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公開番号2025112474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024006705
出願日2024-01-19
発明の名称予混合装置およびこれを備えた燃焼装置
出願人株式会社ノーリツ
代理人個人
主分類F23D 14/62 20060101AFI20250725BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】構成が簡易な手段により、ターンダウン比を高くすることができ、また空気中の異物の悪影響も受け難いものとし得る予混合装置を提供する。
【解決手段】上下高さ方向に延びて水平方向において並列配置の第1および第2の流路3a,3bを含む予混合流路3、第1および第2の燃料ガス流出口80a,80b、およびフラッパ5を備えている、予混合装置Aであって、フラッパ5は、所定のブレード部41aおよび特定流路領域3a’の上側において上下高さ方向に揺動可能に設けられ、かつ自重を下降力とし、かつ特定流路領域3a’をその下方から上向きに進行する空気流を上昇力として上下高さ方向に揺動し、予混合流路3の空気流量に応じて第1の燃料ガス流出口80aおよび特定流路領域3a’の双方を同時に開閉可能である。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
外部から供給された空気が下部側から上部側に流れることが可能に上下高さ方向に延びており、かつ前記空気に燃料ガスを混合させて混合気を生成するための予混合流路と、
この予混合流路を水平方向において並列配置の第１および第２の流路に仕切る仕切り壁部と、
前記第１および第２の流路における空気流れにより発生する負圧を利用して前記第１および第２の流路に燃料ガスを流出可能な第１および第２の燃料ガス流出口と、
前記第１の流路に設けられたフラッパと、
を備えている、予混合装置であって、
前記第１の流路の上下高さ方向の途中箇所に位置し、かつ前記第１の燃料ガス流出口が空気流れ方向下流側である上側を向いて開口して設けられているブレード部と、
このブレード部の水平方向両側または片側に隣接した配置で上部および下部が開口している前記第１の流路の一部としての特定流路領域と、
を備えており、
前記フラッパは、前記ブレード部および前記特定流路領域の上側において上下高さ方向に揺動可能に設けられ、前記予混合流路の空気流量に応じて前記第１の燃料ガス流出口および前記特定流路領域の双方を同時に開閉可能な構成とされていることを特徴とする、予混合装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
請求項１に記載の予混合装置であって、
前記フラッパは、前記フラッパの基端部を支持する支持部を支点として上下高さ方向に揺動可能であり、
前記支持部は、前記第１の燃料ガス流出口および前記特定流路領域よりも上方の位置であって、これら第１の燃料ガス流出口および特定流路領域の直上領域を避けた位置に設けられている、予混合装置。
【請求項３】
請求項１に記載の予混合装置であって、
前記第１の燃料ガス流出口の開口周縁部および前記特定流路領域の空気流れ方向下流側の開口周縁部を含む上向き面状の座部を備えており、
前記フラッパは、前記フラッパの閉状態時に前記座部に対向接触するプレート状のフラッパ本体部と、このフラッパ本体部に連設された連設部とを備え、かつこの連設部を支持する支持部を支点として揺動可能であり、
前記フラッパの全開状態時には、前記フラッパ本体部が前記第１の流路の一側部寄りに位置して上下高さ方向に起立した姿勢となるように構成されている、予混合装置。
【請求項４】
請求項３に記載の予混合装置であって、
前記フラッパは、全開状態時には、前記フラッパの重心が前記フラッパの揺動中心の直上位置よりも前記第１の流路の中央寄りに位置し、前記フラッパを閉方向に下降させる回転力が生じるように構成されている、予混合装置。
【請求項５】
請求項１に記載の予混合装置であって、
前記ブレード部は、前記第１の流路の内周壁部の互いに対向する２箇所の相互間に橋渡しされた態様で設けられており、前記特定流路領域として、水平方向において前記ブレード部を挟むようにその両側に位置する一対の特定流路領域が設けられている、予混合装置。
【請求項６】
空気と燃料ガスを混合させた混合気を生成する予混合装置と、
この予混合装置から前記混合気の供給を受けて前記燃料ガスを燃焼させるバーナ部と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記予混合装置として、請求項１ないし５のいずれかに記載の予混合装置が用いられていることを特徴とする、燃焼装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、予混合装置およびこれを備えた燃焼装置に関する。
ここで、「予混合」とは、予混合燃焼（Premixing combustion）を行なうことを目的として、空気と燃料ガスとを予め混合させ、可燃混合気を生成する処理である。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
予混合装置の具体例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載された予混合装置は、一端側が外部に開口し、かつ他端側がファンの吸気側に接続され、ファンが駆動された際に、外部の空気を前記一端側の開口部から流入させて所定方向に流れさせるベンチュリ状の予混合流路を備えている。この予混合流路は、仕切り壁部によって第１および第２の流路に仕切られており、かつこれら第１および第２の流路の内周壁面には、第１および第２の燃料ガス流出口がそれぞれ設けられている。また、第１の流路には、この第１の流路を開閉するように揺動可能なフラッパが設けられている。このフラッパは、第１の流路の空気流量が少ない場合には空気流量が多い場合よりも開度が小さくなるように、前記空気流量に対応して開度が変化する。
【０００３】
このような予混合装置においては、予混合流路に空気が流れ、第１および第２の燃料ガス流出口に負圧が作用することにより、それら第１および第２の燃料ガス流出口からは予混合流路に燃料ガスが流出する。この燃料ガスは、前記空気と混合され、混合気が生成される。一方、フラッパは、空気流量が少ない場合には、予混合流路の第１の流路を閉じる。このため、第２の流路における空気の流速は速くなり、第２の燃料ガス流出口に作用する負圧は強められる。その結果、空気流量が少ない場合においても、第２の燃料ガス流出口からは前記負圧によって適当量の燃料ガスを流出させることができる。このような作用は、ターンダウン比を高くする上で有効である。
【０００４】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
【０００５】
すなわち、前記フラッパは、第１の流路を開閉するに過ぎず、第１の燃料ガス流出口は開口したままである。このため、たとえばフラッパにより第１の流路が開状態から閉状態に切替えられたとしても、その後暫くの期間中は第１の燃料ガス流出口から燃料ガスが流出する虞がある。さらに、第１の流路が第２の流路の空気流れの影響を受けて圧力変動することにより、第１の流路の空気が第１の燃料ガス流出口に流入（逆流）したり、あるいは第１の燃料ガス流出口から燃料ガスが不必要に流出するなどの虞もある。これでは、混合気を所望の適切な混合比に維持することは難しい。
【０００６】
これを解消する手段としては、第１の燃料ガス流出口を開閉するための追加のフラッパをさらに設ける手段がある（特許文献２を参照）。ところが、このような手段によれば、第１の流路用および第１の燃料ガス流出口用の計２つのフラッパを用いるため、全体の部品点数が多くなり、その製造コストが高価となる。
一方、予混合流路に供給される空気中には、微小な異物が混入されている場合がある。したがって、第１の燃料ガス流出口を開閉するための追加のフラップを設ける場合には、空気中の異物に起因するフラッパの動作不良や噛み込みなどを適切に回避できるようにすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２１－９９２０４号公報
米国特許第９６７７７５９号公報
特許第５９４８４４０号公報
特許第７３０３１００号公報
特許第６７３８４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、構成が簡易な手段により、ターンダウン比を高くすることができ、また空気中の異物の悪影響も受け難いものとし得る予混合装置、およびこれを備えた燃焼装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本発明の第１の側面により提供される予混合装置は、外部から供給された空気が下部側から上部側に流れることが可能に上下高さ方向に延びており、かつ前記空気に燃料ガスを混合させて混合気を生成するための予混合流路と、この予混合流路を水平方向において並列配置の第１および第２の流路に仕切る仕切り壁部と、前記第１および第２の流路における空気流れにより発生する負圧を利用して前記第１および第２の流路に燃料ガスを流出可能な第１および第２の燃料ガス流出口と、前記第１の流路に設けられたフラッパと、を備えている、予混合装置であって、前記第１の流路の上下高さ方向の途中箇所に位置し、かつ前記第１の燃料ガス流出口が空気流れ方向下流側である上側を向いて開口して設けられているブレード部と、このブレード部の水平方向両側または片側に隣接した配置で上部および下部が開口している前記第１の流路の一部としての特定流路領域と、を備えており、前記フラッパは、前記ブレード部および前記特定流路領域の上側において上下高さ方向に揺動可能に設けられ、前記予混合流路の空気流量に応じて前記第１の燃料ガス流出口および前記特定流路領域の双方を同時に開閉可能な構成とされていることを特徴としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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