CN113007710A - 预混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种构造简单且低成本的预混合装置，燃气供给路的下游端连接于：设置在与燃烧器相连的进气路上的燃气吸引部，具备：能够切换进气路的空气所流动的规定部分的通气阻抗大小的空气阻抗切换机构。该空气阻抗切换机构由板状部件构成，该板状部件能够在将进气路的所述规定部分的通气阻抗减小的小阻抗位置和将该通气阻抗增大的大阻抗位置之间自如地转动，当板状部件处在大阻抗位置时，板状部件的一部分与燃气吸引部的一部分相接近地对置，使来自燃气吸引部的燃气吸引阻抗变大。在设置了板状部件的进气路的规定部分的外侧设置：能够吸引或排斥安装在板状部件上的磁性体的电磁铁。通过对电磁铁进行通电励磁而使板状部件向小阻抗位置转动，当对电磁铁进行反方向的通电励磁时，使板状部件向大阻抗位置转动。

Description

预混合装置
技术领域
本发明涉及一种将燃气与空气混合并将混合气提供给燃烧器的预混合装置。
背景技术
在以往，众所周知，根据专利文献1，作为这种预混合装置，具备：设置有与燃烧器相连的鼓风机的进气路、以及设置有供给燃气的流量调节阀的燃气供给路，设置在进气路上的燃气吸引部与燃气供给路的下游端连接，使流动于进气路的空气与从燃气吸引部被吸引的燃气混合，而且，在进气路的空气流动的规定部分设置有：能够切换该规定部分的通气阻抗的大小的空气阻抗切换机构，并且，还设置燃气阻抗切换机构，用来切换比流量调节阀更靠向下游侧的燃气供给路的部分的通气阻抗的大小。
不过，在使用比例阀来作为流量调节阀的情况下，为了供给与需求燃烧量相应的量的燃气而对比例阀进行控制，而且，根据需求燃烧量，来控制鼓风机的转速，以使得供给于燃烧器的混合气的空燃比为恒定。可是，在需求燃烧量低于规定值，鼓风机转速低于能够维持送风量的比例特性的下限转速，或者比例阀电流(向比例阀通电的电流)低于能够维持燃气供给量的比例特性的下限电流的情况下，就无法供给与需求燃烧量相应的量的空气以及燃气。
此外，有时也使用将二次燃气压保持在大气压的零压阀，来作为流量调节阀，此时，燃气的供给量根据二次燃气压亦即大气压、与进气路的负压之间的压差而变化。而且，因为进气路的负压是随着鼓风机转速而变化的，燃气的供给量也就随着鼓风机转速亦即空气的供给量而变化。因此，根据需求燃烧量来控制鼓风机的转速，由此向燃烧器供给：与需求燃烧量相应的量的空气以及燃气。
即便如此，一旦鼓风机转速低于能够维持送风量的比例特性的下限转速，就不能供给燃烧器与需求燃烧量相应的量的空气和燃气。因此，当需求燃烧量低于规定值时，需要利用空气阻抗切换机构来增大进气路的通气阻抗，使鼓风机转速不低于上述的下限转速，从而能够供给与规定值以下的需求燃烧量相应的量的空气。并且，仅仅增大进气路的通气阻抗，由于进气路的负压增加，燃气的供给量会超过与需求燃烧量对应的量。因此，配合于增大进气路的通气阻抗，需要增大燃气供给路的通气阻抗。
所以，在上述以往例中，当需求燃烧量低于规定值时，通过空气阻抗切换机构来增大进气路的通气阻抗，同时通过燃气阻抗切换机构来增大燃气供给路的通气阻抗，以此来作为小能力状态，并能够供给与规定值以下的需求燃烧量相应的量的空气和燃气。当燃烧量高于规定值的时候，通过空气阻抗切换机构来减小进气路的通气阻抗，同时，通过燃气阻抗切换机构来减少燃气供给路的通气阻抗，以此恢复到大能力状态。
在此，在专利文献1记载的预混合装置中，空气阻抗切换机构由下述的蝶阀构成，即，该蝶阀能够在进气路的与上述规定部分的长度方向平行的开启位置、和与该长度方向正交的关闭位置之间进行转动。燃气阻抗切换机构由设置成在燃气供给路内开闭动作自如的切换阀构成。并且，在专利文献1记载中，除了蝶阀，还需要设置有：驱使蝶阀转动的马达、切换阀、与蝶阀在开启位置和关闭位置之间的转动相联动的且使切换阀进行开闭动作的联动机构。由此，造成构造复杂，成本变高。
专利文献
专利文献1：日本特开2015－230113号公报
发明内容
本发明是鉴于以上的问题点而完成的，其课题在于提供一种构造简单且低成本的预混合装置。
为了解决上述课题，本发明的预混合装置用于将燃气与空气混合并将混合气供给燃烧器，该预混合装置具备：设置有与燃烧器相连的鼓风机的进气路、以及设置有供给燃气的流量调节阀的燃气供给路，设置在进气路上的燃气吸引部与燃气供给路的下游端连接，使流动于进气路的空气与从燃气吸引部被吸引的燃气混合，而且，在进气路的空气流动的规定部分设置有：能够切换该规定部分的通气阻抗的大小的空气阻抗切换机构，其特征在于，空气阻抗切换机构由板状部件构成，该板状部件能够在将进气路的上述规定部分的通气阻抗予以减小的小阻抗位置和将该通气阻抗予以增大的大阻抗位置之间自如地转动，当板状部件处在大阻抗位置时，板状部件的一部分与燃气吸引部的一部分相接近地对置，使来自燃气吸引部的燃气吸引阻抗变大，并且，在板状部件上安装有磁性体，同时在设置了板状部件的进气路的上述规定部分的外侧设置电磁铁，磁性体安装于板状部件的安装位置被设定为：当板状部件处在大阻抗位置状态下对电磁铁进行通电励磁时，磁性体受到来自电磁铁的吸引力或者排斥力而使板状部件向小阻抗位置转动，当板状部件处在小阻抗位置状态下对电磁铁进行与上述通电励磁反方向的通电励磁时，磁性体受到来自电磁铁的排斥力或者吸引力而使板状部件向大阻抗位置转动。
根据本发明，当板状部件处在大阻抗位置时，由于通过板状部件本身就能使来自燃气吸引部的燃气吸引阻抗变大，所以，作为以往例的燃气阻抗切换机构的切换阀以及联动机构都不再需要。因此，构造变得简单，再加上作为板状部件的转动驱动源而使用了比马达更廉价的磁性体和电磁铁，相比以往例的预混合装置，能够实现成本大幅降低。
附图说明
图1是本发明的实施方式的预混合装置的剖切侧视图。
图2是实施方式的预混合装置的立体图。
图3是实施方式的预混合装置中的板状部件的立体图。
附图标记说明
A…预混合装置、1…燃烧器、2…鼓风机、3…进气路、3a…进气路的规定部分、31…燃气吸引部、4…燃气供给路、6…流量调节阀、8…板状部件、85…磁性体、9…电磁铁。
具体实施方式
参照图1，1为由全一次燃烧式燃烧器等构成的燃烧器，该全一次燃烧式燃烧器具有供混合气喷出而燃烧的燃烧面1a。并且，根据本发明的实施方式的预混合装置A，将燃气与空气混合，并将混合气供给燃烧器1。
预混合装置A具有：设置有与燃烧器1相连的鼓风机2的进气路3、以及供给燃气的燃气供给路4。在燃气供给路4的上游部设置有：元阀5、以及由比例阀或零压阀构成的流量调节阀6。此外，设置在进气路3上的燃气吸引部31与燃气供给路4的下游端连接。并且，使流动于进气路3的空气与从燃气吸引部31被吸引的燃气混合，生成混合气，并将此混合气经由进气路3提供给燃烧器1。而且，在进气路3的空气流动的规定部分3a设置有：能够切换该规定部分3a的通气阻抗的大小的空气阻抗切换机构。另外，本发明的实施方式中，虽然进气路3的规定部分3a处在鼓风机2的上游侧的位置，也可以使该规定部分3a处在鼓风机2的下游侧的位置。
如果更具体地说明，设置：由合成树脂等的非磁性体形成的内外2层的筒体7in和7out，将内侧筒体7in的内部空间作为进气路3的规定部分3a。在外侧筒体7out的圆周壁开口设置有与燃气供给路4连接的燃气流入口41。此外，在外侧筒体7out的内周面与内侧筒体7in的外周面之间形成有与燃气流入口41相连的燃气室42。并且，在内侧筒体7in的圆周壁设置有：将内侧筒体7in内的进气路3和燃气室42连通起来的燃气吸引部31，该燃气吸引部31由一对的第1吸引孔31a第2吸引孔31b构成，来自燃气供给路4的燃气经由吸引孔31a和吸引孔31b而被吸引于进气路3。另外，在本实施方式中，筒体7in、7out虽然采取起立姿势配置，也可以采取水平姿势配置。
在内侧筒体7in内还设置有构成空气阻抗机构的板状部件8。如图3所示，该板状部件8具备：一端的半圆状的阻抗板部81、另一端的平衡块部82、将阻抗板部81和平衡块部82连接起来的细长形状的连接棒部83、以及与连接棒83正交且插通于内侧筒体7in的圆周壁而被轴支承的轴部84。并且，板状部件8以轴部84为中心，能够在下述的两位置之间自如地转动，即：阻抗板部81沿着内侧筒体7in的进气路3的规定部分3a的长度方向而能够减少该规定部分3a的通气阻抗的小阻抗位置(图1实线所示位置)、以及阻抗板部81与内侧筒体7in的进气路3的规定部分3a的长度方向正交而能够增大该规定部分3a的通气阻抗的大阻抗位置(图1假想线所示位置)。
参照图2，在内侧筒体7in的内周面周向的一处设置有：从空气流动方向即上下方向上的中间部延伸到下方的壁厚部71。并且，当板状部件8转动到大阻抗位置时，使壁厚部71的上端的台阶71a与阻抗板部81的端缘抵接。而且，在壁厚部71的下部突出设置有朝向径向内侧突出的小凸起72，当板状部件8转动到小阻抗位置时，使小凸起72与平衡块部82抵接。
上述第2吸引孔31b形成在与上述台阶71a邻接的部分。因此，当板状部件8处在大阻抗位置时，与台阶71a抵接的阻抗板部81的端缘就会与燃气吸引部31的一部分亦即第2吸引孔31b相接近地对置，第2吸引孔31b实际上被堵塞，来自燃气吸引部31的燃气吸引阻抗就会变大。所以，不用设置上述以往例的燃气阻抗机构亦即切换阀，而通过板状部件8转动大阻抗位置而引起的进气路3内的负压增加，就能防止燃气的供给量的增加。
另外，在板状部件8安装有由永久磁铁等构成的磁性体85。此外，在设置有板状部件8的进气路的规定部分3a的外侧亦即外侧筒体7out的外表面，安装有电磁铁9。另外，该电磁铁9由缠绕在卷筒91上的线圈92、和被插设在线轴91内周的固定铁芯93构成。
磁性体85安装于板状部件8的安装位置被设定为：当板状部件8处在大阻抗位置状态下对电磁铁9进行通电励磁时，磁性体85受到来自电磁铁9的吸引力而使板状部件8向小阻抗位置转动，当板状部件8处在小阻抗位置状态下对电磁铁9进行与上述通电励磁反方向的通电励磁时，磁性体85受到来自电磁铁9的排斥力而使板状部件8向大阻抗位置转动。具体而言，小阻抗位置下在与电磁铁9的设置部相对置的阻抗板部81的部分来安装磁性体85。
根据以上构造，当板状部件8处在大阻抗位置时，通过板状部件8本身就能使来自燃气吸引部31的燃气吸引阻抗变大。所以，作为上述以往例的燃气阻抗切换机构的切换阀以及联动机构都不再需要，构造变得简单。此外，使用了比马达要廉价的磁性体85和电磁铁9，来使板状部件8在小阻抗位置和大阻抗位置之间进行转动，再加上构造变得简单，相比以往例的预混合装置，能够实现成本大幅降低。
另外，在板状部件8处在大阻抗位置状态下，由阻抗板部81以及磁性体85的重量作用于板状部件8的图1的逆时针方向的回转扭矩大于:由平衡块部82的重量作用于板状部件8的图1的顺时针方向的回转扭矩。所以，当把板状部件8切换到大阻抗位置后，即使停止向电磁铁9通电，在鼓风机2的转速较低的区域，板状部件8也被保持在大阻抗位置。然而，鼓风机2的转速一旦超过规定转速，因作用于阻抗板部81的风压的影响，阻抗板部81就会从台阶71a上浮起，板状部件8的的姿势变得不稳定。因此，在板状部件8处在大阻抗位置状态下，鼓风机2的转速超过规定转速时，通过对电磁铁9的通电励磁，能够把板状部件8切换到小阻抗位置。
以上，参照附图，说明了本发明的实施方式，但是，本发明并非限定于此。例如，也可以把电磁铁9的设置位置偏移到比图1的位置更靠下的地方，在平衡块部82上安装磁性体。这种情况下，当板状部件8处在大阻抗位置状态下，对电磁铁9进行通电励磁时，磁性体就会受来自电磁铁9的排斥力而使板状部件8向小阻抗位置转动。当板状部件8处在小阻抗位置状态下，对电磁铁9进行与上述通电励磁反方向的通电励磁时，磁性体就会受到来自电磁铁9的吸引力而使板状部件8向大阻抗位置转动。此外，在阻抗板部81和平衡块部82的双方安装磁性体，当板状部件8处在大阻抗位置状态下，对电磁铁9进行通电励磁时，电磁铁9的吸引力就会作用于阻抗板部81上的磁性体，同时，来自电磁铁9的排斥力也会作用于平衡块部82的磁性体，从而使板状部件8向小阻抗位置回转；当板状部件8处在小阻抗位置状态下，对电磁铁9进行与上述通电励磁反方向的通电励磁时，来自电磁铁9的排斥力就会作用于阻抗板部81上的磁性体，同时，来自电磁铁9的吸引力也会作用于平衡块部82的磁性体，从而使板状部件8向大阻抗位置转动。
此外，在上述实施方式中，虽然在板状部件8的阻抗板部81的相反侧的端部设置了平衡块部82，也可以在相反侧的端部设置阻抗板部，一旦板状部件8暂时转动到大阻抗位置，只要不对电磁铁9进行通电励磁，利用作用于该阻抗板部的风压的影响，无论鼓风机转速如何，板状部件8都被保持在大阻抗位置。

Claims (1)

1.一种预混合装置，该预混合装置用于将燃气与空气混合并将混合气提供给燃烧器，
所述预混合装置具备：设置有与燃烧器相连的鼓风机的进气路、以及设置有供给燃气的流量调节阀的燃气供给路，
设置在进气路上的燃气吸引部与燃气供给路的下游端连接，使流动于进气路的空气与从燃气吸引部被吸引的燃气混合，
此外，在进气路的空气流动的规定部分设置有：能够切换该规定部分的通气阻抗的大小的空气阻抗切换机构，其特征在于，
空气阻抗切换机构由板状部件构成，该板状部件能够在将进气路的所述规定部分的通气阻抗予以减小的小阻抗位置、和将该通气阻抗予以增大的大阻抗位置之间自如地转动，当板状部件处在大阻抗位置时，板状部件的一部分与燃气吸引部的一部分相接近地对置，使来自燃气吸引部的燃气吸引阻抗变大，
并且，在板状部件上安装有磁性体，同时在设置了板状部件的进气路的所述规定部分的外侧设置电磁铁，
磁性体安装于板状部件的安装位置被设定为：当板状部件处在大阻抗位置状态下对电磁铁进行通电励磁时，磁性体受到来自电磁铁的吸引力或者排斥力而使板状部件向小阻抗位置转动，当板状部件处在小阻抗位置状态下对电磁铁进行与所述通电励磁反方向的通电励磁时，磁性体受到来自电磁铁的排斥力或者吸引力而使板状部件向大阻抗位置转动。
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