正常燃焼時と酸欠時の温度差がばらつき易く、酸欠判断時が前後する場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記点に鑑み、低コストで製造できると共に熱電対の耐久性に問題なく、その上、正確に酸欠状態を検知できる燃焼装置を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の燃焼装置は、スリット状の一次炎口を列設した炎口板を上面に有するバーナ本体と、上面に二次炎口を設けると共に下方を開口した二次空気カバーとを備え、一次炎口の周囲を囲うように、バーナ本体の外周に二次空気カバーの下端開口を嵌着し、この二次空気カバー内に二次空気を取込む複数の二次空気孔を一次炎口の近傍に列設し、一次炎口において酸素不足状態で一次燃焼させると共に二次炎口において二次燃焼させて完全燃焼させ、この炎口板に対向して熱電対を配置した燃焼装置において、前記熱電対の先端部を、相互に隣接する一次炎口間の炎口のない部分に炎口板に接近させて配置し、この熱電対の近傍に位置する二次空気孔の孔径を他より大きくしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、一次炎口間の炎口のない部分に配置された熱電対の近傍に位置する二次空気孔の孔径を他より大きくして熱電対両側の一次炎口に多量の二次空気を供給することで、正常燃焼時に、熱電対両側の一次炎口からの火炎は、この一次炎口間の還流域部分に二次空気が供給されて保炎され、安定燃焼する。このため、熱電対を炎口のない部分に対向して配置することで、火炎に臨ませて熱電対を配置するものに比べて熱電対は高温にならず、耐久性を向上できると共に、その両側の一次炎口からの安定した火炎によって、加熱する熱量のばらつきも少なくなって正常燃焼時の所定温度に熱電対を加熱できる。
【００１１】
そして、酸素濃度が１８％以下に低下すると、熱電対両側の一次炎口からの火炎へ供給される酸素が減少すると共に還流域部分の酸素も減少して保炎作用がなくなるため、火炎にリフト現象が生じて熱電対の上方で火炎が形成されるようになる。これにより、熱電対の検出温度は低下し、前記所定温度に対し大きな温度差を得ることができるため、酸欠状態を正確に検出できる。また、一次炎口からの火炎を整える熱電対カバー等の部品は必要ないので低コストにできる。
【００１２】
この場合、一次炎口に沿って熱電対を挿入したとき、その先端を、挿入方向に沿った一次炎口の奥縁より突出させておけば、熱電対の挿入方向で位置が多少ずれても、その両側の一次炎口からの火炎で加熱される面積は変化しないので、炎口のない部分に配置したことによる熱電対が過熱されない効果と相俟って各製品間で熱電対の検出温度がばらつかない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３を参照して、１は、本発明の燃焼装置である。この燃焼装置１は、バーナ本体２とバーナ本体２の上側の二次空気カバー３とから構成される。バーナ本体２は、ステンレス板金製であり、ガスノズル（図示せず）が臨む吸入口部２１と、この吸入口部２１に連通する混合管部２２とが形成されている。
【００１４】
バーナ本体２の上面には、長方形の炎口板２３が設けられている。炎口板２３の略中央部には、上方に突出させた凸部がバーナ本体２の長手方向に沿って形成され、この凸部上面の平坦面２３ａには、複数個のスリット状の一次炎口２４が長手方向に沿って所定の間隔を置いて２列で設けられている。この場合、一次炎口２４は、酸欠時に一次炎口２４からの火炎に確実にリフト現象が生じるように、平坦面２３ａの外周縁部から所定の間隔を置いて形成されている。この炎口板２３にはまた、一次炎口２４の両外側に位置して二次空気カバー３内に燃焼に必要な二次空気を規制して取入れる複数個の二次空気孔２５が長手方向に沿って設けられている。炎口板２３の長手方向の両端には立上片２６がそれぞれ形成されている。
【００１５】
他方で、二次空気カバー３は、バーナ本体２と同様、ステンレス板金製であり、下面を開口した略箱状に形成したものである。二次空気カバー３の上面には二次炎口３１が開設され、長手方向に沿った二次空気カバー３の両下端部には、外側に向かって延びるフランジ３２が形成されている。この二次空気カバー３は、この下端開口を、長手方向に沿ったバーナ本体２の両外側に嵌着し、所定の位置で接合して装着される。
【００１６】
ところで、後述の熱電対を二次空気カバー３に取付ける場合、正常燃焼時の検出温度が各製品間でばらつかないように炎口板２３から熱電対までの高さを各製品間でほぼ一定にする必要がある。このため、本実施の形態では、長手方向に沿った炎口板２３の両縁部に下垂壁２３ｂをそれぞれ形成し、この両下垂壁２３ｂに、フランジ３２と上下方向で接触して二次空気カバー３を水平に保持する保持部２７を所定の間隔を置いて両側に２箇所設けた。そして、この保持部２７上に二次空気カバー３を載置した後、第１フランジ３２に対して保持部２７の先端部を屈曲させて上下方向からかしめ固定して二次空気カバー３をバーナ本体２に接合した（図３（ａ）参照）。
【００１７】
ここで、この燃焼装置１はガス温風暖房器などのガス器具に設けられる。このガス器具の設置場所が換気不良等で酸欠状態になるとＣＯが発生するので燃焼装置１の燃焼を停止する必要がある。燃焼装置１が酸欠状態になると、酸素濃度の低下に応じて一次炎口２４からの火炎が次第に延び、一次炎口２４から離れるリフト現象が起こり、火炎温度が次第に低下する。このため、一次炎口２４からの火炎に臨ませて熱電対を配置して火炎温度を検出すれば、正常燃焼時と酸欠燃焼時との間の熱電対の検出温度の差により酸欠状態を検知できるが、正常燃焼時と酸欠時の温度差がばらつき易く、酸欠判断時が前後する場合がある。
【００１８】
熱電対は、例えば一次炎口２４からの火炎で加熱される場合に生じる起電力でバーナ本体２に通じるガス供給管に設けた電磁弁（図示せず）を開弁保持し、酸欠状態になって熱電対の検出温度が低下して起電力が低下したときにこの電磁弁を閉弁するように制御する。
【００１９】
本実施の形態では、図４に示すように、熱電対ＴＣの先端部が、相互に隣接する一次炎口２４間の炎口のない部分２４ａで平坦部２３ａに接近させて配置されるように二次空気カバー３の所定の位置に取付部３３を設け、この取付部３３を貫通させて熱電対ＴＣが取付けられる。そして、二次空気孔２５のうち、熱電対ＴＣの近傍に位置する二次空気孔２５ａの孔径を他より大きくした。
【００２０】
この場合、図５に示すように、一次炎口２４間の炎口のない部分２４ａに配置された熱電対ＴＣの近傍に位置する二次空気孔２５ａの孔径のみを他より大きくして熱電対ＴＣ両側の一次炎口２４ｂに多量の二次空気を供給することで、正常燃焼時に、酸素不足状態で不安定燃焼する一次炎口２４からの火炎ｆ１とは異なり、一次炎口２４ｂからの火炎ｆ２は、一次炎口２４ｂ間の還流域部分に二次空気が供給されて保炎され、安定燃焼する。このため、熱電対ＴＣを炎口のない部分２４ａに対向して配置することで、火炎に臨ませて熱電対ＴＣを配置するものに比べて熱電対は高温にならず、耐久性を向上できると共に、両側の一次炎口２４ｂからの安定した火炎によって、加熱する熱量のばらつきも少なくなって正常燃焼時と酸欠時との温度差を確実に得るための所定温度に熱電対ＴＣを加熱できる。
【００２１】
そして、酸素濃度が１８％以下に低下すると、熱電対ＴＣ両側の一次炎口２４ｂからの火炎ｆ２へ供給される酸素が減少すると共に還流域部分の酸素も減少して保炎作用がなくなるため、火炎ｆ２にリフト現象が生じて熱電対ＴＣの上方で火炎が形成されるようになる。これにより、熱電対ＴＣの検出温度は低下し、所定温度に対して大きな温度差を得ることができるため、酸欠状態を正確に検出できる。また、一次炎口２４からの火炎を整える熱電対カバー等の部品は必要なく、低コストにできる。
【００２２】
また、一次炎口２４ｂに沿って炎口板２３の縁部から熱電対ＴＣを挿入したとき、その先端が、挿入方向に沿った一次炎口２４ｂの奥縁、即ち、平坦部２３ａの中央の炎口のない領域まで突出させておけば、熱電対ＴＣの挿入方向で多少位置がずれても、両側の一次炎口２４ｂからの火炎ｆ２で加熱される面積が変化しないので、炎口のない部分２４ａに配置したことによる熱電対ＴＣが過熱されない効果と相俟って各製品間で熱電対ＴＣの正常燃焼時の検出温度がばらつくのが防止される。
【００２３】
尚、二次空気孔２５ａの孔径は、使用する燃料ガスのガス種に応じて変更するのがよい。即ち、例えば熱電対ＴＣが温度上昇し易いＬＰガスを使用する場合、二次空気孔２５ａの孔径をあまり大きくせず、他方で、熱電対ＴＣが温度上昇し難い天然ガスを使用する場合は、ＬＰガスを使用する場合と比較して大きな径とする。これにより、ガス種に応じて熱電対ＴＣの位置を変更する必要がなく、熱電対ＴＣの取付ミスを防止できると共に熱電対ＴＣの位置を変更するための部品が不用になってコストを低くできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃焼装置では、低コストで製造できると共に熱電対の耐久性に問題なく、その上、正確に酸欠状態を検知できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置の側面図
【図２】本発明の燃焼装置の分解斜視図
【図３】（ａ）は、図１のＩーＩ線に沿った断面図
（ｂ）は、図１のＩＩーＩＩ線に沿った断面図
【図４】熱電対の配置位置を説明する燃焼装置の上面図
【図５】正常燃焼時の一次炎口からの火炎を説明する図
【符号の説明】
１  燃焼装置
２  バーナ本体
２３  炎口板
２４、２４ｂ  一次炎口
２４ａ  炎口のない部分
２５、２５ａ  二次空気孔
ＴＣ  熱電対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004257595.tif 000006
【図５】
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