本發(fā)明涉及一種將燃料氣體混合于空氣，并將混合氣體經(jīng)由鼓風機供應給燃燒器的預混合裝置。

背景技術：

目前，作為此種預混合裝置，根據(jù)專利文獻1可知一種預混合裝置，其包括：空氣阻力轉(zhuǎn)換機構，其將供應燃料氣體的且設有流量調(diào)節(jié)閥的燃氣供應路的下游端連接于鼓風機的上游側(cè)的空氣供應路上設置的燃氣吸引部，并對相比燃氣吸引部更靠上游側(cè)的空氣供應路的部分的通氣阻力進行大小轉(zhuǎn)換；和燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構，其對相比流量調(diào)節(jié)閥更靠下游側(cè)的燃氣供應路的部分的通氣阻力進行大小轉(zhuǎn)換。

不過，作為流量調(diào)節(jié)閥，在使用比例閥的情況下，控制比例閥，以便供應與需求燃燒量相對應的量的燃料氣體，進而，根據(jù)需求燃燒量，控制鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)，以使得供應給燃燒器的混合氣體的空燃比呈恒定。但是，當需求燃燒量在規(guī)定值以下，鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)達到能夠維持送風量的比例特性的下限轉(zhuǎn)數(shù)以下，或者比例閥電流(對比例閥的通電電流)達到能夠維持燃氣供應量的比例特性的下限電流以下的情況下，無法供應與需求燃燒量相對應的量的空氣、或燃料氣體。

另外，作為流量調(diào)節(jié)閥，有時使用將二次燃氣壓維持在大氣壓的零壓調(diào)節(jié)器。這種情況下，燃料氣體的供應量根據(jù)作為二次燃氣壓的大氣壓與空氣供應路內(nèi)的負壓之間的壓差而發(fā)生變化。而且，因為空氣供應路內(nèi)的負壓根據(jù)鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)而發(fā)生變化，所以燃料氣體的供應量根據(jù)鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)亦即空氣的供應量而發(fā)生變化。因此，通過對應于需求燃燒量，來控制鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)，從而將與需求燃燒量相對應的量的空氣和燃料氣體供應給燃燒器。

即使是這種裝置，在鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)達到能夠維持送風量的比例特性的下限轉(zhuǎn)數(shù)以下時，也無法供應與需求燃燒量相對應的量的空氣、或燃料氣體。因此，需求燃燒量為規(guī)定值以下時，必須通過空氣阻力轉(zhuǎn)換機構增大空氣供應路的通氣阻力，使鼓風機轉(zhuǎn)數(shù)不會降至上述下限轉(zhuǎn)數(shù)以下，而能夠供應與規(guī)定值以下的需求燃燒量相對應的量的空氣。另外，因為僅增大空氣供應路的通氣阻力，空氣供應路內(nèi)的負壓增加，會導致燃料氣體的供應量超過與需求燃燒量相對應的量，所以還必須配合空氣供應路的通氣阻力的增大而增大燃氣供應路的通氣阻力。

因此，在上述現(xiàn)有例中，需求燃燒量為規(guī)定值以下時，通過空氣阻力轉(zhuǎn)換機構增大空氣供應路的通氣阻力，并且通過燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構增大燃氣供應路的通氣阻力，從而能夠供應與規(guī)定值以下的需求燃燒量相對應的量的空氣、或燃料氣體。

此處，關于專利文獻1中記載的預混合裝置，空氣阻力轉(zhuǎn)換機構由轉(zhuǎn)動自如地設置在相比燃氣吸引部更靠上游側(cè)的空氣供應路的部分的蝶閥構成。但是，這種裝置中，在使蝶閥轉(zhuǎn)動到與空氣供應路的長度方向垂直的關閉姿勢時，空氣供應路內(nèi)的流路在空氣供應路的周壁面與蝶閥的外周緣之間的環(huán)狀間隙急劇縮小，因此，空氣流混亂而在環(huán)狀間隙的部分產(chǎn)生風削聲，帶來噪音。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015－230113號公報

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于上述問題，課題在于提供一種無論空氣阻力轉(zhuǎn)換機構是否由蝶閥構成均能夠降低由風削聲帶來的噪音的預混合裝置。

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種預混合裝置，是將燃料氣體混合于空氣并經(jīng)由鼓風機將混合氣體供應給燃燒器的預混合裝置，該預混合裝置包括：空氣阻力轉(zhuǎn)換機構，其將供應燃料氣體的且設有流量調(diào)節(jié)閥的燃氣供應路的下游端連接于鼓風機的上游側(cè)的空氣供應路上設置的燃氣吸引部，并對相比燃氣吸引部更靠上游側(cè)的空氣供應路的部分的通氣阻力進行大小轉(zhuǎn)換；和燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構，其對相比流量調(diào)節(jié)閥更靠下游側(cè)的燃氣供應路的部分的通氣阻力進行大小轉(zhuǎn)換，空氣阻力轉(zhuǎn)換機構由轉(zhuǎn)動自如地設置在相比燃氣吸引部更靠上游側(cè)的空氣供應路的部分的蝶閥構成，其特征在于，在相比燃氣吸引部更靠上游側(cè)的空氣供應路的部分，以與空氣供應路的周壁面之間存在有間隙的方式而設置有內(nèi)置蝶閥的內(nèi)筒，通過空氣供應路的周壁面與內(nèi)筒的外周面之間的間隙，來構成與內(nèi)筒內(nèi)的主通路并列的副通路。

根據(jù)本發(fā)明，在使蝶閥轉(zhuǎn)動到與主通路的長度方向垂直的關閉姿勢時，主通路被大致關閉，空氣流動實質(zhì)上被限制在副通路，導致空氣供應路的通氣阻力增大。此處，在副通路流動的空氣在內(nèi)外通過內(nèi)筒的外周面和空氣供應路的周壁面被引導而成為層流狀態(tài)。因此，能夠降低在蝶閥的關閉姿勢下產(chǎn)生的風削聲所帶來的噪音。

不過，如果在使蝶閥從關閉姿勢轉(zhuǎn)動到與主通路的長度方向平行的打開姿勢時，將向主通路的上游方向位移的蝶閥的半部作為第一半部，并將向主通路的下游方向位移的蝶閥的半部作為第二半部，在關閉姿勢下朝向主通路的下游方向的第一半部的側(cè)面的外周角部和在關閉姿勢下朝向主通路的上游方向的第二半部的側(cè)面的外周角部一旦有棱角，則會產(chǎn)生以下的不良情況。即，在從蝶閥的關閉姿勢開始轉(zhuǎn)動的初期階段，這些外周角部接近于內(nèi)筒的內(nèi)周面，使得內(nèi)筒的內(nèi)周面與蝶閥之間的間隙變窄，導致在該間隙內(nèi)流動的空氣的流速增加，容易產(chǎn)生風削聲。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選將上述外周角部形成為r形狀。由此，在從蝶閥的關閉姿勢開始轉(zhuǎn)動的初期階段，上述外周角部不會接近于內(nèi)筒的內(nèi)周面，從而不會產(chǎn)生上述不良情況。

另外，在使蝶閥自關閉姿勢進行轉(zhuǎn)動時，蝶閥的第一半部向主通路的上游方向傾斜，使得流入內(nèi)筒的內(nèi)周面與第一半部之間的間隙的空氣流產(chǎn)生湍流，如果該空氣流的流速較快，則容易產(chǎn)生風削聲。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選，在內(nèi)筒中，以位于相比關閉姿勢的蝶閥更靠上游側(cè)且是蝶閥的第一半部側(cè)的方式開設有將主通路和副通路連通的連通部。由此，主通路內(nèi)的朝向內(nèi)筒的內(nèi)周面與第一半部之間的間隙的空氣的一部分經(jīng)由連通部而被分流到副通路。因此，流入內(nèi)筒的內(nèi)周面與第一半部之間的間隙的空氣量減少，使得流入該間隙的空氣流的流速減慢，能夠抑制風削聲的產(chǎn)生。

另外，本發(fā)明中，優(yōu)選為，在與燃氣吸引部的上游側(cè)相鄰接的空氣供應路的部分設置有：直徑比配置有內(nèi)筒的空氣供應路的部分還要小的文丘里部，副通路與文丘里部之間的空氣供應路的部分的周壁面被形成為：朝向文丘里部而縮徑的錐面。由此，在使蝶閥轉(zhuǎn)動到關閉姿勢而增大空氣供應路的通氣阻力時，通過副通路的空氣也能夠沿著錐面順暢地流動到文丘里部，確保文丘里部中的負壓。因此，能夠從與文丘里部相鄰接的燃氣吸引部穩(wěn)定地吸引燃料氣體，保持混合氣體的空燃比恒定。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式的預混合裝置的側(cè)視剖面圖。

圖2是按圖1的ii－ii線切斷得到的俯視剖面圖。

圖3是按圖1的iii－iii線切斷得到的截面圖。

圖4是按圖1的iv－iv線切斷得到的截面圖。

符號說明：

a…預混合裝置、1…燃燒器、2…鼓風機、3…空氣供應路、3a…主通路、3b…副通路、31…燃氣吸引部、32…空氣供應路的周壁面、33…內(nèi)筒、33c…連通部、34…文丘里部、36…錐面、4…燃氣供應路、6…流量調(diào)節(jié)閥、7…蝶閥、71…第一半部、72…第二半部、71a，72a…外周角部、8…轉(zhuǎn)換閥(燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構)。

具體實施方式

參照圖1，1是由全一次燃燒式燃燒器等構成的燃燒器，該燃燒器具有供混合氣體噴出并燃燒的燃燒面1a。鼓風機2連接于燃燒器1，通過本發(fā)明的實施方式的預混合裝置a，將燃料氣體混合于空氣，并將混合氣體經(jīng)由鼓風機2供應給燃燒器1。

預混合裝置a包括鼓風機2的上游側(cè)的空氣供應路3和供應燃料氣體的燃氣供應路4。如圖4所示，在燃氣供應路4的上游部，設有開關閥5和由比例閥或零壓調(diào)節(jié)器構成的流量調(diào)節(jié)閥6。另外，預混合裝置a包括：對相比燃氣吸引部31更靠上游側(cè)的空氣供應路3的部分的通氣阻力進行大小轉(zhuǎn)換的空氣阻力轉(zhuǎn)換機構、以及對相比流量調(diào)節(jié)閥6靠下游側(cè)的燃氣供應路4的部分的通氣阻力進行大小轉(zhuǎn)換的燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構。

同時參照圖2、圖3，空氣阻力轉(zhuǎn)換機構由在空氣供應路3內(nèi)以軸71為中心且轉(zhuǎn)動自如地設置的蝶閥7構成，該蝶閥7由圓板構成。在蝶閥7的軸71上連接有步進馬達等致動器72。而且，在需求燃燒量達到規(guī)定值以下時，在致動器72的作用下，蝶閥7從圖3中假想線所表示的沿著空氣供應路3的長度方向的打開姿勢轉(zhuǎn)動到圖1～圖3中實線所表示的與空氣供應路3的長度方向垂直的關閉姿勢。

在燃氣供應路4內(nèi)以位于與燃氣吸引部31連通的下游端的燃氣室41的上游側(cè)的方式設置有與通路部分42并列的閥室81，其中通路部分42與燃氣室41常時連通。而且，在閥室81內(nèi)設置有對與通路部分42連通的閥孔83進行開關的轉(zhuǎn)換閥8，其中閥孔83形成于閥室81的下端的閥座82，通過該轉(zhuǎn)換閥8構成燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構。在使轉(zhuǎn)換閥8關閉時，阻斷了燃氣經(jīng)由閥室81流動，使得燃氣供應路4的通氣阻力增大。

轉(zhuǎn)換閥8隨著蝶閥7的轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)動機構9進行開關動作。該聯(lián)動機構9如圖1、圖4所示由連接于蝶閥7的軸71的凸輪91和一端能夠抵接于凸輪91的桿92構成，其中桿92連接于轉(zhuǎn)換閥8。在使蝶閥7轉(zhuǎn)動到打開姿勢時，通過凸輪91將桿92推上去，轉(zhuǎn)換閥8抵抗閥簧84的作用力而被打開，另外，在使蝶閥7轉(zhuǎn)動到關閉姿勢時，解除通過凸輪91將桿92推上去的狀態(tài)，轉(zhuǎn)換閥8因閥簧84的作用力而關閉。

此處，本實施方式中，在相比燃氣吸引部31更靠上游側(cè)的空氣供應路3的部分，以與空氣供應路3的周壁面32之間存在有間隙的方式，設置有內(nèi)置蝶閥7的內(nèi)筒33。而且，通過空氣供應路3的周壁面32與內(nèi)筒33的外周面之間的間隙，來構成與內(nèi)筒33內(nèi)的主通路3a并列的副通路3b。另外，在內(nèi)筒33的下游端(圖1、圖3中為上端)的凸緣部33a上形成有多個成為副通路3b的出口的圓弧狀的透孔33b。

在使蝶閥7轉(zhuǎn)動到與主通路3a的長度方向垂直的關閉姿勢時，主通路3a被大致關閉，空氣流動實質(zhì)上被限制在副通路3b，導致空氣供應路3的通氣阻力增大。此處，在副通路3b內(nèi)流動的空氣在內(nèi)外通過內(nèi)筒33的外周面和空氣供應路3的周壁面32被引導而成為層流狀態(tài)。因此，能夠降低在蝶閥7的關閉姿勢下產(chǎn)生的風削聲所帶來的噪音。

另外，在使蝶閥7從關閉姿勢轉(zhuǎn)動到與主通路3a的長度方向平行的打開姿勢時，將向主通路3a的上游方向位移的蝶閥7的半部作為第一半部71，并將向主通路3a的下游方向移位的蝶閥7的半部作為第二半部72，在關閉姿勢下朝向主通路3a的下游方向的第一半部71的側(cè)面的外周角部71a和在關閉姿勢下朝向主通路3a的上游方向的第二半部72的側(cè)面的外周角部72a被形成為r形狀。另外，本實施方式中，雖然在關閉姿勢下朝向主通路3a的上游方向的第一半部71的側(cè)面的外周角部71b和在關閉姿勢下朝向主通路3a的下游方向的第二半部72的側(cè)面的外周角部72b均被形成為r形狀，但是這些外周角部71b，72b也可以有棱角。

此處，如果上述外周角部71a，72a有棱角，則產(chǎn)生如下不良情況：在蝶閥7從關閉姿勢開始轉(zhuǎn)動的初期階段，外周角部71a、72a接近于內(nèi)筒33的內(nèi)周面，使得內(nèi)筒33的內(nèi)周面與蝶閥7之間的間隙變窄，導致在該間隙內(nèi)流動的空氣的流速增加，容易產(chǎn)生風削聲。相對于此，如果外周角部71a、72a像本實施方式這樣形成為r形狀，則在蝶閥7從關閉姿勢開始轉(zhuǎn)動的初期階段，外周角部71a、72a不會接近于內(nèi)筒33的內(nèi)周面，從而不會產(chǎn)生上述的不良情況。

另外，在使蝶閥7自關閉姿勢進行轉(zhuǎn)動時，蝶閥7的第一半部71向主通路3a的上游方向傾斜，使得流入內(nèi)筒33的內(nèi)周面與第一半部71之間的間隙的空氣流產(chǎn)生湍流，如果該空氣流的流速較快，則容易產(chǎn)生風削聲。因此，本實施方式中，在內(nèi)筒33中以位于相比關閉姿勢的蝶閥7更靠上游側(cè)且是蝶閥7的第一半部71側(cè)的方式開設將主通路3a和副通路3b連通的連通部33c。由此，朝向內(nèi)筒33的內(nèi)周面與第一半部71之間的間隙的主通路3a內(nèi)的空氣的一部分經(jīng)由連通部33c而被分流到副通路3b。因此，流入內(nèi)筒33的內(nèi)周面與第一半部71之間的間隙的空氣量減少，使得流入該間隙的空氣流的流速減慢，能夠抑制風削聲的產(chǎn)生。另外，連通部33c由從關閉姿勢的蝶閥7的附近位置延伸至內(nèi)筒33的上游端的凹槽構成，還可以由長孔來構成連通部33c。

另外，在與燃氣吸引部31的上游側(cè)相鄰接的空氣供應路3的部分設置有：直徑比配置有內(nèi)筒33的空氣供應路3的部分還要小的文丘里部34。與文丘里部34的下游側(cè)相鄰接的空氣供應路3的部分由直徑比文丘里部34還要大的筒部35包圍。而且，在筒部35的上游端部存在環(huán)狀的間隙，從而供文丘里部34的下游端部插入，通過該間隙構成與燃氣室41連通的燃氣吸引部31。另外，燃氣室41由筒部35與包圍筒部35的外壁面41a之間的間隙構成。

另外，副通路3b與文丘里部34之間的空氣供應路3的部分的周壁面被形成為朝向文丘里部34縮徑的錐面36。由此，在使蝶閥7轉(zhuǎn)動到關閉姿勢而增大空氣供應路3的通氣阻力時，通過副通路3b的空氣也沿著錐面36順暢地流動到文丘里部34，能夠確保文丘里部34中的負壓。因此，能夠從與文丘里部34相鄰接的燃氣吸引部31穩(wěn)定地吸引燃料氣體，保持混合氣體的空燃比恒定。

以上，參照附圖說明了本發(fā)明的實施方式，但是，本發(fā)明并不限定于此。例如，上述實施方式中，燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構由開關閥孔83的轉(zhuǎn)換閥8構成，但是，也可以由可改變在燃氣供應路4的中途設置的閥孔的開度的針閥等來構成燃氣阻力轉(zhuǎn)換機構。