专利名称：燃烧器、氢发生装置及燃料电池发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃烧器，具体地说，本发明涉及一种使用氢含量高、烃类物质含量低的燃料气体进行燃烧的燃烧器。特别是，本发明涉及一种用于发生氢气体的氢发生装置用的燃烧器，所述发生氢气体的氢发生装置从主要含有天然气、LPG、汽油、轻油、灯油、甲醇等的、至少由碳及氢构成的化合物的烃类物质的燃料气体中发生氢气，所述氢气供给燃料电池等的氢利用装置；或者，本发明涉及一种用于供暖及供热水等场合的燃烧器，使从燃料电池送出的废气等的以氢为主要成分的燃料气体燃烧，利用其燃烧热进行供暖、供热水。
背景技术：
在燃料电池系统中，氢发生装置发生用于供给燃料电池的氢。在该氢发生装置中，例如，对主要含有天然气、LPG、汽油、轻油、灯油、甲醇等的烃类物质的燃料气体加入水，在650-700℃加热，由此，对所述燃料气体进行改性，取出氢(改性反应)。由改性反应所制得的氢含量高的改性气体供给燃料电池，用于发电。改性反应中的上述加热系利用燃烧器进行。在燃烧器中，使燃料气体和空气燃烧形成火焰，由此发热。在氢发生装置中，由燃烧器发生的上述热能被利用进行上述改性反应中的加热。为有效利用供给气体，作为燃烧器的燃烧气体，可利用例如从燃料电池放出的废气。因废气多含有未在燃料电池中被利用的氢，因此，其氢含量较高，反应性大。因此，如果作成这样的结构，即，将作为燃料气体的废气和空气在预先混合的状态下供给至燃烧空间，则可能使火焰在供给系统中形成逆流等，其安全性能有问题。因此，现有的燃烧器的结构是，形成分别将废气和空气供给至燃烧空间的结构。
在上述结构的燃烧器中，为对误点火、失火、异常燃烧等进行检测，进行安全、有效的燃烧，在从燃烧空间的外侧至燃烧空间内跨设阻燃棒(杆)(flame rod)，由该阻燃棒对火焰进行检测(例如，参见专利文献1)。或者，由设置于燃烧空间的上部空间的点火器进行点火(参见专利文献2)。
专利文献1特开2001-201046号公报(第5-6页，图4)专利文献2特开平7-22043号公报(第3页，图1)根据由阻燃棒对火焰进行检测的方法，是在与燃烧空间中所形成的火焰接触的阻燃棒和燃烧器本体之间施加电压，检测出因存在于火焰中的离子而生成的电流，根据该检测出的电流，对火焰进行检测。这种由阻燃棒对火焰进行检测的方法在形成火焰的燃烧反应中，当反应过程中发生较多的离子，例如，在使含有较多的烃类可燃物质的燃烧气体进行燃烧时是有效的。然而，如上所述，在使氢含量高、烃类可燃物质含量低的燃烧气体燃烧的场合，在形成火焰的燃烧反应中，难以生成离子。为此，即使对阻燃棒和燃烧器本体之间施以电压，也不会形成电流，由此，导致火焰的检测困难。
另一方面，在氢发生装置中，以启动时所发生的H2为主成分的富氢气体除H2之外，还含有较多的CO。含有较多CO的富氢气体(以下，称为“生成气体”)因CO可使燃料电池的电极劣化，因此，无法供给燃料电池。因此，为有效利用，该生成气体也如同上述废气，用于燃烧器的燃烧气体中。这里，如前所述，由于在氢发生装置中，含于所供给的燃料气体中的烃类物质(CH4等)因改性反应而转化为H2及CO2，由此，含于生成气体中的未转化的烃类可燃物质少。为此，在使用这样的生成气体作为燃料气体的燃烧反应中，如同使用废气的场合，其生成离子很少。从而，使用由阻燃棒对火焰进行检测的方法时，在阻燃棒和燃烧器主体之间施以电压时可检测的电流很小。由此，如同使用废气时的场合，火焰的检测困难。
根据燃料电池发电系统中的氢发生装置的燃烧器，由阻燃棒检测的电流值被置换为电压值，藉由该电压值是否小于失火判断的临界值电压而判断失火与否。当该电压值远小于临界值电压时，判断失火，停止运转操作。这里，如前所述，由于在以废气和生成气体为燃料气体而供给气体的燃烧器中，因存在于火焰中的离子量较少，可由阻燃棒检测的电流值小，可由检测得到的电压值也小。为此，设定较高的失火判断的临界值电压，则尽管检测得到的电压值大大低于上述临界值，形成火焰，此时也可判断失火。因此，上述临界值有必要设定低些。此时，由于系统机械部件的噪声所导致的数值离散，可能导致误判。根据上述，可以明白，在以废气和生成气体为燃料气体进行燃烧时，很难由使用阻燃棒的火焰检测方法进行精确的火焰检测。
又，根据上述燃烧器的结构，在燃烧空间近旁有必要形成用于配置阻燃棒的空间及配置用于点火的放电电极的空间。但是，如作成设置所述空间的结构，则在不是加热对象的该空间也传递来自燃烧器的燃烧热，因此，可生成来自该空间的放热。由此，使得对于作为加热对象的氢发生装置的传热效率低下。再有，由于该设置空间的部分使燃烧器的装置的规模相应地增大，燃烧器的周围狭小，由此，降低燃烧器周围结构的自由度。
本发明系为解决上述问题而作。本发明的目的在于提供一种燃烧器，所述燃烧器即使在烃类可燃物质含量较少的燃料气体的燃烧中，也可进行精确度高的火焰检测。本发明的另一目的在于提供一种燃烧器，所述燃烧器可抑制对加热对象以外的放热，有效地对加热对象进行加热，且，可实行小型化，提供燃烧器周围结构的自由度。
发明内容
为解决上述问题，本发明的燃烧器系这样一种燃烧器，所述燃烧器包括从燃料供给装置喷出所供给燃料的燃料分配器，包围上述燃料分配器而配置的空气喷出构件；所述空气喷出构件设有用于喷出从空气供给装置供给的空气的空气喷出孔、使从上述空气喷出孔喷出至所述燃料分配器的周围的空气和从所述燃料分配器喷出的燃料燃烧，形成火焰的燃烧空间。在所述燃烧器中还具有其温度检测点位于上述空气喷出孔内或位于成为所述燃烧空间的空气流路的部分上、用于检测所述燃烧空间的温度的温度检测构件，和基于所述温度检测构件所检测的温度，对上述燃烧空间的所述火焰状态进行检测的火焰检测手段。
为藉由温度检测构件检测燃烧空间内的温度，以检测火焰状态，因此，在以往要对火焰进行检测是困难的。而根据上述结构，则即使在使用烃类可燃物质含量较少的燃料气体的燃烧中，也可正确地进行精确度高的火焰检测，而与燃料气体的种类无关。
可配置上述温度检测构件，以使上述温度检测点位于上述空气喷出孔内或所述燃烧空间的所述空气喷出孔近旁。
根据上述结构，由于温度检测点位于空气喷出孔内或燃烧空间的所述空气喷出孔近旁，所以，温度检测点不会被加热至与燃烧空间同样温度的高温。因此，温度检测构件可在耐热限度内对温度进行检测，防止由加热导致的劣化。又，由于温度检测构件的配置很少突出于燃烧空间内，因此，可以检测燃烧空间内的温度，而不会使形成于燃烧空间内的火焰紊乱。这样的效果在配置温度检测构件以使温度检测点位于空气喷出孔内的结构中，特别显著地得以实现。
上述温度检测构件也可贯穿所述空气喷出构件而配置。
较好的是，上述温度检测构件的所述温度检测点与所述空气喷出孔的内侧面绝热。
根据上述结构，由于上述温度检测构件的所述温度检测点与所述空气喷出孔的内侧面绝热配置，所以，可以不受空气喷出构件的影响，快速地检测燃烧空间内的温度变化。
较好的是，在上述温度检测构件和上述空气喷出孔的内侧面之间形成间隙，所述间隙的幅宽也可沿着所述温度检测构件的外周的范围大致均等。
根据所述结构，由于该间隙存在空气层，上述温度检测构件与所述空气喷出孔的内侧面绝热。又，在该空气层由于形成流向燃烧空间的供给空气的空气流，因此，失火时，温度检测构件的温度检测点可藉由该空气的流动得到迅速的冷却。由此，可尽早进行失火检测。特别是，所述空气层的幅宽沿着所述温度检测构件的外周的范围大致均等，由此在该空气层形成供给空气的均匀空气流，因此，可提供稳定的空气供给，使燃烧状态稳定。
上述空气喷出构件具有多个上述的空气喷出孔。在配置有上述温度检测构件的上述空气喷出孔上，较好的是，其与上述温度检测构件之间的上述间隙的截面积与未配置有上述温度检测构件的上述空气喷出孔的截面积大致相等。
根据上述结构，在配置有上述温度检测构件的上述空气喷出孔上，可以抑制由于配置所述温度检测构件而形成的空气喷出状态的紊乱，可使其如同其它的空气喷出孔那样喷出空气。由此，可以平衡性能良好地形成稳定的火焰。
上述温度检测构件可以在其一端部具有上述温度检测点，同时，其本体收纳于上述空气喷出构件内。
根据上述结构，由于无须设置用于配置温度检测构件的空间，多余的设置空间成为不必要。由此，可抑制对于多余空间的放热，使对加热对象所进行的高效加热成为可能。另外，可以实现燃烧器的小型化，同时提高燃烧器周边结构的自由度。
上述温度检测构件的所述温度检测点的前端可以由氧化膜作实质性的覆盖。
在使用其一端部未被氧化膜覆盖的温度检测构件时，因伴随燃烧形成氧化膜，因此，在氧化膜的形成的前、后，检测温度发生变化。对此，如使用其一端部预先被氧化膜覆盖的温度检测构件，则由于在氧化膜形成的前、后的检测温度不发生变化，可以提高检测精度。
所述温度检测构件的所述温度检测点一侧的前端可以具有大致的半球形状。
根据上述结构，由于沿该前端的外周形成平滑的空气流，因此，在燃烧器的燃烧停止时，可以迅速冷却温度检测构件。另外，燃烧时，由于容易受到辐射热，也容易检测到温度的上升。由此可以提高检测精度。
上述温度检测构件也可以是片状的热电偶。
根据上述结构，可容易地实现本发明的结构。
上述温度检测构件可配置多个，上述温度检测构件分别配设于不同的位置，以便对上述燃烧空间的不同区域的温度进行检测。
根据上述结构，由于使用多个温度检测构件，可以分别检测得到燃烧空间的不同区域的温度，因此，可以更正确地对火焰进行高精确度的检测。再有，这里，特别是通过比较燃烧空间各个区域的火焰状态，可以容易、且精确度良好地快速进行异常燃烧的检测。为此，在异常燃烧时，可以快速地停止燃烧，由此可以防止CO的排出和异常高温。
上述燃烧空间可以朝向火焰放出方向增大其截面积。
根据上述结构，由于可以在对应于不同燃烧量的燃烧空间的各个不同区域进行燃烧，因此，可以在从低燃烧量至高燃烧量的较大范围内的燃烧量，进行稳定的燃烧。
又，本发明的燃烧器还可以包括收纳于上述燃料分配器中、且，一端部突出于所述燃烧空间的电极，及和电极作电气连接、对所述电极施以电压的点火回路，上述点火回路使所述电极在所述燃烧空间内放电。
根据上述结构，对电极施以电压，可在例如燃料分配器或空气喷出构件和电极之间产生放电，藉此进行点火。在上述结构中，由于电极收纳于燃料分配器内，因此无须用于配置点火装置的空间。如此，无须多余的设置空间，可以抑制对多余空间内的放热，高效地对加热对象进行加热。另外，可以实现燃烧器的小型化，同时提高燃烧器周边结构的自由度。
本发明的燃烧器还设置有进行切换的切换装置。在点火时，所述电极与所述点火回路连接，在由上述火焰检测手段基于来自上述温度检测构件的上述燃烧空间的温度信息，进行点火判断之后，上述切换装置进行切换，使所述电极和所述火焰检测手段连接。所述火焰检测手段基于来自所述温度检测构件的所述温度信息进行火焰检测，同时，也可基于来自所述电极的输出电流进行火焰检测。
根据上述结构，由于是在和温度检测构件的火焰检测并行地，如同以往地进行电极的火焰检测，因此，可以精确度良好地进行正确的火焰检测。另外，根据上述结构，由于可将作为点火装置的电极用于火焰检测，因此，其构成容易，不必进行大幅度的变更即可实现该结构。
又，也可将突出于上述燃烧空间内的上述电极的前端部配置于不同于配置有上述温度检测构件的上述燃烧空间区域的区域，以对不同于由上述温度检测构件所进行的火焰检测的所述燃烧空间内区域的区域进行火焰检测。
根据上述结构，由于用温度检测构件及电极，可以分别检测得到燃烧空间内不同的区域的温度，因此，可以精确度良好地进行正确的火焰检测。再有，这里，特别是比较燃烧空间的各个区域的火焰状态，可以容易、且精确度良好地快速进行异常燃烧的检测。为此，在异常燃烧时，可以使燃烧快速地停止，由此可以防止CO的排出和异常高温。
也可以用所述温度检测构件对位于所述燃烧空间的火焰放出方向的上部区域的火焰进行检测，用所述电极对位于所述燃烧空间的上述方向的下部区域的火焰进行检测。
根据上述结构，由于可以用温度检测构件及电极，对燃烧空间内的不同区域的温度分别进行检测，因此可以更正确地对火焰进行高精确度的检测。再有，这里，特别是通过比较燃烧空间的各个区域的火焰状态，可以容易、且精确度良好地快速进行异常燃烧的检测。为此，在异常燃烧时，可以使燃烧快速地停止，由此可以防止CO的排出和异常高温。
根据上述结构，由于可以在燃烧空间的上部区域和下部区域进行火焰检测，可以得到这样的检测结果在上部区域检测到点火，而在下部区域未检测到点火，及，可以检测得到在上部区域未检测到点火，而在下部区域检测到点火，将所述检测得到的状态作为异常燃烧状态。
本发明的氢发生装置包括具有上述结构的燃烧器，由烃类原料的改性反应生成含氢的改性气体的改性反应器，本发明的氢发生装置使用上燃烧器对上述改性反应器进行加热。
根据上述结构，由于使用具有上述结构的燃烧器，则即使在使用烃类可燃气体含量少的气体作为燃烧器的燃料气体的场合，也可以更正确地对火焰进行高精确度的检测。因此，使用上述结构的氢发生装置，可以在对火焰进行检测的同时，安全地形成火焰，而与燃料气体的种类无关。
本发明的燃料电池发电系统包括具有上述结构的氢发生装置和进行发电的燃料电池，在所述燃料电池中，以从上述氢发生装置得到的氢为主要成分的气体被供给至燃料极一侧，同时，氧化剂气体供给至氧化剂一极侧，进行发电。
根据上述结构，在氢发生装置中可以得到上述效果，由此使得以氢为主要成分的废气及生成的气体可作为燃料气体在燃烧器燃烧，进行改性反应时的加热，因此，可以实现发电效率高、且对环境负荷小的系统。
图1所示为实施形态1中的燃烧器结构的模式剖视图。
图2所示为将图1的温度检测构件的配置作部分放大的模式剖视图。
图3所示为将图2的温度检测构件的配置作部分放大的模式平面图。
图4所示为本发明的实施形态1的变化例中的燃烧器结构的模式剖视图。
图5所示为本发明的实施形态2中的燃烧器结构的模式剖视图。
图6所示为本发明的实施形态3中的燃烧器结构的模式剖视图。
图7所示为本发明的实施形态4中的燃烧器结构的模式剖视图。
图8所示为本发明的实施形态5中的燃料电池发电系统结构的模式结构图。
图9所示为本发明的实施形态5中的燃料电池发电系统的氢发生装置的运转数据图表。
图中，1为燃料分配器，2为空气喷出构件，3为燃烧空间，4为燃料气体供给装置，5为空气供给装置，6为温度检测构件，7为火焰检测手段，8为燃料气体喷出孔，9为空气喷出孔，12为电极，13为点火回路，14为切换开关，15为支承构件。
具体实施例方式
以下，就本发明的实施形态利用附图进行说明。
图1所示为本发明的实施形态1中的燃烧器结构的模式剖视图。又，图2及图3为用于对图1的温度检测构件的配置进行说明的详细说明图。图2为部分放大剖视图，图3为部分放大平面图。
如图1所示，燃烧器包括具有多个燃料喷出孔8的燃料分配器1，具有多个空气喷出孔9的空气喷出构件2，收纳于空气喷出构件2内设置的温度检测构件6。由空气喷出构件2的内壁2B所包围形成的空间为燃烧空间3(燃烧室)，温度检测构件6对该燃烧空间3的温度进行检测。
空气喷出构件2为二端部开口的圆筒状，圆筒内部形成如下所述形状的中空即，空气喷出构件2的内周壁2B倾斜，由此，使圆筒的内孔成为向着上端开口(火焰放出口)其截面积增大的倒圆锥台状的空间。即，内周壁2B构成杯状。作为空气喷出构件2的内孔的该杯状空间为用于形成火焰、进行燃烧的燃烧空间。又，在空气喷出构件2上，圆筒周壁部形成中空。即，该周壁部系在外周壁2A、内周壁2B、上端壁2C、及下端壁2D之间形成内部空间20。该内部空间20形成周向包围上述燃烧空间3的结构。空气喷出构件2的该内部空间20通过多个沿内周壁2B的周向及上下方向设置的空气喷出孔9，与上述燃烧空间3连通。又，该内部空间20具有设置于外周壁2A上的空气供给口31，该空气供给口31上连接有设置于外部的空气供给装置5。该空气供给装置5具有泵及风扇等的送风器(未图示)，将燃烧用空气边调整流量，边供给至空气喷出构件2。作为空气供给流量的调节方法，有控制上述送风器的工作进行调节的方法。或者，有可在供给系统中，在上述送风器的下游侧配设阀等的流量调节部件，对此进行控制进行调节等的方法。
空气喷出构件2由例如金属等构成。所述空气喷出构件2因容积大，故比较下述的温度检测构件6，具有较大的热容量。如图2所示，在形成燃烧空间3的内周壁2B上，以一定的间隔形成有具有一定直径的圆形空气喷出孔9(9A，9B)。这里，空气喷出孔9由具有2.0mm的直径D1的一个空气喷出孔9A，和具有1.2mm的直径D2的多个空气喷出孔9B构成。而且，在该空气喷出孔9A内，设置有温度检测构件6。该温度检测构件6的结构是，设于前端的温度检测点(图中未示)稍突出于燃烧空间3内，面向该燃烧空间3，位于空气流中。且温度检测构件6的本体设置成通过空气喷出构件2内部的空间20及下端壁2D上的贯通孔32，突出于外部。温度检测构件6由未图示的支承构件所支承，空气喷出构件2的通孔32和温度检测构件6之间，用密封材料(未图示)作气密密封。这里，作为温度检测构件6，使用直径1.6mm的套状热电偶，包含温度检测点(未图示)的前端部分用氧化膜16覆盖。这样，基于氧化膜的覆盖，如下所述，可以更正确地对燃烧空间3内的温度进行高精确度的检测。温度检测构件6的设置使其不与空气喷出孔9A的内侧面接触，而是在与空气喷出孔9A的内侧面之间具有一定的间隙。如图3所示，这里，在例如圆形的空气喷出孔9A内，同心状地配置有温度检测构件6。藉此，使得形成于温度检测构件6外周的环状空气层17的幅宽L(即空气喷出孔9A的内侧面和温度检测构件6的外周面的距离)在温度检测构件6的整个外周呈大致均匀。藉此结构，如下所述，在配置有温度检测构件6的空气喷出孔9A，成为空气流路的部分(即空气层17)的截面积与其它空气喷出孔9B的场合大致相同。且，在温度检测构件6的外周形成具有均匀幅宽L的空气流路。另外，这里，作为温度检测构件6是使用热电偶，但在使用热电偶之外，也可使用热敏电阻。该温度检测构件6连接于燃烧器外部所设置的火焰检测手段7。
其截面积较上部(火焰放出口侧)减小的燃烧空间3的下部嵌合有前端闭塞的管状燃料分配器3。燃料分配器3，其周向设有多个燃料喷出孔8的前端部突出于圆形截面的燃烧空间3的中心部分地设置。又，其基端连接于设置于外部的燃料气体供给装置4。该燃料供给装置4边调节流量，边将含有可燃性气体的燃料气体供给至燃料分配器1，该燃料供给装置4具有泵及风扇等的送风器(未图示)。作为燃料气体供给流量的调节方法，有控制上述送风器的工作进行调节的方法，或者，在供给系统中，在上述送风器的下游侧配设阀等的流量调节部件，对此进行控制进行调节等的方法。
其次，就上述燃烧器燃烧时的工作作一说明。
如图1中的箭头所示，燃料气体从燃料气体供给装置4供给至燃料分配器1。再有，燃料气体通过燃料喷出孔8，从燃料分配器1喷出至燃烧空间3。这里，从燃料气体供给装置4供给的燃料气体为以氢为主成分的可燃性气体。作为该燃料气体，例如，如下述实施形态5(图8)所说明地，也可使用燃料电池发电系统的氢发生装置启动时生成的生成气体，或者，使用燃料电池的废气。
另一方面，空气从空气供给装置供给至空气喷出构件2。如图中箭头所示，空气被导入空气喷出构件2的内部空间20。再通过空气喷出孔9，喷出至燃烧空间3。此时，在空气喷出孔9A和空气喷出孔9B，由于空气流路面积大致相等，从二者喷出的空气流量也大致相等。因此，藉由在空气喷出孔9A设置温度检测构件6，可以将空气的喷出状态的紊乱抑制在最小限度，可以抑制燃烧状态的紊乱。又，在空气喷出孔9A，因如上所述在温度检测构件6的外周形成幅宽等同的空气流路，所以，在空气喷出孔9A，在温度检测构件6的外周，喷出大致均等的空气。因此，可以进一步抑制空气的喷出状态紊乱，进一步抑制燃烧状态的紊乱。
如上所述，供给至燃烧空间3的燃料气体及空气在该燃烧空间3混合。且，用种火及点火器等的点火装置(未图示)进行点火，在燃烧空间3中使燃料气体和空气反应，进行燃烧，形成火焰10。这里，如前所述，由于空气喷出孔9A、9B供给大致同等流量的空气，因此，可以形成稳定、平衡性良好的火焰10。而且，如图中箭头所示，形成火焰放出的热传递至加热对象，进行加热。这样，如果作成这样的结构，即，分别供给燃料气体和空气，使其在燃烧空间3混合，则不必担心采用如同以往的结构时的担心，即，由于是预先混合可燃性气体和空气，供给至燃烧空间3之后，再使其燃烧，而使火焰沿供给系统逆流等。因此，可以更安全地进行燃烧。
这里，在进行上述燃烧时，为把握点火、失火及异常燃烧，使用温度检测构件6进行火焰状态的接触。以下，就火焰的检测方法作一说明。
在燃烧空间3内一旦形成火焰10，则由于此前处于常温的燃烧空间3内的温度上升，使温度检测构件6检测的温度也上升。这时，温度检测构件6其前端的温度检测点(图中未示)位于空气喷出构件2的空气喷出孔9A内，且，由于其本体部收纳于空气喷出构件20内，温度检测构件6并不暴露于燃烧空间3的火焰下。为此，温度检测构件6在燃烧时不会达到如同燃烧空间3内的高温(约1000℃)。从而，使温度检测构件6置于耐热界限内的温度下，可以防止劣化。又，由于温度检测构件6仅稍突出于燃烧空间3内，可以在燃烧空间3内所形成的火焰不发生紊乱的情况下，对燃烧空间3内的温度进行检测。
另一方面，由于温度检测构件6前端的温度检测点(图中未示)面向燃烧空间3，因此，可以精确度良好地对燃烧空间3内的温度进行快速的检测。这里，温度检测构件6前端的温度检测点(图中未示)与空气喷出孔9A内侧面并不直接接触，而是在周围形成空气层17，由此使其与空气喷出构件2绝热。为此，可以不受空气喷出构件2的内周壁2B的温度变化的影响，检测燃烧空间3的温度变化。即，由于温度检测构件6的温度检测点的温度上升快于热容量大的空气喷出构件2的内周壁2B的温度上升速度，可以快速、且精确度良好地进行正确的点火的检测。
在温度检测构件6检测的燃烧空间3的温度信息作为电气信号传递至火焰检测手段7。火焰检测手段7从所传递的电气信号，基于燃烧空间3的温度变化，判断在燃烧空间3内是否形成火焰10(点火)。作为点火的判断方法，例如，可以是判断所检测的燃烧空间3的温度是否高于一定的温度的方法，或者，也可以是判断单位时间内温度上升速度是否大于一定的温度上升速度的方法等。
另一方面，如起因于某些原因失火，则此前处于高温状态的燃烧空间3的温度急剧降低。温度检测构件6的检测温度也随之降低。如此，所检测的燃烧空间3的温度信息如同上述地传递至火焰检测手段7。火焰检测手段7从所传递的电气信号，基于燃烧空间3的温度变化，判断燃烧空间3内的火焰10是否失火。作为失火的判断方法，例如，可以是判断所检测的燃烧空间3的温度是否低于一定的温度的方法，或者，也可以是判断单位时间内温度下降速度是否大于一定的温度下降速度的方法等。这里，如前所述，温度检测构件6的温度检测点与空气喷出孔9A内侧面之间形成间隙，存在空气层17。藉此，温度检测构件6可以不受空气喷出构件2的影响，温度随之失火迅速下降。特别是，在与空气喷出孔9A内侧面之间形成的空气层17中，通常，伴随空气的供给，形成流向燃烧空间3的空气流动，温度检测构件6位于该空气流中。由此，基于所述空气流，温度检测构件6被迅速冷却。如因为失火未进行加热，则在温度检测构件6的温度检测点的温度急剧下降。从而，可在失火后的短时间内对失火与否进行检测。
根据如上所述的火焰检测方法，由于可与以往的燃烧时的电流值无关地，由燃烧空间3的温度变化进行火焰10的检测，因此，在原本使用阻燃棒等的以往的火焰检测方法难以进行检测的燃料气体，即，在使用烃类可燃性物质含量少的燃料气体的燃烧中，也可精确度良好地进行正确的火焰状态的检测。
又，这里，如前所述，因为温度检测构件6的所述温度检测点(图中未示)侧的前端可以由氧化膜16作覆盖，所以比较使用未预先形成氧化膜的温度检测构件来，基于下述理由，可以精确度良好地对燃烧空间3内的温度进行检测。即，使用预先覆盖氧化膜的温度检测构件，则该温度检测构件的前端伴随燃烧空间3内的燃烧而被氧化，随之形成氧化膜。但此时，在氧化膜形成的前、后的温度检测构件上的检测温度发生变化。对此，如本实施形态所示，预先在温度检测构件6的前端形成氧化膜16，则可防止这样的检测温度的变化发生。由此，可以更精确地检测火焰。
再有，根据上述结构，燃烧空间3为杯状，即，由于所述燃烧空间形成向着上部(火焰放出口)截面积增大的倒圆锥台状，可以在很大的燃烧量的范围内，相应于不同的燃烧量平衡地、形成稳定的火焰10。具体地，在作为燃烧源的燃料气体和空气的混合气体的供给流量少，处于低燃烧量时，在截面积小的燃烧空间3的区域，该混合气体的流速和燃烧速度平衡。即，由于火焰的大小取决于燃烧源的混合气体的流速和燃烧速度(燃烧反应的反应速度)的平衡。因此，在低燃烧量的场合，如燃烧速度维持一定，则以其流速相等于该燃烧速度的混合气体的供给流量小、燃烧空间3的下部为中心，形成火焰10A。另一方面，在该混合气体的流量大、高的燃烧量的时候，在燃烧空间3的截面积大的区域内，混合气体流速和燃烧速度平衡。因此，此时在燃烧空间3的上部形成火焰10B。如此，提高将燃烧空间3作成杯状，可以实现在大范围内的稳定的燃烧。具有所述杯状的燃烧空间3的空气喷出构件2因可由加压及深冲加工作成一个部件而构成，因此，其加工面容易。另外，这里是将进行燃烧的部分和不进行燃烧的部分的交界处温度最高的部分定义为火焰。即，所谓的火焰是指形成火焰的最外轮廓部分。
另外，由于温度检测构件6收纳于空气喷出构件2内，因此，无须专门设置如同以往那样、使用阻燃棒作为温度检测构件的设置空间。由此，无须在燃烧器周围设置多余的设置空间，由此，可以抑制来自该空间的无用的放热，对加热对象进行有效加热。又，对应于无须设置的多余设置空间，可以减小燃烧器的大小，大幅度提高燃烧器的周围结构的自由度。
又，上述举例仅为空气喷出孔9A、9B的孔径、温度检测构件6的直径及其形状的一个例子，并不限于该例。空气喷出孔9A、9B的空气流路的面积，并不是说必须如前所述的相等。只要能形成温度检测构件6周围的空气层17，空气喷出孔9A、9B的空气流路的截面积也可分别不同。又，空气层17的幅宽L也可不均等。作为本实施形态的变化例，由空气喷出构件2所围成的上述燃烧空间3也可以不是如同图1所示的杯状，而是截面积均一的圆柱状结构。
图4所示为实施形态1的变化例中的特征部分结构的部分模式放大剖视图。如图4所示，本例中的燃烧器具有如同图1所示的燃烧器同样的结构，仅在下述点与图1所示燃烧器不同。
即，根据本例中的燃烧器，配置于空气喷出孔9A中的温度检测构件6的温度检测点(图中未示)一侧的前端具有半球形状。如此形状的前端，比较具有角部的前端，容易受到辐射热，由此，可以精确度良好地检测伴随燃烧的温度上升。又，由于如此形状的前端沿半球状光滑表面形成平滑的空气流，因此，容易冷却，失火时温度急剧降低。从而，可以精确度良好地对失火进行检测。根据上述，本例的结构可以更有效地获得上述效果。
实施形态2图5所示为本发明的实施形态2中的燃烧器结构的模式剖视图。本实施形态的燃烧器具有如同实施形态1的结构，但多个温度检测构件分别设置于燃烧空间的不同位置上，这一点与实施形态1不同。
即，根据本实施形态，除了如同实施形态1作同样设置的温度检测构件6之外，温度检测构件60配置于比温度检测构件6更下侧的位置上。温度检测构件60连接于火焰检测手段7。由温度检测构件60得到的燃烧空间3的下部区域的温度信息成为电气信号传递至火焰检测手段7。这里，温度检测构件60的结构与温度检测构件6一样，温度检测点(图中未示)侧的前端为氧化膜16覆盖。又，如同温度检测构件6，温度检测点(图中未示)位于空气喷出孔9内，并位于空气流中，且，温度检测构件60的外周形成均一幅宽的空气层。由此，根据该温度检测构件60，如同温度检测构件6，可以对燃烧空间3的下部区域的温度进行高精度、正确的检测。另外，这里如同实施形态1，可以藉由温度检测构件6对燃烧空间3的上部区域的温度进行高精度、正确的检测。如此，可以分别检测燃烧空间3的不同区域，即，其上部区域和下部区域的温度，容易进行正确的检测。比较各区域的点火状态，特别是，可以容易且正确的进行异常燃烧的检测。在判断异常燃烧时，可以，例如停止从燃料气体供给装置4的燃料气体的供给，中止燃烧。由此，可以防止由异常燃烧所形成的CO的排除及由高温化导致的对燃烧器等机械的劣化。以下，详细说明异常燃烧的检测方法。
首先，正常燃烧时，形成火焰11。此时，燃烧空间3的温度大致均匀，因此，由设置于该燃烧空间3的上部(燃烧空间3的出口近旁)的温度检测构件6所检测的检测温度，和由设置于该燃烧空间3的下部(燃料分配器1的近旁)的温度检测构件60所检测的检测温度大致相等。火焰检测手段7判断燃烧空间3的上部及下部处于点火状态。由此，可以确认在燃烧空间3进行正常的燃烧。
另一方面，例如，因某些原因导致燃烧量过大，或者因空气供给量减少，火焰有升高趋势时，成为异常燃烧，形成以燃烧空间3上部为基部的火焰11B。该火焰11B一旦形成，则燃烧空间3的上部被显著加热，温度高于通常的温度。为此，由设置于燃烧空间3上部的温度检测构件6检测的温度增高。相比之下，此时燃烧空间3的下部完全不存在火焰。因此，由设置于燃烧空间3下部的温度检测构件60检测的温度降低。如此由温度检测构件6检测得到的燃烧空间3的上部温度的信息和由温度检测构件60检测得到的燃烧空间3的下部温度的信息传递至火焰检测手段7，火焰检测手段7根据各信息判断火焰状态。此时，基于来自温度检测构件6的信息，燃烧空间3上部的检测温度大于所定值，由此，可判断燃烧空间3的上部处于点火状态。另一方面，基于来自温度检测构件60的信息，燃烧空间3下部的检测温度小于所定值，由此，可判断燃烧空间3的下部处于失火状态。其结果，确认火焰11B异常。
又，因某些原因燃烧量过小，或者空气供给量过多时，成为异常燃烧状态，在燃烧空间3的下部形成小火焰11A。这样的火焰11A一旦形成，燃烧空间3的下部被显著加热，温度高于通常的温度。为此，由设置于燃烧空间3下部的温度检测构件60检测的温度增高。相比之下，燃烧空间3的上部完全不形成火焰。因此，由设置于燃烧空间3上部的温度检测构件6检测的温度降低。如此由温度检测构件6检测得到的燃烧空间3上部温度的信息和由温度检测构件60检测得到的燃烧空间3下部温度的信息传递至火焰检测手段7，火焰检测手段7根据各信息判断燃烧空间3的火焰11A的状态。此时，基于来自温度检测构件6的信息，燃烧空间3上部的检测温度小于所定值，由此，可判断燃烧空间3上部处于失火状态。另一方面，基于来自温度检测构件60的信息，燃烧空间3下部的检测温度大于所定值，由此，可判断燃烧空间3下部处于点火状态。其结果，可确认火焰11A异常。
又，在配置多个温度检测构件时，温度检测构件的个数及其在燃烧空间3中的配置位置并不限于上述，也可是除此之外的结构。
实施形态3图6所示为本发明的实施形态3中的燃烧器结构的模式剖视图。本实施形态的燃烧器具有如同实施形态1的结构，但在燃料分配器1内设置作为点火装置的电极12，这一点与实施形态1不同。
即，根据本实施形态，在双层结构的管状燃料分配器1的内孔中央设置电极12。电极12由嵌入于燃料分配器1的内孔中的支承构件15支承，电极12的前端部突出于燃烧空间3内。支承构件15由例如具有耐热及绝缘性的陶磁等材料构成。电极12的上述突出的前端部呈弧状向空气喷出构件2的内壁弯曲。又，电极12的基端贯穿燃料分配器1的底壁突出于外部，与设置于外部的点火回路13作电气连接。电极12和支承构件15之间，及燃料分配器1的内周壁和支承构件之间的间隙由密封部件(图中未示)所填埋。
根据上述结构，点火时，空气从空气喷出构件2的空气喷出孔9喷出至燃烧空间3内的同时，燃料气体从燃料分配器1的燃料喷出孔8喷出至燃烧空间3。此时，由于燃料分配器1为双层结构，设置于燃料分配器1内的电极12及支承构件15不会妨碍燃料气体从燃料气体供给装置4向燃料分配器1的燃料气体的供给及燃料气体从燃料喷出孔8的喷出。燃料气体和空气在供给至燃烧空间3并进行混合，从点火回路13对电极12赋予电压。由此，在电极12和空气喷出构件2的内壁之间产生放电，其结果发生点火。且在燃烧空间3内进行燃烧，形成火焰。此时，如同实施形态1，由温度检测构件6检测得到燃烧空间3内的温度，由火焰检测手段7检测火焰状态。
根据本实施形态的结构，可以得到如同实施形态1中所述的同样效果。还可以得到以下的效果。即，根据本实施形态，由于作为点火装置的电极12收纳配置于燃料分配器1内，因此，无必要如同以往那样在燃烧空间3的上方等的燃烧器周围部分确保原用于设置点火装置的空间。因此，可以抑制在设置过多设置空间时产生的、来自所述设置空间的放热。从而，可有效地对加热对象进行加热。另外，与无须设置的多余的设置空间相对应地，可相应地减小燃烧器的大小，进一步提高燃烧器周围结构的自由度。
又，上述场合系就在电极12和空气喷出构件2的内壁之间进行放电点火的场合作了说明，但也可在电极12和燃料分配器1之间进行放电，点火。此时，较好的是，使突出于燃烧空间3内的电极12的前端向着燃料分配器1弯曲，以使电极12和燃料分配器1之间容易进行放电。又，电极12的形状并不限于上述，也可不必弯曲。
实施形态4图7所示为本发明的实施形态4中的燃烧器结构的模式剖视图。如图7所示，本实施形态的燃烧器具有如同实施形态3的结构，但以下几点与实施形态3不同。即，在本实施形态中，点火回路13和火焰检测手段7通过切换开关14，并联连接于电极12。根据如此的结构，可如下所述进行切换。在点火时，连接电极12和点火回路13，在点火检测后，再切换连接电极12和火焰检测手段7。
即，点火时，切换开关14进行切换，使电极12和点火回路13连接，如同实施形态3那样进行点火。另一方面，点火形成火焰后，则基于来自温度检测构件6的燃烧空间3的温度信息，由火焰检测手段7进行点火检测。然后，切换开关14切换，连接电极12和火焰检测手段7。由此，可在使用温度检测构件6的火焰检测方法同时，基于以往的火焰检测方法，由火焰检测手段7根据从电极12检测的输出电流，进行火焰检测。藉此，由于可藉由使用温度检测构件6及电极12的二种方法进行火焰检测，可以实现精确度更高的火焰检测。
又，这里，由温度检测构件6对燃烧空间3上部的火焰状态进行检测的同时，可由其前端配置在燃烧空间3内的、位于该温度检测构件6更下部的电极12，对燃烧空间3下部的火焰状态进行检测。如此，藉由对燃烧空间3内多个不同区域内的火焰状态的检测，可以如同实施形态2，对异常燃烧状态进行检测。
首先，正常燃烧形成火焰11时，基于由设置于该燃烧空间3的上部(燃烧空间3的出口近旁)的温度检测构件6所检测的检测温度，火焰检测手段7判断燃烧空间3的上部处于点火状态。与该温度检测构件6的检测并行，检测来自于设置于该燃烧空间3下部(燃料分配器1的近旁)的电极12的输出电流，将该电流值换算为电压值。根据所述电压值是否大于临界值电压，进行点火判断。此时，因在燃烧空间3下部形成火焰，所以，输出电流增大，从而，检测电压值也大于临界电压值，火焰检测手段7据此判断燃烧空间3的下部处于点火状态。这样，对燃烧空间3的上部及下部处于点火状态的判断，可以确认在燃烧空间3内进行正常的燃烧。
另一方面，例如，因某些原因导致燃烧量过大，或者空气供给量减少，火焰有升高的趋势时，成为异常燃烧，形成以燃烧空间3上部为基部的火焰11B。该火焰11B一旦形成，燃烧空间3的上部被显著加热，温度高于通常的温度。为此，由设置于燃烧空间3上部的温度检测构件6检测的温度增高。对此，火焰检测手段7判断燃烧空间3的上部处于点火状态。相比之下，由于燃烧空间3的下部完全不存在火焰，无法检测出来自配置于燃烧空间3下部的电极12的输出电流，因此，换算为电流值的电压值小于临界值电压。藉此，火焰检测手段7判断燃烧空间3的下部处于失火状态。而且，从如此得到的燃烧空间3的上部及下部的点火判断结果，可确认为异常燃烧状态。
又，因某些原因燃烧量过小，或者空气供给量过多时，成为异常燃烧状态，在燃烧空间3的下部形成小火焰11A。火焰11A一旦形成，由于在燃烧空间3的下部存在火焰，可检测出来自电极12的输出电流。此时，换算为电流值的电压值大于临界值电压。因而，火焰检测手段7判断燃烧空间3的下部处于点火状态。相比之下，燃烧空间上部未形成火焰，因此，由设置于燃烧空间3上部的温度检测构件6检测的温度降低。火焰检测手段7根据得到的温度信息，判断燃烧空间3的上部处于失火状态。进而，从如此得到的燃烧空间3的上部及下部的点火判断结果，可以确认异常燃烧状态。
在上述实施形态1-4中，是就温度检测构件的温度检测点配置于空气喷出孔内的场合进行了说明，但温度检测点的配置位置并不限于此。例如，只要是使用由耐热性能非常高的材料构成的温度检测构件，温度检测构件的结构也可以是从空气喷出孔延伸设置至燃烧空间。即，温度检测构件被从周围的燃烧器构成部件绝热，且暴露于从空气喷出孔喷出的空气流中。这样，也可以是如上所述的实施形态1-4以外的设置。又，在温度检测构件的温度检测点过于嵌入于空气喷出孔内的配置及，温度检测点位于空气喷出构件的外壁和内壁之间的空间的配置下，无法高精确度、快速地正确检测燃烧空间的温度。为此，温度检测构件的温度检测点有必要配置于可与燃烧空间的温度变化作快速对应的位置上。具体地，至少配置于面对燃烧空间的位置。
在上述实施形态2-4中，是就温度检测构件的温度检测点侧的前端具有具有角部的场合进行了说明，但也可如同实施形态1的变化例，该温度检测构件的前端为半球状。
实施形态5图8所示为具有装备有本发明的燃烧器的氢发生装置的燃料电池发电系统结构的模式图。如图8所示，燃料电池发电系统100具有燃料电池53、氢发生装置52为主要结构。燃料电池53使用以往的结构。
氢发生装置52包括燃烧器50、改性反应器51、CO变换器54。友，燃烧器50使用前述实施形态1-4中所述的燃烧器。又，改性反应器51、CO变换器54使用以往的结构。改性反应器51上供给燃料气体CH4，进行如图中所示反应式的改性反应。这里，改性反应需在650-700℃的高温下进行，因此，在氢发生装置52中，由燃烧器50进行改性反应器51的加热。藉由所述改性反应在改性反应器51生成的改性气体再供给至CO变换器54。在CO变换器54由图中所示反应式的改性反应，从改性气体中除去CO。如此，通过改性反应器51和CO变换器54，生成以H2为主成分的富氢气体。该富氢气体再供给至燃料电池53作为燃料气体。这里，在氢发生装置52上，在装置启动时，生成含CO较多的富氢气体(生成气体)。由于CO容易使燃料电池53的电极劣化，所以不能用于燃料电池53。为此，该生成气体作为燃料气体供给至氢发生装置52的燃烧器50。这里，所述生成气体如前所述，含有较多的CO，但由于改性反应器51的运转得到控制，使改性反应中的CH4向H2及CO2的转化率提高，由此，使得生成气体的H2含量较高。
在氢发生装置52上所得到的富氢气体供给的燃料电池53，使用富氢气体和空气中的氧，进行如图示反应式所示的反应。藉此进行发电。从燃料电池53得到的电能可用于各种用途。另一方面，含有供给至燃料电池53的富氢气体中未利用于图中所示反应的H2的废气，供给至氢发生装置52的燃烧器50，用作燃烧器50的燃烧气体。
以下，参照图9，就装备有具有图7的实施形态4的燃烧器50的氢发生装置52的燃料电池发电系统100(图8)中的氢发生装置52的火焰检测动作作一说明。
图9所示为本实施形态的燃料电池发电系统100中的氢发生装置52的运转数据图。如图9所示，图中的图表A显示氢发生装置52的改性反应器51的温度的经时变化。图表B显示由温度检测构件6检测的燃烧空间3内的温度的经时变化。图表C显示由来自电极12(图7)的输出电流值换算为电压值的经时变化。
如图表A所示，燃料电池发电系统100启动，燃烧器50点火，则改性反应器50由于热容量大，从点火开始经一定时间后温度开始上升。经十多分钟后，改性反应器51到达所定温度(约650-700℃)，并保持于该温度。
另一方面，如图表B所示，燃烧器50点火，由温度检测构件6检测得到燃烧空间3内的温度变化，检测温度由下述电极12的电压值上升后，缓缓上升。经过时间达所定温度，此时，检测温度一定。
又，如图表C所示，点火时，由于烃类可燃性物质含量较多的生成气体(或废气)供给至燃烧器50，因此，来自电极12的输出电流值的换算电压值瞬时上升。可是，如前所述，该电压值受生成气体组成的影响，因此，伴随运转时间的经过发生如下变化。即，在改性反应器51达到一定温度期间，改性反应中的转化率缓缓升高，随之，从改性反应器51得到的生成气体中的氢浓度缓缓增加。但由于生成气体中的烃类可燃性物质含量随之缓缓减少，因此，即使改性反应器51的温度上升，电极12的电压值也低下。而且，改性反应器51的温度在所定温度为一定时，电压值的下限值也一定。此时，由于在氢发生装置52发生大量的氢，提高改性反应器51的转化率，其电压值进一步减小。
从上述可以明白，根据氢发生装置52，藉由以往的基于电极12的电压值的火焰检测方法，可对点火时及其后所定期间进行检测。特别是，由于具有相对点火时的优异的应答性，点火时，可进行精确度优于温度检测构件6的检测。但如果改性反应器51的温度上升，改性反应中的转化率提高，则使用电极12的检测方法容易受到噪声的影响，使检测困难。因此，这里点火时使用电极12进行火焰检测，其后，特别是在改性反应器51的转化率提高，烃类可燃性物质含量少的气体供给至燃烧器50的燃烧状态下，由温度检测构件6进行火焰检测。藉此，可在点火时检测瞬时火焰的形成，同时，在将烃类可燃性物质含量少的气体作为燃料气体供给的燃烧下，可正确检测火焰状态。
根据上述结构，燃料电池发电系统100在工作时，可在气体氢发生装置52中与供给至燃烧器的燃料气体的组成无关地，进行高精确度的火焰检测。由此，可使废气和生成气体作为燃料气体在燃烧器50燃烧。其结果，可将废气和生成气体用作燃料气体，实现发电效率高，对环境污染小，安全性高的发电系统。
又，在本实施形态中，是就将本发明的燃烧器用于燃料电池发电系统的氢发生装置进行加热的场合进行了说明。但除此之外，本发明的燃烧器也可利用于以至少含有由碳及氢构成的化合物所构成的化合物的可燃性物质含量少的气体作为燃料气体的燃烧器，例如，用于供热水部件加热用的燃烧器等。
发明效果根据上述本发明，在以烃类可燃性物质含量少的气体，例如，以氢成分为主成分的气体为燃料气体的燃烧中，可以实现正确的火焰检测。又，基于将燃烧空间形成为向着火焰放出方向扩大的倒圆锥台形状，可以实现从低燃烧量至高燃烧量的大范围的燃烧。又，燃料分配器内设置作为点火装置的电极，同时，温度检测构件设于空气喷出孔内。由此，无须在燃烧空间以外，再设置用于设置电极及火焰检测部件的设置空间，可以抑制对加热对象以外的放热的同时，实现燃烧器的小型化。另外，可以提高燃烧器周边结果的自由度。又，将上述电极用作点火时的放电部的同时，由温度检测构件确认点火之后，可如同以往那样，将电极用作对火焰内的电流进行检测的火焰检测部件。藉此可实现更正确的火焰检测。再有，藉由对燃烧空间内的多个不同区域内的火焰检测，可以检测异常燃烧。由此，在异常燃烧时，可以使燃烧快速停止，防止CO的排除和异常高温的出现。
权利要求
1.一种燃烧器，所述燃烧器包括从燃料供给装置喷出所供给燃料的燃料分配器，包围上述燃料分配器而配置的空气喷出构件；所述空气喷出构件设有用于喷出从空气供给装置供给的空气的空气喷出孔、使从上述空气喷出孔喷出至所述燃料分配器周围的空气和从所述燃料分配器喷出的燃料燃烧，形成火焰的燃烧空间，其特征在于，在所述燃烧器中还具有其温度检测点位于上述空气喷出孔内或位于成为所述燃烧空间的空气流路的部分上、用于检测所述燃烧空间的温度的温度检测构件，和基于由所述温度检测构件所检测的上述温度，对上述燃烧空间的所述火焰状态进行检测的火焰检测手段。
2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，配置上述温度检测构件，以使上述温度检测点位于上述空气喷出孔内或位于所述燃烧空间的所述空气喷出孔近旁。
3.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，上述温度检测构件贯穿所述空气喷出构件而配置。
4.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，上述温度检测构件的所述温度检测点与所述空气喷出孔的内侧面绝热。
5.如权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，在上述温度检测构件和上述空气喷出孔的内侧面之间形成间隙，所述间隙的幅宽沿着所述温度检测构件的外周的范围大致均等。
6.如权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，上述空气喷出构件具有多个所述的空气喷出孔，在配置有上述温度检测构件的上述空气喷出孔上，其与上述温度检测构件之间的上述间隙的截面积与未配置有上述温度检测构件的上述空气喷出孔的截面积大致相等。
7.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，上述温度检测构件在其一端部具有上述温度检测点，同时，其本体收纳于上述空气喷出构件内。
8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，上述温度检测构件的所述温度检测点的前端由氧化膜作实质性的覆盖。
9.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述温度检测构件的所述温度检测点一侧的前端具有大致的半球形状。
10.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，上述温度检测构件为片状的热电偶。
11.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，上述温度检测构件设置多个，上述温度检测构件分别配设于不同的位置，以便对上述燃烧空间的不同区域的温度进行检测。
12.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，上述燃烧空间朝向火焰放出方向增大其截面积。
13.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括收纳于上述燃料分配器中、且，一端部突出于所述燃烧空间的电极，及和电极作电气连接、对所述电极施以电压的点火回路，上述点火回路使所述电极在所述燃烧空间内放电。
14.如权利要求13所述的燃烧器，其特征在于，本发明的燃烧器还设置有进行切换的切换装置，在点火时，所述电极与所述点火回路连接，在由上述火焰检测手段基于来自上述温度检测构件的上述燃烧空间的温度信息，进行点火判断之后，上述切换装置进行切换，使所述电极和所述火焰检测手段连接，所述火焰检测手段基于来自所述温度检测构件的所述温度信息进行火焰检测，同时，也可基于来自所述电极的输出电流进行火焰检测。
15.如权利要求14所述的燃烧器，其特征在于，将突出于上述燃烧空间内的上述电极的前端部配置于不同于配置有上述温度检测构件的上述燃烧空间区域的区域，以对不同于由上述温度检测构件所进行的火焰检测的所述燃烧空间内区域的区域进行火焰检测。
16.如权利要求15所述的燃烧器，其特征在于，用所述温度检测构件对位于所述燃烧空间的火焰放出方向的上部区域的火焰进行检测，用所述电极对位于所述燃烧空间的上述方向的下部区域的火焰进行检测。
17.一种氢发生装置，其特征在于，所述氢发生装置包括如权利要求1所述的燃烧器，由至少含有碳及氢构成的化合物的原料的改性反应生成含氢的改性气体的改性反应器，所述氢发生装置使用上燃烧器对上述改性反应器进行加热。
18.一种燃料电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括具有权利要求17所述的氢发生装置和进行发电的燃料电池，在所述燃料电池中，以从上述氢发生装置得到的氢为主要成分的气体被供给至燃料极一侧，同时，氧化剂气体供给至氧化剂一极侧，进行发电。
全文摘要
提供一种燃烧器，所述燃烧器即使在烃类可燃物质含量较少的燃料气体的燃烧中，也可进行精确度高的火焰检测。所述燃烧器包括具有用于将燃料气体喷出至燃烧空间(3)的多个燃料喷出孔(8)的燃料分配器(1)，包围上述燃料分配器(1)而配置、设有用于将空气喷出至燃烧空间(3)的多个空气喷出孔(9)的空气喷出构件(2)，其前端部的温度检测点位于上述空气喷出孔(9)内，且在与空气喷出孔(9)的内壁之间形成空气层，其本体部收纳于空气喷出构件(2)的内部配置的温度检测构件(6)，和温度检测构件(6)连接、基于来自温度检测构件(6)的燃烧空间(3)内的温度信息，对火焰状态进行检测的火焰检测手段(7)。
文档编号F23N5/12GK1497213SQ20031010088
公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者前西晃, 肆矢规夫, 向井裕二, 麻生智伦, 二, 伦, 夫 申请人:松下电器产业株式会社