(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を生成する気化器を有し、生成された燃料ガスまたは空気と燃料ガスの混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置において、
前記燃焼部へ供給される燃料ガスおよび空気の供給量を制御する制御手段を有し、前記燃焼部は火炎を噴出する炎孔を平面状に配列した炎孔ベースを有すると共に、当該炎孔ベースには炎孔ベース自体の温度を検知する炎孔ベース温度センサが取り付けられており、
炎孔から噴出する火炎によって生じる燃焼熱を炎孔ベースへ吸収させる熱吸収壁を、前記炎孔ベースに配列された炎孔を取り囲むように炎孔ベースの外側縁近傍の部位、または、炎孔ベースに設けられた気化器から炎孔を遮蔽するように気化器の周囲近傍の部位の少なくともいずれかに設けられ、
前記制御手段は、炎孔ベース温度センサの検知信号を予め定められた判別基準値と比較して燃焼状態、燃焼異常あるいはセンサ異常を判別し、判別状態に応じた燃焼制御あるいは異常回避制御を行うことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記気化器には、気化器自体の温度を検知する気化器温度センサが取り付けられており、
前記制御手段は、前記炎孔ベース温度センサまたは気化器温度センサの少なくともいずれかの検知信号を予め定められた判別基準値と比較して燃焼状態、燃焼異常あるいはセンサ異常を判別し、判別状態に応じた燃焼制御あるいは異常回避制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
燃焼装置の外気導入部分近傍には、燃焼装置へ供給される空気の温度を検知する空気温度センサが設けられており、
前記制御手段は、前記炎孔ベース温度センサ、気化器温度センサあるいは空気温度センサの少なくともいずれかの検知信号を予め定められた判別基準値と比較して燃焼状態、燃焼異常あるいはセンサ異常を判別し、判別状態に応じた燃焼制御あるいは異常回避制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記炎孔ベース温度センサは、炎孔ベースの外側縁近傍に設けられた前記熱吸収壁に沿う部位であって、前記気化器または前記気化器温度センサから最も離れた部位に設けられ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】
前記炎孔ベースは略方形状に形成され、当該炎孔ベースの略中央部に前記気化器が配されており、前記炎孔ベース温度センサは前記熱吸収壁に沿う部位であって炎孔ベースの外縁角部に設けられ、前記気化器温度センサは気化器を挟んで炎孔ベース温度センサと対向する気化器の部位に設けられ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】
前記炎孔の配列された炎孔ベースの面から、炎孔の最頂部までの高さが２ｍｍ以下であ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】
前記制御手段は、検知された炎孔ベースと気化器の温度差が予め定められた定常燃焼温度差の上限値以内のときは定常燃焼中の判別を行う一方、前記温度差が定常燃焼温度差の上限値を超えるときは燃焼異常と判別して異常回避制御を行うことを特徴とする請求項２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、検知された炎孔ベースと気化器の温度差が定常燃焼温度差の上限値以内であり、且つ、炎孔ベースまたは気化器の少なくともいずれか一方の温度が予め定められた高温補正領域内の値を検知したとき、または、前記温度差および温度状態を所定判別時間継続して検知したときは、定常燃焼中における炎孔ベースあるいは気化器の一時的な温度上昇と判別して、前記燃焼部への供給空気量を増加補正制御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、炎孔ベース温度と気化器温度、および、これらの温度差を所定時間毎に検知し、定常燃焼中における前記炎孔ベースまたは気化器の一時的な温度上昇を連続して判別する毎に、燃焼部への供給空気量を所定量ずつ増加制御し、供給空気量の全増加量が所定最大量になるまで、一連の増加制御を繰り返すことを特徴とする請求項８に記載の燃焼装置。
【請求項１０】
燃焼装置は、前記気化器および燃焼部へ空気を供給する送風機を備えており、前記制御手段は、定常燃焼中における前記炎孔ベースまたは気化器の一時的な温度上昇を判別したときには、送風機の回転数が予め定められた低回転補正領域内の値である場合に限って、送風機の回転数を増加させて供給空気量の増加補正制御を行うことを特徴とする請求項８または９に記載の燃焼装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、検知された炎孔ベースまたは気化器の少なくともいずれかの温度が、予め定められた異常高温領域または異常低温領域の値のときは、燃焼異常と判別して異常回避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】
前記制御手段は、予め定められた閉塞判別時間の間継続して炎孔ベース温度が気化器温度よりも高い状態を検知したときは、排気閉塞と判別して異常回避制御を行うことを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記炎孔ベースまたは気化器の温度が、燃焼装置の通電直後に予め定められた高温判別値を超えるとき、または、燃焼開始から所定時間経過後に予め定められた低温判別値未満であるとき、または、所定燃焼量で所定燃焼時間の経過後に予め定められた所定温度領域から外れる値であるときは、炎孔ベース温度センサまたは気化器温度センサの異常と判別して異常回避制御を行う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】
燃焼装置は、気化器を予熱する気化器ヒータを備えており、前記制御手段は、検知された気化器温度または炎孔ベース温度が、気化器ヒータの予熱時間に応じて予め定められる予熱基準値よりも低いときには、予熱異常と判別して異常回避制御を行う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】
燃焼装置は、排気側から燃焼装置内部へ空気が侵入する逆風状態を検知する逆風検知手段を有しており、当該逆風検知手段によって逆風状態が検知されたときは、前記制御手段は異常回避制御を行う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。
【請求項１６】
前記逆風検知手段は、前記炎孔ベース温度センサ、空気温度センサおよび前記制御手段で構成され、制御手段は、検知された炎孔ベース温度を参照しつつ、検知された空気温度が炎孔ベース温度に応じて予め定められた逆風判別温度幅を超えて上昇したときは逆風状態と判別して異常回避制御を行うことを特徴とする請求項１５に記載の燃焼装置。
【請求項１７】
前記逆風検知手段が風圧スイッチで構成されており、前記制御手段は、風圧スイッチによる検知信号が非逆風検知状態となったことを検知して前記逆風解除状態を判別することを特徴とする請求項１５に記載の燃焼装置。
【請求項１８】
前記逆風検知手段によって逆風状態が検知されたときは、前記制御手段は、供給空気量または燃焼量の少なくともいずれかを逆風の検知時の燃焼量に応じた所定値だけ増加補正制御することを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項１９】
前記逆風検知手段で一旦逆風状態が検知されたときは、前記制御手段は、予め定められた逆風解除状態の判別時を除いて、逆風検知以降の検知状態に拘わらず異常回避制御を継続して行うことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、燃焼停止の判別時、運転停止操作の検知時、前記送風機の回転数または燃焼量のいずれかが所定値を超えた場合、または、送風機への供給電流値が所定値以下に低下した場合の少なくともいずれかの状態を検知して前記逆風解除状態を判別することを特徴とする請求項１９に記載の燃焼装置。
【請求項２１】
燃焼装置は、炎孔から噴射する火炎状態を検知する火炎センサを備えており、前記制御手段は、火炎センサの検知信号が所定変動幅の範囲内に至ったことを検知して前記逆風解除状態を判別することを特徴とする請求項１９または２０に記載の燃焼装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、前記炎孔温度センサ、気化器温度センサあるいは空気温度センサの検知信号を参照して燃焼状態あるいは異常状態の判別を行う判別基準値の少なくともいずれかを、判別時刻における燃焼量または、着火から判別時刻までの燃焼時間に応じて変化させることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項２３】
前記燃焼装置は、気化器で生成された燃料ガスまたは燃料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２２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、燃焼能力の変動幅を拡大しつつ安定燃焼を確保し、安全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。従って燃料に予め混合する一次空気量及び、燃焼部へ供給する二次空気量は、安定燃焼やターンダウン比（ガス量や空気量を大きく変動させた場合の変動比）の大小に応じて大幅に変動する。則ち、燃焼量の増減に応じて空気供給を行う送風機の回転数も大きく変動する。
【０００４】
このため、燃焼量の高い状態で継続して運転すると、送風機を高回転で駆動し続けなければならず、消費電力の増加を招く。
そこで、燃焼能力大における消費電力を極力抑えるために、送風機の回転数を必要最小限まで低減させた設計を行うことが多い。
ところで、燃焼能力の小さい状態においては、空気供給量も低くする必要がある。
【０００５】
特に、燃焼能力の下限値を更に拡げて調整範囲を拡大する燃焼装置の場合、燃焼量の低下に伴って火炎による総合発熱量は低下するが、燃焼量の低下に伴う供給空気量の低減により火炎が一層炎孔に接近し、燃焼量が高い場合に比べて炎孔ベース温度が上昇する。また、燃焼量の低い状態での燃焼ばらつきによって、気化器や炎孔ベースの温度が許容範囲を超えて上昇し易い。
そこで、従来は、炎孔ベースや気化器の近傍にハイリミットスイッチなどを設け、許容温度をこえると強制的に運転を停止させるなどの対策を講じたものが多かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ハイリミットスイッチなどを設けた構成では、異常高温の発生には有効に対処できるものの、安定燃焼の維持や他の異常状態を検知し得なかった。
特に、火炎を下方へ向けて噴出する下方燃焼型（所謂逆燃焼型）の燃焼装置では、定常燃焼中であるにも拘わらず内部に熱が蓄積され易く、ハイリミットスイッチを設けた構成では、安定燃焼を維持させることができなかった。
則ち、燃焼能力の下限値を拡大するような市場要求に対して、安定燃焼を維持しつつ燃焼異常を検知して安全性を向上させた燃焼装置の開発が望まれていた。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されるもので、燃焼能力幅を拡大しつつ安定燃焼を確保でき、しかも、安全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。
【０００７】
【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を生成する気化器を有し、生成された燃料ガスまたは空気と燃料ガスの混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置において、前記燃焼部へ供給される燃料ガスおよび空気の供給量を制御する制御手段を有し、前記燃焼部は火炎を噴出する炎孔を平面状に配列した炎孔ベースを有すると共に、当該炎孔ベースには炎孔ベース自体の温度を検知する炎孔ベース温度センサが取り付けられており、炎孔から噴出する火炎によって生じる燃焼熱を炎孔ベースへ吸収させる熱吸収壁を、前記炎孔ベースに配列された炎孔を取り囲むように炎孔ベースの外側縁近傍の部位、または、炎孔ベースに設けられた気化器から炎孔を遮蔽するように気化器の周囲近傍の部位の少なくともいずれかに設けられ、前記制御手段は、炎孔ベース温度センサの検知信号を予め定められた判別基準値と比較して燃焼状態、燃焼異常あるいはセンサ異常を判別し、判別状態に応じた燃焼制御あるいは異常回避制御を行う構成とされている。
【０００８】
この構成によれば、燃焼中に何らかの要因で炎孔ベース温度が上昇して判別基準値を超えると、制御手段によって、供給空気量を増大させて冷却するような燃焼制御を行ったり、あるいは、運転停止させるような異常回避制御が行なわれる。
また、燃焼装置の点火シーケンスあるいは燃焼シーケンスにおいて、炎孔ベース温度センサが取り得ることのない値を検知したときには、制御手段によって炎孔ベース温度センサ自体の異常を判別することも可能である。
【０００９】
炎孔から噴出する火炎の燃焼状態を検知するには、火炎によって生じる燃焼熱の一部を炎孔ベースへ吸収させる必要がある。しかし、炎孔ベースには平面状に炎孔が配列され、火炎は炎孔ベースから離れる方向へ噴出する。このため、火炎による燃焼熱は炎孔ベースに伝導されにくい。特に、炎孔の周辺には、燃焼のための二次空気が供給されるので、火炎に伴う熱は炎孔ベースに一層反映されにくい。
本発明によれば、炎孔ベース上に火炎の燃焼熱の一部を効果的に吸収させる熱吸収壁を設けている。
【００１０】
則ち、炎孔ベースに配列された炎孔群を取り囲むように熱吸収壁が設けられる。これにより、火炎によって生じた燃焼熱の一部を効果的に炎孔ベースに吸収させることができ、火炎の温度状態を炎孔ベースに反映させることができる。
また、熱吸収壁は、気化器の周囲近傍に設けても良い。この構成によれば、火炎によって生じた熱が気化器に輻射される代わりに、火炎による熱を効果的に炎孔ベースに伝導することができる。これにより、炎孔ベース温度センサで炎孔ベースの温度を検知することにより、火炎の燃焼状態を的確に把握することができる。
熱吸収壁は、炎孔ベースの外側縁近傍または気化器の周囲近傍のいずれか一方に設けることもできるが、双方に設けることによって炎孔ベースへの熱吸収効果が一層増大する。
【００１１】
前記本発明において、気化器には、気化器自体の温度を検知する気化器温度センサが取り付けられており、制御手段は、炎孔ベース温度センサまたは気化器温度センサの少なくともいずれかの検知信号を予め定められた判別基準値と比較して燃焼状態、燃焼異常あるいはセンサ異常を判別し、判別状態に応じた燃焼制御あるいは異常回避制御を行う構成とすることができる。
【００１２】
この構成によれば、炎孔ベース温度だけでなく気化器の温度も検出する。
これにより、燃焼中に気化器温度が上昇して判別基準値を超えると、制御手段によって、供給空気量を増大させて冷却するような燃焼制御を行ったり、あるいは、運転停止させるような異常回避制御が行なわれる。
また、炎孔ベース温度センサの場合と同様に、気化器温度センサが取り得ることのない値を検知したときには、制御手段によって気化器センサ自体の異常を判別することも可能である。
また、本発明の構成では、制御手段によって炎孔ベースと気化器の双方の温度を参照することにより、燃焼装置特有の燃焼状態や燃焼異常を検知し、検知した燃焼状態や燃焼異常に対して補正制御や異常回避制御を施すことができる。
【００１３】
前記本発明において、燃焼装置の外気導入部分近傍には、燃焼装置へ供給される空気の温度を検知する空気温度センサが設けられており、制御手段は、炎孔ベース温度センサ、気化器温度センサあるいは空気温度センサの少なくともいずれかの検知信号を予め定められた判別基準値と比較して燃焼状態、燃焼異常あるいはセンサ異常を判別し、判別状態に応じた燃焼制御あるいは異常回避制御を行う構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、炎孔ベース温度あるいは気化器の温度だけでなく、外部から供給される空気温度も検出する。
これにより、例えば、燃焼中において供給空気の温度が変動したときには、制御手段によって燃焼装置内部の空気供給の異常と判別して異常回避制御を行わせる。
また、この構成においても、気化器温度センサが取り得ることのない値を検知したときには、制御手段によって空気温度センサ自体の異常を判別することもできる。
【００１５】
更に、本発明の構成では、制御手段によって炎孔ベース温度と供給空気温度、あるいは、気化器温度と供給空気温度の双方を参照したり、炎孔ベース、気化器および供給空気の全ての温度を参照して、燃焼装置特有の燃焼状態や燃焼異常を検知し、検知した燃焼状態や燃焼異常に対して補正制御や異常回避制御を施すことも可能である。
【００１６】
前記本発明において、炎孔ベース温度センサは、炎孔ベースの外側縁近傍に設けられた熱吸収壁に沿う部位であって、気化器または気化器温度センサから最も離れた部位に設けられる構成とすることができる。
通常、気化器は炎孔ベース上に配されるので、気化器の温度検知を行う気化器温度センサは、必然的に炎孔ベースに近接する。
また、炎孔ベースの温度を検知する場合、火炎によって生じる熱に応じた温度変動を呈する部位の温度検知を行うのが望ましい。
【００１７】
ところで、気化器は炎孔ベース上に配置され、炎孔から噴出する火炎によって生じる熱を気化器へ加えて、液体燃料の気化を促進させる働きを有する。則ち、気化器と炎孔ベースとの間では相互に熱の授受が行われるので、気化器と炎孔ベースの温度を区別して検知することは困難である。
そこで本発明では、炎孔ベース温度センサを、炎孔ベースの外側縁近傍に設けられた熱吸収壁に沿う部位であって、気化器または気化器温度センサから最も離れた部位に設けている。
【００１８】
則ち、炎孔ベース温度センサを、気化器の温度変動から隔離しつつ熱回収壁の近傍に設けることにより、火炎によって生じる熱に応じた温度変動を的確に検知することが可能となる。
【００１９】
前記本発明において、炎孔ベースは略方形状に形成され、当該炎孔ベースの略中央部に前記気化器が配されており、炎孔ベース温度センサは熱吸収壁に沿う部位であって炎孔ベースの外縁角部に設けられ、気化器温度センサは気化器を挟んで炎孔ベース温度センサと対向する気化器の部位に設けられる構成とすることができる。
【００２０】
この構成によれば、気化器温度センサと炎孔ベース温度センサとは、気化器を間に挟んで対向する。則ち、前記本発明における特殊な配置例である。特に、この配置では、炎孔ベース温度センサと気化器温度センサとの物理的な距離が最大となり、気化器の温度変動の影響を最も受けにくい状態で炎孔ベース温度を的確に把握することが可能となる。
このようなセンサ同士の対向配置により、炎孔ベース温度センサは熱回収壁によって火炎に応じた炎孔ベース温度を検知し、気化器温度センサは気化器の温度を的確に検知可能となる。
【００２１】
前記本発明において、炎孔の配列された炎孔ベースの面から、炎孔の最頂部までの高さが２ｍｍ以下である構成とすることができる。
通常、炎孔ベースの面から炎孔の最頂部までの高さは数ｍｍ（５〜６ｍｍ）のものが多い。このため、炎孔から噴出する火炎の熱の一部が炎孔ベースへ伝搬する途中で、炎孔周辺に供給される二次空気によって下流側に散逸し、火炎の熱が炎孔ベースへ充分に伝わらない。
しかし、本発明では、炎孔の最頂部までの高さを２ｍｍ以下に設定することにより、火炎によって生じる燃焼熱の一部を安定して炎孔ベースへ吸収させることができる。これにより、火炎の温度状態を炎孔ベース温度に的確に反映させることができ、燃焼状態を正確に把握することが可能となる。
【００２２】
前記本発明において、制御手段は、検知された炎孔ベースと気化器の温度差が、予め定められた定常燃焼温度差の上限値以内のときは定常燃焼中の判別を行う一方、前記温度差が定常燃焼温度差の上限値を超えるときは燃焼異常と判別して異常回避制御を行う構成とすることができる。
燃焼装置が定常燃焼中（正常な燃焼中）は、一時的な燃焼ばらつきはあるものの、燃焼量（燃焼能力）の大小に拘わらず、炎孔ベース温度と気化器温度とは略平衡した状態で上下する。
従って、定常燃焼状態における、炎孔ベースと気化器との温度差の上限値を予め判別基準値として求めておくことにより、当該定常燃焼温度差の上限値を閾値として定常燃焼であるか、燃焼異常であるかを判別可能となる。
【００２３】
前記本発明において、制御手段は、検知された炎孔ベースと気化器の温度差が定常燃焼温度差の上限値以内であり、且つ、炎孔ベースまたは気化器の少なくともいずれか一方の温度が予め定められた高温補正領域内の値を検知したとき、または、前記温度差および温度状態を所定判別時間継続して検知したときは、定常燃焼中における炎孔ベースあるいは気化器の一時的な温度上昇と判別して、燃焼部への供給空気量を増加補正制御する構成とすることができる。
【００２４】
則ち、本発明によれば、定常燃焼中であるか否かの判別は、前記したように、炎孔ベースと気化器の温度差が定常燃焼温度差の上限値以内であることによって行う。そして、定常燃焼中における燃焼ばらつきなどによって、炎孔ベースや気化器の温度が高温補正領域内の値になると、制御手段によって、燃焼部へ供給される空気量が増加補正される。これにより、炎孔ベースあるいは気化器の温度上昇を抑制して定常燃焼を維持させることができる。
【００２５】
この構成では、制御手段は、前記温度状態を検知した時点で、直ちに供給空気量の増加補正を行うこともできるが、例えば、前記温度状態を所定判別時間継続して検知したときに増加補正を行う構成とすることもできる。
則ち、炎孔ベースと気化器の温度差が定常燃焼温度差の上限値以内であり、炎孔ベースや気化器の温度が高温補正領域にある状態を所定判別時間継続して検知した時点で、供給空気量の増加補正制御を施すことが可能となる。
この構成によれば、所定判別時間に比べて短時間の燃焼ばらつきによる温度変動を除外することができ、効率良く補正制御を行うことができる。
【００２６】
前記本発明において、制御手段は、炎孔ベース温度と気化器温度、および、これらの温度差を所定時間毎に検知し、定常燃焼中における炎孔ベースまたは気化器の一時的な温度上昇を連続して判別する毎に、燃焼部への供給空気を所定量ずつ増加制御し、供給空気量の全増加量が所定最大量になるまで、一連の増加制御を繰り返す構成とすることができる。
この構成によれば、供給空気量を一度に大きく増加補正するのではなく、所定量ずつ繰り返して補正する。これにより、空燃比の変動に伴う不安定燃焼や吹き消えの発生を抑えることができる。
また、一度に空気量を増加制御するのではなく、所定量ずつ増加制御するので、燃焼のばらつきに応じた最小の補正制御によって安定燃焼を維持することが可能となる。
【００２７】
前記本発明において、燃焼装置は、気化器あるいは燃焼部へ空気を供給する送風機を備えており、制御手段は、定常燃焼中における炎孔ベースまたは気化器の一時的な温度上昇を判別したときには、送風機の回転数が予め定められた低回転補正領域内の値である場合に限って、送風機の回転数を増加させて供給空気量の増加補正制御を行う構成とすることができる。
【００２８】
通常、燃焼量（燃焼号数）が高い場合は、送風機は高回転に制御され燃焼部への供給空気量は多い。これにより、炎孔から噴出する火炎による熱は下流側に流され易く、炎孔ベースや気化器の温度は燃焼量が高いにも拘わらず上昇しにくい。
しかし、燃焼量が低下すると、送風機の回転数が低下して供給空気量が減少する。このため、火炎によって生じた熱が燃焼装置内部へ滞留し易い。また、燃焼量の低下に伴って火炎が炎孔に接近し、火炎の熱が炎孔ベースへ伝達され易く、炎孔ベースや気化器の温度が上昇し易く、燃焼装置内部が一層高温になり易い。
【００２９】
そこで、燃焼量が低い場合、則ち、送風機の回転数が低回転補正領域内の値の場合だけ、送風機の回転数を増加させる補正制御を行うことができる。
これにより、特に、高温になり易い低燃焼領域において効果的に補正制御を施して安定燃焼を維持させることができる。
この構成でも、送風機の回転数を増加補正制御するのに際して、一度に回転数を増加させても良く、また、所定時間間隔をおいて温度判別を行いつつ所定回転数ずつ増加制御することも可能である。
【００３０】
前記本発明において、制御手段は、検知された炎孔ベースまたは気化器の少なくともいずれかの温度が、予め定められた異常高温領域内または異常低温領域内の値のときは、燃焼異常と判別して異常回避制御を行う構成とすることができる。
燃焼装置が定常燃焼中であれば、火炎が炎孔から噴出するように生じ、炎孔ベースや気化器は異常高温には至らない。定常燃焼中であれば、炎孔ベースや気化器の温度は３５０℃程度である。
【００３１】
ところが、空気供給や燃料ガス（混合ガス）供給の異常などが生じると、炎孔ベースや気化器が異常高温に至り、破損するような不具合が生じる虞がある。
また、火炎を検知する火炎センサ（フレームロッド）などに異常を生じると、未燃焼であるにも拘わらず、制御手段は燃焼中の判別を行い、燃焼部へ燃料ガス（混合ガス）を供給し続けてしまう。このようなセンサ異常状態で運転が継続されると、燃焼装置として機能しないばかりか、混合ガスが燃焼装置の内部に充満して安全性が損なわれる。
【００３２】
しかし、本発明によれば、何らかの要因で炎孔ベースまたは気化器の温度が異常高温領域内の値になると、制御手段によって、運転停止などの異常回避制御が行われる。これにより、炎孔ベースや気化器が異常高温になることが防止され、燃焼装置の破損を未然に防止できる。
また、火炎センサの異常により立ち消えが検知されないようなときでも、炎孔ベースまたは気化器の温度が異常低温領域の値になると、制御手段によって、運転停止などの異常回避制御が行われる。これにより、燃焼部に未燃焼の燃料ガスが滞留するような不具合が回避され、安全性が損なわれない。
【００３３】
前記本発明において、制御手段は、予め定められた閉塞判別時間の間継続して炎孔ベース温度が気化器温度よりも高い状態を検知したときは、排気閉塞と判別して異常回避制御を行う構成とすることができる。
燃焼装置の排気管は燃焼ガスを外部に排出するものであり、排気管にゴミが詰まったり、鳥の巣などによって閉塞されると、燃焼ガスが排出されずに室内に充満して危険である。
【００３４】
排気閉塞を生じると、燃焼ガスの排出低下に伴って燃焼部へ供給される空気量も減少し、燃焼不良となって火炎が赤火状態となる。赤火の発生により、定常燃焼の場合に比べて火炎が炎孔に近づき、炎孔ベースの温度上昇が顕著になる。
本発明は、排気閉塞に伴って生じるこのような現象を利用したもので、炎孔ベース温度が気化器温度よりも高い状態を所定時間（閉塞判別時間）継続して検知したときは、制御手段で排気閉塞と判別している。
閉塞判別時間は、燃焼装置に応じて適宜定めることができる。特に、定常燃焼中における一時的な炎孔ベースの温度上昇と排気閉塞状態とを明確に区別するために、閉塞判別時間は適宜の長さに設定する必要がある。また、閉塞判別時間が長すぎると、排気閉塞状態が進行して危険である。閉塞判別時間は、これら双方の条件を満たす適宜の時間（例えば３０秒程度）に設定するのが良い。
【００３５】
前記本発明において、制御手段は、炎孔ベースまたは気化器の温度が、燃焼装置の通電直後に予め定められた高温判別値を超えるとき、または、燃焼開始から所定時間経過後に予め定められた低温判別値未満であるとき、または、所定燃焼量で所定時間燃焼後に予め定められた所定温度領域から外れる値であるときは、炎孔ベース温度センサまたは気化器温度センサの異常と判別して異常回避制御を行う構成とすることができる。
【００３６】
制御手段は、常に、炎孔ベースセンサ、気化器センサあるいは空気温度センサなどの検知信号を参照しつつ目的の制御状態へ向けてフィードバック制御を行っている。ところが、制御の要であるセンサに異常が生じると、制御手段による制御自体が異常となり、安定燃焼や安全性を維持できない。
しかし、本発明によれば、燃焼装置の制御シーケンス過程において不合理な検知信号を検知した場合は、センサ異常と判別して運転停止などの異常回避制御を行う。
【００３７】
則ち、燃焼装置の通電直後は炎孔ベース温度や気化器温度は低い。このときに、炎孔ベース温度センサや気化器温度センサの検知信号が高温判別値を超えるとセンサ異常と見なす。
また、燃焼開始から所定時間が経過すると、炎孔ベースや気化器は燃焼能力の大小に拘わらず、所定温度（高温判別値）以上に上昇する。このときに炎孔ベース温度センサや気化器温度センサの検知信号が高温判別値未満であればセンサ異常と見なす。
更に、所定燃焼量で所定時間燃焼した後は、炎孔ベースや気化器は所定温度（所定温度領域）に上昇する。このときの炎孔ベース温度センサや気化器温度センサの検知信号が所定温度領域から外れる値であればセンサ異常と見なす。
【００３８】
ここで、温度検知を行うセンサとしては、サーミスタ、ポジスタ、半導体センサなどの種々のものが挙げられる。中でも、サーミスタは温度センサとして広く用いられており、温度上昇に伴って抵抗値が減少し、逆に温度下降に伴って抵抗値が増加する特性を有している。サーミスタ素子では、断線異常、短絡異常、あるいはこれらの間の中途短絡異常を生じる虞がある。
【００３９】
そこで、炎孔ベースや気化器の温度が低い状態でサーミスタの検知信号が高温判別値を超えると、短絡異常と見なすことができる。
また、炎孔ベースや気化器の温度が低温判別値以上の状態でサーミスタの検知信号が低温判別値未満であると、断線異常と見なすことができる。
また、炎孔ベースや気化器の温度が所定温度領域内の状態でサーミスタの検知信号が所定温度領域から外れる場合は、中途短絡（所謂レアショート状態）異常と見なすことができる。
【００４０】
前記本発明において、燃焼装置は、気化器を予熱する気化器ヒータを備えており、前記制御手段は、検知された気化器温度または炎孔ベース温度が、気化器ヒータの予熱時間に応じて予め定められる予熱基準値よりも低いときには、予熱異常と判別して異常回避制御を行う構成とすることができる。
気化器は炎孔ベースと一体的に形成されるので、気化器ヒータで生じた熱は、気化器温度センサで検知されるのはもちろんのこと、炎孔ベースへ伝導されて炎孔ベース温度センサで検知可能である。
【００４１】
特に、炎孔ベース温度センサによって気化器ヒータによる温度上昇を検知することにより、気化器ヒータから気化器本体および炎孔ベースを介して炎孔ベース温度センサに至る経路の部材の損傷（亀裂の発生など）を温度上昇に反映させることができる。
則ち、気化器ヒータの通電開始から、制御手段によって炎孔ベース温度を監視し、予熱時間に応じた予熱基準値よりも低い状態が生じると予熱異常として判別する。予熱異常の要因としては、気化器ヒータの断線や前記した部材の亀裂などを挙げることができ、これらの異常を容易に検知して運転停止などの異常回避制御を行うことができる。
【００４２】
前記本発明において、燃焼装置は、排気側から燃焼装置内部へ空気が侵入する逆風状態を検知する逆風検知手段を有しており、当該逆風検知手段によって逆風状態が検知されたときは、制御手段は異常回避制御を行う構成とすることができる。
風によって排気側から燃焼装置内部へ空気が侵入すると、燃焼部から上流側へ空気が逆流する逆風状態が生じる。逆風状態が生じると、着火性が低下する。  また、燃焼中に逆風状態が生じると、安定燃焼が損なわれる上に、燃焼部で発生した熱が上流側へ逆流し、上流側に配された部材が加熱されて破損したり耐久性が低下する不具合が生じる。
【００４３】
しかし、本発明によれば、逆風検知手段によって逆風を検知することにより、制御手段によって異常回避制御を行うことができ、着火性、安定燃焼が維持され、耐久性も向上する。
逆風検知手段としては、例えば、空気流をフィンなどで受けた力によって接点を切り換える風圧スイッチなどを用いることができる。
【００４４】
前記本発明において、逆風検知手段は、炎孔ベース温度センサ、空気温度センサおよび制御手段で構成され、制御手段は、検知された炎孔ベース温度を参照しつつ、検知された空気温度が炎孔ベース温度に応じて予め定められた逆風判別温度幅を超えて上昇したときは、逆風状態と判別して異常回避制御を行う構成とすることができる。
【００４５】
燃焼装置へ供給される空気は外部から取り入れられるので、通常は供給される空気温度は外気温度（室内から空気供給を行う場合は室内温度）と略同一である。しかし、逆風状態が生じると、前記したように、燃焼部側から上流側へ向けて空気が逆流するため、燃焼部側の熱が上流側へ移動する。これにより、外気導入部分の近傍に設けられた空気温度センサは燃焼部側の温度に応じて上昇変動する。
【００４６】
本発明は、逆風時に生じるこの現象を利用して逆風状態を検知するもので、逆風状態が生じると、燃焼部の熱が上流側へ移動して空気温度センサの検知温度が上昇する。この温度上昇幅を逆風判別温度幅として予め求めておけば、空気温度センサの温度上昇幅を制御手段で検知することによって、逆風状態を判別することができる。
【００４７】
例えば、火炎が発生していない状態、則ち、気化器の予熱状態では、炎孔ベース温度は低い。そこで、逆風判別温度幅も炎孔ベース温度に応じて狭い温度幅に設定される。また、燃焼中における逆風判別温度幅は炎孔ベース温度に応じて広い温度幅に設定される。
この構成によれば、制御手段は、炎孔ベース温度を参照して気化器の予熱中または燃焼中の区別を行い、予熱中または燃焼中に応じた逆風判別温度幅を適用して空気温度センサの温度上昇幅を監視する。そして、空気温度センサの温度上昇幅が逆風判別温度幅以上に増加すると、逆風状態として判別して必要な異常回避制御を行う。
【００４８】
前記本発明において、逆風検知手段が風圧スイッチで構成されており、制御手段は、風圧スイッチによる検知信号が非逆風検知状態となったことを検知して逆風解除状態を判別する構成とすることができる。
前記したように、風圧スイッチは、空気流をフィンなどで受けた力によって接点を切り換えるものであり、燃焼装置内部の空気流を検知して逆風状態および非逆風状態を瞬時に信号出力することができる。
ところで、前記したように、逆風状態は断続して繰り返し発生することが多い。そこで、風圧スイッチの検知信号と前記した逆風解除状態とを組み合わせて検知を行う構成とすることにより、一層的確な検知を行うことができる。
【００４９】
前記本発明において、逆風検知手段によって逆風状態が検知されたときは、前記制御手段は、供給空気量または燃焼量の少なくともいずれかを逆風検知時の燃焼量に応じた所定値だけ増加補正制御する構成とすることができる。
逆風が発生した場合、則ち、燃焼部側から上流側へ向けて空気が逆流すると、点火ミスが生じ易く、また、火炎が煽られて燃焼状態が不安定となったり吹き消えが生じ易い。
本発明によれば、逆風状態が検知されると、制御手段によって供給空気量を増加させ、逆風によって燃焼部側から上流へ向かおうとする空気流を供給空気流で下流側に押圧して、上流側への空気移動を阻止するようにしている。
【００５０】
また、燃焼部へ供給される燃料ガス（混合ガス）が逆風で煽られて燃焼が不安定になり易いため、燃焼量を増加させることにより安定燃焼を維持させることも可能である。
供給空気量や燃焼量の補正量は、燃焼装置に応じて適宜定めることができるが、例えば、逆風を検知した時点の燃焼量（燃焼号数）に応じて定めることもできる。
【００５１】
前記本発明において、逆風検知手段で一旦逆風状態が検知されたときは、制御手段は、予め定められた逆風解除状態の判別時を除いて、逆風検知以降の検知状態に拘わらず異常回避制御を継続して行う構成とすることができる。
逆風状態は、強風が排気管側から燃焼装置の内部へ侵入することによって生じるもので、断続的に繰り返されることが多い。このため、逆風検知手段の検知信号に応じて制御を行うと、異常回避制御と定常制御とが交互に繰り返されて燃焼が不安定になる。
そこで、逆風検知手段によって逆風が検知された後は、別に予め定められた逆風解除状態が判別されるまで継続して異常回避制御が行われる。これにより、断続的に繰り返されることの多い逆風状態に対して安定した異常回避制御を行うことが可能となる。
【００５２】
前記本発明において、制御手段は、燃焼停止の判別時、運転停止操作の検知時、送風機の回転数または燃焼量のいずれかが所定値を超える場合、または、送風機への供給電流値が所定値以下の場合の少なくともいずれかの状態を検知して逆風解除状態を判別する構成とすることができる。
則ち、制御手段によって何らかの燃焼異常が判別されて燃焼停止の判別を行ったときは、逆風解除状態と判別する。また、使用者によって運転停止操作が行われると逆風解除状態とする。
また、送風機の回転数が所定値を超える場合は、燃焼装置の内部で発生する空気流が逆風を下流側へ向けて押圧し、安定燃焼が維持できるので逆風解除状態と判別する。同様に、燃焼量が所定値を超える場合は、燃焼量に応じた供給空気量も増加するので、逆風解除状態と判別する。
また、逆風が生じて燃焼装置内部に上流側へ向けて空気流が流入すると、送風機の負荷が増して供給電流が増大する。従って、送風機への供給電流値が所定値以下であることを検知して逆風解除状態と判別することができる。
【００５３】
前記本発明において、燃焼装置は、炎孔から噴射する火炎状態を検知する火炎センサを備えており、制御手段は、火炎センサの検知信号が所定変動幅の範囲内に至ったことを検知して逆風解除状態を判別する構成とすることができる。
逆風が発生すると、燃焼装置内部の空気流量が不規則に増減して火炎が煽られる。これにより、火炎センサ（フレームロッドなど）の検知信号が変動する。
本発明は、逆風の発生時におけるこの現象を利用したもので、火炎センサの検知信号の変動幅の低下、則ち、火炎が煽られる状態がおさまったことにより逆風解除状態を判別している。
【００５４】
前記本発明において、制御手段は、炎孔温度センサ、気化器温度センサあるいは空気温度センサの検知信号を参照して燃焼状態あるいは異常状態の判別を行う判別基準値の少なくともいずれかを、判別時刻における燃焼量または、着火から判別時刻までの燃焼時間に応じて変化させる構成とすることができる。
炎孔ベースや気化器の温度は、燃焼装置の点火前や燃焼中によって大きく変動すると共に、燃焼開始直後、長時間燃焼後などの時間経過に応じて徐々に変動する。また、炎孔ベースや気化器の温度は、燃焼量に応じて随時変動する。
【００５５】
このため、燃焼状態や異常状態の判別内容によっては、判別基準値を一義的に定めると、正確な判別が行えないような不具合が生じる。
しかし、本発明によれば、燃焼装置の着火から判別時刻に至るまでの燃焼時間や、判別時刻における燃焼量に応じて判別基準値を変化させるので、正確な判別を行うことが可能となる。
言い換えれば、所定燃焼量で所定時間燃焼させた後における炎孔ベースや気化器の到達温度（到達温度領域）を決定する場合、所定時間燃焼させる以前の燃焼状態や燃焼量の値によって、到達温度領域が影響を受ける。
本発明によれば、制御手段に、判別時刻における燃焼量や判別時刻までの燃焼時間に応じた判別基準値を持たせる。これにより、燃焼量や燃焼履歴に応じた的確な燃焼状態や燃焼異常の判別を行うことが可能となる。
【００５６】
また、前記本発明において、燃焼装置は、気化器で生成された燃料ガスまたは燃料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構成とすることができる。
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。
【００５７】
上方燃焼型の燃焼装置では、燃焼部で発生した熱が上方に配された熱交換部側へ自然に排出され、燃焼装置内部に熱が滞留する不具合が生じにくい。しかし、熱交換部へ移動した燃焼ガスが滞留せずにそのまま排気され易く、貯湯式給湯器などに適用した場合に、熱交換率が低下する嫌いがある。
【００５８】
一方、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。そして、熱交換部へ移動した燃焼ガスは空気流に押圧されつつ排気される。これにより、燃焼ガスが熱交換部に滞留する時間が増大して熱交換率が増大する。反面、燃焼部の上流側に熱が滞留し易くなる。
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燃焼状態および燃焼異常を的確に検知して、安定燃焼および安全性を確保できる構成が可能である。
【００５９】
【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１であり、燃焼装置１の各部に温度センサを設け、安定燃焼および安全性を確保する制御を行わ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。
【００６０】
（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は図２のＡ−Ａ矢視断面図、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は炎孔ベース温度センサの取り付け部分を示す拡大斜視図、図７は空気量調節部を示す斜視図である。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
駆動機械部３は箱体１０を有し、その底板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、気化部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。
【００６４】
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。
【００６５】
空気量調節部４は、図１，図７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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。  則ち、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、これによって、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。
【００６９】
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（気化部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、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。
【００７０】
流路形成部材１３は、図１に示すように、薄板を円錐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。
【００７１】
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を貫通して気化部７の回転部材８の内部に至るように取り付けられる。
【００７２】
混合部５、燃焼部６及び気化部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の中央部に気化部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。
【００７３】
炎孔ベース６０の上面側は、図３〜図５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、後述する気化部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。
【００７４】
炎孔ベース６０の下面側は、図５に示すように、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。
【００７５】
本実施形態では、炎孔部材６８の高さｄを２ｍｍに形成している。則ち、炎孔部材６８を炎孔ベース６０へ固定したときに、炎孔ベース６０の面から炎孔部材６８の炎孔６８ａまでの高さが２ｍｍとなる。
従って、炎孔６８から噴出する火炎によって生じる熱を、炎孔部材６８の両側面を通じて効率良く炎孔ベース６０へ伝導させることができる。また、炎孔部材６８の両側面の面積が少ないので、両側面を伝導する熱が開口６７を通じて下流側へ供給される二次空気によって放散しにくい。これにより、火炎の発生する熱の一部を効率良く炎孔ベース６０へ伝導させる構成としている。
炎孔部材６８をこのように構成することにより、火炎の状態に応じた熱を炎孔ベース６０の温度として検知することができ、正確な制御を可能としている。
【００７６】
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，図３に示すように、熱吸収壁６０ａ，６０ｂ，６０ｃを設けている。
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
熱吸収壁６０ａ，６０ｂ，６０ｃを配することにより、火炎の状態に応じた熱を炎孔ベース６０の温度として検知することができ、正確な制御を可能としている。
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。
【００７９】
本実施形態では、図２，図３に示すように、炎孔ベース６０にサーミスタを用いた２個の温度センサを取り付けている。一方は、炎孔ベース６０の温度を検知する炎孔ベース温度センサ９１であり、他方は、気化器７の温度を検知する気化器温度センサ９２である。
【００８０】
気化器温度センサ９２は、図２〜図４に示すように、サーミスタＴＨから延伸するリード線９２ｂの端部にコネクタ９２ａを設けて形成され、サーミスタＴＨには固定板９２ｃが取り付けられている。
この気化器温度センサ９２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９２ｃ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９２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。
【００８１】
一方、炎孔ベース温度センサ９１は、図２，図３，図６に示すように、熱吸収壁６０ａに沿った炎孔ベース６０の外縁角部であって、気化器７を間に挟んで気化器温度センサ９２から最も離れた部位に対向させて取り付けている。
この配置により、炎孔ベース温度センサ９１と気化器温度センサ９２との物理的距離を最大としている。これにより、気化器の温度変動の影響を最も受けにくい状態で、火炎に応じた炎孔ベース温度を的確に把握することが可能となる。
炎孔ベース温度センサ９１は、前記した気化器温度センサ９２と同一の構成を有する。則ち、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。サーミスタＴＨは気化器温度センサ９２と同一のものである。
【００８２】
この炎孔ベース温度センサ９１は、上面板６５の上面から炎孔ベース６０の熱吸収壁６０ａへ突き刺すように固定される。則ち、上面板６５には開口６５ａが設けられ、炎孔ベース６０の熱吸収壁６０ａの対応した位置にも嵌入孔６０ｆが設けられている。また、上面板６５の開口６５ａの近傍には、ネジ孔６５ｂが設けられている。そして、サーミスタＴＨを開口６５ａを介して嵌入孔６０ｆに嵌入し、ネジＮを固定板９２ｃを通してネジ孔６５ｂにねじ込んで締付固定している。
炎孔ベース温度センサ９１をこのように固定することにより、熱吸収壁６０ａによって吸収された熱に応じた温度を効率良く検知可能である。
【００８３】
本実施形態では、炎孔ベース温度センサ９１には３ピンタイプのコネクタ９１ａを用い、気化器温度センサ９２のコネクタ９２ａの２ピンタイプと区別している。これにより、製造時やメンテナンス時におけるコネクタの差し間違いを防止している。この炎孔ベース温度センサ９１および気化器温度センサ９２のコネクタ９１ａ，９２ａは制御回路部１００に接続されている。
【００８４】
ここで、本実施形態では、炎孔ベース温度センサ９１を、熱吸収壁６０ａに沿う部位であって、気化器温度センサ９２から最も離れた部位に取り付けた構成としているが、本発明はこのような配置に限定されるものではない。
則ち、気化器７が円形である場合、気化器７の周部７２は全周に渡って略同一の温度変動を呈する。
従って、炎孔ベース温度センサ９１の固定位置が気化器温度センサ９２に近接する場合であっても、炎孔ベース温度センサ９１は、熱吸収壁６０ａに沿う部位であって気化器７から最も離れた部位の近傍に設けることが望ましい。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
本実施形態では、前記したように、炎孔ベース温度センサ９１、気化器温度センサ９２および空気温度センサ９０には、全て同一のサーミスタ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。
【００９０】
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。
【００９１】
本実施形態に係る燃焼装置１は、前記したように、炎孔ベース温度センサ９１、気化器温度センサ９２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の予熱異常回避制御、定常燃焼中の一時的な温度上昇に対する燃焼制御、排気閉塞の異常回避制御、逆風発生時の異常回避制御、および、センサの異常回避制御を可能としている。
【００９２】
以下に、各々の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によって一連のプログラム処理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。
【００９３】
（炎孔ベース温度センサおよび気化器温度センサの異常回避制御）
以下に、前記図１，図３および図８のフローチャートを参照して炎孔ベース温度センサ９１、気化器温度センサ９２のセンサ自体の異常を判別して異常回避制御を行う処理を説明する。
（１）燃焼装置１の運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御回路部１００は、炎孔ベース温度センサ９１および気化器温度センサ９２の検知信号によって、炎孔ベース温度および気化器温度を検出する。この状態は、予熱や点火が行われていないので、双方の検出温度は室温程度である（図８ステップ２００，２０１参照）。
【００９４】
（２）制御回路部１００は、ＲＯＭに格納された高温判別値（本実施形態では３９０℃に設定）を参照し、検出した炎孔ベース温度または気化器温度のいずれか一方でも高温判別値を超えているときは、センサ異常と判別して運転を停止する。則ち、低温であるべき状態で高温が検出されたことにより、サーミスタの短絡異常を検知している（図８ステップ２０２，２１８参照）。
【００９５】
（３）ステップ２０２で炎孔ベースおよび気化器が高温判別値未満であれば、制御回路部１００は、気化器７の予熱処理を行い燃焼指令を受けると着火処理を行う。そして、着火と同時に時間計測を開始し、５分経過すると計時をリセットし、再び炎孔ベース温度および気化器温度を検出する。この状態では、燃焼開始から５分が経過しているので、炎孔ベースおよび気化器の温度は上昇している（図８ステップ２０３〜２０９参照）。
【００９６】
（４）制御回路部１００は、ＲＯＭに格納された低温判別値（本実施形態では１５０℃に設定）を参照し、検出した炎孔ベース温度または気化器温度のいずれか一方でも低温判別値未満であるときは、センサ異常と判別して運転を停止する。則ち、少なくとも低温判別値以上であるべき温度状態において、それよりも低い温度が検出されたことにより、サーミスタの断線異常を検知している（図８ステップ２１０，２１８参照）。
【００９７】
（５）続いて、制御回路部１００は燃焼量が９号以上の燃焼状態が６分継続する状態を監視する。則ち、燃焼量が９号以上になれば時間計測を開始し、９号未満になれば計時をリセットしつつ６分間の継続状態を監視する。そして、燃焼量が９号以上の状態が６分継続すれば、再び炎孔ベース温度および気化器温度を検出する。この状態では、炎孔ベースおよび気化器の温度は所定温度領域まで上昇している（図８ステップ２１１〜２１６参照）。
【００９８】
（６）制御回路部１００は、ＲＯＭに格納された所定温度領域（本実施形態では所定温度領域を２００℃以上の領域に設定）を参照し、検出した炎孔ベース温度または気化器温度のいずれか一方でも２００℃未満であるときは、センサ異常と判別して運転を停止する。則ち、少なくとも２００℃以上であるべき温度状態において、それよりも低い温度が検出されたことにより、サーミスタの中途短絡異常を検知している（図８ステップ２１７，２１８参照）。
【００９９】
（７）一方、ステップ２１７において、炎孔ベース温度または気化器温度の双方が２００℃を超えるときは、制御回路部１００は、炎孔ベース温度センサ９１および気化器温度センサ９２を異常なしと判別して定常運転を継続する（図８ステップ２１７，２１９参照）。
このように、燃焼シーケンスにおいてセンサ自体をセルフチェックすることにより、燃焼装置１の信頼性を向上させている。
【０１００】
（気化器７の予熱異常回避制御）
次に、前記図１，図３，図４および図９のフローチャートを参照して、気化器ヒータ７３による予熱異常を判別して異常回避制御を行う処理を説明する。尚、制御回路部１００のＲＯＭには、予熱時間と予熱基準値とを対応させたデータテーブルが予め格納されているものとして説明する。
（１）燃焼装置１の運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御回路部１００は、時間計測を開始すると共に、気化器ヒータ７３へ通電制御を行い気化器７の予熱を開始する。（図９ステップ２２０〜２２２参照）。
【０１０１】
（２）制御回路部１００では、予熱開始からの計時時間を読み込み、ＲＯＭのデータテーブルを参照して計時時間に対応した予熱基準値を読み込む。続いて、制御回路部１００は、炎孔ベース温度センサ９１の検知信号に基づいて炎孔ベース温度を求める。この状態では、気化器ヒータ７３で発生した熱が気化器７および炎孔ベース６０へ伝導されており、時間の経過と共に炎孔ベース温度は上昇する（図９ステップ２２３〜２２５参照）。
【０１０２】
（３）制御回路部１００では、検出した炎孔ベース温度を予熱基準値と比較し、炎孔ベース温度が予熱基準値以上であれば、予熱時間が終了するまでステップ２２３〜２２７の監視を繰り返して行う。そして、予熱時間が終了すれば定常運転を継続して行う（図９ステップ２２３〜２２８参照）。
【０１０３】
（４）一方、ステップ２２６において、炎孔ベース温度が予熱基準値よりも低いときには、制御回路部１００は予熱異常と判別して運転を停止する（図９ステップ２２６，２２９参照）。
【０１０４】
このように、気化器７の予熱異常回避制御を行うことにより、気化器ヒータ７３の断線を検知することが可能となる。また、気化器ヒータ７３で発生する熱が炎孔ベース温度センサ９１へ伝搬される状態を予熱時間経過と共に監視している。これにより、熱伝導経路における気化器７や炎孔ベース６０の亀裂や破損状態を同時に検出することが可能となる。
尚、炎孔ベース温度センサ９１に代えて気化器温度センサ９２によって気化器ヒータ７３の予熱異常を検出する構成としても良い。
【０１０５】
（定常燃焼中の一時的な温度上昇に対する燃焼制御）
次に、前記図１および図１０のフローチャートを参照して、定常燃焼中における気化器７や炎孔ベース６０の一時的な温度上昇に対する燃焼制御処理を説明する。
尚、制御回路部１００のＲＯＭには、予め、定常燃焼温度差の上限値（本実施形態では５０℃に設定）および高温補正領域（本実施形態では３００℃以上の領域）のデータが格納されているものとする。また、図１には示していないが、ファン２１を駆動するモータ３０の近傍には、回転数を検知する回転数検知センサを設けているものとして説明する。
また、一時的な温度上昇が検知されたときは、検知時点における燃焼量および
空気量調節部（ダンパ）４は、通常の制御状態を維持するものとして説明する。
【０１０６】
（１）燃焼装置１の運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御回路部１００は、気化器７の予熱処理を行い、予熱が完了して燃焼指令を受けると着火処理を行う（図１０ステップ２３０〜２３３参照）。
（２）制御回路部１００では、計時時間のリセット、ファン回転数補正値のリセットなどの初期設定を行う。この後、制御回路部１００は、炎孔ベース温度センサ９１および気化器温度センサ９２の検知信号によって、炎孔ベース温度および気化器温度を検出する（図１０ステップ２３４，２３５参照）。
【０１０７】
（３）制御回路部１００では、検出した炎孔ベース温度または気化器温度のいずれかの温度が高温補正領域（３００℃以上）の温度でない場合は、ステップ２３４に戻って炎孔ベースおよび気化器の温度監視を継続する（図１０ステップ２３４〜２３６参照）。
【０１０８】
（４）ステップ２３６において炎孔ベースまたは気化器のいずれかの温度が高温補正領域（３００℃以上）の値であれば、制御回路部１００は、炎孔ベースと気化器の温度差を算出する。この温度差が定常燃焼温度差の上限値（５０℃）以下であれば、続いて送風機２のファン２１の回転数を検出する。そして、ファン２１の回転数が低回転補正領域（２８００ｒｐｍ以下）の値であれば、引き続く補正制御を行う。
則ち、この時点で、制御回路部１００によって、定常燃焼中であり、炎孔ベース６０または気化器７のいずれかが一時的に温度上昇した状態を判別している。
一方、ファン２１の回転数が低回転補正領域から外れる値のときは、回転数の増加補正が不要と判別し、ステップ２３４へ戻って炎孔ベースおよび気化器の温度監視を継続する（図１０ステップ２３６〜２３９参照）
【０１０９】
（５）制御回路部１００は、定常燃焼中（低燃焼量）の一時的な温度上昇を判別すると、炎孔ベース６０および気化器７を冷却するべく、ファン回転数を２％だけ上昇制御し、時間計測を開始する。この後、１分間経過する間に、制御回路部１００は引き続き炎孔ベース６０および気化器７の温度および温度差とファン回転数を継続して監視する。そして、１分経過するまでに、炎孔ベース６０および気化器７の温度および温度差とファン回転数のいずれかの値が条件から外れると、定常燃焼に復帰したことを判別し、ステップ２３４に戻ってファン回転数の補正を解除する。この後、炎孔ベース６０および気化器７の温度監視を継続する（図１０ステップ２４０，２４１，２４３〜２４５参照）。
【０１１０】
（６）ファン回転数を２％増加補正した後、ステップ２４１で１分経過すると、制御回路部１００は、時間計測をリセットし、再度ステップ２３５へ戻って定常燃焼中（低燃焼量）における一時的な温度上昇が継続しているか判別する。判別の結果、温度上昇が依然として継続しているときは、再びファン回転数を２％だけ上積みして増加補正し、再び１分間監視する。
制御回路部１００は、ステップ２３５〜２４５の処理を繰り返し行い、ステップ２４３でファン回転数の全補正値が１０％になったときは、回転数補正による定常燃焼の維持不能と判別して運転を停止する。
【０１１１】
このように、一時的な温度上昇に対して空気供給を増加しつつ補正制御することにより、温度上昇している炎孔ベース６０や気化器７を冷却して安定した定常燃焼を維持させることが可能となる。
尚、前記説明では、ステップ２３８において、炎孔ベース温度と気化器温度との差が定常燃焼温度差の上限値（５０℃）を超えた場合の処理について言及していない。温度差が５０℃を超える状態は、燃焼装置１の点火から安定燃焼に至る過程において一時的に生じることがある。
従って、ステップ２３８において、炎孔ベースと気化器の温度差が定常燃焼温度差の上限値を超えたときは、燃焼開始からの時間を参照しつつ運転停止などの異常回避制御を行うことも可能である。
【０１１２】
また、前記説明では、定常燃焼中における一時的な温度上昇が生じた場合の、燃焼量および空気量調節部４の制御については特に補正制御を施さない構成としている。しかし、温度上昇に迅速に対処するために、ファンの回転数に加えて燃焼量や空気量調節部４の補正制御を加味することも可能である。
【０１１３】
（排気閉塞の異常回避制御）
次に、前記図１，図３および図１１のフローチャートを参照して、燃焼装置１の排気閉塞が生じた場合の異常回避制御を行う処理を説明する。尚、説明では、燃焼装置１が既に燃焼中であるものとして述べる。
（１）制御回路部１００は、燃焼中であれば、炎孔ベース温度センサ９１および気化器温度センサ９２の検知信号によって、炎孔ベース温度および気化器温度を検出する（図１１ステップ２５０〜２５２参照）。
【０１１４】
（２）炎孔ベース温度が気化器温度よりも高い状態を検出したときは、制御回路部１００は時間計測を開始し、閉塞判別時間（本実施形態では３０秒に設定）経過するまで継続して炎孔ベース温度および気化器温度を検出する（図１１ステップ２５１〜２５６参照）。
【０１１５】
（３）制御回路部１００では、閉塞判別時間が経過するまでに、炎孔ベース温度が気化器温度と同一あるいは低下したときは、ステップ２５０に戻って計時をリセットし、再び監視を継続する。しかし、閉塞判別時間（３０秒）の間継続して炎孔ベース温度が気化器温度よりも高いときは、運転を停止する（図１１ステップ２５１〜２５７参照）。
則ち、この制御では、炎孔ベース温度が気化器温度よりも高い状態を検知した時点では、定常燃焼におけるばらつきであるのか、燃焼異常が発生しているのか判別できない。そこで、本実施形態では閉塞判別時間だけ継続して検知することによって、排気閉塞を的確に判別している。
【０１１６】
（逆風発生時の異常回避制御）
次に、前記図１，図３および図１２，図１３，図１４のフローチャート、図１５のグラフを参照して、燃焼装置１における逆風発生時の異常回避制御を説明する。尚、図１２における逆風検知処理（ステップ２６３，２６６）の詳細を図１３（ａ）に示し、図１２における逆風解除状態判別処理（ステップ２６８）の詳細を図１３（ｂ）に示している。また、図１２における異常回避制御処理（ステップ２６７）の詳細を図１４（ａ）に示し、図１２における定常制御処理（ステップ２６９）の詳細を図１４（ｂ）に示している。
【０１１７】
本実施形態では、炎孔ベース温度センサ９１および空気温度センサ９０の検知信号を制御回路部１００で判別することによって逆風状態を検知している。
則ち、制御回路部１００のＲＯＭに、炎孔ベース６０の温度に対応させた逆風判別温度幅データがデータテーブルとして予め格納されている。燃焼装置１が点火前の予熱状態では、炎孔ベース温度は非常に低いため、逆風状態が生じると、空気温度センサ９０は、気化器７や炎孔ベース６０の熱によって僅かな幅だけ温度上昇を検知する。一方、燃焼中に逆風状態が生じると、空気温度センサ９０の温度上昇検知幅は大きな値となる。
このような炎孔ベース温度と逆風判別温度幅とを、予め対応させて制御回路部１００のＲＯＭに格納することにより、炎孔ベース温度を検知することによって逆風状態の判別を行っている。
【０１１８】
また、本実施形態では、定常状態と逆風発生時とで、送風機２と空気量調節部（ダンパ）４の制御形態を変更させている。
則ち、定常状態では、図１５（ａ）に示すように、燃焼量に応じてダンパ４を全閉（燃焼量３号〜１０号）、中開（燃焼量１０号〜１８号）、全開（燃焼量１８号〜２６号）の３段階制御としている。また、送風機２の回転数は、１８００〜５０００ｒｐｍの範囲で制御を行い、ダンパ４の開度切換時には、供給空気量を目的量に調節するために送風機２の回転数を不連続的に制御している。
【０１１９】
一方、逆風発生時には、定常状態に比べて燃焼量を増加させると共に、送風機２の回転数およびダンパの開度を増加させる制御を行っている。則ち、図１５（ｂ）に示すように、燃焼量に応じてダンパ４を位置Ａ（燃焼量８号〜１４号）、位置Ｂ（燃焼量１４号〜２０号）、全開（燃焼量２０号〜２６号）の３段階制御としている。また、送風機２の回転数は、定常状態よりも高い２５００〜５０００ｒｐｍの範囲で制御し、ダンパ４の開度切換時には、供給空気量を目的量に調節するべく送風機２の回転数を不連続的に制御している。
ここで、ダンパ位置Ａ，Ｂは、全閉＜ダンパ位置Ａ＜中開＜ダンパ位置Ｂ＜全開の条件を満たす開度である。
【０１２０】
以下に、逆風発生時の異常回避制御を説明する。
（１）燃焼装置１の運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御回路部１００は、気化器７の予熱処理を行い、予熱が完了すると燃焼指令を待機する（図１２ステップ２６０〜２６２参照）。
【０１２１】
（２）燃焼指令を受けると、制御回路部１００はステップ２６３において逆風状態の検知を行い、逆風検知状態であれば、燃焼量８号、ダンパ位置Ａに制御して点火制御を行う。一方、定常状態であれば、燃焼量６号、ダンパ全閉に制御して点火制御を行う。
則ち、定常状態では、ダンパを全閉にして空気流を抑制して点火性を向上させ、逆風状態では、ダンパを僅かに開いて（位置Ａ）、送風機２による空気流と逆風による空気流とを相殺させつつ燃焼量を増加させて点火性を確保している（図１２ステップ２６３〜２６５、図１３（ａ）参照）。
ここで、ステップ２６３における逆風状態の検知（判別）は、図１３（ａ）のステップ２６３ａ〜２６３ｃに示す手順で行う。則ち、制御回路部１００は、炎孔ベース温度を検出し、ＲＯＭを参照して検知した炎孔ベース温度に対応した逆風判別温度幅を求める。
そして、制御回路部１００は、空気温度センサ９０の検知信号を監視し、空気温度が逆風判別温度幅を超えて上昇したときには、逆風状態と判別する。
【０１２２】
（３）制御回路部１００では、点火後に再度逆風状態の判別を行う。そして、逆風検知状態であれば、燃焼量に応じた異常回避制御を行う。
本実施形態では、逆風検知状態において、燃焼量が８号以下では燃焼および燃焼停止を繰り返すことにより必要な燃焼量を平均的に得るＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
また、逆風検知状態において、燃焼量が８号を超え１４号以下では、ダンパ位置Ａで燃焼量（号数）に応じた送風機制御を行い、燃焼量が１４号を超え２０号以下では、ダンパ位置Ｂで燃焼量（号数）に応じた送風機制御を行う。また、燃焼量が２０号以上になると、ダンパ全開で燃焼量（号数）に応じた送風機制御を行う構成としている。
この逆風検知状態による制御が行われている間は、制御回路部１００は、ステップ２６７，２６８の処理を繰り返して逆風解除状態の監視を行う（図１２ステップ２６６〜２６８、図１４（ａ）参照）。
【０１２３】
（４）一方、点火後にステップ２６６で定常状態が検知されたとき、または、逆風検知状態に伴う制御が行われている途中で、ステップ２６８において逆風解除状態が判別されたときは、ステップ２６６に進む。そして、再度逆風検知を行った後に、定常制御に移行する。
定常状態では、燃焼量が１０号以下では、ダンパ全閉で燃焼量（号数）に応じた送風機制御を行い、燃焼量が１０号を超え１８号未満ではダンパ中開で燃焼量に応じた送風機制御を行う。また、燃焼量が１８号以上になると、ダンパ全開で燃焼量（号数）に応じた送風機制御を行う構成としている
この定常状態による制御が行われている間も、制御回路部１００は、ステップ２６６，２６９の制御処理を繰り返して逆風状態の発生の監視を行い、逆風が検知されたときは直ちにステップ２６７へ移行する（図１２ステップ２６６，２６９、図１４（ｂ）参照）。
【０１２４】
このように、逆風発生時には、定常状態に比べて燃焼量および供給空気量（送風機２の回転数とダンパ４の開度）を増加制御（異常回避制御）することによって安定した燃焼を確保するようにしている。
【０１２５】
ところで、本実施形態では、逆風検知手段を炎孔ベース温度センサ９１，空気温度センサ９０および制御回路部１００で構成した例を挙げて述べたが、本発明はこのような構成に限られるものではない。
例えば、逆風検知手段として、例えば、燃焼装置１の燃焼部６の下流側に設けた風圧スイッチ（不図示）によって逆風状態を検知する構成を採ることも可能である。
【０１２６】
また、本実施形態では、逆風解除状態を運転スイッチ、燃焼停止あるいは送風機２の回転数を参照して判別した。
しかし、本発明はこのような構成に限られるものではない。例えば、燃焼量が所定値を超えた場合、あるいは、送風機への供給電流が所定値以下になった場合を検知して逆風解除状態を判別することも可能である。また、風圧スイッチを設けた構成では、風圧スイッチの非逆風状態検知信号に対応して逆風解除を行うこともできる。更に、燃焼部６に火炎状態を検知する火炎センサ（フレームロッドなど）を設けた構成では、火炎センサの検知信号が所定変動幅に入ったことを検知して逆風解除状態を判別することも可能である。
【０１２７】
【発明の効果】
請求項１〜６に記載の本発明によれば、センサの検知信号を単独または組み合わせて判別処理することにより、燃焼状態や燃焼異常を容易に判別することができ、安定燃焼を維持でき、しかも安全性を向上させた燃焼装置を提供できる。
また、簡単な構成によって炎孔ベースおよび気化器の温度を的確に検知することができ、安定した燃焼制御や異常回避制御を行うことが可能となる。
請求項７に記載の本発明によれば、定常燃焼と燃焼異常とを的確に判別することができ、燃焼制御や異常回避制御を容易に行うことができる。
請求項８〜１０に記載の本発明によれば、簡単な構成によって定常燃焼状態を維持させることができ、安定した燃焼を確保することができる。
請求項１１に記載の本発明によれば、異常高温や未燃焼状態を的確に検知することができ、安全性を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、排気閉塞を的確に検知することができ、装置の安全性を向上させることができる。
請求項１３に記載の本発明によれば、センサ自体の異常を容易に検知することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
請求項１４に記載の本発明によれば、簡単な構成によって予熱異常や部材の破損などを検知することができ、装置の信頼性を一層向上させることができる。
請求項１５〜２１に記載の本発明によれば、逆風状態を的確に検知して異常回避制御を行うことができ、安定した燃焼を確保することができる。
請求項２２に記載の本発明によれば、燃焼履歴に応じた的確な判別を行うことができ、信頼性を向上した燃焼装置を提供できる。
また、請求項２３に記載の本発明によれば、熱効率および信頼性を向上させた優れ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の斜視図である。
【図３】  図２に示す炎孔ベースのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】  図２に示す炎孔ベースにおける気化器温度センサ取り付け部分の拡大斜視図である。
【図５】  図２に示す炎孔ベースの炎孔部分の拡大斜視図である。
【図６】  図２に示す炎孔ベースにおける炎孔ベース温度センサ取り付け部分の拡大斜視図である。
【図７】  図１に示す燃焼装置に採用する空気量調節部の斜視図である。
【図８】  センサの異常回避制御の動作を示すフローチャートである。
【図９】  気化器の予熱異常回避制御の動作を示すフローチャートである。
【図１０】  定常燃焼中の一時的な温度上昇に対する燃焼制御の動作を示すフローチャートである。
【図１１】  排気閉塞の異常回避制御の動作を示すフローチャートである。
【図１２】  逆風発生時の異常回避制御の動作を示すフローチャートである。
【図１３】  （ａ）は図１２の逆風検知処理の詳細を示すフローチャート、（ｂ）は図１２の逆風解除状態判別処理の書斎を示すフローチャートである。
【図１４】  （ａ）は図１２の異常回避制御処理の詳細を示すフローチャート、（ｂ）は図１２の定常制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】  （ａ）は逆風発生時の異常回避制御処理における燃焼量およびダンパ制御動作を示すフローチャート、（ｂ）は定常制御処理における燃焼量およびダンパ制御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
６        燃焼部
６０      炎孔ベース
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ    熱吸収壁
６８ａ    炎孔
７        気化器
７３      気化器ヒータ
９０      空気温度センサ
９１      炎孔ベース温度センサ
９２      気化器温度センサ
１００    制御手段
【図１】
0004565302.tif 000002
【図２】
0004565302.tif 000003
【図３】
0004565302.tif 000004
【図４】
0004565302.tif 000005
【図５】
0004565302.tif 000006
【図６】
0004565302.tif 000007
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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