JP2006118757A

JP2006118757A - ガス種判別方法及びそれを用いる燃焼装置

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Publication number: JP2006118757A
Application number: JP2004304995A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tamura; 孝之田村; Koji Yano; 宏治矢野; Takashi Murakami; 高村上
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Rinnai Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Rinnai Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: JP4166208B2

Abstract

【課題】燃焼装置に供給されている燃料ガスのガス種を簡単な方法で確実に判別できるガス種判別方法と、該ガス種判別方法の実施に適した燃焼装置を提供する。
【解決手段】燃焼装置１に初めて着火されたときに、ガス供給変更手段３２により燃料ガスと燃焼用空気との供給量を第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスに適した量に変更して燃焼装置１の燃焼状態を検知する。該燃焼状態を示す数値が所定のしきい値を超えている場合にはガス種判定手段３３により該第２のガス種と判定して、燃焼制御手段３４により燃焼装置１の燃焼を停止する。前記燃焼状態を示す数値が、前記しきい値以下の場合にはガス種判定手段３３により該第１のガス種と判定して、燃焼制御手段３４により燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種に適した量に変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、供給される燃料ガスのガス種が予め設定されている燃焼装置において、実際に供給された燃料ガスのガス種を判別するガス種判別方法と、該ガス種判別方法の実施に適した燃焼装置とに関するものである。

一般に、ガスコンロ等の燃焼装置では、供給される燃料ガスのガス種が、ガスグループ１３Ａ等の都市ガスまたはＬＰＧ等のように予め設定されており、設定されたガス種の燃料ガスに適した量となるように、燃料ガスと燃焼用空気との供給量が調整されている。前記ガス種は、例えばウォッベ指数により分類されており、ＬＰＧはガスグループ１３Ａ等の都市ガスに比較してウォッベ指数が高い。

前記ウォッベ指数は、ガスの熱量を、ガスの空気に対する比重の平方根で除した値であり、ウォッベ指数が高くなるほど燃料ガスに対する燃焼用空気の供給量を多くする必要がある。そこで、例えばＬＰＧ用に調整されている燃焼装置では、燃料ガスの単位容積当たりの燃焼用空気の供給量が、よりウォッベ指数の低いガスグループ１３Ａ等の都市ガスに比較して多くなるようにされている。このような燃焼装置では、設定されたガス種よりもウォッベ指数の低いガスグループ１３Ａ等の都市ガスが誤って供給されても、前記燃焼用空気の供給量は該都市ガスにとって大過剰となり、着火することはない。

ところが、ガスグループ１３Ａ等の都市ガス用に調整されている燃焼装置では、燃料ガスの単位容積当たりの燃焼用空気の供給量が、よりウォッベ指数の高いＬＰＧに比較して少なくなるようにされている。従って、このような燃焼装置に、設定されたガス種よりもウォッベ指数の高いＬＰＧが誤って供給されると、着火はするものの燃焼用空気の供給量が不足して不完全燃焼を起こすことがあるという問題がある。

前記問題を解決するために、従来、燃焼装置に対する燃料ガスと燃焼用空気との供給量を、ウォッベ指数の高い燃料ガスに適合した第１点火条件から、ウォッベ指数の低い燃料ガスに適合した第２点火条件まで変化させ、第１、第２の両点火条件とも着火検知されたときには供給されている燃料ガスをウォッベ指数の高い燃料ガスと判定し、第１点火条件では着火検知されず、第２点火条件でのみ着火検知されたときには供給されている燃料ガスをウォッベ指数の低い燃料ガスと判定するガス種判別方法が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来のガス種判別方法では、前記第１点火条件で着火検知されない要因はガス種の相違だけではなく、条件によっては判別を誤る虞があるという不都合がある。例えば、ガスグループ１３Ａ等の都市ガス用に調整されている燃焼装置に、よりウォッベ指数の高いＬＰＧが供給されているにも関わらず、該ＬＰＧにガス配管中で空気が混入した場合等には、前記第１点火条件で着火検知されず、前記第２点火条件で着火して、前記都市ガスと判定されることがある。このような場合には、前記都市ガス用に調整されている燃焼装置に、よりウォッベ指数の高いＬＰＧが供給され続けることになり、該燃焼装置では不完全燃焼を起こしたまま運転が続けられる虞がある。
特許第２５６７３０２号公報特開昭５９−１４５４２２号公報

本発明は、かかる不都合を解消して、燃焼装置に供給されている燃料ガスのガス種を簡単な方法で確実に判別することができるガス種判別方法を提供することを目的とする。

また、本発明の目的は、かかるガス種判別方法の実施に適した燃焼装置を提供することにもある。

燃焼用バーナにおいて燃料ガスが燃焼する際に、フレーム電流（イオン電流）を検知してその検知信号により該燃焼用バーナの燃焼状態を判断する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。そこで、前記技術を利用して、燃焼装置に供給されている燃料ガスのガス種を判別することが考えられる。

前記フレーム電流は、図３（ａ）に示すように、燃焼装置に供給されている燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λに対し、λ＝１．０の場合に最も大きくなる。一方、燃焼装置は、一般に前記過剰率λはλ＞１．０となるように調整されている。

従って、前記燃焼装置が第１のガス種の燃料ガス用であって、λ＝ａ（ａ＞１．０）に調整されているときに、第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスが供給されるとすると、第２のガス種の燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λは、ａより小さな値、例えばλ＝ｂ（ｂ＜ａ）となる。このとき、λ＝ａに対するフレーム電流Ｉと、λ＝ｂに対するフレーム電流Ｉ’とは当然相違する値となるので、検知されたフレーム電流の値がＩであるか否かにより、燃焼装置に供給されている燃料ガスのガス種を判別することができると考えられる。

ところが、前記第１のガス種の燃料ガスがガスグループ１３Ａの都市ガスである場合、前記都市ガス用の燃焼装置では前記過剰率がλ≒１．３であるのに対し、該燃焼装置に前記第２のガス種の燃料ガスとしてＬＰＧを供給したとすると、前記過剰率はＬＰＧに対してはλ≒０．７に相当する。この結果、図３（ｂ）に示すように、前記都市ガスの場合の過剰率λ≒１．３に対するフレーム電流Ｉ_１と、前記ＬＰＧの場合の過剰率λ≒０．７に対するフレーム電流Ｉ_１’とは非常に近い値となってしまい、前記燃焼装置に供給されている燃料ガスのガス種を判別することが難しくなる。

そこで、前記目的を達成するために、本発明のガス種判別方法は、燃料ガスと燃焼用空気とを供給して燃焼させるときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量が所定の第１のガス種の燃料ガスに適した量に調整されている燃焼装置に対し、供給された燃料ガスのガス種を判別する方法において、該燃焼装置に供給された燃料ガスに初めて着火されたときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスに適した量に変更して該燃焼装置の燃焼状態を検知し、該燃焼状態を示す数値が所定のしきい値を超えている場合には該燃焼装置に供給された燃料ガスのガス種を該第２のガス種と判定して該燃焼装置の燃焼を停止し、該数値が該しきい値以下の場合には該燃料ガスのガス種を該第１のガス種と判定して、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種に適した量に変更することを特徴とする。

本発明の方法では、前記燃焼装置に供給された燃料ガスに初めて着火されたときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を、前記第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスに適した量に変更する。前記変更は、燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率を、前記第１のガス種の燃料ガスに対する適正な過剰率よりも大きくすることにより行う。前記変更は、前記燃焼用空気の供給量を変更することにより行ってもよく、前記燃料ガスの供給量を変更することにより行ってもよい。

次に、前記変更後、前記燃焼装置の燃焼状態を検知し、該燃焼状態を示す数値を所定のしきい値と比較する。前記燃焼状態を示す数値としては、フレーム電流または燃焼温度を用いることができる。

前記燃焼状態を示す数値としてフレーム電流を用いる場合、燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λを、前記第１のガス種の燃料ガスに対する適正な過剰率よりも大きくすると、前記第１のガス種の燃料ガスによるフレーム電流はより小さくなり、第２のガス種の燃料ガスによるフレーム電流はより大きくなる。

従って、前記燃焼状態を示す数値（例えばフレーム電流）を所定のしきい値と比較することにより、前記燃焼装置に供給された燃料ガスが、前記第１のガス種の燃料ガスであるか、第２のガス種の燃料ガスであるかを容易に判別することができる。

さらに、本発明のガス種判別方法では、前記燃焼状態を示す数値が所定のしきい値を超えている場合には前記燃焼装置に供給された燃料ガスのガス種を第２のガス種と判定して該燃焼装置の燃焼を停止することにより、不完全燃焼が起きることを防止することができる。また、本発明のガス種判別方法では、前記燃焼状態を示す数値が所定のしきい値以下の場合には前記燃焼装置に供給された燃料ガスのガス種を第１のガス種と判定して、燃料ガスと燃焼用空気との供給量を再び該第１のガス種に適した量に変更することにより、該燃焼装置の燃焼を継続することができる。

また、本発明のガス種判別方法は、前記燃料ガスと燃焼用空気との供給量を前記第２のガス種に適した量に変更した後、前記燃焼装置の火力を該変更前よりも小さくすることを特徴とする。前記変更後、前記燃焼装置の火力を該変更前よりも小さくすることにより、該燃焼装置に供給された燃料ガスのガス種を判別する間、被加熱物に対する影響を低減することができる。また、前記燃焼装置の火力を前記変更前よりも小さくすると、燃料ガスの供給量が低減されると同時に燃焼用空気の供給量も低減されるので、該燃焼用空気の供給に用いられる機器に対する負荷を軽減することができる。

本発明のガス種判別方法の実施には、燃焼用バーナと、該燃焼用バーナに点火する点火手段と、該燃焼用バーナに対して所定の第１のガス種の燃料ガスに適した供給量で燃料ガスと燃焼用空気とを供給するガス供給手段と、該燃焼用バーナの着火を検知する着火検知手段とを備える燃焼装置において、該着火検知手段が該燃焼用バーナの着火を初めて検知したときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスに適した量に変更するガス供給変更手段と、該ガス供給変更手段による該燃料ガスと燃焼用空気との供給量の変更後に、該燃焼用バーナの燃焼状態を検知する燃焼状態検知手段と、該燃焼状態検知手段からの検知信号が所定のしきい値を超えているときに、該燃焼用バーナに供給された燃料ガスのガス種を該第２のガス種と判定し、該検知信号が該しきい値以下のときに該燃料ガスのガス種を該第１のガス種と判定するガス種判定手段と、該ガス種判定手段が該燃料ガスのガス種を該第２のガス種と判定したときには該燃焼用バーナの燃焼を停止し、該燃料ガスのガス種を該第１のガス種と判定したときには該ガス供給変更手段に代えて該ガス供給手段により該燃焼用バーナに対して所定の第１のガス種の燃料ガスに適した供給量で燃料ガスと燃焼用空気とを供給する燃焼制御手段とを備える燃焼装置が適している。

前記燃焼状態検知手段は、燃焼状態の変化に対して迅速に応答することから、前記燃焼用バーナのフレーム電流を検知するフレーム電流検知手段であることが好ましいが、前記燃焼用バーナの燃焼温度を検知する燃焼温度検知手段を用いることもできる。

前記燃焼装置は、前記ガス供給変更手段により、燃料ガスと燃焼用空気との供給量を第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種に適した量に変更したときに、実際には第１のガス種の燃料ガスが供給されていると、変更後には該燃料ガスの供給量に対して該燃焼用空気の供給量が過多になり、燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λが高くなる。そこで、前記燃焼バーナは排熱を回収する多孔質体を備えることが好ましい。前記燃焼バーナは前記多孔質体を備えることにより、燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λが高くなっても燃焼を継続することができ、前記燃焼装置に供給された燃料ガスのガス種を判別する間の失火を防止することができる。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の燃焼装置の一構成図、図２は本実施形態の燃焼装置の作動フローチャート、図３は燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λとフレーム電流との関係を示すグラフ、図４は本実施形態の燃焼装置の他の構成図である。

図１を参照して、本実施形態の燃焼装置は、いわゆるフルフラット式のガスコンロ１であり、予めガスグループ１３Ａの都市ガス（以下、「都市ガス」と略記する）用に調整されている。ガスコンロ１の上面にはセラミックガラス等の耐熱ガラス製のガラス天板２が装着され、ガスコンロ１内に燃焼室３とファン４とが配置されている。また、ガスコンロ１の上面後部には燃焼排ガスを排出するための排気口５が設けられている。

燃焼室３の下部には、環状の表面燃焼式バーナ１０が燃焼面１０ａを上向にガラス天板２と対向させた状態で設けられている。バーナ１０は多孔質体からなる。

バーナ１０には給気通路１１が接続されており、給気通路１１の途中に、ガス通路１２の先端に設けられたノズル１３が接続されている。ファン４は給気通路１１の上流端に設けられており、ファン４からの燃焼用空気とノズル１３から噴出される燃料ガスとが給気通路１１内で混合されて混合気を形成し、該混合気がバーナ１０に供給される。ガス通路１２には、ガス通路１２を開閉する開閉電磁弁２０と、ガス通路１２の開度を調整する電磁比例弁２１とが設けられている。

さらに、燃焼室３内には、バーナ１０の燃焼面１０ａに対向する位置に、燃焼面１０ａに形成される火炎のフレーム電流を検知するフレームロッド２２と、バーナ１０の点火処理を行うためのスパーカ２３が備えられている。

３０は、ガスコンロ１の燃焼運転を制御するコントローラである。コントローラ３０は、マイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットであり、ガス供給手段３１、ガス供給変更手段３２、ガス種判定手段３３、燃焼制御手段３４を備えている。

ガス供給手段３１は、開閉電磁弁２０、電磁比例弁２１を制御して都市ガスを供給すると共に、ファン４を制御して該都市ガスに対し所定の過剰率λ_１で燃焼用空気を供給する。一方、ガス供給変更手段３２は、ガスコンロ１に電力供給が開始された後、初めてフレームロッド２２により着火検知されたときに、ファン４を制御して、前記都市ガスに対する過剰率λ_１の燃焼用空気量を、ＬＰＧに対する過剰率λ_２の燃焼用空気量に変更して燃焼用空気を供給する。

また、ガス種判定手段３３は、ガス供給変更手段３２がＬＰＧに対する過剰率λ_２で燃焼用空気を供給しているときに、フレームロッド２２により検知されるフレーム電流を所定のしきい値と比較して、ガスコンロ１に供給されている燃料ガスのガス種の判別を行う。具体的には、ガス種判定手段３３は、フレームロッド２２の検知信号が所定のしきい値（例えば、都市ガスに対して過剰率λ_１で燃焼用空気が供給されているときのフレーム電流（フレームロッド２２の検知信号））より大きければ、ガスコンロ１に供給されている燃料ガスをＬＰＧと判定し、該しきい値よりも小さければ該燃料ガスを都市ガスと判定する。

そして、燃焼制御手段３４は、ガス種判定手段３３の判定結果に従って、ガスコンロ１の運転の停止または継続を制御する。具体的には、ガス種判定手段３３の判定がＬＰＧであるときには、燃焼制御手段３４は、供給されているガス種がガスコンロ１に予め設定されている都市ガスとは異なるものとして、ガスコンロ１の運転を停止して、電力供給が開始される前の状態に復帰する。一方、ガス種判定手段３３の判定が都市ガスであるときには、燃焼制御手段３４は、供給されているガス種がガスコンロ１に予め設定されている都市ガスに相違ないものとして、ガス供給変更手段３２を停止して、ガス供給手段３１による都市ガスと燃焼用空気との供給を再開し、ガスコンロ１の運転を継続させる。

ガスコンロ１は、前述のように、予め都市ガス用に調整されているが、使用者等の過誤により、前記都市ガスよりもウォッベ指数の高いＬＰＧが供給される場合がある。この場合、着火はするものの、都市ガスに対して適切に調整されている燃焼用空気の供給量は、ＬＰＧに対しては不十分であり、不完全燃焼を起こす虞がある。そこで、ガスコンロ１は、電力供給が開始された後、初めて着火されたときに、供給されている燃料ガスのガス種を自動的に判別するようにされている。

以下、図２に示したフローチャートに従って、ガスコンロ１におけるガス種別判定方法について説明する。

まず、ＳＴＥＰ１で電力供給が開始されると、コントローラ３０はＳＴＥＰ２でフラグｆを０にする。フラグｆは、ＳＴＥＰ３以下の操作が電力供給後、初めてであるか否かを示す数値であり、ｆ＝０であればＳＴＥＰ３以下の操作が電力供給後、初めてであることを示す。

次に、ＳＴＥＰ３で点火操作が行われると、コントローラ３０はＳＴＥＰ４でガス供給手段３１を作動させる。このとき、ガス供給手段３１は、開閉電磁弁２０、電磁比例弁２１を制御して燃料ガスを供給すると共に、ファン４を制御して該燃料ガスに対し所定の過剰率λ_１で燃焼用空気を供給する。過剰率λ_１は都市ガスに対して適切な値に設定されており、例えばλ_１≒１．３とされている。そして、コントローラ３０はスパーカ２３により点火電極（図示しない）に火花放電を生じさせた後、ガス供給手段３１による燃料ガスと燃焼用空気との供給を開始して、バーナ１０の点火処理を行う。

次に、ＳＴＥＰ５でフレームロッド２２の検知信号によりバーナ１０の着火が検知されると、コントローラ３０はＳＴＥＰ６でフラグｆの値がｆ＝０であるか否かを確認する。そして、フラグｆ＝０の場合には、電力供給開始後、初めて着火されたものと判断し、ガスコンロ１に供給されている燃料ガスのガス種判別を行う。

前記ガス種判別は、ＳＴＥＰ７で着火検知から所定時間（例えば３０秒）が経過したことが確認された後、コントローラ３０がＳＴＥＰ８でガス供給変更手段３２を作動させることにより開始される。このとき、ガス供給変更手段３２は、ファン４の回転数を変更することにより、都市ガスに対する空気過剰率λ_１の燃焼用空気量を、誤って供給される可能性があるＬＰＧに適する燃焼用空気量に変更する。前記ＬＰＧは前記都市ガスよりもウォッベ指数が高いので、ガス供給変更手段３２は、都市ガスに対するλ_１≒１．３よりも大きな数値、例えばλ_１≒１．５となる燃焼用空気量に変更する。

都市ガスに対する燃焼用空気の過剰率λ_１がλ_１≒１．３であるとき、該燃焼用空気の供給量はＬＰＧに対する燃焼用空気の過剰率λ_２としてはλ_２≒０．７に相当する。このとき、図３（ｂ）を参照して、燃焼用空気の過剰率λ_１がλ_１≒１．３である都市ガスの燃焼の際にフレームロッド２２で検出されるフレーム電流ＦＲの値Ｉ_１と、燃焼用空気の過剰率λ_２がλ_２≒０．７であるＬＰＧの燃焼の際にフレームロッド２２で検出されるフレーム電流ＦＲの値Ｉ_１’とは非常に近い値となり、フレーム電流ＦＲの値からガス種を判別することは難しい。

しかし、前述のように、ガス供給変更手段３２により、都市ガスに対する空気過剰率λ_１がλ_１≒１．５となる燃焼用空気量にすると、該燃焼用空気の供給量はＬＰＧに対する空気過剰率λ_２としてはλ_２≒１．０に相当する量となる。この結果、空気過剰率λ_１がλ_１≒１．５である都市ガスの燃焼の際にフレームロッド２２で検出されるフレーム電流ＦＲの値Ｉ_２は、前記λ_１≒１．３である場合のフレーム電流ＦＲの値Ｉ_１よりも小さくなる。一方、空気過剰率λ_２がλ_２≒１．０であるＬＰＧの燃焼の際にフレームロッド２２で検出されるフレーム電流ＦＲの値Ｉ_２’は、前記λ_２≒０．７である場合のフレーム電流ＦＲの値Ｉ_１’よりも大きくなり、フレームロッド２２で検出されるフレーム電流ＦＲの最大値に近くなる。従って、フレーム電流ＦＲの値から容易にガス種を判別することが可能になる。

そこで、図２に戻って、ＳＴＥＰ９でガス種判定手段３３により、フレームロッド２２で検出されるフレーム電流ＦＲの値（フレームロッド２２の検知信号）が所定のしきい値Ｉ_０と比較される。フレーム電流ＦＲが前記しきい値Ｉ_０より大きい場合には、ガス種判定手段３３によりガスコンロ１に供給されている燃料ガスはＬＰＧと判定され、燃焼制御手段３４によりＳＴＥＰ１０でガスコンロ１の運転が停止された後、ＳＴＥＰ３に戻り点火操作待ちとなる。尚、ＳＴＥＰ１０でガスコンロ１の運転が停止された後、音声、ＬＥＤ表示等により、設定されているガス種の燃料ガス（都市ガス）とは異なるガス種の燃料ガス（ＬＰＧ）が供給されていることを報知するようにしてもよい。

一方、ＳＴＥＰ９でフレーム電流ＦＲが前記しきい値Ｉ_０以下である場合には、ガス種判定手段３３によりガスコンロ１に供給されている燃料ガスは都市ガスと判定される。この場合には、設定通りのガス種が供給されているので、燃焼制御手段３４によりＳＴＥＰ１１でフラグｆが１とされた後、ＳＴＥＰ１２でガス供給変更手段３２が停止され、ＳＴＥＰ１３で再びガス供給手段３１が作動される。この結果、燃焼用空気の過剰率λ_１が都市ガスに適したλ_１≒１．３とされ、ＳＴＥＰ１４でコントローラ３０による定常燃焼制御とされて、ガスコンロ１の運転が継続される。そして、ＳＴＥＰ１５で消火操作が行われると、ＳＴＥＰ３に戻り点火操作待ちとなる。

前記ガス種別判定方法では、ＳＴＥＰ９でガスコンロ１に供給されている燃料ガスがＬＰＧと判定され、ＳＴＥＰ１０でガスコンロ１の運転が停止された後、フラグｆは０のままである。従って、ＳＴＥＰ１０でガスコンロ１の運転が停止された後、ＳＴＥＰ３で再び点火操作が行われても、供給されている燃料ガスが都市ガスに交換されない限り、何度でもＳＴＥＰ６で電力供給開始後、初めて着火されたものと判断され、ＳＴＥＰ７〜９でガスコンロ１に供給されている燃料ガスのガス種判別が行われる。

しかし、初めからガスコンロ１に都市ガスが供給された場合、或いは初めに供給されていたＬＰＧが前記ガス種判別の結果、都市ガスに交換された場合には、ＳＴＥＰ１１でフラグｆが１にされるので、ＳＴＥＰ３で再び点火操作が行われたときにＳＴＥＰ６で電力供給開始後、２回目以降の着火と判断される。この場合には、ＳＴＥＰ６からＳＴＥＰ１４に進み、コントローラ３０による定常燃焼制御とされて、ガスコンロ１の通常の運転とされる。

尚、前記ガス種判別方法では、ＳＴＥＰ８でガス供給変更手段３２が、ファン４の回転数を変更することにより、都市ガスに対する燃焼用空気の過剰率λ_１を変更するようにしているが、電磁比例弁２１を制御して燃料ガスの供給量を変更することにより過剰率λ_１を変更するようにしてもよい。

このとき、ガス供給変更手段３２により電磁比例弁２１を制御して燃料ガスの供給量を低減させ、ガスコンロ１の火力を小さくしてもよい。ガスコンロ１の火力を小さくすることにより、ガス種の判別を行う間、被加熱物に対する影響を低減することができる。また、ガスコンロ１の火力を小さくすれば、それに伴って燃焼用空気の供給量も低減されるので、ファン４を回転駆動するモータに対する負荷も低減することができる。

また、本実施形態では、予め都市ガス用に調整されているガスコンロ１に、都市ガスよりもウォッベ指数の高いＬＰＧが供給される場合について説明しているが、前記ガス種判別方法はガス種が都市ガスとＬＰＧとの場合に限定されるものではなく、予め設定されている第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種が供給されるときにはいつでも適用することができる。

尚、前記実施の形態では、表面燃焼式バーナ１０のみを備えるガスコンロ１を例として説明しているが、ガスコンロ１は図４に示すように、表面燃焼式バーナ１０の内径部に輻射マット１０ｂを備えるものであってもよい。輻射マット１０ｂは多孔質体からなり、表面燃焼式バーナ１０の燃焼排ガスを通過させて排熱を回収するものであって、この場合、該燃焼排ガスは輻射マット１０ｂの下方に設けられた排気通路を介して排気口５へ送出される。輻射マット１０ｂは回収した排熱により赤熱せしめられるので、表面燃焼式バーナ１０の燃焼面１０ａおよび輻射マット１０ｂからの輻射熱と、前記燃焼排ガスの熱とにより、ガラス天板２を介して被加熱物を高い熱効率で加熱することができる。

本発明に係る燃焼装置の一構成図。本発明に係る燃焼装置の作動フローチャート。燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率λとフレーム電流との関係を示すグラフ。本発明に係る燃焼装置の他の構成図。

符号の説明

１…燃焼装置、１０…燃焼用バーナ、１０ｂ…排熱を回収する多孔質体、２２…着火検知手段・燃焼状態検知手段、２３…点火手段、３１…ガス供給手段、３２…ガス供給変更手段、３３…ガス種判定手段、３４…燃焼制御手段。

Claims

燃料ガスと燃焼用空気とを供給して燃焼させるときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量が所定の第１のガス種の燃料ガスに適した量に調整されている燃焼装置に対し、供給された燃料ガスのガス種を判別する方法において、
該燃焼装置に供給された燃料ガスに初めて着火されたときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスに適した量に変更して該燃焼装置の燃焼状態を検知し、該燃焼状態を示す数値が所定のしきい値を超えている場合には該燃焼装置に供給された燃料ガスのガス種を該第２のガス種と判定して該燃焼装置の燃焼を停止し、該数値が該しきい値以下の場合には該燃料ガスのガス種を該第１のガス種と判定して、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種に適した量に変更することを特徴とするガス種判別方法。
前記燃焼状態を示す数値は、フレーム電流または燃焼温度であることを特徴とする請求項１記載のガス種判別方法。
前記燃料ガスと燃焼用空気との供給量を前記第２のガス種に適した量に変更した後、前記燃焼装置の火力を該変更前よりも小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２記載のガス種判別方法。
燃焼用バーナと、該燃焼用バーナに点火する点火手段と、該燃焼用バーナに対して所定の第１のガス種の燃料ガスに適した供給量で燃料ガスと燃焼用空気とを供給するガス供給手段と、該燃焼用バーナの着火を検知する着火検知手段とを備える燃焼装置において、
該着火検知手段が該燃焼用バーナの着火を初めて検知したときに、該燃料ガスと燃焼用空気との供給量を該第１のガス種よりもウォッベ指数の高い第２のガス種の燃料ガスに適した量に変更するガス供給変更手段と、
該ガス供給変更手段による該燃料ガスと燃焼用空気との供給量の変更後に、該燃焼用バーナの燃焼状態を検知する燃焼状態検知手段と、
該燃焼状態検知手段からの検知信号が所定のしきい値を超えているときに、該燃焼用バーナに供給された燃料ガスのガス種を該第２のガス種と判定し、該検知信号が該しきい値以下のときに該燃料ガスのガス種を該第１のガス種と判定するガス種判定手段と、
該ガス種判定手段が該燃料ガスのガス種を該第２のガス種と判定したときには該燃焼用バーナの燃焼を停止し、該燃料ガスのガス種を該第１のガス種と判定したときには該ガス供給変更手段に代えて該ガス供給手段により該燃焼用バーナに対して所定の第１のガス種の燃料ガスに適した供給量で燃料ガスと燃焼用空気とを供給する燃焼制御手段とを備えることを特徴とする燃焼装置。
前記燃焼状態検知手段は、前記燃焼用バーナのフレーム電流を検知するフレーム電流検知手段であることを特徴とする請求項４記載の燃焼装置。
前記燃焼状態検知手段は、前記燃焼用バーナの燃焼温度を検知する燃焼温度検知手段であることを特徴とする請求項４記載の燃焼装置。
前記燃焼バーナは排熱を回収する多孔質体を備えることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項記載の燃焼装置。