JP2003042986A

JP2003042986A - ガス種判定方法

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Publication number: JP2003042986A
Application number: JP2001234615A
Authority: JP
Inventors: Takanori Kato; 貴紀加藤; Hideo Nakamura; 英男中村; Isao Aoyama; 功青山
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: JP4686698B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料ガスの種類を判別するガス種判定方法を
提供することを目的とする。【解決手段】特定の燃料ガスにのみ水蒸気を混入させ
る。ペルチェ素子７３により結露板７２を露点以下の所
定温度まで冷却し、結露ケース７４内の燃料ガスに水蒸
気が含まれている場合には、水蒸気が結露する。この結
露した水により導線７１ａと７１ｂとが短絡すると電気
抵抗値が減少する。水蒸気が混入されていない燃料ガス
では結露しない。この電気抵抗値の変化から燃料ガスの
種類を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス燃焼器具に供
給されることの予想される複数種類の燃料ガスのうち、
特定の燃料ガスが供給されたことを判定するガス種判定
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、家庭用ガス燃焼器具へ供給するガ
ス種としては、主に都市ガスとＬＰガス（プロパンを主
成分とした液化石油ガスで、以下、ＬＰＧと呼ぶ）とが
知られているが、ＬＰＧはやや高価である。そこで、最
近、安価なジメチルエーテル（以下、ＤＭＥと呼ぶ）を
ＬＰＧの代替燃料として使用することが検討されてい
る。また、ＤＭＥの供給は現在のところ十分なものでは
ないので、常にＤＭＥを使い続けることができる保障も
なく、ＤＭＥの供給が滞った場合には、ＬＰＧを使う必
要があり、今後ＬＰＧをＤＭＥに置き換えるようにして
も、当面の間はＤＭＥとＬＰＧとの並行使用をすること
も考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＭＥ
とＬＰＧとはウォッベ指数（ＷＩ）が大幅に異なるた
め、ＬＰＧ用の燃焼器具にそのままＤＭＥを供給する
と、単位時間当たりの発熱量（インプット）が大幅に変
化して燃焼器具の燃焼や出力などの特性が悪化してしま
うので、供給ガスがＤＭＥかＬＰＧかを判別する必要が
ある。そこで、本発明のガス種判定方法は上記課題を解
決し、燃料ガスの種類を容易に判別する方法を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１記載のガス種判定方法は、ガス燃焼器具に
供給されることの予想される複数種類の燃料ガスのう
ち、特定の燃料ガスが供給されたことを判定するガス種
判定方法であって、上記特定の燃料ガスは、その中に異
物を混入した状態にてガス供給路に供給し、上記供給さ
れた燃料ガスから上記異物を検出した場合に、その燃料
ガスが上記特定ガスであると判定することを要旨とす
る。

【０００５】また、本発明の請求項２記載のガス種判定
方法は、上記請求項１記載のガス種判定方法において、
上記異物を水蒸気としたことを要旨とする。

【０００６】また、本発明の請求項３記載のガス種判定
方法は、上記請求項２記載のガス種判定方法において、
上記供給される燃料ガスを露点以下の所定温度に冷却さ
せ、その時の水蒸気の結露の発生の有無により特定ガス
の判別を行うことを要旨とする。

【０００７】また、本発明の請求項４記載のガス種判定
方法は、上記請求項３記載のガス種判定方法において、
上記結露の発生の有無を、結露発生面における電気抵抗
値に基づき判断することを要旨とする。

【０００８】また、本発明の請求項５記載のガス種判定
方法は、上記請求項３記載のガス種判定方法において、
上記結露の発生の有無を、結露発生面における光の反射
状況に基づいて判断することを要旨とする。

【０００９】また、本発明の請求項６記載のガス種判定
方法は、上記請求項３記載のガス種判定方法において、
上記燃料ガスの冷却は、ペルチェ素子により行なうこと
を要旨とする。

【００１０】また、本発明の請求項７記載のガス種判定
方法は、上記請求項１記載のガス種判定方法において、
上記ガス燃焼器具に供給されることの予想される燃料ガ
スをジメチルエーテルとＬＰガスとして、該ジメチルエ
ーテルとＬＰガスとの何れか一方にのみ上記異物を混入
したことを要旨とする。

【００１１】上記構成を有する本発明の請求項１記載の
ガス種判定方法は、特定の燃料ガスのみ、その中に異物
を混入させておき、ガス供給路に供給された燃料ガス内
の異物の有無を検出する。異物を検出した場合には、そ
の燃料ガスが特定ガスであると判定し、異物を検出しな
かった場合には、その燃料ガスが特定ガス以外のガスで
あると判定する。ガス種を判別する場合、通常その化学
的特性を捉えて行うが、ガス種毎の化学的特性の相違を
うまく捉えられない場合には、異物検出により容易にガ
ス種を判別することができる。

【００１２】また、本発明の請求項２記載のガス種判定
方法は、特定ガスに水蒸気を混入して、燃料ガス中に水
蒸気が含まれるか否かを検出する。水蒸気が検出されれ
ば、ガス供給路中に特定の燃料ガスが供給されているこ
とが判定される。

【００１３】また、本発明の請求項３記載のガス種判定
方法は、燃料ガスを露点以下の所定温度に冷却し、この
燃料ガスが特定ガスである場合には、混入された水蒸気
が結露する。特定ガス以外のガスが供給される場合に
は、水蒸気を含まないため露点以下まで冷却されても結
露しない。この結露の発生の有無から特定ガスの判別を
行う。

【００１４】また、本発明の請求項４記載のガス種判定
方法は、結露発生面における電気抵抗値に基づいて結露
の有無を判断してガス種を判別する。例えば、結露面上
に二つの電極を設け、この電極間の電気抵抗値の低下に
より、結露したことを検出して、ガス種を判別する。

【００１５】また、本発明の請求項５記載のガス種判定
方法は、結露発生面に結露が発生していれば、照射光の
反射角度や反射光強度が変化することを利用して、結露
発生面へ照射した光の反射状況に基づいて結露の有無を
判断して特定ガスの判別を行う。

【００１６】また、本発明の請求項６記載のガス種判定
方法は、ペルチェ素子に直流電流を流して吸熱面を露点
以下の所定温度まで冷却させる。特定ガスが供給される
場合には、その吸熱面に水蒸気が結露するので、結露の
有無から特定ガスの判別を行う。

【００１７】また、本発明の請求項７記載のガス種判定
方法は、異物検出によりＤＭＥとＬＰＧとを判別する。
ＤＭＥは、ＬＰＧと同様にガスボンベに液化封入して供
給できるため、ＬＰＧの代替燃料として使うことができ
る。しかも、そのガス種を判別できるため、それに合わ
せてガス供給量や空気供給量を調整することでガス燃焼
器具を適切に使用できる。

【００１８】

【発明の実施形態】以上説明した本発明の構成・作用を
一層明らかにするために、以下本発明のガス種判定方法
の好適な実施形態を説明する。《第１実施形態》図１は、本発明の第１実施形態とし
て、家庭用ガス引込口に供給される燃料ガスの種類を判
別する方法を、給湯器へのガス燃料供給システムに適用
した例を表す。この給湯器１０は、屋外設置タイプで、
器具本体１２内に燃焼室２０が設けられ、その下方に設
けられた給気ファン３６により燃焼用空気が取り込まれ
る。

【００１９】給湯器１０の器具本体１２内には燃焼室２
０が設けられ、その下方に設けられた給気ファン３６に
より燃焼用空気が取り込まれる。

【００２０】燃焼室２０内には、下から順に、燃料ガス
と給気ファン３６からの一次空気との混合ガスを燃焼す
るバーナ２２と、バーナ２２の燃焼熱により通水を加熱
するフィンチューブ式熱交換器１８とが設けられる。燃
焼室２０の上部には、熱交換器１８で熱交換後の燃焼排
気を器体外へ排出する排気口４４が形成される。

【００２１】器具本体１２内に設けられる通水管は、上
流から順に、燃焼室２０を外側で巻回する給水管１４，
熱交換器１８に設けられる伝熱管１８ａ，出湯管１６か
らなる。この給水管１４には、水流センサや水ガバナを
備える水側制御ユニット５０と、入水温サーミスタ１３
とが設けられ、また、出湯管１６には出湯温サーミスタ
１５が設けられる。

【００２２】また、器具本体１２のガス接続口２６から
バーナ２２へのガス管５２には、上流から順に、燃料ガ
スの種類を判別するガス種判別装置７０，ガスガバナ２
４，主電磁弁５４，ガス比例弁５６が設けられる。器具
本体１２のガス接続口２６には、屋内に配設されたガス
配管５１が接続され、家庭用ガス引込口５３に接続され
たガスボンベから燃料ガスが供給される。ガスボンベと
しては、ＬＰＧ（本実施形態では純プロパン）が封入さ
れたＬＰＧボンベ６５か、ＤＭＥが封入されたＤＭＥボ
ンベ６０の何れかが使用される。

【００２３】このＤＭＥボンベ６０は、ガスバルブ６４
を備えた第１パイプ６２と接続され、その下流に、所定
レベルまで水（液体）を入れた水タンク６１，家庭用ガ
ス引込口５３と接続した第２パイプ６３とが設けられ
る。この第１パイプ６２の先端開口が水タンク６１の底
面近傍に配置されると共に、第２パイプ６３の先端開口
が水タンク６１の天井面近傍に配置され、ＤＭＥが水タ
ンク６１内の水に接触してからガス配管５１へ流れるよ
うに構成される。また、ＬＰＧボンベ６５には、第３ガ
スパイプ６６が直接接続され、ガスバルブ６４を介して
家庭用ガス引込口５３に接続される。

【００２４】また、水側制御ユニット５０内の水流セン
サや、主電磁弁５４、ガス比例弁５６、ガス種判別装置
７０等は、この給湯器１０の燃焼を制御する器具コント
ローラ５８に電気的に接続されている。また、給湯器１
０は、器具コントローラ５８を遠隔制御するリモコン３
０を備え、このリモコン３０には、各種設定スイッチ、
表示器の他、ガス種判別装置７０の判別結果を点灯によ
り報知するＬＰＧランプ３１，ＤＭＥランプ３２が設け
られる。

【００２５】ガス管５２に設けられたガス種判別装置７
０は、図３に示されるように、絶縁基板上に２本の導線
７１ａ，７１ｂを互いに接触しない程度に接近した状態
で全体に渡って配置した結露板７２と、結露面の温度を
検出する温度センサ７８と、図２に示されるように、結
露板７２の下面に吸熱面を当接させたペルチェ素子７３
と、これらを収納する結露ケース７４と、図１に示され
るように、結露ケース７４の外面に設けられ供給ガス種
を報知するＬＰＧランプ７５，ＤＭＥランプ７６と、判
別コントローラ７７とを備える。

【００２６】判別コントローラ７７は、図６に示される
ように、主にマイコンにより構成される主制御部７７ａ
と、結露板７２を冷却するためにペルチェ素子７３への
通電量を調整する駆動回路７７ｂと、各ランプ７５，７
６を点灯制御する駆動回路７７ｃと、温度センサ７８か
ら結露板７２の温度を検出する温度検出回路７７ｄと、
導線７１ａ，７１ｂのａｂ間の電気抵抗を検出する電気
抵抗検出回路７７ｅと、器具コントローラ５８の制御信
号を入力し、ガス種判別信号を出力する入出力インター
フェース７７ｆと、器具コントローラ５８からの電力供
給を受ける電源部７７ｇとからなる。

【００２７】こうした構成の判別コントローラ７７は、
導線７１ａ，７１ｂのａｂ間の抵抗値を検出して、燃料
ガスの種類を判別する。導線７１ａ，７１ｂは、互いに
接触していないため、両者が短絡しない限り電流が流れ
ず、ａｂ間の抵抗値が非常に大きい。また、給湯器１０
のフロントケースには表示窓が設けられ、ＬＰＧランプ
７５，ＤＭＥランプ７６が表示されるようになってい
る。

【００２８】このように構成されたガス種判別装置７０
を内蔵した給湯器１０の動作を図４のフローチャートを
用いて説明する。先ず、図示しない給湯栓を開くことに
より給水管１４に水（図中破線矢印）が流れると、水側
制御ユニット５０内の水流センサからの検知信号により
器具コントローラ５８が制御動作を行い、給気ファン３
６を駆動してプリパージを開始すると共に、器具コント
ローラ５８から判別コントローラ７７へガス種判別指令
を出力する。この指令を受けて判別コントローラ７７
は、温度センサ７８の検出値が５℃となるようにペルチ
ェ素子７３への直流電流を制御して結露板７２を冷却
し、結露ケース７４内の燃料ガスを結露板７２上で冷却
させる（Ｓ１）。

【００２９】この結露ケース７４内にＬＰＧが存在する
場合には、プロパンの凝縮点が−４２．０℃であること
から、結露板７２上でプロパンが凝縮することはない。
仮にＬＰＧにブタンが混入されていても、その凝縮点が
−０．５℃であるため、いずれにせよ冷却温度（５℃）
よりも低く、ブタンが凝縮することはない。これに対し
て、ＤＭＥは、凝縮点が−２５．１℃であるためＬＰＧ
と同じく凝縮しないが、ガスボンベ６０からガス配管５
２へ流れる際に、水タンク６１内の水に接触して水蒸気
（凝縮点１００℃）を含むため、結露ケース７４内にＤ
ＭＥが存在する場合には、水蒸気が結露板７２上で結露
する。従って、結露板７２上の液体の有無により、ガス
種を判別することができる。

【００３０】結露板７２上で結露していれば、結露した
液体（つまり、水）により導線７１ａと７１ｂとが短絡
して判別コントローラ７７の検出する電気抵抗値が大幅
に低下し、結露していなければ、電気抵抗値が変化しな
いため、この電気抵抗値に基づいて結露の有無を検知す
る（Ｓ２）。

【００３１】結露有りと判断した場合には、供給された
燃料ガスがＤＭＥであると判定し（Ｓ３，Ｓ４）、結露
無しと判断した場合には、ＬＰＧであると判定して（Ｓ
３，Ｓ５）、この判定結果を判別信号として判別コント
ローラ７７から器具コントローラ５８へ出力し（Ｓ
６）、ガス種判別装置７０およびリモコン３０にそれぞ
れに設けられたランプ３１，３２，７５，７６のうち、
供給ガスに対応するランプを点灯して報知する（Ｓ
７）。つまり、ＬＰＧと判定されれば、ＬＰＧランプ３
１，７５を点灯し、ＤＭＥと判定されれば、ＤＭＥラン
プ３２，７６を点灯する。そして、ステップ２へ戻って
同様の制御を繰り返し、常時ガス種を判断する。

【００３２】器具コントローラ５８は、判別コントロー
ラ７７からの判別信号を入力して、以下の燃焼制御を行
う。先ず、判別されたガス種に対応する空燃比制御デー
タを選択する。この空燃比制御データは、各ガス種毎
に、要求インプットＩｐ（後述する）に対するガス比例
弁電流Ｉ（図５参照）と給気ファン３６の回転数との目
標制御値を表すもので不揮発性メモリに記憶されてい
る。

【００３３】次に、リモコン３０で設定された出湯温度
と入水温サーミスタ１３で検出された入水温度との温度
差に入水流量を乗じて要求インプットＩｐを算出し、選
択された空燃比制御データに基づいてフィードフォーワ
ード燃焼制御を開始する。この燃焼制御中に、出湯温サ
ーミスタ１５で検出される湯温と設定温度とに温度差が
あると、熱交換器１８の出口温度を一定に保たせるよう
に比例弁電流Ｉを連続的に補正すると共に、常にガス量
と給気量とが所定の関係に保たれるように給気ファン３
６の回転数も補正するフィードバック燃焼制御を行う。
つまり、ガス種が変更されたことを判定した場合には、
自動的にその変更後のガス種に適した空燃比制御データ
に切り替えてフィードフォワード燃焼制御およびフィー
ドバック燃焼制御を行う。

【００３４】上述した給湯器１０では、例えば、ＤＭＥ
ガスボンベ６０からＬＰＧガスボンベ６５に交換した直
後には、給湯器１０の使用開始時に、ガス配管５１，結
露ケース７４，ガス管５２内にＬＰＧが溜まっている場
合があり、結露ケース７４内にある燃料ガス、つまりＤ
ＭＥが供給ガスとして判別される。そして、バーナ２２
の燃焼により、ガス配管５１中に残存していたＤＭＥが
消費されるに伴って、新しいガスボンベ６５内のＬＰＧ
が、給湯器１０側へ送られ、結露ケース７４に到達して
供給ガスとして判別され、ＬＰＧ仕様で燃焼される。

【００３５】この場合、ガス種判別装置７０が給湯器１
０から遠く離れた位置、例えば家庭用ガス引込口５３近
傍に設けられていると、給湯器１０の使用中にガス種判
別装置７０内の燃料ガスがＤＭＥからＬＰＧに切り替わ
り、実際には残存ＤＭＥをバーナ２２で燃焼しようとし
ているのに、給湯器１０は、判別された燃料ガス（ＬＰ
Ｇ）の仕様に変更してしまい、このアンマッチ（不一
致）により異常燃焼してしまう。これに対して、本実施
形態では、ガス種判別装置７０が給湯器１０に内蔵され
てバーナ２２と非常に近い位置にあるため、ガス種判別
装置７０で判別された種類の燃料ガスは、すぐにバーナ
２２へ噴出され、判別されたガス種通りの仕様で正常に
燃焼することができ、安全である。

【００３６】また、ガス種変更を検知すると、そのガス
種の仕様に自動的に変更して燃焼制御を行うため、常に
適切な仕様で燃焼できて安全である。しかも、使用者あ
るいは作業者がわざわざ手動で器具の設定仕様を切り替
える必要がなく便利である。更に、手動切替の場合は、
切り替え終わるまで給湯器１０の燃焼を停止する必要が
あるが、本実施形態では自動切替であるため、給湯器１
０の燃焼をわざわざ停止しなくてもよく、そのまま使用
できて便利である。

【００３７】また、ガス種判別を常時行っているため、
上述のようにガスボンベの交換後に、給湯器１０を使用
している途中でガス配管５１中のガス種が切り替わって
もガス種変更を迅速に検知でき、速やかに器具の仕様を
変更して対応ができる。

【００３８】ＤＭＥは、ガスボンベに液化封入できるた
め、ガスボンベという供給形態を採っているＬＰＧの代
替燃料として用いることができ、しかもＬＰＧより安価
である。給湯器１０は、ガス種判別装置７０を備えてい
るため、ＬＰＧとこの安価なＤＭＥを並行使用しても正
常に燃焼できて安全である。また、ＤＭＥの供給事情に
合わせてＬＰＧに切り替えてもＬＰＧ用の仕様に変更さ
れるため、給湯器１０を安全に運転することができる。

【００３９】また、この給湯器１０は、例えば密度等の
物性がよく似たＬＰＧとＤＭＥとを、それぞれの凝縮点
と水の凝縮点との大きな違いを利用して容易に判別する
ことができる。燃料ガスの冷却温度をＬＰＧの凝縮点
（−４２℃）とＤＭＥの凝縮点（−２５．１℃）との間
の温度（例えば−３０℃）にして、燃料ガス自体の凝縮
によりガス種を判定することも考えられるが、燃料ガス
よりもはるかに高い凝縮点を持つ水を片方の燃料ガスに
だけ混入することにより、結露板７２の冷却温度が比較
的高くても（例えば５℃）、容易かつ正確にガス種を判
別できる。しかも、大きな冷却能力を必要としないの
で、ペルチェ素子７３の消費電力も少なくて済む。加え
て、ペルチェ素子７３により露点以下まで結露板７２を
簡単に冷却することができ、しかも、ガス種判別装置７
０のコンパクト化を図ることができる。

【００４０】更に、燃料ガスは、文字通り気体なので、
どの種類の燃料ガスでも、水蒸気を結露させる程度の冷
却温度では凝縮することがなく、燃料ガスの種類に合わ
せて冷却温度を調整する必要が無い。このため、１種類
のガス種判別装置で様々な燃料ガスの判定に適用でき、
ガス種判別装置の製造コストが安価となる。

【００４１】また、水は人体に無害であるため、結露ケ
ース７４からドレン管７９を介して水を排出する際に特
別な処理をする必要が無い。しかも水蒸気を含んだまま
燃料ガスを燃焼させても問題はなく、かえって水蒸気に
より燃焼ガスの温度が下がり、排気口４４から排出され
る燃焼排気中のＮｏｘの量を低減できる。しかも、結露
面での導線７１ａ，７１ｂ間の電気抵抗値を検出すると
いう簡単な構成でガス種を判別できるため安価である。

【００４２】特に、本実施形態では、ガス種変更を検知
すると、使用者による切替操作なしで器具の仕様が自動
切替されるためガス種変更に気付きにくいが、リモコン
３０のランプ３１，３２の何れかの点灯により結露ケー
ス７４内の燃料ガスの種類を把握できる。

【００４３】《第２実施形態》次に、第２実施形態とし
てのガス種判別方法を説明する。第２実施形態では、結
露面での電気抵抗に基づいてガス種を判別するガス種判
別装置７０の判別処理方法を変えたものであり、結露面
での光の反射具合に基づいてガス種を判別する。

【００４４】第２実施形態のガス種判別方法を実施する
ガス種判別装置８０は、図７に示すように、上面が平滑
な結露板８２と、結露板８２の下面に吸熱面を当接した
ペルチェ素子８３と、これらを収納する結露ケース８４
と、結露ケース８４の外側上部に固設され一定の強度の
光Ａを発する光源８５と、同じく結露ケース８４の外側
上部に固設され光を検知する光センサ８６と、判別コン
トローラ８７と、ドレン管８９とを備える。

【００４５】この結露板８２は、光源８５からの光Ａが
当たる中央部に水平に設けられ鏡面を形成した反射部８
２ａと、反射部８２ａに向かって下り傾斜をした傾斜部
８２ｂとからなる。また、光センサ８６は、光源８５か
らの光Ａが全反射した場合、つまり、結露板８２で入射
角Ｐと反射角Ｑとが等しい状態で反射した場合に、その
反射光Ｂを最大強度として検知する位置に設けられる。

【００４６】判別コントローラ８７は、図８に示される
ように、主にマイコンにより構成される主制御部７７ａ
と、結露板８２を冷却するためにペルチェ素子８３への
通電量を調整する駆動回路７７ｂと、各ランプ７５，７
６を点灯制御する駆動回路７７ｃと、温度センサ７８か
ら結露板８２の温度を検出する温度検出回路７７ｄと、
光源８５を点灯制御する駆動回路８７ｈと、光センサ８
６で反射光を検出する光検出回路８７ｉと、器具コント
ローラ５８からの制御信号を入力し、ガス種判別信号を
出力する入出力インターフェース７７ｆと、器具コント
ローラ５８から電力供給を受ける電源部７７ｇとからな
る。

【００４７】こうした構成のガス種判別装置８０では、
図４のフローチャートのステップ２の結露の有無の検知
を以下のように行う。光源８５から一定強度の光Ａを所
定角度Ｐで照射させ、光センサ８６によってその反射光
の強度を検知する。

【００４８】燃料ガスがＬＰＧの場合には、結露板８２
で結露せず、光センサ８６の検出する光Ｂの強度は、結
露判断値以上となる。一方、燃料ガスがＤＭＥの場合に
は、ペルチェ素子８３により冷却されて結露板８２上で
水蒸気が水となり、傾斜部８２ｂを滑り落ちながら中央
の反射部８２ａに溜まる。そして、光源８５からの光Ａ
が結露した水に当たって、光の一部が水に入る時と出る
時に２回屈折するため、反射角度Ｑが入射角度Ｐからず
れると共に反射光強度が弱まり、光センサ８６の検出す
る光Ｃの強度は、結露判断値を下回る。このように反射
光の強度に基づいて結露の有無を判断して、燃料ガスの
種類を判別する。

【００４９】上述のガス種判別装置８０によれば、結露
板８２上で結露した水により反射された光は、強度と反
射角度の両方が変化するため、結露をより正確に捉える
ことができ、確実にガス種を判定できる。また、結露板
８２の反射部８２ａの周囲となる傾斜部８２ｂが反射部
８２ａに向かって下り勾配となっているため、反射部８
２ａですぐに結露しなくても傾斜部８２ｂで結露すれば
その水が反射部８２ａに集まるため、結露の発生を迅速
に検出することができる。

【００５０】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこうした実施形態に何等限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々
なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本発
明は、給湯器に供給される燃料ガスの判定に限定され
ず、風呂釜付き給湯器や、ガスこんろ、ガス暖房器等の
家庭用ガス燃焼器具に供給される燃料ガスを判定しても
よく、また、家庭用ガス引込口に供給されるガスを一括
判定するようにして、つまり、家庭用ガス配管途中に判
別装置を配置して各燃焼器具にその判定信号を送るよう
にしてもよい。また、器具の設定仕様の自動切替の際
に、一旦燃焼を停止して仕様を変更した後で再点火して
もよく、より安全となる。

【００５１】また、ガス種の判定結果の報知は、ランプ
表示に限らず、音声ガイダンスや文字表示等により行っ
てもよい。また、燃料ガス中の水蒸気の有無を湿度セン
サを用いて判断してもよい。また、判別する燃料ガス
は、ＬＰＧやＤＭＥに限定されない。また、器具コント
ローラ５８に判別コントローラ７７の機能を備えさせて
もよい。

【００５２】また、燃焼器具の器具コントローラに判別
信号の入力端子を設けてガス種判別装置を燃焼器具の外
部に配置してもよい。この場合には、将来ＬＰＧ，ＤＭ
Ｅを並行使用するようになった時に、ガス種判別装置を
設けてその判別信号を入力するようにできるので、供給
ガス種に仕様を切り替えて安全に燃料ガスを燃焼させる
ことができる。しかも、ガス種判別装置のみ追加するた
め、コストが安価となり経済的である。加えて、将来Ｄ
ＭＥだけでなく他の特殊なガスが供給されるようになっ
ても、そのガス種に対応するガス種判別装置を追加する
だけで、その新ガス種を精度よく判別して対応できる。
また、外付けのガス種判別装置をガス配管５１に１つ備
えるだけで、複数の燃焼器具に対応でき、燃焼器具の台
数だけガス種判別装置を設ける必要が無く、コストを低
減できる。また、外付けされたガス種判別装置に報知ラ
ンプ７５，７６を設けてもよく、この場合には、外部か
ら容易に報知内容を確認できる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載のガス種判定方法によれば、判定される燃料ガス同
士の物性が似通っていても、特定の燃料ガス中に異物を
混入して特定の燃料ガスが供給されたことを判定するた
め、簡単にしかも精度よくガス種を判別できる。この結
果、複数種類の燃料ガスが切替供給されるという環境に
なっても、このガス種判別方法により適切な対応を取る
ことができ、燃焼器具の仕様にガス種が適合しないまま
燃焼させてしまうといった不具合を未然に防止でき、安
全性を向上させることができる。また、判別対象のガス
種毎に判別装置を作り変える必要が無く、製造コストが
安価となる。

【００５４】また、請求項２記載のガス種判定方法によ
れば、混入する異物を水蒸気としたため、異物の混入も
異物の検出も容易で、しかも燃焼に悪影響とならない。
更に、異物を回収する場合に特別な処理をする必要が無
く人体に無害である。しかも、水蒸気を特定ガスに混入
したまま燃焼させても、水蒸気により燃焼ガスの温度が
下がり、燃焼排気中のＮｏｘの量を低減し一層安全とな
る。

【００５５】また、請求項３記載のガス種判定方法によ
れば、水蒸気の結露の有無という明確な事象を捉えてい
るため、ガス種を容易にかつ正確に判別できる。燃料ガ
スを露点まで冷却するだけで、どの種類の燃料ガスに対
しても特定の燃料ガスを判別でき、判別対象のガス種毎
に冷却温度を変更する必要が無く、判別装置の製造コス
トが安価となる。

【００５６】また、請求項４記載のガス種判定方法によ
れば、結露発生面における電気抵抗値という数値に基づ
いて燃料ガスの結露状態を判断するため、ガス種を非常
に正確に判別でき、しかも、簡単な装置で判別できるた
め低コストである。

【００５７】また、請求項５記載のガス種判定方法によ
れば、結露発生面における光の反射状況に基づいて燃料
ガスの結露状態を判断するため、ガス種を非常に正確に
判別できる。特に、反射状況は、反射角度や反射光の強
度を反映するため、結露の発生をより正確に捉えること
ができる。

【００５８】また、請求項６記載のガス種判定方法によ
れば、ペルチェ素子を用いることにより簡単な方法で冷
却でき、更にガス種判定装置のコンパクト化を図ること
ができる。

【００５９】また、請求項７記載のガス種判定方法によ
れば、ＬＰＧと同様にガスボンベに液化封入できるＤＭ
Ｅを将来ＬＰＧと並行使用するようになっても、ガス種
を判別できるため、判別したガス種に適した仕様に切り
替えることで安全に燃焼させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の強制燃焼式給湯器の概略図であ
る。

【図２】第１実施形態のガス種判別装置を側面からみた
断面図である。

【図３】第１実施形態のガス種判別装置を上面からみた
断面図である。

【図４】第１実施形態の給湯器の作動制御を示すフロー
チャートである。

【図５】第１実施形態の給湯器のインプットに対する比
例弁電流の関係を示すグラフである。

【図６】第１実施形態のガス種判別装置を示す概略構成
図である。

【図７】第２実施形態のガス種判別装置を側面からみた
断面図である。

【図８】第２実施形態のガス種判別装置を示す概略構成
図である。

【符号の説明】

１０…給湯器、２０…燃焼室、２２…バーナ、３０…リ
モコン、３１，３２，３３，７５，７６…ランプ、５２
…ガス管、５４…主電磁弁、５６…ガス比例弁、５８…
器具コントローラ、６０，６５…ガスボンベ、７０、８
０…ガス種判別装置、７１ａ，７１ｂ…導線、７２，８
２…結露板、７３，８３…ペルチェ素子、７４，８４…
結露ケース、８５…光源、８６…光センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 21/47 Ｇ０１Ｎ 1/28 ＫＦターム(参考） 2G052 AA07 AB04 AC12 AD02 AD46 BA11 EB04 EB13 GA11 GA23 2G059 AA05 BB01 CC09 EE02 GG10 KK01 2G060 AA02 AB02 AE19 AF07 AG03 BD10 KA04 3K003 FA10 GA03 3K068 FD10 GA05 GA07 HA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス燃焼器具に供給されることの予想さ
れる複数種類の燃料ガスのうち、特定の燃料ガスが供給
されたことを判定するガス種判定方法であって、上記特定の燃料ガスは、その中に異物を混入した状態に
てガス供給路に供給し、上記供給された燃料ガスから上
記異物を検出した場合に、その燃料ガスが上記特定ガス
であると判定することを特徴とするガス種判定方法。
【請求項２】上記異物を水蒸気としたことを特徴とす
る請求項１記載のガス種判定方法。
【請求項３】上記供給される燃料ガスを露点以下の所
定温度に冷却させ、その時の水蒸気の結露の発生の有無
により特定ガスの判別を行うことを特徴とする請求項２
記載のガス種判定方法。
【請求項４】上記結露の発生の有無を、結露発生面に
おける電気抵抗値に基づき判断することを特徴とする請
求項３記載のガス種判定方法。
【請求項５】上記結露の発生の有無を、結露発生面に
おける光の反射状況に基づいて判断することを特徴とす
る請求項３記載のガス種判定方法。
【請求項６】上記燃料ガスの冷却は、ペルチェ素子に
より行なうことを特徴とする請求項３記載のガス種判定
方法。
【請求項７】上記ガス燃焼器具に供給されることの予
想される燃料ガスをジメチルエーテルとＬＰガスとし
て、該ジメチルエーテルとＬＰガスとの何れか一方にの
み上記異物を混入したことを特徴とする請求項１記載の
ガス種判定方法。