(57)【要約】【課題】本発明は、混合ガスあるいは空気に混入された塵埃を燃焼部に到達する前に除去し、燃焼効率を低下させない燃焼装置を提供することを目的とした。【解決手段】燃焼装置１は、送風ファンと、燃料ガスを減圧する調圧手段と、火炎を発生させる燃焼部と、送風ファンと燃焼部とを繋ぐ流路形成部材１２とを有している。流路形成部材１２が形成する流路に混合ガスあるいは空気が衝突する衝突壁１８を設け、その衝突壁１８を混合ガスあるいは空気の進行方向に反して衝突する配置とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風ファンと、燃料ガスを減圧する調圧手段と、火炎を発生させる燃焼部と、流路形成部材とを有し、
流路形成部材は、送風ファンと燃焼部とを繋ぐ流路を形成するものであって、
流路形成部材の一部であって送風ファンと燃焼部との間に調圧手段の排出側が接続され、
通風状態の流路形成部材中に、燃料ガスと空気との混合ガスが燃焼部に送られて燃焼に供される燃焼装置において、
前記調圧手段は、一次圧をもって供給された燃料ガスを所定の信号圧に応じた二次圧に減圧して排出するものであり、
前記信号圧は送風ファン又は流路形成部材より採取されて調圧手段に導入され、
流路形成部材が形成する前記流路中に前記混合ガスあるいは空気が衝突する外部方向に突出する衝突壁を設け、
衝突壁は、混合ガスあるいは空気の進行方向に反して衝突する配置であることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記衝突壁は、略矩形状の凹部であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記衝突壁は、前記流路の内部方向に突出した突起部を有し、
前記流路形成部材は、混合ガスあるいは空気が水平方向から流れを変えて垂直方向に上昇する屈曲部を有し、
衝突壁は、前記屈曲部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記突起部は、混合ガスあるいは空気が垂直方向に上昇する前記流路形成部材に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記突起部は複数設けられ、混合ガスが蛇行するように配されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃焼装置。
【請求項６】
流路形成部材には、衝突壁に衝突した浮遊物が蓄積される貯留手段が備えられ、
前記貯留手段は、流路形成部材から脱着可能であり、
前記貯留手段は、衝突壁の底部あるいは屈曲部の一部を形成する窪地状の底部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置に関するもので、特には、空気あるいは混合ガスに塵埃が混入した場合であっても、燃焼効率を低下させることがない燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、給湯器や風呂装置などの熱源として、ガスや液体燃料などを燃焼する燃焼装置が多用されている。燃焼装置は、一般的に、燃料と空気を混合して燃焼部に設けられた炎孔で燃焼させるもので、例えば、予混合型燃焼バーナーは、予め燃焼装置の内部（混合部）で燃料と空気を混合させて炎孔で燃焼させるものである。予混合型燃焼バーナーには、混合部で燃料ガスと一次空気とを混合させ、さらに炎孔における燃焼の際に二次空気が追加混合されて燃焼するブンゼンバーナーと、混合部で燃料ガスと燃焼に必要な空気を全て混合させて燃焼する全一次予混合型バーナーなるものがある。
【０００３】
ところで、全一次予混合型バーナーを採用した燃焼装置は、バーナーから混合ガス（燃料ガスと空気）が噴出される前に、燃焼部の内部で混合ガスが燃焼してしまう逆火現象が起こる場合がある。そのため、逆火現象を抑えるために、燃焼部における炎孔の噴き出し穴が小さく形成されていることが知られている。
【０００４】
ところが、燃焼装置では、炎孔の噴出し孔が小さく形成されることで、火炎の出力を低下させてしまう問題が発生する。一般的に、燃焼装置は、一次空気を供給する送風ファンが外部から空気を取り入れたり、燃焼部で混合ガスを燃焼した際に外部に燃焼排ガスを排出するため、外部環境と連通した構造とされている。
【０００５】
外部環境には、燃焼装置の設置場所にかかわらず、塵埃が浮遊しているため、上記構成を有した燃焼装置の内部には必ず塵埃が混入する。特に送風ファンからの空気は、燃焼部に向けて送り出されるため、炎孔に塵埃を蓄積させる大きな原因である。それにより、炎孔の小さな噴き出し穴には浮遊した塵埃が溜まり、混合ガスが噴き出す障害となる。これにより、燃焼部における混合ガスの噴出力が低下して、燃焼装置の性能を低下させるため、非効率な燃焼が維持される問題がある。
【０００６】
特許文献１は、空燃比を調整することで、通常燃焼作動あるいは高温燃焼作動のいずれか一方に制御し、高温燃焼作動の際に、炎孔に蓄積した塵埃を焼き切ることで除去できる燃焼装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−８１６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の燃焼装置では、炎孔における混合ガスの噴出力の低下は免れず、燃焼装置の性能の低下は解消されない。即ち、炎孔に塵埃が蓄積してから除去するため、塵埃が蓄積される経過段階においては、炎孔における混合ガスの噴出力の低下は免れない。
【０００８】
また、塵埃を除去した後であっても、炎孔部で焼き切られた塵埃あるいは焼き残った塵埃が、再び炎孔に蓄積される懸念があるため、長期間の使用により、結果的に、混合ガスの噴出力が低下する。即ち、従来技術の燃焼装置では、炎孔の噴き出し穴に高温燃焼作動の際に焼き切られた塵埃あるいは焼き残った塵埃が、再度炎孔に蓄積してしまい、燃焼装置の性能を低下させる問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み、混合ガスあるいは空気に混入された塵埃を燃焼部に到達する前に除去し、燃焼効率を低下させない燃焼装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、送風ファンと、燃料ガスを減圧する調圧手段と、火炎を発生させる燃焼部と、流路形成部材とを有し、流路形成部材は、送風ファンと燃焼部とを繋ぐ流路を形成するものであって、流路形成部材の一部であって送風ファンと燃焼部との間に調圧手段の排出側が接続され、通風状態の流路形成部材中に、燃料ガスと空気との混合ガスが燃焼部に送られて燃焼に供される燃焼装置において、前記調圧手段は、一次圧をもって供給された燃料ガスを所定の信号圧に応じた二次圧に減圧して排出するものであり、前記信号圧は送風ファン又は流路形成部材より採取されて調圧手段に導入され、流路形成部材が形成する前記流路中に前記混合ガスあるいは空気が衝突する外部方向に突出する衝突壁を設け、衝突壁は、混合ガスあるいは空気の進行方向に反して衝突する配置であることを特徴とする燃焼装置である。
【００１１】
本発明の燃焼装置は、流路形成部材の壁面に外部方向に突出する衝突壁が備えられ、衝突壁は空気あるいは混合ガスの進行方向に反して衝突する配置であるため、空気あるいは混合ガスに混入された塵埃などの浮遊物が衝突する。そして、衝突した浮遊物は、瞬間的に速度がゼロになるため、引力に従い落下する。これにより、燃焼部に供給される混合ガスには浮遊物が殆ど含まれなくなるため、小さな噴き出し穴を有する炎孔には殆ど蓄積されなくなる。即ち、本発明の燃焼装置によれば、送風ファンから供給される空気に浮遊物が混入された場合であっても、炎孔に浮遊物が蓄積されることが殆どないため、燃焼効率が低下されることがない。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記衝突壁は、略矩形状の凹部であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置である。
【００１３】
本発明の燃焼装置では、衝突壁は、流路から外部に突出した略矩形状の凹部である。そのため、例えば、凹部は、流路がＬ字状に曲がった位置に設けることができる。即ち、公知の燃焼装置における流路の形状に適応させることが可能であるため、製作コストを増加させることがない。その上、混合ガスあるいは空気に混入した浮遊物をより効率的に取り除くことが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記衝突壁は、前記流路の内部方向に突出した突起部を有し、前記流路形成部材は、混合ガスあるいは空気が水平方向から流れを変えて垂直方向に上昇する屈曲部を有し、衝突壁は、前記屈曲部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。
【００１５】
本発明の燃焼装置では、衝突壁は、流路の内部方向に突出した突起部を有し、屈曲部に設けられている。そのため、屈曲部において、例えば、突起部は直線部に設け、外部方向に突出した凹部は曲部に設けることができる。即ち、公知の燃焼装置における流路の形状に適応させることが可能であるため、製作コストを増加させることがない。その上、混合ガスあるいは空気に混入した浮遊物をより効率的に取り除くことが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記突起部は、混合ガスあるいは空気が垂直方向に上昇する前記流路形成部材に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置である。
【００１７】
本発明の燃焼装置では、突起部を混合ガスあるいは空気が垂直方向に衝突する位置に設けられることが推奨される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記突起部は複数設けられ、混合ガスが蛇行するように配されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃焼装置である。
【００１９】
本発明の燃焼装置では、突起部を複数設け、混合ガスが蛇行するように配されているため、混合ガスあるいは空気に混入した塵埃などの浮遊物をいずれかの突起部に確実に衝突させることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、流路形成部材には、衝突壁に衝突した浮遊物が蓄積される貯留手段が備えられ、前記貯留手段は、流路形成部材から脱着可能であり、前記貯留手段は、衝突壁の底部あるいは屈曲部の一部を形成する窪地状の底部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００２１】
本発明の燃焼装置では、流路形成部材に浮遊物が蓄積される貯留手段が備えられているため、衝突壁に衝突した浮遊物を効率的に溜めることができる。また、その貯留手段は流路形成部材から脱着可能である。さらに、貯留手段が衝突壁の底部あるいは屈曲部の一部を形成する窪地状であるため、衝突壁に衝突した浮遊物をより効率的に溜めることができる。そのため、溜まった浮遊物を除去するなどのメンテナンスを行いやすい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の燃焼装置では、流路形成部材が形成する流路中に混合ガスあるいは空気が衝突する衝突壁を設け、その衝突壁は混合ガスあるいは空気が進行方向に反して衝突する位置に配されているため、混合ガスあるいは空気に混入した浮遊物を除去することができる。これにより、燃焼部に供給される混合ガスには浮遊物が殆どなく、炎孔に浮遊物が蓄積することを低減させることができるため、燃焼効率を低下させることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明を実施するための好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃焼装置を示す概略構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る燃焼装置を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る燃焼装置の一部を示しており、熱交換器及び混合ガス流路部材の蓋部を取り外した斜視図である。図４は、図３の混合部材を示すβ−β断面図である。図５は、図２の燃焼装置を示すα−α断面図である。
【００２４】
図１に示す燃焼装置１は、送風ファン１１からの空気と、所定の圧力に減圧された二次圧の燃料ガスとが流路形成部材１２で混合されて、生成された混合ガスが燃焼部１５に供給され燃焼されるものである。
【００２５】
本実施形態の燃焼装置１は、図１に示すように、燃焼用空気を送り出す送風ファン１１と、燃料ガスと燃焼用空気とが流れる流路形成部材１２と、燃焼ガスを一次圧から二次圧に調圧するゼロガバナ（調圧手段）１６と、円筒状に巻回された熱交換器１４と、その内部に配された円筒状の燃焼部１５（図５に示す）とで構成されている。
【００２６】
送風ファン１１は、図２に示すように、公知のそれと同様であり、外観が渦巻き状に形成されたファン本体部３１と、開口形状が四角形（図示しない）の吹出部３２を有しており、モータ（図示しない）の回転により空気を送り出すものである。吹出部３２の端部は吹出部３２の外径から外側に突出する円形状のフランジ３７が取り付けられており、後述する混合部材２４と接続される。なお、フランジ３７には厚み方向に貫通するネジ孔６１が４個設けられている。
【００２７】
流路形成部材１２は、図２，３に示すように、送風ファン１１と後述する燃焼部１５とを繋ぐものであり、混合部材２４と混合ガス流路部材２５とを有する。混合部材２４は水平方向に流路が形成され、混合ガス流路部材２５は垂直方向に流路が形成されており、その接合部はＬ字形状を形成した屈曲部２８である。
【００２８】
混合部材２４は、ステンレス等の金属を筒型に加工形成した混合本体部３５と、混合本体部３５の一方の端部に設けられたフランジ３６とを有する。フランジ３６は、混合本体部３５の外径よりも大きい円形状であり、混合本体部３５と一体形成されている。混合本体部３５の他方の端部は、外径が前記した送風ファン１１のフランジ３７の外径と略同じ大きさであり、両者を重ねてネジ６２で接続される。具体的には、混合本体部３５は、厚みが雌ネジ６３を形成できる程十分な厚みを有しており、その雌ネジ６３とフランジ３７のネジ孔６１とを連通させてネジ６２を挿通して固定している。
【００２９】
また、図１に示すように、混合部材２４の内部には、混合部材２４の内径から中心方向に向かって突出した抵抗部材１７が設けられている。抵抗部材１７は、合成樹脂等により構成されており、図４に示すように、混合部材２４の内径に沿って形成されたドーナツ状のものである。つまり、混合部材２４は中心孔４２を有しており、その中心孔４２と混合部材２４の両端部の開口は連通している。
【００３０】
混合部材２４には、後述するゼロガバナ１６に信号圧を導入する信号圧管２３とその信号圧に応じて二次圧の燃料ガスを排出する燃料ガス排出管２２とが接続されている。そのため、混合部材２４には、信号圧管取付口４３と排出ガス取付口４４（図１）が設けられている。信号圧管取付口４３は混合部材２４の上流側に配され、排出ガス取付口４４は混合部材２４の下流側に配されている。即ち、信号圧管取付口４３から採取される送風ファン１１の空気圧には、ゼロガバナ１６から排出される燃料ガスの圧力が加味されることがないため、空気圧のみが信号圧として採取される。また、信号圧管取付口４３は、図２に示すように、混合部材２４の側面に位置しており、混合部材２４の内部に混入したゴミや塵が溜まらない配置である。
【００３１】
また、前記した抵抗部材１７は、信号圧管取付口４３より下流側で、排出ガス取付口４４より上流側（信号圧管２３の接続部と燃料ガス排出管２２の接続部との間）に配されているため、信号圧管２３に空気の動圧を信号圧として採取することが可能となる。
【００３２】
混合ガス流路部材２５は、図２に示すように、外観が角を丸められた長方形の筐体で、板状の蓋部４５と箱状の流路本体部４６とを有する。蓋部４５は、外周に短手方向あるいは長手方向に突出した１２個の半円状の凸部４８が設けられており、さらに各凸部４８には厚み方向に１個ずつの貫通したネジ孔４７が形成されている。
【００３３】
また、蓋部４５は、図５に示すように、長手方向一方の端部側に開口６５を有し、その開口６５は縁が外部方向に突出した装着部２７が形成されている。装着部２７には、外部方向に突出する凹部（衝突壁）１８が、脱着可能に取り付けられている。凹部１８は、略矩形状で、１面が開放された開口部６６を有する筐体で、開口部６６の開口面積は混合部材２４の流路の断面積よりも大きく、装着部２７に嵌り込む程度の大きさである。
【００３４】
この凹部１８は、前記した屈曲部２８に位置しているため、送風ファン１１から水平方向に送り出された空気が燃料ガスと混合され、水平方向に衝突される。これにより、凹部１８には、混合ガスに混入された塵埃（浮遊物）が同時に衝突されるため、浮遊物は速度を失い落下する。即ち、凹部１８は、落下した浮遊物が底部５９に蓄積するため、底部５９は貯留手段としての役割があり、混合ガスに混入した塵埃が蓄積される構造である。そして、底部５９に蓄積された塵埃を処理しやすいように、前記したように凹部１８は蓋部４５から脱着可能であるため、メンテナンス作業を行いやすい。
【００３５】
流路本体部４６は、枠形状の側壁に前記した凸部４８の形状と略同じ断面形状を有する半円柱状の突起部４９が設けられており、それぞれの突起部４９は蓋部４５を配した際に、凸部４８が重なり合う配置である。また、突起部４９には、ネジ孔４７と対応した位置にネジ孔５０が形成されている。即ち、蓋部４５と流路本体部４６とは、このネジ孔４７，５０を連通させてネジ（図示しない）を挿通させることで固定されている。
【００３６】
流路本体部４６の内部には、図３に示すように、長手方向端部側に部材の厚み方向に貫通する流路孔５１，５２が設けられている。なお、流路孔５１は、流路孔５２より直径が大きい円孔である。また、流路孔５１の中心、又は流路孔５２の中心と略等しい基準点を有した円形状のフランジ部５３，５４が、蓋部４５と対向する位置に設けられている。フランジ部５４は、前記した混合部材２４のフランジ部３６と略同じ大きさで、重ね合わせてネジ等で固定されている。フランジ部５３は、後述する燃焼部１５と接続されている。なお、フランジ部５３，５４は、混合ガスが通過するため流路孔５１あるいは流路孔５２と同程度の径の円孔を有している。
【００３７】
燃焼部１５は、図３に示すように、前記した混合ガス流路部材２５と接続される固定部３８と、燃料ガスと燃焼用空気の混合ガスが燃焼される炎孔部３９とを有する。固定部３８は、円板状で、外径方向に突出した４個の半円状の凸部５５が設けられており、各凸部５５には１個ずつのネジ孔５６が設けられている。また、固定部３８の中心には、混合ガス流路部材２５の流路孔５１と同程度の大きさの流路孔５７を有する。即ち、混合ガス流路部材２５と燃焼部１５は、フランジ部５３を挟んで流路孔５１と流路孔５７を連通させて、ネジ（図示しない）等が挿通させて接続されている。これにより、混合ガスは連通した流路孔５１，５７を通過して炎孔部３９に供給される。なお、固定部３８は、混合ガス流路部材２５のフランジ部５３，５４よりも大きい径である。
【００３８】
炎孔部３９は、円筒状で、流路孔５７と略同じ径を有している。本発明の燃焼装置１では、炎孔部３９の円筒の軸が水平に向けられて配される。そのため、混合ガスが燃焼部１５に供給された際には、炎孔部３９が水平方向に傾いた状態で、炎孔部３９の円周に設けられた炎孔から火炎が出される。
【００３９】
そして、図２に示すように、燃焼部１５を覆うように、円筒状に巻回された熱交換器１４が備えられている。熱交換器１４は、一方の端部に固定部５８を有しており、固定部５８と前記した燃焼部１５の固定部３８とを重ね合わせてネジ（図示しない）等で接続されている。なお、固定部５８は、固定部３８より大きい径である。
【００４０】
ゼロガバナ（調圧手段）１６は、図１に示すように、一次圧の燃料ガスを供給するガス供給源と繋がっている燃料ガス供給管２６と調圧された二次圧の燃料ガスを排出する燃料ガス排出配管２２と信号圧管２３とが接続されている。即ち、ゼロガバナ１６において二次圧に減圧された燃料ガスが混合部材２４に排出され、その混合部材２４内部で空気と混合される。
【００４１】
本発明の燃焼装置１では、送風ファン１１から送り出される空気が混合部材２４に接続された信号圧管２３から採取されてゼロガバナ１６に導入されると、その空気の信号圧と略同程度の圧力に調圧した燃料ガスがゼロガバナ１６から排出される。即ち、本実施形態の燃焼装置１は、ゼロガバナ１６により二次圧に調圧された燃料ガスと送風ファン１１から送り出される一次空気との空燃比を安定させることができる。
【００４２】
以下、本実施形態で採用するゼロガバナ（調圧手段）１６について詳しく説明する。
本実施形態で採用するゼロガバナ１６は、図２に示すように、減圧弁の一種であり、ガス供給源から供給されるガスの圧力（一次圧）を所定の圧力（二次圧）に減圧する装置である。ただし、一般の減圧弁は、設定された一定の圧力に二次圧を調圧するのに対し、本実施形態で採用するゼロガバナ１６は、信号圧に応じて吐出圧が変動する点で異なる。
即ち一般の減圧弁では、二次圧が一定であるのに対し、本実施形態で採用するゼロガバナ１６は信号圧によって二次圧が変動する。より具体的には、本実施形態で採用するゼロガバナ１６は信号圧導入口ｙを有し、当該信号圧導入口ｙから導入される気体の圧力に応じて二次圧が変動する。特に本実施形態では、信号圧導入口ｙから導入される気体の圧力（信号圧）に等しくなる様に二次圧が調圧される。
【００４３】
図６は、本実施形態で採用するゼロガバナの概略構成図である。
本実施形態で採用するゼロガバナ１６は、パイロット式のゼロガバナであり、主弁Ａと補助弁（パイロット弁）Ｂとを備えている。またゼロガバナ１６内には、主流路Ｄと補助流路Ｅが設けられており、主弁Ａは主流路Ｄに設けられ、補助弁Ｂは、補助流路Ｅに設けられている。
【００４４】
ここで主流路Ｄは、ゼロガバナ１６のガス導入口ｃからガス吐出口ｄに至る流路であり、ガス供給源から供給されるガスが減圧されて排出される流路である。
【００４５】
主流路Ｄは、図６の様にガス導入口ｃに繋がる導入路ｅと、平行路ｆ及び排出路ｇによって構成される一連の流路である。導入路ｅと平行路ｆとの間は第一開口ｈによって連通し、平行路ｆと排出路ｇとの間は第二開口ｉによって連通している。
【００４６】
主弁Ａは、ダイアフラムａによって動作される弁であり、ガスの主流路Ｄに設けられている。具体的には、主弁Ａは、主流路Ｄの第二開口ｉに設けられており、第二開口ｉの開度を調整するものである。即ち主弁Ａは、主流路Ｄの通過面積を増減させるものであり、主弁Ａが閉じ方向に動作すると二次圧が低下し、主弁Ａが開き方向に動作すると二次圧が上昇する。
【００４７】
主弁Ａは、前記した様にダイアフラムａによって動作される。即ちダイアフラムａを境としてその一方側には、ダイアフラムａを構成壁の一つとする作動圧室ｊがある。またダイアフラムａの他方側はバネｕで押圧されている。従って作動圧室ｊ内の圧力と、バネｕの押圧力とが調和する様にダイアフラムａが移動し、主弁Ａを移動させる。
【００４８】
補助流路Ｅは、主流路Ｄの一部が分岐されたものであり、ダイアフラムａで仕切らせる一方の作動圧室ｊに連通するものである。また補助流路Ｅの一部はさらに分岐されてリーク流路ｋが形成されている。
即ち補助流路Ｅは、分岐室ｍ、調圧室ｎを経て作動圧室ｊに至る流路である。
より具体的には、主流路Ｄの平行路ｆに設けられた開口ｏを介して分岐室ｍが連通し、分岐室ｍ内の開口ｐと調圧室ｎ内の開口ｑとが一点鎖線の導通路で連通している。また調圧室ｎ内の開口ｒと作動圧室ｊの開口ｓが他の一点鎖線の導通路で連通している。
その結果、平行路ｆ、開口ｏ、分岐室ｍ、開口ｐ、調圧室ｎ、開口ｑ、開口ｒ、開口ｓ、作動圧室ｊに至る一連の補助流路Ｅが形成されている。
また調圧室ｎの一部にリーク用開口ｔが設けられており、リーク用開口ｔはリーク流路ｋを経て主流路Ｄの排出路ｇに連通している。なおリーク用開口ｔは、極めて小さい孔である。
【００４９】
補助弁Ｂは、ダイアフラムｂによって動作される弁であり、調圧室ｎのリーク用開口ｔに設けられている。即ち補助弁Ｂは、リーク用開口ｔの開度を調整するものであり、調圧室ｎの圧力を調節するものである。即ち補助弁Ｂは、リーク用開口ｔの通過面積を増減させるものであり、補助弁Ｂが閉じ方向に動作すると調圧室ｎの圧力が上昇し、補助弁Ｂが開き方向に動作すると調圧室ｎの圧力が降下する。
【００５０】
またダイアフラムｂは、一方の壁面に二次圧が作用し、他方の壁面に信号圧が作用するものであり、二次圧と信号圧の大小に応じて動作する。
即ちダイアフラムｂを境としてその一方側には、ダイアフラムｂを構成壁の一つとする信号圧室ｖがある。そして信号圧室ｖは、信号圧導入口ｙと連通している。
またダイアフラムｂの他方側は二次側連通室ｗが設けられている。ここで二次側連通室ｗは、二次側連通路ｘを介して主流路Ｄの排出路ｇと連通している。二次側連通室ｗには、ゼロガバナの二次圧が掛かる。
【００５１】
従ってダイアフラムｂは、一方に信号圧室ｖがあり、他方に二次側連通室ｗが設けられており、信号圧室ｖ内の圧力と二次側連通室ｗ内の圧力とが調和する様に移動する。また信号圧室ｖには信号圧導入口ｙから導入される気体によって信号圧が掛かり、二次側連通室ｗには、二次圧が掛かるので、ダイアフラムｂは、信号圧と二次圧とが調和する様に移動する。
【００５２】
さらに本実施形態で採用するゼロガバナ１６では、第一電磁弁ｚと第二電磁弁Ｚとを備えている。第一電磁弁ｚは、主流路Ｄの第一開口ｈに設けられており、主流路Ｄ自体を開閉するものである。
第二電磁弁Ｚは、開口ｏに設けられており、補助流路Ｅを開閉するものである。
【００５３】
次に本実施形態で採用するゼロガバナ１６の作用について説明する。
ゼロガバナ１６は、ガス導入口ｃがガス供給源に接続され、ガス吐出口ｄが負荷側に接続されて使用される。
また信号圧導入口ｙは、所望の信号供給源に接続される。
第一電磁弁ｚと第二電磁弁Ｚはいずれも開いた状態で使用される。そのため主流路Ｄ及び補助流路Ｅはいずれも開かれている。
【００５４】
燃料ガスは、前記した主流路Ｄを流れる。即ち燃料ガスは、ガス導入口ｃから導入路ｅに入り、さらに平行路ｆを流れる。そして第二開口ｉを経て排出路ｇに流れ、ガス吐出口ｄから排出される。
ここで第二開口ｉには、主弁Ａが設けられているので、排出路ｇを流れるガスは、主弁Ａによって流量が制御されることとなる。即ち第二開口ｉよりも上流側のガス圧は、一次圧であり、ガス供給源と同一の圧力となるが、第二開口ｉよりも下流側は、減圧されて低圧となる。
【００５５】
一方、補助流路Ｅを流れるガスは、分岐室ｍを経て作動圧室ｊに流れる。
しかしながら、調圧室ｎにはリーク用開口ｔが設けられているから、作動圧室ｊ内の圧力は、リーク用開口ｔの開度に依存することとなる。
即ち、リーク用開口ｔが閉じられると、補助流路Ｅは主流路Ｄの高圧側（第二開口ｉよりも上流側）の圧力と同一の圧力（一次圧）となる。一方、リーク用開口ｔが開くと、調圧室ｎ内のガスが、リーク用開口ｔから漏れてリーク流路ｋを流れ、主流路Ｄの排出路ｇ側に排出されるから、調圧室ｎ内の圧力は低下する。
そしてリーク用開口ｔには補助弁Ｂが設けられており、補助弁Ｂはダイアフラムｂによって動作し、当該ダイアフラムｂは、前記した様に信号圧室ｖと二次側連通室ｗの間にあり、信号圧室ｖ内の圧力と二次側連通室ｗ内の圧力とが調和する様に移動する。即ちダイアフラムｂは、信号圧と二次圧とが調和する様に移動する。
【００５６】
従って、例えば信号圧が上昇すると、信号圧室ｖの圧力が上昇してダイアフラムｂが図面下側に膨出し、補助弁Ｂを押し下げてリーク用開口ｔの開度を狭める。その結果、リーク用開口ｔから漏れるガスの流量が低下し、調圧室ｎの圧力が上昇する。そのため調圧室ｎと連通する作動圧室ｊの圧力が上昇し、ダイアフラムａが、バネｕの力に抗して膨出し、主弁Ａを押し上げて第二開口ｉの開度を上げ、第二開口ｉを通過するガスの流量を増加させて低圧側（第二開口ｉよりも下流側）の圧力（二次圧）を上昇させる。すなわち、信号圧が上昇すると、二次圧が上昇する。
【００５７】
何らかの理由で、二次圧が低下した場合も同様であり、二次側連通室ｗの圧力が低下してダイアフラムｂが図面下側に膨出し、補助弁Ｂを押し下げてダイアフラムｂが図面下側に膨出し、補助弁Ｂを押し下げてリーク用開口ｔの開度を狭める。その結果、リーク用開口ｔから漏れるガスの流量が低下し、調圧室ｎ及び作動圧室ｊの圧力が上昇し、ダイアフラムａが、バネｕの力に抗して膨出し、主弁Ａを押し上げて第二開口ｉの開度を上げ、低圧側（第二開口ｉよりも下流側）の圧力を上昇させる。すなわち、二次圧が低下すると、これを補正する方向に主弁Ａが移動し、二次圧を上昇させる。
【００５８】
逆に信号圧が降下すると、信号圧室ｖの圧力が下降し、二次側連通室ｗの圧力に押されてダイアフラムｂが図面上側に移動し、補助弁Ｂを開いてリーク用開口ｔからのリーク量を増加し、調圧室ｎの圧力が降下される。その結果、調圧室ｎと連通する作動圧室ｊの圧力が降下し、ダイアフラムａが、バネｕの力に押されて図面下側に移動し、主弁Ａを下げて第二開口ｉの開度を下げ、第二開口ｉを通過するガスの流量を減少させて低圧側（第二開口ｉよりも下流側）の圧力を降下させる。すなわち、信号圧が降下すると、これに連れて二次圧も降下する。
【００５９】
二次圧が上昇した場合も同様であり、二次側連通室ｗの圧力が上昇してダイアフラムｂが図面上側に移動し、補助弁Ｂを押し上げて補助弁Ｂを押し上げ、リーク用開口ｔの開度を開く。その結果、リーク用開口ｔから漏れるガスの流量が増加し、調圧室ｎ及び作動圧室ｊの圧力が降下し、ダイアフラムａが、図面下側に移動し、主弁Ａを下げて第二開口ｉの開度を下げ、低圧側（第二開口ｉよりも下流側）の圧力を降下させる。すなわち、二次圧が上昇すると、これを補正する方向に主弁Ａが移動し、二次圧を降下させる。
【００６０】
次に、本実施形態に係る燃焼装置１の組み合わせ構成について図面を用いて説明する。
【００６１】
本実施形態の燃焼装置１は、混合ガス流路部材２５の一方の端部に燃焼部１５が接続され、他方の端部に混合部材２４を介して送風ファン１１が接続されている。詳細には、燃焼部１５の固定部３８に対して炎孔部３９と対向する側に混合ガス流路部材２５のフランジ部５３が配され、流路孔５１と流路孔５７を連通させて接続されている。混合ガス流路部材２５の蓋部４５は、長手方向一方の端部側の装着部２７に凹部（衝突壁）１８が配されている。
【００６２】
図１に示すように、混合部材２４のフランジ部３６は、混合ガス流路部材２５のフランジ部５４と重ね合わされ、流路孔５２と混合部材２４の開口を連通させて接続されている（第１の接続）。そして、混合部材２４のフランジ部３６と対向する端部に、送風ファン１１のフランジ部３７を配して接続されている（第２の接続）。この第１の接続，第２の接続の位置では、送風ファン１１の重量やモータの振動等により継続的に負荷が掛かるため、接続が不安定となり、送風量が減少する場合が起こる。即ち、第２の接続が不安定となた場合、漏洩した空気圧分の信号圧が減圧されるため、結果的に供給される燃料ガスもその分減圧される。これにより、混合部材２４では、空気と燃料ガスの混合比率が安定される。なお、混合部材２４の信号圧管取付口４３及び排出ガス取付口４４（図１）は、水平方向に突出しており、混合部材２４の軸に対して対向する位置関係である。
【００６３】
また、混合部材２４において、信号圧管取付口４３に信号圧管２３の一方の端部が接続されており、信号圧管２３の他方の端部がゼロガバナ１６の信号圧導入口ｙに接続されている。排出ガス取付口４４には、燃料ガス排出管２２の一方の端部が接続されており、燃料ガス排出管４４の他方の端部がゼロガバナ１６のガス吐出口ｄに接続されている。また、ゼロガバナ１６には、一次圧の燃料ガスを供給する燃料ガス供給管２６が接続されている。
【００６４】
従って、本発明の燃焼装置１によれば、送風ファン１１の出力により水平方向に送られた空気と燃料ガスが混合され、その混合ガスが流路形成部材１２の屈曲部２８に設けられた凹部（衝突壁）１８に衝突して、それに伴い混合ガスに混入された塵埃（浮遊物）も凹部１８に衝突するため、塵埃は速度を失い、凹部１８の底部５９に落下して蓄積される。これにより、さらに下流側の燃焼部１５に送られた混合ガスには塵埃が殆ど含まれていないため、炎孔の噴き出し穴が塵埃で詰まる現象を低減することができる。即ち、燃焼部１５に混合ガスが到達する前に混合ガスあるいは空気に混入した塵埃を除去できるため、炎孔の目詰まりによる燃焼効率の低下を生じさせることはない。
【００６５】
また、上記実施形態では、屈曲部２８の混合ガスが水平方向に衝突する位置に衝突壁（凹部）１８のみを設ける構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。
例えば、図７に示すように、上記構成に加えて、屈曲部２８の混合ガスが垂直方向に衝突する位置に突起部（衝突壁）１９を設ける構成であっても構わない。具体的には、突起部１９は断面形状が三角形で、蓋部４５と蓋部４５に対向する流路本体部４６の面に交互に設ける。即ち、突起部１９を複数（図７では２個）設け、垂直方向に進行する混合ガスが蛇行するように突起部１９を設ける。これにより、混合ガスに混入された塵埃は凹部１８で除去された上、いずれかの突起部１９に確実に衝突するため、混合ガスに混入された塵埃は、速度を失い、混合ガス流路部材２５の底部６０に落下する。そして、底部６０が浮遊物が蓄積される貯留手段としての役割を担う。また、底部６０は、窪地形状で、蓄積された塵埃を処理しやすいように、脱着可能に形成されている。
【００６６】
本実施形態に係る燃焼装置１では、混合ガスが流れる屈曲部２８に突起部（衝突壁）１９設ける構成を示したが、本発明はこれに限定されず、送風ファン１１から流れる空気のみが流れる位置に突起部１９を設ける構成であってもよい。
【００６７】
本実施形態に係る燃焼装置１では、流路形成部材１２を混合部材２４と混合ガス流路部材２５とを有する構成としたが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、混合部材２４と混合ガス流路部材２５を一体形成したものであっても構わない。
【００６８】
本実施形態に係る燃焼装置１では、混合ガス流路部材２５の形状を略長方形状の筐体としたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、筒状であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係る燃焼装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る燃焼装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る燃焼装置の一部を示しており、熱交換器及び混合ガス流路部材の蓋部を取り外した斜視図である。
【図４】図３の混合部材を示すβ−β断面図である。
【図５】図２の燃焼装置を示すα−α断面図である。
【図６】本実施形態で採用するゼロガバナを示す概略構成図である。
【図７】本発明の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    燃焼装置
１１    送風ファン
１２    流路形成部材
１５    燃焼部
１６    ゼロガバナ（調圧手段）
１８    凹部（衝突壁）
１９    突起部（衝突壁）
２４    混合部材
２５    混合ガス流路部材
２８    屈曲部
５９，６０    底部（貯留手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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