(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料用空気よりも燃料用ガスの割合が大きい混合ガスが供給されるバーナ、および、燃料用ガスよりも燃料用空気の割合が大きい混合ガスが供給されるバーナを備える濃淡バーナであって、
前記燃料用空気よりも燃料用ガスの割合が大きい混合ガスが供給されるバーナによって形成される濃火炎に近接して配置される燃料極、および、前記燃料用ガスよりも燃料用空気の割合が大きい混合ガスが供給されるバーナによって形成される淡火炎に近接して配置される空気極を有する燃料電池の起電力を検出する空燃比検出センサが設けられていることを特徴とする濃淡バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比検出センサが設けられた濃淡バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガス給湯器などのガス燃焼機器においては、機器内の酸欠や不完全燃焼を防止して燃焼状態を良好に保つために、ガス燃焼機器の空燃比（空気と燃料ガスとの混合比）を検出することが求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、空燃比を検出するセンサーとして熱電対を用いたガス燃焼機器が開示されている。図８によりその構造を説明すると、空気と燃料ガスとの混合ガスＸが供給され、この混合ガスＸを燃焼させるガスバーナ８０は、混合ガスが噴出されて火炎が形成されるバーナープレート８２を備え、このバーナープレート８２の全周を囲んで燃焼筒８４が設けられている。そして、その燃焼火炎８６（図中において実線で示される）に臨むように熱電対８８が配置され、熱電対８８の先端の感熱部８８ａが燃焼火炎８６で加熱されることにより、温接点と冷接点との間で電位差が生じて熱起電力が発生し、この起電力の値から火炎温度を検知するようになっている。
【０００４】
このような構成においては、バーナープレート８２の全周を燃焼筒８４が囲んでいることから、バーナープレート８２上に形成される燃焼火炎８６が燃焼用二次空気と接触しない。この場合、混合ガスＸ中の空気の量が低下する（空燃比が低下する）と、燃焼状態が変化して燃料ガスの燃焼速度が噴出速度よりも遅くなる。
【０００５】
これにより、燃焼火炎８６がバーナープレート８２上でバランスすることができなくなり、燃焼火炎８６は燃焼筒８４の先端開口部８４ａの方にリフトしていく（図中において点線で示される）。この時、熱電対８８は、より低温の未燃ガスに囲まれるため、起電力が低下する。つまり、ガスバーナ８０の空燃比の変化に応じて燃焼火炎８６がリフトし、その時の熱電対８８の位置における温度変化を検出することによってガスバーナ８０の空燃比を検出するというものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６２０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に示されるものは、ガスバーナ８０を点火して、その燃焼火炎８６により熱電対８８が所定温度に温められた後から燃焼火炎８６を検出するため、点火から燃焼火炎８６を検出するまで一定の時間を要していた。
【０００８】
このような構成のものであっても、適切なタイミングでメインバーナ８０の不完全燃焼を防止することができるものであるが、ガス燃焼機器の空燃比を検出して不完全燃焼を防止することは、安全に関わることである。よって、点火から燃焼火炎８６を検出する時間をさらに短縮させることは、より安全性を追求したガス燃焼機器とすることに繋がる。つまり、このような短時間で燃焼火炎を検出開始できるような、より性能の高い空燃比検出センサーが求められている。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、より検出性能の高い空燃比検出センサが設けられた濃淡バーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係る濃淡バーナは、燃料用空気よりも燃料用ガスの割合が大きい混合ガスが供給されるバーナ、および、燃料用ガスよりも燃料用空気の割合が大きい混合ガスが供給されるバーナとを備える濃淡バーナであって、前記燃料用空気よりも燃料用ガスの割合が大きい混合ガスが供給されるバーナによって形成される濃火炎に近接して配置される燃料極、および、前記燃料用ガスよりも燃料用空気の割合が大きい混合ガスが供給されるバーナによって形成される淡火炎に近接して配置される空気極を有する燃料電池の起電力を検出する空燃比検出センサが設けられていることことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、より検出性能の高い空燃比検出センサが設けられた濃淡バーナとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１から図７を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明に係るガス燃焼機器の空燃比検出方法は、ガス燃焼機器のガスバーナの燃焼火炎に近接して、所定の高温状態に達すると発電する燃料電池を配設し、この燃料電池の燃料極に燃焼ガスを接触させ、空気極に燃焼用空気を接触させることにより生じる燃料電池の起電力を検出し、この検出された起電力の値に基づいて、ガスバーナの空燃比を検出するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、ガスバーナには、例えば、ブンゼンバーナや濃淡バーナなどが挙げられる。また、ブンゼンバーナには、扁平状のものや円筒状のものなどが例示できる。そして、これらのガスバーナは、ガス燃焼機器において、ガスバーナの燃焼熱を供給するために用いるメインガスバーナであることもあるし、ガス燃焼機器内の酸素供給状態等をモニタするために用いるモニタ用のガスバーナであることもある。
【００２２】
ガスバーナの燃焼火炎に近接して燃料電池を配設するとは、ガスバーナの燃焼火炎に含まれる燃料ガスに燃料電池の燃料極を接触させて燃料電池が発電可能となるような状態に置くことをいう。この場合、燃焼火炎の中に燃料電池を配置しても良いが、燃料電池を効率よく発電させるには、その空気極に燃焼用空気を充分に供給させるようにする方が良い。
【００２３】
より好ましくは、ガスバーナの燃焼火炎に沿って燃料電池を配設し、その燃料極のみが燃焼火炎に接触するようにすることである。つまり、燃焼火炎の外炎付近に燃料電池を立設させ、燃料極側をその燃焼火炎に向け、空気極側を燃焼火炎の外側に向けるようにすることである。
【００２４】
燃料電池の燃料極に燃焼ガスを接触させ、空気極に燃焼用空気を接触させることにより生じる燃料電池の起電力を検出する際、無負荷の状態ではその起電力の変化が捉えにくい。そのため、通常は、ある程度の負荷をかけることになる。この場合、起電力の検出精度を上げるためには、異なる抵抗値を有する複数の負荷に、切替操作などによって切替接続して、複数の負荷において、起電力の変化を捉えるようにすると良い。
【００２５】
また、検出された起電力の値に基づいてガスバーナの空燃比を検出するとは、燃料電池の起電力の値とその時に供給した燃料ガスの空燃比の値との関係を予め調べておき、この関係により、検出された起電力の値からガスバーナの空燃比を算出することをいう。
【００２６】
一般的に、この種の燃料電池は、セルの温度や、燃料極への燃料ガスの供給（空燃比や流速及び接触の仕方など）、空気極への空気の供給（流速や接触の仕方など）などによって、その発電量（起電力）が変化するものである。そして、これらの諸条件と発電量との関係を調べた上で、このような特性を利用することによって、ガスバーナの空燃比を算出（検出）することができる。
【００２７】
このような空燃比検出方法によれば、燃料電池の起電力と供給ガスの空燃比との関係により、燃料電池の発生起電力の値に基づいてガス燃焼機器の空燃比を検出することができる。
【００２８】
そして、この燃料電池を構成する電解質や電極は、熱電対と比べて熱容量が小さいことから、この燃料電池をその作動温度まで温め、燃焼火炎を検出することができるようになるまでの時間を、従来の熱電対をセンサとしていたものと比べて短くすることができる。
【００２９】
このようなガス燃焼機器の空燃比検出方法に好適に用いることができる空燃比検出センサは、図１に示すものなどが例示できる。
【００３０】
本発明に係る空燃比検出センサは、例えば、図１に示すように、酸素イオン伝導性を有するジルコニア等の固体電解質１２の表面に電極（燃料極１４ａと空気極１４ｂ）が設けられ、これら両極から電気を取り出すための電線（図示略）が配されたものからなる。このものは、所定の高温状態に達すると発電する燃料電池であり、ガス燃焼機器のガスバーナに配設され、燃料極１４ａに燃焼ガスを接触させ、空気極１４ｂに燃焼用空気を接触させることにより起電力を生じさせる。
【００３１】
固体電解質１２は、図示された板状のものに限られず、例えば、空燃比検出センサが配設されるガス燃焼機器のガスバーナの炎口部の形状等に合わせて、円筒状にしたものでも良い。この場合、ガスバーナから噴出される燃焼火炎に燃料極を接触させるためには、円筒状とした固体電解質の内側に燃料極を設け、外側に空気極を設ければ良い。
【００３２】
固体電解質１２の表面に設けられる電極は、燃料極１４ａと空気極１４ｂとからなるが、図示されるような、一方の面に燃料極１４ａを１つ設け、他方の面に空気極１４ｂを１つ設けたものに限られるものではない。一方の面のみに燃料極と空気極とを設けたものであっても良い。また、燃料極と空気極は、２対以上としても良い。
【００３３】
空燃比検出センサ１０は、燃料極１４ａと空気極１４ｂとが室等によって区分けされておらず、燃焼ガスと燃焼用空気とを分けてそれぞれの極に供給するものではない。そのため、燃料ガスと空気との混合ガスでも発電が可能な、いわゆる単室型燃料電池に用いられる固体電解質や電極材料を用いれば良い。
【００３４】
そして、このような空燃比検出センサ１０をガスバーナの適切な位置に配設して、ガスバーナの空燃比を検出することができる。この時の適切な位置とは、例えば、図２〜図４に示すようなものが例示できる。
【００３５】
例えば、図２によって、複数配置された扁平状のブンゼンバーナに空燃比検出センサ１０を配設する場合について説明する。ガス燃焼機器内には、複数の扁平状のブンゼンバーナ１６、１６・・・が配置されているが、扁平状のブンゼンバーナ１６、１６・・・のいずれか１つ又は２つ以上に空燃比検出センサ１０を配設したもので良い。このような扁平状のブンゼンバーナ１６においては、燃料ガス管（図示略）からの燃料ガスと給排気ファン（図示略）からの燃焼用空気が送られ、流路Ａ１、Ａ２・・・から燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスが供給され、流路Ｂ１、Ｂ２・・・から燃焼用空気が供給される。
【００３６】
よって、燃料極１４ａに燃焼ガスを接触させ、空気極１４ｂに燃焼用空気を接触させるためには、図示するように、扁平状のブンゼンバーナ１６から噴出される燃焼火炎１８に沿った方向に空燃比検出センサ１０を配置させ、燃料極１４ａを内側に、空気極１４ｂを外側に向けると良い。この時、噴出される燃焼火炎１８の還元炎が、燃料極１４ａと接するようにすれば良い。なお、還元炎とは、還元作用のある炎であり、混合ガスが完全燃焼する前の状態であって、燃料ガスが残存する炎（内炎部分）である。
【００３７】
ここで、空燃比検出センサ１０を扁平状のブンゼンバーナ１６に配置する位置は、図示するものに限られるわけではない。例えば、扁平状のブンゼンバーナ１６の炎口部１６ａに直接取付けたものではなく、炎口部１６ａの上方に離して配置しても良い。また、燃焼火炎１８の中に配置し、燃焼火炎１８に燃料極１４ａが覆われるようにしたものであっても良い。燃焼火炎１８の中に配置する場合には、空気極１４ｂが燃焼火炎に覆われて燃焼用空気が供給されないことのないように、燃焼火炎の上部に配置すれば良い。
【００３８】
ブンゼンバーナの形状は、図示される扁平状のものに限られず、円筒状にしたものであっても良い。この場合には、円筒状にした固体電解質を用い、円筒状の固体電解質の内側に燃料極を設け、外側に空気極を設けて、ブンゼンバーナから噴出される燃焼火炎に沿った方向に、円筒状のブンゼンバーナの外周を取り囲んで空燃比検出センサを配置すれば良い。ブンゼンバーナの形状を円筒状にする場合には、燃焼火炎分布が均一になるため、その外周を取り囲んで配置した空燃比検出センサは安定した出力を得ることができるようになる。
【００３９】
図３は、濃淡バーナ２０への配設について示す図である。燃料ガス管（図示略）からの燃料ガスと給排気ファン（図示略）からの燃焼用空気が送られ、流路Ｃから燃料ガスと燃焼用空気の理論空燃比より燃料ガスの割合が希薄な（燃焼用空気の割合が多い）混合ガスが供給され、流路Ｄ１、Ｄ２から理論空燃比より燃料ガスの割合が濃い（燃料ガスの割合が多い）混合ガスが供給される。
【００４０】
そして、淡炎口部２０ａから淡火炎２２ａが形成され、濃炎口部２０ｂから濃火炎２２ｂが形成される。よって、燃料極１４ａに濃火炎２２ｂを接触させ、空気極１４ｂに淡火炎２２ａを接触させるためには、図示するように、濃淡バーナ２０から噴出される燃焼火炎２２ａ、２２ｂに沿った方向に空燃比検出センサ１０を配置させ、燃料極１４ａを外側に、空気極１４ｂを内側に配置すれば良い。
【００４１】
ここで、空燃比検出センサ１０を濃淡バーナ２０に配置する位置は、図示するものに限られるわけではない。例えば、濃淡バーナ２０の炎口部２０ａ、２０ｂに直接取付けたものではなく、炎口部２０ａ、２０ｂの上方に離して配置しても良い。また、電極１４ａ、１４ｂを炎口部２０ａ、２０ｂに向け、燃焼火炎２２ａ、２２ｂと直交する方向にして燃焼火炎２２ａ、２２ｂの中に配置し、燃焼火炎２２ａ、２２ｂに覆われるようにしたものであっても良い。
【００４２】
図４は、ガス燃焼機器のメインガスバーナ２４、２４・・・に隣設されたモニタ用のガスバーナ２６への配設について示す図である。このモニタ用のガスバーナ２６は、メインガスバーナ２４と初期設定や空燃比の変化割合を変えることができるものである。そして、メインガスバーナ２４やモニタ用のガスバーナ２６への供給ガスの状態が変化すると、メインガスバーナ２４より先に燃焼火炎の状態が変化する。これにより、ガス燃焼機器において、メインガスバーナ２４の燃焼状態が悪化する前に、空燃比が悪化していることを検出することができる。
【００４３】
この場合、空燃比検出センサ１０をモニタ用のガスバーナ２６から噴出される燃焼火炎２８に沿った方向に配置させ、燃料極１４ａを燃焼火炎の内側に、空気極１４ｂを外側に向けると良い。なお、モニタ用のガスバーナ２６の形状は、上記ブンゼンバーナで述べたように、扁平状や円筒状のもの等が例示できる。また、空燃比検出センサ１０は、炎口部２６ａへの取付けにおいて、内周半径や高さ、及び幅を適宜調節することができるのは言うまでもない。
【００４４】
このような構成の空燃比検出センサによれば、ガス燃焼機器のガスバーナの適切な位置に配置することにより、ガスバーナの燃焼火炎に含まれるガスの空燃比に対応した起電力を発生させる。そして、ガスバーナの空燃比の変化を燃料電池の発電により発生する起電力の変化として捉えることができるため、これにより空燃比の変化を検出して、ガス燃焼機器が不完全燃焼を起こす前に、燃焼異常を知ることができる。
【００４５】
次に、このような空燃比検出センサを配設したガス燃焼機器の一実施形態について説明する。
【００４６】
図５は、本発明に係るガス燃焼機器の一実施形態である。図示するものは、図４に示すように、メインガスバーナに隣設されたモニタ用のガスバーナに空燃比検出センサを配設したガス給湯器３０の概略構成図である。
【００４７】
このガス給湯器３０は、給水管３２と出湯管３４とが配管された熱交換器３６がケーシング３８内に配設されると共に、その熱交換器３６を加熱する複数のメインガスバーナ４０が配設されている。これらメインガスバーナ４０に併設する形で、モニタ用のガスバーナ４２が隣設されている。このモニタ用のガスバーナ４２は、メインガスバーナ４０やモニタ用のガスバーナ４２への供給ガスの状態変化が生じると（例えば、酸素不足状態になると）、メインガスバーナ４０より先に燃焼火炎の状態が変化するようになっている。これにより、ガス燃焼機器３０において、メインガスバーナ４０の燃焼状態が悪化する前に、空燃比が悪化していることを検出する。
【００４８】
メインガスバーナ４０とモニタ用のガスバーナ４２は、共通のノズル台４４に設けられたガスノズル４６から燃料ガスが供給される。ノズル台４４には、燃料ガス供給管４８が接続されている。
【００４９】
給水管３２には、水の流れとその流量を検知する水流スイッチ（水流センサ）５０や、その水の温度を検知する入水温サーミスタ５２が設けられ、出湯管３４には、出湯温度を検知する出湯温サーミスタ５４が設けられている。また、出湯管３４の出湯口には、給湯栓５６が設けられている。
【００５０】
一方、ガスバーナ４０、４２へのガス管路４８には、元電磁弁５８、メイン電磁弁６０、及びガス量を連続的に変化させるガス比例弁６２が設けられている。そして、ガスバーナ４０、４２の下方には、送風ファン６４が設けられ、ガスバーナ４０、４２に燃焼用空気を供給する。モニタ用のガスバーナ４２には、空燃比検出センサ１０が配設されている。
【００５１】
ケーシング３８の上部には、ガスバーナ４０、４２による燃焼ガスを外部に排出する排出口６６が設けられている。
【００５２】
このガス給湯器３０の運転を制御するコントローラ６８には、その入力側に、水流スイッチ５０と、入水温サーミスタ５２と、出湯温サーミスタ５４等の信号が入力される他、空燃比検出センサ１０からの出力信号も入力される。一方、コントローラ６８の出力側には、ガス比例弁６２や送風ファン６４のモータ（図示略）等が接続されている。
【００５３】
このような構成のガス給湯器３０は、給湯栓５６を開くことによって水流スイッチ（水流センサ）５０がオンになり、その信号をコントローラ６８で受信し、送風ファン６４の駆動回路（図示略）へ指令が送られて、送風ファン６４が回転し、ガスバーナ４０、４２へ燃焼用空気が供給される。また、コントローラ６８から、元電磁弁５８と、メイン電磁弁６０と、ガス比例弁６２にも指令が送られ、順次開かれることにより、燃料ガスがガスバーナ４０、４２へ供給され、次いで、イグナイタ（図示略）による点火動作によってガスバーナ４０、４２が点火される。
【００５４】
このガスバーナ４０、４２の点火初期動作段階では、給水管３２を流れる水の温度がその給水管３２に設けられた入水温サーミスタ５２からの検知信号によって把握され、コントローラ６８では、出湯管３４を流れる湯の出湯温度が設定温度に近づくように、ガス比例弁６２の開度を調整して、ガスバーナ４０、４２へ供給するガス量を調整する。
【００５５】
そして、ガスバーナ４０、４２の燃焼が安定状態になった後は、出湯管３４に設けられる出湯温サーミスタ５４からの信号を受けて、コントローラ６８では、ガス比例弁６２の比例弁電流回路（図示略）と送風ファン６４の駆動回路（図示略）に信号を送り、ガス比例弁６２の開度と送風ファン６４の回転数を調整することによって出湯温度が設定温度に維持されるように運転管理がなされる。
【００５６】
次に、図６、図７を用いて、このようなガス給湯器３０の運転時における制御フローの一実施形態について説明する。
【００５７】
まず、図６に示す制御フローについて説明すると、運転スイッチのオン（ＯＮ）操作によりガスバーナが点火されて燃焼（運転）が開始される。この燃焼による燃焼熱によって空燃比検出センサ（図中、ＤＦＦＣと示す）がその作動温度に温められた後、火炎が検出される（ステップ１、図中及び以下において、Ｓ１、Ｓ２・・・と表記する）。
【００５８】
炎を検出してから空燃比検出センサが安定するまでの一定時間の経過を待った後（Ｓ２、「ＹＥＳ」）、この空燃比検出センサの出力側を検出負荷（抵抗負荷）Ａに接続する（Ｓ３）。そして、モニタ用のガスバーナの燃焼状態に応じて、空燃比検出センサからコントローラに出力信号が送られる。この検出した出力値（起電力値）が予め定めた基準値Ａ以上となっていない時（Ｓ４、「ＮＯ」）には、空燃比が所定の範囲となっていないとして燃焼異常と判断され、ガスバーナの燃焼（運転）を停止（消火）させる（Ｓ８）。この場合、ガス給湯器の操作パネル（図示略）にエラーコードが表示される（Ｓ９）。使用者は、運転スイッチをオフ（ＯＦＦ）操作し、エラーの原因を除去した後、再度運転を開始することになる。
【００５９】
一方、この検出した出力値が予め定めた基準値Ａ以上となっている時には、正常な空燃比に基づきガスバーナの燃焼が正常に行われていると判断される（Ｓ４、「ＹＥＳ」）。
【００６０】
検出負荷Ａにおいて空燃比検出センサからの出力値が基準値Ａ以上と判断された後は、検出負荷Ａより基準値が高い検出負荷Ｂに接続する（Ｓ５）。この検出負荷Ｂにおいて、空燃比検出センサが検出した出力値が基準値Ｂより低い時（Ｓ６、「ＮＯ」）には、Ｓ４と同様に、空燃比が所定の範囲となっていないとして燃焼異常と判断され、ガスバーナの燃焼（運転）を停止（消火）させる（Ｓ８）。
【００６１】
一方、検出負荷Ｂにおいても空燃比検出センサからの出力値が基準値Ｂを上回る時（Ｓ６、「ＹＥＳ」）には、正常運転と判断される（Ｓ７）。空燃比検出センサは、再び検出負荷Ａと接続される。このような操作が一定の時間間隔で繰り返され、継続される。
【００６２】
上記検出負荷の切替は、例えば、トランジスタやＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの半導体スイッチを用いて検出時に行えば良い。
【００６３】
次に、図７に示す制御フローについて説明する。
【００６４】
運転スイッチのオン操作から火炎検出、検出負荷Ａに接続するまでは、図６に示す制御フローと同様である。検出負荷Ａに接続（Ｓ３）後、モニタ用のガスバーナの燃焼状態に応じて、空燃比検出センサからコントローラに出力信号が送られる。この検出した出力値が予め定めた基準値Ａ以上となっていない時（Ｓ４、「ＮＯ」）には、空燃比を変化させるために、ガスバーナへの燃焼用空気の供給量を上げる操作が行われる（Ｓ１０）。この操作は、送風ファンの回転数を上げたり、燃料ガスの供給量を減らしたりするなどして行うことができる。
【００６５】
Ｓ１０の操作により、ガスバーナへの燃焼用空気の供給量が増加し、空燃比検出センサの出力が上昇した時（Ｓ１１、「ＹＥＳ」）には、Ｓ４に進み、再び出力値が基準値Ａ以上かどうかが判断される。一方、Ｓ１０の操作によっても出力が上昇しない時（Ｓ１１、「ＮＯ」）には、反対にガスバーナへの燃焼用空気の供給量を下げる操作が行われる（Ｓ１２）。この操作は、送風ファンの回転数を下げたり、燃料ガスの供給量を増やしたりするなどして行うことができる。
【００６６】
Ｓ１２の操作により、適正な空燃比となり、空燃比検出センサの出力が上昇した時（Ｓ１３、「ＹＥＳ」）には、Ｓ４に進み、再び出力値が基準値Ａ以上かどうかが判断される。一方、Ｓ１２の操作によっても出力が上昇しない時（Ｓ１３、「ＮＯ」）には、燃焼用空気の量以外の問題と考えられ、その他の原因除去を行うために、燃焼異常と判断され、ガスバーナの燃焼（運転）を停止させる（Ｓ８）。
【００６７】
そして、Ｓ４において、この検出した出力値が予め定めた基準値Ａ以上となっている時には、図６に示す制御フローと同様、正常な空燃比に基づきガスバーナの燃焼が正常に行われていると判断される（Ｓ４、「ＹＥＳ」）。そして、一定の時間間隔で、空燃比検出センサの出力が基準値Ａ以上となっているかどうかの判断を繰返し継続して行う。
【００６８】
図７に示す制御方法は、図６に示すものと異なり、基準値以上の出力かどうかに基づいて、運転が正常かどうかを判断するだけでなく、その検出値に対し目標値からずれていたらその目標値に近づけるように空燃比を変化させて、出力をフィードバックさせる等の制御を行うものである。この場合、空燃比の変化は、例えば、コントローラからの信号によりガス比例弁の開閉状態を変化させたり、送風ファンの回転数を変化させたりするなどして行うと良い。
【００６９】
これらは制御フローの一実施形態であって、他にも、多種多様の制御を行うことは可能である。
【００７０】
このような構成のガス燃焼機器によれば、空燃比検出センサを内部に備えていることから、空燃比検出センサによりガス燃焼機器の空燃比を検出し、燃料ガスの供給を遮断するなどの措置を講じて、燃焼を停止させることができる。これにより、ガス燃焼機器の不完全燃焼を防止することができる。
【００７１】
そして、メインガスバーナにモニタ用のガスバーナを隣設し、このモニタ用のガスバーナに空燃比検出センサを配設する場合には、メインバーナと初期設定を変えて、空燃比の変化割合をより大きく捉えられるものとすることができる。これにより、メインバーナの燃焼状態が悪化する前に、空燃比が悪化していることを検出することができる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００７３】
例えば、上記実施形態において、ガス燃焼機器は、モニタ用のガスバーナに空燃比検出センサを配設したガス給湯器について示しているが、メインのガスバーナに空燃比検出センサを配設したものであっても良いことは勿論である。また、ガス燃焼機器は、給湯器に限られず、ガスコンロ等であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る空燃比検出センサは、給湯器やガスコンロ等のガス燃焼機器における不完全燃焼を防止する装置等として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る空燃比検出センサの一実施形態を表す図である。
【図２】本発明に係る空燃比検出センサを扁平状のブンゼンバーナに配設したものについて説明する図である。
【図３】本発明に係る空燃比検出センサを濃淡バーナに配設したものについて説明する図である。
【図４】本発明に係る空燃比検出センサをモニタ用のガスバーナに配設したものについて説明する図である。
【図５】本発明に係るガス燃焼機器の一実施形態であるガス給湯器を表す図である。
【図６】ガス給湯器の運転における制御フローの一実施形態を示す図である。
【図７】ガス給湯器の運転における制御フローの一実施形態を示す図である。
【図８】従来の、空燃比検出センサーとして熱電対を用いたガス燃焼機器のガスバーナ部分を拡大して表した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  空燃比検出センサ
１２  固体電解質
１４ａ  燃料極
１４ｂ  空気極
１６  扁平状のブンゼンバーナ
１８、２８  燃焼火炎
２０  濃淡バーナ
２２ａ  淡火炎
２２ｂ  濃火炎
２６、４２  モニタ用のガスバーナ
３０  ガス給湯器
【図１】
0004822408.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004822408.tif 000004
【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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