JPH10169975A

JPH10169975A - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH10169975A
Application number: JP8322553A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nagai; 彪長井; Takahiro Umeda; 孝裕梅田; Akio Fukuda; 明雄福田; Kunihiro Tsuruta; 邦弘鶴田; Toshiro Ogino; 俊郎荻野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は燃焼装置に関するものであり、電極
手段の表面やバーナヘッド表面にシリコン酸化物が形成
されても、燃焼状態を検知できる手段を提供する。【解決手段】本発明の燃焼装置は、燃料を燃焼させる
バーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と接
触する第１電極手段１９と、荷電粒子の電位を検出する
第１電位検出手段２０および第２電位検出手段２１とを
備え、前記第１電位検出手段２０と第２電位検出手段２
１は、荷電粒子の異なる電位を検出し、前記第１電位検
出手段２０と前記第２電位検出手段２１間を一定のイン
ピーダンスで電気的に接続する第１負荷手段２２と、前
記第１負荷手段２２の両端の電位差を検出する第１電位
差検出手段２３から構成され、電流と電位間の一定の相
関関係を利用して、燃焼状態を検知するので、シリコン
酸化物付着の影響を受けずに動作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料を燃焼させる燃
焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置は、特開平６−１
０１８３４号公報および特開平６−２１３４３２号公報
などに記載されているようなものが一般的であった。こ
れらの装置は図１８に示されているようにフレームロッ
ド１とバーナヘッド２を用いていた。また、フレームロ
ッド１は図１９（ａ）に示されているように電極の表面
にミゾ１ａが形成されていたり、同図（ｂ）に示されて
いるように電極の先端に補助ロッド１ｂが溶接されてい
るなどの加工が施されていた。燃料は気化筒３において
ヒータ４により気化され、ノズル５から噴出されると同
時に空気と混合され、バーナーヘッド２の内部を通過
し、複数の炎孔６を通過するときに着火し、火炎７を形
成する。フレームロッド１はセラミックからなる絶縁体
８を介し、取り付け金具９により固定台１０に取り付け
られ、先端は火炎７に接触するように配置されていた。
さらにフレームロッド１とバーナヘッド２の間には電圧
供給手段１１として直流電圧電源および電流検出手段１
２として電流計が接続されていた。また、点火は点火手
段１３により行われ、例えば点火ロッド１４をセラミッ
クからなる絶縁体１５を介し、取り付け金具１６により
固定台１０に取り付け、交流電圧電源１７で高電圧を印
加することにより点火ロッド１４の先端とバーナヘッド
２の間に火花放電を発生させ点火するものが一般的であ
った。

【０００３】上記構成により、フレームロッド１とバー
ナヘッド２の間に一定の直流電圧を供給したときに流れ
る直流電流を検出し、その電流値から燃焼状態を判断
し、燃焼制御手段１８により燃焼を制御できるようにな
っていた。一般に燃焼火炎７中には熱電離により生じた
イオンや電子が多く存在しており、フレームロッド１と
バーナヘッド２の間に電圧を供給したときに電流が流れ
れば着火、流れなければ失火といった火炎７の有無を検
知することができる。また電流は燃焼空気中の酸素濃度
などの燃焼条件に大きく依存し、酸素濃度の低下により
不完全燃焼になると電流は小さくなり、電流が予め設定
したしきい値より小さければ、燃焼制御手段１８により
不完全燃焼と判断し、安全対策として換気を促すブザー
やランプといった警報を発したり強制的に燃焼を停止さ
せるなどの燃焼制御を行っていた。

【０００４】ところで燃焼空気中に整髪料などに含まれ
る有機シリコーンが存在すると、フレームロッド１やバ
ーナヘッド２の表面に絶縁性のシリコン酸化物被膜が形
成され、フレームロッド１とバーナヘッド２の間に流れ
る電流が見掛け上小さくなるため正常燃焼であるにも関
らず異常燃焼と検知する可能性があるが、この燃焼装置
によればフレームロッド１にミゾ１ａが形成されていた
り、補助ロッド１ｂが溶接されていたりなどの加工が施
してあるため有機シリコーンの影響を受けることなく燃
焼状態を検出することができるとしている。図１９
（ａ）のように表面にミゾ１ａを設けた場合、ミゾ１ａ
の内側には飛散しているシリコンが入り込まないのでシ
リコン酸化物被膜が形成されず、電流が減少しないとし
ており、また図１９（ｂ）のように先端に補助ロッド１
ｂが溶接された場合、シリコン酸化物が形成されても、
２種類の金属の熱膨張率が異なるため温度変化によりそ
の表面に亀裂や孔食が生じ、その部分が新たな導通部と
なり、電流は減少しないので安定して燃焼状態を検出す
ることができるとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃焼装置は、電流を用いて燃焼状態を検出しており、フ
レームロッド１に加工を施し、耐シリコーン性を向上す
るとしているが、シリコン酸化物被膜の形成による電流
の低下はフレームロッド１ではなく相対的に表面積が大
きいバーナヘッド２に大きく依存しているので、フレー
ムロッド１に加工を施してもシリコン酸化物被膜の形成
により徐々に電流は低下し、シリコン酸化物被膜の付着
量が増加すると正常燃焼であるにもかかわらず、異常燃
焼であるという検知不良を起こし燃焼を強制的に停止さ
せるなどの燃焼制御が誤った動作をしてしまうという課
題を有していた。

【０００６】さらに、シリコン酸化物被膜の形成された
フレームロッド１やバーナヘッド２はその都度交換する
必要があり、また経済的でないという課題を有してい
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段と、前記
バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を印加する
電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段
の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記荷電
粒子の電位を検出する第１電位検出手段および第２電位
検出手段を備え、前記第１電位検出手段と第２電位検出
手段は前記荷電粒子の異なる電位を検出し、前記第１電
位検出手段と前記第２電位検出手段間を一定のインピー
ダンスで電気的に接続する第１負荷手段と、前記第１負
荷手段の両端の電位差を検出する第１電位差検出手段を
備えた燃焼装置である。

【０００８】第１電極手段表面やバーナヘッド表面への
シリコン酸化物付着の有無にかかわらず、すなわち、電
流の大小にかかわらず、第１電極手段とバーナヘッド間
の荷電粒子の電位分布は正常燃焼であれば、電流との間
で一定の相関関係が保たれる。本発明は、従来のように
電流のみを用いるのではなくて、前記の相関関係を用い
ている。すなわち、第１電位検出手段と第２電位検出手
段の間の電位を第１負荷手段を介して検出できるので、
シリコン酸化物付着の影響を受けることなく、また、検
出回路部の絶縁劣化に対しても安定的に、着火や失火な
ど燃焼状態を検知できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、燃料を燃焼させるバー
ナヘッドと、火炎により生成した荷電粒子と接触する第
１電極手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の
間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記バーナヘッド
と前記第１電極手段の間に流れる電流を検出する電流検
出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出
手段および第２電位検出手段を備え、前記第１電位検出
手段と第２電位検出手段は前記荷電粒子の異なる電位を
検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位検出手段
間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第１負荷
手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検出する第
１電位差検出手段を備えたものである。

【００１０】第１電極手段表面やバナヘッド表面へのシ
リコン酸化物付着の有無にかかわらず、すなわち、電流
の大小にかかわらず、第１電極手段と第２電極手段の間
の荷電粒子の電位差（Ｖ₁）は正常燃焼であれば電流と
の間で一定の相関関係が保たれる。本発明によれば、従
来のように電流を用いるのではなくて、この相関関係を
用いているので、シリコン酸化物付着の影響を受けるこ
となく、着火や失火など燃焼状態を検知できる。また、
第１電位検出手段と第２電位検出手段の間の電位差（Ｖ
₁）を第１負荷手段を介して検出できるので、通常の電
圧計を用いて電位差（Ｖ₁）を容易に測定できる。ま
た、電位差（Ｖ₁）は検出回路部の絶縁劣化に対しても
安定である。

【００１１】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段お
よび第２電極手段と、前記第１電極手段と前記第２電極
手段の間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電
極手段と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電
位検出手段および第２電位検出手段を備え、前記第１電
位検出手段と第２電位検出手段は、前記荷電粒子の異な
る電位を検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位
検出手段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する
第１負荷手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検
出する第１電位差検出手段を備えたものである。

【００１２】バーナヘッドは、多くの場合ステンレスな
どの高耐熱性導電材料で構成されるが、セラミックなど
の高耐熱性絶縁材料で構成される場合もある。バーナヘ
ッドが導電性材料で構成される場合、バーナヘッドは電
極としても作用できる。しかし、バーナヘッドが絶縁性
材料で構成される場合、バーナヘッドは電極として作用
できない。このような場合、火炎により生成した荷電粒
子と接触する第２電極手段を設けることにより、前述し
た相関関係を用いることができる。

【００１３】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段
と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を
印加する電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１
電極手段の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段と、前
記第１電位検出手段と前記バーナヘッド間を一定のイン
ピーダンスで電気的に接続する第２負荷手段と、前記第
２負荷手段の両端の電位差を検出する第２電位差検出手
段を備えたものである。

【００１４】本構成では、バーナヘッド電位と第１電位
検出手段電位の間の電位差（Ｖ₂）を第２負荷手段を介
して検出するので、通常の電圧計を用いて容易に測定で
きる。この電位差（Ｖ₂）はバーナヘッドと第１電位検
出手段電位の間の電位差であるので、バーナヘッドにシ
リコン酸化物が付着したとき、そのシリコン酸化物部で
の大きな電位降下も含まれる。従って、この電位差（Ｖ
₂）を検出することによりバーナヘッドへのシリコン酸
化物付着を検出できる。

【００１５】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段お
よび第２電極手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極
手段の間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電
極手段と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電
位検出手段と、前記第１電位検出手段と前記第２電極手
段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第２負
荷手段と、前記第２負荷手段の両端の電位差を検出する
第２電位差検出手段を備えたものである。

【００１６】本構成では、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第２電極手段にシリコン酸化物が付着したと
き、そのシリコン酸化物部での大きな電位降下は、第１
電位差検出手段と第２電極手段の間の電位差（Ｖ₂）に
含まれ、第２負荷手段を介して検出される。この電位差
（Ｖ₂）を検出することにより第２電極手段へのシリコ
ン酸化物付着を検出できる。

【００１７】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段
と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を
印加する電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１
電極手段の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段と、前
記第１電位検出手段と前記第１電極手段間を一定のイン
ピーダンスで電気的に接続する第３負荷手段と、前記第
３負荷手段の両端の電位差を検出する第３電位差検出手
段を備えたものである。

【００１８】本構成では、第１電極手段と第１電位検出
手段電位の間の電位差（Ｖ₃）を第３負荷手段を介して
検出するので、通常の電圧計を用いて容易に測定でき
る。第１電極手段表面へのシリコン酸化物付着により電
流が大きく減少したとき、この電位差（Ｖ₃）は僅かに
減少するだけである。従って、電流と電位差（Ｖ₃）の
相互関係を監視することにより第１電極手段へのシリコ
ン酸化物付着を検出できる。

【００１９】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段お
よび第２電極手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極
手段の間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電
極手段と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電
位検出手段と、前記第１電位検出手段と前記第１電極手
段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第３負
荷手段と、前記第３負荷手段の両端の電位差を検出する
第３電位差検出手段を備えたものである。

【００２０】本構成では、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第１電位差検出手段と第１電極手段の間の電位
差（Ｖ₃）を検出できる。第１電極手段表面へのシリコ
ン酸化物付着により電流が大きく減少したとき、この電
位差（Ｖ₃）は僅かに減少するだけである。従って、電
流と電位差（Ｖ₃）の相互関係を監視することにより第
１電極手段へのシリコン酸化物付着を検出できる。

【００２１】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段
と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を
印加する電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１
電極手段の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段および
第２電位検出手段を備え、前記第１電位検出手段と第２
電位検出手段は前記荷電粒子の異なる電位を検出し、前
記第１電位検出手段と前記第２電位検出手段間を一定の
インピーダンスで電気的に接続する第１負荷手段と、前
記第１負荷手段の両端の電位差を検出する第１電位差検
出手段と、前記第２電位検出手段と前記バーナヘッド間
を一定のインピーダンスで電気的に接続する第２負荷手
段と、前記第２負荷手段の両端の電位差を検出する第２
電位差検出手段を備えたものである。

【００２２】第１電位検出手段と第２電位検出手段の間
の電位差（Ｖ₁）は、第１負荷手段を介して、第１電位
差検出手段により検出される。この電位差（Ｖ₁）は、
電流の大小にかかわらず、正常燃焼であれば、電流との
間で一定の相関関係が保たれる。従って、この電位差
（Ｖ₁）を検出することによりシリコン酸化物付着の影
響を受けることなく容易に着火状態や失火状態などの燃
焼状態を検知できる。また、第２電位検出手段とバーナ
ヘッドの間の電位差（Ｖ₂）は、第２負荷手段を介し
て、第２電位差検出手段により検出される。。この電位
差（Ｖ₂）は、バーナヘッドと第２電位検出手段電位の
間の電位差であるので、バーナヘッドにシリコン酸化物
が付着したとき、そのシリコン酸化物部での大きな電位
降下も含まれる。従って、この電位差（Ｖ₂）を検出す
ることによりバーナヘッドへのシリコン酸化物付着を検
出できる。本構成では、電位差（Ｖ₁）と電位差（Ｖ₂）
の両者を同時に検出できるので、電位差（Ｖ₁）により
シリコン酸化物付着の影響を受けることなく燃焼状態を
検知すると同時に、他方で、電位差（Ｖ₂）によりバー
ナヘッドへのシリコン酸化物付着を監視することができ
る。

【００２３】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段お
よび第２電極手段と、前記第１電極手段と前記第２電極
手段の間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電
極手段と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電
位検出手段および第２電位検出手段を備え、前記第１電
位検出手段と第２電位検出手段は前記荷電粒子の異なる
電位を検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位検
出手段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第
１負荷手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検出
する第１電位差検出手段と、前記第２電位検出手段と前
記第２電極手段間を一定のインピーダンスで電気的に接
続する第２負荷手段と、前記第２負荷手段の両端の電位
差を検出する第２電位差検出手段を備えたものである。

【００２４】本構成では、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第１電位検出手段と第２電位検出手段の間の電
位差（Ｖ₁）も、第２電位検出手段とバーナヘッドの間
の電位差（Ｖ₂）も検出できる。従って、本構成では、
バーナヘッドが絶縁性であっても、電位差（Ｖ₁）と電
位差（Ｖ₂）の両者を同時に検出できるので、電位差
（Ｖ₁）によりシリコン酸化物付着の影響を受けること
なく燃焼状態を検知すると同時に、他方で、電位差（Ｖ
₂）によりバーナヘッドへのシリコン酸化物付着を監視
することができる。

【００２５】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段
と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を
印加する電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１
電極手段の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段および
第２電位検出手段を備え、前記第１電位検出手段と第２
電位検出手段は前記荷電粒子の異なる電位を検出し、前
記第１電位検出手段と前記第２電位検出手段間を一定の
インピーダンスで電気的に接続する第１負荷手段と、前
記第１負荷手段の両端の電位差を検出する第１電位差検
出手段と、前記第１電位検出手段と前記第１電極手段間
を一定のインピーダンスで電気的に接続する第３負荷手
段と、前記第３負荷手段の両端の電位差を検出する第３
電位差検出手段を備えたものである。

【００２６】本構成では、電位差（Ｖ₁）と電位差
（Ｖ₃）の両者を同時に検出できるので、電位差（Ｖ₁）
によりシリコン酸化物付着の影響を受けることなく燃焼
状態を検知すると同時に、他方で、電流と電位差
（Ｖ₃）の相互関係を監視することにより第１電極手段
へのシリコン酸化物付着を検出できる。

【００２７】また、燃料を燃焼させるバーナヘッドと、
火炎により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段お
よび第２電極手段と、前記第１電極手段と前記第２電極
手段の間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電
極手段と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電
位検出手段および第２電位検出手段を備え、前記第１電
位検出手段と第２電位検出手段は前記荷電粒子の異なる
電位を検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位検
出手段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第
１負荷手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検出
する第１電位差検出手段と、前記第１電位検出手段と前
記第１電極手段間を一定のインピーダンスで電気的に接
続する第３負荷手段と、前記第３負荷手段の両端の電位
差を検出する第３電位差検出手段を備えたものである。

【００２８】本構成では、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第１電位検出手段と第２電位検出手段の間の電
位差（Ｖ₁）も、第１電極手段と第１電位検出手段の間
の電位差（Ｖ₃）も検出できる。従って、本構成では、
バーナヘッドが絶縁性であっても、電位差（Ｖ₁）と電
位差（Ｖ₃）の両者を同時に検出できるので、電位差
（Ｖ₁）によりシリコン酸化物付着の影響を受けること
なく燃焼状態を検知すると同時に、他方で、電流と電位
差（Ｖ₃）の相互関係を監視することにより第１電極手
段へのシリコン酸化物付着を検出できる。

【００２９】以下、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。なお、従来例と同一部分には同一符号をつけ説明は
省略する。また、気化筒３など本発明の必須要件でない
部分は、図面で省略している。

【００３０】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
燃焼装置の構成を示す断面図である。

【００３１】一般的にガス状燃料に予め理論燃焼空気量
以下の１次空気を混合した混合ガスを複数の炎孔６より
噴出させて燃焼させるが、炎孔６のごく近傍に可燃ガス
と予混合された１次空気との燃焼反応による内炎７ａが
形成され、さらにこの内炎の外側に周囲からの２次空気
との燃焼反応による外炎７ｂが形成される。前記内炎７
ａは目視で明るく輝いて見え、外炎７ｂは透明に近い燃
焼炎となり全体の火炎７を形成している。この火炎７に
荷電粒子（イオンと電子）が存在する。第１電極手段１
９の一方の端部は、火炎７により生成した荷電粒子と接
触し、他端は電圧印加手段１１や電流検出手段１２を介
してバーナヘッド２に接続されている。第１電極手段１
９は，従来燃焼装置におけるフレームロッド１と同等の
作用を担っている。前記したように火炎７は、内炎７ａ
および外炎７ｂより形成され、多くの荷電粒子（イオン
と電子）が存在する。特に荷電粒子は内炎７ａにより多
く存在するが、外炎７ｂにも少ない密度であるにしても
荷電粒子は存在する。荷電粒子が無視できる程度に少な
い場合、例えば、火炎７が存在しないとき、すなわち、
燃焼が停止した状態では、電圧印加手段１１により、
（１０〜２０）Ｖの電圧を第１電極手段１９とバーナヘ
ッド２に印加しても、殆ど電流は流れない。しかし、正
常燃焼状態で第１電極手段１９を内炎７ａから数ｍｍ離
れた位置に配置しても、上記電圧を印加したとき、数μ
Ａ以上の電流が流れる。このことは、内炎７ａの近傍お
よび外炎７ｂにも荷電粒子が存在することを示す。第１
電極手段１９とバーナヘッド２間に流れる電流は、例え
ば、一定の抵抗値を有する抵抗体の両端の電圧から求め
る電流検出手段１２により検出される。もちろん、抵抗
体の代わりに電流計を用いてもよい。

【００３２】第１電位検出手段２０および第２電位検出
手段２１は、高耐熱性金属体で構成され、その一方の端
部は荷電粒子と接触する位置に配置されている。第１電
位検出手段２０および第２電位検出手段２１は、第１電
極手段１９と同様、絶縁体８を介して固定台（図示な
し）に取り付けられる。また、第２電位検出手段２１よ
りも第１電位検出手段２０を第１電極手段１９の近くに
配置している。第１電極手段１９とバーナヘッド２の間
に電流が流れているとき、両者の間には電位勾配が存在
し、電流は空間的に広がりをもって流れるので、荷電粒
子の等電位面が、電流の流れ方向に対して直交して存在
する。第１電位検出手段２０および第２電位検出手段２
１のそれぞれに接触する等電位面が存在する。第１電位
検出手段２０および第２電位検出手段２１は、導電性で
あるので、これらの電位は、接触する等電位面と同じ電
位になる。

【００３３】荷電粒子と接触する第１電極手段１９の端
部表面にシリコン酸化物が形成された場合、このシリコ
ン酸化物は絶縁性であるので、たとえ正常燃焼状態であ
っても、当然電流は減少する。しかし、電流は減少して
も正常燃焼であれば、第１電極手段１９とバーナヘッド
２の間には、その電流値に対応した一定の電位勾配が存
在し、また、等電位面も存在することは明らかである。
すなわち、第１電位検出手段２０に接触する等電位面と
第２電位検出手段２１に接触する等電位面の間の電位差
（Ｖ₁）は、同等電位面間の抵抗をＲｂ、シリコン酸化
物の形成されないときの電流をＩｉ、形成されたときの
電流をＩｓｉとすると、正常燃焼であれば、抵抗（Ｒ
ｂ）はシリコン酸化物の有無にかかわらず同じである。
従って、シリコン酸化物の形成されないときの電位差
（Ｖ₁）は（Ｒｂ＊Ｉｉ）であり、形成されたときの同
電位差（Ｖ₁）は（Ｒｂ＊Ｉｓｉ）である。抵抗（Ｒ
ｂ）は正常時の電位差（Ｖ₁）と電流（Ｉｉ）から求め
られるので、シリコン酸化物形成時の電流（Ｉｓｉ）の
値に応じた電位（Ｒｂ＊Ｉｓｉ）が検出されれば、燃焼
状態は正常であることが検出でき、検出された電位が
（Ｒｂ＊Ｉｓｉ）と異なる場合、正常燃焼でないことが
検出できる。従って、シリコン酸化物形成により小さな
電流（Ｉｓｉ）が流れるときでも燃焼状態を検出できる
ことは明らかである。

【００３４】この電位差（Ｖ₁）は、第１負荷手段２２
を介して第１電位差検出手段２３により検出される。第
１電位差検出手段２３として、電圧計が利用され、例え
ば、エレクトロメータやデジタル電圧計などがある。エ
レクトロメータは、１０９（以上の大きな入力抵抗を有
しているので、第１負荷手段２２のインピーダンスが１
０８（以上であっても、電位差（Ｖ₁）は、エレクトロ
メータにより容易に測定できる。しかし、通常の測定で
多様されるデジタル電圧計の入力抵抗は、実用的には、
１００ＭΩ程度であるので、第１負荷手段２２のインピ
ーダンスが１０ＭΩ以下であることが好ましい。なお、
電流はシリコン酸化物付着に関わらず大きなゆらぎを示
すので、電位差（Ｖ₁）も大きなゆらぎを示す。この場
合、第１負荷手段２２は、例えば、１ＭΩの抵抗器と数
μＦのコンデンサの並列接続回路で構成されることが望
ましい。電位差（Ｖ₁）のゆらぎをコンデンサでバイパ
スすることにより、直流成分を容易に取り出せるからで
ある。

【００３５】シリコン酸化物がバーナヘッド２の表面に
形成された場合も、あるいは、シリコン酸化物が第１電
極手段１９の表面にもバーナヘッド２の表面にも形成さ
れた場合も、この状況は、上述した状態と全く同じであ
る。

【００３６】燃焼器として家庭用石油ファンヒータを、
電圧印加手段１１として直流電源（２４Ｖ）を、第１電
極手段１９・第１電位検出手段２０および第２電位検出
手段２１としてステンレス線（直径２ｍｍ）を、第１負
荷手段２２として（０．１〜１０）ＭΩの抵抗器用い
て、正常灯油を燃焼させたときの第１負荷手段２２のイ
ンピーダンス（Ｚ₁）と第１電位検出手段２０と第２電
位検出手段２１の間の電位差（Ｖ₁）の関係（Ｚ₁ーＶ₁
特性）を図２に示す。なお、第１電位検出手段２０は第
２電位検出手段２１よりも第１電極手段近傍に配置し、
荷電粒子の異なる電位を検出している。また、Ｖ₁は、
第１電位差検出手段２３として、入力抵抗の大きなエレ
クトロメータを用いて測定した。同図に示すように、電
位差（Ｖ₁）はインピーダンス（Ｚ１）の増加と共に直
線的に増加した。従って、インピーダンス（Ｚ１）を大
きくした方が大きな電位差信号（Ｖ₁）を得られる点で
優れている。しかし、エレクトロメータは高価であるの
で、家庭用燃焼器や産業用燃焼器などで第１電位差検出
手段２３として用いることは実用的でない。特に、家庭
用燃焼器では、価格のみならず結露し易い環境下での使
用を考慮すると、第１電位差検出手段２３の入力抵抗は
１０ＭΩ程度に低下する場合もある。このような場合に
は、インピーダンス（Ｚ１）は１ＭΩ程度が好ましい。

【００３７】図２の特定の測定に用いた燃焼器をそのま
ま用いて、正常灯油中にシリコーン油を約２００ppm
（重量濃度）添加した灯油を１１５０ｋｃａｌ／ｈで燃
焼させたときの電流（Ｉ）および第１電位検出手段２０
と第２電位検出手段２１の間の電位差（Ｖ₁）の経時変
化を図３に示す。このときの第１電位差検出手段２３の
インピーダンス（Ｚ１）は１ＭΩとした。同図から明ら
かなように、２００ppmシリコーン油添加灯油を燃焼さ
せたとき、経過時間と共に電流（Ｉ）は単調に減少し
た。それと同時に、電位差（Ｖ₁）も単調に減少した。
また、２００ppmシリコーン油添加灯油燃焼中における
電流（Ｉ）と電位差（Ｖ₁）の関係（Ｉ−Ｖ₁特性）を図
４に示す。同図の直線は測定値を直線回帰して得られた
直線である。これらのことは、電流（Ｉ）と電位差（Ｖ
₁）の間に一定の相関関係、即ち、図４に示すＩ−Ｖ₁特
性から明らかなように、電位差（Ｖ₁）は電流（Ｉ）の
減少と共に単調に直線的に減少するという相関関係の存
在することを示す。正常灯油燃焼もシリコーン油添加灯
油燃焼も、燃焼自身は光学的にも電気的にも正常燃焼で
あることが別途確認されている。図４に示した直線の傾
きは、抵抗のディメンジョンを有することから火炎の抵
抗に対応する。この火炎抵抗が電流（Ｉ）に依らず一定
であること、すなわち、正常燃焼であることを図４は示
している。これらのことから、あらかじめ図４に示すＩ
−Ｖ₁特性を求めておけば、あるときの電流（Ｉ）に応
じた電位差（Ｖ₁）が、図４に示した電位差（Ｖ₁）と異
なるか否かにより正常燃焼か異常燃焼かの判別ができ
る。なお、図２の特性測定後、第１電極手段１９の表面
にもバーナヘッド２の表面にも第１電位検出手段２０の
表面にも第２電位検出手段２１の表面にも酸化珪素から
成る白色付着物の形成が確認されたことから、電流
（Ｉ）の減少はシリコン酸化物の形成に起因することは
明らかである。

【００３８】（実施例２）図５は、本発明の実施例２の
構成を示す断面図である。バーナヘッド２がステンレス
などの耐熱性導電材料で構成されている場合、それ自身
がイオンや電子などの荷電粒子を集める電極として作用
できる。しかし、バーナヘッド２がセラミックなどの耐
熱性絶縁材料で構成されている場合、バーナヘッド２は
電極として作用しない。このような場合、図５に示すよ
うに、第２電極手段２４を火炎７により生成した荷電粒
子と接触する位置に配置することが望ましい。第２電極
手段２４が、イオンや電子などの荷電粒子を集める電極
として作用するからである。より好ましくは、第２電極
手段２４をバーナヘッド２の近傍に配置することが望ま
れる。バーナヘッド２には、複数の炎孔６が設けられて
いるので、この配置により、第２電極手段２４は、１個
の火炎７あるいは複数の火炎７に確実に接触できる。火
炎７には、多くの荷電粒子が存在するので、それらの第
２電極手段への入射が容易になる。従って、バーナヘッ
ド２が導電材料で構成されている場合と同等の電位差を
検出できる。なお、第２電極手段２４は、燃料ガスや燃
焼ガスの流通に支障の無い範囲で多孔性であること、例
えば、金網状などが好ましいことは明らかである。

【００３９】（実施例３）図６は、本発明の実施例３の
構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させる
バーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と接
触する第１電極手段１９と、バーナヘッド２と第１電極
手段１９の間に電圧を印加する電圧印加手段１１と、バ
ーナヘッド２と第１電極手段１９の間に流れる電流を検
出する電流検出手段１２と、前記荷電粒子の電位を検出
する第１電位検出手段２０と、第１電位検出手段２０と
バーナヘッド２の間を一定のインピーダンスで電気的に
接続する第２負荷手段２５と、前記第２負荷手段の両端
の電位差を検出する第２電位差検出手段２６を備えたも
のである。

【００４０】本構成では、バーナヘッド２の電位と第１
電位検出手段２０の電位の間の電位差（Ｖ₂）を第２負
荷手段を介して検出している。この電位差（Ｖ₂）は、
バーナヘッド２にシリコン酸化物が付着したとき、その
シリコン酸化物部での大きな電位降下も含まれる。従っ
て、この電位差（Ｖ₂）を検出することによりバーナヘ
ッド２へのシリコン酸化物付着を検出できる。

【００４１】正常灯油中にシリコーン油を約２００ppm
（重量濃度）添加した灯油を燃焼させたときの電流
（Ｉ）および第２電位検出手段２１とバーナヘッド２の
間の電位差（Ｖ₂）の経時変化を図７に示す。このとき
の第２電位差検出手段２１のインピーダンス（Ｚ２）は
１０ＭΩとした。同図から明らかなように、２００ppm
シリコーン油添加灯油を燃焼させたとき、経過時間と共
に電流（Ｉ）は単調に減少した。それに対して、電位差
（Ｖ₂）は、経過時間と共にほぼ単調に増加した後、飽
和する傾向を示した。この傾向は、図３と逆であった。
また、２００ppmシリコーン油添加灯油燃焼中における
電流（Ｉ）と電位差（Ｖ₂）の関係（Ｉ−Ｖ₂特性）を図
８に示す。同図も図４に示した傾向と逆の傾向を示し
た。こよのように電流（Ｉ）の減少と共に電位差
（Ｖ₂）が増加したことは、第１電位検出手段２０とバ
ーナヘッド２の間の火炎抵抗が増大したことを示す。前
述したように、この電位差（Ｖ₂）は、バーナヘッド２
にシリコン酸化物が付着したとき、そのシリコン酸化物
部での大きな電位降下も含まれる。従って、電位差（Ｖ
₂）は経過時間と共に増加したと考えられる。このこと
は、電位差（Ｖ₂）がバーナヘッド２の表面へのシリコ
ン酸化物の付着量に対応していることを示す。

【００４２】（実施例４）図９は、本発明の実施例４の
構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させる
バーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と接
触する第１電極手段１９および第２電極手段２４と、第
２電極手段２４と第１電極手段１９の間に電圧を印加す
る電圧印加手段１１と、第１電極手段１９と第２電極手
段２４の間に流れる電流を検出する電流検出手段１２
と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段２
０と、第１電位検出手段２０と第２電極手段２４の間を
一定のインピーダンスで電気的に接続する第２負荷手段
２５と、第２負荷手段２５の両端の電位差を検出する第
２電位差検出手段２６を備えたものである。

【００４３】本構成では、バーナヘッド２が絶縁性であ
っても、荷電粒子と接触する第２電極手段２４が設けら
れているので、第２電極手段２４にシリコン酸化物が付
着したとき、そのシリコン酸化物部での大きな電位降下
は、第１電位差検出手段２０と第２電極手段２４の間の
電位差（Ｖ２）に含まれ、第２負荷手段２５を介して検
出される。この電位差（Ｖ₂）を検出することにより第
２電極手段２４へのシリコン酸化物付着を検出できる。
なお、このときにバーナヘッド２へもシリコン酸化物が
付着することは、明らかである。

【００４４】（実施例５）図１０は、本発明の実施例５
の構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させ
るバーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と
接触する第１電極手段１９と、バーナヘッド２と第１電
極手段１９の間に電圧を印加する電圧印加手段１１と、
バーナヘッド２と第１電極手段１９の間に流れる電流を
検出する電流検出手段１２と、前記荷電粒子の電位を検
出する第１電位検出手段２０と、第１電位検出手段２０
と第１電極手段１９の間を一定のインピーダンスで電気
的に接続する第３負荷手段２７と、第３負荷手段２７の
両端の電位差を検出する第３電位差検出手段２８を備え
たものである。

【００４５】本構成では、第１電極手段１９と第１電位
検出手段２０の間の電位差（Ｖ₃）を第３負荷手段２７
を介して検出している。以下で示すように、第１電極手
段１９表面へのシリコン酸化物付着により電流が大きく
減少したとき、この電位差（Ｖ₃）は僅かに減少するだ
けである。従って、電流と電位差（Ｖ₃）の相互関係を
監視することにより第１電極手段１９へのシリコン酸化
物付着を検出できる。

【００４６】正常灯油中にシリコーン油を約２００ppm
（重量濃度）添加した灯油を燃焼させたときの電流
（Ｉ）および第１電位検出手段２０とバーナヘッド２の
間の電位差（Ｖ₃）の経時変化を図１１に示す。このと
きの第３電位差検出手段２８のインピーダンス（Ｚ３）
は１０ＭΩとした。同図から明らかなように、２００pp
mシリコーン油添加灯油を燃焼させたとき、経過時間と
共に電流（Ｉ）は単調に減少した。他方、電位差
（Ｖ₃）は僅かに減少した後、飽和する傾向を示した。
この傾向は、図７の傾向と逆で、表面的には図３の傾向
と同じであった。シリコン酸化物が第１電極手段１９の
表面に形成されているにも拘わらず電位差（Ｖ３）が電
流（Ｉ）と共に減少したことは、次に示す見掛けの火炎
抵抗（Ｒ３）を考慮すると実施例３の結果と合理的に一
致する。見掛けの火炎抵抗（Ｒ３）は、第１電極手段１
９と第１電位検出手段２０の間の見掛けの火炎抵抗で、
ある経過時間での電位差（Ｖ₃）を電流（Ｉ）で除した
値として定義される。２００ppmシリコーン油添加灯油
燃焼中における電流（Ｉ）と電位差（Ｖ₃）の関係（Ｉ
−Ｖ₃特性）および電流（Ｉ）と見掛けの火炎抵抗（Ｒ
３）の関係（Ｉ−Ｒ３特性）を図１２に示す。電位差
（Ｖ₃）は、電流（Ｉ）の減少と共に緩やかに減少し
た。第１電極手段１９表面へのシリコン酸化物付着によ
り、電流（Ｉ）が大きく減少したにも拘わらず、電位差
（Ｖ₃）が僅かしか減少しないことは、シリコン酸化物
付着を示している。他方、見掛けの火炎抵抗（Ｒ３）
は、電流（Ｉ）の減少と共に単調に、また、急速に増加
した。この点から、シリコン酸化物形成の検出には、見
掛けの火炎抵抗（Ｒ３）を用いたほうが好ましい。

【００４７】実施例３においても、第１電位検出手段２
０とバーナヘッド２の間の見掛けの火炎抵抗（Ｒ２）
は、ある経過時間での電位差（Ｖ₂）を電流（Ｉ）で除
した値として定義される。図８には明示していないが、
この見掛けの火炎抵抗（Ｒ２）は、電流（Ｉ）の減少と
共に単調に、また、急速に増加することは明らかであ
る。このように、実施例３でも実施例５でも見掛けの火
炎抵抗は、電流（Ｉ）の減少と共に増加するという点で
一致している。他方、実施例３においては、図７に示す
ように、シリコン酸化物がバーナヘッド２の表面に形成
されるに従って急速に電位差（Ｖ２）は増加した。しか
し、実施例５においては、図１１に示すように、シリコ
ン酸化物が第１電極手段１９の表面に形成されたとき、
電位差（Ｖ₃）はやや減少して安定した。このように電
位差の挙動と見掛けの火炎抵抗の挙動は、電流（Ｉ）の
減少に対して異なる挙動を示した。この詳細な理由は、
不明であるが、シリコン酸化物の形成の有無に拘わら
ず、電流（Ｉ）を支配している過程がバーナヘッド２表
面へのイオンの入射過程にあるとすれば、第１電極手段
１９とバーナヘッド２の間の電位差（Ｖ₂）がまず最初
に決められる。他方、第１電極手段１９とバーナヘッド
２の間の電位差は一定（２４Ｖ）であるので、電位差
（Ｖ₂）が決められれば、自動的に電位差（Ｖ₃）が決め
られる。従って、シリコン酸化物の形成と共に電位差
（Ｖ₂）が大きくなれば、その分電位差（Ｖ₃）が小さく
なる。しかし、見掛けの火炎抵抗は、両実施例とも表面
へのシリコン酸化物形成により増加すると考えられる。

【００４８】（実施例６）図１３は、本発明の実施例６
の構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させ
るバーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と
接触する第１電極手段１９および第２電極手段２４と、
第２電極手段２４と第１電極手段１９の間に電圧を印加
する電圧印加手段１１と、第１電極手段１９と第２電極
手段２４の間に流れる電流を検出する電流検出手段１２
と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段２
０と、第１電位検出手段２０と第１電極手段１９の間を
一定のインピーダンスで電気的に接続する第３負荷手段
２７と、第３負荷手段２７の両端の電位差を検出する第
３電位差検出手段２８を備えた構成である。

【００４９】本構成では、バーナヘッド２が絶縁性であ
っても、荷電粒子と接触する第２電極手段２４が設けら
れているので、第１電位差検出手段２０と第１電極手段
１９の間の電位差Ｖ₃を検出できる。第１電極手段表面
へのシリコン酸化物付着により電流が大きく減少したと
き、この電位差（Ｖ₃）は僅かに減少するだけである。
従って、電流と電位差（Ｖ₃）の相互関係を監視するこ
とにより第１電極手段へのシリコン酸化物付着を検出で
きる。

【００５０】（実施例７）図１４は、本発明の実施例７
の構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させ
るバーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と
接触する第１電極手段１９と、バーナヘッド２と第１電
極手段１９の間に電圧を印加する電圧印加手段１１と、
バーナヘッド２と第１電極手段１９の間に流れる電流を
検出する電流検出手段１２と、前記荷電粒子の電位を検
出する第１電位検出手段２０および第２電位検出手段２
１とを備え、前記第１電位検出手段２０と第２電位検出
手段２１は、前記荷電粒子の異なる電位を検出し、第１
電位検出手段２０前記２０と第２電位検出手段２１の間
を一定のインピーダンスで電気的に接続する第１負荷手
段２２と、第１負荷手段２２の両端の電位差を検出する
第１電位差検出手段２３と、第２電位検出手段２１とバ
ーナヘッド２の間を一定のインピーダンスで電気的に接
続する第２負荷手段２５と、第２負荷手段２５の両端の
電位差を検出する第２電位差検出手段２６を備えたもの
である。

【００５１】第１電位検出手段２０と第２電位検出手段
２１の間の電位差（Ｖ₁）は、第１負荷手段２２を介し
て、第１電位差検出手段２３により検出される。この電
位差（Ｖ₁）は、電流の大小にかかわらず、正常燃焼で
あれば、電流との間で一定の相関関係が保たれる。従っ
て、この電位差（Ｖ₁）を検出することによりシリコン
酸化物付着の影響を受けることなく容易に着火状態や失
火状態などの燃焼状態を検知できる。また、第２電位検
出手段２１とバーナヘッド２の間の電位差（Ｖ ₂）は、
第２負荷手段２５を介して、第２電位差検出手段２６に
より検出される。この電位差（Ｖ₂）は、バーナヘッド
２と第２電位検出手段電位２１の間の電位差であるの
で、バーナヘッド２にシリコン酸化物が付着したとき、
そのシリコン酸化物部での大きな電位降下も含まれる。
従って、この電位差（Ｖ₂）を検出することによりバー
ナヘッド２へのシリコン酸化物付着を検出できる。本構
成では、電位差（Ｖ₁）と電位差（Ｖ₂）の両者を同時に
検出できるので、電位差（Ｖ ₁）によりシリコン酸化物
付着の影響を受けることなく燃焼状態を検知すると同時
に、他方で、電位差（Ｖ₂）によりバーナヘッド２への
シリコン酸化物付着を監視することができる。

【００５２】（実施例８）図１５は、本発明の実施例８
の構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させ
るバーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と
接触する第１電極手段１９および第２電極手段２４と、
第１電極手段１９と第２電極手段２４の間に電圧を印加
する電圧印加手段１１と、第１電極手段１９と第２電極
手段２４の間に流れる電流を検出する電流検出手段１２
と、荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手段２０お
よび第２電位検出手段２１とを備え、前記第１電位検出
手段２０と第２電位検出手段２１は、荷電粒子の異なる
電位を検出し、第１電位検出手段２０と第２電位検出手
段２１の間を一定のインピーダンスで電気的に接続する
第１負荷手段２２と、第１負荷手段２２の両端の電位差
を検出する第１電位差検出手段２３と、第２電位検出手
段２１と第２電極手段２４の間を一定のインピーダンス
で電気的に接続する第２負荷手段２５と、第２負荷手段
２５の両端の電位差を検出する第２電位差検出手段２６
を備えたものである。

【００５３】本構成では、バーナヘッド２が絶縁性であ
っても、荷電粒子と接触する第２電極手段２４が設けら
れているので、第１電位検出手段２０と第２電位検出手
段２１の間の電位差（Ｖ₁）も、第２電位検出手段２１
とバーナヘッド２の間の電位差（Ｖ₂）も検出できる。
従って、本構成では、バーナヘッド２が絶縁性であって
も、電位差（Ｖ₁）と電位差（Ｖ₂）の両者を同時に検出
できるので、電位差（Ｖ₁）によりシリコン酸化物付着
の影響を受けることなく燃焼状態を検知すると同時に、
他方で、電位差（Ｖ₂）によりバーナヘッドへのシリコ
ン酸化物付着を監視することができる。

【００５４】（実施例９）図１６は、本発明の実施例９
の構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼させ
るバーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒子と
接触する第１電極手段１９と、バーナヘッド２と第１電
極手段１９の間に電圧を印加する電圧印加手段１１と、
バーナヘッド２と第１電極手段１９の間に流れる電流を
検出する電流検出手段１２および第２電位検出手段２１
とを備え、前記第１電位検出手段２０と第２電位検出手
段２１は、荷電粒子の異なる電位を検出し、第１電位検
出手段２０と、バーナヘッド２に近い位置の荷電粒子の
電位を検出する第２電位検出手段２１と、第１電位検出
手段２０と第２電位検出手段２１の間を一定のインピー
ダンスで電気的に接続する第１負荷手段２２と、第１負
荷手段２２の両端の電位差を検出する第１電位差検出手
段２３と、第１電位検出手段２０と第１電極手段１９の
間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第３負荷
手段２７と、第３負荷手段の両端の電位差を検出する第
３電位差検出手段２８を備えたものである。

【００５５】本構成では、電位差（Ｖ₁）と電位差
（Ｖ₃）の両者を同時に検出できるので、電位差（Ｖ₁）
によりシリコン酸化物付着の影響を受けることなく燃焼
状態を検知すると同時に、他方で、電流と電位差
（Ｖ₃）の相互関係を監視することにより第１電極手段
へのシリコン酸化物付着を検出できる。

【００５６】（実施例１０）図１７は、本発明の実施例
１０の構成を示す断面図である。本構成は、燃料を燃焼
させるバーナヘッド２と、火炎７により生成した荷電粒
子と接触する第１電極手段１９および第２電極手段２４
と、第１電極手段１９と第２電極手段２４の間に電圧を
印加する電圧印加手段１１と、第１電極手段１９と第２
電極手段２４の間に流れる電流を検出する電流検出手段
１２と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出手
段２０および第２電位検出手段２１とを備え、前記第１
電位検出手段２０と第２電位検出手段２１は、荷電粒子
の異なる電位を検出し、第１電位検出手段２０と第２電
位検出手段２１の間を一定のインピーダンスで電気的に
接続する第１負荷手段２２と、第１負荷手段２２の両端
の電位差を検出する第１電位差検出手段２３と、第１電
位検出手段２０と第１電極手段１９間を一定のインピー
ダンスで電気的に接続する第３負荷手段２７と、第３負
荷手段２７の両端の電位差を検出する第３電位差検出手
段２８を備えたものである。

【００５７】本構成では、バーナヘッド２が絶縁性であ
っても、荷電粒子と接触する第２電極手段２４が設けら
れているので、第１電位検出手段２０と第２電位検出手
段２１の間の電位差（Ｖ₁）も、第１電極手段１９と第
１電位検出手段２０の間の電位差（Ｖ₃）も検出でき
る。従って、本構成では、バーナヘッド２が絶縁性であ
っても、電位差（Ｖ₁）と電位差（Ｖ₃）の両者を同時に
検出できるので、電位差（Ｖ₁）によりシリコン酸化物
付着の影響を受けることなく燃焼状態を検知すると同時
に、他方で、電流と電位差（Ｖ₃）の相互関係を監視す
ることにより第１電極手段へのシリコン酸化物付着を検
出できる。

【００５８】なお、第１電極手段１９、第２電極手段２
４、第１電位検出手段２０や第２電位検出手段２１の形
状は、図中では線状もしくは棒状で示したが、例えば、
必要に応じてＵ字型、Ｌ字型など湾曲していてもよいこ
とも明らかである。

【００５９】また、燃焼は、燃料タンクから補給される
液体燃料を用いた燃焼について述べてきたが、気体燃料
を用いた燃焼でもよいことも明らかである。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明の燃焼装置によれば
次の効果が得られる。

【００６１】（１）第１電極手段表面やバーナヘッド表
面へのシリコン酸化物付着の有無にかかわらず、すなわ
ち、電流の大小にかかわらず、第１電位検出手段と第２
電位手段の間の荷電粒子の電位差Ｖ₁は正常燃焼であれ
ば、電流との間で一定の相関関係が保たれる。本発明で
は、従来のように電流を用いるのではなくて、この相関
関係を用いている。すなわち、第１電位検出手段と第２
電位検出手段の間の電位差Ｖ₁を第１負荷手段を介して
検出できるので、シリコン酸化物付着の影響を受けるこ
となく、また、検出回路部の絶縁劣化に対しても安定的
に、着火や失火など燃焼状態を検知できる。

【００６２】（２）また、バーナヘッドは、多くの場合
ステンレスなどの高耐熱性導電材料で構成されるが、セ
ラミックなどの高耐熱性絶縁材料で構成される場合もあ
る。バーナヘッドが導電性材料で構成される場合、バー
ナヘッドは電極としても作用できる。しかし、バーナヘ
ッドが絶縁性材料で構成される場合、バーナヘッドは電
極として作用しない。このような場合、火炎により生成
した荷電粒子と接触する第２電極手段を設けることによ
り、前述した相関関係を用いることができる。

【００６３】（３）また、バーナヘッドの電位と第１電
位検出手段電位の間の電位差Ｖ₂は、バーナヘッドと第
１電位検出手段電位の間の電位差であるので、バーナヘ
ッドにシリコン酸化物が付着したとき、そのシリコン酸
化物部での大きな電位降下も含まれる。従って、この電
位差Ｖ₂を検出することによりバーナヘッドへのシリコ
ン酸化物付着を検出できる。

【００６４】（４）また、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第２電極手段にシリコン酸化物が付着したと
き、そのシリコン酸化物部での大きな電位降下は、第１
電位差検出手段と第２電極手段の間の電位差Ｖ₂に含ま
れ、第２負荷手段を介して検出される。この電位差Ｖ₂
を検出することにより第２電極手段へのシリコン酸化物
付着を検出できる。

【００６５】（５）また、第１電極手段と第１電位検出
手段電位の間の電位差Ｖ₃は、第１電極手段にシリコン
酸化物が付着したとき、そのシリコン酸化物部での大き
な電位降下も含まれる。従って、この電位差Ｖ₃を検出
することにより第１電極手段へのシリコン酸化物付着を
検出できる。

【００６６】（６）また、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第１電極手段にシリコン酸化物が付着したと
き、そのシリコン酸化物部での大きな電位降下は、第１
電位差検出手段と第１電極手段の間の電位差Ｖ₃に含ま
れ、第３負荷手段を介して検出される。この電位差Ｖ₃
を検出することにより第１電極手段へのシリコン酸化物
付着を検出できる。

【００６７】（７）また、第１電位検出手段と第２電位
検出手段の間の電位差Ｖ₁と第２電位検出手段とバーナ
ヘッドの間電位差Ｖ₂の両者を同時に検出できるので、
電位差Ｖ₁によりシリコン酸化物付着の影響を受けるこ
となく燃焼状態を検知すると同時に、他方で、電位差Ｖ
₂によりバーナヘッドへのシリコン酸化物付着を監視す
ることができる。

【００６８】（８）また、バーナヘッドが絶縁性であっ
ても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられてい
るので、第１電位検出手段と第２電位検出手段の間の電
位差Ｖ₁も、第２電位検出手段とバーナヘッドの間の電
位差Ｖ₂も検出できる。従って、バーナヘッドが絶縁性
であっても、電位差Ｖ₁と電位差Ｖ₂の両者を同時に検出
できるので、電位差Ｖ₁によりシリコン酸化物付着の影
響を受けることなく燃焼状態を検知すると同時に、他方
で、電位差Ｖ₂によりバーナヘッドへのシリコン酸化物
付着を監視することができる。

【００６９】（９）また、電位差Ｖ₁と電位差Ｖ₃の両者
を同時に検出できるので、電位差Ｖ ₁によりシリコン酸
化物付着の影響を受けることなく燃焼状態を検知すると
同時に、他方で、電位差Ｖ₃により第１電極手段へのシ
リコン酸化物付着を監視することができる。

【００７０】（１０）また、バーナヘッドが絶縁性であ
っても、荷電粒子と接触する第２電極手段が設けられて
いるので、第１電位検出手段と第２電位検出手段の間の
電位差Ｖ₁も、第１電極手段と第１電位検出手段の間の
電位差Ｖ₃も検出できる。従って、バーナヘッドが絶縁
性であっても、電位差Ｖ₁と電位差Ｖ₃の両者を同時に検
出できるので、電位差Ｖ₁によりシリコン酸化物付着の
影響を受けることなく燃焼状態を検知すると同時に、他
方で、電位差Ｖ₃によりバーナヘッドへのシリコン酸化
物付着を監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の燃焼装置の要部断面図

【図２】正常灯油燃焼中における実施例１の特性図

【図３】シリコーン油を添加した灯油燃焼火炎中におけ
る実施例１の特性図

【図４】シリコーン油を添加した灯油燃焼火炎中におけ
る実施例１の他の特性図

【図５】本発明の実施例２の燃焼装置の要部断面図

【図６】本発明の実施例３の燃焼装置の要部断面図

【図７】シリコーン油を添加した灯油燃焼火炎中におけ
る実施例３の特性図

【図８】シリコーン油を添加した灯油燃焼火炎中におけ
る実施例３の他の特性図

【図９】本発明の実施例４の燃焼装置の要部断面図

【図１０】本発明の実施例５の燃焼装置の要部断面図

【図１１】シリコーン油を添加した灯油燃焼火炎中にお
ける実施例５の特性図

【図１２】シリコーン油を添加した灯油燃焼火炎中にお
ける実施例５の他の特性図

【図１３】本発明の実施例６の燃焼装置の要部断面図

【図１４】本発明の実施例７の燃焼装置の要部断面図

【図１５】本発明の実施例８の燃焼装置の要部断面図

【図１６】本発明の実施例９の燃焼装置の要部断面図

【図１７】本発明の実施例１０の燃焼装置の要部断面図

【図１８】従来の燃焼装置の全体構成を示す断面図

【図１９】（ａ）従来の燃焼装置の要部構成図（ｂ）従来の燃焼装置の他の要部構成図

【符号の説明】

２バーナヘッド７火炎１１電圧印加手段１２電流検出手段１９第１電極手段２０第１電位検出手段２１第２電位検出手段２２第１負荷手段２３第１電位差検出手段２４第２電極手段２５第２負荷手段２６第２電位差検出手段２７第３負荷手段２８第３電位差検出手段

フロントページの続き (72)発明者鶴田邦弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者荻野俊郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段と、前記
バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を印加する
電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段
の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記荷電
粒子の電位を検出する第１電位検出手および第２電位検
出手段を備え、前記第１電位検出手段と第２電位検出手
段は前記荷電粒子の異なる電位を検出し、前記第１電位
検出手段と前記第２電位検出手段間を一定のインピーダ
ンスで電気的に接続する第１負荷手段と、前記第１負荷
手段の両端の電位差を検出する第１電位差検出手段を備
えた燃焼装置。
【請求項２】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段および第
２電極手段と、前記第１電極手段と前記第２電極手段の
間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電極手段
と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する電流検
出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出
手段および第２電位検出手段とを備え、前記第１電位検
出手段と第２電位検出手段は前記荷電粒子の異なる電位
を検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位検出手
段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第１負
荷手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検出する
第１電位差検出手段を備えた燃焼装置。
【請求項３】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段と、前記
バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を印加する
電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段
の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記荷電
粒子の電位を検出する第１電位検出手段と、前記第１電
位検出手段と前記バーナヘッド間を一定のインピーダン
スで電気的に接続する第２負荷手段と、前記第２負荷手
段の両端の電位差を検出する第２電位差検出手段を備え
た燃焼装置。
【請求項４】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段および第
２電極手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の
間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電極手段
と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する電流検
出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出
手段と、前記第１電位検出手段と前記第２電極手段間を
一定のインピーダンスで電気的に接続する第２負荷手段
と、前記第２負荷手段の両端の電位差を検出する第２電
位差検出手段を備えた燃焼装置。
【請求項５】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段と、前記
バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を印加する
電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段
の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記荷電
粒子の電位を検出する第１電位検出手段と、前記第１電
位検出手段と前記第１電極手段間を一定のインピーダン
スで電気的に接続する第３負荷手段と、前記第３負荷手
段の両端の電位差を検出する第３電位差検出手段を備え
た燃焼装置。
【請求項６】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段および第
２電極手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段の
間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電極手段
と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する電流検
出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出
手段と、前記第１電位検出手段と前記第１電極手段間を
一定のインピーダンスで電気的に接続する第３負荷手段
と、前記第３負荷手段の両端の電位差を検出する第３電
位差検出手段を備えた燃焼装置。
【請求項７】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段と、前記
バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を印加する
電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段
の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記荷電
粒子の電位を検出する第１電位検出手段および第２電位
検出手段を備え、前記第１電位検出手段と第２電位検出
手段は前記荷電粒子の異なる電位を検出し、前記第１電
位検出手段と前記第２電位検出手段間を一定のインピー
ダンスで電気的に接続する第１負荷手段と、前記第１負
荷手段の両端の電位差を検出する第１電位差検出手段
と、前記第２電位検出手段と前記バーナヘッド間を一定
のインピーダンスで電気的に接続する第２負荷手段と、
前記第２負荷手段の両端の電位差を検出する第２電位差
検出手段を備えた燃焼装置。
【請求項８】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段および第
２電極手段と、前記第１電極手段と前記第２電極手段の
間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電極手段
と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する電流検
出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検出
手段および第２電位検出手段を備え、前記第１電位検出
手段と第２電位検出手段は前記荷電粒子の異なる電位を
検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位検出手段
間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第１負荷
手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検出する第
１電位差検出手段と、前記第２電位検出手段と前記第２
電極手段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する
第２負荷手段と、前記第２負荷手段の両端の電位差を検
出する第２電位差検出手段を備えた燃焼装置。
【請求項９】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎に
より生成した荷電粒子と接触する第１電極手段と、前記
バーナヘッドと前記第１電極手段の間に電圧を印加する
電圧印加手段と、前記バーナヘッドと前記第１電極手段
の間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記荷電
粒子の電位を検出する第１電位検出手段および第２電位
検出手段を備え、前記第１電位検出手段と第２電位検出
手段は前記荷電粒子の異なる電位を検出し、前記第１電
位検出手段と前記第２電位検出手段間を一定のインピー
ダンスで電気的に接続する第１負荷手段と、前記第１負
荷手段の両端の電位差を検出する第１電位差検出手段
と、前記第１電位検出手段と前記第１電極手段間を一定
のインピーダンスで電気的に接続する第３負荷手段と、
前記第３負荷手段の両端の電位差を検出する第３電位差
検出手段を備えた燃焼装置。
【請求項１０】燃料を燃焼させるバーナヘッドと、火炎
により生成した荷電粒子と接触する第１電極手段および
第２電極手段と、前記第１電極手段と前記第２電極手段
の間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１電極手
段と前記第２電極手段の間に流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記荷電粒子の電位を検出する第１電位検
出手段および第２電位検出手段を備え、前記第１電位検
出手段と第２電位検出手段は前記荷電粒子の異なる電位
を検出し、前記第１電位検出手段と前記第２電位検出手
段間を一定のインピーダンスで電気的に接続する第１負
荷手段と、前記第１負荷手段の両端の電位差を検出する
第１電位差検出手段と、前記第１電位検出手段と前記第
１電極手段間を一定のインピーダンスで電気的に接続す
る第３負荷手段と、前記第３負荷手段の両端の電位差を
検出する第３電位差検出手段を備えた燃焼装置。