DE102007005149B4

DE102007005149B4 - Verbrennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007005149B4
Application number: DE102007005149A
Authority: DE
Inventors: Shuji Kameyama; Hironobu Fujii; Isao Sato; Shingo Kimura
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: DE102007005149A1; JP4893002B2; JP2007205685A

Abstract

Verbrennungsvorrichtung, die folgendes aufweist: – einen Gasbrenner (1); – eine Gasart-Erkennungseinrichtung (50), um die Art des Brenngases zu. bestimmen, die dem Gasbrenner (1) zugeführt wird; und – eine Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51), um die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners (1) mit vorgegebenen Bedingungen vorzugeben, die für die Art des Brenngases geeignet sind, das von der Gasart-Erkennungseinrichtung (50) erkannt worden ist; wobei dann, wenn die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) detektiert, daß eine Änderung der Art des Brenngases beginnt, das dem Gasbrenner (1) zugeführt wird, die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) in einen Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt wird, um die Bestimmung der Art des Brenngases für eine vorgegebene Zeitdauer seit der Detektierung auszusetzen, und wobei die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) den Prozeß der Bestimmung der Gasart durchführt, nachdem die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist; wobei dann, wenn das Brenngas erkannt worden ist als eines von einer vorgegebenen ersten Art von Brenngas oder einer vorgegebenen zweiten Art von Brenngas, die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51) die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners (1) in einen entsprechenden vorgegebenen ersten Verbrennungssteuerungsmodus für die erste Art von Brenngas bzw. in einen vorgegebenen zweiten Verbrennungssteuerungsmodus für die zweite Art von Brenngas setzt; und wobei während der Zeit, in der die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt worden ist, die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51) die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners (1) in einen vorgegebenen dritten Verbrennungssteuerungsmodus setzt, in welchem der Gasbrenner (1) die Verbrennung durchführen kann, unabhängig davon, ob das Brenngas von der ersten Art von Brenngas oder der zweiten Art von Brenngas ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung zum Verbrennen von Brenngas. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbrennungsvorrichtung, die so ausgelegt ist, daß sie auch mit einer Änderung der Art von Brenngas ordnungsgemäß arbeiten kann, beispielsweise für einen Warmwasserbereiter.
Als Beispiel für eine derartige Verbrennungsvorrichtung gibt es eine Verbrennungsvorrichtung, die von der Anmelderin in der JP-A-2003-194 330 angegeben ist. Die dort beschriebene Verbrennungsvorrichtung weist eine Gasart-Erkennungseinrichtung auf. Beispielsweise gibt es zwei Arten von Brenngasen, die mit den Code-Nummern ”12A” bzw. ”12B” bezeichnet sind.
Die Gasart-Erkennungseinrichtung kann zwischen diesen beiden Arten von Brenngasen unterscheiden. Gemäß dem Ergebnis der Gasart-Erkennung mit der Gasart-Erkennungseinrichtung ändert die Verbrennungsvorrichtung die Verbrennungsbedingungen, wie z. B. die Verbrennungszeit in dem Gasbrenner etc. Mit einer derartigen Struktur kann, unabhängig davon, ob das Brenngas ”12A” oder ”12B” geliefert wird, das Brenngas unter geeigneten Bedingungen verbrannt werden.
In Abhängigkeit von der Gasversorgungssituation in dem Bereich, in welchem die Verbrennungsvorrichtung installiert ist, können jedoch bei der herkömmlichen oben angegebenen Vorrichtung manchmal Probleme auftreten, wie es nachstehend erläutert ist.
Beispielsweise wird in Belgien, wenn das Brenngas normalen Häusern über Gasleitungen zugeführt wird, die Art des Brenngases häufig geändert, wenn dies für die Gasfirmen zweckmäßig ist, oder auch aus anderen Gründen. Eine derartige Änderung wird wie folgt durchgeführt. Als Brenngas wird eine Vielzahl von Arten von Brenngasen hergestellt, die in zwei Gruppen eingeteilt werden, die mit ”2L” und ”2H” bezeichnet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und dem Heizwert.
Das Brenngas ”2H” wird im Winter geliefert, während das Brenngas ”2L” in den anderen Jahreszeiten geliefert wird. Wenn beispielsweise das Brenngas ”2L” normalen Häusern über Gasleitungen zugeführt wird, so wird das Umschalten des Brenngases von ”2L” auf ”2H” durchgeführt, indem die Zuführung des Brenngases ”2L” zu den Gasleitungen gestoppt und dann die Zuführung des Brenngases ”2H” zu den Gasleitungen begonnen wird.
Bei einem derartigen Umschaltvorgang erfolgt kaum eine rasche und vollständige Umschaltung des Brenngases von ”2L” auf ”2H”, oder umgekehrt. Bei dem Umschaltvorgang wird vielmehr vorübergehend eine Mischung von ”2L” und ”2H” geliefert. Wenn die Verbrennungsvorrichtung, die mit einer Gasart-Erkennungseinrichtung versehen ist, unter solchen Bedingungen verwendet wird, so erkennt die Gasart-Erkennungseinrichtung zuerst das zugeführte Gas als ”2L” und erkennt dann rasch das Gas als ”2H” und wechselt zwischen diesen beiden Arten der Erkennung bei dem Gasumschaltprozeß, so daß ein Nachlauf- oder Pendeleffekt in Form von Regelschwingungen auftritt.
Wenn derartige Regelschwingungen auftreten, so werden die Verbrennungssteuerungsbedingungen des Gasbrenners auch rasch geändert, so daß es schwierig ist, eine stabile Verbrennung des Brenngases unter ordnungsgemäßen Bedingungen aufrechtzuerhalten.
Aus der DE 34 19 891 A1 ist eine Einrichtung zur Anpassung der Wärmebelastung eines Gasheizkessels mit einem Gasbrenner an den jeweiligen Heizwert des Brenngases bekannt, wobei ein Temperaturfühler die Verbrennungstemperatur des Brenngases an einer Meßflamme erfaßt und seinerseits an eine Steuereinrichtung angeschlossen ist, mit der in Abhängigkeit von der vom Temperaturfühler gemessenen Temperatur die Gasmenge eingestellt wird, die dem Gasbrenner pro Zeiteinheit zugeführt wird. Dabei ist als Gasmengeneinstelleinrichtung entweder ein Gasventil, das einen Teil von Brennerlanzen des Gasbrenners schaltet, oder ein Gasdruckregelventil vorgesehen.
Die herkömmliche Brennervorrichtung weist dabei weder eine Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit noch eine Gasart-Erkennungseinrichtung auf, die lediglich innerhalb von vorgegebenen Zeitintervallen die Art des Brenngases bestimmt, um durch ständiges Anpassen der Verbrennung verursachte Regelschwingungen zu unterbinden, die in der Praxis naturgemäß unerwünscht sind. Während einer Übergangszeit, in der die Gasart noch nicht bestimmt worden ist, kann daher ein stabiler Verbrennungsbetrieb problematisch werden.
Aus der DE 196 39 992 B4 ist eine Heizvorrichtung mit einem Gebläsebrenner bekannt, dessen Gebläse von einem Motor mit variabler Drehzahl antreibbar ist und dessen Gasleitung ein Magnetventil aufweist, welches von einer Gasarmatur gesteuert ist. Ferner sind ein Drucktransmitter sowie ein den Gasdurchsatz erfassender Sensor vorgesehen, die mit einem Regler verbunden sind, welcher sowohl die Gasarmatur als auch den Antriebsmotor des Gebläses steuert. Desweiteren ist ein Gasanalysesensor an die Gasleitung angeschlossen, welcher mit einem Mikroprozessor verbunden ist und den Heizwert des in der Gasleitung strömenden Gases ermittelt.
Zwar ist in der DE 196 39 992 B4 ein Gasanalysesensor vorgesehen, der den Heizwert des in der Gasleitung strömenden Gases ermittelt und entsprechende Werte einem Mikroprozessorregler zuführt, wobei auch ein Speicher vorgesehen ist, um gemessene Ist-Werte des Gases mit abgelegten Soll-Werten zu vergleichen, um auf diese Weise Informationen über das jeweilige vorhandene Gas zu erhalten. Jedoch sind keine Maßnahmen ersichtlich, wie die Brennervorrichtung arbeiten soll, wenn Änderungen der Gasart in der Praxis auftreten. Insbesondere finden sich in dieser Druckschrift keine Maßnahmen, wie Regelschwingungen unterbunden werden sollen und wie die Brennervorrichtung in einem Übergangszustand arbeiten soll, wenn die Gasart noch nicht ermittelt worden ist, um gleichwohl einen stabilen Brennerbetrieb zu gewährleisten.
Aus der DE 100 01 251 A1 ist ein Gasbrenner mit einer Steuereinrichtung und einem von dieser gesteuerten Aktor bekannt, um eine Brenngasmenge zuzuführen oder ein Gas-Luft-Verhältnis einzustellen, die einer Verbrennungsluftmenge zugeordnet wird, wobei an die Steuereinrichtung eine Lambdasonde angeschlossen ist. Dabei ist an die Steuereinrichtung ein Grobsensor angeschlossen, um Änderungen der Qualität des zugeführten Brenngases zu erfassen. Damit werden Grobänderungen der Brenngasqualität von der Steuereinrichtung erkannt, wobei die Lambdasonde in Betrieb gesetzt wird, wenn die Grobänderung einen vorgegebenen Wert überschreitet. Auf der Basis der Signale von der Lambdasonde und/oder dem Grobsensor wird der Aktor zur Justierung des Gas-Luft-Gemisches angesteuert. Der Grobsensor kann beispielsweise als Thermoelement oder Widerstandsfühler zur Messung eines von der Flammentemperatur abhängigen Wertes ausgebildet sein.
Die herkömmliche Brennervorrichtung gemäß der DE 100 01 251 A1 weist keine Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit mit zugeordneter Gasart-Erkennungseinrichtung auf, mit der in vorgegebenen Zeitintervallen eine Gasart bestimmt wird, um eine gezielte Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebsarten durchzuführen. Es sind auch keine Maßnahmen ersichtlich, die für den Fall getroffen sind, daß kein stabiler Zustand des zugeführten Brenngases erreicht worden ist, um gleichwohl einen stabilen Verbrennungsmodus in der Verbrennungsvorrichtung zu gewährleisten und unerwünschte Regelschwingungen zu verhindern.
Aus der EP 0 498 809 B2 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsprozesses für eine Heizungsanlage durch Brennstoffmessung, einschließlich einer Einrichtung zum Steuern eines Brennstoff-Luft-Verhältnisses in dem Heizungssystem bekannt, wobei eine Strömungsmeßeinrichtung für den Brennstoffzufluß zum Heizungssystem vorgesehen ist. Eine Meßvorrichtung dient zum Messen von Parametern in dem Brennstoff, entsprechend bestimmten Eigenschaften, die für die Brennstoffzusammensetzung des Brennstoffs typisch sind.
Ferner werden dort Verbrennungseigenschaften der Brennstoffzusammensetzung auf der Basis von gemessenen Parametern bestimmt, zu denen die thermische Leitfähigkeit und die spezifische Wärme des Brennstoffs gehören. Weiterhin wird der Energiestrom zum Heizungssystem bestimmt, und zwar unter Berücksichtigung der Brennstoffzufuhr sowie der bestimmten Verbrennungseigenschaften. Auch wird die Verbrennungsluftzufuhr zum Heizungssystem gemessen, und eine Steuereinrichtung dient zum Steuern des Brennstoff-Luft-Verhältnisses in Abhängigkeit vom Energiefluß und dem gemessenen Luftstrom.
Bei diesem herkömmlichen Heizungssystem wird eine kontinuierliche Bestimmung der Verbrennungseigenschaften der Brennstoffzusammensetzung durchgeführt, wobei verschiedene Parameter berücksichtigt werden, um für eine kontinuierliche Steuerung des Verbrennungsprozesses in der Heizungsanlage zu sorgen. Wenn die Gaszufuhr dabei in unstabiler Weise erfolgt und/oder die zugeführte Gasart stark schwankt, kann es dabei in der Praxis zu erheblichen Regelschwankungen kommen. Diesbezüglich sind keine Maßnahmen angegeben, wie derartigen Regelschwankungen begegnet wird und gleichwohl, auch bei stark schwankenden Gasarten, ein stabiler Betrieb der Verbrennungsvorrichtung gewährleistet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungsvorrichtung anzugeben, welche die vorstehend geschilderten Regelschwingungen vermeidet, auch wenn sich die Verbrennungssteuerungsbedingungen des Gasbrenners rasch ändern, damit die Verbrennungsvorrichtung auch unter solchen Voraussetzungen in stabiler Weise arbeitet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in zufriedenstellender Weise gelöst mit einer Verbrennungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Verbrennungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist folgendes auf:
einen Gasbrenner;
eine Gasart-Erkennungseinrichtung, um die Art des Brenngases zu bestimmen, die dem Gasbrenner zugeführt wird; und
eine Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit, um die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners mit vorgegebenen Bedingungen vorzugeben, die für die Art des Brenngases geeignet sind, das von der Gasart-Erkennungseinrichtung erkannt worden ist;
wobei dann, wenn die Gasart-Erkennungseinrichtung detektiert, daß eine Änderung der Art des Brenngases beginnt, das dem Gasbrenner zugeführt wird, die Gasart-Erkennungseinrichtung in einen Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt wird, um die Bestimmung der Art des Brenngases für eine vorgegebene Zeitdauer seit der Detektierung auszusetzen, und wobei die Gasart-Erkennungseinrichtung den Prozeß der Bestimmung der Gasart durchführt,
nachdem die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist;
wobei dann, wenn das Brenngas erkannt worden ist als eines von einer vorgegebenen ersten Art von Brenngas oder einer vorgegebenen zweiten Art von Brenngas, die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners in einen entsprechenden vorgegebenen ersten Verbrennungssteuerungsmodus für die erste Art von Brenngas bzw. in einen vorgegebenen zweiten Verbrennungssteuerungsmodus für die zweite Art von Brenngas setzt; und
wobei während der Zeit, in der die Gasart-Erkennungseinrichtung in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt worden ist, die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners in einen vorgegebenen dritten Verbrennungssteuerungsmodus setzt, in welchem der Gasbrenner die Verbrennung durchführen kann, unabhängig davon, ob das Brenngas von der ersten Art von Brenngas oder der zweiten Art von Brenngas ist.
Wenn der Betrieb des Gasbrenners, der gestoppt worden ist, gestartet wird und die Art des Brenngases noch nicht bestimmt worden ist, so führt die Gasart-Erkennungseinrichtung vorzugsweise den Prozeß zur Bestimmung der Art des Brenngases durch, ohne in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus überzugehen.
Die Verbrennungsvorrichtung weist vorzugsweise einen Speicher auf, um die Daten hinsichtlich der Art von Brenngasen zu speichern, die dem Gasbrenner zugeführt werden, wobei das Einschreiben von Daten in den Speicher nicht durchgeführt wird, wenn die Gasart-Erkennungseinrichtung in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt ist; das Speichern wird jedoch dann durchgeführt, wenn die Art des Brenngases bestimmt worden ist, nachdem der Bestimmungs-Aussetzungsmodus beendet worden ist.
Vorzugsweise wird der Prozeß zum Bestimmen der Art des Brenngases mit der Gasart-Erkennungseinrichtung nur dann durchgeführt, wenn mindestens ein Wert von dem Verbrennungs-Sollwert und dem Verbrennungs-Ausgangspegel des Gasbrenners höher ist als ein vorgegebener Wert und wenn die Schwankung des Verbrennungspegels innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
Die Gasart-Erkennungseinrichtung weist vorzugsweise eine Vielzahl von Schwellwerten auf, um zwischen verschiedenen Arten von Brenngasen zu unterscheiden, damit sie in der Lage ist, drei oder mehr Arten von Brenngasen zu erkennen. Die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit ist in der Lage, selektiv drei oder mehr Betriebsarten der Verbrennungssteuerung durchzuführen, welche den drei oder mehr Arten von Brenngasen entsprechen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines gasbetriebenen Warmwasserbereiters mit einer Verbrennungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels für einen Betriebsablauf einer Steuerung für den gasbetriebenen Warmwasserbereiter gemäß 1; und
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Brenngasunterscheidung gemäß der Erfindung.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt ein Beispiel für einen gasbetriebenen Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist der gasbetriebene Warmwasserbereiter A einen Gasbrenner 1, einen Wärmetauscher 2, eine Steuerung 5 sowie ein äußeres Gehäuse 90 auf, das diese Komponenten umschließt.
Der Gasbrenner 1 weist eine Vielzahl von Verbrennungsrohren 11, die in einem Gehäuse 6 angeordnet sind, sowie Schaltventile 12a bis 12c auf. Die Verbrennungsrohre 11 sind in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt, die jeweils den Schaltventilen 12a bis 12c entsprechen. Durch das Betätigen der Schaltventile 12a bis 12c werden die EIN/AUS-Zustände der Verbrennung in der Vielzahl von Bereichen einzeln gesteuert.
Eine Gasleitung 19 zum Einführen von Brenngas von einer nicht-dargestellten Gasleitung, die außerhalb des äußeren Gehäuses 90 vorgesehen ist, wird mit dem Gasbrenner 1 verbunden. Die Gasleitung 19 ist mit Ventilen 13 und 14 versehen. Das Ventil 13 wird verwendet, um den Druck des Brenngases einzustellen, welches den Verbrennungsrohren 11 zugeführt wird. Das Ventil 14 wird verwendet, um die Zuführung von Brenngas zu starten und zu unterbrechen. Sämtliche Ventile 13 und 14 sowie weitere Ventile, die nachstehend beschrieben werden, sind Magnetventile, die mit einer Fernsteuerung gesteuert werden können.
Eine Zündkerze 15, ein Detektor 16 zum Detektieren eines Flammenausfalls an den Verbrennungsrohren 11 und ein Brennersensor 17 zum Messen der Flammentemperatur in der Nähe der Verbrennungsrohre 11 sind in der Nähe des Gasbrenners 1 vorgesehen. Ein Gebläse 18 zum Einleiten von externer Luft in das Gehäuse 6 sowie von Luft für die Verbrennung ist außerhalb des Gehäuses 6 vorgesehen.
Der Wärmetauscher 2 weist ein Wasserrohr 21 auf, das mit einer Vielzahl von Rippen 20 versehen und in dem Gehäuse 6 angeordnet ist. Das durch das Wasserrohr 21 fließende Wasser wird aufgrund des Wärmeaustausches mit dem Verbrennungsgas, das von dem Gasbrenner 1 erzeugt wird, aufgeheizt. Das Verbrennungsgas, das durch den Wärmetauscher 2 geleitet wird, wird zur Außenseite des äußeren Gehäuses 90 herausgeführt, und zwar durch eine Auslaßöffnung 60 des Gehäuses 6.
Eine Wassereinlaßleitung 3 zum Einleiten von Wasser von einer nicht-dargestellten Wasserversorgungsleitung, die außerhalb des äußeren Gehäuses 90 vorgesehen ist, sowie eine Heißwasser-Auslaßleitung 4 zum Zuführen von heißem Wasser zu einer nichtdargestellten äußeren Heißwasserleitung sind mit dem Wasserrohr 21 verbunden. Die Wassereinlaßleitung 3 und die Heißwasser-Auslaßleitung 4 sind miteinander über eine Bypass-Leitung 7 verbunden.
Die Wassereinlaßleitung 3 ist mit einem Wassereinlaß-Temperatursensor 31 und einem Strömungsdurchsatz-Sensor 32 versehen. Die Bypass-Leitung 7 ist mit einem Bypass-Strömungsdurchsatz-Steuerventil 72 sowie einem Strömungsdurchsatz-Sensor 71 versehen. Die Heißwasser-Auslaßleitung 4 ist mit einem Heißwasser-Strömungsdurchsatz-Steuerventil 41 sowie Temperatursensoren 42 und 44 versehen.
Wasser, das durch die Bypass-Leitung 7 fließt, wird mit dem heißen Wasser vermischt, das von dem Wärmetauscher 2 durch die Heißwasser-Auslaßleitung 4 fließt, und zwar in einem vorgegebenen Verhältnis. Daher wird heißes Wasser mit einer gewünschten Temperatur erzeugt, und das heiße Wasser wird einem gewünschten Bestimmungsort zugeführt. Die Temperatursensoren 42 und 44 dienen dazu, die Temperaturen des heißen Wassers zu messen, bevor und nachdem das Mischen des Wassers erfolgt ist.
Die Steuerung 5 steuert den Betrieb von jeder Komponente des gasbetriebenen Warmwasserbereiters A und fuhrt eine Datenverarbeitung durch. Die Steuerung 5 weist einen Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU) und einem angeschlossenen Speicher sowie eine entsprechende periphere Schaltungsanordnung auf. Die periphere Schaltungsanordnung weist einen EEPROM auf.
Ein Fernsteuerungs-Bedienfeld 59 ist außerhalb des äußeren Gehäuses 90 vorgesehen. Die Daten hinsichtlich der Sollwerttemperatur des austretenden heißen Wassers und andere Daten können von dem Fernsteuerungs-Bedienfeld 59 zu der Steuerung 5 übertragen werden. Die vorstehend erwähnten Sensoren senden ihre Meßsignale zu der Steuerung 5, und der Betrieb der oben beschriebenen Ventile und des Gebläses 18 wird mit der Steuerung 5 gesteuert.
Die Steuerung 5 weist funktionsmäßig eine Gasart-Erkennungseinrichtung 50 und eine Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit 51 auf. Die Gasart-Erkennungseinrichtung 50 dient dazu, die Art von Brenngas zu bestimmen, die dem Gasbrenner 1 zugeführt wird. Die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit 51 steuert die jeweiligen Komponenten und oben angegebenen Baugruppen in der Weise, daß der Brenner 1 die Verbrennung unter optimalen Bedingungen durchführen kann, die der Art bzw. dem Typ des zugeführten Brenngases entsprechen.
Wie bereits erwähnt, wird beispielsweise in Belgien Brenngas ”2H” und Brenngas ”2L” verwendet. Jeder von diesen Ausdrücken ”2H” und ”2L” ist der Name für eine Gruppe von verschiedenen Brenngasen. Insbesondere weist die Gruppe ”2H” verschiedene Brenngase auf, die mit ”G20”, ”G21”, ”G22” und ”G23” bezeichnet werden, während die Gruppe ”2L” verschiedene Brenngase umfaßt, die mit ”G25”, ”G26” und ”G27” bezeichnet werden. Im Winter wird das Gas ”G20” als Beispiel der Gruppe ”2H” den jeweiligen Häusern zugeführt.
In anderen Jahreszeiten als dem Winter wird das Gas ”G25” als Beispiel der Gruppe ”2L” den jeweiligen Häusern zugeführt. Das Gas ”G20” ist höher im Heizwert und dem Wobbe-Index und niedriger im Standard-Primärdruck als das Gas ”G25”.
Insbesondere besteht das Gas ”G20” aus CH₄ (100%), sein Heizwert beträgt 34,02 MJ/m³, sein Wobbe-Index beträgt 45,67 MJ/m³, und sein Standard-Primärdruck beträgt 20 mbar.
Andererseits besteht das Gas ”G25” aus CH₄ (86%) und N₂ (14%), sein Heizwert beträgt 29,25 MJ/m³, sein Wobbe-Index beträgt 37,38 MJ/m³, und sein Standard-Primärdruck beträgt 25 mbar.
Der gasbetriebene Warmwasserbereiter A ist so ausgelegt, daß er in der Lage ist, solche zwei verschiedenen Brenngase zu verwenden. Eine detaillierte Beschreibung ist nachstehend angegeben. Aus Gründen der Vereinfachung ist in der nachstehenden Beschreibung auf die beiden verschiedenen Brenngase ”G20” und ”G25” Bezug genommen unter Verwendung der Bezeichnungen ”2H” bzw. ”2L”.
Die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit 51 weist erste, zweite und dritte Datentabellen 51a, 51b und 51c auf. Die erste Datentabelle 51a speichert Daten hinsichtlich der Verbrennungsbedingungen, um das Gas ”2H” im Gasbrenner 1 am zweckmäßigsten und optimal zu verbrennen, während die zweite Datentabelle 51b Daten hinsichtlich der Verbrennungsbedingungen speichert, um das Gas ”2L” in dem Gasbrenner 1 am zweckmäßigsten und optimal zu verbrennen.
Beispielsweise wird der Gaszuführungsdruck zu dem Gasbrenner 1 bei den Verbrennungsbedingungen für ”2H” auf einen niedrigeren Wert gesetzt als bei den Verbrennungsbedingungen für ”2L”. Ferner unterscheidet sich auch die Drehzahl des Gebläses 18 bei diesen Verbrennungsbedingungen.
Die dritte Datentabelle 51c speichert Daten hinsichtlich der Verbrennungsbedingungen, um das Brenngas in dem Gasbrenner 1 bis zu einem akzeptablen Grad zu verbrennen, unabhängig davon, ob das Gas nun ”2H” oder ”2L” ist. Somit sind die Werte für die Verbrennungsbedingungen für die beiden Gase ”2H” und ”2L”, die in der dritten Datentabelle 51c gespeichert sind, Zwischenwerte zwischen den eigentlichen Werten für ”2H” und denen für ”2L”.
Insbesondere ist beispielsweise bei den Verbrennungsbedingungen für die beiden Gase ”2H” und ”2L” der Gasdruck im allgemeinen gleich dem für das Gas ”2H”, während die Drehzahl des Gebläses 18 etwas geringer ist, z. B. etwa 95% von dem eigentlichen Wert für das Gas ”2H” beträgt.
Der Betrieb des gasbetriebenen Warmwasserbereiters A und ein Beispiel des Betriebsablaufes in der Steuerung 5 wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 2 näher erläutert.
Die Steuerung 5 prüft zunächst, ob die Art des Brenngases, das dem Gasbrenner 1 zuzuführen ist, bereits bestimmt und in die Steuerung 5 selbst eingegeben worden ist (Schritt S1). Zum Zeitpunkt des Versandes eines gasbetriebenen Warmwasserbereiters A von einer Fabrik ist es schwierig, vorherzusehen, unter welchen Bedingungen der gasbetriebene Warmwasserbereiter A nach seinem Versand betrieben wird.
In den meisten Fallen wird daher zum Zeitpunkt des Versandes von einer Fabrik die Steuerung eingestellt auf einen bestimmten Zustand der Gasart. In einem solchen Falle wählt die Steuerung 5 als Datentabelle für die Verbrennungssteuerungsbedingungen des Gasbrenners 1 die dritte Datentabelle 51c (Schritt S1: JA, Schritt S2). Mit diesem Vorgang bzw. der entsprechenden Einstellung sind sowohl das Brenngas ”2H” als auch das Brenngas ”2L” verwendbar, und die Erzeugung von viel CO oder einer oszillierenden Verbrennung können unterdrückt werden.
Wenn anschließend der Gasbrenner 1 in Betrieb ist (Schritt S3: JA), so führt die Steuerung 5 eine Bestimmung zur Erkennung der Art des Brenngases durch. Um die Genauigkeit der Bestimmung zu steigern, wird die Bestimmung durchgeführt, während der Verbrennungszustand des Gasbrenners 1 stabil ist. Als erstes Erfordernis für die Bestimmung, daß der Verbrennungszustand stabil ist, muß der Verbrennungs-Sollwert Gt relativ hoch sein, d. h. höher als ein vorgegebener Wert (Schritt S4: JA).
Dies deswegen, weil es schwierig ist, genaue Daten zu erhalten, wenn der Verbrennungs-Sollwert Gt niedrig ist, weil die Messungen der Sensoren Fehler enthalten können. Der Verbrennungs-Sollwert Gt wird gemäß der nachstehenden Relation erhalten: Gt = (Temperatursollwert des ausströmenden Heißwassers – Wassertemperatur des einströmenden Wassers) × Gesamtströmungsrate der Heißwasserzuführung/Konstante.
Wie bereits erwähnt, kann der Temperatursollwert des ausströmenden Heißwassers durch die Betätigung des Fernsteuerungs-Bedienfeldes 59 vorgegeben werden.
Als zweites Erfordernis für die Bestimmung, daß der Verbrennungszustand stabil ist, gilt, daß sowohl die Schwankung des Verbrennungs-Sollwertes Gt als auch die Schwankung eines Verbrennungs-Ausgangspegels Go innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen müssen (beispielsweise innerhalb eines Toleranzbereiches von ±8%), und ein derartiger Zustand muß länger andauern als eine vorgegebene Periode, z. B. etwa 10 Sekunden (Schritt S5: JA).
Hierbei ist im Unterschied zu dem Verbrennungs-Sollwert Gt, der ein theoretischer Wert ist, der Verbrennungs-Ausgangspegel Go ein Wert, der die tatsächliche Verbrennungsstärke des Gasbrenners 1 repräsentiert. Der Verbrennungs-Ausgangspegel Go läßt sich durch die nachstehende Relation angeben: Go = (Wassertemperatur des ausströmenden Heißwassers – Wassertemperatur des einströmenden Wassers) × Gesamtströmungsrate der Heißwasserzuführung/Konstante.
Die Wassertemperatur des ausströmenden Heißwassers ist die Temperatur, welche von dem Temperatursensor 44 gemessen wird.
Wenn der Verbrennungszustand des Gasbrenners 1 stabil ist und die Art des Brenngases noch nicht bestimmt worden ist, so führt die Steuerung 5 sofort den Prozeß durch, um die Art des Brenngases zu bestimmen (Schritt S6: JA; Schritt S7: NEIN; Schritt S10). Das Setzen eines Verzögerungszeitgebers im Schritt S7 ist der Vorgang, der im Schritt S20 durchzuführen ist, der nachstehend näher erläutert wird. Bei der anfänglichen Verwendung des gasbetriebenen Warmwasserbereiters A wird das Setzen eines solchen Verzögerungszeitgebers nicht durchgeführt.
Beispielsweise wird die Bestimmung der Art des Brenngases wie folgt durchgeführt. Um die Art des Brenngases aus einem unbestimmten Zustand der Gasart zu bestimmen, werden der Verbrennungs-Ausgangspegel Go und der Verbrennungs-Sollwert Gt miteinander verglichen. Als Ergebnis des Vergleiches wird dann, wenn der Zustand Go/Gt > 90% länger als eine vorgegebene Zeitdauer von beispielsweise 5 Sekunden andauert, das Brenngas als ”2H” erkannt.
Wenn andererseits der Zustand Go/Gt ≤ 90% länger als eine vorgegebene Zeitdauer von beispielsweise 5 Sekunden andauert, wird das Brenngas als ”2L” erkannt. Wenn die Art des Brenngases bestimmt und auf diese Weise erkannt worden ist, so schreibt die Steuerung 5 das Bestimmungsergebnis in den EEPROM-Speicher ein (Schritt S11: JA, Schritt S12).
Danach wählt die Steuerung 5 als Tabelle für die Verbrennungssteuerung des Gasbrenners 1 eine von der ersten und der zweiten Datentabelle 51a und 51b aus, welche der bestimmten Art des Brenngases entspricht, und steuert die anschließende Verbrennung (Schritte S13, S14 und S17). Infolgedessen kann das Brenngas von dem Gasbrenner 1 unter ordnungsgemäßen Bedingungen verbrannt werden.
Als nächstes folgt eine Beschreibung für den Fall, in welchem die Art des dem gasbetriebenen Warmwasserbereiters A zuzuführenden Brenngases verändert wird, nachdem die Art des Brenngases bestimmt worden ist.
In einem Falle, in welchem die Steuerung 5 die Änderung der Art des Brenngases detektiert, während der Gasbrenner 1 in dem oben beschriebenen stabilen Verbrennungszustand arbeitet, so geht die Steuerung 5 zunächst in einen Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung, d. h. einen Modus, in welchem die Bestimmung der Art des Brenngases ausgesetzt wird, und setzt einen Verzögerungszeitgeber (Schritt S3: JA; Schritt S4: JA; Schritt S5: JA; Schritt S6: NEIN; Schritt S18: JA; Schritte S19 und S20).
Ob eine Änderung des Brenngases begonnen hat oder nicht, kann folgendermaßen detektiert werden. Wenn beispielsweise der Zustand Go/Gt ≤ 90% für 5 Sekunden oder länger in dem Zustand andauert, in welchem das Gas als ”2H” bestimmt worden ist, so wird bestimmt, daß sich das Brenngas von ”2H” in ”2L” geändert hat. Wenn der Zustand Go/Gt > 100% für 5 Sekunden oder länger in dem Zustand andauert, in welchem das Gas als ”2L” bestimmt worden ist, so wird bestimmt, daß das Brenngas sich von ”2L” in ”2H” geändert hat.
Der Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung wird gesetzt, wenn eine derartige Änderung des Brenngases detektiert wird. In dem Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung führt die Steuerung 5 keinen Vorgang durch, um die Art des Brenngases zu bestimmen, und wird in einem Standby-Zustand gehalten. In diesem Falle wird die Steuerung 5 in den unbestimmten Zustand für die Gasart gesetzt.
Wenn man den Umstand berücksichtigt, daß die gesetzte Zeit für den Verzögerungszeitgeber langer sein sollte als die maximal erforderliche Zeit für die Beendigung der Brenngasänderung, so kann der Verzögerungszeitgeber beispielsweise auf ungefähr 3 Minuten gesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Wert beschränkt, und die gesetzte Zeit des Verzögerungszeitgebers kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der jeweiligen Situation geändert werden.
Wie bereits erwähnt, wird die Steuerung 5 in dem Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung in den unbestimmten Zustand für die Gasart gesetzt. Daher werden als Daten für die Verbrennungssteuerung des Gasbrenners 1 die Daten, die sowohl für ”2H” als auch für ”2L” verwendbar sind, aus der dritten Datentabelle 51c eingelesen und verwendet.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert, können bei dem Gasänderungsvorgang beide Brenngase ”2H” und ”2L” in dem gemischten Zustand zugeführt werden. Mit den oben angegebenen Verbrennungssteuerungsbedingungen können jedoch auch solche gemischten Brenngase ordnungsgemäß verbrannt werden.
Wenn der Verzögerungszeitgeber abgelaufen ist (Schritt S7: JA; Schritt S8: JA), so löscht die Steuerung 5 den Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung (Schritt S9). Danach wird der Prozeß zur Bestimmung der Gasart gestartet (Schritt S10). Dieser Prozeß wird in gleicher Weise durchgeführt wie der oben beschriebenen Gasart-Bestimmungsprozeß, der in dem Zustand durchgeführt wird, in welchem die Bestimmung der Gasart noch nicht durchgeführt worden ist.
Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Prozeß wird der Gasart-Bestimmungsprozeß bei diesem Schritt auch durchgeführt, nachdem die stabile Verbrennung in dem Gasbrenner 1 wie in den Schritten S4 und S5 bestätigt worden ist, und die bestimmte Gasart wird ähnlich wie beim Schritt S12 in den EEPROM eingeschrieben.
Wenn die Mischung der Brenngase ”2H” und ”2L” dem gasbetriebenen Warmwasserbereiter A zugeführt wird, nachdem die Änderung des Brenngases begonnen hat, so wird gemäß dem oben beschriebenen Prozeß die Gasarterkennung nicht bezüglich des gemischten Gases durchgeführt. Daher ist es möglich, einen Pendel- oder Nachlaufdefekt bzw. Regelschwingungen zu verhindern, und zwar aufgrund einer sonst häufigen Änderung zwischen der Bestimmung des Brenngases als ”2H” und der Erkennung des Brenngases als ”2L”.
Infolgedessen kann eine häufige Änderung der Verbrennungssteuerungsbedingungen des Gasbrenners 1, die mit dem Pendeln oder Nachlaufen zusammenhängen, ordnungsgemäß vermieden werden. Somit können die Verbrennung des Brenngases in dem Gasbrenner 1 und die Gaszuführung ordnungsgemäß durchgeführt werden.
Wenn sich bei dem oben beschriebenen Prozeß das Brenngas von dem einen Typ ”2H” bzw. ”2L” zu dem anderen Typ ändert, so wird der Verbrennungssteuerungsmodus, der für die Verbrennung des dazwischenliegenden Brenngases geeignet ist, vorübergehend gewählt. Somit ist es möglich, zu verhindern, daß sich der Verbrennungssteuerungsmodus von dem einen Verbrennungssteuerungsmodus für ”2H” oder dem Verbrennungssteuerungsmodus für ”2L” plötzlich in den anderen Verbrennungssteuerungsmodus ändert, so daß die Verbrennung des Brenngases stabilisiert ist. Infolgedessen ist auch die Temperatur des ausströmenden Heißwassers stabilisiert.
Die Anzahl von Malen zum Einschreiben von Daten, die für einen EEPROM garantiert ist, kann beispielsweise einen Wert von etwa Einhunderttausend besitzen, und eine Zunahme der Anzahl von Malen zum Einschreiben von Daten in den EEPROM ist nicht bevorzugt. Bei dieser Ausführungsform wird die Anzahl von Malen zum Einschreiben von Daten hinsichtlich der Gasart in den EEPROM reduziert, so daß verhindert wird, daß die Zuverlässigkeit des Dateneinschreibens beeinträchtigt wird.
In den Schritten S3 und S15 im Flußdiagramm gemäß 2 wird der Verzögerungszeitgeber gelöscht, wenn der Verbrennungsbetrieb in dem Gasbrenner 1 gestoppt worden ist. Das Löschen des Verzögerungszeitgebers bedeutet, daß der Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung aufgehoben wird. Da der Verzögerungszeitgeber auf diese Weise gelöscht wird, so wird dann, wenn der Verbrennungsbetrieb in dem Gasbrenner 1 danach wieder gestartet wird, der Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung nicht fortgesetzt, und die Bestimmung zur Erkennung der Gasart kann rasch durchgeführt werden.
Im Anfangsstadium des Betriebs des Gasbrenners 1 sollte eine rasche Erkennung der Art des Brenngases und der ordnungsgemäßen Verbrennung Priorität haben gegenüber der Verhinderung von Regelschwingungen bei der Erkennung der Gasart. Der oben beschriebene Prozeß trägt diesen Erfordernissen Rechnung.
Da weiterhin die Stabilisierung der Temperatur des ausströmenden Heißwassers aus dem Anfangsstadium des Betriebes des Gasbrenners 1 schwierig ist, so ist eine leichte Schwankung bei der Temperatur des ausströmenden Heißwassers im Anfangsstadium des Betriebs des Gasbrenners 1 aufgrund von Regelschwingungen oder Pendeleffekten zulässig. Dies ist auch ein Grund, warum der gasbetriebene Warmwasserbereiter nicht in den Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung gesetzt wird, wenn der gasbetriebene Warmwasserbereiter zum ersten Mal nach dem Versand aus einer Fabrik betrieben werden soll.
Bei der vorliegenden Erfindung braucht der Schritt 15 nicht unbedingt durchgeführt zu werden. Wenn gemäß der Erfindung der Betrieb des Gasbrenners 1 gestoppt wird, während der Verzögerungszeitgeber läuft bzw. zählt, so kann der Zählbetrieb des Verzögerungszeitgebers auch unterbrochen werden, und der Zählbetrieb des Verzögerungszeitgebers kann fortgesetzt werden, nachdem der Betrieb des Gasbrenners 1 wieder gestartet worden ist. Wenn der Betrieb des Gasbrenners 1 wieder gestartet worden ist, so kann alternativ der Verzögerungszeitgeber wieder zurückgesetzt werden, und der Zählbetrieb kann von Anfang an durchgeführt werden.
Bei der Verwendung des gasbetriebenen Warmwasserbereiters A kann die Brenngas-Druckeinstellung, also ein Vorgang, um den maximalen Verbrennungswert und den minimalen Verbrennungswert zu setzen, beispielsweise für die Wartung durchgeführt werden. Weiterhin kann der gasbetriebene Warmwasserbereiter A an einen anderen Ort gebracht werden, nachdem die Hauptenergieversorgungsquelle abgeschaltet worden ist.
Obwohl in dem Flußdiagramm gemäß 2 nicht eigens dargestellt, kann daher bei dem gasbetriebenen Warmwasserbereiter A die Steuerung 5 in den unbestimmten Zustand des Gasart gesetzt werden, während der Druckeinstellungsbetrieb durchgeführt wird und nachdem die Hauptenergieversorgungsquelle zeitweilig abgeschaltet worden ist.
Wenn bei einer derartigen Konstruktion der Betrieb des Gasbrenners 1 gestartet wird, so wählt die Steuerung 5 die Verbrennungssteuerungsbedingung, die sowohl für ”2H” als auch für ”2L” anwendbar sind. Daher kann eine ordnungsgemäße Verbrennung durchgeführt werden, und zwar unabhängig davon, ob das tatsächlich zugeführte Brenngas nun ”2H” oder ”2L” ist.
Bei dem gasbetriebenen Warmwasserbereiter A kann während des Betriebes des Gasbrenners 1 eine anomale Brenngas-Verbrennung, wie z. B. ein Sauerstoffmangel, auf der Basis der Verbrennungstemperatur detektiert werden, die von dem Brennersensor 17 gemessen wird. Auf der Basis der Meßresultate werden eine Zunahme oder eine Abnahme des Verbrennungsbereiches des Gasbrenners sowie eine Steuerung der Drehzahl des Gebläses 18 durchgeführt, um die Anomalität zu eliminieren. Vorzugsweise wird eine derartige Verbrennungssteuerung unter Verwendung des Brennersensors 17 auch in dem Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung durchgeführt.
3 zeigt eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung zur Unterscheidung zwischen den Arten von Brenngas. Wie bereits erwähnt, enthalten die Brenngasgruppen ”2H” und ”2L” auch andere Gase als solche, die mit ”G20” bzw. ”G25” bezeichnet werden. Es ist daher möglich, daß auch andere Brenngase als ”G20” und ”G25” dem gasbetriebenen Warmwasserbereiter A zugeführt werden. Diese Ausführungsform kann eine solche Situation bewältigen.
Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, daß zusätzlich zu einem Schwellwert s0 zur Unterscheidung zwischen ”2H” und ”2L” die Steuerung 5 Schwellwerte s1 und s2 besitzt. Durch Verwendung des Schwellwertes s1 bestimmt die Steuerung 5, ob das Brenngas ”2H” in einem Bereich Hh mit einem relativ hohen Heizwert oder einem Bereich Hl mit einem relativ niedrigen Heizwert liegt.
Ferner bestimmt die Steuerung 5 unter Verwendung des Schwellwertes s2, ob das Brenngas ”2L” in einem Bereich Lh mit relativ hohem Heizwert oder einem Bereich Ll mit relativ niedrigem Heizwert liegt. Beispielsweise läßt sich der Schwellwert s1 mit der folgenden Relation ausdrücken: s1 = 95% × (Go/Gt).
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Brenngas als ”2H” erkannt, wenn der Zustand (Go/Gt) > 90% länger als eine vorgegebene Zeitdauer andauert. Wenn bei dieser Ausführungsform jedoch die Relation (Go/Gt) > 95% gilt, so wird bestimmt, daß das Brenngas in dem Bereich ”Hh von 2H” liegt. Wenn andererseits die Relation (Go/Gt) ≤ 95% gilt, so wird bestimmt, daß das Brenngas in dem Bereich ”Hl von 2H” liegt. Der Schwellwert s2 wird beispielsweise durch die Relation s2 = 85% × (Go/Gt) ausgedrückt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Brenngas als ”2L” erkannt, wenn der Zustand (Go/Gt) ≤ 90% länger als eine vorgegebene Zeitdauer andauert. Wenn bei dieser Ausführungsform jedoch die Relation (Go/Gt) > 85% gilt, so wird bestimmt, daß das Brenngas in dem Bereich ”Lh von 2L” liegt. Wenn die Relation (Go/Gt) ≤ 85% gilt, so wird bestimmt, daß das Brenngas in dem Bereich ”L1 von 2L” liegt.
Bei dieser Ausführungsform speichert die Steuerung 5 die Verbrennungssteuerungsdaten für die ordnungsgemäße Durchführung der Verbrennung von jedem der oben angegebenen vier Arten von Brenngasen und steuert die Verbrennung auf der Basis von solchen Daten. Wenn beispielsweise bestimmt worden ist, daß das Brenngas in dem Bereich ”Hh von 2H” liegt, so wird die Verbrennung in ähnlicher Weise gesteuert wie bei der Verbrennungssteuerung für das Brenngas ”2H” bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
Wenn andererseits bestimmt worden ist, daß das Brenngas in dem Bereich ”Hl von 2H” liegt, so wird die Drehzahl des Gebläses leicht reduziert, und zwar im Vergleich mit dem Zustand für den Bereich ”Hh von 2H”, während die anderen Verbrennungsbedingungen die gleichen sind wie für den Bereich ”Hh von 2H”. Wenn weiterhin bestimmt wird, daß das Brenngas in dem Bereich ”Ll von 2L” liegt, so wird die Verbrennung in ähnlicher Weise gesteuert wie bei der Verbrennungssteuerung für das Brenngas ”2L” in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Wenn andererseits bestimmt wird, daß das Brenngas in dem Bereich ”Lh von 2L” liegt, so wird die Drehzahl des Gebläses 18 leicht erhöht im Vergleich mit dem Zustand für den Bereich ”Ll von 2L”, während die anderen Verbrennungsbedingungen die gleichen sind wie für den Bereich ”Ll von 2L”.
Auf diese Weise kann gemäß der Erfindung die Unterscheidung zwischen den Brenngasen exakter durchgeführt werden, indem man eine Vielzahl von Schwellwerten verwendet. Daher können die Brenngase, die als zur gleichen Gruppe gehörig angesehen werden, in eine Vielzahl von Arten oder Typen sortiert werden. Mit einer solchen Struktur können ordnungsgemäße Verbrennungsbedingungen gewählt werden, die beispielsweise vom Heizwert des tatsächlich zugeführten Brenngases abhängen, so daß eine stabile Verbrennung durchgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die speziellen oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die spezielle Struktur jedes Teiles bei der Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen Arten variiert werden.
Die Bestimmung bzw. Erkennung der Art des Brenngases muß nicht notwendigerweise auf der Basis des Verbrennungs-Ausgangspegels Go und des Verbrennungs-Sollwertes Gt durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Erkennung auch auf der Basis von verschiedenen Informationen durchgeführt werden, beispielsweise unter Berücksichtigung der Flammentemperatur des Gasbrenners oder der CO-Konzentration.
Die vorgegebene Periode bei dem Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung braucht nicht notwendigerweise konstant zu sein. Die vorgegebene Periode kann auch manuell oder durch den Betrieb der Steuerung geändert werden. Der Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung ist der Modus zum Aussetzen der Bestimmung für die Art des Brenngases.
Solange die Art des Brenngases nicht tatsächlich bestimmt ist, kann bei diesem Modus eine Berechnung ähnlich der zum Erkennen der Gasart usw. vergeblich durchgeführt werden, und eine derartige Anordnung wird auch vom technischen Umfang der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Die Art des Brenngases gemäß der vorliegenden Erfindung braucht nicht notwendigerweise der Art des Brenngases zu entsprechen, die beispielsweise von einer Gasfirma angegeben ist. Wie sich aus der Ausführungsform gemäß 3 ergibt, ist die Bestimmung, ob ein Brenngas einen bestimmten Heizwert besitzt oder nicht, auch in der Erkennung des Gases enthalten.
Die Anzahl von Arten oder Typen von Brenngasen ist nicht auf zwei beschränkt, und es können beispielsweise auch drei Arten von Brenngasen zugeführt werden, während eine Umschaltung erfolgt. In einem solchen Falle können die folgenden Maßnahmen getroffen werden.
Insbesondere wird nun angenommen, daß ein Brenngas ”2M”, dessen Heizwert zwischen denen der oben beschriebenen zwei Arten von Brenngasen ”2H” und ”2L” liegt, zusätzlich zu den beiden Arten ”2H” und ”2L” verwendet wird. In diesem Falle werden die Verbrennungssteuerungsbedingungen des Gasbrenners 1 auf die Steuerungsbedingungen für das Gas ”2M” gesetzt, wenn der Warmwasserbereiter in dem Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung oder in einem anderen Zustand ist, in welchem die Gasart noch nicht bestimmt worden ist.
Wie sich aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt, brauchen gemäß der Erfindung besondere Verbrennungssteuerungsbedingungen nicht in dem Aussetzungsmodus für die Gasartbestimmung oder in anderen Situationen vorgegeben zu werden, in denen die Gasart nicht bestimmt ist. Auch wenn die Anzahl von Arten von Brenngasen weiter erhöht wird, so ist es möglich, einer derartigen Situation hinreichend Rechnung zu tragen, indem man die Verbrennungsbedingungen vorgibt, unter denen jedes von diesen Brenngasen in vernünftiger Weise verbrannt werden kann.
Die Verbrennungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann auch in anderer Weise aufgebaut sein als für einen Warmwasserbereiter.

Claims

Verbrennungsvorrichtung, die folgendes aufweist: – einen Gasbrenner (1); – eine Gasart-Erkennungseinrichtung (50), um die Art des Brenngases zu. bestimmen, die dem Gasbrenner (1) zugeführt wird; und – eine Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51), um die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners (1) mit vorgegebenen Bedingungen vorzugeben, die für die Art des Brenngases geeignet sind, das von der Gasart-Erkennungseinrichtung (50) erkannt worden ist; wobei dann, wenn die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) detektiert, daß eine Änderung der Art des Brenngases beginnt, das dem Gasbrenner (1) zugeführt wird, die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) in einen Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt wird, um die Bestimmung der Art des Brenngases für eine vorgegebene Zeitdauer seit der Detektierung auszusetzen, und wobei die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) den Prozeß der Bestimmung der Gasart durchführt, nachdem die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist; wobei dann, wenn das Brenngas erkannt worden ist als eines von einer vorgegebenen ersten Art von Brenngas oder einer vorgegebenen zweiten Art von Brenngas, die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51) die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners (1) in einen entsprechenden vorgegebenen ersten Verbrennungssteuerungsmodus für die erste Art von Brenngas bzw. in einen vorgegebenen zweiten Verbrennungssteuerungsmodus für die zweite Art von Brenngas setzt; und wobei während der Zeit, in der die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt worden ist, die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51) die Verbrennungsbedingungen des Gasbrenners (1) in einen vorgegebenen dritten Verbrennungssteuerungsmodus setzt, in welchem der Gasbrenner (1) die Verbrennung durchführen kann, unabhängig davon, ob das Brenngas von der ersten Art von Brenngas oder der zweiten Art von Brenngas ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn der Betrieb des Gasbrenners (1), der gestoppt worden ist, gestartet wird und die Art des Brenngases noch nicht bestimmt worden ist, die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) den Prozeß zur Bestimmung der Art des Brenngases durchführt, ohne in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus überzugehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner einen Speicher aufweist, um Daten hinsichtlich der Art von Brenngas zu speichern, das dem Gasbrenner (1) zugeführt wird, wobei das Einschreiben von Daten in den Speicher nicht durchgeführt wird, wenn die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) in den Bestimmungs-Aussetzungsmodus gesetzt ist, jedoch durchgeführt wird, wenn die Art von Brenngas bestimmt ist, nachdem der Bestimmungs-Aussetzungsmodus beendet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Prozeß zum Bestimmen der Art von Brenngas mit der Gasart-Erkennungseinrichtung (50) nur durchgeführt wird, wenn mindestens ein Wert von dem Verbrennungs-Sollwert (Gt) und dem Verbrennungs-Ausgangspegel (Go) des Gasbrenners (1) höher ist als ein vorgegebener Wert und wenn die Schwankung des Verbrennungspegels innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasart-Erkennungseinrichtung (50) eine Vielzahl von Schwellwerten (s0, s1, s2) aufweist, um zwischen verschiedenen Arten von Brenngasen zu unterscheiden, um drei oder mehr Arten von Brenngasen (2H, 2L, 2M) erkennen zu können; und wobei die Verbrennungsbedingungs-Vorgabeeinheit (51) in der Lage ist, selektiv drei oder mehr Verbrennungssteuerungsmoden durchzuführen, die den drei oder mehr Arten von Brenngasen entsprechen.