(57)【要約】【課題】複数種類の燃料ガスが一時的に混合されるように燃料ガスの切り替えが行なわれる場合であっても、ガス種判断のハンチング現象を生じないようにし、燃料ガスの適正な燃焼を得ることが可能な燃焼装置を提供する。【解決手段】ガス燃焼器１と、このガス燃焼器１に供給される燃料ガスの種類を判断するためのガス種判断部５０と、このガス種判断部５０によって判断された燃料ガスの種類に応じてガス燃焼器１の燃焼条件を予め定められた条件に設定する燃焼条件設定部５１とを備えている、燃焼装置Ａであって、ガス種判断部５０は、ガス燃焼器１に供給される燃料ガスの種類変更の開始を感知したときには、その後所定の設定時間は前記燃料ガスの種類の確定を保留する判断保留モードとなり、前記設定時間の経過後に前記燃料ガスの種類を確定する処理を実行するように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス燃焼器と、
このガス燃焼器に供給される燃料ガスの種類を判断するためのガス種判断手段と、
このガス種判断手段によって判断された燃料ガスの種類に応じて前記ガス燃焼器の燃焼条件を予め定められた条件に設定する燃焼条件設定手段と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記ガス種判断手段は、前記ガス燃焼器に供給される燃料ガスの種類変更の開始を感知したときには、その後所定の設定時間は前記燃料ガスの種類の確定を保留する判断保留モードとなり、前記設定時間の経過後に前記燃料ガスの種類を確定する処理を実行するように構成されていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項２】
前記ガス燃焼器がその駆動停止状態から駆動を開始した際に、燃料ガスの種類が未確定状態にあるときには、前記ガス種判断手段は、前記判断保留モードに移行することなく前記燃料ガスの種類を確定させる処理を行なうように構成されている、請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記燃焼条件設定手段は、燃料ガスが所定の種類の第１および第２の燃料ガスのいずれかであるときに、前記ガス燃焼器についての燃焼制御モードとして、それらに対応して予め定められた第１および第２の燃焼制御モードのいずれかを選択的に設定するように構成されているとともに、
前記ガス種判断手段が前記判断保留モードになっている期間中は、燃料ガスが前記第１および第２の燃料ガスのいずれの場合であっても前記ガス燃焼器による燃焼を可能とすべく予め定められた第３の燃焼制御モードを設定するように構成されている、請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記ガス燃焼器に供給される燃料ガスの種類に関するデータを記憶させるためのメモリを備えており、このメモリへの前記データの書き込み動作は、前記ガス種判断手段が前記判断保留モードのときには行なわれず、前記判断保留モードの終了後において燃料ガスの種類が確定したときに行なわれるように構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記ガス種判断手段の燃料ガスの種類を確定させるための処理は、前記ガス燃焼器の目標燃焼号数または出力号数が所定号数以上であるとともに、その燃焼度合いのばらつきが一定範囲内に収まっているときに実行され、それ以外のときには実行されないように構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記ガス種判断手段は、燃料ガスの種類を判断するための閾値を複数備えていることにより、燃料ガスを３以上の種類に区分して判断可能であり、
前記燃焼条件設定手段は、それら３以上の種類の燃料ガスにそれぞれ対応する３以上の態様の燃焼制御を実行可能とされている、請求項１ないし５のいずれかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガス給湯装置のように燃料ガスを燃焼させるタイプの燃焼装置、さらに詳しくは、燃料ガスの種類の変更に好適に対処し得るようにされた燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、この種の燃焼装置の一例として、特許文献１に記載されたものを先に提案している。同文献１に記載された燃焼装置は、たとえば燃料ガスがコード番号「１２Ａ」，「１３Ａ」のいずれであるかを判断する手段を備えており、この手段による判断結果に応じて、ガス燃焼器における着火時間などの燃焼条件を切り替え制御するように構成されている。このような構成によれば、燃料ガスの種類が「１２Ａ」，「１３Ａ」のいずれであっても、その燃料ガスを適切な条件で燃焼させることができる。なお、従来において、燃料ガスの種類を判断する手段としては、前記した特許文献１に加えて、たとえば特許文献２〜４に記載されているような手段もある。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、燃焼装置が設置される地域のガス供給事情により、次に述べるような不具合を生じる場合があった。
【０００４】
すなわち、我が国においては、ガス管を利用して一般家庭に燃料ガスを供給する場合、燃料ガスの種類の切り替えが燃料ガスの供給途中では行なわれていない。ところが、海外においては、これとは異なり、ガス管を利用して一般家庭に燃料ガスを供給している最中に、燃料ガスの種類が切り替えられる場合がある。より具体的には、欧州の一部の地域（たとえば、ベルギー）では、ガス会社やその他の都合により、燃料ガスとして、成分や発熱量などが相違する「２Ｌ」，「２Ｈ」と称される複数種類のものが準備され、通常時は「２Ｌ」が供給されるのに対し、冬季には「２Ｈ」に切り替えられる場合がある。そして、このような燃料ガスの切り替えは、ガス管を利用してたとえば「２Ｌ」の燃料ガスが一般家庭に供給されていた場合に、これに引き続いて「２Ｈ」の燃料ガスが前記ガス管に送り込まれることにより行なわれる。
【０００５】
このような態様で燃料ガスの切り替えが行なわれると、ガス管を介して一般家庭に供給されてくる燃料ガスは、「２Ｌ」から「２Ｈ」に即座に切り替わることは殆ど無く、その切り替え途中においては、「２Ｌ」および「２Ｈ」の燃料ガスが混合して、それらの中間的な成分となった燃料ガスが一時的に供給されてくる場合が多い。前記従来の燃焼装置を、そのような状況下で使用すると、燃料ガスの切り替えが行なわれる際のガス種判断時において、たとえば供給されてくる燃料ガスの種類を「２Ｌ」と判断した直後に「２Ｈ」と判断し直し、またその直後に「２Ｌ」と判断するといったふうにガス種判断の結果が短期間で頻繁に変化する現象、すなわちガス種判断のハンチング現象を生じる虞れがある。このようなハンチング現象を生じたのでは、ガス燃焼器の燃焼制御条件も頻繁に切り替えられることとなって、燃料ガスを適正な条件で安定的に燃焼させることが困難となり、ガスインプットの適正化も図れない。また、燃焼装置がたとえば給湯装置として構成されている場合には、出湯温度が不安定となって大きなばらつきを生じる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９４３３０号公報
【特許文献２】特開昭５８−２１４７１３号公報
【特許文献３】特開昭５６−１６２３１９号公報
【特許文献４】特公平０６−３７９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、複数種類の燃料ガスが一時的に混合されるように燃料ガスの切り替えが行なわれる場合であっても、ガス種判断のハンチング現象を生じないようにし、燃料ガスの適正な燃焼を得ることが可能な燃焼装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される燃焼装置は、ガス燃焼器と、このガス燃焼器に供給される燃料ガスの種類を判断するためのガス種判断手段と、このガス種判断手段によって判断された燃料ガスの種類に応じて前記ガス燃焼器の燃焼条件を予め定められた条件に設定する燃焼条件設定手段と、を備えている、燃焼装置であって、前記ガス種判断手段は、前記ガス燃焼器に供給される燃料ガスの種類変更の開始を感知したときには、その後所定の設定時間は前記燃料ガスの種類の確定を保留する判断保留モードとなり、前記設定時間の経過後に前記燃料ガスの種類を確定する処理を実行するように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、供給されてくる燃料ガスの種類の切り替えがなされている期間中については、ガス種判断手段が燃料ガスの種類を確定しないようにすることができる。したがって、燃料ガスの種類の切り替え時において、複数種類の燃料ガスが一時的に混合された状態で供給されたとしても、ガス種判断のハンチング現象を生じないようにすることができる。その結果、前記ハンチング現象に伴ってガス燃焼器の燃焼制御条件が頻繁に切り替わることも適切に回避され、ガス燃焼器による燃料ガスの燃焼やガスインプットの適正化が好適に図られる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ガス燃焼器がその駆動停止状態から駆動を開始した際に、燃料ガスの種類が未確定状態にあるときには、前記ガス種判断手段は、前記判断保留モードに移行することなく前記燃料ガスの種類を確定させる処理を行なうように構成されている。
【００１２】
このような構成によれば、燃料ガスの種類が未確定な状態でガス燃焼器が駆動を開始された際には、ガス種の判断保留モードは設定されず、このモードが省略されて燃料ガスの種類の判断がなされるために、その分だけ燃料ガスの種類が早期に確定する。ガス燃焼器の燃焼開始初期においては、ガス種判断のハンチング現象を防止することよりも、燃料ガスの種類を早期に判断して、それに最適な燃焼条件を設定することが優先されるが、前記構成によれば、そのような要請に的確に応え得ることとなる。燃焼装置が給湯装置として構成されている場合には、燃焼駆動の開始初期から出湯温度を安定させることは難しいという実情があるため、仮にハンチング現象に起因して出湯開始初期に出湯温度に多少のばらつきが生じたとしても、そのようなことは許容される。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記燃焼条件設定手段は、燃料ガスが所定の種類の第１および第２の燃料ガスのいずれかであるときに、前記ガス燃焼器についての燃焼制御モードとして、それらに対応して予め定められた第１および第２の燃焼制御モードのいずれかを選択的に設定するように構成されているとともに、前記ガス種判断手段が前記判断保留モードになっている期間中は、燃料ガスが前記第１および第２の燃料ガスのいずれの場合であっても前記ガス燃焼器による燃焼を可能とすべく予め定められた第３の燃焼制御モードを設定するように構成されている。
【００１４】
このような構成によれば、燃料ガスの種類が未確定の場合には、第３の燃焼制御モードが設定され、燃料ガスが第１および第２の燃料ガスのいずれの場合であっても、適切な燃焼が可能となり、多量のＣＯ発生や振動燃焼などを抑制するのに好適となる。さらに重要な効果として、燃料ガスが切り替えられて燃料ガスの燃焼制御モードが、第１および第２の燃焼制御モードの一方から他方に変更される際には、第３の燃焼制御モードが必ず一時的に設定される。したがって、第１および第２の燃焼制御モードの一方から他方への変更が急激になされることが防止され、燃料ガスの燃焼を安定させることができる。なお、本発明でいう「判断保留モード」は、ガス種判断手段について設定されるモードの１つであって、ガス燃焼器の燃焼駆動モードとしての「第１ないし第３の燃焼制御モード」とは、設定対象が異なるモードである。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ガス燃焼器に供給される燃料ガスの種類に関するデータを記憶させるためのメモリを備えており、このメモリへの前記データの書き込み動作は、前記ガス種判断手段が前記判断保留モードのときには行なわれず、前記判断保留モードの終了後において燃料ガスの種類が確定したときに行なわれるように構成されている。
【００１６】
このような構成によれば、メモリへのデータの書き込み回数を少なくすることができる。したがって、データの頻繁な書き込みに起因して、メモリの品質の信頼性が低下する不具合が適切に抑制される。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ガス種判断手段の燃料ガスの種類を確定させるための処理は、前記ガス燃焼器の目標燃焼号数または出力号数が所定号数以上であるとともに、その燃焼度合いのばらつきが一定範囲内に収まっているときに実行され、それ以外のときには実行されないように構成されている。
【００１８】
このような構成によれば、ガス燃焼器による燃料ガスの燃焼が安定している条件下において、燃料ガスの種類の判断がなされるために、その判断結果は正確なものとなる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ガス種判断手段は、燃料ガスの種類を判断するための閾値を複数備えていることにより、燃料ガスを３以上の種類に区分して判断可能であり、前記燃焼条件設定手段は、それら３以上の種類の燃料ガスにそれぞれ対応する３以上の態様の燃焼制御を実行可能とされている。
【００２０】
このような構成によれば、燃料ガスの種類の判断が緻密に行なわれ、燃料ガスの種類に対応した適正な燃焼がより好適に行なわれる。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１は、本発明が適用されたガス給湯装置の一例を示している。本実施形態のガス給湯装置Ａは、ガス燃焼器１、熱交換器２、および制御部５を備えており、これらが外装ケース９０内に収容された構成を有している。
【００２４】
ガス燃焼器１は、缶体６内に配された複数の燃焼管１１と、これら複数の燃焼管１１の燃焼部分を切り替えることによってガス燃焼器１の燃焼駆動の度合いを調整するための能力切替弁１２ａ〜１２ｃとを備えている。このガス燃焼器１には、外装ケース９０の外部のガス管（図示略）から供給されてくる燃料ガスを導くガス用配管１９が接続されており、このガス用配管１９には、比例弁１３や元締め弁１４が設けられている。比例弁１３は、燃焼管１１に供給される燃料ガスの圧力を調節するためのものであり、元締め弁１４は、燃料ガスの供給およびその停止を切り替えるためのものである。これらの弁１３，１４や、後述する他の弁は、いずれも遠隔制御が可能な電磁弁である。ガス燃焼器１の近傍には、点火プラグ１５、燃焼管１１の立ち消えなどを検出するための検出器１６、および燃焼管１１近辺の火炎温度を検出するためのバーナセンサ１７が設けられている。缶体６の外部には、外部空気を燃焼用空気として缶体６内に送り込むための送風ファン１８が設けられている。
【００２５】
熱交換器２は、複数のフィン２０を備えた水管２１が缶体６内に配された構成を有しており、ガス燃焼器１によって発生された燃焼ガスとの熱交換によって水管２１内を流れる水が加熱されるようになっている。熱交換器２を通過した燃焼ガスは、缶体６の排気口６０から外装ケース９０の外部に排ガスとして排出される。熱交換器２の水管２１には、外装ケース９０の外部に施工された水道管などの給水管（図示略）から給水を受ける入水管３、および給湯栓などを末端に有する外部給湯管（図示略）に湯水を供給するための出湯管４が接続されており、これら入水管３と出湯管４とは、バイパス管７を介して連結されている。入水管４には、入水温度センサ３１や流量センサ３２が設けられている。バイパス管７には、バイパス流量調整弁７２や流量センサ７１が設けられている。出湯管４には、出湯流量調整弁４１や２つの温度センサ４２，４４が設けられている。熱交換器２から出湯管４を流通してきた湯水には、バイパス管７を通過してきた水が所定の比率で混合されることにより所望の目標温度の湯水が生成され、この湯水が所望の給湯先に送られる。温度センサ４２，４４は、そのような湯水の混合前と混合後のそれぞれの湯水温度を検出するためのものである。
【００２６】
制御部５は、このガス給湯装置Ａの各部の動作制御やデータ処理を実行するものであり、ＣＰＵ、およびこれに付属するＲＯＭやＲＡＭなどのメモリを用いて構成されたマイクロコンピュータ、ならびにＥＥＰＲＯＭなどを有する周辺回路を含んで構成されている。外装ケース９０の外部には、リモコン操作盤５９が設けられており、このリモコン操作盤５９から制御部５に対して目標給湯温度やその他のデータを送信できるように構成されている。前記した各種のセンサ類は、その検出信号を制御部５に送信し、また前記した各種の弁、および送風ファン１８などは、この制御部５によって駆動制御できるようになっている。
【００２７】
制御部５は、機能的にみると、ガス燃焼器１に供給される燃料ガスの種類を後述するような手順で判断するためのガス種判断部５０、および燃料ガスの種類に応じてガス燃焼器１に最適な燃焼を行なわせるように各部を制御する燃焼条件設定部５１を含んでいる。既述したとおり、たとえばベルギーでは、燃料ガスとして、グループ名称が「２Ｈ」，「２Ｌ」のものがある。「２Ｈ」の具体例としては「Ｇ２０」，「Ｇ２１」，「Ｇ２２２」，「Ｇ２３」と称される複数種類の燃料ガスがあり、また「２Ｌ」の具体例としては「Ｇ２５」，「Ｇ２６」，「Ｇ２７」と称される複数種類の燃料ガスがある。これらのうち、冬季には、「２Ｈ」の一例として「Ｇ２０」が供給される一方、冬季を除く通常時には「２Ｌ」の一例として「Ｇ２５」が供給される場合がある。「Ｇ２０」は、「Ｇ２５」よりも発熱量およびウォッベ数がともに大きい一方、その標準一次圧は低い。具体的には、「Ｇ２０」は、その組成がＣＨ4（１００％）であって、発熱量は３４．０２〔MJ/m3〕、ウォッベ数は４５．６７〔MJ/m3〕、標準一次圧は２０〔mbar〕である。これに対し、たとえば「Ｇ２５」は、その組成がＣＨ4（８６％）、Ｎ2（１４％）であって、発熱量は２９．２５〔MJ/m3〕、ウォッベ数は３７．３８〔MJ/m3〕、標準一次圧は２５〔mbar〕である。
【００２８】
本実施形態のガス給湯装置Ａは、このような２種類の燃料ガスに対応し得るように構成されており、この点については後に詳述する。なお、本実施形態の以降の説明では、２種類の燃料ガス「Ｇ２０」，「Ｇ２５」を、「２Ｈ」，「２Ｌ」として説明する。燃焼条件設定部５１は、第１ないし第３のデータテーブル５１ａ〜５１ｃを具備している。第１および第２のデータテーブル５１ａ，５１ｂには、「２Ｈ」，「２Ｌ」のそれぞれの燃料ガスをガス燃焼器１において最適に燃焼させ得る条件のデータが記憶されている。第１のデータテーブル５１ａに記憶されている「２Ｈ」用の燃焼条件は、第２のデータテーブル５１ｂに記憶された「２Ｌ」用の燃焼条件と比較すると、たとえばガス燃焼器１への供給ガス圧が低くされているなどの相違がある。また、送風ファン１８の回転数も相違している。つまり、これらの相違により適正なインプットおよび適正な空気量となるように設定されている。第３のデータテーブル５１ｃには、燃料ガスが「２Ｈ」，「２Ｌ」のいずれの場合であっても、それらをガス燃焼器１においてある程度好適に燃焼させ得る条件のデータが記憶されている。したがって、この第３のデータテーブル５１ｃに記憶されているガス種「２Ｈ」，「２Ｌ」兼用の燃焼条件は、「２Ｈ」用、および「２Ｌ」用の中間的な位置にあり、たとえばガス圧は「２Ｈ」用と同様であるが、送風ファン１８の回転数は、「２Ｈ」用の場合と比較すると、若干低め（たとえば９５％程度）に抑えられている。
【００２９】
次に、上記したガス給湯装置Ａの作用、および制御部５の具体的な動作処理手順の一例について、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３０】
このガス給湯装置Ａにおいては、ガス燃焼器１の燃焼開始初期において燃料ガスの種類が確定していない場合と、その後燃料ガスの種類が確定してからその種類が変更される場合とでは、燃料ガスの種類の確定のためのプロセスが大きく相違している。このガス給湯装置Ａの最大の特徴は、後者の場合において、ガス種を確定させる際に遅延タイマを設定し、燃料ガスの種類の確定判断を一定時間だけ遅延（待機）させる点にある。以下、前者の場合の制御内容から順を追って説明する。
【００３１】
まず、制御部５は、ガス燃焼器１に供給される燃料ガスの種類を確定させているか否かを判断する（Ｓ１）。工場出荷時においては、ガス給湯装置Ａがどのような状況で使用されるのかを的確に判断することは困難であるため、たとえば使用開始初期には、燃料ガスの種類が未確定の状態に設定されている。このような場合、制御部５は、ガス燃焼器１の燃焼制御条件のデータテーブルとして、第３のデータテーブル５１ｃを選択し、ガス燃焼器１の燃焼駆動に際しては、「２Ｈ」，「２Ｌ」のいずれの燃料ガスにも対処可能な燃焼制御条件のデータを用いる（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２，Ｓ３）。
【００３２】
次いで、ガス燃焼器１が燃焼中であれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部５は燃料ガスの種類を判断するが、この判断は、次に述べるように、その正確性を高めるために、ガス燃焼器１の燃焼状態が安定している期間中において行なわれる。燃焼状態が安定している状態の条件としては、第１に、目標燃焼号数Ｇtが所定の号数（たとえば８号）以上の比較的大きな燃焼度合いであることが挙げられる（Ｓ４：ＹＥＳ）。各種センサには誤差があるために、目標燃焼号数Ｇtが小さいと、正確なデータを得難いからである。ここで、目標燃焼号数Ｇtとは、Ｇt＝（目標出湯温度−入水温度）×トータル給湯流量／定数  の式により求めることができる。この式における目標出湯温度は、既述したとおり、リモコン操作盤５９の操作により設定された値である。燃焼状態が安定している状態の第２の条件としては、目標燃焼号数Ｇt、および出力号数Ｇoの上下変動がともに一定の範囲内（たとえば±８％以内）に収まり、かつその期間が所定時間（たとえば１０秒程度）以上継続していることが挙げられる（Ｓ５：ＹＥＳ）。ここで、出力号数Ｇoとは、理論値である目標燃焼号数Ｇtとは異なり、ガス燃焼器１の実燃焼号数であり、出力号数Ｇo＝（出湯温度−入水温度）×トータル給湯流量／定数  の式により求めることができる。この式における出湯温度は、温度センサ４４を利用して検出される出湯温度である。なお、前記第１の条件では、目標燃焼号数Ｇtのみを参考し、また第２の条件では、目標燃焼号数Ｇtおよび出力号数Ｇoの双方を参考しているが、本発明はこれに限定されない。目標燃焼号数Ｇtおよび出力号数Ｇoの少なくとも一方を用いることにより、燃焼状態が安定か否かを判断することが可能である。
【００３３】
ガス燃焼器１の燃焼が前記したような安定した状態にあり、かつ燃料ガスの種類が未だ未確定の場合、制御部５は、直ちにその種類を確定させるための処理を実行する（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７：ＮＯ，Ｓ１０）。なお、ステップＳ７の所定の遅延タイマセットとは、後述するステップＳ２０で実行される動作であって、ガス給湯装置Ａの使用開始初期においては、そのようなステップは未だ実行されていない。燃料ガスの種類の判断は、たとえば次のようにして行なわれる。すなわち、ガス種が未確定の状態からガス種を確定させる場合、出力号数Ｇoと目標燃焼号数Ｇtとを比較し、たとえばＧo／Ｇt＞９０％の状態が一定時間(たとえば５秒)以上継続すれば、燃料ガスは「２Ｈ」であると判断する。これに対し、Ｇo／Ｇt≦９０％の状態が一定時間(たとえば５秒)以上継続すれば、燃料ガスは「２Ｌ」であると判断する。このようにして燃料ガスの種類を判断して確定させると、制御部５は、その時点でその確定結果をＥＥＰＲＯＭに書き込む（Ｓ１１：ＹＥＳ，Ｓ１２）。
【００３４】
前記したように燃料ガスの種類が確定した後には、ガス燃焼器１の燃焼制御用のデータテーブルとして、制御部５は、燃料ガスが「２Ｈ」，「２Ｌ」のいずれであるかに応じて、第１および第２のデータテーブル５１ａ，５１ｂのいずれかを選択し、その後の燃焼制御を実行する（Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１７）。これにより、ガス燃焼器１において燃料ガスをより適切な条件で燃焼させることが可能となる。
【００３５】
次に、燃料ガスの種類が確定した後において、このガス給湯装置Ａに供給される燃料ガスの種類が切り替えられる場合について説明する。
【００３６】
まず、ガス燃焼器１が燃焼駆動し、かつその燃焼状態が既述した所定の安定状態にある場合において、制御部５が燃料ガスの種類の変更開始を感知すると、この制御部５は、その後ガス種の判断保留モードに切り替わり、遅延タイマをセットする（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６：ＮＯ，Ｓ１８：ＹＥＳ，Ｓ１９，Ｓ２０）。制御部５は、燃料ガスの種類が確定している際には、少なくともガス燃焼器１が安定した燃焼駆動を行なっている期間中は、ガスの変更開始があるか否かを継続的に監視している。燃料ガスの種類の変更開始がなされたか否かの判断に際しては、たとえば「２Ｈ」が確定している状態において、Ｇo／Ｇt≦９０％の状態が５秒以上継続した場合には、「２Ｌ」への変更開始がなされたものと判断される。また、「２Ｌ」が確定している状態において、Ｇo／Ｇt＞１１０％の状態が５秒以上継続すると、「２Ｈ」への変更開始がなされたものと判断される。ガス種の判断保留モードは、そのような燃料ガスの種類の変更開始があったときに設定されるが、制御部５は、このモード時には、燃料ガスの種類の判断処理を実行せず、その処理の待機状態となる。また、その際、制御部５は、燃料ガスの種類を未確定状態に設定する。
【００３７】
前記遅延タイマは、たとえば３分程度である。この時間は、燃料ガスの切り替わりに要する最大時間を上回るように考慮したものであるが、その具体的な値は、実情に応じて適宜増減変更可能であり、これに限定されるものではない。ガス種の判断保留モードが設定されている期間中は、既述したように、燃料ガスの種類が未確定とされているために、ガス燃焼器１の燃焼制御用データとしては、第３のデータテーブル５１ｃから「２Ｈ」および「２Ｌ」兼用のデータが読み出されて利用される。背景技術の欄で述べたとおり、ガス種の切り替わり時には、「２Ｈ」と「２Ｌ」の２種類の燃料ガスが混合して供給される虞れがあるが、前記したような燃焼制御条件とすれば、そのような混合燃料ガスについても好適に燃焼させることが可能である。
【００３８】
その後、前記遅延タイマがカウントアップになると（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ８：ＹＥＳ）、制御部５は、ガス種の判断保留モードを解除する（Ｓ９）。そして、燃料ガスの種類を確定させるための処理が開始される（Ｓ１０）。この処理の内容は、先に述べた燃料ガスの種類の未確定状態時においてその種類を確定させる処理と同様である。また、この処理がステップＳ５，Ｓ６のガス燃焼器１の燃焼状態が安定していることを前提条件として実行される点、およびステップＳ１２のガス種が確定した後にその確定結果がＥＥＰＲＯＭに書き込まれる点などについても、先に述べた処理と同様である。
【００３９】
上記した一連の動作手順によれば、燃料ガスの種類の切り替えが開始された後に、ガス給湯装置Ａに「２Ｈ」，「２Ｌ」の混合した燃料ガスが供給されたとしても、このような混合ガスが供給されている期間は、ガス種の判断処理を実行しないために、燃料ガスは「２Ｈ」であるとの判断と「２Ｌ」であるとの判断が頻繁に交互に切り替わるハンチング現象を生じないようにすることができる。また、その際の燃焼制御条件は、既述したとおり、「２Ｈ」と「２Ｌ」との混合ガスに対しても好適に対処し得る条件にされているために、その燃焼状態を良好なものとして不安定になることを抑制し、出湯温度を安定させることも可能である。さらに、ＥＥＰＲＯＭは、たとえばデータ書き込み回数の保証回数がたとえば１０万回とされているなどの実情があるが、本実施形態によれば、ＥＥＰＲＯＭへのガス種データの書き込み回数を少なくし、前記保証回数を容易に超えないようにすることもできる。
【００４０】
図２に示すフローチャートのステップＳ３：ＮＯ、およびステップＳ１５においては、ガス燃焼器１の燃焼駆動が終了したときに、遅延タイマをクリアしている。この遅延タイマのクリアは、ガス種の判断保留モードの解除を意味している。このような遅延タイマのクリア動作がなされると、それ以前においてガス種の判断保留モードが設定されているにも拘わらず、その期間中にガス燃焼器１の燃焼駆動が停止したときには、その後ガス燃焼器１の燃焼駆動が再開された際に、ガス種の判断保留モードが設定されることはなく、ガス種の判断が早期になされることとなる。このような制御内容とされているのは、ガス給湯装置Ａにおいては、ガス燃焼器１の駆動が開始されたときにはその初期段階から出湯温度を安定させることは難しく、ガス種判断のハンチング現象を許容できること、およびガス燃焼器１の駆動初期には、ハンチング現象の防止を図ることよりもできる限り早期にガス種を判断し、ガス燃焼器１の燃焼動作を安定させることの方が優先されることなどの理由による。ガス給湯装置Ａを工場出荷後に初めて運転させる場合にガス種判断保留モードが設定されないことも、それと同様な理由による。ただし、本発明においては、前記したステップＳ１５を実行することなく、遅延タイマがセットされている際にガス燃焼器１の燃焼駆動が停止したときには、この遅延タイマのカウント動作をも停止させて、ガス燃焼器１の燃焼駆動が再開された際に遅延タイマのカウント動作を継続させるようにしてもかまわない。その際、遅延タイマをリセットし、カウント動作を最初からやり直すこともできる。
【００４１】
ガス給湯装置Ａの使用に際しては、たとえばメンテナンス時において燃料ガスについての調圧作業（最大燃焼量や最小燃焼量を設定するための作業）を行なったり、あるいは電源を落としてからガス給湯装置Ａを他の場所に移設するといったことが考えられる。図２のフローチャートには示されていないが、このガス給湯装置Ａにおいては、そのような事情を考慮し、調圧モード時、および電源が一旦落とされた後には、燃料ガスの種類が未確定とされるように構成されている。このような構成によれば、ガス燃焼器１の駆動を開始させた際には、燃焼モードとして、「２Ｈ」，「２Ｌ」のいずれにも対応できる燃焼制御条件が制御部５によって選択されることとなり、実際の燃料ガスがそれらのうちのいずれであっても適切な燃焼を行なわせることができる。また、このガス給湯装置Ａにおいては、ガス燃焼器１の燃焼駆動時には、バーナセンサ１７を利用して得られる燃焼温度に基づき、燃料ガスの燃焼についてたとえば酸素欠乏状態にあるか否かなどの異常の有無を判定し、その判定結果に応じて、異常を解消するためのガス燃焼器１の燃料領域の増減調節や、送風ファン１８の回転数制御などを行なうようにすることもできる。好ましくは、このようなバーナセンサ１７を利用した燃焼制御は、ガス種の判断保留モード時にも実行される。
【００４２】
図３は、本発明において、燃料ガスの種類を判断する場合の他の例を示している。「２Ｈ」，「２Ｌ」の燃料ガスは、既述したとおり、「Ｇ２０」および「Ｇ２５」と称される燃料ガスのみが該当するのではなく、他にも該当する燃料ガスがある。したがって、それら「Ｇ２０」，「Ｇ２５」とは別の燃料ガスがガス給湯装置Ａに供給されてくることが想定し得る。本実施形態は、そのような場合に好適に対処し得る例である。
【００４３】
より具体的には、制御部５は、ガス種「２Ｈ」と「２Ｌ」とを区分するための閾値ｓ０とは別に、閾値ｓ１，ｓ２を有しており、閾値ｓ１を利用することにより、燃料ガスが「２Ｈ」の発熱量が高い領域Ｈｈと低い領域Ｈｌとのいずれに該当するのかを判断するように構成されている。また、制御部５は、閾値ｓ２を利用することにより、燃料ガスが「２Ｌ」の発熱量が高い領域Ｌｈと低い領域Ｌｌとのいずれに該当するかを判断するように構成されている。閾値ｓ１は、たとえばｓ１＝９５％×（Ｇo／Ｇt）である。先の実施形態では、ガス種未確定状態において、たとえば（Ｇo／Ｇt）＞９０％が所定時間以上継続するとこの燃料ガスは「２Ｈ」と判断されていたが、本実施形態においては、その際に（Ｇo／Ｇt）＞９５％の状態であれば、その燃料ガスは「２Ｈの領域Ｈｈ」に属すると判断される。一方、（Ｇo／Ｇt）≦９５％の状態であれば、その燃料ガスは「２Ｈの領域Ｈｌ」に属すると判断される。閾値ｓ２は、たとえばｓ２＝８５％×（Ｇo／Ｇt）である。先の実施形態では、（Ｇo／Ｇt）≦９０％が所定時間以上継続するとこの燃料ガスは「２Ｌ」と判断されていたが、本実施形態においては、その際に（Ｇo／Ｇt）＞８５％の状態であれば、その燃料ガスは「２Ｌの領域Ｌｈ」に属すると判断される。（Ｇo／Ｇt）≦８５％の状態であれば、その燃料ガスは「２Ｌの領域Ｌｌ」に属すると判断される。
【００４４】
本実施形態において、制御部５は、前記した計４種類の燃料ガスのそれぞれの燃焼を適切に行なわせるための燃焼制御データを有しており、これらに基づいて燃焼制御を実行するように構成されている。たとえば、燃料ガスが「２Ｈの領域Ｈｈ」の場合には、先の実施形態の「２Ｈ」の場合と同様な制御が実行されるのに対し、「２Ｈの領域Ｈｌ」の場合には、それよりも送風ファン１８の回転数がやや少なくされ、それ以外の条件は同一とされる。また、燃料ガスが「２Ｌの領域ＬＩ」の場合には、先の実施形態の「２Ｌ」の場合と同様な制御が実行されるのに対し、「２Ｌの領域Ｌｈ」の場合には、それよりも送風ファン１８の回転数がやや多くされ、それ以外の条件は同一とされる。
【００４５】
このように、本発明においては、複数の閾値を用いることにより、燃料ガスの判別をより細かく行なうこともできる。また、同一グループに属すると考えられる燃料ガスであっても、これを複数の種類に区分けしてもよい。このような構成によれば、実際に供給されてくる燃料ガスの発熱量などに対応させて燃焼制御条件を適切なものとし、より安定した燃焼動作が得られることとなる。
【００４６】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４７】
燃料ガスの種類を判断する手法としては、出力号数Ｇoや目標燃焼号数Ｇtに基づく手法に限らない。たとえば、ガス燃焼器の火炎温度，あるいはＣＯ濃度などに基づくなど、様々な手法を採用することができる。
【００４８】
本発明でいうガス種の判断保留モードの設定時間は、常に一定である必要はない。人為的に、あるいは制御手段の制御などによって増減変更されるようにしてもかまわない。また、前記判断保留モードとは、燃料ガスの種類を確定する処理を保留するモードである。したがって、燃料ガスの種類を確定させない限りは、燃料ガスの種類を判断する際の処理と同様な演算処理などが無駄に実行されていてもよく、このような場合も本発明の技術的範囲に包摂される。さらに、本発明でいう燃料ガスの種類とは、ガス会社などによって規定された燃料ガスの種類と一致する必要はない。図３に示した実施形態から理解されるように、たとえば単に発熱量などが所定値以上の燃料ガスであるか、あるいはそれ以下の燃料ガスであるかとして判断する場合も、燃料ガスの種類の判断に含まれる。
【００４９】
燃料ガスの種類としては、２種類に限らず、たとえば３種類とされ、これらが切替供給されることも考えられる。このような場合には、次のように対処することが可能である。すなわち、たとえば先に述べた２種類の燃料ガス「２Ｈ」，「２Ｌ」に対し、発熱量がそれらの中間の燃料ガス「２Ｍ」が追加され、これら計３種類の燃料ガスが切り替え供給される場合において、ガス種の判断保留モード時、およびその他のガス種未確定時には、ガス燃焼器１の燃焼制御条件を「２Ｍ」用に設定しておけばよい。このことから理解されるように、本発明においては、ガス種の判断保留モード時、あるいはその他のガス種未確定時には、それ固有の燃焼制御条件に設定されなくてもかまわない。燃料ガスの種類がさらに多くされた場合であっても、それら燃料ガスの全てを適度に燃焼させ得る燃焼条件を設定することによって好適に対処することが可能である。
【００５０】
本発明に係る燃焼装置は、ガス給湯装置に限らない。燃料ガスを燃焼させる機能をもつ種々の装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明が適用されたガス給湯装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】図１に示すガス給湯装置の制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ      ガス給湯装置
１      ガス燃焼器
５      制御部
１３    比例弁
１８    送風ファン
１９    ガス用配管
５０    ガス種判断部（ガス種判断手段）
５１    燃焼条件設定部（燃焼条件設定手段）
【図１】
2007205685.tif 000003
【図２】
2007205685.tif 000004
【図３】
2007205685.tif 000005