(57)【要約】      （修正有）【課題】外部からの電力の供給を必要としない電動ファンや制御用の電子回路等を備えたガス燃焼器具を提供する。【解決手段】電気機器を備えたガスファンヒータなどの燃焼器具において、燃料ガスにより燃焼されるガスバーナに近接して燃料電池３０が燃料ガスと空気とが貫流される管路３２内に配置され該燃料電池３０により発電される電力を発電し、この電力が前記電気機器に駆動用電力として供給されると共に、この燃料電池３０が配置される管路３２の下流側端部に設けられる複数の微小な孔３２ｄから噴出される燃料ガスと空気とを前記バーナ２４の火炎によって燃焼させ前記ガスバーナによる燃焼ガスとともに室内暖房用などに供する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具本体内に、燃料ガスを燃焼するバーナと、電気機器とを備えたガス燃焼器具であって、
前記バーナに近接して、燃料ガスと空気とが貫流される管路内に燃料電池が配置されると共に、該燃料電池により発電された電力が前記電気機器に供給されるように該燃料電池と前記電気機器とが連繋され、前記燃料電池が配置された管路の下流端には、前記バーナの火炎に近接して、前記燃料ガスと空気とを排出させる排出部が設けられていることを特徴とするガス燃焼器具。
【請求項２】
前記燃料電池が固体酸化物電解質基板表面に燃料極と空気極とが形成された固体酸化物型燃料電池であることを特徴とする前記請求項１に記載のガス燃焼器具。
【請求項３】
前記燃料電池が燃料ガスと空気からなる混合ガスにより発電可能な単室型燃料電池であって、前記管路内に燃料ガスと空気が混合されて供給されることを特徴とした請求項１又は請求項２に記載のガス燃焼器具。
【請求項４】
前記燃料電池が配置された管路の下流端に形成された前記排出部に複数の微小な孔が設けられており、この排出部先端で燃焼する火炎の逆流を防止する逆火防止炎孔であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のガス燃焼器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品への電力供給用の燃料電池を備えたガス燃焼器具に関し、更に詳しくは、簡単な構造で効率よく発電することが可能で、外部からの電力の供給を必要としないガス燃焼器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば暖房用、給湯用等のガス燃焼器具においては、これらの器具を使用するにあたって、電動ファンや電磁弁及び制御装置等を駆動するための電力を必要とする場合が多い。こうしたガス器具では電力の供給が必要であり、これまでは、最寄りの商業用電力コンセントから随時電力を得たり、また設置型ガス器具の場合には電気工事によって専用配線を設けていた。
【０００３】
このような外部から電力の供給を受ける可動型の家庭用小型暖房器具等では、器具の設置場所に制約を受け、コードを引き回して使用しなければならず、使い勝手が悪いだけでなく安全面からも好ましくない。
【０００４】
このような観点から、発電機能を備えたガス器具が提案されており、例えば特許文献１（特開２００３−３１４８９９号公報）のように、熱電対を備えたファン付赤外線ストーブ等が知られている。
【０００５】
この特許文献１に記載のファン付赤外線ストーブ１００の正面概略図を図９に示す。楕円９ａで囲まれた部分は本体ケース１０２内部の複数の熱電対１０４とバーナにより加熱される赤熱プレート１０６の配置を示したものである。熱電対１０４の温接点１０４ａを赤熱プレート１０６を介してバーナに対向させ、冷接点１０４ｂを冷風吸い込み口近傍に配置することで、この冷接点１０４ｂを強制的に冷却して、温接点１０４ａと冷接点１０４ｂの温度差を大きくし効率よく熱起電力を得ようというものである。
【０００６】
しかしながら、熱電対１個当たりの発電量が小さいため、ファンの駆動に必要な電力を得るためには多数の熱電対をバーナ近傍に設けたうえに、昇圧、インピーダンス変換等を更に行う必要がある。このような構成では、バーナ近傍の広い面積を熱電対に占有されてしまい暖房効率が悪い上、システムが複雑化して部品点数が増加するといった問題がある。また、多数の熱電対を必要とするため製造コストの面からも経済的ではない。
【０００７】
一方、熱電対よりも発電効率の高い発電素子として、特許文献２（特開平６−１９６１７６号公報）に記載の燃焼装置のように、高温型燃料電池を備えた燃焼装置で、バーナ等の燃焼熱を利用して発電を行い、この燃焼装置に備えられている電子回路や電動ファン等の電気部品に電力を供給するという構成のものも提案されている。
【０００８】
しかしながら、従来広く知られている高温型燃料電池は、所定温度に加熱された固体電解質の両側に燃料極室と空気極室を設けて、水素、メタン等の燃料ガスと、空気や酸素とを混合しないように別々に供給して電力を得るというものであるが、燃料極室と空気極室をそれぞれ密閉する必要があり、シール構造が複雑になり家庭用の小型器具への応用が困難であったり、部品点数が増加してコストも高くなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、特許文献２には、パイプ状の固体酸化物電解質の内面と外面に燃料極と空気極を形成した高温型燃料電池をバーナの火炎の中に配置し、加熱して電力を得るというものである。このような構成によれば、燃料電池の加熱は効率良く行うことができるが、パイプ状の燃料電池内面に燃料極を外面に空気極を形成した場合は空気の供給量が、内面に空気極を外面に燃料極を形成した場合には燃料ガスの供給量が、バーナの燃焼状態に左右されてしまう。従って、燃料ガス及び空気の割合を精密に設定して、発電のために理想的な割合及び量を供給することができない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１４８９９号公報
【特許文献２】特開平６−１９６１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、燃料電池を備え、付属の電動ファンや制御用の電子回路等への十分な電力の供給が可能な高効率の発電ができ、複雑な構造や、高度なシール等を要しない小型化可能な、外部からの電力の供給を必要としないガス燃焼器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のガス燃焼器具は、器具本体内に、燃料ガスを燃焼するバーナと、電気機器とを備えたガス燃焼器具であって、前記バーナに近接して、燃料ガスと空気とが貫流される管路内に燃料電池が配置されると共に、該燃料電池により発電された電力が前記電気機器に供給されるように該燃料電池と前記電気機器とが連繋され、前記燃料電池が配置された管路の下流端には、前記バーナの火炎に近接して、前記燃料ガスと空気とを排出させる排出部が設けられていることを要旨とするものである。
【００１３】
本発明の請求項２に記載のガス燃焼器具は、前記燃料電池が固体酸化物電解質基板表面に燃料極と空気極とが形成された固体酸化物型燃料電池であることを要旨とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載のガス燃焼器具は、前記燃料電池が燃料ガスと空気からなる混合ガスにより発電可能な単室型燃料電池であって、前記管路内に燃料ガスと空気が混合されて供給されることを要旨とするものである。
【００１５】
本発明の請求項４に記載のガス燃焼器具は、前記燃料電池が配置された管路の下流端に形成された前記複数の微小な孔が、この排出部先端で燃焼する火炎の逆流を防止する逆火防止炎孔であることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
前記請求項１に記載されるガス燃焼器具によれば、燃料電池によって発電された電力を器具本体に内蔵された電気機器へ供給しているので、外部から電力を供給する必要が無い。そのため、外部電源に接続するための電気ケーブルにより、設置場所に制限を受けることが無く、使い勝手が良い。また、前記バーナ近傍に配置された管路内に燃料電池が設けられているので、燃料電池を加熱するための加熱装置を別に設ける必要が無く、構造が簡単になり、部品点数を減らすことができ、加熱用の燃料を節約することができる。また、この燃料電池が燃料ガスと空気とが貫流される管路内に配置されているので、燃料ガスと空気の流量をそれぞれ理想的な割合で精密に設定することができるので、効率良く発電させることができ、流量の変化による発電量の調整も可能となる。更に、前記燃料電池が配置された管路の下流側端部には排出部が設けられており、この管路に供給されて燃料電池による発電に供せられた燃料ガスと空気は、この排出部から直接排気されてバーナでの燃料ガスの燃焼により発生した火炎と共に燃焼されるので、発電に用いられた後の排気用の配管、例えば排気をバーナ側に循環させる配管等を設ける必要がない。このように、燃焼器具にもともと備えられている燃料ガスを燃焼するバーナによる加熱と、この燃料ガスと、空気とから電力を発生させることができるので、効率よく省エネルギーな運転が可能となる。
【００１７】
また、請求項２に記載のガス燃焼器具によれば、固体酸化物電解質基板に燃料極と空気極が形成された燃料電池を用いて発電を行っている。この固体酸化物電解質は、その他の従来から知られている燃料電池材料である高分子電解質やリン酸、溶融炭塩等に比べ、耐熱性の面からも、作動温度の面からもガス燃焼器具のバーナでの加熱に好適であり、ガス燃焼器具に備えられているバーナと、燃料ガスと空気とを介して発電することができるので、燃料電池用の加熱部材や燃料ガスの改質装置などを設ける必要が無く、複雑な構造を必要としない。
【００１８】
また、請求項３に記載のガス燃焼器具によれば、燃料ガスと空気との混合ガスにより発電可能な単室型燃料電池を用いているので、バーナの燃焼用の燃料ガスと空気とを分離して前記燃料電池に供給するためのシール構造を設ける必要がない。従って、構造が簡単になり、部品点数を減らすことができるので、製造コストを削減することができる。
【００１９】
上記請求項４に記載のガス燃焼器具によれば、発電のために前記燃料電池が配置された管路の下流端から燃料ガスと空気を排気するための複数の微小な孔が、その先端で燃焼する火炎の逆流を防止する逆流防止炎孔であるので、前記排出部から排出される燃料ガス及び空気の量が低下した場合であっても、この炎孔先端に発生した火炎が炎孔から逆火する火炎のバック現象を防止することができる。従って、前記燃料電池が配置された管路内を貫流される燃料ガス及び空気の量を調整する際に、この管路の下流端で燃焼する火炎の逆流を考慮して最低流量を設定する必要が無く、燃料電池での発電に必要十分な量の燃料ガスと空気の流量を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のガス燃焼器具の実施形態として、ファン付赤外線ストーブの例を用いて説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係るガス燃焼器具１０の正面概略図で、楕円１ａで囲まれた部分は器具本体１４内部の燃料電池とバーナの配置を示している。図２は図１のＡ−Ａ断面概略図である。尚、図２において実線の矢印はガスバーナ２２，２４の燃焼により生じた高温の燃焼ガスの流れを示したもので、点線の矢印は器具本体１４の外部から取り込まれる低温の空気の流れを示したものである。
【００２２】
図１および図２に示されるように、このガス燃焼器具１０は、前面に輻射開口１２が設けられた器具本体１４内に、この輻射開口１２に対向させて上下対をなすガスバーナ２２，２４（上バーナ２２，下バーナ２４）を備える。この輻射開口部１２の下方には、温風吹出口１８が設けられ、ガスバーナ２２，２４の燃焼ガスを温風吹出口１８から送出する送風ファン２０が設けられている。
【００２３】
このガスバーナ２２，２４は、例えばメタンやプロパン等の燃料ガスと一次空気との混合室を形成するバーナ本体に多数の炎孔が設けられたセラミックス製の燃焼プレート２８が備えられた全一次空気式バーナである。このバーナ２２，２４による燃焼が開始されると、燃焼プレート２８が赤熱して、輻射熱により器具本体１４の正面の空間が暖められると同時に、このバーナ２２，２４による燃焼ガスを含んだ温風が温風吹出口１８から吹き出されて更に広い空間にも暖かい空気が行き渡る。
【００２４】
下バーナ２４の前面近傍には、燃料ガスと空気の混合ガスが貫流されるセラミックス製又は耐熱金属製の管路３２内に収容された高温作動型燃料電池３０（以下、単に「燃料電池」と記す）が収容配置されている。この管路３２内を貫流する燃料ガスと空気の混合ガスが管路３２内に供給され、下バーナ２４の火炎及び燃焼ガスにより加熱されることにより燃料電池３０が加熱されて、所定の温度に達すると発電が開始される。ここで発生した電力は、前記ケーシング下方に設けられた送風ファン２０や、配管に設けられている電磁弁の駆動等に供せられる。
【００２５】
器具本体１４内の底部に設けられた送風ファン２０は、バーナ２２，２４の燃焼ガスをバーナ２２，２４上方近傍に設けられた温風吸込口３４からファン吸気筒３６に導くと共に、ファン吸気筒３６の後方上部に設けられた上冷風吸込口３８と、ファン吸気筒３６の前方下部に設けられた下冷風吸込口４０から冷風を吸い込み、これらを混合して、燃焼ガスを火傷等の危険がない適切な温度にした後温風吹出口１８から排出する。
【００２６】
図３は本発明に係るガス燃焼器具１０の概略構成図である。
【００２７】
燃料供給管５０には点火レバー４４（図１）の操作によって機械的に開閉されるメイン弁５２と、酸欠検知用熱電対７６からの起電力によって開弁保持されるマグネット電磁弁５４と、供給ガス圧を一定に保つガスガバナ５６とが設けられている。燃料供給管５０は、このガスガバナ５６の下流で上バーナ用燃料供給管５８と電池用燃料供給管６０及び下バーナ用燃料供給管６２とに分岐される。
【００２８】
下バーナ２４へは、下バーナ用燃料供給管６２を介して燃料ガスが供給される。下バーナ２４の上流側端部には、燃料ガスと一次空気とが吸入される下バーナ用吸入口２４ａが開口し、この下バーナ用吸入口２４ａに臨んで下バーナ用燃料供給管６２の先端に下バーナ用ノズル６２ａが設けられる。この下バーナ用燃料供給管６２には例えば、比例電流弁等を設置して、燃料ガスの流量を調整できるような構成にしても良い。また、下バーナ２４の下流側端部近傍には点火時に、下バーナ２４全体で燃料ガスが燃焼しているかを検知するためのバーナ燃焼検知用熱電対６４が設けられている。
【００２９】
バーナの燃焼面の近傍には、燃料電池収容管路３２内に燃料電池３０が配置されている。この燃料電池３０は、プレート状の固体酸化物電解質基板３０ａ表面に燃料極（アノード）３０ｂと空気極（カソード）３０ｃが形成されている。燃料電池収容管路３２の上流側端部には、燃料ガスと空気とが吸入される電池用吸入口３２ａが開口し、この燃料電池用吸入口３２ａに臨んで燃料電池用燃料供給管６０の先端に燃料電池用ノズル６０ａが設けられる。そして燃料電池用ノズル６０ａから燃料ガスが噴出する事によって、電池用ノズルの周囲が負圧になって燃料電池用吸入口６０ａから空気が吸入される。
【００３０】
尚、ここでは燃料電池３０を、板状の固体酸化物電解質基板３０ａで示し、燃料ガスと空気との混合ガスが供給されて発電する単室型燃料電池の例で示したが、このようなものに限らず、例えば、電解質を筒状に形成し、その内面に燃料極又は空気極を形成し、外面に空気極又は燃料極を形成して、燃料電池収容管路３２と同軸状に配置して二重管構造にし、中側の管路に燃料ガス又は空気、外側の管路に燃料ガス又は空気を貫流させるようにしても良い。
【００３１】
また、電池用燃料供給管６０内にはガス通路面積を狭める絞り板６０ｂが設けられる。このような構成とすることにより燃料電池３０へは、発電反応に最適な混合比（例えば、各燃料の燃焼に必要な理論空気量を１とするとその０．１〜０．５倍程度）で燃料ガスと空気との混合ガスが供給される。尚、絞り板６０ｂは手動で動かすことができ、使用するガス種に応じて燃料電池３０へ供給される混合ガスの混合比を調節する事が可能である。また、この燃料電池３０に供給されるガスの混合比、及びガス流量を調節する事により発電量を調節する事も可能となる。
【００３２】
この燃料電池３０が下バーナ２４の燃焼炎により加熱された燃焼プレート２８からの輻射熱により所定の温度まで加熱され、その燃料電池収容管路３２内に燃料ガスと空気とが供給されることにより、燃料電池３０は発電を開始する。
【００３３】
図４に示すように、この燃料電池収容管路３２の下流側端部３２ｃには、前記混合ガスを排気可能な排出部として複数の微小な孔からなるノズル３２ｄが設けられており、このノズル３２ｄから排出される混合ガスがバーナでの燃焼により発生する炎と共に燃焼される。ここで、このノズル３２ｄの直径が約０．２ｍｍから２ｍｍであれば、電極室から排出される混合ガスの噴出量が低下した場合でもノズル３２ｄから火炎が逆流する逆火現象を防ぐ事が出来る。尚、このノズルの断面積の形状は必ずしも円形である必要は無く、楕円形や長方形等の四角形、その他の多角形であっても良く、その幅が約０．２ｍｍから２ｍｍであれば良い。
【００３４】
また、下バーナ２４の近傍には下バーナ２４へ点火するための点火用バーナ６６が設けられ、点火用バーナ６６の近傍にはイグナイタ６８と接続された点火電極７０が設けられる。また、この点火用バーナ６６の近傍には点火用熱電対７２が設けられており、使用者の点火操作により、この点火用バーナ６６が点火されて火炎が発生すると、点火用熱電対７２を素早く加熱して起電力が発生し、マグネット電磁弁５４を開弁保持する。
【００３５】
尚、ここでは発電素子として点火用熱電対７２を適用し、直接マグネット電磁弁５４に接続して開弁保持させる構成となっているが、サーミスタやその他の温度センサを適用し、温度検出信号をコントローラ８０に入力してから、コントローラ８０を介してマグネット電磁弁５４を開弁保持させる構成としても良い。
【００３６】
バーナ本体２２，２４の近傍には室内の酸欠を検知するためのセンシングバーナ７４が併設され、センシングバーナ７４の近傍にはマグネット電磁弁５４のコイルと直列に接続された酸欠検知用熱電対７６が設けられる。この酸欠検知用熱電対７６は、主にセンシングバーナ７４の炎により直接加熱されて、起電力を発生し、この起電力によって前記マグネット電磁弁を開弁保持する。
【００３７】
上記熱電対等のセンサ類からの信号はコントローラ８０に入力されて、このコントローラはこれらの信号に基づいて、各種電気機器の駆動を制御してバーナの燃焼を制御する。
【００３８】
図５は本発明の実施形態に係るガス燃焼器具１０の制御ルーチンを表すフローチャートである。このガス燃焼器具１０によれば、使用者が図１に示す点火レバー４４を操作すると、この点火レバー４４と機械的に連繋されたメイン弁５２が開弁され（ステップ１、以下単に「Ｓ１」のように表記する。）同時にイグナイタ６８が作動されて（Ｓ２）、点火用電極７０が放電し点火用バーナ６６に着火する。この点火用バーナ６６の炎が点火用熱電対７２を素早く加熱して起電力が発生し、マグネット電磁弁５４を開弁する。燃料電池収容管路３２に燃料ガスが供給されると共に、下バーナ２４の前面に設けられた燃焼プレート２８にも燃料ガスが供給されて全面から燃焼ガスが噴出する（Ｓ３）。
【００３９】
この点火用バーナ６６の炎が下バーナ２４に移り、下バーナ２４全体が燃焼を始め、バーナ燃焼検知用熱電対６４からの信号がコントローラ８０に入力されて、コントローラ８０が下バーナ２４全体に火炎が行渡ったかどうか判別する（Ｓ４）。ここで、炎が検知されなければ、すべての弁が閉じられ、燃焼が停止され（Ｓ５）、炎が検出されれば、マグネット電磁弁５４が開弁保持されて、燃焼が継続される。燃焼が継続されると、下バーナ２４近傍に配置された燃料電池収容管路３２内に設けられた燃料電池３０が加熱され始め（Ｓ６）、燃料電池３０の温度が上昇する（Ｓ７）。そして、燃料電池３０が所定の温度（例えば６００℃）まで加熱されると発電が開始される（Ｓ８）。このようにして発電された電力が、コントローラ８０を介して送風ファン２０に供給され、送風ファン２０が回転し始める（Ｓ９）。
【００４０】
その後、使用者によって消火操作が行われるまで（Ｓ１０）燃焼は継続され、燃料電池３０は加熱され続け、燃料ガスと空気が供給されて発電を続け、送風ファン２０が駆動され続ける。消火操作が行われると、メイン弁５２とマグネット弁５４が閉じられて（Ｓ１１）、バーナの燃焼が停止される。
【００４１】
このような構成のガス燃焼器具１０によれば、外部から電力を供給するためのケーブルが必要なくなり、非常に使い勝手がよく、効率良く発電可能な燃料電池を備えているので、バーナの燃焼面の広い面積を発電用の素子が塞いでしまうこともない。更に、燃料ガスと空気との混合ガスより発電可能な燃料電池３０を用いているので、燃料極３０ｂと空気極３０ｃに燃料ガスと空気を別々に供給する必要が無く、シール等の構造が複雑になることがない。更に電極室３２の下流側端部３２ｃに火炎のバック現象を防止するノズル３２ｄが設けられており、電極室から排気される混合ガスが直接燃焼されるので、より簡単な構造となる。
【００４２】
図６は本発明の第２の実施形態に係るガス燃焼器具１０ａの概略構成図である。このガス燃焼器具１０ａは図３にファン付き赤外線ストーブの例で示した第１の実施形態に係るガス燃焼器具１０とほぼ同じ構成であるが、燃料電池３０が配置される燃料電池収容管路３２に燃料電池の作動温度を検知する熱電対７８を設け、また、燃料電池用燃料供給管６０には絞り板６０ｂの他に燃料ガス制御用マグネット弁６０ｃを設けて、燃料電池収容管路３２が下バーナ２４により加熱され、所定の温度に達してから燃料ガス及び／又は空気が供給されるようになっている。
【００４３】
図７はこの第２の実施形態に係るガス燃焼器具１０ａの制御ルーチンを表すフローチャートである。このガス燃焼器具１０ａによれば、点火レバー４４を操作し（Ｓ１）、下バーナ２４全体が燃焼を始め、燃焼が継続されて下バーナ２４近傍に配置された燃料電池収容管路３２内に設けられた燃料電池３０が加熱され始める（Ｓ６）までは、第１の実施形態と同様の手順で制御が行われる。
【００４４】
ただし、燃料電池用燃料供給管６０に燃料ガス制御用マグネット弁６０ｃが設けられ、通常は閉弁状態に保たれているので、この時点では燃料電池収容管路３２に燃料ガスも空気も供給されない。そして、燃料電池収容管路３２に設けられた燃料電池用熱電対７８で燃料電池収容管路３２の温度を検知し、この信号をコントローラ８０に入力し、燃料電池収容管路３２が所定の温度（例えば６００℃）に達したかどうかを、コントローラ８０が判別する（Ｓ７’）。ここで燃料電池収容管路３２が所定の温度に達していなければ、燃料ガス制御用マグネット弁６０ｃは閉のまま保持され、燃料電池収容管路３２が所定の温度（例えば６００℃）に達していれば、コントローラ８０を介して燃料ガス制御用マグネット弁６０ｃが開かれて、燃料電池収容管路３２内に配置された燃料電池３０に燃料ガスと空気が供給される（Ｓ７”）。そして燃料電池３０による発電が開始され（Ｓ８）、コントローラ８０を介して送風ファン２０へ駆動用電力が供給される。
【００４５】
その後、第１の実施形態と同様に、使用者によって消火操作が行われるまで（Ｓ１０）燃焼は継続され、消化操作が行われると、メイン弁５２とマグネット弁５４が閉じられて（Ｓ１１）、バーナの燃焼が停止される。
【００４６】
このようなガス燃焼器具１０ａによれば、燃料電池収容管路３２が所定温度に加熱されるまで燃料ガスと空気が供給されないので、低温燃焼により燃料電池収容管路３２内にカーボンが析出するのを防ぐことができる。
【００４７】
また、本発明の第３の実施形態であるガス燃焼器具は、第２の実施形態に係るガス燃焼器具１０ａの燃料電池用吸入口３２ａにファン等を設け、燃料電池収容管路３２に燃料ガスが供給される前に予め空気のみを供給可能な構成となっている。
【００４８】
図８はこの第３の実施形態に係るガス燃焼器具の制御ルーチンを表すフローチャートである。このファン付赤外線ストーブ１０ａによれば、点火レバー４４を操作し（Ｓ１）、下バーナ２４全体が燃焼を始め、燃焼が継続されて下バーナ２４近傍に配置された燃料電池収容管路３２内に設けられた燃料電池３０が加熱され始める（Ｓ６）までは、第１及び第２の実施形態と同様の手順で制御が行われる。
【００４９】
ただし、燃料電池用燃料供給管６０は燃料ガス制御用マグネット弁６０ｃにより閉じられた状態なので、この時点では燃料電池収容管路３２に燃料ガスは供給されない。しかし、空気は燃料電池用吸入口３２に設けられたファン等によって供給されるので、燃料電池収容管路３２内を空気のみが貫流する（Ｓ６’）。そして燃料電池収容管路３２に設けられた燃料電池用熱電対７８で燃料電池収容管路３２の温度を検知し、この信号をコントローラ８０に入力して、燃料電池収容管路３２が所定の温度に達したかどうかを、コントローラ８０が判別する（Ｓ７’）。ここで燃料電池収容管路３２が所定の温度（例えば６００℃）に達していれば、コントローラ８０を介して、電燃料ガス制御用マグネット弁６０ｃが開かれて、燃料電池収容管路３２内に配置された燃料電池３０に燃料ガスが供給される（Ｓ７”）。そして燃料電池３０による発電が開始され（Ｓ８）、コントローラ８０を介して送風ファン２０へ駆動用電力が供給される。
【００５０】
その後、第１及び第２の実施形態と同様に、使用者によって消火操作が行われるまで（Ｓ１０）燃焼は継続され、消火操作が行われると、メイン弁５２とマグネット弁５４が閉じられて（Ｓ１１）、バーナの燃焼が停止される。
【００５１】
このような構成とすることにより、燃料電池収容管路３２に予め空気のみを貫流した状態で、燃料電池収容管路３２を所定温度まで加熱するので燃料ガスを供給し始めた時の燃料電池収容管路３２内の温度の低下が抑えられる。従って、低温燃焼により燃料電池収容管路３２内にカーボンが析出するのをより効果的に防ぐことができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【００５３】
例えば、本実施形態ではガス燃焼器具としてファン付赤外線ストーブの例を示したが、これに限ったものではなく、給湯器やガスオーブン、炊飯器、コンロ、グリル、小型湯沸器等の電力を利用するガス燃焼器具であれば適用可能である。例えば、家庭用コンセントからＡＣ１００Ｖの電力を供給されている給湯器やガスオーブン、炊飯器等に本発明を適用すると、電源コードが不要となり、使い勝手が良くなる。また、コンロやグリル、小型湯沸器等のように乾電池を使用しているガス燃焼器具では、従来は電力が弱くファンが利用できなかったが、こうした燃料電池を設けることにより、ファンが利用できるようになる。そして、このようなガス燃焼器具にファンを適用することにより、コンロではトッププレートの温度を下げることが可能となり、グリルではグリル庫内の温度を均一化することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係るガス燃焼器具は、電気部品への電力供給用の燃料電池を備えたガス燃焼器具で、簡単な構造で効率よく発電することが可能であるので、暖房器具、給湯器、湯沸器、調理器具等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係るガス燃焼器具の正面概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガス燃焼器具の断面概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るガス燃焼器具の構成概略図である。
【図４】燃料電池収容管路の下流側端部に設けられた排出部の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るガス燃焼器具の制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るガス燃焼器具構成概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るガス燃焼器具の制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るガス燃焼器具の制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図９】従来のガス燃焼器具の正面概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ガス燃焼器具
１４  器具本体
２２，２４  ガスバーナ
１８  温風吹出口
２０  送風ファン
３０  高温作動型燃料電池
３２  燃料電池収容管路
８０  コントローラ
【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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【図９】
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