(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと燃焼用空気とを混合して燃焼するメインバーナと、該メインバーナが設けられる燃焼室へ燃焼用空気を供給する給気通路と、該給気通路を複数の開口に分割して火炎の通過を阻止する遮炎装置とを備えた遮炎装置付燃焼機器において、
上記遮炎装置とは別に、複数の開口に分割されたパイロット給気口を有し、該給気口から燃焼用空気を吸引して燃料ガスと混合して燃焼するパイロットバーナと、
上記パイロットバーナの燃焼状態に応じた検知信号を出力する炎検知素子と、
上記炎検知素子の信号から上記メインバーナの不完全燃焼を防止する不完全燃焼防止装置と
を設け、
上記パイロット給気口にルーバーを傾斜して設け、上記パイロット給気口の開口を上記遮炎装置の開口よりも目詰まりしやすい形状に形成したことを特徴とする遮炎装置付燃焼機器。
【請求項２】
上記パイロット給気口の開口総面積を調節することにより、ガス供給量に応じて空気を吸い込む上記パイロットバーナの該空気の吸引速度を０．９〜１ｍ／秒の流速になり得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の遮炎装置付燃焼機器。
【請求項３】
上記パイロットバーナの炎口を略水平または斜め下方に向け、
上記炎検知素子を上記パイロットバーナの混合ガスの噴出方向に望ませたことを特徴とする請求項１または２記載の遮炎装置付燃焼機器。
【請求項４】
上記炎検知素子を一次熱電対と二次熱電対とから構成し、該一次熱電対を上記パイロットバーナの混合ガスの噴出方向に望ませ、該二次熱電対を該パイロットバーナの炎口の上方に設け、
上記二次炎熱電対を上記一次熱電対と極性を逆にして接続したことを特徴とする請求項３記載の遮炎装置付燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可燃蒸気を発生するガソリン，シンナー，ベンジン等の可燃物が置かれたガレージ，地下室，倉庫等に設置される遮炎装置付燃焼機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、遮炎装置付給湯器は、図７に示されるように、中空の円筒形本体１内の上下に貯湯室２と燃焼室３とを設け、燃焼室３は内部に空気を供給する給気口４を設けると共に貯湯室２の軸心位置を貫通して本体１上部に開口し燃焼室３内の燃焼ガスを外部に排出する排気通路５を設けており、更に給気口４にはフレームアレスター（遮炎装置）６を設けたものが知られている。
【０００３】
この遮炎装置付給湯器は、燃焼室３内に設けたメインバーナ３ａで燃焼した高温の燃焼排気が、排気通路５を通過する際に、貯湯室２内に供給された水との熱交換により水を加熱して所定温度の湯として貯蔵し、適宜外部に給湯されるようになっている。
こうした給湯器が、可燃蒸気を発生する可燃物の近くに設置される場合には、給湯器の給気口４に可燃蒸気が侵入し燃焼室３の火炎が伝播して可燃物へ引火するおそれがあるため、燃焼室３の火炎が給気口４外部へ漏出しないようにフレームアレスター６が設けられる。
【０００４】
フレームアレスター６は、パンチングメタルやラス網のように、微小な開口を多数一様に設けた金属製の板状体である。可燃ガスにはそれぞれ、それ以下のギャップでは火炎が通路を伝播しないという消炎距離があり、フレームアレスター６は、これを利用するために、各開口の大きさをφ１．５〜３ｍｍ程度にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フレームアレスター６の開口は、微小なために綿埃や砂塵といった粉塵によって目詰まりしやすい。このため、目詰まりすると、燃焼室３内の給気不足により不完全燃焼して、一酸化炭素中毒を起こすおそれがあった。
そこで、本発明の遮炎装置付燃焼機器は上記課題を解決し、給気通路の閉塞による不完全燃焼を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の遮炎装置付給湯器は、
燃料ガスと燃焼用空気とを混合して燃焼するメインバーナと、該メインバーナが設けられる燃焼室へ燃焼用空気を供給する給気通路と、該給気通路を複数の開口に分割して火炎の通過を阻止する遮炎装置とを備えた遮炎装置付燃焼機器において、
上記遮炎装置とは別に、複数の開口に分割されたパイロット給気口を有し、該給気口から燃焼用空気を吸引して燃料ガスと混合して燃焼するパイロットバーナと、
上記パイロットバーナの燃焼状態に応じた検知信号を出力する炎検知素子と、
上記炎検知素子の信号から上記メインバーナの不完全燃焼を防止する不完全燃焼防止装置と
を設け、
上記パイロット給気口にルーバーを傾斜して設け、上記パイロット給気口の開口を上記遮炎装置の開口よりも目詰まりしやすい形状に形成したことを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２記載の遮炎装置付給湯器は、上記請求項１記載の遮炎装置付給湯器において、
上記パイロット給気口の開口総面積を調節することにより、ガス供給量に応じて空気を吸い込む上記パイロットバーナの該空気の吸引速度を０．９〜１ｍ／秒の流速になり得るようにしたことを要旨とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３記載の遮炎装置付給湯器は、上記請求項１または２に記載の遮炎装置付給湯器において、
上記パイロットバーナの炎口を略水平または斜め下方に向け、
上記炎検知素子を上記パイロットバーナの混合ガスの噴出方向に望ませたことを要旨とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４記載の遮炎装置付給湯器は、上記請求項３記載の遮炎装置付給湯器において、
上記炎検知素子を一次熱電対と二次熱電対とから構成し、該一次熱電対を上記パイロットバーナの混合ガスの噴出方向に望ませ、該二次熱電対を該パイロットバーナの炎口の上方に設け、
上記二次炎熱電対を上記一次熱電対と極性を逆にして接続したことを要旨とする。
【００１１】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の遮炎装置付燃焼機器では、給気通路に綿埃や砂塵等の粉塵が侵入しても、遮炎装置の目詰まりによりメインバーナが不完全燃焼を起こす前に、パイロット給気口が目詰まりしてパイロットバーナに給気不足が生じるため、炎検知素子がパイロットバーナの燃焼状態の悪化を検出し、不完全燃焼装置が作動する。加えて、本発明の請求項１記載の遮炎装置付燃焼機器では、パイロット給気口にルーバーを傾斜して設けるため、パイロット給気口の厚さを薄く抑えたまま気体通過距離を長くすることができ、しかも、粉塵は、斜めに形成されたパイロット給気口のルーバー面に衝突しながら通過するため、接触機会が増えてパイロット給気口に詰まりやすい。
【００１２】
また、本発明の請求項２記載の遮炎装置付燃焼機器では、一般的に、粉塵には濾過媒体によって補集されやすい流速があり、パイロットバーナの流速を粉塵補集率の高い流速に合わせ、メインバーナの流速を粉塵補集率の低い流速に合わせることで、パイロット給気口を遮炎装置より先に詰まらせて、パイロットバーナの燃焼状態をメインバーナに先駆けて悪化させることができ、確実に不完全燃焼防止を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３記載の遮炎装置付燃焼機器では、パイロットバーナの炎口が略水平または斜め下方に向いているため、正常燃焼時には、燃料と空気との混合気が略水平または斜め下方向へ噴出しその方向へ火炎を形成して炎検知素子をあぶる。従って、炎検知素子は、パイロットバーナの炎口から水平方向にある程度離して設けられても火炎によりあぶられて高い出力を発生する。
一方、パイロット給気口が粉塵により目詰まりしてパイロットバーナへの供給空気が不足すると、炎口からの噴出速度が遅くなり、水平成分の噴出速度も遅くなるため、火炎が鉛直上方向になびいて、炎検知素子をあぶらなくなる。これにより、炎検知素子の出力が低下して、炎検知素子がパイロットバーナの燃焼状態の悪化を鋭敏に検知でき、不完全燃焼を確実に防止できる。
また、炎検知素子をパイロットバーナの炎口から水平方向にある程度離して設けることによって、正常燃焼時と燃焼悪化時とにおいて、火炎の形成位置が大きく変化するため、炎検知素子の配置可能場所が広くなる。
【００１５】
また、本発明の請求項４記載の遮炎装置付燃焼機器では、二次熱電対は、一次熱電対と極性を逆にして接続されるため、その起電力が負として働き、一次熱電対との合成起電力を減少させる。
正常燃焼時には、パイロットバーナの火炎は、一次熱電対に接触し高い起電力を発生させるが、二次熱電対には接触しないため低い起電力を発生させるか、または発生しない。
一方、燃焼悪化時には、二次熱電対がパイロットバーナの火炎に接触して高い起電力を発生し、また、火炎が一次熱電対から遠ざかっていき起電力が低下するため、一次熱電対の起電力から二次熱電対の起電力を差し引いた合成起電力は、正常燃焼時から急激に減少する。
従って、二次熱電対を一次熱電対と極性を逆にして接続することにより、燃焼悪化時の起電力変化が急激になり、鋭敏に給気不足を検知できる。また、各熱電対の起電力がばらついても、この急な起電力変化のために給気不足の検知時期がばらつかない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の遮炎装置付燃焼機器の好適な実施形態について説明する。
《第１実施形態》
図３は、遮炎装置付給湯器（以下、単に給湯器と記す）の概略構成を示したものである。この給湯器１０は、円筒形の上下端が閉鎖された鉄製で内表面がホーロー処理された容器である本体１１と、本体１１の外周および上面を覆う外側ケース３０と、給湯器１０の動作を制御するコントローラ４１を設けている。
【００１７】
給湯器１０の本体１１は、円筒部１２と、下端を閉鎖する平板である底板部１３と、上端を閉鎖する上方にわずかに膨らんだ球面状の上鏡板１４とを設けており、底板部１３に設けた脚部１１ａによって床面に立設されている。
本体１１は、底板部１３側の所定位置にて同軸的に配設されて本体１１内を上下に仕切っている上方にわずかに膨らんだ球面状の下鏡板１５を設けており、下鏡板１５によって上側の貯湯室Ｒ１と、下側の燃焼室Ｒ２とに区分されている。
【００１８】
上鏡板１４および下鏡板１５は、それぞれ軸心位置に開口部１４ａ，１５ａを設けており、開口部１４ａ，１５ａには、軸心位置にて軸方向に延び、開口部１４ａ，１５ａを貫通した排気通路を形成する排気管１６が固定されている。更に、排気管１６内には、その下端からわずかに離れた上方位置と上端位置との間に、ネジレ板形状のバッフル板１７が固定され、本体１１の軸方向に沿って螺旋通路が形成されている。
【００１９】
また、上鏡板１４からは、貯湯室Ｒ１内に垂下した給水管１８および給湯管１９が設けられている。更に、上鏡板１４には、貯湯室Ｒ１内に水を供給する給水管１８の給水口１８ａおよび貯湯室Ｒ１内の湯を取り出す給湯口１９ａが設けられており、また、下鏡板１５のわずか上部には、貯湯室Ｒ１内の湯を外部に排出する水抜栓１９ｂが設けられている。
【００２０】
燃焼室Ｒ２内においては、底板部１３からわずかに離れて台板２１が設けられており、台板２１には、円形で外周の多数の場所を絞って炎口を形成したメインバーナ２２が立設されている。メインバーナ２２には本体１１側壁を貫通したメインガス供給管２３が接続されている。
メインバーナ２２の側部には、先端部がメインバーナ２２の方向に湾曲した常火タイプのパイロットバーナ２５が設けられ、パイロットバーナ２５の炎口２５ｃが燃焼用空気の流れと直交する向きに、つまり、水平方向に向いて形成される。
更に、図１に示されるように、パイロットバーナ２５の火炎の変化状態を検知する一次熱電対２６（炎検知素子）が、パイロットバーナ２５から水平方向に所定距離をあけて、パイロットバーナ２５と共に、取り付け板２４に固定されている。後で詳述するが、この一次熱電対２６は、正常燃焼時に火炎と接触し、給気不足による燃焼悪化時に火炎と接触しない位置に設けられる。つまり、一次熱電対２６の感熱部が、パイロットバーナ２５の混合ガスの噴出方向の延長上にある。
また、メインバーナ２２の炎口の下方近傍に、後述する起電力調整用の副熱電対２８が設けられる。
【００２１】
そして、底板部１３には、メインバーナ２２，パイロットバーナ２５へ全ての燃焼用空気を供給するための大給気口１３ａが形成され、大給気口１３ａには、遮炎装置であるフレームアレスター２７がビス３６止めで固定されている。
フレームアレスター２７には、パイロットバーナ２５の真下部のみパイロット給気口２７ａが形成され、そのパイロット給気口２７ａを囲んで給気室を形成するパイロット給気板３５が固定される。
フレームアレスター２７は、図２に示すように、直径がφ１．６〜３ｍｍの多数の小孔２７ｂを有するパンチングメタルの板状体である。尚、底板部１３に給気管を接続して、その給気管内にフレームアレスター２７を介装するようにしてもよい。
【００２２】
パイロット給気板３５は、切り起こして斜めに形成したルーバー３５ｃ間の小開口３５ｂを多数形成した金属製の板状体であり、この小開口３５ｂの奥行は３〜１０ｍｍである。また、ルーバー３５ｃを形成する斜面間の最短距離ｄは、フレームアレスター２７の小孔２７ｂの直径よりも小さい０．３〜１．５ｍｍである。
パイロットバーナ２５は、パイロット給気板３５とはめあわせて空間を形成するパイロット給気口上板３５ａに接続したパイロット空気パイプ２５ｂを介してパイロット給気板３５と連通して一次空気供給路を形成している。また、パイロットバーナ２５には、パイロットガス供給管２５ａが接続される。
メインバーナ２２もパイロットバーナ２５も、ガス供給管２３，２５ａに接続される図示しないノズルから噴出されるガスにより一次空気を吸引している。
【００２３】
本体１１の外周部および上部は、図３に示されるように、外側ケース３０によって保温材を介して覆われている。外側ケース３０の円筒部分は、上端から下鏡板１５の略上端位置までの間が、ポリウレタン樹脂製の保温材３１になっており、その下側部分が樹脂にファイバーグラスを混合した材質によるグラスファイバー保温材３２になっている。外側ケース３０の上面部には、ポリウレタン樹脂部分に円環板状の上板３３が埋設されており、更に、上面部から突出した排気管１６の端部を覆うフード３４が取り付けられている。
【００２４】
外側ケース３０の保温材３１の下端外周位置には、コントローラ４１が設けられている。コントローラ４１の側部には、サーモスタット４２が、保温材３１および円筒部１２を貫通して貯湯室Ｒ１内に突出して配設されている。また、パイロットバーナ２５およびメインバーナ２２への通路を開閉する元電磁弁がコントローラ４１に内蔵されており、一次熱電対２６と副熱電対２８とが極性を逆にして直列にコントローラ４１に接続されている。
更に、コントローラ４１には、警報ブザー４４が接続されている。コントローラ４１には、サーモスタット４２の検出温度が所定値Ｔ１以上になるとメインガス通路を閉じるサーモスタットバルブも内蔵されていて、メインバーナ２２へのガス供給を停止し、検出温度が所定値Ｔ２（＜Ｔ１）以下になるとサーモスタットバルブを開いてメインバーナ２２へのガス供給を開始し、種火バーナを兼用するパイロットバーナ２５から火移りさせてメインバーナ２２の燃焼を開始させる。燃焼中は自然ドラフトにより空気が燃焼室Ｒ２へ供給される。
【００２５】
更に、コントローラ４１は、給気不足により一次熱電対２６と副熱電対２８との合成起電力が所定値より低下した時も、同様にメインガス供給管２３へのガス通路を閉じてメインバーナ２２へのガス供給を停止し、メインバーナ２２の不完全燃焼を防止すると共に、警報ブザー４４を鳴動するようになっている。
【００２６】
次に、上述した構成の給湯器１０の動作について説明する。
まず、コントローラ４１の上部にある点火つまみ４１ａを下へ押し付けながらパイロットバーナ２５に点火する。パイロットバーナ２５の炎口２５ｃから水平方向に形成される火炎により加熱された一次熱電対２６に起電力が発生し、内蔵された元電磁弁が開いた状態で吸着保持される（この時点で一旦点火つまみ４１ａより手を離す）。更に、点火つまみ４１ａを左へ回動し、メインガス通路を開くと、パイロットバーナ２５から火移りしてメインバーナ２２が点火する。このような給湯器１０の運転開始により、パイロットバーナ２５の火炎の変化状態が一次熱電対２６によって検知される。
【００２７】
パイロット給気板３５の小開口３５ｂの目詰まりがなく、パイロットバーナ２５への給気が十分に行われている状態では、図１に示すように、パイロットバーナ２５の火炎が実線の状態になっており、図４に示すように、一次熱電対２６の発生起電力Ｖは高い値（２０ｍＶ、実線）で安定している。一方、副熱電対２８は、メインバーナ２２からの燃焼熱により加熱され若干起電力（４ｍＶ、破線）を発生する。従って、合成起電力（１６ｍＶ、太い実線）は高く、異常燃焼の判定基準値Ｖｊ（３．９ｍＶ、一点鎖線）を越えている。
ここでは、貯湯室Ｒ１内の湯の温度がまだ低いので、コントローラ４１に内蔵されたサーモスタットバルブは開いており、メインバーナ２２によるガスの燃焼が開始される。
【００２８】
燃焼による高温の燃焼排気が下鏡板１５を加熱しながら排気管１６を上昇し、燃焼排気がバッフル板１７を通過することにより、貯湯室Ｒ１内の湯が加熱されて、その温度が上昇する。湯温がＴ１以上になると、サーモスタット４２がこれを検知して、サーモスタットバルブを閉じ、メインバーナ２２が消火する。
湯温が低下したり、或いは給湯管１９を通して湯が排出され、それに伴い給水管１８から給水により水が補充されて湯温がＴ２以下になると、サーモスタット４２により温度低下が検知され、サーモスタットバルブが開くことによりメインガス通路が開放され、再びメインバーナ２２による燃焼が開始され、貯湯室Ｒ１内の湯が加熱される。
【００２９】
以上のようなメインバーナ２２の燃焼による貯湯室Ｒ１内の湯の加熱を繰り返す間に、フレームアレスター２７やパイロット給気板３５が粉塵により目詰まりを起こし始めるが、この閉塞度はパイロット給気板３５の方が大きい。その理由を以下に述べる。
１．  パイロット給気板３５の小開口３５ｂは、その最短幅ｄがフレームアレスター２７の小孔２７ｂよりも小さい。
２．  小開口３５ｂにルーバー３５ｃが形成されているため、垂直に貫通している小孔２７ｂよりも気体通過距離が長いことから粉塵が小開口３５ｂの内壁に接触する機会が多い。
３．  小開口３５ｂの断面が斜めに形成されているため、粉塵がルーバー３５ｃ斜面に衝突しながら通過し、接触機会が多い。
【００３０】
このような理由により、パイロット給気板３５は、フレームアレスター２７よりも早く目詰まりする。例えば、パイロット給気板３５が粉塵の詰まりにより全閉しても、フレームアレスター２７は２割しか詰まっていない。
このようにして、パイロット給気板３５が目詰まりを起こすと、パイロットバーナ２５が給気不足の状態になり、パイロットバーナ２５の炎口２５ｃからの噴出速度（ここでは水平噴出速度）が遅くなるため、炎口２５ｃから水平方向に形成されていた火炎は、そのドラフト力（浮力）によって図１の破線のように上方へなびいて、一次熱電対２６に接触しなくなり、一次熱電対２６の起電力Ｖも、図４の実線に示すように低下する。パイロット給気板３５が詰まってもメインバーナ２２の燃焼には殆ど影響しないので副熱電対２８の起電力は一定である。従って、合成起電力に基づいた検出値は、判定基準値Ｖｊ以下となる。
【００３１】
ここで、副熱電対２８を設ける理由を説明する。
一次熱電対２６を一つ設けただけでは、燃料ガスの種類によって発生する起電力が異なって、給気不足検知のタイミングがずれ、不完全燃焼を起こす可能性がある。
このガス種による起電力差を無くすために、一次熱電対２６と極性を逆にして接続する副熱電対２８を設けて、ガス種によって一次熱電対２６の起電力がずれた分だけ副熱電対２８の起電力で相殺するように、副熱電対２８の設置場所を調節する。こうして、二つの熱電対２６，２８の合成起電力の特性をガス種に関係なく揃えることができる。
従って、配置の自由度が高い副熱電対２８の位置を調節するだけで、ガス種による検知時期の差を無くすことができる。
【００３２】
この検出結果を受けてコントローラ４１は、内蔵した元電磁弁をオフにし、メインバーナ２２へのガスの供給を遮断すると共に、警報ブザー４４を鳴動させる。
つまり、フレームアレスター２７が目詰まりしてメインバーナ２２が不完全燃焼を起こす前に、パイロットバーナ２５の燃焼状態の悪化を検知してメインバーナ２２の燃焼を停止させるので、メインバーナ２２の不完全燃焼を防止できる。
【００３３】
一次熱電対２６は、正常燃焼時に火炎と接触し、給気不足による燃焼悪化時に火炎と接触しないため、発生起電力の差が非常に大きくなり、コントローラ４１は、一次熱電対２６に火炎が接触しているか否かによって、パイロットバーナ２５の燃焼状態を鋭敏に検知でき、メインバーナ２２の不完全燃焼を確実に防止できる。
【００３４】
不完全燃焼防止動作時の警報ブザー４４の鳴動を受けて、使用者が本体１１からフレームアレスター２７およびパイロット給気板３５を取り外して目詰まりを除去し、再び本体１１に設置することにより、正常なメインバーナ２２の燃焼動作に戻すことができ、貯湯室Ｒ１内の湯を加熱することができる。
【００３５】
パイロットバーナ２５の炎口２５ｃが水平に向いているため、一次熱電対２６を炎口２５ｃから水平方向にある程度離して設けることができ、しかも、火炎は、正常燃焼時には一次熱電対２６をあぶり、燃焼悪化時にはあぶらないため、起電力の差が大きく取れてパイロットバーナ２５の燃焼状態を鋭敏に検知できる。
【００３６】
一般に、パイロットバーナの炎口が上向きに設けられるので、熱電対は、火炎の上下位置に基づいて検知するが、本実施形態では、パイロットバーナ２５の炎口２５ｃが水平に向いているため、火炎の形成状態が水平方向から鉛直方向へ大きく変化し、起電力も従来のパイロットバーナと比べて大きく変化する。
従って、本実施形態では、一次熱電対２６の配置可能場所が広く、製品設計時にレイアウトしやすい。
また、ガス種に応じて副熱電対２８の設置場所を調節することにより、合成起電力特性をガス種に関係なく等しくすることができるので、不完全燃焼の防止処理を行う時期がばらつきにくい。従って、コントローラ４１側での判定基準値Ｖｊの調整をする必要がなく、仕様決定が簡単になる。
【００３７】
また、小開口３５ｂにルーバー３５ｃを斜めに形成しているため、気体通過距離を長く保ったまま、パイロット給気板３５の高さ（厚さ）が小さく、コンパクトになる。しかも、ルーバー３５ｃを傾斜することにより、ルーバー３５ｃを形成する斜面間の最短距離ｄを小さくでき、つまり、個々の小開口３５ｂの通過断面積を小さくでき、ルーバー３５ｃを垂直に形成する場合よりも目詰まりしやすくなる。
また、目詰まり検知用パイロットバーナ２５に点火バーナを兼用させることで、バーナの数を増やすことがなく、製造コストを低減できる。
【００３８】
《第２実施形態》
次に、第２実施形態について図５，図６を用いて説明する。尚、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分に関しては同一符号を付してその説明を省略する。第２実施形態は、メインバーナ２２近傍に設けていた副熱電対２８の代わりにパイロットバーナ２５近傍に二次熱電対２９を設ける点が第１実施形態と異なる。
【００３９】
この第２実施形態では、図５に示されるように、二次熱電対２９をパイロットバーナ２５の炎口２５ｃから上方へ所定距離あけた位置、つまり、正常燃焼時にはパイロットバーナ２５の火炎に接触せず、燃焼悪化時にはその火炎に接触する位置に設ける。そして、一次熱電対２６と二次熱電対２９とは、互いの極性を逆にして直列に接続される。このため、両者の合成起電力は、図６に太い実線で示すように、一次熱電対２６の起電力Ｖ（実線）から二次熱電対２９の起電力Ｖ（破線）を差し引いたものとなる。
【００４０】
正常燃焼時において、パイロットバーナ２５の火炎は、炎口２５ｃから水平方向に形成され、一次熱電対２６に接触して一次熱電対に大きな起電力を発生させる一方で、二次熱電対２９には接触していないのでわずかな起電力しか発生させない。
ところが、パイロット給気板３５の小開口３５ｂが粉塵により目詰まりしてくると、パイロットバーナ２５に給気不足が生じ、一次熱電対２６に接触していたパイロットバーナ２５の火炎は、上方になびいて二次熱電対２９に接触するようになり、一次熱電対２６の発生起電力が低下し、逆に、二次熱電対２９の発生起電力が増加する。
【００４１】
従って、両熱電対２６，２９の合成起電力は、急激に減少して判定基準値Ｖｊ以下になる。
つまり、パイロットバーナ２５の火炎状態を検出するために熱電対を２本用いることにより、二次熱電対２９の起電力だけ検出値の感度が上がることになり、より正確に火炎状態を把握することができ、しかも、鋭敏に給気不足を検知できる。
【００４２】
更に、ガス種に応じて二次熱電対２９の配置を調節することにより、第１実施形態の副熱電対２８と同様に、合成起電力の特性がガス種に影響されず一定となる。つまり、第１実施形態の副熱電対２８を設ける必要がない。勿論、副熱電対２８を備えてガス種毎に合成起電力の微調整を行ってもよい。
【００４３】
また、各熱電対２６，２９の出力がばらついても（例えば、±１０％）、合成起電力特性は、急激に低下し傾きが大きいため、一次熱電対２６の起電力で検知する場合よりも判定基準値Ｖｊに達する時の給気詰まり度合いがばらつきにくい。
従って、安定してパイロット給気板３５の目詰まりによる給気不足を検知できる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等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において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、パイロットバーナ２５のガス供給量の範囲の中で、パイロット給気板３５の小開口３５ｂの開口総面積に対する空気通過量が粉塵補集率の高い０．９〜１ｍ／ｓの流速になり得るように、小開口３５ｂの数を調整してパイロット給気板３５を詰まりやすくしてもよい。
一般的に、粉塵には濾過媒体によって補集されやすい流速があり、パイロットバーナ２５の流速を粉塵補集率の高い流速に合わせ、メインバーナ２２の流速を粉塵補集率の低い流速に合わせることで、パイロット給気板３５の小開口３５ｂをフレームアレスター２７の小孔２７ｂより先に詰まらせて、パイロットバーナ２５の燃焼状態をメインバーナ２２に先駆けて悪化させることができ、確実に不完全燃焼防止動作を行うことができる。
【００４５】
また、パイロット給気板３５の小開口３５ｂの形状は、円形でもよいし、また、ルーバーを形成しなくてもよい。
また、パイロットバーナ２５の炎口２５ｃを若干上向きにしてもよいし、斜め下方に向けてもよい。
フレームアレスター２７にラス網を用いてもよく、また、パンチングメタルやラス網を積層したものを用いてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の遮炎装置付燃焼機器によれば、パイロット給気口の開口の方が遮炎装置の開口よりも目詰まりしやすいため、メインバーナに先駆けてパイロットバーナの燃焼状態が悪化し、その検出により不完全燃焼防止装置を作動させて、一酸化炭素中毒を防止でき安全である。更に、パイロット給気口にルーバーを形成したため、粉塵がパイロット給気口に接触する機会が増えて、パイロット給気口が詰まりやすくなり、パイロットバーナの燃焼状態をメインバーナより先に悪化させることができ、確実に不完全燃焼防止を行うことができる。
【００４７】
更に、本発明の請求項２記載の遮炎装置付燃焼機器によれば、パイロット給気口のみ粉塵補集率の高い流速に合わせることにより、メインバーナより先にパイロットバーナの燃焼状態が悪化して、確実に不完全燃焼防止を行うことができる。
【００４９】
更に、本発明の請求項３記載の遮炎装置付燃焼機器によれば、パイロットバーナの炎口を略水平または下方に向けて、正常燃焼時と燃焼悪化時との火炎の形成位置を大きく変化させ、しかも、給気不足になるとパイロットバーナの火炎にあぶられなくなる位置に炎検知素子を配置するため、火炎の有無により鋭敏に給気不足を検知して不完全燃焼を確実に防止でき、しかも、炎検知素子の配置可能場所が増加して設計しやすい。
【００５０】
更に、本発明の請求項４記載の遮炎装置付燃焼機器によれば、二次熱電対を一次熱電対と極性を逆にして接続したため、鋭敏に給気不足を検知できる。
また、二次熱電対をパイロットバーナの炎口の上方に設けたため、給気不足による火炎の形状変化を敏感に捉えることができ、迅速に不完全燃焼防止を行うことができる。
しかも、各熱電対の出力がばらついても、急な出力変化のために給気不足の検知時期がばらつかず、安定して検知できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態としてのバーナを側面から見た断面図である。
【図２】第１実施形態としての底板部を下からみた概略図である。
【図３】第１実施形態としての遮炎装置付給湯器を正面からみた概略断面図である。
【図４】給気詰まりと起電力との関係を示した図である。
【図５】第２実施形態としてのバーナを側面から見た断面図である。
【図６】給気詰まりと起電力との関係を示した図である。
【図７】従来例としての遮炎装置付給湯器を正面からみた概略断面図である。
【符号の説明】
１０…遮炎装置付給湯器、１１…本体、１３…底板部、２７ａ…パイロット給気口、３５…パイロット給気板、３５ｂ…小開口、２２…メインバーナ、２３…メインガス供給管、２５…パイロットバーナ、２６，２８，２９…熱電対、２７…フレームアレスター、２７ｂ…小孔、４１…コントローラ、Ｒ１…貯湯室、Ｒ２…燃焼室。
【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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