JP3743631B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器や暖房機などに好適に採用できる燃焼装置に係り、更に詳しくは、種別や濃度の異なる多くの供給ガスに対応可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、都市ガス（天然ガス：メタン系）やプロパンガス（プロパン系：主にプロパンとブタンから成る）、あるいは、ガスの供給企業が独自に製したり、複数種のガスを独自に混合調整したガスなどの多種のガスが地域毎に区分して供給されている。
【０００３】
これらの供給ガスは、ガス供給企業が独自に付したコードや、供給ガスの有するウォッベ指標（Wobbe index ：一定のオリフィスを持つガスバーナが放出する熱量の指標）を表す数値にガスの主成分を示すコードを付して呼称されるものが多い。例えば、メタン系ガスでは都市ガスに採用される６Ａ、１２Ａ、１３Ａなどがあり、その他に、Ｌ１（Ｃ６）などの複数のガスを混合調整したガスもある。
【０００４】
この様に、多種の供給ガスがあるため、燃焼装置や暖房装置のメーカーでは、ガス器具毎に複数のガスに対応した仕様の異なる製品を製造したり、あるいは、異なるガス噴射ノズルや空気供給部品などを用意して同一器具で複数のガスに対応している。
【０００５】
また、熱量（ウォッベ指標）が近似した１２Ａおよび１３Ａなどの２種の都市ガスに対応可能なガス器具も開発されている。この様なガス器具は、供給ガスの種別をガスセンサによって自動判別し、判別したガスの種別に応じて、供給空気量を調節制御して燃焼させるものであり、ガス噴射ノズルなどを取り換えることなく複数種のガスに対応可能である。
【０００６】
一方、供給ガスにガス器具を対応させるのではなく、数多く普及している都市ガス用のガス器具に適合したガスを供給する地域もある。
例えば、都市ガス（天然ガス：１３Ａ）と略同等の熱量をプロパンガス（ＬＰＧ）で得るように、プロパンガスに予め空気を混合して濃度を減少させた低濃度プロパンガス（以降、プロパン１３Ａと記載）を供給する地域もある。
このプロパン１３Ａは、プロパンガス６０容量％と空気４０容量％とを予混合したもので、都市ガス仕様のガス器具をそのまま用いることができ、転居などに際してガス器具を買い換えたり、改造する手間が不要である。
【０００７】
この様に、供給ガスが多岐に渡ることに伴う煩雑さを緩和するために、熱量の近似した供給ガスに自動対応可能なガス器具が開発されたり、ガス器具を共用できるように、熱量（ウォッベ指標）の等価なガスを供給するなどの対策が講じられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、供給ガスの熱量（ウォッベ指標）が大きく異なる場合には、前記したように、複数種のガスに対応可能なガス器具を製造することが困難であった。
特に、前記したプロパン１３Ａとプロパンガスについては、いずれもプロパン系のガスにも拘わらず、これらの双方に対応したガス器具を製造することが困難であった。これは、ガス器具のガス噴射ノズル径をプロパン１３Ａ仕様に合わせると、プロパン（濃度１００％）供給時にはガス供給量を略１／３に低下させなければならず、ガス供給量を低い値に安定させるのが困難なうえに、ガス噴射ノズルから噴出するガス圧力が極端に低下し、バーナへ安定してガス噴射を行えないことに起因していた。
【０００９】
従って、製造メーカでは、熱量の大きく異なるガスについては、ガス種別毎に仕様の異なるガス器具を製造したり、部品交換をして対応せざるを得ず、製品や部材管理に多大な労力を要していた。また、ガス器具の売買の際にはガス種別を誤りなく確認しなければならず、煩わしいうえに間違いが生じる要因となっていた。
【００１０】
また昨今、燃焼装置の小型化や低ＮＯｘ化が問われており、これに伴って、燃焼装置の燃焼室の高さが抑えられて低容積となり、燃焼室内部における混合ガス濃度が変動し易い構造となって来ている。このため、低ＮＯｘ化を実現するためには、ガスや空気の供給量を精密に制御する必要がある。
このため、前記したように、都市ガス（１３Ａ）に対応したガス器具をそのままプロパン１３Ａに使用した場合における有害ガスの排出量の増大が問題視されている。
【００１１】
一方、この様なガス種別の問題とは異なり、燃焼装置や暖房装置を新設した場合の初回運転時には、敷設されたガス管内が供給ガスと置換されるまで繰り返し運転スイッチを操作しなければならないという問題があった。則ち、通常、燃焼装置には運転スイッチを操作してから所定時間内に着火が確認されないときは、ガス供給が行われていないものと判別してエラー処理を行うものが多い。このため、ガス管内の空気が排出されて供給ガスに置換されるまでは、運転スイッチを操作するたびにエラー処理によって繰り返し運転停止される不具合があった。
特に、集合棟などに多数の燃焼装置や暖房装置を敷設した場合は、各住戸毎に繰り返し運転スイッチを操作しなければならず、操作が面倒なうえに多大な時間を要するため改善が望まれていた。
【００１２】
また、前記した問題とは異なり、燃焼装置や暖房装置では、通常、排気閉塞やガス流路あるいは空気流路の閉塞などの要因で異常燃焼が生じた際に、異常を検知して運転停止や異常回避制御の処理を行い、安全性を向上させたものが多い。
例えば、ファンの通電電流の変動によって、排気閉塞や流路閉塞の発生を検知したり、あるいは、ＣＯセンサ（一酸化炭素センサ）や火炎センサなどを設けて不完全燃焼や立ち消えなどを監視するような構成が採られている。
ところが、従来の検知方法では、検知精度を向上させることができず、信頼性に欠けるものであった。特に、前記したように、複数種のガスに対応したガス器具では、ガス種別に応じて異常と判別すべき検知範囲が異なり、制御が複雑になる嫌いがあった。
【００１３】
本発明は、前記問題点に着目して提案されるもので、部品交換などをすることなく、種別や濃度の異なる多くのガスに対応可能で、ＮＯｘの排出を抑え安全性、操作性に優れた燃焼装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【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請求項１に記載の本発明は、ガス管を介して供給される供給源ガスとファンから供給される空気をバーナに供給して燃焼させる燃焼装置において、供給源ガスの種別を判別するガス種別センサまたは供給源ガスの濃度を判別するガス濃度センサの少なくともいずれかのセンサをガス流路内に設けると共に、供給源ガスに空気を予混合して所定濃度の予混合ガスを生成するための空気供給を行う空気供給手段または供給源ガスの流量を調節するガス量調節手段の少なくともいずれかの手段を設け、
前記ガス種別センサまたはガス濃度センサによって供給源ガスの種別または濃度を判別し、判別結果に基づいて空気供給手段またはガス量調節手段の少なくともいずれかを調節制御しつつ判別された供給源ガスの種別または濃度に応じた濃度の予混合ガスを生成し、生成した予混合ガスとファンから供給される空気をバーナに供給して燃焼させ、前記空気供給手段は、前記バーナに向けてガスを噴射するガス噴射ノズルよりも上流側に予混合を行うための空気を供給することを特徴とする燃焼装置である。
【００１５】
本発明では、ガス種別センサまたはガス濃度センサのいずれかを設けた構成、または、ガス種別センサおよびガス濃度センサの双方を設けた構成を採ることができる。
ガス種別センサのみを設けた構成では、メタン系の天然ガス（１３Ａ）とプロパンガス（ＬＰＧ）など、種別が異なる種々の供給源ガスを判別できる。そして、判別した供給源ガスの種別に応じて、バーナへのガス供給量または空気供給量のいずれか一方、あるいは、これら双方の供給量を最適に調節した燃焼制御を行う。
【００１６】
ガス濃度センサのみを設けた構成では、プロパンガス（濃度１００％）とプロパン１３Ａ（濃度６０％）など、ガスの種別が同一である場合に限り、濃度が異なる供給源ガスを判別することが可能であり、判別結果に応じて前記したように最適な燃焼制御を行う。
また、ガス種別センサおよびガス濃度センサの双方を設けた構成では、種別や濃度の異なる全ての供給源ガスを判別することができ、判別結果に応じて前記したように最適な燃焼制御を行う。
【００１７】
ガス種別センサあるいはガス濃度センサは、燃焼装置のガス流路内の適宜の部位に設けることができる。例えば、ガス量調節手段の下流側近傍に設けることもでき、また、バーナのガス流路内に設けることも可能である。
【００１８】
ここで、ガス種別センサあるいはガス濃度センサによる供給源ガスの種別あるいは濃度の判別は、燃焼装置へ通電後の初回運転開始時だけ行っても良く、運転開始毎に行っても良い。初回運転開始時だけ供給源ガスの判別を行う構成では、燃焼装置の運転が停止されても燃焼装置が通電されている期間は判別結果（判別データ）を保持し、以降の運転の際には、保持された判別結果に基づいて燃焼制御を行う構成を採ることができる。
【００１９】
また、これらのセンサの構成に加えて、空気供給手段またはガス量調節手段のいずれかを設けた構成、または、空気供給手段およびガス量調節手段の双方を設けた構成を組み合わせて採用可能である。
【００２０】
ここで、燃焼装置を熱量（ウォッベ指標）が大きく異なる複数の供給源ガスに対応させる場合、最も熱量の小さい供給源ガスにガス噴射ノズル径を合わせる必要がある。ところが、熱量の大きい供給源ガスを供給すると、ガス噴射ノズルから噴射するガス量を低減しなければならず、充分な噴射圧力を確保することが困難になる。
【００２１】
本発明によれば、供給源ガスの種別または濃度に応じた濃度の予混合ガスを新たに生成してバーナに供給する。則ち、供給量の低下したガスに空気を予混合して圧力を増大した予混合ガスを生成し、この予混合ガスをバーナに供給する。
これにより、バーナへ安定して予混合ガスを供給することが可能となる。
【００２２】
供給源ガスと空気供給手段から供給される空気との予混合を行う構成としては種々の態様を採ることができる。
例えば、ガス噴射ノズルの周囲を囲むように予混合室を設け、この予混合室のガス噴射ノズルの軸方向近傍に開口を設けて、この予混合室に空気供給手段から空気供給を行う構成を採用できる。この構成によれば、ガス噴射ノズルから噴出するガス量が少なく、充分なガス圧力が得られない場合でも、予混合室に供給される空気をガスと混合した混合ガスを高圧力で開口から噴射することができ、バーナへ安定して混合ガスを噴射可能となる。
本発明においても、ガス種別センサあるいはガス濃度センサは、燃焼装置のガス流路内の適宜の部位に設けることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、供給源ガスの種別または濃度に応じて、ガス噴射ノズルよりも上流側に空気供給が行われて予混合される。これにより、ガス噴射ノズルに供給されるガス量が低下しても、予混合ガスの圧力を増加させた状態でガス噴射ノズルから噴出させることができ、予混合ガスをバーナへ安定して供給することが可能となる。
【００２４】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、ガス濃度センサを有し、該ガス濃度センサはバーナ内部のガス流路に設けられ、燃焼中においてバーナ内部の混合ガスの濃度が供給源ガスに応じて定められた所定濃度範囲から外れたときは、ガス量調節手段または空気供給手段またはファンの少なくともいずれかを調節制御して混合ガスの濃度を所定濃度範囲に維持する構成とされている。
【００２５】
ここで、バーナ内部の混合ガス濃度は供給源ガスの種別に応じて異なり、更に、排気閉塞や熱交換部のつまりなどの異常が生じた場合、異常に伴う混合ガスの濃度変動も供給源ガスの種別に応じて異なる。
本発明によれば、燃焼中におけるバーナ内部の混合ガス濃度をガス濃度センサによって直接的に常時監視する。そして、混合ガスの濃度が供給源ガスに応じて定められた所定の濃度範囲から外れると、排気閉塞や熱交換部のつまりなどの異常発生と見なして、混合ガス濃度を適正値に維持する制御を行うことができる。
【００２６】
これにより、供給源ガスの種別（濃度）に拘わらず、異常の発生を的確に判別することが可能となる。また、ガス濃度センサによりバーナ内部の混合ガス濃度を直接的に監視することができるので、異常発生の判別のみならず、定常燃焼中における混合ガス濃度を高精度に制御でき、ＮＯｘの排出を低減可能である。
ガス濃度センサは、バーナ内部の混合ガス流路に設けるのが良く、特に、ガスと空気が充分に混合された下流側が最適である。
尚、混合ガスの濃度変動を検知すると同時に異常報知を行うことも可能である。
【００２７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の燃焼装置において、ガス種別センサまたはガス濃度センサによって判別可能な供給源ガスの種別毎および濃度毎に対応させて、ガス量調節手段または空気供給手段またはファンの少なくともいずれかを調節制御するための制御テーブルを予め備えており、供給源ガスの種別または濃度を判別した後は、制御テーブルを参照して制御を行う構成とされている。
【００２８】
複数の供給源ガスに対応した燃焼装置では、判別した供給源ガスの種別に応じてガス量調節手段または空気供給手段またはファンを最適に制御しなければならず、制御が極めて煩雑になる。
本発明によれば、供給源ガスの種別毎に区分して制御データを制御テーブルに格納する。これにより、判別したガス種別の制御テーブルを参照してガス量調節手段または空気供給手段またはファンを制御することが可能となり、制御設計や制御変更も容易である。
【００２９】
請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置において、ガス濃度センサおよびガス量調節手段を有し、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間はガス量調節手段を開成した状態を維持し、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知した時点でガス量調節手段を調節制御して着火処理に移行する構成とされている。
【００３０】
本発明によれば、供給源ガスが燃焼装置に達していない状態では着火処理を行わない。則ち、燃焼装置の新設時における初回運転開始時に、燃焼装置に至るガス管内に空気が残留している場合には、ガス管内に残留する空気が排気されてガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでは着火処理に移行しない。
これにより、運転スイッチを操作してから所定時間内に着火が確認されないために、エラー処理によって運転停止されるような不具合がなくなり、新設時における運転確認を効率良く行うことができる。
本発明は、燃焼装置の新設時における初回運転開始時のみ、則ち、ガス管内に空気が残留している可能性がある場合にのみ適用するのが良い。
【００３１】
請求項５に記載の本発明は、ガス管を介して供給されるガスと空気をバーナに供給して燃焼させる燃焼装置において、ガス濃度を検知するガス濃度センサをガス流路内に設けると共に、ガスの流量を調節制御するガス量調節手段を設け、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間はガス量調節手段を開成した状態を維持し、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知した時点でガス量調節手段を調節制御して着火処理に移行する燃焼装置である。
本発明は、請求項４に記載の燃焼装置において請求項１から３に記載の構成を取り除いたものと同一であり、燃焼装置の新設時における運転確認を効率良く行うことが可能である。
【００３２】
請求項６に記載の本発明は、請求項４または５に記載の燃焼装置において、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間は、ガス量調節手段を全開制御する構成とされている。
本発明によれば、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間、則ち、燃焼装置に至るガス管内に空気が残留している間は、ガス量調節手段を全開にして短時間に残留空気を排出させる。これにより、燃焼装置に至るガス管が長い場合でも、短時間で着火処理に移行することができ、燃焼装置の新設時における運転確認を一層効率良く行うことが可能である。
【００３３】
請求項７に記載の本発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置において、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知したときは、一旦、ガス量調節手段を閉成して燃焼装置内部の掃気処理を行い、この後に、ガス量調節手段を調節制御して着火処理に移行する構成とされている。
【００３４】
燃焼装置の新設時における初回運転開始時に、燃焼装置に至るガス管内の残留空気が排出される過程では、ガス管内のガス濃度が不均一になり易い。このため、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知してもバーナから噴出する混合ガス濃度が安定せず、直ちに着火処理に移行すると着火ミスが生じたり、逆に爆発的に着火する虞が生じる。
しかし、本発明によれば、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知した時点で一旦、掃気処理を行ってから着火処理に移行する。これにより、着火時における混合ガスの濃度が適正となり、安定した着火が可能である。
【００３５】
請求項８に記載の本発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置において、ガス種別センサおよびガス濃度センサは、ガス種別を判別する機能とガス濃度を検知する機能とを兼ね備えた熱伝導型ガスセンサである構成とされている。
則ち、前記本発明において、ガス種別センサまたはガス濃度センサのいずれかを備えた構成では、これらのセンサを熱伝導型ガスセンサとすることができる。
また、ガス種別センサおよびガス濃度センサの双方を備えた構成では、これらの２つのセンサを１つの熱伝導型ガスセンサで構成することができる。これにより、１つの熱伝導型ガスセンサを設けるだけで種別や濃度の異なる全ての供給源ガスを判別可能であり、部材点数も削減できる。
【００３６】
ここで、熱伝導型ガスセンサは、通電された二つの金属線の一方をガス雰囲気中に晒し、他方の金属線を標準ガス（空気）中に晒すと、ガスと標準ガスの有する熱伝導率の差に伴って両金属線の温度に差が生じ、この温度差に伴う抵抗値の差をブリッジ回路で検出する原理を用いたものである。
この熱伝導型ガスセンサは、ガスの濃度に応じて検知出力が変動すると共に、この検知出力は、ガスの種別に応じた固有の値を取る性質を有する。
従って、供給源ガスに熱伝導型ガスセンサを晒したときの検知出力を得ることにより、直ちに供給源ガスの種別および濃度を求めることが可能である。
【００３７】
また、請求項９に記載の本発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の燃焼装置において、バーナは、バーナの内部で低濃度の混合ガスと高濃度の混合ガスとを生成し、低濃度の混合ガスを燃焼させた主炎に高濃度の混合ガスを燃焼させた補炎を隣接させる濃淡燃焼を行う構成としている。
本発明によれば、濃淡燃焼方式のバーナを採用することにより、混合ガスを希薄濃度状態で燃焼させることができ、ＮＯｘの排出を抑えた安定燃焼が可能である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００３９】
（第１実施形態）
第１実施形態の説明に際して、まず、燃焼装置の基本構成を説明する。
（燃焼装置の基本構成）
図１は本発明の第１実施形態に係る燃焼装置１の断面図である。図２は燃焼装置１のバーナケース部を示す斜視図である。図３（ａ）は燃焼装置１に採用するバーナ（バーナ部材）を示す斜視図、図３（ｂ）はその分解斜視図である。図４（ａ）は図３に示すバーナ部材における淡ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図、図４（ｂ）はそのバーナ部材における濃ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。図５（ａ）は燃焼装置１に採用する熱伝導型ガスセンサの動作原理を示す回路図、図５（ｂ）はそのセンサの特性を示すグラフである。また、図６は燃焼装置１の制御動作を示すフローチャートである。
【００４０】
図１において、１は本発明の燃焼装置を示す。本発明の燃焼装置１は、具体的には給湯器に内蔵されるものであり、大きく分けて送風部２、バーナケース部３、熱交換部４、排気部（排気筒）５、およびガス供給部６で構成される。
【００４１】
順次説明すると、送風部２は、シロッコファンやターボファンのような送風機（ファン）２０であり、モータ２１の回転によって内部の羽根２２が回転する構造である。送風機２０は、羽根２２の軸方向に給気口２３があり、羽根２２の接線方向に送風口２４がある。送風機２０の送風口２４は、後述するバーナケース３０の空気開口３１ａに直接的に取り付けられている。
【００４２】
バーナケース部３は、箱体状のバーナケース３０を持ち、その内部に複数のバーナ部材（バーナ）７０を内蔵したものである。
バーナケース３０は、四角形状の箱であり、底板部３１と側面部３５が板によって覆われ、上面側が開口した部材である。なお本実施形態では、底板部３１は第１流路形成壁として機能するので、以下、この部材を第１流路形成壁３１と称する。
【００４３】
第１流路形成壁３１の端部寄りの位置には、四角形の空気開口３１ａが設けられている。
そしてバーナケース３０の内部には仕切り板３２が設けられている。仕切り板３２は、図１、図２に示すように、平面部３２ａを有し、その端部が垂直に立ち上げられて第１垂直壁部３２ｂが設けられている。また第１垂直壁部３２ｂの端部は水平方向に折り曲げられ、更にその端部は垂直に立ち上げられて第２垂直壁部３２ｃが設けられ、これらによって段部が形成されている。
仕切り板３２の平面部３２ａは第２流路形成壁として機能するので、以下この部位を第２流路形成壁３２ａと称する。
【００４４】
仕切り板３２は、バーナケース３０内を二段に仕切るものであり、仕切り板３２の第２流路形成壁（平面部）３２ａは、バーナケース３０の第１流路形成壁３１と平行に位置する。そのため第１流路形成壁３１と第２流路形成壁３２ａとの間には空隙が形成され、当該空隙は箱内空気流路３３として機能する。
仕切り板３２の第２垂直壁部３２ｃはバーナケース３０の側面部３５の一部と接する。そのため仕切り板３２の段部の部位には空隙部３４が形成される。
また、仕切り板３２の第１垂直壁部３２ｂには長孔状の空気取り入れ口３２ｄが複数並べて設けられている。
【００４５】
仕切り板３２の上にはバーナ部材７０が並べて配置される。
ここでバーナ部材７０は、図３（ａ）に示すように、バーナ本体７１と炎孔部材７２によって構成されている。
バーナ本体７１は、図３（ｂ）に示すように、４枚の金属製板体を重ねて作られたものであり、板体同士の間によって空気又は燃料ガスの流路が形成されている。則ち、バーナ本体７１は、中央の二枚の板体７３ａ，７３ｂが組み合わされた主構成体７３と、その両脇の板体７４ａ，７４ｂが組み合わされた補助構成体７４によって構成されている。
【００４６】
バーナ部材７０の外観を説明すると、下側の端部に上下二つの開口７５，７６がある。その内の上部の開口は燃料ガスが空気と共に導入されるガス導入口７５である。一方、下部の開口７６は、空気だけが導入される空気導入口７６である。
【００４７】
本実施形態で採用するバーナ部材７０は、濃淡燃焼方式のバーナであり、炎孔部材７２から希薄な燃料ガスが放出され、その周囲から濃度の高い燃焼ガスが放出される。
則ち、バーナ部材７０の内部は、二系統の燃料ガス流路がある。より具体的には、中央の主構成体７３内に形成される流路と、主構成体７３の側面と両脇の補助構成体７４によって形成される流路が存在する。
【００４８】
そしてガス導入口７５から導入された燃料ガスの多くは、図４（ａ）に示す流路を経て炎孔部材７２から外部に放出される。この間、燃料ガスは、空気導入口７６から導入された空気と混合され希薄化される。則ち、図４（ａ）に示す流路７８は淡ガス流路７８として機能する。
一方、ガス導入口７５から導入された燃料ガスの残りは、図４（ｂ）に示す流路を経て炎孔部材７２の周囲から放出される。則ち、図４（ｂ）に示す流路７９は濃ガス流路７９として機能する。
【００４９】
上記したバーナ部材７０は、図１、図２の様に、仕切り板３２の上に並べて配置され、バーナ部材７０のガス導入口７５及び空気導入口７６は仕切り板３２の空気取り入れ口３２ｄと一致する。
従って、送風機２０から送風される空気は、空気開口３１ａから箱内空気流路３３を経て空隙部３４に至り、仕切り板３２の空気取り入れ口３２ｄを介してバーナ部材７０のガス導入口７５および空気導入口７６へ供給される。
【００５０】
一方、図１、図２の様に、仕切り板３２の段部に形成される空隙部３４を覆うバーナケース３０の側面部３５には開口が設けられ、当該開口を覆うようにガス供給部６の一部を構成するガス前管６２が取り付けられている。
ガス前管６２は箱形状であり、空隙部３４側の側面には複数のガス噴射ノズル６１がバーナ部材７０のガス導入口７５と中心軸を揃えて固定されている。また、ガス前管６２の下面にはガス供給管６３が接続されている。そして、ガス供給管６３を介して供給される供給源ガスをガス前管６２によって各ガス噴射ノズル６１へ分配してバーナ部材７０へ噴出させる。則ち、ガス前管６２は供給源ガスを各ガス噴射ノズル６１へ分岐させて噴出させる分岐配管（マニホルド）の機能を有する。
【００５１】
ガス供給部６の一部であってガス前管６２の上流側（ガス供給管６３の一部）にはガスセンサ（熱伝導型ガスセンサ）６４が設けられ、該センサ６４の上流側にはガス量調節弁（ガス量調節手段）６５が設けられている。
熱伝導型ガスセンサ６４の詳細は後述するが、該ガスセンサ６４によってガス種別およびガス濃度の双方を検知可能である。
また、ガス量調節弁６５は流路断面積を調節可能な可変オリフィス構造を有し、ガス前管６２へ供給する供給源ガスの供給量を電気的に調節制御する。
これらのガス前管６２、ガス供給管６３、ガスセンサ６４およびガス量調節弁６５によってガス供給部６を構成している。
【００５２】
次に熱交換部４について説明する。熱交換部４は、燃焼ガスが通過する四角状の筒体である。そして、熱交換部４の筒体とバーナケース３０は連通している。
熱交換部４の内部には、多数のフィン４０ａが所定間隔をおいて垂直に配列され、フィン４０ａを貫通するように、折曲された給湯パイプ４０ｂが取り付けられている。そして、燃焼ガスが上昇する際に、燃焼ガスの熱がフィン４０ａを介して給湯パイプ４０ｂへ熱交換され、熱交換された燃焼ガスは排気ガスとして下流側へ流動する。
【００５３】
熱交換部４の下流側には、排気筒５が設けられている。この排気筒５は、排気外筒５０、内張部材５１および水切偏向部材５２などを備えて構成される。この排気筒５は、熱交換部４から上昇する排気ガスを、流動方向を横向きに偏向させて排気口５３から排出させるものであり、下面と左方が開放された箱形状をしている。
【００５４】
次に、前記構成を有する本実施形態の燃焼装置１に採用する熱伝導型ガスセンサの動作原理および燃焼装置１の制御動作を順次説明する。
（熱伝導型ガスセンサの動作原理）
燃焼装置１のガス供給部６に設けられた熱伝導型ガスセンサ６４は、図５（ａ）に示すように、直列接続した２本の金属線Ｓ１，Ｓ２と、直列接続した２本の抵抗Ｒ１，Ｒ２の各々の両端を接続して形成されるブリッジ回路を有する。
このブリッジ回路の接続部Ｊ１，Ｊ２間に直流電圧を印加し、接続部Ｊ３，Ｊ４間に生じる電圧を検知信号Ｖとして取り出す回路構成である。
【００５５】
金属線Ｓ２は標準ガス（空気）の封入された容器内に気密収容され、他方の金属線Ｓ１は測定対象となる供給源ガスＧに直接晒される構造である。
また、金属線Ｓ１を空気に晒した状態で検知信号Ｖがゼロとなるように、予め、金属線Ｓ１，Ｓ２および抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を設定している。また、金属線Ｓ１，Ｓ２および抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の温度係数は、正または負の同一値を有する部材を用いている。
【００５６】
この熱伝導型ガスセンサ６４は次の原理で検知信号を出力する。
則ち、電圧Ｅを印加した熱伝導型ガスセンサ６４を空気中に晒すと、金属線Ｓ１，Ｓ２は通電されて発熱し、発生した熱は金属線Ｓ１，Ｓ２に接する空気の熱伝導率に応じて放熱されつつ温度が安定する。この状態では、金属線Ｓ１，Ｓ２はいずれも空気に晒されているので同一温度となり、金属線Ｓ１，Ｓ２の抵抗値の変動量は同一となる。これにより、ブリッジ回路は平衡して検知信号はゼロである。
【００５７】
一方、電圧Ｅを印加した熱伝導型ガスセンサ６４を、例えば都市ガス（天然ガス１３Ａ）の雰囲気に晒すと、天然ガスの熱伝導率(3.02 ×10^-2W/m ・K)は空気の熱伝導率(2.41 ×10^-2W/m ・K)よりも大きいため、金属線Ｓ１の温度が金属線Ｓ２の温度よりも低下する。この温度差によって金属線Ｓ１，Ｓ２の抵抗値の変動量に差が生じ、この抵抗値変動に伴う電圧変動が検知信号Ｖとして正または負の電圧で出力される。
この熱伝導型ガスセンサ６４は、前記したように、抵抗・温度係数の等しい金属線Ｓ１，Ｓ２および抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いて構成される。これにより、センサ６４をバーナ部材７０などの高温環境下に取り付けても、周囲温度による影響を排除して正確な検知を行うことが可能である。
【００５８】
この熱伝導型ガスセンサ６４の検知信号レベルを、都市ガス（１３Ａ）、プロパンガス（濃度１００％）およびＬ１（６Ｃ：複数のガスを混合調整したガス）の各供給源ガスについて測定し、横軸に濃度（容量％）、縦軸に出力電圧（ｍＶ）を取って示すと図５（ｂ）のグラフのようになる。
グラフから分かるように、熱伝導型ガスセンサ６４の検知信号Ｖはガスの濃度に応じて変動する。しかし、この検知信号Ｖは、ガスの種別に応じた固有の値を取る。則ち、図５（ｂ）において、各々の供給源ガスの特性曲線は交差しない。
これにより、ガスセンサ６４の検知信号Ｖを参照すれば、供給源ガスの種別および濃度を直ちに判別することが可能である。
【００５９】
（燃焼装置の制御動作）
次に、図１〜図５および図６のフローチャートを参照して、第１実施形態における燃焼装置１の制御動作を説明する。
尚、以下の説明では、ガスセンサ６４の検知信号は制御回路（不図示）によってデジタル信号処理されて必要な制御が行われるものとする。また、制御回路はＲＡＭ、ＲＯＭの記憶手段を有しており、制御に必要な制御テーブルなどのデータは予めＲＯＭに格納されているものとする。
【００６０】
（燃焼装置の制御動作）
１） 運転スイッチが操作され、熱交換部４の給湯パイプ４０ｂの通水を水量センサ（不図示）が検知すると、制御回路はガス量調節弁６５を開いてガス供給管６３に供給源ガスを供給する（図６ステップ１００，１０１参照）。
２） 制御回路は熱伝導型ガスセンサ６４の検知信号Ｖを監視する。そして、検知信号Ｖが正極性であり、電圧ｂ＜検知信号Ｖ＜電圧ｃの範囲であれば、ＲＯＭを参照して供給源ガスが都市ガス（１３Ａ）であると判別する（図６ステップ１０２〜１０５参照）。また、検知信号Ｖが正極性であり、検知信号Ｖ＞電圧ｃの範囲であれば、ＲＯＭを参照して供給源ガスがＬ１（６Ｃ）であると判別する（図６ステップ１０２〜１０４，１１３参照）。
【００６１】
３） 一方、制御回路は、ステップ１０２において検知信号Ｖが負極性であり、検知信号Ｖ＞電圧ａの範囲であれば、ＲＯＭを参照して供給源ガスがプロパン１３Ａであると判別する（図６ステップ１０２，１０８，１０９参照）。また、検知信号Ｖが負極性で、検知信号Ｖ＜電圧ａの範囲であれば、ＲＯＭを参照して供給源ガスがプロパンであると判別する（図６ステップ１０２，１０８，１１１，１１２参照）。
【００６２】
４） 制御回路は、判別したガス種別に応じてＲＯＭに格納された制御テーブルを参照する。以降は、制御テーブルのデータに従って、ガス量調節弁６５および送風機２０を制御し、バーナ部材７０へ向けてガス噴射ノズル６１から噴射するガス量および供給空気量を調整して着火処理を行い、燃焼制御を開始する（図６ステップ１０６，１１０，１１２，１１４，１０７参照）。
【００６３】
この様に、本実施形態の燃焼装置１では、ガスセンサ６４によって種別や濃度の異なる供給源ガスを的確に判別し、判別した種別に応じた制御テーブルに基づいて、供給源ガスに応じた量のガスおよび空気をバーナ部材７０へ供給して安定した燃焼制御を行うことが可能である。
従って、敷設されたガス管に燃焼装置１のガス供給管６３を接続するだけで、ガス種別を問わず安定した着火、燃焼制御を行うことが可能となる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、図７〜図１０を参照して第２実施形態の燃焼装置の構成および制御動作を説明する。尚、本実施形態の燃焼装置は、前記した第１実施形態の燃焼装置１の構成を一部変更したものであり、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００６５】
ここで、前記第１実施形態の燃焼装置１は、供給源ガスのガス種別に応じて、バーナ部材７０へ供給するガス量および空気量を調節して安定燃焼を行わせるものであった。
これに対して、本実施形態の燃焼装置８０は、供給源ガスのガス種別に応じて供給源ガスに空気供給を行い、濃度の異なる新たな混合ガスを生成してバーナ部材７０へ供給するものである。
尚、以下の説明では、供給源ガスとしてプロパン（濃度１００％）とプロパン１３Ａ（プロパン６０％と空気４０％の混合ガス）が供給されるものとして説明する。
【００６６】
図７は、燃焼装置８０の要部を示した断面図である。燃焼装置８０では、ガス前管６２を下方へ僅かに延長し、延長した下部に送風機（空気供給手段）６６の送風口を取り付けている。そして送風機６６の給気口近傍に供給源ガスの中間ノズル９０を設け、中間ノズル９０から供給源ガスを送風機６６の給気口に噴射する。また供給源ガスを送風機６６の給気口近傍に噴射するに至るガス供給部６の一部にはガスセンサ６４が設けられ、該センサ６４の上流側にはガス量調節弁（ガス量調節手段）６５が設けられている。
【００６７】
送風機６６は送風機２０と同一構造であり、モータ６６ａの回転によって内部の羽根６６ｂが回転する構造で、羽根６６ｂの軸方向に給気口６６ｃがあり、羽根６６ｂの接線方向に送風口がある。
また、プロパン１３Ａに適合した径のガス噴射ノズル６１を用いている。
【００６８】
この燃焼装置８０では、次の制御が行われる。
熱伝導型ガスセンサ６４の検知信号によって供給源ガスをプロパン１３Ａと判別すると、制御回路はガス種別に対応した制御テーブルを参照して、送風機６６を微速で回転すると共に、ガス量調節弁６５および送風機２０を調節制御する。そして中間ノズル９０から噴射された供給源ガスは微量の空気と共に送風機６６に吸い込まれてガス前管６２に送られる。そして、プロパン１３Ａに適合した量のガスおよび空気をバーナへ供給して着火、燃焼制御を行う。
【００６９】
一方、熱伝導型ガスセンサ６４の検知信号によって供給源ガスをプロパン（濃度１００％）と判別すると、制御回路はガス種別に対応した制御テーブルを参照し、ガス量調節弁６５を調節制御して中間ノズル９０から送風機６６へ供給するガス量を低減させると共に送風機６６を前記よりも高速で駆動する。その結果、中間ノズル９０から噴射された供給源ガスは先の場合よりも多量の空気と共に送風機６６に吸い込まれてる。
【００７０】
こうしてガス前管６２へ供給源ガスであるプロパンおよび空気を供給して予混合を行う。
【００７１】
これにより、ガス前管６２の内部でプロパン１３Ａと等価な濃度および圧力を有する予混合ガスを生成し、生成した予混合ガスをガス噴射ノズル６１からバーナ部材７０へ向けて噴射する。一方、制御回路は制御テーブルを参照して送風機２０を駆動し、バーナ部材７０に空気供給を行う。これにより、バーナ部材７０は、ガス噴射ノズル６１から噴射されるプロパン１３Ａと等価な混合ガスと送風機２０から供給される空気を受けて着火、燃焼を行う。
【００７２】
この様に、本実施形態の燃焼装置８０では、供給源ガスがプロパンの場合には、送風機６６やガス前管６２の内部でプロパン１３Ａと等価な予混合ガスを生成する動作を行う。これにより、プロパンの供給量が低下しても送風機６６から供給され予混合される空気によってガス噴射ノズル６１からは高圧力の予混合ガスを噴射することが可能となる。
【００７３】
尚、図７では、ガス前管６２を下方へ延長した構成としているが、前記図１に示した形状の前管６２の外方側面に送風機６６を設けても良い。また、上記した実施形態では、ガス流路の一部に中間ノズル９０を設け、当該中間ノズル９０から噴射した供給源ガスを送風機６６に吸い込ませて前管６２側に供給した。しかし本発明は、この構成に限定されるものではなく、空気流路の一部に直接的に供給源ガスを供給してもよい。ただし空気流路を流れる空気の圧力が、供給源ガスのそれよりも高い場合は空気流路に供給源ガスが円滑に混合されない場合があるので注意すべきである。この様な事態を解消する方策としては、たとえば供給源ガスの導入方向を空気流路中の空気の流れに沿ったものとしたり、空気流路に部分的に断面積の小さい部位を作り、当該部分に供給源ガスの管を接続し、ベンチェリ効果によって供給源ガスを空気流路側に吸い出す方策が考えられる。
また上記した例は、いずれも空気流路内に供給源ガスを混入させるものとして説明したが、供給源ガスに混入すべき空気量は予混合ガスの４０％程度であるから、逆に、供給源ガスの流路内に空気を混入してもよい。
【００７４】
次に、図８は、前記した燃焼装置８０（図７参照）の構造の一部を変更した燃焼装置８１の要部を示す断面図である。
この燃焼装置８１は、ガス前管６２の側面と送風機２０との間に空気供給管６８を設け、空気供給管６８の途中に空気供給を断続制御する電磁弁６７を設けた構成である。
【００７５】
また供給源ガスの中間ノズル９０は一連の空気流路内（電磁弁６７の下流）にあり、中間ノズル９０は、空気流路内において空気の流れに沿う方向に開口している。本実施形態においても先の実施形態と同様に、ガス供給部６の一部にはガスセンサ６４が設けられ、該センサ６４の上流側にはガス量調節弁（ガス量調節手段）６５が設けられている。
【００７６】
則ち、前記した燃焼装置８０では、ガス前管６２への空気供給手段として送風機６６を設けたのに対して、燃焼装置８１では、ガス前管６２への空気供給手段として既設の送風機２０を利用している。
この燃焼装置８１では、供給源ガスとしてプロパン１３Ａが供給されたときは、電磁弁６７を閉成して空気供給管６８を遮断する。一方、供給源ガスとしてプロパン（濃度１００％）が供給されたときは、電磁弁６７を開成して空気供給管６８を介してガス前管６２へ空気供給を行い、プロパン１３Ａと等価な予混合ガスを生成する。
この燃焼装置８１によれば、ガス前管６２へ空気供給を行う送風機（空気供給手段）を別に設ける必要がなく、省コスト化を図ることが可能である。
【００７７】
図９は、前記した燃焼装置８１（図８参照）の構造の一部を変更した燃焼装置８２の要部を示す断面図である。
この燃焼装置８２は、空気供給管６８の空気供給源として送風機２０から送風される空気を直接用いるのではなく、送風機２０のモータ２１によって連動駆動される送風機２０ａを用いた構成である。この送風機２０ａは、送風機２０と同様に羽根２０ｂおよび給気口２０ｃを有する構造である。
尚、燃焼装置８２の動作は前記した燃焼装置８１と同一であるので省略する。
【００７８】
図１０は、前記した燃焼装置８０（図７参照）の構造の一部を変更した燃焼装置８３の要部を示す断面図である。
ここで、前記した燃焼装置８０では、ガス噴射ノズル６１がバーナケース３０の空隙部３４に突出するようにして、ガス前管６２をバーナケース３０の側面部３５に取り付けたものであった。
【００７９】
これに対して、燃焼装置８３では、ガス噴射ノズル６１の先端がバーナケース３０の側面部３５から僅かに離れる様にガス前管６２を側面部３５から遠ざけた位置に配し、ガス前管６２と側面部３５との間の上面および側面に板材を取り付けて箱状の予混合室３８を設けている。また、ガス噴射ノズル６１の先端部に近接した側面部３５には円形の開口３５ａが開けられており、予混合室３８の下部には送風機６６を設けている。尚、ガス前管６２の上下方向の長さは、前記した燃焼装置１（図１参照）と同一である。
【００８０】
この燃焼装置８３では、次の制御が行われる。
供給源ガスをプロパン１３Ａと判別すると、制御回路はガス種別に対応した制御テーブルを参照して、送風機６６を停止すると共にガス量調節弁６５および送風機２０を調節制御する。これにより、プロパン１３Ａに適合した量のガスがガス噴射ノズル６１から開口３５ａを介してバーナ部材７０へ噴射されると共に、送風機２０から送風される空気がバーナへ供給されて着火、燃焼制御が行われる。
【００８１】
一方、供給源ガスをプロパンと判別すると、制御回路はガス種別に対応した制御テーブルを参照し、ガス量調節弁６５を調節制御してガス前管６２へ供給するガス量を低減させると共に送風機６６を駆動する。そして、送風機６６から予混合室３８に供給される空気とガス噴射ノズル６１から噴射されるガスとをガス噴射ノズル６１の近傍で混合しつつ開口３５ａから噴出する。
【００８２】
これにより、開口３５ａからはプロパン１３Ａと等価な濃度および圧力を有する予混合ガスがバーナ部材７０へ向けて噴射される。一方、制御回路はガス種別に対応した制御テーブルを参照して送風機２０を駆動し、バーナ部材７０に空気供給を行う。これにより、バーナ部材７０は、ガス噴射ノズル６１から噴射されるプロパン１３Ａと等価な混合ガスと送風機２０から供給される空気を受けて着火、燃焼を行う。
【００８３】
この様に、本実施形態の燃焼装置８３では、供給源ガスがプロパン（濃度１００％）の場合には、予混合室３８でプロパン１３Ａと等価な予混合ガスを生成する動作を行う。これにより、プロパンの供給量が低下してガス噴射ノズル６１の噴射圧力が低下しても、供給される空気によって加圧して開口３５ａから噴出することができ、バーナ部材７０へ予混合ガスを安定して噴射することができる。
【００８４】
尚、図１０に示す燃焼装置８３では送風機６６を設けた構成で示したが、前記燃焼装置８１（図８参照）に示したように、送風機２０の送風する空気を利用して予混合室３８に空気供給を行う構成を採用することもできる。また、前記燃焼装置８２（図９参照）に示したように、送風機２０のモータ２１を共用した別の送風機を設けて空気供給を行う構成とすることも可能である。
【００８５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の燃焼装置を説明する。
ここで、本実施形態の燃焼装置は、前記図１〜図４に示した燃焼装置１において、バーナ部材７０に熱伝導型ガスセンサを追加することにより、燃焼中における異常の発生を検知して異常回避を行うものである。
従って、前記図１〜図４、および、図１１、図１２を参照して燃焼装置１の構造および動作を説明する。尚、図１１は図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図１２は制御動作を示すフローチャートである。
【００８６】
本実施形態の燃焼装置１は、図３（ａ）に示すように、バーナ部材７０の下部に熱伝導型ガスセンサ７７を追加している。
則ち、図１１に示すように、熱伝導型ガスセンサ７７の検知部は、副構成体７４を形成する板体７４ｂおよび主構成体７３を形成する板体７３ｂを貫通して淡ガス流路７８に達するように取り付けられている。これにより、ガスセンサ７７によって淡ガス濃度を検知可能である。
【００８７】
この燃焼装置１では、燃焼に至るまでの制御処理は前記第１実施形態と同一である。一方、燃焼中には次の異常回避の制御が行われる。
制御回路は、燃焼中はガスセンサ６４の検知信号を受けて、供給源ガスの種別に応じた制御テーブルを参照する。そして、ガス種別に応じた混合ガスの濃度の正常値範囲を求め、ガスセンサの検知信号と比較する。比較の結果、混合ガスの濃度が正常値範囲内であると判別すると再度ステップ１４０に戻る（図１２ステップ１４０〜１４３参照）。
一方、ステップ１４３で混合ガス濃度が正常値範囲から外れていると判別すると、供給源ガスの種別に応じた異常回避用の制御テーブルを参照して、送風機２０の回転数を所定値だけ増加または減少させる異常回避の制御を行う。この後、再度ステップ１４０に戻って、混合ガス濃度を監視する。
【００８８】
この様に、本実施形態の燃焼装置１では、バーナ部材７０にガスセンサ７７を設けて、混合ガス（淡ガス）の濃度を直接検知するので検知精度が極めて高く、異常燃焼を的確に判別することが可能である。また、定常燃焼時と異常発生時にガスの種別に応じた制御テーブルを参照して的確に異常回避の制御を行うことが可能である。
【００８９】
尚、本実施形態では、ガスセンサ７７をバーナ部材７０の淡ガス流路７８に設けたが、図３（ａ）および図１１の波線で示したように、バーナ部材７０の濃ガス流路７９側に設けた構成を採ることも可能である。
また、前記したように、混合ガス濃度の検知精度が高いので、異常回避の制御に限らず、定常燃焼中における混合ガス濃度を高精度に制御して安定した燃焼を行わせることも可能である。
【００９０】
また、本実施形態では、図１に示したガスセンサ６４によって種別や濃度の異なるガス種別を判別し、燃焼中の混合ガス濃度の検知をバーナ部材７０に設けたガスセンサ７７で行うものであった。しかし、本発明はこの様な構成に限られず、例えば、ガスセンサ６４を取り除き、バーナ部材７０に設けたガスセンサ（熱伝導型ガスセンサ）７７によって、ガス種別の判別と燃焼中の混合ガス濃度の検知の双方を行わせる構成とすることも可能である。
更に、ガス種別の判別機能は持たず、バーナ部材７０に設けたガスセンサ（熱伝導型ガスセンサ）７７によって、燃焼中の混合ガス濃度の検知による異常回避制御や燃焼制御を行う燃焼装置を構成することもできる。
【００９１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の燃焼装置を説明する。
本実施形態の燃焼装置は、前記図１〜図４に示した燃焼装置１と同一の構成において、燃焼装置１の新設時における運転確認を効率良く行うための制御を追加したものである。従って、前記図１〜図４および図１３のフローチャートを参照して燃焼装置１の制御動作を説明する。
【００９２】
本実施形態の燃焼装置１は、燃焼装置１に至るガス管内に空気が残留している間は、着火処理を行わないようにして、燃焼装置１の新設時における運転の確認を短時間に効率良く行うものである。
以下に、図１３を参照して制御動作を説明する。
【００９３】
１） 運転スイッチが操作され、熱交換部４の給湯パイプ４０ｂの通水を水量センサ（不図示）が検知すると、制御回路はガス量調節弁６５を全開状態にする（図１３ステップ１２０，１２１参照）。
２） 制御回路は、熱伝導型ガスセンサ６４の検知信号Ｖを監視し、ガスセンサ６４の検知信号Ｖが所定レベルに達すると、ガス濃度が所定濃度ａに到達したことを判別して、一旦、ガス量調節弁６５を閉じる（図１３ステップ１２２〜１２４参照）。
３） 制御回路は、送風機２０を所定時間駆動して燃焼装置１の内部の掃気を行う。
掃気処理が終了すると、制御回路はガス量調節弁６５を着火状態に制御して着火処理に移行する。そして、着火が確認された後は燃焼制御を開始する（図１３ステップ１２５〜１２８参照）。
【００９４】
この様に、本実施形態の燃焼装置１では、ガスが燃焼装置に達していない状態では着火処理が行われない。従って、運転スイッチを操作してから所定時間内に着火しないためにエラー処理によって運転停止することがなく、新設時における運転確認を効率良く行うことができる。
また、着火に際して掃気処理を行うので、着火時における混合ガス濃度が安定し、安全に確実な着火を行うことができる。
【００９５】
図１４は、図１３に示した制御において掃気処理を省略して簡略化した制御を示すフローチャートである。この制御例では、ガス量調節弁６５を所定量だけ開いてガスセンサ６４の検知信号の出力の有無を監視し、検知信号の出力を確認するとガス量調節弁６５を着火状態に制御して着火処理に移行するものである（図１４ステップ１３０〜１３５参照）。
【００９６】
尚、本実施形態では、熱伝導型ガスセンサ６４をガス供給管６３に設けた構成としたが、本発明はこの構成に限られるものではない。則ち、ガス濃度センサ（熱伝導型ガスセンサ）６４は点火装置の近傍に設けても良く、着火に際しての混合ガス濃度を的確に検知することが可能である。
【００９７】
また、上記した制御は、燃焼装置１の新設時における初回運転開始時のみ、則ち、ガス管内に空気が残留している可能性がある場合にのみ行うのが良い。
これは、燃焼装置１の運転確認を行った後は、ガス管内に空気が入る不具合が生じ難く、また、何らかの要因でガス供給が行われない場合は、エラー処理によってガス供給の停止を積極的に報知する方が良いためである。
【００９８】
尚、図１３、図１４に示したフローチャートには、初回運転開始時にのみ制御を行う手順を記載していないが、例えば、書き込み可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などを設けることにより実施可能である。則ち、本実施形態の制御処理が実行されたときは不揮発性メモリに運転確認フラグを書き込み、運転開始時には運転確認フラグを参照して本実施形態の制御を実行あるいは禁止することが可能である。
【００９９】
尚、以上説明した第１〜第４の実施形態では、濃淡燃焼方式を採用した燃焼装置として説明したが、本発明はこの様な燃焼方式に限定されるものではなく、他の燃焼方式にも適用可能である。
【０１００】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明の燃焼装置によれば、種別や濃度の異なる供給源ガスに対応可能となり、ガス種別毎に仕様の異なる装置を製造したり部品交換をする手間を削減することが可能となる。
請求項２に記載の本発明によれば、異常燃焼状態を的確に判別して最適な状態で燃焼を行うことができ、ＮＯｘの排出を抑え安全性を向上させた燃焼装置を提供できる。
請求項３に記載の本発明によれば、種別や濃度の異なる供給源ガスに対応可能な燃焼装置を効率良く設計、製造することが可能となる。
請求項４〜７に記載の本発明の燃焼装置によれば、燃焼装置の新設時の運転確認を効率良く行うことが可能となる。
請求項８に記載の本発明によれば、種別や濃度の異なる供給源ガスを正確に検知することができ、複数の供給源ガスに対応可能な燃焼装置を容易に製造可能となる。
また、請求項９に記載の本発明によれば、ＮＯｘの排出を抑え、小型で安定した燃焼を行う燃焼装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る燃焼装置の断面図である。
【図２】 図１の燃焼装置のバーナケース部を示す斜視図である。
【図３】 （ａ）は、図１の燃焼装置に採用するバーナ部材を示す斜視図、（ｂ）は、そのバーナ部材の分解斜視図である。
【図４】 （ａ）は、図３のバーナ部材の淡ガス流路を示す説明図、（ｂ）は、図３のバーナ部材の濃ガス流路を示す説明図である。
【図５】 （ａ）は、図１の燃焼装置に採用する熱伝導型ガスセンサの動作原理を示す回路図、（ｂ）はその特性曲線を示すグラフである。
【図６】 図１の燃焼装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の第２実施形態に係る燃焼装置の要部断面図である。
【図８】 図７に示す燃焼装置の変形例の要部断面図である。
【図９】 図７に示す燃焼装置の別の変形例の要部断面図である。
【図１０】 図７に示す燃焼装置の別の変形例の要部断面図である。
【図１１】 図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１２】 本発明の第３実施形態に係る燃焼装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明の第４実施形態に係る燃焼装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図１４】 本発明の第４実施形態に係る燃焼装置の制御を簡略化した制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，８０，８１，８２，８３ 燃焼装置
２０ ファン（送風機）
６１ ガス噴射ノズル
６４ ガス種別センサ、ガス濃度センサ（熱伝導型ガスセンサ）
６５ ガス量調節手段（ガス量調節弁）
６６，２０，２０ａ 空気供給手段（送風機）
７０ バーナ（バーナ部材）
７８ ガス流路（淡ガス流路）
７９ ガス流路（濃ガス流路）

Claims (9)

1. ガス管を介して供給される供給源ガスとファンから供給される空気をバーナに供給して燃焼させる燃焼装置において、
   供給源ガスの種別を判別するガス種別センサまたは供給源ガスの濃度を判別するガス濃度センサの少なくともいずれかのセンサをガス流路内に設けると共に、供給源ガスに空気を予混合して所定濃度の予混合ガスを生成するための空気供給を行う空気供給手段または供給源ガスの流量を調節するガス量調節手段の少なくともいずれかの手段を設け、
   前記ガス種別センサまたはガス濃度センサによって供給源ガスの種別または濃度を判別し、判別結果に基づいて空気供給手段またはガス量調節手段の少なくともいずれかを調節制御しつつ判別された供給源ガスの種別または濃度に応じた濃度の予混合ガスを生成し、生成した予混合ガスとファンから供給される空気をバーナに供給して燃焼させ、前記空気供給手段は、前記バーナに向けてガスを噴射するガス噴射ノズルよりも上流側に予混合を行うための空気を供給することを特徴とする燃焼装置。
2. 請求項１に記載の燃焼装置において、前記ガス濃度センサを有し、該ガス濃度センサはバーナ内部のガス流路に設けられ、燃焼中においてバーナ内部の混合ガスの濃度が供給源ガスに応じて定められた所定濃度範囲から外れたときは、ガス量調節手段または空気供給手段またはファンの少なくともいずれかを調節制御して混合ガスの濃度を所定濃度範囲に維持することを特徴とする燃焼装置。
3. 前記ガス種別センサまたは前記ガス濃度センサによって判別可能な供給源ガスの種別毎および濃度毎に対応させて、前記ガス量調節手段または空気供給手段またはファンの少なくともいずれかを調節制御するための制御テーブルを予め備えており、供給源ガスの種別または濃度を判別した後は、当該制御テーブルを参照して制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置において、前記ガス濃度センサおよび前記ガス量調節手段を有し、該ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間はガス量調節手段を開成した状態を維持し、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知した時点でガス量調節手段を調節制御して着火処理に移行することを特徴とする燃焼装置。
5. ガス管を介して供給されるガスと空気をバーナに供給して燃焼させる燃焼装置において、ガス濃度を検知するガス濃度センサをガス流路内に設けると共に、ガスの流量を調節制御するガス量調節手段を設け、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間はガス量調節手段を開成した状態を維持し、ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知した時点でガス量調節手段を調節制御して着火処理に移行することを特徴とする燃焼装置。
6. 前記ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知するまでの期間は、前記ガス量調節手段を全開制御することを特徴とする請求項４または５に記載の燃焼装置。
7. 前記ガス濃度センサが所定のガス濃度を検知したときは、一旦、ガス量調節手段を閉成して燃焼装置内部の掃気処理を行い、この後に、ガス量調節手段を調節制御して着火処理に移行することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
8. 前記ガス種別センサおよびガス濃度センサは、ガス種別を判別する機能とガス濃度を検知する機能とを兼ね備えた熱伝導型ガスセンサであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の燃焼装置において、前記バーナは、バーナの内部で低濃度の混合ガスと高濃度の混合ガスとを生成し、低濃度の混合ガスを燃焼させた主炎に高濃度の混合ガスを燃焼させた補炎を隣接させる濃淡燃焼を行うことを特徴とする燃焼装置。

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