JPH0894070A - ガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バーナにおける燃料ガスの実際の燃焼熱量のば
らつきを小さなものとしてバーナの必要燃焼量に対応し
た量の燃料ガスをバーナに供給することができるガス燃
焼装置を提供する。 【構成】バーナ３へのガス供給管８にガス流量センサ９
及びガス流量制御弁１０を設ける。コントローラ１６に
より、バーナ３の必要燃焼量に対応したガス流量センサ
９の目標出力レベルを設定し、ガス流量センサ９の出力
レベルが目標出力レベルになるようにガス流量制御弁１
０を制御する。ガス流量センサ９としては、バーナ３へ
のガス流量に応じたレベルの信号を出力すると共に該ガ
ス流量が同じであっても燃料ガスの有する発熱量が大き
い程、出力レベルが大きくなる熱式又は熱線式流量セン
サ等のセンサを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス給湯器等、都市ガ
スやＬＰガスを燃料として使用するガス燃焼装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のガス燃焼装置において
は、バーナヘのガス供給路に設けた比例弁を、バーナの
必要燃焼量に対応した通電量でもって通電・制御するこ
とにより、該必要燃焼量に対応したガス圧をバーナのノ
ズルの流入側（比例弁の下流側）に生ぜしめ、それによ
り、バーナへのガス供給量を前記必要燃焼量に対応した
量に制御するものが一般に知られている。この場合、前
記比例弁の通電・制御に際しては、バーナに燃焼用空気
を供給する燃焼ファンの回転数を前記必要燃焼量に応じ
てあらかじめ定めた回転数に制御すると共に、該燃焼フ
ァンの回転数に応じた通電量でもって前記比例弁に通電
し、それにより、結果的にバーナへのガス供給量が前記
必要燃焼量に対応した量になるようにする場合もある。

【０００３】この種のガス燃焼装置において使用される
燃料ガスは、国内においては、現在、ＬＰガスを含めて
１５種類のガスグループに分類されており、それらの各
種類の燃料ガスは、それぞれその単位体積当たりの発熱
量や比重、燃焼速度指数が所定の範囲内に収まるように
規定されている。そして、これらの各種類の燃料ガスを
使用する前記ガス燃焼装置にあっては、そのバーナのノ
ズルの孔径等がガスグループに応じて設定され、使用す
るガスグループに適合した燃焼が行われるようにしてい
る。

【０００４】ところで、前記各種類の燃料ガスは、その
ガスグループが同じであっても、燃料ガスを提供するガ
ス事業者や地域等によって燃料ガスの組成は必ずしも同
じではなく、従って、同一のガスグループ内でも燃料ガ
スが有する単位体積当たりの発熱量はある範囲でもって
ばらつきを生じている。

【０００５】しかしながら、従来の前記ガス燃焼装置に
おいては、例えば前記必要燃焼量を一定とした場合、基
本的には、同一のガスグループの燃料ガスであれば、そ
のガスグループに対応した一定量の燃料ガスをバーナに
供給するようにしているため、該バーナにおける燃料ガ
スの実際の燃焼熱量（これはバーナヘのガス流量と燃料
ガスの単位体積当たりの発熱量との積に相当する）は、
燃料ガスの発熱量の相違によってばらつきを生じる。ま
た、従来のガス供給装置においては、バーナのノズルの
流入側のガス圧を必要燃焼量に対応した一定値に制御す
るようにしているため、ノズルの流出側の気圧が外風や
排気口の詰まり等の影響で変動を生じると、それに追従
してバーナのノズルから噴出するガス流量も変動し、こ
れによってもバーナにおける実際の燃焼熱量がばらつき
を生じる。

【０００６】従って、従来のガス燃焼装置においては、
バーナにおける燃焼を精度よく前記必要燃焼量でもって
行うことが困難なものとなっていた。

【０００７】また、前述のようにバーナの必要燃焼量を
一定としても、バーナにおける燃料ガスの実際の燃焼熱
量は必要燃焼量に対してばらつきを生じるため、そのば
らつきにかかわらず該燃料ガスを良好に燃焼させ得るた
めには燃焼用空気の供給量の範囲が狭い範囲に限定され
てしまう。ところが、バーナに燃焼ファンから燃焼用空
気を供給するとき、その供給量は外風や排気口の詰まり
等の影響で変動を生じやすく、このような場合には、燃
焼用空気の供給量がバーナにおける燃料ガスの実際の燃
焼熱量に適合したものならずに、燃焼不良を生じ易い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はバーナにおけ
る燃料ガスの実際の燃焼熱量のばらつきを小さなものと
してバーナの必要燃焼量に対応した量の燃料ガスをバー
ナに供給することができ、それによって燃焼ファンから
燃焼用空気をバーナに供給しつつバーナの燃焼運転を行
うに際して燃焼用空気の供給量の範囲が広い範囲で燃料
ガスの良好な燃焼を確保することができる燃焼装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、前述の
背景に鑑み、各種の検討を行った結果、次のことを知見
した。すなわち、例えば気体の流量あるいは流速を検出
するための熱式流量センサや熱線式流量センサにより、
バーナへのガス流量を検出したとき、流量センサの出力
レベルは、基本的にはガス流量に応じて変化する。

【００１０】また、上記のように例えば熱式流量センサ
や熱線式流量センサにより燃料ガスのガス流量を検出す
るとき、ガス流量を一定として流量センサの出力レベル
を観測すると、一般に、同じガスグループの燃料ガスで
あっても、単位体積当たりの発熱量が大きいガス組成を
有する燃料ガスについては、該発熱量が小さい燃料燃料
ガスよりも流量センサの出力レベルが大きくなる。すな
わち、流量センサの出力レベルにより把握される見かけ
上のガス流量は、燃料ガスの単位体積当たりの発熱量が
大きい程、大きくなる。具体的には、例えば流量センサ
として、白金薄膜抵抗を検出素子として使用した熱式流
量センサ（この構成の概要は後述する）を用い、ガス流
量を一定として流量センサの出力レベルを測定すると、
図７に示すような測定データが得られた。図７はプロパ
ンガスのガスグループ、６Ａのガスグループ、並びに１
３Ａのガスグループ及び１２Ａのガスグループを併せた
もの（１３Ａと１２Ａとはガス特性が近似しているた
め、一つのガスグループとしてまとめることができる）
について、それぞれのガスグループにおけるガス組成の
相違する複数種の燃料ガスの発熱量と前記一定のガス流
量（図７では１Ｎｍ³／ｈ）における前記熱式流量セン
サの出力レベルとの関係を示したものであり、同図を参
照して明らかなように同じガスグループであっても、流
量センサの出力レベルは燃料ガスが有する発熱量が大き
い程、大きくなっている。尚、このような特性は、他の
ガス流量においても同様であり、また、ガス流量センサ
として、白金線等を検出素子として使用する熱線式流量
センサを用いた場合も同様である。

【００１１】そこで、本発明は前記の目的を達成するた
めに、バーナへの燃料ガスの供給路に設けられたガス流
量制御弁と、前記燃料ガスの供給路に設けられ、前記バ
ーナへのガス流量に応じたレベルの信号を出力すると共
に該ガス流量が同じであっても燃料ガスの有する発熱量
が大きい程、出力レベルが大きくなるガス流量センサ
と、前記バーナの燃焼時に該バーナの必要燃焼量に対応
した前記ガス流量センサの目標出力レベルを該バーナへ
の目標ガス流量として設定する目標ガス流量設定手段
と、前記ガス流量センサの出力レベルが前記目標出力レ
ベルとなるよう前記ガス流量制御弁を制御する弁制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】そして、前記ガス流量センサは、熱式流量
センサ又は熱線式流量センサであることを特徴とする。

【００１３】さらに、前記バーナに燃焼用空気を供給す
る燃焼ファンと、前記必要燃焼量に対応した量の燃焼用
空気が前記バーナに供給されるように前記燃焼ファンの
回転数を制御するファン制御手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、前記バーナへのガス流量は、
前記必要燃焼量に対応して前記目標ガス流量設定手段に
より設定される前記ガス流量センサの目標出力レベルと
該流量センサの実際の出力レベルとが一致するように前
記弁制御手段により前記流量制御弁を介して制御され
る。従って、例えば必要燃焼量が一定であれば、前記バ
ーナへのガス流量は一定に制御される。このとき、前記
ガス流量センサの出力レベルは、バーナに実際に供給さ
れるガス流量が同じであっても、燃料ガスが有する発熱
量が大きい程、大きくなる特性を有するので、上記のよ
うに必要燃焼量が一定であれば（このとき、ガス流量セ
ンサの出力レベルは、一定の目標出力レベルに制御され
る）、バーナに実際に供給されるガス流量は、燃料ガス
が有する発熱量が大きい程、小さくなる。従って、バー
ナにおける燃料ガスの実際の燃焼熱量、すなわち、バー
ナに実際に供給されるガス流量とその燃料ガスが有する
単位体積当たりの発熱量との積は、該発熱量のばらつき
にかかわらずほぼ同じ値となって、実際の燃焼熱量のば
らつきが小さくなる。これにより、バーナに供給される
燃料ガスの燃焼熱量を前記必要燃焼量に精度よく一致さ
せることが可能となる。

【００１５】これは、前記ガス流量センサとして熱式流
量センサ又は熱線式流量センサを採用することで、該ガ
ス流量センサは燃料ガスが有する発熱量が大きい程、出
力レベルが大きくなる特性を有するので、上記のような
制御を行うことが可能となる。

【００１６】また、前記のように、バーナにおける燃料
ガスの実際の燃焼熱量と、前記必要燃焼量とが精度よく
合致するので、前記ファン制御手段により必要燃焼量に
応じて制御される前記燃焼ファンから燃焼用空気をバー
ナに供給するとき、その燃焼用空気の供給量が外風等の
影響で多少の変動を生じたとしても、その燃焼用空気の
供給量は、バーナにおける燃料ガスの実際の燃焼熱量に
適合するものとなり、従って、該バーナの燃焼を、前記
必要燃焼量でもって良好に行うことが可能となる。

【００１７】

【実施例】本発明の一例を図１乃至図６を参照して説明
する。図１は本実施例のガス燃焼装置であるガス給湯器
のシステム構成図、図２は図１のガス給湯器の要部のブ
ロック構成図、図３は図１のガス給湯器に使用するガス
流量センサの構成を説明するための説明図、図４は図３
のガス流量センサの出力特性を示す線図、図５及び図６
は図１のガス給湯器の作動を説明するための線図であ
る。

【００１８】図１を参照して、１は熱交換器２及びこれ
を加熱するバーナ３を内蔵した給湯器本体、４は熱交換
器２を通って配管された通水管、５は通水管４を流れる
水の流量を熱交換器２の上流側で検出する通水量セン
サ、６，７はそれぞれ熱交換器２の上流側及び下流側で
通水管３を流れる水の入水温度及び出湯温度を検出する
温度センサ、８はバーナ３に燃料ガスを供給するガス供
給管（ガス供給路）、９はバーナ３に供給されるガス流
量を検出すべくガス供給管８に設けられたガス流量セン
サ、１０，１１はそれぞれガス供給管８に設けられたガ
ス流量制御弁及び開閉電磁弁、１２はバーナ３に燃焼用
空気を供給する燃焼ファン、１３は燃焼ファン１２を駆
動するファンモータ、１４は燃焼ファン１２の回転数を
検出する回転数センサ、１５は使用者が出湯温度の設定
等を行うための操作部、１６はファンモータ１３やガス
流量制御弁１０、開閉電磁弁１１等の作動制御を行うコ
ントローラ、１７はバーナ３の点火を行うイグナイタ、
１８はバーナ３の失火の有無等の燃焼状態を検知するフ
レームロッドである。

【００１９】この場合、前記バーナ３及び熱交換器２は
給湯器本体１内に形成された燃焼室１９に収容され、こ
の燃焼室１９には給湯器本体１の上部に設けられた排気
口２０が連通している。

【００２０】また、通水管４の上流側は水道管（図示し
ない）に接続され、下流側は台所や浴室等の給湯栓（図
示しない）に接続されている。

【００２１】また、前記ガス流量制御弁１０は、例えば
その下流側に通電量に比例したガス圧（二次圧）を生じ
るガバナ付比例弁である。

【００２２】また、本実施例のガス給湯器において使用
する燃料ガスは、例えば１２Ａ及び１３Ａを併せたガス
グループのものである。

【００２３】前記ガス流量センサ９は、例えば熱式流量
センサであり、その概要的構成は、図３に示すように例
えば白金からなる３個の薄膜抵抗素子２１ａ〜２１ｃ
と、これらの薄膜抵抗素子２１ａ〜２１ｃに通電して出
力信号を生成するセンサ回路部２２とにより構成され、
前記薄膜抵抗素子２１ａ〜２１ｃがガス供給管８内に図
示のようにその上流側から下流側に向かって順に等間隔
で配置されている。このガス流量センサ９においては、
中央の薄膜抵抗素子２１ｂはヒータとして機能し、セン
サ回路部２２から一定電流あるいは一定電力が給電され
て発熱し、その両側の薄膜抵抗素子２１ａ，２１ｃを加
熱する。また、両側の薄膜抵抗素子２１ａ，２１ｃは、
温度によって抵抗値変化を生じる温度センサとして機能
し、ガス供給管８に燃料ガスが流れたとき、薄膜抵抗素
子２１ａ，２１ｃの位置で、燃料ガスの流速に応じた温
度差が生じることにより、該流速に応じた抵抗値変化を
生じる。そして、センサ回路部２２は、薄膜抵抗素子２
１ａ，２１ｃの燃料ガスの流速に応じた抵抗値変化を電
気信号に変換し、該流速に応じたレベルの信号をコント
ローラ１６に出力する。この場合、ガス供給管８を流れ
る燃料ガスのガス流量は流速にガス供給管８の断面積を
乗算したものであるので、燃料ガスの流速に比例し、従
って、センサ回路部２０からコントローラ１６に出力さ
れる信号レベルは、バーナ３へのガス流量に応じたもの
となる。

【００２４】尚、本実施例では、薄膜抵抗素子２１ａ〜
２１ｃを使用した熱式流量センサをガス流量センサ９と
して採用したが、例えば薄膜抵抗素子２１ａ〜２１ｃに
代えて白金線等を使用する熱線式流量センサを用いても
よい。

【００２５】かかるガス流量センサ９にあっては、本実
施例において使用する１２Ａ及び１３Ａのガスグループ
を併せたグループの燃料ガスにおいて、図４に示すよう
な出力特性となり、基本的には、ガス流量が大きくなる
につれて出力レベルが増大する。ここで、図４において
は、３本の特性線を示したが、それらは、互いに組成の
相違する燃料ガス（１３Ａ−１，１３Ａ−３，１２Ａ−
３で示される種類の燃料ガス）についての出力特性を例
示的に示したものである。表１に、それらの３種類の燃
料ガスの比重や発熱量等の特性を示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】図４及び表１を参照して明らかなように、
単位体積当たりの発熱量が大きな燃料ガス程、特性線の
傾きが大きくなって、同じガス流量におけるガス流量セ
ンサ９の出力レベルが大きくなる。このことは換言すれ
ば、ガス流量センサ９の出力レベルが一定値となるよう
なガス流量は、発熱量が大きな燃料ガス程、小さくなる
ことを意味している。

【００２８】図２を参照して、前記コントローラ１６は
マイクロコンピュータ等を含む電子回路により構成され
たものであり、その主要な機能的構成として、操作部１
５から与えられた設定温度や前記温度センサ６，７によ
り検出される入水温度及び出湯温度、通水量センサ５に
より検出される通水量等を基に出湯温度を設定温度に一
致させるのに必要なバーナ３の必要燃焼量を時々刻々求
める必要燃焼量演算部２３と、該演算部２３により求め
られた必要燃焼量に対応した燃焼用空気の供給量を得る
ための燃焼ファン１２の目標回転数を設定する目標回転
数設定部２４と、回転数センサ１４により検出される燃
焼ファン１２の回転数が目標回転数設定部２４により設
定された目標回転数に一致するように燃焼ファン１２の
回転数をファンモータ１３を介して制御するファン制御
部（ファン制御手段）２５と、回転数センサ１４により
検出される燃焼ファン１２の回転数に応じてバーナ３へ
の目標ガス流量に相当するガス流量センサ９の目標出力
レベルを設定する目標ガス流量設定部（目標ガス流量設
定手段）２６と、ガス流量センサ９の出力レベルが目標
ガス流量設定部により設定された目標出力レベルに一致
するようにガス流量制御弁１０への通電量を制御する弁
制御部（弁制御手段）２７とを備えている。

【００２９】次に、本実施例のガス給湯器の作動を説明
する。

【００３０】コントローラ１６は、通水管４の通水が開
始されると、これを通水量センサ５を介して検知し、そ
の検知に応じてファン制御部２５によりファンモータ１
３を介して燃焼ファン１２を回転駆動すると共に、電磁
弁１１を開弁してバーナ３へのガス供給を開始する。そ
して、この状態でイグナイタ１７を介してバーナ３を点
火せしめ、これによりバーナ３の燃焼運転（給湯運転）
を開始する。

【００３１】このようにバーナ３の燃焼運転が開始する
と、コントローラ１６は、必要燃焼量演算部２３によ
り、温度センサ７により検出される出湯温度を操作部１
５により設定された設定温度に一致させるのに必要なバ
ーナ３の必要燃焼量を温度センサ６，７及び通水量セン
サ５により得られる入水温度や出湯温度、通水量の検出
データ等を基に時々刻々求める。そして、コントローラ
１６の目標回転数設定部２４は、必要燃焼量演算部２３
により求められた必要燃焼量に適合した量の燃焼用空気
をバーナ３に供給するための燃焼ファン１２の目標回転
数を図５に実線ａで示すようにあらかじめ定められたデ
ータテーブルに従って設定する。尚、図５において、斜
線を付した部分は、バーナ３に実際に供給される燃料ガ
スの燃焼熱量が必要燃焼量に一致した場合に、バーナ３
の良好な燃焼を行い得る燃焼用空気の供給量の範囲を示
したものであり、任意の必要燃焼量（燃料ガスの燃焼熱
量）において、燃焼用空気の供給量が上記の範囲を越え
た場合には、バーナ３における炎のリフト等を生じ、上
記の範囲を下回った場合には、不完全燃焼を生じる。

【００３２】上記のように燃焼ファン１２の目標回転数
が目標回転数設定部２４により設定されると、ファン制
御部２５は、回転数センサ１４により検出される燃焼フ
ァン１２の回転数が目標回転数に一致するように燃焼フ
ァン１２の回転数をファンモータ１３を介して制御す
る。これにより、バーナ３への燃焼用空気の供給量は、
バーナ３の必要燃焼量に適合したものに制御される。

【００３３】一方、かかる作動と並行して、コントロー
ラ１６の目標ガス流量設定部２６は、回転数センサ１４
により検出された燃焼ファン１２の回転数に応じて、図
６に示すようにあらかじめ定められたデータテーブルに
従ってバーナ３に供給すべき燃料ガスの目標ガス流量に
相当するガス流量センサ９の目標出力レベルを設定す
る。この場合、燃焼ファン１２の回転数は、前記必要燃
焼量に対応した目標回転数に制御されるので、結果的に
は、該必要燃焼量に対応したガス流量センサ９の目標出
力レベルが設定されることとなる。尚、図６に示すデー
タテーブルは、本実施例において使用する１３Ａのガス
グループ及び１２Ａのガスグループを併せたグループに
対応して定められたものであり、その１３Ａ又は１２Ａ
の燃料ガスを使用する限り、該燃料ガスの組成が相違し
ても、同じデータテーブルを使用する。

【００３４】上記のように設定された目標出力レベル
は、弁制御部２７に与えられ、この時、該弁制御部２７
は、ガス流量センサ９の実際の出力レベルが目標出力レ
ベルの一致するようにガス流量制御弁１０への通電量を
制御する。

【００３５】具体的には、ガス流量センサ９の出力レベ
ルが目標出力レベルよりも小さい場合には、ガス流量制
御弁１０への通電量を増加させてその開度を増加させ、
バーナ３へのガス流量を増加させる。逆に、ガス流量セ
ンサ９の出力レベルが目標出力レベルよりも大きい場合
には、ガス流量制御弁１０への通電量を減少させてその
開度を減少させ、バーナ３へのガス流量を減少させる。
これにより、バーナ３へのガス流量は、ガス流量センサ
９の出力レベルが目標出力レベルの一致するようなガス
流量に制御される。

【００３６】この場合、前記図４に示したように、本実
施例において使用する１３Ａのガスグループ又は１２Ａ
のガスグループであっても、ガス組成の相違に基づく燃
料ガスの発熱量の大小によって、ガス流量センサ９の出
力特性は相違し、ガス流量センサ９の同じ目標出力レベ
ルに対して実際のガス流量は燃料ガスが有する発熱量の
大小によって相違する。例えば、図４にガス流量センサ
９の出力特性を示した１３Ａのガスグループ及び１２Ａ
のガスグループを併せたグループにおける３種類の燃料
ガスについて、ガス流量センサ９の目標出力レベルが例
えば流速換算値で６ｍ／ｓの出力レベルであるとする
と、その目標出力レベルに対応するガス流量は同図示の
ように流量範囲Ｘの間でばらつきを生じる。そして、こ
のとき、同図を参照して明らかなように、燃料ガスが有
する発熱量が大きい程、ガス流量は小さくなり、このこ
とは、任意の目標出力レベルにおいて同様である。

【００３７】従って、バーナ３の必要燃焼量に応じて定
められる任意の目標出力レベルに対応してバーナ３に実
際に供給される燃料ガスの燃焼熱量、すなわち、該燃料
ガスが有する単位体積当たりの発熱量とガス流量との積
は、燃焼ガスの組成の相違に基づく発熱量の大小にかか
わらず、ほぼ同じ値になる。

【００３８】実際、例えば図４示のガス流量センサ９の
出力特性線の傾きが最も大きくなる燃料ガス（１３Ａ−
１）と該出力特性線の傾きが最も小さくなる燃料ガス
（１２Ａ−３）とは、それらの単位体積当たりの発熱量
が表１に示したようにそれぞれ１１７２０ｋｃａｌ／Ｎ
ｍ³ 、８７００ｋｃａｌ／Ｎｍ³ であり、これらの燃料
ガスについて、目標出力レベルを流速換算値で６ｍ／ｓ
した場合、ガス流量はそれぞれ１．８４Ｎｍ³ ／ｈ、
２．３９Ｎｍ³ ／ｈとなる。従って、この時バーナ３に
供給される燃料ガスの燃焼熱量は、それぞれ約２１５６
０ｋｃａｌ／ｈ、２０７９０ｋｃａｌ／ｈとなって、ほ
ぼ同じ値となり、それらの差異（約７７０ｋｃａｌ／
ｈ）は燃焼熱量の約４％弱に過ぎない。

【００３９】これに対して、従来のガス給湯器において
は、基本的には、必要燃焼量が一定であれば、燃料ガス
の発熱量の相違にかかわらず同じガス流量でもってバー
ナに燃料ガスを供給するので、バーナに供給される燃料
ガスの燃焼熱量は、燃料ガスが有する発熱量の相違によ
って、それらの発熱量の差分に比例した比較的大きなば
らつきを生じることとなる。実際、必要燃焼量に対応し
た一定の通電量でもって比例弁を通電・制御する従来の
ガス給湯器においては、表１に示すように、比例弁電流
を一定とした場合にバーナに実際に供給される燃料ガス
の燃焼熱量は、前記１３Ａ−１，１３Ａ−３，１２Ａ−
３の燃料ガスについて比較的大きなばらつき（表１では
４０１０ｋｃａｌ／ｈ）を生じる。

【００４０】また、本実施例のガス給湯器においては、
ガス流量センサ９の出力レベルが目標出力レベルに一致
するようなガス流量に制御されるので、燃焼室１９内の
気圧が外風や排気口２０の詰まり等の影響で変動して
も、必要燃焼量に応じた目標出力レベルが一定である限
り、該目標出力レベルに対応した一定のガス流量に制御
される。従って、バーナ３に供給される燃料ガスの燃焼
熱量が、燃焼室１９内の気圧の変動によってばらつきを
生じるようなこともない。

【００４１】このように本実施例のガス給湯器において
は、バーナ３の必要燃焼量に応じて定められる任意の目
標出力レベルに対応してバーナ３に実際に供給される燃
料ガスの燃焼熱量が、燃焼ガスの組成の相違に基づく発
熱量の大小にかかわらず、また、燃焼室１９内の気圧の
変動によらずにほぼ同じ値になるので、前記必要燃焼量
に応じたガス流量センサ９の目標出力レベルを適切に設
定しておくことで、該燃焼熱量が必要燃焼量に精度よく
合致する。従って、バーナ３に確実に必要燃焼量に相当
する燃焼熱量でもって燃料ガスを供給することができ、
その燃料ガスを燃焼させることで、該バーナ３の燃焼を
確実に必要燃焼量でもって行うことができる。

【００４２】また、上記のようにバーナ３に確実に必要
燃焼量に相当する燃焼熱量でもって燃料ガスを供給する
ことができると共に、バーナ３への燃焼用空気は、前述
のように基本的には図５の実線ａで示すデータテーブル
に従って供給されるので、外風や排気口２０の詰まり等
の影響で燃焼用空気の供給量が多少変動しても、確実に
バーナ３の燃焼を良好に行うことができる。

【００４３】すなわち、図５を参照して、今、必要燃焼
量がＨ₀ であるとすると、本実施例のガス給湯器におい
て、バーナ３に実際に供給される燃料ガスの燃焼熱量が
該燃料ガスの発熱量の相違等によってばらつきを生じる
範囲は、例えば同図ΔＨで示すような狭い範囲となる。
そして、この場合、燃焼熱量のばらつきにかかわらず、
燃料ガスの燃焼を良好に行うためには、同図を参照して
明らかなように燃焼用空気の供給量は同図ΔＡで示す比
較的広い範囲内におさまっておればよい。従って、外風
や排気口２０の詰まり等の影響で燃焼用空気の供給量が
多少変動しても、バーナ３の良好な燃焼状態を確保する
ことができる。

【００４４】これに対して、従来のガス給湯器において
は、同じ必要燃焼量Ｈ₀ に対してバーナに実際に供給さ
れる燃料ガスの燃焼熱量のばらつき範囲は、例えば同図
Δｈで示すように比較的広い範囲となる。このため、こ
のばらつきにかかわらず、燃料ガスの燃焼を良好に行う
ためには、燃焼用空気の供給量は同図Δａで示す比較的
狭い範囲内におさまっていなければならず、この範囲Δ
ａを越えたり、下回ると、炎のリフトや不完全燃焼等の
燃焼不良を生じる。従って、外風や排気口の詰まり等の
影響で燃焼用空気の供給量が多少変動しただけで、燃焼
不良を生じ易くなる。

【００４５】尚、本実施例のガス給湯器においては、コ
ントローラ１６は、通水管４の通水が終了すると、これ
を通水量センサ５を介して検知し、その検知に応じて電
磁弁１１を閉弁してバーナ３へのガス供給を遮断し、さ
らにファン制御部２５により燃焼ファン１２を停止せし
め、これによりバーナ３の燃焼運転を停止せしめる。こ
のような燃焼運転の停止作動は、給湯運転中に前記フレ
ームロッド１８によりバーナ３の失火等が検知された場
合にも同様に行われる。

【００４６】以上説明したように、本実施例のガス給湯
器においては、燃料ガスの組成の相違に基づく発熱量の
相違にかかわらず、バーナ３に供給される燃料ガスの燃
焼熱量を精度よく必要燃焼量に一致させてバーナ３に燃
料ガスを供給することができ、バーナ３の燃焼を確実に
所望の燃焼量でもって行うことができる。そして、バー
ナ３に供給される燃料ガスの燃焼熱量を高精度なものと
することができるので、外風や排気口２０の詰まり等の
影響で燃焼用空気の供給量が多少変動しても、確実にバ
ーナ３の良好な燃焼状態を確保することができる。

【００４７】尚、以上説明した実施例においては、１３
Ａ及び１２Ａのガス種を使用するガス給湯器について説
明したが、６Ａやプロパン等、他のガス種を使用するガ
ス給湯器についても本実施例と同様に構成することがで
きることはもちろんである。

【００４８】また、本実施例においては、ガス燃焼装置
としてガス給湯器を例にとって説明したが、ガスファン
ヒータ等、他のガス燃焼装置においても本発明を適用す
ることができることはもちろんである。

【００４９】また、本実施例においては、ガス流量制御
弁１０としてガバナ付比例弁を使用したが、基本的には
電気的にガス流量を制御し得るものであれば、他の種類
の弁を使用することも可能である。

【００５０】また、本実施例においては、バーナ３の必
要燃焼量に応じた目標回転数に制御される燃焼ファン１
２の回転数に応じてガス流量センサ９の目標出力レベル
を設定するようにしたが、必要燃焼量に応じて直接的に
ガス流量センサ９の目標出力レベルを設定するようにし
てもよい。

【００５１】また、本実施例においては、バーナ３の必
要燃焼量に応じて燃焼ファン１２の目標回転数を設定
し、その目標回転数になるように燃焼ファン１２の回転
数を制御したが、例えば風量センサによりバーナ３への
燃焼用空気の供給量を検出すると共に、必要燃焼量に応
じてバーナ３への目標風量を設定し、風量センサの検出
風量が目標風量に一致するように燃焼ファン１２の回転
数を制御するようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、熱式流量センサや熱線式流量センサ等、バー
ナへのガス流量に応じたレベルの信号を出力すると共に
該ガス流量が同じであっても燃料ガスの有する発熱量が
大きい程、出力レベルが大きくなるガス流量センサをバ
ーナへのガス供給路に設け、バーナの燃焼時にガス流量
センサの出力レベルがバーナの必要燃焼量に対応して設
定される目標出力レベルとなるようにガス供給路に設け
たガス流量制御弁を制御するようにしたことによって、
少なくともガス種が同じであれば、バーナにおける燃料
ガスの実際の燃焼熱量のばらつきを小さなものとしてバ
ーナの必要燃焼量に対応した量の燃料ガスをバーナに供
給することができ、バーナを確実に所望の燃焼量でもっ
て燃焼させることができる。

【００５３】そして、バーナに必要燃焼量に対応した量
の燃焼用空気を燃焼ファンから供給するとき、上記のよ
うにバーナにおける燃料ガスの実際の燃焼熱量の必要燃
焼量に対するばらつきを小さなものとすることができる
ことによって、外風や排気口の詰まり等の影響で燃焼用
空気の供給量が多少変動してもバーナにおける燃料ガス
の燃焼を良好に行うことができ、燃焼用空気の供給量の
広い範囲で燃料ガスの良好な燃焼を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例のガス燃焼装置（ガス給湯器）の
システム構成図。

【図２】図１のガス給湯器の要部のブロック構成図。

【図３】図１のガス給湯器に使用するガス流量センサの
構成を説明するための説明図。

【図４】図３のガス流量センサの出力特性を示す線図。

【図５】図１のガス給湯器の作動を説明するための線
図。

【図６】図１のガス給湯器の作動を説明するための線
図。

【図７】図１のガス給湯器に使用するガス流量センサの
特性を示す説明図。

【符号の説明】

３…バーナ、８…燃料ガスの供給路、９…ガス流量セン
サ、１０…ガス流量制御弁、１２…燃焼ファン、２５…
ファン制御部（ファン制御手段）、２６…目標ガス流量
設定部（目標ガス流量設定手段）、２７…弁制御部（弁
制御手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーナへの燃料ガスの供給路に設けられた
   ガス流量制御弁と、前記燃料ガスの供給路に設けられ、
   前記バーナへのガス流量に応じたレベルの信号を出力す
   ると共に該ガス流量が同じであっても燃料ガスの有する
   発熱量が大きい程、出力レベルが大きくなるガス流量セ
   ンサと、前記バーナの燃焼時に該バーナの必要燃焼量に
   対応した前記ガス流量センサの目標出力レベルを該バー
   ナへの目標ガス流量として設定する目標ガス流量設定手
   段と、前記ガス流量センサの出力レベルが前記目標出力
   レベルとなるよう前記ガス流量制御弁を制御する弁制御
   手段とを備えたことを特徴とするガス燃焼装置。
2. 【請求項２】前記ガス流量センサは、熱式流量センサ又
   は熱線式流量センサであることを特徴とする請求項１記
   載のガス燃焼装置。
3. 【請求項３】前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼フ
   ァンと、前記必要燃焼量に対応した量の燃焼用空気が前
   記バーナに供給されるように前記燃焼ファンの回転数を
   制御するファン制御手段とを備えたことを特徴とする請
   求項１又は２記載のガス燃焼装置。