(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部が所定の着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行し、再運転時において、気化部が前記着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、前記待機予熱温度よりも高く前記予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを再度予熱制御し、再運転時において、気化部の温度が着火可能温度未満であり、且つ、予熱が完了されている場合には、送風機を駆動させつつ再度予熱制御を行うことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱時における所定温度範囲の温度上昇に要する時間を計時し、燃焼指令を受けたときには、着火制御に先立って燃焼装置内部の未燃焼ガスを排出する前置掃気時間を、計時した温度上昇に要する時間に応じて変化させることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了後において、燃焼待機期間における着火補正時間が経過するまでの燃焼指令に対しては、着火補正時間経過後よりも低い回転数で送風機を駆動しつつ着火制御を行い、
燃焼装置は、気化部近傍の燃焼部を予熱する補助ヒータを有しており、前記着火補正時間を補助ヒータの通電時間と略同一に設定することを特徴とする燃焼装置。
【請求項４】
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、前記予熱温度を越える最大予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記気化部の予熱完了前に、前記送風機の駆動を開始することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記制御手段は、気化部が所定時間継続して前記予熱温度または最大予熱温度以上に維持されたことにより予熱完了と判別することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項７】
前記気化部の予熱完了後の燃焼待機期間において、前記送風機を駆動させつつ前記気化部を前記予熱温度を超える所定温度まで上昇させる追加の予熱制御、または、前記送風機を駆動させつつ前記気化部を所定時間だけ前記予熱温度を越える温度を維持させる追加の予熱制御を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項８】
前記制御手段は、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部が所定の着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項９】
前記制御手段は、再運転時において、気化部が前記着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、前記待機予熱温度よりも高く前記予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを再度予熱制御することを特徴とする請求項８に記載の燃焼装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、再運転時において、気化部の温度が着火可能温度未満であり、且つ、予熱が完了されている場合には、送風機を駆動させつつ再度予熱制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の燃焼装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかには、吸入空気または気化部の少なくともいずれかの温度を参照して、気化部および燃焼部近傍の熱の上流側への移動を阻止しつつ、気化部近傍を予熱温度または待機予熱温度に維持させるように前記送風機を駆動する待機送風制御を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項１２】
燃焼装置は、前記燃焼部よりも上流側に設けられて前記送風機から燃焼部へ至る空気流路を制御する空気量調節部を有しており、
前記制御手段は、前記待機送風制御による送風機の駆動時に、空気量調節部を同時に駆動して送風量を調節することを特徴とする請求項１１に記載の燃焼装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかにおいて、予め定められた周期毎に所定時間だけ送風機を所定回転数で間歇駆動することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項１４】
前記着火補正時間を、要求燃焼量に対して燃焼量を低減して燃焼制御を行う燃焼量低減時間と略同一に設定することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項１５】
前記燃焼装置は、気化部で生成された燃料ガス、または、燃焼ガスと空気との混合ガスを燃焼部へ供給して下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、特に、液体燃料を用いた燃焼装置の着火性、燃焼性を向上させたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスやプロパンガスが普及した現在でも、給湯器や暖房機等には、ランニングコスト低減のために、安価な灯油等の液体燃料を使用する燃焼装置が多用されている。またこの中でも、比較的発熱量が小さい用途に使用される場合は、気化器によって液体燃料を気化し、この気化された燃料ガスを燃焼部に送って燃焼させる形式のものが多用されている（特公平７−２１３３２号）。
【０００３】
このような燃焼装置では、気化器（気化部）で気化された燃料ガスと空気とを予め混合して炎孔から噴射する。そして燃焼部には直接的に二次空気を供給し、燃料ガスは予め混合された空気と二次空気によって燃焼する。
則ち、気化器を気化器ヒータによって加熱し、供給される液体燃料（石油）を効率良く気化させて燃料ガスを生成して燃焼させるものである。
【０００４】
このような燃焼装置では、運転スイッチをオン設定すると、気化器ヒータに通電されて所定時間予熱が行われ、予熱が完了すると予熱完了報知が行われて燃焼指令の待機状態となる。この燃焼待機期間では、気化器ヒータは通電されて待機予熱温度に維持されており、燃焼指令に応じていつでも着火、燃焼可能な状態を維持しつつ待機している。
従って、運転スイッチをオン設定して予熱が完了すると、いつでも給湯などを開始することができ、使い勝手を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような燃焼装置では、運転スイッチをオンにして予熱が完了した直後は、気化器は所定温度に達していても、気化器周辺、則ち、炎孔ベースなどで形成される燃焼部が充分に温度上昇しておらず、着火ミスが生じる不具合があった。
逆に、燃焼後に一旦運転を停止し、僅かな時間が経過した後に再運転するような場合では、気化器の温度が所定温度以下のときは、通常の予熱制御が行われていた。このため、熱容量の大きい炎孔ベースなどが高温であるにも拘わらず気化器が必要以上に再予熱され、不必要に多くの再予熱時間を要し、燃焼指令に応じてスムーズな着火制御ができなかった。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されるもので、気化器周辺を短時間で効率良く予熱させ、着火性、燃焼性を向上させた燃焼装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提案される本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部が所定の着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行し、再運転時において、気化部が前記着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、前記待機予熱温度よりも高く前記予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを再度予熱制御し、再運転時において、気化部の温度が着火可能温度未満であり、且つ、予熱が完了されている場合には、送風機を駆動させつつ再度予熱制御を行う構成とされている。
【０００７】
気化部を気化器ヒータで予熱する場合、ヒータから発せられた熱は気化部を加熱すると同時に、気化部周辺（炎孔ベースなど）へ向けて伝導される。このため、目的とする待機予熱温度まで気化部を予熱するための予熱時間が増大する。
気化部と燃焼部（炎孔ベース）との接続構造などにより、気化部は必要な温度に予熱されているにも拘わらず、燃焼部が充分に予熱されていないような状態が生じる。則ち、運転スイッチをオン設定した直後の予熱完了時には、気化部が予熱されているにも拘わらず燃焼部が均一に温度上昇しておらず着火ミスが生じ易い。また、燃焼部全体が予熱されていないため、気化された燃料ガスが燃焼部において再液化するような不具合を生じ易い。
【０００８】
しかし、本発明によれば、気化部を待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、温度上昇させて予熱する。則ち、液体燃料を気化させ得る待機予熱温度よりも高い予熱温度まで気化部を温度上昇させる。これにより、気化部周辺の炎孔ベースも同時に温度上昇し、着火性が向上すると共に、気化された燃料ガスの再液化が防止されて燃焼性が向上する。
予熱温度および待機予熱温度は、燃焼装置に応じて適宜定めることができる。
例えば、燃焼指令待機中における待機予熱温度を２３０℃に設定する場合、予熱温度を略１０℃から３０℃高い温度に設定することができる。特に、待機予熱温度に対して予熱温度を１５℃から２５℃高い温度に設定することにより、気化部周辺を効果的に予熱させることが可能となる。
【０００９】
一旦、予熱が完了し燃焼制御が行われた後に運転停止され、その後に再運転が開始されたときは、気化部の温度が着火可能温度より低下していても、初回運転時に比べて気化部周辺の炎孔ベースは温度上昇している。また、気化部に比べて炎孔ベースは熱容量が大きく、一旦温度上昇すると気化部よりも温度低下し難い。
従って、送風機を駆動しながら予熱制御を行うことにより、空気流によって気化部の熱を周辺へ移動させつつ、気化部および燃焼部を効率良く予熱することができる。この場合、気化部が着火可能温度未満に低下していても、初回運転開始時に比べて高温であるので、送風を伴う予熱時間の増加も僅かである。
【００１０】
また、本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱時における所定温度範囲の温度上昇に要する時間を計時し、燃焼指令を受けたときには、着火制御に先立って燃焼装置内部の未燃焼ガスを排出する前置掃気時間を、計時した温度上昇に要する時間に応じて変化させる構成とされている。
【００１１】
気化部の予熱が完了した後の燃焼待機期間に燃焼指令を受けると、制御手段は、送風機を所定時間だけ駆動して、燃焼装置内部の未燃焼ガスを排出する前置掃気を行う。この前置掃気が終了すると、気化部に液体燃料が供給され、気化された燃料ガスが空気と混合されて燃焼部に伝送されて着火制御が行われる。則ち、前置掃気を行うことにより、燃焼装置内部に未燃焼ガスが滞留している場合の爆発着火を防止する構成としている。
【００１２】
ところで、燃焼装置の内部に未燃焼ガスが滞留する要因としては、例えば、オイル供給制御を行う電磁弁にゴミなどが詰まって気化部へのオイル垂れを生じるような場合が挙げられる。オイル垂れが生じると、予熱時に気化部に滞留した大量の液体燃料が気化され、気化された燃料ガスが前置掃気によって充分に排気されないまま着火制御されてしまう。このときは、前置掃気を行っているにも拘わらず、爆発着火を防止することができない。
【００１３】
そこで、本発明では、気化部へのオイル垂れの量に応じて、気化部の予熱時間が変動する現象を利用して、前置掃気時間を変化させる構成としている。則ち、気化部のオイル垂れが多いときは、予熱時間が増大し、オイル垂れが少ないときやないときは、予熱時間が減少することを利用している。
本発明の構成によれば、制御手段は、気化部の予熱期間において、例えば、気化部が１００℃〜２００℃まで上昇するのに要する時間を計時する。そして、計時時間が長いときは、気化部へのオイル垂れの量が多いことを判別して前置掃気時間を長くする。
また、計時時間が短いときは、オイル垂れが少ない（またはオイル垂れが生じていない）ものと判別して、前置掃気時間を短くする。
これにより、前置掃気時間を必要に応じて変化させ、爆発着火を未然に防止し、安定した着火を確保することができる。
【００１４】
さらに、本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了後において、燃焼待機期間における着火補正時間が経過するまでの燃焼指令に対しては、着火補正時間経過後よりも低い回転数で送風機を駆動しつつ着火制御を行い、燃焼装置は、気化部近傍の燃焼部を予熱する補助ヒータを有しており、前記着火補正時間を補助ヒータの通電時間と略同一に設定する構成とすることができる。
【００１５】
気化部の予熱完了後は、燃焼指令を待ち受ける燃焼待機期間に入る。この燃焼待機期間の開始から所定の着火補正時間が経過するまでは、予熱は完了しているものの、気化部周辺が均一に温度上昇していないことが多い。則ち、気化部だけが加熱されて周囲の炎孔ベースは充分に温度上昇していない。このため、着火が不完全となり、送風機の供給空気で煽られて着火ミスが生じる虞がある。
そこで、燃焼待機期間の開始から所定の着火補正時間が経過するまでは、送風機の回転数を低減させることにより、火炎の煽りを低減して着火性を向上させている。
【００１６】
また、補助ヒータを設けて通電することにより、気化部近傍の炎孔ベースの温度を効果的に向上させることができる。従って、補助ヒータを通電して気化部近傍の温度を上昇させる時間を着火補正時間として設定することにより、補助ヒータの通電中（着火補正時間中）は送風機の回転数を低減補正して着火性を向上させることができる。
【００１７】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱温度を越える最大予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように気化器ヒータを予熱制御する構成とすることができる。
例えば、気化部の予熱時間を短縮するために、気化部と炎孔ベースとの間に断熱パッキンなどを設けた構造では、気化器ヒータの熱は気化部に効率良く伝達されて速やかに温度上昇する。しかし、気化部の熱は断熱構造のために周辺に伝わり難く、炎孔ベースの温度上昇は緩慢となる。
このため、気化部の予熱は短時間で行い得るものの、気化部周辺の温度上昇が不充分で、着火性、燃焼性が低下する。
【００１８】
本発明によれば、気化部の予熱に際して、待機予熱温度や予熱温度に比べて更に高い最大予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させている。
気化部を最大予熱温度まで上昇させることにより、断熱構造であっても、気化部周辺（炎孔ベース）にも伝導および輻射によって熱が伝達され、温度上昇が増加する。これにより、気化部を含む燃焼部全体を短時間で効率良く予熱して、着火性、燃焼性を向上させることが可能となる。
最大予熱温度は、燃焼装置に応じて適宜定めることができる。例えば、予熱温度を２５０℃に設定する場合、予熱温度よりも略３０℃から略５０℃高い温度に設定することができる。特に、最大予熱温度を予熱温度よりも３５℃から４５℃高い温度に設定することにより、不必要な予熱を行うことなく気化部周辺を効果的に予熱することが可能となる。
【００１９】
前記本発明において、気化部の予熱完了前に、送風機の駆動を開始する構成とすることができる。
気化器ヒータで気化部を予熱すると、気化部の熱は伝導および輻射によって気化部周辺（炎孔ベース）に伝達される。この予熱中に送風機を駆動すると、空気流によって気化部の熱が炎孔ベース側へ拡散されて温度上昇が促進される。
これにより、気化部だけを集中して予熱するのではなく、気化部を中心として燃焼部全体を効率良く短時間で予熱することが可能となり、着火性、燃焼性を向上させることができる。
また、予熱中に送風することにより、気化部に滞留したタール成分などを気化させて効果的に排出することができ、未燃焼ガスが排気されてクリーニング効果を呈する。
【００２０】
前記本発明において、制御手段は、気化部が所定時間継続して予熱温度または最大予熱温度以上に維持されたことにより予熱完了と判別する構成とすることができる。
気化部を所定時間継続して目的とする予熱温度または最大予熱温度以上に維持することにより、温度維持されている時間内は気化器ヒータで発生した熱が周囲に伝導される。則ち、気化部を予熱温度あるいは最大予熱温度以上に所定時間維持することにより、気化部周辺（炎孔ベース）の温度も上昇させることができ、気化部や燃焼部が均一に予熱される。これにより、着火性、燃焼性を向上させることができる。
【００２１】
前記本発明において、気化部の予熱完了後の燃焼待機期間において、送風機を駆動させつつ気化部を予熱温度を超える所定温度まで上昇させる追加の予熱制御、または、送風機を駆動させつつ気化部を所定時間だけ予熱温度を越える温度を維持させる追加の予熱制御を行う構成とすることができる。
気化部の予熱完了後は、制御手段は、燃焼指令を受けるまでは、待機予熱温度で継続して予熱を行い、燃焼指令を受けると直ちに燃焼制御を行う。しかし、運転スイッチがオン設定された直後は、予熱完了後であっても、気化部周辺の温度上昇が不充分なことが多い。
【００２２】
そこで、予熱完了後の燃焼待機期間に、送風機を駆動させつつ追加の予熱制御を行うことにより、気化部および燃焼部を一層均一に予熱することができる。
追加の予熱制御を行う場合、予熱温度を超える所定温度まで気化部を上昇させることもでき、また、予熱温度を越える温度を所定時間だけ維持させることもできる。
予熱完了後に燃焼制御が行われた後は、気化部および周辺は充分温度上昇しているので、追加の予熱制御を行う効果がなくなる。追加の予熱制御は、予熱完了後に継続して行うのが効果的で、以降の燃焼指令に対する着火性および燃焼性を向上させることができる。
【００２３】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部の温度が着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行する構成とされている。
この構成では、気化部の予熱完了の有無により、気化部および炎孔ベースが充分温度上昇しているか否かを判別する基準としている。
則ち、一旦、運転が停止された後に直ちに再運転が開始されたような場合、気化部の温度が着火可能温度以上で、予熱工程の完了が記憶保持されていれば、予熱制御を省略するようにしている。これにより、不必要な予熱制御をすることなくスムーズな運転を行なわせることが可能となる。
【００２４】
また、この構成では、気化部の予熱が完了する前に運転スイッチが停止設定されたり、或いは、燃焼装置の電源接続が解除されると、予熱が完了していない状態が記憶された状態で運転が終了する。これにより、再運転時には、気化部の温度が着火可能温度以上であっても、予熱完了が記憶保持されていないので、気化部周辺の温度が上昇していないと判別して、通常の予熱制御を行わせることが可能である。
【００２５】
前記本発明において、制御手段は、再運転時において、気化部が着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、待機予熱温度よりも高く予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように気化器ヒータを再度予熱制御する構成とすることができる。
この構成では、前記本発明と同様に、気化部の予熱完了の有無によって、気化部および炎孔ベース周辺が充分温度上昇しているか否かを判別している。
本発明では、一旦、運転が停止された後に直ちに再運転が開始されたときに、気化部の温度が着火可能温度以上で、予熱完了が記憶保持されている場合には、補助予熱温度まで気化部を温度上昇させて予熱制御を行う。則ち、通常の予熱制御を行うのではなく、温度の低い補助的な予熱制御を行うことにより、予熱時間を削減すると共に安定した着火、燃焼を確保している。
【００２６】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかには、吸入空気または気化部の少なくともいずれかの温度を参照して、気化部および燃焼部近傍の熱の上流側への移動を阻止しつつ、気化部近傍を予熱温度または待機予熱温度に維持させるように前記送風機を駆動する待機送風制御を行う構成とすることができる。
気化部の予熱中または燃焼待機中は、気化器ヒータで発せられた熱が気化部を温度上昇させると共に、気化部から周囲の炎孔ベースへ熱が伝導されて燃焼部も相当の温度に上昇する。このため、気化部や炎孔ベースの熱が上流側へ移動すると、上流側に配された部品が熱によって破損する不具合が生じる。
【００２７】
本発明によれば、例えば、吸入空気の温度が所定温度を超えると、燃焼部近傍の熱が上流側へ移動（逆流）していると判別して、送風機を駆動して下流側へ熱を移動させる。
また、予熱中は、気化部の温度を参照して、気化部近傍が予熱温度を維持するように送風制御を行う。また、待機予熱中は、同様に気化部の温度を参照して、気化部近傍が待機予熱温度を維持するように送風制御を行う。
これにより、予熱制御および待機予熱制御を安定して行うことができると共に、熱による部品の破損が防止される。
【００２８】
本発明では、例えば、制御手段は、吸入空気または気化部の少なくともいずれかの温度を予め所定温度範囲毎に区分して送風機の回転数と対応させた制御テーブルを有した構成とすることができる。そして、制御手段によって吸入空気または気化部の温度を検知したときに、制御テーブルを参照して検知温度に応じた回転数となるように送風機を待機送風制御することが可能である。
【００２９】
前記本発明において、燃焼装置は、燃焼部よりも上流側に設けられて送風機から燃焼部へ至る空気流路を制御する空気量調節部を有しており、制御手段は、待機送風制御による送風機の駆動時に、空気量調節部を同時に駆動して送風量を調節する構成とすることができる。
【００３０】
この構成によれば、送風機から燃焼部側へ供給される空気流を、空気量調節部によって制御することができる。例えば、送風機の回転数を増大させても、空気量調節部によって空気流路を閉塞すれば供給空気量は低下し、空気流路を開放すれば供給空気量は増大する。
従って、前記本発明の送風機の駆動による待機送風制御において、本発明の空気量調節部による制御を組み合わせることにより、きめ細かい待機送風制御を行うことが可能となる。
【００３１】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかにおいて、予め定められた周期毎に所定時間だけ送風機を所定回転数で間歇駆動する構成とすることができる。
送風機を駆動する場合、目的の回転数となるように連続的に駆動しても良い。しかし、駆動制御を簡略化するために、例えば、送風機を所定周期毎に所定時間だけ間歇駆動することもできる。この場合、送風機の回転数は一定であっても、間歇駆動の周期および駆動時間を調節することによって平均送風量を調節することが可能である。
この構成によれば、送風機を間歇駆動する周期や駆動時間、回転数は、気化部あるいは吸入空気などの温度を参照して定めることができる。また、これらの検知温度とは別に、所定の周期、駆動時間あるいは回転数を固定して定めても良い。
【００３２】
前記本発明において、着火補正時間を、要求燃焼量に対して燃焼量を低減して燃焼制御を行う燃焼量低減時間と略同一に設定する構成とすることができる。
燃焼装置では、運転開始の初期における燃焼開始時における燃焼量（号数）を燃焼中における燃焼量に比べて低減させて不完全燃焼を抑える燃焼量低減時間を設けた制御を行うものがある。則ち、運転開始の初期は、着火制御時において炎孔から噴出する燃料ガス（混合ガス）が低減されるため、着火制御によって発生した火炎が送風機の送風によって吹き消えする不具合が生じ易い。
しかし、本発明の構成によれば、燃焼量低減時間を着火補正時間と略同一に設定するので、燃焼量低減時間内は送風機が低減補正される。これにより、着火性を向上させることが可能となる。
【００３３】
また、同時に提案される本発明の燃焼装置は、気化部で生成された燃料ガス、または、燃焼ガスと空気との混合ガスを燃焼部へ供給して下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型で構成されている。
燃焼装置は、上方へ向けて火炎を噴出する上方燃焼型、または、下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型として給湯器などの機器へ組み込まれることが多い。
【００３４】
下方燃焼型の燃焼装置では、燃焼部で発生した熱が、上流側から供給される空気流によって下流の熱交換部側へ移動する。これにより、燃焼部の上流側に熱が滞留し易くなる。また、燃焼部から、折り返すように屈曲させて排気部を通すことにより、燃焼部と排気通路とを横方向へ並列に設置させることができる。これにより、全体として装置の高さを低く抑えることができ、装置の小型化も実現できる利点がある。
本発明によれば、下方燃焼型を採用して熱交換率を向上させつつ、前記した本発明によって気化部を効率的に予熱させ、着火性および燃焼性を向上させると共に、熱による部品の破損を抑えて信頼性を向上させた構成とすることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明は、液体燃料を気化させて燃焼させる燃焼装置であり、燃焼装置１の各部に温度センサを設けて効率良く予熱制御を行わせることにより、着火性、燃焼性を向上させることに特徴を有したものである。そこで、制御の詳細を説明するのに先立って、燃焼装置１の全体構成を説明する。
尚、以下の説明において上下の関係は、燃焼装置を給湯器等に設置した状態を基準とする。
【００３６】
（燃焼装置の構成および動作）
図１は本発明の実施形態に係る燃焼装置１を内蔵した給湯器の断面図、図２は燃焼部に用いられる炎孔ベースを示す斜視図、図３は炎孔ベースの上部に固定される上面板を示す平面図、図４は気化器温度センサの取り付け部分の拡大斜視図、図５は炎孔ベースの下面側を示す斜視図、図６は空気量調節部を示す斜視図である。
【００３７】
本実施例の燃焼装置１は、炎孔を下に向けて給湯器などに内蔵されるもので、下方燃焼型（下方へ向けて火炎を噴出する所謂逆燃焼型）である。
燃焼装置１は、上から送風機２、駆動機械部３、空気量調節部４、混合部５及び燃焼部６が順次積み重ねられて構成される。また、混合部５及び燃焼部６の近傍には気化部（気化器）７が設けられ、空気量調節部４と気化部７の間には、流路形成部材１３が配されて空気流路が形成されている。
【００３８】
順次説明すると、図１に示すように、送風機２は、鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング２０の内部にファン２１が回転可能に配されたもので、ハウジング２０の中央部には、開口２２が設けられている。
【００３９】
駆動機械部３は箱体１０を有し、その天板１２の中央にモータ３０が取り付けられている。モータ３０は、両端部から回転軸３０ａ，３０ｂが突出しており、回転軸３０ａ，３０ｂは、燃焼装置１の略全長を上下へ向けて貫通している。そして、モータ３０の上方側の回転軸３０ａは、ファン２１に接続され、下方側の回転軸３０ｂは、気化器７の回転部材８に接続されている。
則ち、モータ３０の回転駆動により、ファン２１が回転駆動されて下方へ向けて送風（空気供給）を行うと共に、回転部材８が同時に回転駆動される。
【００４０】
送風機２のモータ３０は、箱体１０の外壁に固定された制御回路部（制御手段）１００で生成された制御信号によって駆動され、回転数制御が行われて燃焼部６側への供給空気量を制御している。
また、ファン２１の近傍であって、箱体１０の天板１２には、送風機２によって開口２２から吸入される空気の温度を検知する空気温度センサ９０が固定されている。
本実施形態では、空気温度センサ９０にサーミスタを用いており、検知信号を制御回路部１００へ送出している。
【００４１】
空気量調節部４は、図１，図６に示すように、円板状の移動側板状部材４１と方形状の固定側板状部材４２によって構成され、固定側板状部材４２に対して移動側板状部材４１が回転可能に取り付けられたものである。
移動側板状部材４１は円板形であり、中央部に軸挿通孔４１ａが設けられている。この軸挿通孔４１ａの周囲には、放射状に１２個の略３角形状の開口４１ｂが設けられ、更に外側に１２個の略方形状の開口４１ｃが設けられている。また、移動側板状部材４１の周縁部には、周縁部の一部を垂直に切り起こした係合部４１ｄが設けられている。
【００４２】
また、固定側板状部材４２は方形状であり、移動側板状部材４１よりも大きい。固定側板状部材４２の中央部にも軸挿通孔４２ａが設けられている。この軸挿通孔４２ａの周囲には、放射状に１２個の略３角形状の開口４２ｂが設けられ、更に外側に１２個の略方形状の開口４２ｃが設けられている。また、固定側板状部材４２には、駆動片４３を揺動自在に支持する支持部材４２ｄが固定されている。この駆動片４３の一端は、箱体１０の外壁に固定されたステップモータ４０の駆動軸４０ａに接続され、他端は移動側板状部材４１の係合部４１ｄへ係合している。
【００４３】
移動側板状部材４１は、固定側板状部材４２の上にあり、中央の軸挿通孔４１ａ，４２ａを中心として相対的に回転可能である。
そして、ステップモータ４０を駆動すると、駆動軸４０ａに係合した駆動片４３が揺動し、移動側板状部材４１の係合部４１ｄを接線方向へ向けて押圧する。その結果、移動側板状部材４１が、固定側板状部材４２の上で中央の軸挿通孔４１ａを中心として相対的に回転する。
【００４４】
則ち、空気量調節部４は、ステップモータ４０を駆動して移動側板状部材４１を回転させることにより、移動側板状部材４１と固定側板状部材４２の開口４１ｂ，４２ｂ同士および開口４１ｃ，４２ｃ同士の重なり具合を変化させている。  このように、開口同士の重なり具合を変化させることで開口面積を変動させ、開口を介して上下に移動する空気量を調節するものである。
【００４５】
この空気量調節部４により、送風機２から燃焼部６側に至る空気流路の開口面積を調節して、送風機２で発生した空気流の燃焼部６側への供給量を制御している。
本実施形態では、空気量調節部４において移動側板状部材４１を制御することにより、一次空気（気化器７へ直接供給する空気）および二次空気（後述する炎孔ベース周辺へ供給する空気）の双方の供給量を最適に調節する構成としている。
尚、ステップモータ４０は制御回路部１００で生成された制御信号によって駆動され、予熱状態や着火状態、燃焼状態に応じた最適な開口面積が得られるように調整制御される。
【００４６】
流路形成部材１３は、図１に示すように、薄板を略円筒形に曲げて作られたものであり、内部は空洞で上下に連通している。則ち、流路形成部材１３は、上部と下部に開口を有し、両者は連通しており、上部の開口は、前記した固定側板状部材４２の中心部へ当接し、下部の開口は、後述する一次空気導入筒１５へ連通している。
【００４７】
流路形成部材１３の内側には、燃料パイプ（燃料供給管）１４が固定されている。燃料パイプ１４は、流路形成部材１３の上部の開口から内部に入り、流路形成部材１３および一次空気導入筒１５を貫通して気化器７の回転部材８の内部に至るように取り付けられる。
【００４８】
混合部５、燃焼部６及び気化器７は、図１に示すように炎孔ベース６０を中心として構成され、炎孔ベース６０の中央部に気化器７が設けられている。そしてこれらの構成部品がハウジング１１内に収納されている。
炎孔ベース６０は、図２に示すように、アルミダイカストによって作られたもので、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。尚、図２では、炎孔ベース６０の上部に上面板６５を取り付けた状態で示している。
【００４９】
炎孔ベース６０の上面側は、図４に示すように、主として燃料ガス及び二次空気の流路形成面として機能し、下面側は図５に示すように、炎孔取付け面として機能する。
則ち、炎孔ベース６０の上面側には、多数のループ状の垂直壁６２で仕切られた溝６３が設けられており、隣接する垂直壁６２同士の間には、溝６４が設けられている。
そして、後述する気化器７で生成された燃料ガスは、上面壁６１と垂直壁６２との間を介して溝６４から下方側の炎孔へ噴出して火炎を発生させる。
【００５０】
炎孔ベース６０の下面側は、多数のループ状の垂直壁６６が設けられており、この垂直壁６６で仕切られた各ループ内には多数の開口６７が配列されている。垂直壁６６は上面側の垂直壁６２と対応した位置に設けられており、垂直壁６６で仕切られた開口６７は、上面側の溝６３と連通して二次空気の供給路を形成している。
また、隣接する垂直壁６６同士の間には、上面側から連通する溝６４が配されている。そして、隣接する垂直壁６６同士の間には、垂直壁６６を跨ぐように炎孔部材６８が被せられて固定されている。
炎孔部材６８は、断面が略コ字状であり、下面側の長手両側縁近傍には多数の炎孔６８ａが千鳥状に配列されている。
そして、溝６４を通じて供給される燃料ガス（混合ガス）が炎孔６８ａから噴出し、この燃料ガスに着火されて火炎を生じる。
【００５１】
また、本実施形態の燃焼装置１に採用する炎孔ベース６０には、図２に示すように、熱吸収壁６０ａ，６０ｂ，６０ｃが設けられている。
熱吸収壁６０ａは、多数配列された炎孔６８ａ群を取り囲むように炎孔ベース６０の外側縁に沿って下方へ向けて壁状に設けられている。この熱吸収壁６０ａは、炎孔６８ａから下方へ向けて噴出する火炎によって生じる熱を吸収して炎孔ベース６０へ伝達する機能を有している。
【００５２】
また、熱吸収壁６０ｂは、炎孔ベース６０の中央に設けられた気化器７の近傍に、気化器を挟むようにして炎孔ベース６０の長手方向へ向けて設けられる。この熱吸収壁６０ｂは熱吸収壁６０ａの略１／２の高さを有する壁状に形成され、気化器７から炎孔６８ａを遮蔽するように設けられている。
【００５３】
また、熱吸収壁６０ｃは、気化器７の近傍に、気化器７を挟むようにして炎孔ベース６０の短手方向へ向けて設けられる。この熱吸収壁６０ｃは、熱吸収壁６０ａの略１／２の高さを有するサイコロ状の突起を複数配列して形成されている。これらの熱吸収壁６０ｂ，６０ｃは、火炎の輻射熱の一部が気化器７へ伝導されるのを遮蔽しつつ炎孔ベース６０側へ伝達する機能を有している。
これらの熱吸収壁６０ａ，６０ｂ，６０ｃは金型を用いて炎孔ベース６０と一体化してダイキャストとして形成される。
【００５４】
本実施形態では、図１，図２，図４に示すように、炎孔ベース６０に固定される気化器７の上部に、気化器７の温度を検知する気化器温度センサ９１を取り付けている。
気化器温度センサ９１は、図４に示すように、サーミスタＴＨから延伸するリード線９１ｂの端部にコネクタ９１ａを設けて形成され、サーミスタＴＨには固定板９１ｃが取り付けられている。
【００５５】
この気化器温度センサ９１は、炎孔ベース６０の上面側から気化器７の周部７２へ突き刺すようにして固定される。則ち、炎孔ベース６０を貫通して気化器７の周部７２へ向けて嵌入孔６０ｄが設けられており、その近傍にネジ孔６０ｅが設けられている。そして、サーミスタＴＨを嵌入孔６０ｄに挿入し、ネジＮを固定板９１ｃを通してネジ孔６０ｅにねじ込んで締付固定される。
気化器温度センサ９１をこのように固定することにより、気化器７の周部７２の温度を効率良く検知可能である。
本実施形態では、気化器温度センサ９１のコネクタ９１ａは制御回路部１００に接続されている。
【００５６】
気化部７は、図１，図４に示すように、気化室７０と回転部材８によって構成される。
気化室７０は、底面部７１と周部７２を持つ円筒体であり、底面部７１は閉塞し、上部は開口している。則ち、気化室７０は窪んだ形状であり、底面部７１及び周部７２は閉塞していて気密・水密性を持ち、上部は開放されている。
気化室７０は、前記した様に底面部７１及び周部７２を持ち、あたかもコップの様な形状であり、炎孔ベース６０の中央部分に取り付けられている。
【００５７】
気化室７０の底面部７１内には、気化器ヒータ７３が内蔵されている。この気化器ヒータ７３に通電することにより底面部７１が発熱し、さらにこの熱が気化室７０の壁を伝導し、気化室７０の内壁が全体的に加熱される機能を有する。これにより、回転部材８によって気化室７０の内部へ飛散された液体燃料を気化し易くする機能を有している。
【００５８】
回転部材８は、前記したモータ３０の回転軸３０ｂに取り付けられて一体的に回転するもので、円板の周縁を切り起こして多数の撹拌羽根８ａを設けた形状である。
この回転部材８は、燃料パイプ１４を介して供給（滴下）される液体燃料を回転による遠心力によって飛散させるもので、飛散した燃料は気化室７０の内部で熱によって気化させて燃料ガスとなる。また、回転部材８は、気化された燃料ガスと送風機２から供給される一次空気とを撹拌して均一な混合ガスを生成する機能を併せ持っている。
則ち、回転部材８は、気化室７０の内部で液体燃料を効率良く気化させるために、燃料パイプ１４から滴下された液体燃料（本実施形態では石油を使用）を微粒子状にして飛散させると共に、気化した燃料ガスと一次空気とを撹拌させて均一に混合する働きを行うものである。
【００５９】
また、図１，図３，図４に示すように、気化器７と炎孔ベース６０との間にはセラミック材で形成された断熱パッキンを挟んで取付固定されている。これにより、気化器ヒータ７３による気化器７の温度上昇を短時間で行わせている。
更に、気化器７と炎孔ベース６０との取り付け部分には、炎孔ベース６０を補助的に予熱するための補助ヒータ１６が取り付け固定されている。これにより、気化器７との断熱構造により、炎孔ベース６０側の温度上昇の低下を補償している。
【００６０】
また、制御回路部１００は、燃焼装置１の燃焼に伴う制御を統括するもので、ＣＰＵを用いたデジタル回路で構成される。
本実施形態の制御回路部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、および、アナログのセンサ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、あるいは、生成されたデジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するＤ／Ａ変換回路などを備え、センサの検知信号やスイッチの切換信号を参照しつつ、燃焼量に応じた制御信号をプログラム処理によって生成するものである。
制御に用いる各種の判別基準値は、予めＲＯＭに格納されており、ＣＰＵで随時データを参照することによって必要な判別処理を行うようにしている。
【００６１】
本実施形態では、前記したように、気化器温度センサ９１および空気温度センサ９０には、同一のサーミスタＴＨを用いている。そして、制御回路部１００では、サーミスタＴＨの検知信号を０〜５ボルトの電圧変動として取り込み、取り込んだアナログ電圧をＡ／Ｄ変換することにより、電圧に対応したデジタル信号を生成して信号処理を行っている。
尚、Ａ／Ｄ変換回路は８ｂｉｔ処理を行っており、０〜５ボルトのアナログ電圧を２５５分割して対応したデジタルデータを変換出力している。
【００６２】
ここで、温度変動に伴うサーミスタＴＨの抵抗値変動を電圧として検出するには、通常、直列接続されたサーミスタＴＨと抵抗の両端に電圧を印加し、接続点の電位を検出する構成が採られる。この場合、サーミスタＴＨをアース側に接続し抵抗側に正電圧を印加する構成や、逆に、抵抗をアース側に接続しサーミスタ側に正電圧を印加する構成を採ることができる。
本発明は、いずれの電圧極性でも実施可能であるが、本実施形態では、サーミスタＴＨをアース側に接続し抵抗側に正電圧を印加する構成としている。そして、接続点電位をセンサ検知信号として制御回路部１００へ送出している。
【００６３】
本実施形態に係る燃焼装置１は、前記したように、気化器温度センサ９１および空気温度センサ９０を設けている。そして、これらのセンサ検知信号を制御回路部（制御手段）１００へ伝送して燃焼状態に応じた最適な燃焼制御や、異常燃焼に対応した異常回避制御を行うものである。
この燃焼装置１では、前記した温度センサを用いることにより、気化器７を効率良く予熱制御することを可能としている。
【００６４】
以下に、本実施形態に係る制御処理の詳細を順を追って説明する。尚、これらの制御は、制御回路部１００によって一連の処理プログラムを実行する過程で実施されるものであり、制御毎に明確に区分するのが困難である。そこで、説明に際しては、一連の処理プログラムから各制御処理に必要な部分を抜き出して記載する。
【００６５】
（第１参考例の予熱制御）
以下に、前記図１〜図６および図７のフローチャートを参照して、第１参考例の予熱制御処理を説明する。
（１）制御手段１００は、燃焼装置１の運転スイッチ（不図示）の切換設定を監視する。運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御手段１００は、気化器温度センサ９１の検知信号を参照して気化器温度を算出する（図７ステップ２００，２０１参照）。
【００６６】
（２）制御手段１００は、気化器温度が着火可能温度（本実施形態では２１０℃に設定）未満であれば、ＲＡＭに記憶した予熱維持フラグをリセットした後に、気化器ヒータ７３の予熱を開始する。また、気化器温度が着火可能温度（２１０℃）以上であれば、ＲＡＭに記憶した予熱維持フラグを参照し、フラグがオフ（リセット）状態であれば、気化器ヒータ７３の予熱を開始する（図７ステップ２０１，２０２，２０９，２１０参照）。
尚、ここで言う予熱維持フラグとは、後述する気化器７の一連の予熱工程が完了した時点でセットされるフラグであり、再運転の開始時における予熱の必要性の判断基準として用いている。
【００６７】
（３）気化器ヒータ７３の予熱を開始すると、制御手段１００は、気化器温度センサ９１の検知信号を監視する。そして、気化器７が２４５℃に達すると、送風機２へ制御信号を伝送して２０００ｒｐｍで駆動を開始する。制御手段１００は、引き続き、気化器温度センサ９１の検知信号を監視し、気化器７が２５５℃に達すると別置されたリモートコントローラ（不図示）へ予熱完了の報知信号を送出して予熱完了報知を行う（図７ステップ２１０〜２１４参照）。
【００６８】
（４）予熱完了報知を行った後、制御手段１００は、燃焼指令を受けないときは、送風機２の制御を待機送風制御（詳細は後述する）に移行する。そして、待機送風制御を行いつつ、制御手段１００は、計時を開始し、気化器７が２８５℃になるように追加の予熱制御を行う。気化器７が２８５℃に達するか、または、２８５℃に達する途中で５分が経過すると、計時をリセットし、予熱維持フラグをセットする（図７ステップ２１４，２１５，２１７〜２２２参照）。
尚、制御手段１００は、ステップ２１７〜２２２において追加の予熱制御を実行中に燃焼指令を割込検出したときは、ステップ２２３へ進んで予熱維持フラグをセットした後にステップ２０５に進んで燃焼制御に移行する。
【００６９】
（５）一方、制御手段１００は、ステップ２１４において予熱完了報知を行った後に直ちに燃焼指令（水流センサなどの信号による燃焼指令）を受信すると、予熱維持フラグをセットした後に、ステップ２０５に進んで燃焼制御に移行する（図７ステップ２１４〜２１６，２０５参照）。
【００７０】
（６）ステップ２２２で予熱維持フラグをセットした後、制御手段１００はステップ２０４へ進んで燃焼指令の待機状態に入り、気化器ヒータ７３を待機予熱温度（２３０℃）に制御し、送風機２を待機送風制御で駆動する（図７ステップ２２２，２０４，２０７，２０８参照）。
一方、制御手段１００は、ステップ２０１において、気化器温度が着火可能温度以上であれば、ＲＡＭに記憶した予熱維持フラグを参照する。そして、予熱維持フラグがオン（セット）状態であれば、予熱を行うことなく直ちに予熱完了報知を行った後に燃焼指令の待機状態に入る（図７ステップ２０１〜２０４，２０７，２０８参照）。
【００７１】
（７）燃焼指令を受信すると、制御手段１００は、気化器ヒータ７３を２５０℃に維持するように制御すると共に、燃焼量（号数）に応じた燃料ガスおよび空気供給を行って着火制御および燃焼制御を行う（図７ステップ２０４〜２０６参照）。
また、前記ステップ２１６で予熱維持フラグがセットされた後は、同様にステップ２０５に進んで、燃焼量（号数）に応じた燃料ガスおよび空気供給を行って着火制御および燃焼制御を行う（図７ステップ２１６，２０４〜２０６参照）。
【００７２】
（８）燃焼装置１は、前記したように、運転スイッチがオン設定された後は、燃焼待機期間および燃焼期間を繰り返す。そして、運転スイッチがオフ設定に切り換えられると、制御手段１００はステップ２２４で割込信号として検知し、再度運転スイッチがオン設定に切り換わるのを待機する。そして、運転スイッチが再度オン設定されると、前記した同一の予熱制御を行う。
【００７３】
このように、本参考例の予熱制御では、送風機２を駆動しつつ気化器７を予熱温度（２５５℃）まで上昇させて予熱制御を行う。この後、更に送風機２で待機送風制御を行いつつ、気化器７を最大予熱温度（２８５℃）まで上昇させて追加の予熱制御を行っている。
これにより、気化器７および周辺（炎孔ベース６０）を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース６０が充分予熱されることにより、気化器７で気化された燃料ガスが燃焼部６で再液化するような不具合が防止される。
【００７４】
ここで、本参考例では、待機予熱温度を２３０℃、予熱温度を２５０℃（２４５℃〜２５５℃）、最大予熱温度を２８５℃に設定して制御を行っているが、これらの値は燃焼装置１の構造に応じて適宜設定することができる。
例えば、予熱温度を待機予熱温度よりも略１０℃から３０℃高い温度に設定することができ、特に、予熱温度を待機予熱温度よりも１５℃から２５℃高い温度に設定することにより、不必要な予熱を行うことなく気化器周辺を効果的に予熱することが可能である。
また、最大予熱温度についても、予熱温度よりも略３０℃から５０℃高い温度に設定することができ、特に、最大予熱温度を待機予熱温度よりも３５℃から４５℃高い温度に設定することによって、気化器周辺を効果的に予熱することが可能である。
【００７５】
特に、本参考例の燃焼装置１では、気化器７と炎孔ベース６０との間にセラミック素材で成る断熱パッキンを挟んで取り付ける断熱構造とされている。このため、気化器ヒータ７３で生じる熱が炎孔ベース６０に伝導され難い。
則ち、短時間で気化器７を所定の予熱温度まで上昇させることができる反面、気化器７だけが予熱されて炎孔ベース６０の温度上昇が阻害される嫌いが生じる。
【００７６】
しかし、本参考例の予熱制御では、前記したように、送風機２を駆動しつつ気化器７を予熱温度（２５５℃）まで上昇させ、この後、更に送風機２で待機送風制御を行いつつ、気化器７を最大予熱温度（２８５℃）まで上昇させている。
これにより、気化器７のみならず、炎孔ベース６０を効果的に予熱可能となり、着火性、燃焼性を向上させることが可能である。
また、燃焼装置１では、前記したように、炎孔ベース６０の中央部にサブヒータ１６を設けることにより、予熱制御に加えて一層炎孔ベース６０の温度上昇を行わせることが可能である。
【００７７】
更に、運転スイッチがオフされた後に再度オン設定されたときは、気化器７が着火可能温度（２１０℃）以上であり、且つ、予熱維持フラグがオン状態であれば、予熱工程を省略して直ちに予熱完了報知する。これにより、不必要な予熱工程を削減してスムーズな運転を行うことが可能となる。
【００７８】
尚、本参考例の予熱制御では、図７ステップ２０７における気化器ヒータ７３の待機予熱制御については種々の制御を行うことができる。例えば、気化器７を２３０℃近傍に維持するべく、気化器７が２３５℃以上になると気化器ヒータ７３の通電を遮断し、逆に、気化器７が２２５℃以下になると気化器ヒータ７３の通電を再開する制御を行うことができる。
また、燃焼開始時における気化器ヒータ７３の制御についても、同様の制御を行うことができる。則ち、気化器７を２５０℃近傍に維持するべく、気化器７が２５５℃以上になると気化器ヒータ７３の通電を遮断し、逆に、気化器７が２４５℃以下になると気化器ヒータ７３の通電を再開する制御を採ることができる。
【００７９】
（送風機の待機送風制御）
次に、前記図７に示したフローチャートのステップ２０８，２１７で実行される送風機２の待機送風制御を、図８，図９のフローチャートを参照して説明する。ここに、本参考例の待機送風制御は、気化器７および燃焼部６近傍の熱が上流側へ移動することを阻止すると共に、気化器７の近傍を予熱温度あるいは待機予熱温度に維持させる送風機制御である。
尚、図８のステップ２３３に示す空気温度に応じた送風機２の駆動制御の詳細を図９に示している。
【００８０】
（１）制御手段１００は、待機送風制御に入ると、空気温度センサ９０の検知信号を読み込み、吸入空気温度が５０℃未満のときは、燃焼部６の熱の上流側への移動がなく、気化器７および炎孔ベース６０の温度上昇も著しくないと判別して送風機２の駆動を停止する（図８ステップ２３０，２３１，２３４参照）。
【００８１】
（２）一方、吸入空気温度が５０℃以上のときは、制御手段１００は送風機２を５００ｒｐｍで駆動しつつ、図９に示す空気温度に応じた駆動制御を実行する（図８ステップ２３１〜２３３，図９参照）。
この送風機制御は、図９に示すように、現在の送風機の駆動回転数が１分間継続したときの吸入空気温度に応じて、送風機２の回転数を変化させて制御するものである。
例えば、図９のステップ２６０に示すように、送風機２が５００ｒｐｍを１分間継続したときに、空気温度が２０℃以下であれば、送風機２の回転数を３００ｒｐｍに低下させ、空気温度が２０℃を超え５６℃以下であれば５００ｒｐｍを維持する。更に、空気温度が５８℃以上６０℃未満であれば、９００ｒｐｍに増加させ、空気温度が６０℃以上であれば１５００ｒｐｍまで上昇させる制御を行う。
【００８２】
この送風機制御は、送風機２の回転数が３００ｒｐｍ、９００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍを１分間維持した場合にも同様に行われ、図９のステップ２５５，２６５，２７０に示す回転数となるように制御が行われる。
【００８３】
（３）空気温度に応じた送風機の制御工程が終了すると、制御手段１００は、図８ステップ２３５において、空気温度が５６℃以上であるか判別する。そして、空気温度が５６℃以上であれば、計時１（送風機２の回転数を１分間計測する計時）をリセットし、図９のフローチャートで設定された送風機２の回転数を維持する。
【００８４】
（４）一方、ステップ２３５で空気温度が５６℃未満のときは、計時２（空気温度５６℃以下を１分間計測するための計時）を開始して、その状態が１分間継続するか監視する。
（５）空気温度が５６℃未満の状態が１分間継続すると、制御手段１００は、燃焼部６および気化器７の温度低下と判別し、気化器温度センサ９１の検知信号を参照して気化器７の温度を求める。そして、気化器７の温度が１００℃を超えるときは、計時２をリセットする。
一方、気化器７の温度が１００℃以下のときは、計時３（気化器温度が１００℃以下を１５分間計測するための計時）を開始して、１００℃以下の状態を１５分間継続監視する。
【００８５】
（６）気化器７の温度が１００℃以下の状態が１５分以内で解消されたときは計時３をリセットする。一方、気化器７の温度が１００℃以下の状態が１５分間継続すると、燃焼部６および気化器７の温度を上昇させるために送風機２の駆動を停止し、計時３をリセットする。
【００８６】
このように、本参考例の待機送風制御は、図９に示したように、空気温度に応じて送風機の回転数を段階的に制御すると共に、空気温度が所定値以下で気化器７も所定温度以下の状態が継続すると送風機２の駆動を停止させる制御を行っている。
これにより、燃焼部６近傍の熱が上流側へ移動することを効果的に阻止すると共に、気化器７および燃焼部６（炎孔ベース６０）を所定の予熱温度あるいは待機予熱温度に効果的に維持させる動作を行う。
【００８７】
（第２参考例の予熱制御）
次に、前記図１〜図６および図１０のフローチャートを参照して、第２参考例の予熱制御処理を説明する。
（１）制御手段１００は、燃焼装置１の運転スイッチ（不図示）の切換設定を常時監視する。そして、運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御手段１００は、気化器温度センサ９１の検知信号を参照して気化器温度を算出する（図１０ステップ２８０，２８１参照）。
【００８８】
（２）制御手段１００は、気化器温度が着火可能温度（本実施形態では２１０℃に設定）未満であれば、ＲＡＭに記憶した予熱維持フラグをリセットした後に、気化器ヒータ７３の予熱を開始する。また、気化器温度が着火可能温度（２１０℃）以上であれば、ＲＡＭに記憶した予熱維持フラグを参照し、フラグがオフ（リセット）状態であれば、気化器ヒータ７３の予熱を開始する（図１０ステップ２８１，２８２，２８８，２８９参照）。
【００８９】
（３）制御手段１００は、気化器ヒータ７３の予熱を開始し、気化器７が２９５℃に達すると、送風機２を２０００ｒｐｍで駆動開始すると共に、計時を開始する。
この後、制御手段１００は、気化器７が２８５℃以下になると気化器ヒータ７３を通電し、２９５℃以上になると気化器ヒータ７３の通電を停止する動作を繰り返して気化器７を略２９０℃近傍に維持する（図１０ステップ２８９〜２９６参照）。
（４）制御手段は、計時時間が３０秒に達すると、計時をリセットし、予熱維持フラグをセット状態に切り換えると共に、予熱完了報知を行う（図１０ステップ２９７〜３００参照）。
（５）ステップ３００で予熱維持フラグをセットした後、制御手段１００はステップ２８３へ進んで燃焼指令の待機状態に入り、気化器ヒータ７３を２３０℃に制御し、送風機２を待機送風制御で駆動する（図１０ステップ３００，２８３，２８６，２８７参照）。
【００９０】
（６）燃焼指令を受信すると、制御手段１００は、気化器ヒータ７３を２５０℃に維持するように制御すると共に、燃焼量（号数）に応じた燃料ガスおよび空気供給を行って燃焼制御を行う（図１０ステップ２８３〜２８５参照）。
【００９１】
（７）燃焼装置１は、前記したように、運転スイッチがオン設定された後は、燃焼待機期間および燃焼期間を繰り返す。そして、運転スイッチがオフ設定に切り換えられると、制御手段１００はステップ３０１で割込信号として検知し、再度運転スイッチの切り換えを待機する。そして、運転スイッチが再度オン設定されると、前記した同一の予熱制御を行う。
【００９２】
このように、本参考例の予熱制御では、送風機２を駆動しつつ気化器７を最大予熱温度（２９５℃）まで上昇させる予熱制御を行う。
これにより、気化器７および周辺（炎孔ベース６０）を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース６０が充分予熱されることにより、気化器７で気化された燃料ガスが燃焼部６で再液化するような不具合が防止される。
【００９３】
特に、本参考例の予熱制御は、前記第１参考例の予熱制御と同様に、気化器７と炎孔ベース６０とを断熱構造とした燃焼装置に好適に用いることができ、着火性、燃焼性を向上させることができる。
【００９４】
また、本参考例の予熱制御においても、運転スイッチがオフされた後に再度オン設定されたときは、気化器７が着火可能温度（２１０℃）以上であり、且つ、予熱維持フラグがオン状態であれば、予熱工程を省略して直ちに予熱完了報知する。これにより、不必要な予熱工程を削減してスムーズな運転を行うことが可能となる。
【００９５】
（第３参考例の予熱制御）
次に、図１〜図６および図１１のフローチャートを参照して第３参考例に係る予熱制御処理を説明する。
本参考例の予熱制御は、前記図１０に示した第２参考例の予熱制御を簡略化したものである。
則ち、図１０に示した第２参考例の予熱制御において、ステップ２９０〜２９８の制御に代えて、気化器７を最大予熱温度まで予熱するステップ２９０だけを行う制御である。従って、同一ステップについては同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００９６】
本参考例では、このような簡略化した予熱制御ではあるが、気化器７および周辺（炎孔ベース６０）を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース６０が充分予熱されることにより、気化器７で気化された燃料ガスが燃焼部６で再液化するような不具合が防止される。
【００９７】
（第４実施形態の予熱制御）
次に、図１〜図６および図１２のフローチャートを参照して第４実施形態に係る予熱制御処理を説明する。
本実施形態の予熱制御は、前記図１１に示した第３参考例の予熱制御を変形したものである。則ち、図１１に示した第３参考例の予熱制御に、ステップ３０２，３０３の制御を追加したものである。
【００９８】
本実施形態の予熱制御では、再度運転スイッチがオン設定されたときに、気化器７が着火可能温度以上であり、且つ、予熱維持フラグがオン（セット）状態であっても、気化器７を補助予熱温度（２４０℃）まで予熱する制御を行うものである。
則ち、一旦、運転スイッチをオフにした後に再運転を開始する場合に、運転スイッチをオフにしている期間の気化器７および燃焼部６の温度低下を補償する構成としている。
本実施形態では、このような簡略化した予熱制御ではあるが、気化器７および周辺（炎孔ベース６０）を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース６０が充分予熱されることにより、気化器７で気化された燃料ガスが燃焼部６で再液化するような不具合が防止される。
本実施形態では、補助予熱温度を待機予熱温度２３０℃よりも１０℃高い２４０℃に設定しているが、燃焼装置１に応じて適宜設定することができる。
例えば、補助予熱温度を待機予熱温度よりも略１０℃から２０℃高い温度に設定することにより、着火性、燃焼性を向上させつつ、短時間で予熱を完了させることが可能となる。
【００９９】
（第５実施形態の着火制御）
次に、図１〜図６および図１３のフローチャートを参照して第５実施形に係る着火制御について説明する。
（１）制御手段１００によって気化器７の予熱制御が完了すると、予熱報知が行われる。続いて、制御手段１００は、気化器７の近傍の炎孔ベース６０を予熱するためにサブヒータ（補助ヒータ）１６の通電を開始する（図１３ステップ３１０〜３１２）。
【０１００】
（２）制御手段１００は燃焼指令を待機し、燃焼指令を受けると、サブヒータ１６が通電中であれば、送風機２の回転数を低減補正しつつ着火制御を行う。また、燃焼指令を受けたときに、サブヒータ１６の通電が終了しているときは、制御手段１００は、送風機２を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う（図１３ステップ３１３〜３１７）。
【０１０１】
（３）制御手段１００は、着火制御処理の後、燃焼停止指令を受けるまで燃焼制御を実行する。そして、燃焼停止指令を受けると、ステップ３１３に戻って燃焼待機状態に戻る（図１３ステップ３１７〜３１９参照）。
このように、本実施形態の着火制御によれば、サブヒータ１６が通電中、則ち、炎孔ベース６０が充分予熱されていない間は、送風機２の回転数を低減駆動することにより、送風量を抑えて着火された火炎が吹き消えすることを防止している。また、サブヒータ１６の通電が終了した後は、炎孔ベース６０が充分予熱されているので、送風機２を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う。
これにより、炎孔ベース６０の予熱状態に応じて着火性を向上させることが可能である。
【０１０２】
（第６実施形態の着火制御）
次に、図１〜図６および図１４のフローチャートを参照して第６実施形に係る着火制御について説明する。
本実施形態の燃焼装置１は、燃焼開始初期における不完全燃焼を抑えるために、所定の燃焼量低減期間内は、通常の燃焼量よりも低い燃焼量で燃焼させる制御を行っている。そこで、この燃焼量低減期間における着火性を向上させる着火制御を提案するものである。
（１）制御手段１００によって気化器７の予熱制御が完了すると、予熱報知が行われる。続いて、制御手段１００は、燃焼指令を待機する（図１４ステップ３２０〜３２２参照）。
（２）燃焼指令を受けると、制御手段１００は、燃焼量低減時間内であれば、送風機２の回転数を低減補正しつつ着火制御を行う。また、燃焼指令を受けたときに、燃焼量低減時間が経過しているときは、制御手段１００は、送風機２を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う（図１４ステップ３２２〜３２６参照）。
【０１０３】
（３）制御手段１００は、着火制御処理の後、燃焼停止指令を受けるまで燃焼制御を実行する。そして、燃焼停止指令を受けると、ステップ３２２に戻って燃焼待機状態に戻る（図１４ステップ３２６〜３２８参照）。
このように、本実施形態の着火制御によれば、燃焼量低減時間内の間は、送風機２の回転数を低減駆動することにより、着火時における燃料ガス（混合ガス）の低減に伴う火炎の吹き消えを防止しつつ、不完全燃焼を防止している。また、燃焼量低減時間が経過した後は、着火に際して通常の燃料ガス（混合ガス）が供給されるので、送風機２を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う。これにより、着火性を向上させることが可能となる。
【０１０４】
（第７実施形態の前置掃気制御）
次に、図１〜図６および図１５を参照して、第７実施形態に係るプリパージ制御（前置掃気制御）を説明する。尚、本実施形態では、制御手段１００に設けられたＲＡＭに、予め気化器７の温度上昇に要する時間とプリパージ時間（前置掃気時間）とを対応させて格納した制御テーブルを有しているものとする。
【０１０５】
（１）制御手段１００は、燃焼装置１の運転スイッチ（不図示）の切換設定を監視する。そして、運転スイッチがオン設定に切り換えられると、気化器ヒータ７３の予熱を開始する（図１５ステップ３３０，３３１参照）。
（２）制御手段１００は、気化器温度センサ９１の検知信号を監視し、気化器７が１００℃に達すると計時を開始する。そして、気化器７が温度上昇して２００℃に達すると、計時時間を記憶すると共に計時をリセットする（図１５ステップ３３２〜３３５参照）。
【０１０６】
（３）この後、気化器７の予熱が完了すると、制御手段１００は予熱完了報知を行い、燃焼待機期間に入る。燃焼待機期間では、気化器７を略２３０℃に維持するように気化器ヒータ７３へ通電制御が行われる。同時に、送風機２は前記した待機送風制御によって駆動制御される（図１５ステップ３３６〜３７８，３４２，３４３参照）。
（４）燃焼指令を受信すると、制御手段１００は、気化器７を２５０℃に維持するように気化器ヒータ７３を通電制御する。同時に、制御手段１００は制御テーブルを参照して、計時時間に対応したプリパージ時間を読み込み、送風機２を駆動して読み込んだ時間だけプリパージを行う（図１５ステップ３３８〜３４０参照）。
（５）プリパージが完了すると、制御手段１００は、着火制御および燃焼制御に移行する。この後、燃焼制御中に燃焼停止指令を受けると、ステップ３３８に移って燃焼待機状態に戻る（図１５ステップ３４１，３４２参照）。
【０１０７】
このように、本実施形態によれば、予熱に際して気化器７が所定温度範囲内を温度上昇する時間によって気化器７へのオイル漏れの発生を検知している。則ち、オイル漏れが発生すると、気化器７の温度上昇に要する時間が増大し、オイル漏れが生じていないときは温度上昇に要する時間は低減する。従って、オイル漏れが発生しているときは、プリパージ時間を長くすることにより、漏れたオイルを気化して前置掃気させることが可能となる。これにより、プリパージ時間が短く、気化器７に未燃焼ガスが滞留したまま着火されるような不具合を未然に防止することが可能となる。
【０１０８】
（第８実施形態の予熱中あるいは待機予熱中における送風機制御）
次に、図１６を参照して、第８実施形態に係る予熱中または待機予熱中における送風機制御を説明する。
本実施形態の送風機制御は、気化器７の予熱中または予熱完了後の待機予熱中に採用可能な制御である。
則ち、図１６に示すように、運転スイッチがオン設定に切り換えられ、気化器７の予熱が開始されると、制御手段１００は、予め定められた周期（ｔ１＋ｔ２）毎に所定の駆動時間ｔ２だけ送風機２を所定回転数（１５００ｒｐｍ）で間歇駆動するものである。
【０１０９】
この送風機制御によれば、送風機２を一定の回転数（１５００ｒｐｍ）で駆動しているが、下流側への平均供給空気量を、周期および駆動時間に応じて変化させることが可能である。これにより、気化器７の温度を目的温度Ｔ１の近傍に維持させることが可能となる。
尚、送風機２の回転数、および周期、駆動時間は固定的に設定しても良く、また、空気温度や気化器７の温度に応じて変動設定することも可能である。
【０１１０】
【発明の効果】
請求項１から７に記載の本発明によれば、気化部およびその周辺を効果的に予熱することができ、着火性、燃焼性を向上させた燃焼装置を提供できる。
また、請求項２に記載の本発明によれば、燃焼待機中に燃料漏れが生じても、前置掃気によって確実に未燃焼ガスを排出することができ、燃焼装置の信頼性を向上させることができる。
請求項３及び１４に記載の本発明によれば、着火性を向上させた燃焼装置を提供することができる。
請求項８から１０に記載の本発明によれば、気化部およびその周辺が温度上昇している再運転時には、予熱を省略したり予熱時間を短縮することができ、使い勝手を向上させた燃焼装置を提供できる。
請求項１１，１２に記載の本発明によれば、予熱期間あるいは待機予熱期間において、待機送風制御を行うことにより、上流側への熱の移動を阻止しつつ気化部およびその周辺を所定温度に維持することができ、着火性、燃焼性を一層向上させることができる。
請求項１２に記載の本発明によれば、簡単な送風機制御によって上流側への熱の移動を阻止しつつ、気化部およびその周辺を所定温度に維持することができる。
また、請求項１５に記載の本発明によれば、気化部の効率的な加熱を行うことができ、前記した本発明を採用して着火性、燃焼性を向上させた燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る燃焼装置の断面図である。
【図２】  図１に示す燃焼装置に採用する炎孔ベース周辺を示す斜視図である。
【図３】  図２に示す炎孔ベースに取り付けられる上面板の平面図である。
【図４】  図２に示す炎孔ベースに固定される気化器の周辺を示す斜視図である。
【図５】  図２に示す炎孔ベースの下面側を示す斜視図である。
【図６】  図１に示す燃焼装置に採用する空気量調節部を示す斜視図である。
【図７】  参考例に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図８】  図７に示す予熱制御に採用する待機送風制御（図７ステップ２０８，２１７）の動作を示すフローチャートである。
【図９】  図８に示す待機送風制御に採用する送風機制御（図８ステップ２３３）の動作を示すフローチャートである。
【図１０】  別の参考例に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図１１】  更に別の参考例に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図１２】  本発明の実施形態に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図１３】  本発明の実施形態に係る着火制御の動作を示すフローチャートである。
【図１４】  本発明の別の実施形態に係る着火制御の動作を示すフローチャートである。
【図１５】  本発明の実施形態に係る前置掃気制御の動作を示すフローチャートである。
【図１６】  本発明の実施形態に係る送風機制御の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    燃焼装置
２    送風機
４    空気量調節部
６    燃焼部
７    気化部
１６  補助ヒータ（サブヒータ）
７３  気化器ヒータ
９０  温度センサ（空気温度センサ）
９１  温度センサ（気化器温度センサ）
１００  制御手段
【図１】
0004626789.tif 000002
【図２】
0004626789.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004626789.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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