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(fēng)機(jī)供應(yīng)給燃燒器的預(yù)混合裝置。

背景技術(shù)：

目前，作為此種預(yù)混合裝置，根據(jù)專利文獻(xiàn)1可知一種預(yù)混合裝置，其包括：空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其將供應(yīng)燃料氣體的且設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥的燃?xì)夤?yīng)路的下游端連接于鼓風(fēng)機(jī)的上游側(cè)的空氣供應(yīng)路上設(shè)置的燃?xì)馕浚?duì)相比燃?xì)馕扛可嫌蝹?cè)的空氣供應(yīng)路的部分的通氣阻力進(jìn)行大小轉(zhuǎn)換；和燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其對(duì)相比流量調(diào)節(jié)閥更靠下游側(cè)的燃?xì)夤?yīng)路的部分的通氣阻力進(jìn)行大小轉(zhuǎn)換。

不過(guò)，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(yīng)與需求燃燒量相對(duì)應(yīng)的量的燃料氣體，進(jìn)而，根據(jù)需求燃燒量，控制鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，以使得供應(yīng)給燃燒器的混合氣體的空燃比呈恒定。但是，當(dāng)需求燃燒量在規(guī)定值以下，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到能夠維持送風(fēng)量的比例特性的下限轉(zhuǎn)數(shù)以下，或者比例閥電流(對(duì)比例閥的通電電流)達(dá)到能夠維持燃?xì)夤?yīng)量的比例特性的下限電流以下的情況下，無(wú)法供應(yīng)與需求燃燒量相對(duì)應(yīng)的量的空氣、或燃料氣體。

另外，作為流量調(diào)節(jié)閥，有時(shí)使用將二次燃?xì)鈮壕S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(yīng)量根據(jù)作為二次燃?xì)鈮旱拇髿鈮号c空氣供應(yīng)路內(nèi)的負(fù)壓之間的壓差而發(fā)生變化。而且，因?yàn)榭諝夤?yīng)路內(nèi)的負(fù)壓根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)而發(fā)生變化，所以燃料氣體的供應(yīng)量根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)亦即空氣的供應(yīng)量而發(fā)生變化。因此，通過(guò)對(duì)應(yīng)于需求燃燒量，來(lái)控制鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，從而將與需求燃燒量相對(duì)應(yīng)的量的空氣和燃料氣體供應(yīng)給燃燒器。

即使是這種裝置，在鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到能夠維持送風(fēng)量的比例特性的下限轉(zhuǎn)數(shù)以下時(shí)，也無(wú)法供應(yīng)與需求燃燒量相對(duì)應(yīng)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(shí)，必須通過(guò)空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)增大空氣供應(yīng)路的通氣阻力，使鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)不會(huì)降至上述下限轉(zhuǎn)數(shù)以下，而能夠供應(yīng)與規(guī)定值以下的需求燃燒量相對(duì)應(yīng)的量的空氣。另外，因?yàn)閮H增大空氣供應(yīng)路的通氣阻力，空氣供應(yīng)路內(nèi)的負(fù)壓增加，會(huì)導(dǎo)致燃料氣體的供應(yīng)量超過(guò)與需求燃燒量相對(duì)應(yīng)的量，所以還必須配合空氣供應(yīng)路的通氣阻力的增大而增大燃?xì)夤?yīng)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(shí)，通過(guò)空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)增大空氣供應(yīng)路的通氣阻力，并且通過(guò)燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)增大燃?xì)夤?yīng)路的通氣阻力，從而能夠供應(yīng)與規(guī)定值以下的需求燃燒量相對(duì)應(yīng)的量的空氣、或燃料氣體。

此處，關(guān)于專利文獻(xiàn)1中記載的預(yù)混合裝置，空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在相比燃?xì)馕扛可嫌蝹?cè)的空氣供應(yīng)路的部分的蝶閥構(gòu)成。但是，這種裝置中，在使蝶閥轉(zhuǎn)動(dòng)到與空氣供應(yīng)路的長(zhǎng)度方向垂直的關(guān)閉姿勢(shì)時(shí)，空氣供應(yīng)路內(nèi)的流路在空氣供應(yīng)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(fēng)削聲，帶來(lái)噪音。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2015－230113號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，課題在于提供一種無(wú)論空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是否由蝶閥構(gòu)成均能夠降低由風(fēng)削聲帶來(lái)的噪音的預(yù)混合裝置。

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種預(yù)混合裝置，是將燃料氣體混合于空氣并經(jīng)由鼓風(fēng)機(jī)將混合氣體供應(yīng)給燃燒器的預(yù)混合裝置，該預(yù)混合裝置包括：空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其將供應(yīng)燃料氣體的且設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥的燃?xì)夤?yīng)路的下游端連接于鼓風(fēng)機(jī)的上游側(cè)的空氣供應(yīng)路上設(shè)置的燃?xì)馕浚?duì)相比燃?xì)馕扛可嫌蝹?cè)的空氣供應(yīng)路的部分的通氣阻力進(jìn)行大小轉(zhuǎn)換；和燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其對(duì)相比流量調(diào)節(jié)閥更靠下游側(cè)的燃?xì)夤?yīng)路的部分的通氣阻力進(jìn)行大小轉(zhuǎn)換，空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在相比燃?xì)馕扛可嫌蝹?cè)的空氣供應(yīng)路的部分的蝶閥構(gòu)成，其特征在于，在相比燃?xì)馕扛可嫌蝹?cè)的空氣供應(yīng)路的部分，以與空氣供應(yīng)路的周壁面之間存在有間隙的方式而設(shè)置有內(nèi)置蝶閥的內(nèi)筒，通過(guò)空氣供應(yīng)路的周壁面與內(nèi)筒的外周面之間的間隙，來(lái)構(gòu)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(dòng)到與主通路的長(zhǎng)度方向垂直的關(guān)閉姿勢(shì)時(shí)，主通路被大致關(guān)閉，空氣流動(dòng)實(shí)質(zhì)上被限制在副通路，導(dǎo)致空氣供應(yīng)路的通氣阻力增大。此處，在副通路流動(dòng)的空氣在內(nèi)外通過(guò)內(nèi)筒的外周面和空氣供應(yīng)路的周壁面被引導(dǎo)而成為層流狀態(tài)。因此，能夠降低在蝶閥的關(guān)閉姿勢(shì)下產(chǎn)生的風(fēng)削聲所帶來(lái)的噪音。

不過(guò)，如果在使蝶閥從關(guān)閉姿勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)到與主通路的長(zhǎng)度方向平行的打開(kāi)姿勢(shì)時(shí)，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(guān)閉姿勢(shì)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(guān)閉姿勢(shì)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(huì)產(chǎn)生以下的不良情況。即，在從蝶閥的關(guān)閉姿勢(shì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)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(dǎo)致在該間隙內(nèi)流動(dòng)的空氣的流速增加，容易產(chǎn)生風(fēng)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(guān)閉姿勢(shì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的初期階段，上述外周角部不會(huì)接近于內(nèi)筒的內(nèi)周面，從而不會(huì)產(chǎn)生上述不良情況。

另外，在使蝶閥自關(guān)閉姿勢(shì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(fēng)削聲。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選，在內(nèi)筒中，以位于相比關(guān)閉姿勢(shì)的蝶閥更靠上游側(cè)且是蝶閥的第一半部側(cè)的方式開(kāi)設(shè)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(fēng)削聲的產(chǎn)生。

另外，本發(fā)明中，優(yōu)選為，在與燃?xì)馕康纳嫌蝹?cè)相鄰接的空氣供應(yīng)路的部分設(shè)置有：直徑比配置有內(nèi)筒的空氣供應(yīng)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(yīng)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(dòng)到關(guān)閉姿勢(shì)而增大空氣供應(yīng)路的通氣阻力時(shí)，通過(guò)副通路的空氣也能夠沿著錐面順暢地流動(dòng)到文丘里部，確保文丘里部中的負(fù)壓。因此，能夠從與文丘里部相鄰接的燃?xì)馕糠€(wěn)定地吸引燃料氣體，保持混合氣體的空燃比恒定。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的預(yù)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(hào)說(shuō)明：

a…預(yù)混合裝置、1…燃燒器、2…鼓風(fēng)機(jī)、3…空氣供應(yīng)路、3a…主通路、3b…副通路、31…燃?xì)馕俊?2…空氣供應(yīng)路的周壁面、33…內(nèi)筒、33c…連通部、34…文丘里部、36…錐面、4…燃?xì)夤?yīng)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?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，1是由全一次燃燒式燃燒器等構(gòu)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(fēng)機(jī)2連接于燃燒器1，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施方式的預(yù)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(fēng)機(jī)2供應(yīng)給燃燒器1。

預(yù)混合裝置a包括鼓風(fēng)機(jī)2的上游側(cè)的空氣供應(yīng)路3和供應(yīng)燃料氣體的燃?xì)夤?yīng)路4。如圖4所示，在燃?xì)夤?yīng)路4的上游部，設(shè)有開(kāi)關(guān)閥5和由比例閥或零壓調(diào)節(jié)器構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)閥6。另外，預(yù)混合裝置a包括：對(duì)相比燃?xì)馕?1更靠上游側(cè)的空氣供應(yīng)路3的部分的通氣阻力進(jìn)行大小轉(zhuǎn)換的空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、以及對(duì)相比流量調(diào)節(jié)閥6靠下游側(cè)的燃?xì)夤?yīng)路4的部分的通氣阻力進(jìn)行大小轉(zhuǎn)換的燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。

同時(shí)參照?qǐng)D2、圖3，空氣阻力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由在空氣供應(yīng)路3內(nèi)以軸71為中心且轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置的蝶閥7構(gòu)成，該蝶閥7由圓板構(gòu)成。在蝶閥7的軸71上連接有步進(jìn)馬達(dá)等致動(dòng)器72。而且，在需求燃燒量達(dá)到規(guī)定值以下時(shí)，在致動(dòng)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(yīng)路3的長(zhǎng)度方向的打開(kāi)姿勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)到圖1～圖3中實(shí)線所表示的與空氣供應(yīng)路3的長(zhǎng)度方向垂直的關(guān)閉姿勢(shì)。

在燃?xì)夤?yīng)路4內(nèi)以位于與燃?xì)馕?1連通的下游端的燃?xì)馐?1的上游側(cè)的方式設(shè)置有與通路部分42并列的閥室81，其中通路部分42與燃?xì)馐?1常時(shí)連通。而且，在閥室81內(nèi)設(shè)置有對(duì)與通路部分42連通的閥孔83進(jìn)行開(kāi)關(guān)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(guò)該轉(zhuǎn)換閥8構(gòu)成燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。在使轉(zhuǎn)換閥8關(guān)閉時(shí)，阻斷了燃?xì)饨?jīng)由閥室81流動(dòng)，使得燃?xì)夤?yīng)路4的通氣阻力增大。

轉(zhuǎn)換閥8隨著蝶閥7的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)9進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(gòu)成，其中桿92連接于轉(zhuǎn)換閥8。在使蝶閥7轉(zhuǎn)動(dòng)到打開(kāi)姿勢(shì)時(shí)，通過(guò)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(kāi)，另外，在使蝶閥7轉(zhuǎn)動(dòng)到關(guān)閉姿勢(shì)時(shí)，解除通過(guò)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(guān)閉。

此處，本實(shí)施方式中，在相比燃?xì)馕?1更靠上游側(cè)的空氣供應(yīng)路3的部分，以與空氣供應(yīng)路3的周壁面32之間存在有間隙的方式，設(shè)置有內(nèi)置蝶閥7的內(nèi)筒33。而且，通過(guò)空氣供應(yīng)路3的周壁面32與內(nèi)筒33的外周面之間的間隙，來(lái)構(gòu)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(gè)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(dòng)到與主通路3a的長(zhǎng)度方向垂直的關(guān)閉姿勢(shì)時(shí)，主通路3a被大致關(guān)閉，空氣流動(dòng)實(shí)質(zhì)上被限制在副通路3b，導(dǎo)致空氣供應(yīng)路3的通氣阻力增大。此處，在副通路3b內(nèi)流動(dòng)的空氣在內(nèi)外通過(guò)內(nèi)筒33的外周面和空氣供應(yīng)路3的周壁面32被引導(dǎo)而成為層流狀態(tài)。因此，能夠降低在蝶閥7的關(guān)閉姿勢(shì)下產(chǎn)生的風(fēng)削聲所帶來(lái)的噪音。

另外，在使蝶閥7從關(guān)閉姿勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)到與主通路3a的長(zhǎng)度方向平行的打開(kāi)姿勢(shì)時(shí)，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(guān)閉姿勢(shì)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(guān)閉姿勢(shì)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(shí)施方式中，雖然在關(guān)閉姿勢(shì)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(guān)閉姿勢(shì)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(guān)閉姿勢(shì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)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(dǎo)致在該間隙內(nèi)流動(dòng)的空氣的流速增加，容易產(chǎn)生風(fēng)削聲。相對(duì)于此，如果外周角部71a、72a像本實(shí)施方式這樣形成為r形狀，則在蝶閥7從關(guān)閉姿勢(shì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的初期階段，外周角部71a、72a不會(huì)接近于內(nèi)筒33的內(nèi)周面，從而不會(huì)產(chǎn)生上述的不良情況。

另外，在使蝶閥7自關(guān)閉姿勢(shì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(fēng)削聲。因此，本實(shí)施方式中，在內(nèi)筒33中以位于相比關(guān)閉姿勢(shì)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(kāi)設(shè)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(fēng)削聲的產(chǎn)生。另外，連通部33c由從關(guān)閉姿勢(shì)的蝶閥7的附近位置延伸至內(nèi)筒33的上游端的凹槽構(gòu)成，還可以由長(zhǎng)孔來(lái)構(gòu)成連通部33c。

另外，在與燃?xì)馕?1的上游側(cè)相鄰接的空氣供應(yīng)路3的部分設(shè)置有：直徑比配置有內(nèi)筒33的空氣供應(yīng)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(yīng)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(guò)該間隙構(gòu)成與燃?xì)馐?1連通的燃?xì)馕?1。另外，燃?xì)馐?1由筒部35與包圍筒部35的外壁面41a之間的間隙構(gòu)成。

另外，副通路3b與文丘里部34之間的空氣供應(yīng)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(dòng)到關(guān)閉姿勢(shì)而增大空氣供應(yīng)路3的通氣阻力時(shí)，通過(guò)副通路3b的空氣也沿著錐面36順暢地流動(dòng)到文丘里部34，能夠確保文丘里部34中的負(fù)壓。因此，能夠從與文丘里部34相鄰接的燃?xì)馕?1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(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限定于此。例如，上述實(shí)施方式中，燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由開(kāi)關(guān)閥孔83的轉(zhuǎn)換閥8構(gòu)成，但是，也可以由可改變?cè)谌細(xì)夤?yīng)路4的中途設(shè)置的閥孔的開(kāi)度的針閥等來(lái)構(gòu)成燃?xì)庾枇D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。