JP2002195554A - 空気量調節装置および燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼量の変動時でも安定した空気供給を行う
ことのできる空気量調節装置を提供する。 【解決手段】 燃焼部と送風機の間に配されて、燃焼部
へ供給する空気量を調節する空気量調節装置５ａであっ
て、開口２６，２７を有し回転可能に重ね合わせられた
板状部材２２，２３と、板状部材２２に対して板状部材
２３を回転駆動して開口面積を変化させるアクチュエー
タ１２１と、板状部材２３を駆動する制御信号をアクチ
ュエータ１２１に送出すると共に、送風機を制御する制
御手段９とを備えており、制御手段９は、燃焼量の変動
時に、送風機に起因する供給空気量からのずれを補償す
る補償制御信号を生成して、一旦、アクチュエータ１２
１を駆動し、所定時間が経過後には、目的燃焼量に対応
した制御信号を生成してアクチュエータ１２１を再駆動
する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気量調節装置お
よび燃焼装置に係り、更に詳しくは、液体燃料を燃焼さ
せる燃焼装置に適し、液体燃料を使用する暖房機器や給
湯器、または温水暖房機、ファンヒータ等に特に好適な
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に燃焼装置においては、燃料と空気
とを予め混合した状態で炎孔から噴射させる。そして燃
焼部には直接的に二次空気を供給し、燃料は予め混合さ
れた空気と二次空気によって燃焼する。従って燃料に予
め混合する一次空気量及び、炎孔外に供給する二次空気
量は、安定燃焼やターンダウン比（ガス量や空気量を大
きく変動させた場合の変動比）の大小に応じて大幅に変
動する。従来の燃焼装置では、大きなターンダウン比に
対応するために、空気供給を行う送風機の回転数を調節
すると共に、空気量調節装置によって、送風機と燃焼部
との間に形成される空気流路を開閉制御して供給空気量
を調節していた。このような従来の空気量調節装置は、
開状態と閉状態の２値制御を行うものであり、板状の部
材を空気流路に対して直交させて突出、退入させる構造
上、装置自体が大型化する嫌いがあった。

【０００３】そこで、従来の空気量調節装置に代えて、
開口の開けられた２枚の板状部材を互いに回転可能に取
り付けて構成された面スライド方式の空気量調節装置が
使用されるようになって来た。この空気量調節装置は、
一方の板状部材に対して他方の板状部材を回転させるこ
とにより、２枚の板状部材の開口の重なり具合（開口面
積）を変化させ、これによって、開口を通過する空気量
を制御するものである。則ち、前記した空気流路を開閉
制御する構造に比べて、装置自体を小型化することがで
きるものである。

【０００４】ところで、近年酸性雨による環境破壊が深
刻な社会問題となり、ＮＯ_X（窒素酸化物）の総排出量
を減少させることが急務となっている。これは、家庭用
等の小型の燃焼装置についても同様であり、ＮＯ_Xの発
生を極力低減させる工夫が要求されている。ＮＯ_Xを低
減させるためには、火炎の温度を適度に低下させること
が必要であるが、そのためには供給する空気量の微調整
が必要となる。そのため従来にも増して空気量調節装置
に高い能力が要求されている。このため、従来は、前記
した面スライド方式の空気量調節装置と送風機の回転数
制御とを組み合わせてきめ細かい空気供給を行う構成と
されることが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した面
スライド方式の空気量調節装置と送風機とを組み合わせ
た構成では、燃焼量の変動する過渡状態における供給空
気量を適性に制御することが困難であった。則ち、空気
量調節装置は燃焼量の変動に対応して直ちに空気流路の
開口面積を適性に制御することができる。しかし、例え
ば、燃焼量の急低下に対応して送風機へ回転数を低下さ
せる制御信号を送出しても、送風機の有する慣性によっ
て回転数が目的値まで低下するのに相当な時間を要し、
この間の供給空気量を適性に制御することができなかっ
た。

【０００６】このため、例えば、給湯器などで炊事用の
温水と風呂用温水とが同時に使用されている状態で、風
呂用温水の使用が停止すると、供給空気量が過多となり
吹き消えが発生する不具合が生じていた。則ち、燃焼量
の低下に伴って燃料ガスの供給が減少されるにも拘わら
ず、送風機の慣性によって供給空気量が低下しないた
め、燃料ガスが過渡に希薄になって吹き消えを生じてい
た。このため、燃焼装置によっては、燃焼量の変動過渡
状態に一時的に燃焼を停止させるような対策を施したも
のもあり、安定した燃焼を阻害するために改善が望まれ
ていた。

【０００７】本発明は、前記した事情に鑑みて提案され
るもので、燃焼量の変動時でも安定した燃焼を維持させ
ることのできる空気量調節装置を提供することを目的と
している。また、同時に提案される本発明は、この空気
量調節装置を用いた燃焼性能を向上させた燃焼装置を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に提案される本発明は、燃焼装置の火炎を発生させる燃
焼部と空気を送風する送風機の間に配置されて、燃焼部
へ供給する空気量を調節する空気量調節装置であって、
送風機の回転数を制御すると共に、当該送風機から燃焼
部へ至る空気流路の開度を制御する制御信号を生成する
制御手段を備えており、制御手段は、燃焼量の変動時
に、送風機の慣性に伴って生じる目的とする燃焼量に対
応した供給空気量からのずれを補償する補償制御信号を
生成して、一旦、空気流路の開度を調節し、所定時間が
経過した後には、目的とする燃焼量に対応した制御信号
を生成して空気流路の開度を再調節する構成とされてい
る。

【０００９】通常、燃焼量が変動したときには、制御手
段は燃焼量に応じた制御信号を生成して送風機へ送出す
ると共に、空気流路の開度を制御する。空気流路の開度
はほぼ瞬時に行われるが、送風機は慣性を有するため、
直ちに目的の回転数に達することができない。しかし、
この構成によれば、燃焼量の変動過渡時に、送風機の回
転数の追従の遅延を空気流路の開度によって補償するこ
とができ、変動過渡時においても、目的とする空気量を
燃焼部へ供給することができ、安定した空気供給を行う
ことができる。

【００１０】同時に提案される本発明は、燃焼装置の火
炎を発生させる燃焼部と空気を送風する送風機の間に配
置されて、燃焼部へ供給する空気量を調節する空気量調
節装置であって、所定形状の開口を有し回転可能に重ね
合わせられた板状部材と、一方の板状部材に対して他方
の板状部材を回転駆動して開口同士で形成される開口面
積を変化させるアクチュエータと、燃焼部の燃焼量に応
じて他方の板状部材を目的の回転位置へ駆動するための
制御信号を生成してアクチュエータに送出すると共に、
送風機の回転数を制御する制御手段とを備えており、制
御手段は、燃焼量の変動時に、送風機の慣性に伴って生
じる目的とする燃焼量に対応した供給空気量からのずれ
を補償する補償制御信号を生成して、一旦、アクチュエ
ータを駆動し、所定時間が経過した後には、目的とする
燃焼量に対応した制御信号を生成してアクチュエータを
再駆動する構成とされている。

【００１１】この構成によれば、送風機の回転数と板状
部材の回転位置、則ち、開口面積との両者によって燃焼
量に応じた供給空気量が定まる。前記したように、通
常、燃焼量が変動したときには、制御手段は燃焼量に応
じた制御信号をアクチュエータと送風機へ送出して制御
する。アクチュエータは制御信号を受けるとほぼ瞬時に
駆動されて、移動側板状部材を目的の回転位置へ駆動す
る。しかし、送風機は慣性を有するため、直ちに目的の
回転数に達することができない。そこで、送風機の慣性
に伴う供給空気量のずれを補償する補償制御信号によっ
て、一旦、アクチュエータを駆動する。これにより、板
状部材は燃焼量に対応した回転位置とは異なる補償位置
に一時的に駆動される。このときの開口面積は、燃焼量
に対応した面積ではなく、一時的に、送風機の供給空気
量のずれを補償する面積となる。そして、所定時間が経
過すると、板状部材は燃焼量に対応した回転位置に再駆
動される。

【００１２】所定時間は、適宜に設定することが可能で
ある。例えば、送風機の回転数が制御信号に応じた目的
の回転数に至るまでの適宜の時間に設定することもで
き、また、送風機の回転数が安定するまでの時間に設定
しても良い。この構成によれば、燃焼量の変動によって
送風機の回転数が大幅に変動する過渡状態においても、
板状部材の補償駆動によって供給空気量を目的とする空
気量に調節することが可能となり、空気供給量が過多あ
るいは過少となることが防止される。

【００１３】前記本発明において、制御手段は、送風機
へ制御信号を送出してから、送風機の回転数が目的値に
対して所定範囲内に到達するまでの時間を所定時間とし
て制御を行う構成とすることができる。則ち、目的の回
転数に対して上下の所定範囲内に送風機の回転数が到達
する時間を所定時間として制御することができる。この
構成によれば、送風機の回転数が目的値に近づいてか
ら、板状部材が燃焼量に応じた目的の回転位置へ再駆動
される。これにより、燃焼量の急変動に伴う空気供給量
のずれを抑えることができる。

【００１４】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動に所定の演算を施した値に基づいて補償制御信号
を生成する構成とすることができる。ここで、アクチュ
エータとしてステップモータを使用する場合、ステップ
モータを１セレーションだけ駆動する信号を１ステップ
と定義する。仮に、板状部材を最閉（全閉）させるアク
チュエータのステップ値を０とし、板状部材を最開（全
開）させるアクチュエータのステップ値を５００とす
る。すると、アクチュエータのステップ値を等価的に燃
焼量と対応させることができる。

【００１５】そこで、例えば、アクチュエータが５００
ステップの状態から３００ステップの状態へ燃焼量が変
動した場合、変動量である２００ステップに予め定めら
れた所定値（例えば５０ステップ）を減算した１５０ス
テップを補償制御信号として生成することができる。則
ち、５０ステップ分だけ開口面積を余分に低減させるよ
うに補償制御信号を生成する。また、同様の燃焼量の変
動において、変動量である２００ステップに所定比率
（例えば０．８）を乗算した１６０ステップを補償制御
信号として生成することもできる。則ち、所定の演算と
しては、変動量に対して所定値を加算、減算したり、或
いは、所定比率を乗算する構成が採れる。このような演
算式は、空気量調節装置の設計に応じて適宜設定するこ
とができる。この構成によれば、制御手段は、所定の演
算式を格納しておけば良く、構成が簡略化される。

【００１６】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動と補償制御信号とを対応させて予め定められたデ
ータテーブルを有しており、当該データテーブルを参照
して補償制御信号を生成する構成とすることができる。
補償制御信号は、前記したように、所定の演算式に基づ
いて算出することもできるが、演算式で表現するのが困
難な補償制御信号を生成する場合もある。例えば、空気
量調節装置を実際に稼働させて、燃焼量の変動と最適な
補償制御信号とを試験によって得た場合、得られたデー
タをデータテーブルとして制御手段に保有することによ
り、データテーブルを参照して正確な補償制御を行うこ
とができる。

【００１７】前記本発明において、制御手段は、目的と
する燃焼量および燃焼量の変動と前記補償制御信号とを
対応させて予め定められたデータテーブルを有してお
り、当該データテーブルを参照して補償制御信号を生成
する構成とすることができる。補償制御信号を、燃焼量
の変動量だけに基づいて表すことができれば、前記した
ように、これらのデータを対応させてデータテーブルと
して保有することにより、最適な補償制御を行うことが
できる。しかし、空気量調節装置の構成によっては、補
償制御信号は燃焼量の変動量だけではなく、目的とする
燃焼量にも対応させて変動させる必要がある。そこで、
目的とする燃焼量および燃焼量の変動と補償制御信号と
を対応させたデータテーブルを用いることによって、一
層正確な補償制御を行うことができる。

【００１８】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動に応じて送風機の回転数を低減させる場合に限っ
て、補償制御信号を生成する構成とすることができる。
送風機はモータとファンとで構成され、モータでファン
を回転させて送風を行う。モータは、慣性の大きいファ
ンを駆動するため、駆動トルクの大きいものを用いるこ
とが多い。これにより、ファンの回転数を上昇させる場
合は、制御信号の印加から比較的短時間で目的の回転数
に到達する。しかし、ファンの回転数を低下させる場合
は、ファンが大きな慣性を有するため、回転数を低減さ
せる制御信号を印加してから相当の時間を経過しないと
目的の回転数まで低減しない。送風機のこのような特性
に鑑みて、送風機の回転数を低減させる場合だけ、補償
制御信号を生成する構成とすることにより、制御を簡略
化しつつ、燃焼量の変動時における安定した空気供給を
行うことができる。

【００１９】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動が予め定められた所定量を超える場合に限って、
補償制御信号を生成する構成とすることができる。燃焼
量の変動が少ない場合には、通常、空気供給量の変動も
少ない。このため、送風機の回転数の変動幅も少なく、
送風機の慣性に伴う供給空気量のずれも僅かである。従
って、燃焼量の変動が所定量を超える場合に限って補償
制御信号を生成する構成としても充分実用可能である。
この構成によれば、安定した空気供給を得つつ補償制御
信号によるアクチュエータの駆動回数を低減することが
でき、空気量調節装置の耐久性が向上する。

【００２０】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
に応じて、前記板状部材を最閉位置および最開位置を含
む予め定められた所定回転位置へ段階的に駆動する制御
信号を生成する構成とすることができる。一般に、燃焼
量に対して板状部材を無段階に制御する構成では、板状
部材をきめ細かく制御して目的とする空気量を供給可能
である。しかし、このような無段階の制御では、燃焼量
の僅かな変動に対しても板状部材は駆動されるため、駆
動回数が極端に増大して空気量調節装置自体の耐久性が
損なわれる虞がある。

【００２１】そこで、燃焼量に応じた空気供給を得つつ
耐久性を向上させる構成として、燃焼量に応じて板状部
材を段階的に駆動させる態様が採れる。例えば、燃焼量
に応じた板状部材の基本的な駆動段階を、開口面積が最
閉（全閉）、最開（全開）、および、最閉と最開の略中
央の中開となる３段階とした構成を採ることができる。
そして、燃焼量が所定の範囲内では最閉、続く所定の範
囲内では中開、そして、続く所定の範囲内では最開とな
るように板状部材を段階的に駆動する構成とすることが
できる。

【００２２】この構成によれば、燃焼量が所定の範囲内
で変動しても、板状部材は逐一駆動されず、燃焼量が所
定の範囲を超えたときだけ駆動される。従って、無段階
の制御に比べて、アクチュエータによる板状部材の駆動
回数を効果的に減少させることができ、空気量調節装置
の耐久性が向上する。この構成によれば、板状部材の駆
動段階が少なくなるに連れて供給空気量をきめ細かく調
節することが困難になる。そこで、板状部材の駆動状態
に連動させて送風機の回転数を制御することにより、燃
焼量に応じたきめ細かい空気供給を行うことが可能であ
る。

【００２３】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動に応じて送風機の回転数を低減させる場合に限っ
て、板状部材を、目的とする段階と当該段階よりも開口
面積を減少させる隣接段階との間の所定の回転位置に駆
動する補償制御信号を生成する構成とすることができ
る。前記したように、板状部材の駆動段階を、開口面積
が最閉（全閉）、最開（全開）および最閉と最開の略中
央の中開となる３段階の制御が行われるものとする。例
えば、燃焼量が低下して板状部材の駆動段階が最開状態
から中開状態へと駆動されと、送風機の回転数も低下さ
せるべく制御信号が送出される。しかし、前記したよう
に、慣性によって目的の回転数に低下するまでに時間を
要する。

【００２４】そこで、板状部材の駆動段階を直ちに中開
状態とはせず、中開と最閉との略中央の回転位置に駆動
させる補償制御信号を生成して、一旦、板状部材を補償
駆動する。この補償制御信号により、開口面積が目的値
よりも減少するように板状部材が補償駆動されるので、
送風機の慣性による空気供給の過多が抑えられて、吹き
消えの発生を効果的に防止できる。

【００２５】そして、所定時間が経過した後（送風機の
回転数が目的値に対して所定範囲内に到達した後）に
は、板状部材は制御信号によって中開状態へと再駆動さ
れて燃焼量に対応した空気供給が行われる。この構成に
よれば、燃焼量の変動に伴って送風機の回転数を低減さ
せる場合だけ補償制御信号が生成されるので、板状部材
の駆動回数を低減することができ、空気量調節装置の耐
久性が向上する。

【００２６】前記請求項１乃至１０に記載した空気量調
節装置は、燃料を気化させて生成される燃料ガスを燃焼
部へ供給して燃焼させる燃焼装置に用いられ、気化され
た燃料へ混合される一次空気と燃焼部へ供給される二次
空気の双方を調節する構成とすることができる。則ち、
空気量調節装置の固定側板状部材と移動側板状部材とに
設ける開口を適宜に調整することにより、１つの空気量
調節装置によって一次空気および二次空気を同時に適量
に調節することができる。このような空気量調節装置を
燃焼装置に用いることにより、構成を簡略化させると共
に安定した空気供給を行うことができる。

【００２７】また、同時に提案される本発明の燃焼装置
は、火炎を発生させる燃焼部と、当該燃焼部へ空気を送
風する送風機と、請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載の空気量調節装置とを備えて構成される。則ち、前記
した空気量調節装置を用いた燃焼装置により、送風機の
慣性に起因する供給空気量のずれを効果的に除去するこ
とが可能となり、安定した燃焼を得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係る空気
量調節装置の駆動系を示す分解斜視図、図２は空気量調
節装置の移動側板状部材（板状部材）および固定側板状
部材（板状部材）を示す斜視図、図３は空気量調節装置
を組み立てた状態を示す斜視図、図４は空気量調節装置
の動作を示す説明図、図５は空気量調節装置を内蔵した
燃焼装置の断面図である。

【００２９】図３、図５に示すように、空気量調節装置
５ａは、固定側板状部材２２、移動側板状部材２３、移
動側板状部材２３を回転駆動する駆動片５ｂ、駆動片５
ｂを枢支する支持部材５ｍ、アクチュエータ（ステップ
モータ）１２１、および、制御手段９を備えて構成され
る。

【００３０】駆動片５ｂは、図１に示すように、金属板
を断面が略「弓」字形状になるように６カ所を折曲して
形成され、３つの垂直部、３つの水平部及び１つの傾斜
部５ｆを備えた形状である。中央の２つの垂直部には枢
支軸５ｈを貫通させる枢支孔５ｄ，５ｄが設けられてい
る。また、端部の垂直部には、ステップモータ１２１の
回転軸５ｔを嵌合させるスリット状の嵌合孔５ｃが設け
られている。これらの枢支孔５ｄ，５ｄおよび嵌合孔５
ｃは、各々の孔中心が一軸となるように形成されてい
る。また、傾斜部５ｆは隣接する水平部に対して略４５
度の傾斜を持たせており、、傾斜部５ｆに隣接する水平
部側縁（図における右方側縁）は曲面状に切り起こされ
て、押圧部５ｅを形成している。尚、傾斜部５ｆは押圧
部５ｅを補強する機能を有すると共に、後述する枢支軸
の取り付けを容易にするために傾斜させている。

【００３１】支持部材５ｍは、駆動片５ｂを揺動可能に
枢支するもので、長尺帯状の固定部５ｎと、固定部５ｎ
の長手左右側縁中央に垂直に切り起こされた枢支部５
ｐ，５ｐを備えている。枢支部５ｐ，５ｐの上縁中央部
は略半円状に上方へ向けて突出し、この半円状の中心に
軸孔５ｑ，５ｑが設けられている。この支持部材５ｍ
は、固定部５ｎに設けられた複数の固定孔５ｒにネジを
通して後述する固定側板状部材２２に取り付け固定され
る。

【００３２】前記した、駆動片５ｂは枢支軸５ｈを用い
て支持部材５ｍに揺動可能に取り付けられる。則ち、駆
動片５ｂの中央の２カ所の垂直部を支持部材５ｍの枢支
部５ｐ，５ｐの外側に跨ぐようにして被せ、枢支軸５ｈ
を駆動片５ｂの枢支孔５ｄ，５ｄおよび枢支部５ｐの軸
孔５ｑ，５ｑを貫通させるように挿入する。これによ
り、駆動片５ｂは枢支軸５ｈの回りに所定角度だけ揺動
可能な状態で支持部材５ｍに取り付けられる。

【００３３】移動側板状部材２３は、図１，２に示すよ
うに円板形であり、周辺部には垂直に切り起こされた係
合部３３が設けられている。この係合部３３は円板の接
線方向へ向けて設けられ、係合部３３の中央は切り欠か
れて溝状部３３ａを形成している。この溝状部３３ａの
一方（図の右側）の側縁は傾斜させて被押圧部３３ｂを
形成している。また、係合部３３の左端部には、後述す
るバネＳの一端を固定する開口３３ｃが設けられてい
る。

【００３４】係合部３３の被押圧部３３ｂに傾斜を持た
せているのは、駆動片５ｂの回動によって移動側板状部
材２３を回転駆動する際に、押圧部５ｅの回動によって
被押圧部３３ｂが上方へ持ち上げられることを防止する
ためである。この移動側板状部材２３の中心には、固定
側板状部材２２に対して回転可能に取り付けるための軸
挿通孔２５が設けられている。また、円板面には略３角
形の開口２６が軸挿通孔２５を中心として等間隔で放射
状に設けられ、円板の周辺近傍には、略長方形の開口２
７が軸挿通孔２５を中心として等間隔で放射状に設けら
れている。

【００３５】一方、固定側板状部材２２は、図２に示す
ように長方形状をしており、中央部には移動側板状部材
２３を回転可能に取り付けるための軸挿通孔２５’が設
けられている。また、移動側板状部材２３の開口２６，
２７と対応させて、軸挿通孔２５’を中心として放射状
に略三角形の開口２６’および略長方形の開口２７’が
等間隔に設けられている。

【００３６】本実施形態の空気量調節部材５ａは、この
ような構成の移動側板状部材２３を固定側板状部材２２
へ回転可能に取り付けて構成される。則ち、移動側板状
部材２３の軸挿通孔２５を固定側板状部材２２の軸挿通
孔２５’に合わせて固定具（不図示）で回転可能に取り
付けることにより、移動側板状部材２３は固定側板状部
材２２の上で自由に回転できる。従って、ある回転位置
では開口２６，２７と開口２６’，２７’とが一致して
開口面積が最大となり、別の回転位置では開口面積が最
小となる。則ち、移動側板状部材２３の回転位置を駆動
片５ｂで変化させることにより、開口面積を最小から最
大まで自由に変化させることができる。これにより、移
動側板状部材２３および固定側板状部材２２の上下方向
への空気流量（空気流路の開度）を調節するものであ
る。

【００３７】組み立てられた空気量調節部材５ａは、図
３に示すように、固定側板状部材２２に移動側板状部材
２３が回転可能に取り付けられ、移動側板状部材２３の
近傍には、駆動片５ｂを枢支した支持部材５ｍが固定側
板状部材２２に取付固定されている。そして、駆動片５
ｂの押圧部５ｅが移動側板状部材２３の係合部３３に設
けられた被押圧部３３ｂに当接している。固定側板状部
材２２の周縁は、図３、図５に示すように、箱体（ケー
ス部）１３で囲まれており、ステップモータ１２１の回
転軸５ｔは、箱体１３に設けられた開口１３ａを通して
駆動片５ｂの嵌合孔５ｃに嵌合している。また、移動側
板状部材２３の係合部３３に設けられた開口３３ｃと固
定側板状部材２２の係止部２２ａとの間にはバネＳが取
り付けられて、移動側板状部材２３を固定側板状部材２
２に対して左回り方向（開口面積が最小となる方向）へ
付勢している。また、箱体１３のステップモータ１２１
の近傍には、当該ステップモータ１２１や後述する送風
機２へ制御信号を生成して送出する制御手段９を構成す
る制御回路９ａが取り付けられている。

【００３８】本実施形態の空気量調節装置５ａは、図４
（ａ）〜（ｃ）に示すように、駆動片５ｂが枢支軸５ｈ
の回りに左右方向へ所定角度だけ揺動（回動）可能とさ
れている。言い換えれば、駆動片５ｂが所定角度だけ揺
動すると、支持部材５ｍの枢支部５Ｐに当接して揺動が
停止される構成としている。従って、ステップモータ１
２１の回転角度も駆動片５ｂの揺動可能な角度の範囲に
調整されている。

【００３９】この空気量調節装置５ａでは、図４（ａ）
に示すように、ステップモータ１２１によって駆動片５
ｂが時計方向へ回動しきった状態では、移動側板状部材
２３の係合部３３はバネＳによって左方に付勢されるの
で、被押圧部３３ｂが駆動片５ｂの押圧部５ｅに当接し
た状態で停止している。この状態では、移動側板状部材
２３と固定側板状部材２２との間に形成される開口面積
が最小となり、供給空気量が最も低い最閉状態である。

【００４０】制御手段９からステップモータ１２１に供
給空気量を増加させる制御信号が伝送されると、図４
（ｂ）に示すように、駆動片５ｂは図において反時計方
向に回転し、駆動片５ｂも反時計方向へ回動する。この
状態では、移動側板状部材２３と固定側板状部材２２と
の間に形成される開口面積が中程度の中開状態となる。
制御手段９からステップモータ１２１に、更に、供給空
気量を増加させる制御信号が伝送されると、図４（ｃ）
に示すように、駆動片５ｂは図において反時計方向に向
けて回転しきった状態となる。この状態では、移動側板
状部材２３と固定側板状部材２２との間に形成される開
口面積が最大となり、供給空気量が最大の最開状態とな
る。

【００４１】次に、本実施形態の空気量調節装置５ａの
制御動作を説明するのに先立って、燃焼装置１における
空気量調節装置５ａの配置を説明する。図５に示す燃焼
装置１は、本発明の実施例で述べる給湯器に内蔵される
もので、上部に設けられた送風機２と下方へ設けられた
燃焼部７との間に空気量調節装置５ａが配されている。
則ち、送風機２のモータ１６によってファン１１を回転
させ、発生した空気流を空気量調節装置５ａで制御しつ
つ下方の燃焼部７へ送る動作をする（図５の矢印参
照）。

【００４２】この空気量調節装置５ａの箱体１３の外壁
に取り付けられたステップモータ１２１の近傍には、ス
テップモータ１２１および送風機２のモータ１６などへ
送出する制御信号を生成する制御手段９が設けられてい
る。この制御手段９は、ＣＰＵを用いてデジタル処理を
行う制御回路９ａで構成される。則ち、制御回路９ａ
は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、および、
必要に応じて、アナログのセンサ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路などを備え、燃焼部から伝送さ
れる燃焼量に応じた制御信号を生成するものである。

【００４３】次に、前記した空気量調節装置５ａの基本
的な制御動作を、図３〜６を参照して説明する。図６
は、本実施形態の空気量調節装置５ａの燃焼量に応じ
て、ステップモータ１２１へ送出される制御信号、移動
側板状部材２３による開口面積、送風機の回転数を示し
たグラフ（図の下方のグラフ）と、燃焼量に対して供給
される空気量（一次空気および二次空気）を示したグラ
フ（図の上方のグラフ）との２つのグラフを、燃焼量を
対応させて示したものである。

【００４４】この空気量調節装置５ａでは、基本的に移
動側板状部材２３は、最閉（全閉）状態、最開（全開）
状態と、最閉と最開の中間に位置する中開状態の３段階
に制御が行われる。則ち、移動側板状部材２３は燃焼量
に応じて、前記図４（ａ）で示す最閉状態、図４（ｂ）
で示す中開状態、および、図４（ｃ）で示す最開状態の
３段階に制御される。

【００４５】また、移動側板状部材２３の段階的制御に
伴って、送風機２は図６に示すように、各段階で不連続
となる基本制御が行われる。則ち、燃焼量が最低状態か
ら増加するに連れて、移動側板状部材２３は最閉状態の
まま、送風機２の回転数を上昇させて供給空気量を増加
させる。そして、燃焼量が閾値１を超えると、移動側板
状部材２３は中開状態へと駆動される。このとき、開口
面積が急増するので、図６に示した供給空気量を得るた
めに、送風機２の回転数を、一旦、低下させる。そし
て、燃焼量の増加に連れて再び送風機２の回転数を上昇
させる。燃焼量が次の閾値２を超えると、移動側板状部
材２３は最開状態へと駆動される。ここでも、開口面積
は急増するので、送風機２の回転数を、再び低下させ、
燃焼量の増加に連れて再び回転数を上昇させる基本制御
が行われる。燃焼量が低下する場合についても、同様の
基本制御が行われる。

【００４６】空気量調節装置５ａの基本制御動作を更に
詳細に検証する。図６に示す基本制御において、燃焼量
Ａから燃焼量Ｂまで燃焼量が急減すると、移動側板状部
材２３は最開状態から中開状態へと駆動されると共に、
送風機２は回転数ａから回転数ｂまで低減させるように
駆動される。ところが、前記したように、送風機２のフ
ァン１１は大きな慣性を有するため、高速回転していた
ファン１１は回転数ｂまで低下するのに時間を要し、回
転数が目的値ｂまで低下するまでの期間は、目的とする
空気量に対して供給空気量が過多になる。このため、吹
き消えなどの不具合が生じる。このことは、燃焼量を減
少させる場合に限らず、図６に示す燃焼量Ｃから燃焼量
Ｂに増加させる場合にも同様に発生する。本発明は、こ
のような、燃焼量の変動時に、送風機２の慣性に起因す
る供給空気量のずれを、移動側板状部材を補償制御する
ことによって抑制することに特徴を有するものである。

【００４７】以下に、前記した移動側板状部材２３が段
階的に駆動される空気量調節装置５ａに適用される本発
明の実施形態を順次説明する。尚、以下の説明では、燃
焼量とステップモータ１２１の駆動ステップ数を対応づ
けて説明する。則ち、移動側板状部材２３が最閉（全
閉）状態のステップモータ１２１のステップ数を０、移
動側板状部材２３が最開（全開）状態のステップモータ
１２１のステップ数を５００として対応づけて説明す
る。 （第１実施形態）図７は、第１実施形態の空気量調節装
置５ａの制御動作を示すフローチャートであり、前記図
３〜６を参照しつつその制御動作を説明する。

【００４８】制御回路９ａは、常時、燃焼量の変動要
求の有無を監視する。燃焼量の変動要求が生じると、送
風機２のファン１１の回転数を増加または減少のいずれ
の基本制御を要するのかを判別する。そして、ファン１
１の回転数を増加させる制御が必要な場合（図６の燃焼
量Ｂから燃焼量Ａに増加する場合）は、直ちに、燃焼量
Ａに対応した制御信号を生成してステップモータ１２１
を駆動する。これにより、移動側板状部材２３は中開状
態から最開状態へ駆動されて燃焼量Ａに対応した開口面
積が得られる。また、送風機２は目的の回転数ａまでほ
ぼ瞬時に上昇して燃焼量に対応した空気量が供給される
（以上、図７ステップ２００，２０１，２０５，２０６
参照）。

【００４９】一方、燃焼量の変動に応じて、ファン１
１の回転数を低減させる制御が必要な場合（図６の燃焼
量Ｃから燃焼量Ｂに増加する場合、または、燃焼量Ａか
ら燃焼量Ｂに減少する場合）は、本来、移動側板状部材
２３を中開の回転位置まで制御すべきである。しかし、
制御回路９ａによって中開と最閉との中間の回転位置に
制御するための補償制御信号を生成して、一旦、ステッ
プモータ１２１を駆動する。このとき、同時に、制御回
路９ａは送風機２へ回転数を低減させる制御信号を送出
する。これにより、開口面積は中開と最閉との中間位置
Ｍになると共に、送風機２は回転数ｂへ向けて低下し出
す（以上、図７ステップ２０１〜２０３参照）。

【００５０】移動側板状部材２３を中開状態と最閉状
態との中間の回転位置Ｍへ駆動した後、制御回路９ａ
は、送風機２のモータ１６の回転数を監視する。そし
て、モータ１６の回転数が目的回転数ｂよりも２００ｒ
ｐｍだけ高い回転数まで低下すると、移動側板状部材２
３を目的とする中開状態へ駆動するための制御信号を生
成してステップモータ１２１を駆動する（以上、図７ス
テップ２０４〜２０６参照）。本実施形態では、ステッ
プ２０４においてモータ１６の回転数を監視する構成と
している。しかし、このような構成に限らず、ステップ
２０４’に示すように、モータ１６に制御信号を送出し
てから、予め定められた所定時間が経過した後に、移動
側板状部材２３へ制御信号を生成するような簡略化した
制御とすることもできる。

【００５１】このように、本実施形態の空気量調節装置
５ａによれば、燃焼量の変動に伴って送風機２の回転数
を増加させる場合は、移動側板状部材２３を直ちに目的
の回転位置へ駆動する。一方、燃焼量の変動に伴って送
風機２の回転数を低減させる場合は、一旦、移動側板状
部材２３を目的の回転位置よりも開口面積が低下する回
転位置へ補償駆動し、その後に、送風機２の回転数が所
定値まで低下すると移動側板状部材２３を目的の回転位
置へ再駆動する。これにより、送風機２の慣性による空
気量の過剰供給が抑えられ、吹き消えの発生を効果的に
防止することができる。

【００５２】前記図７に示した制御では、移動側板状部
材２３を、燃焼量に応じた段階と、その段階よりも開口
面積を低下させる段階との中間の回転位置Ｍへ駆動させ
るものであったが、本発明はこのような構成に限られる
ものではない。以下に、第１実施形態の変形例を説明す
る。

【００５３】（第２実施形態）図８は、図７に示した第
１実施形態を変形した第２実施形態の空気量調節装置５
ａの制御動作を示すフローチャートである。この制御動
作は、基本的に図７と同一であるが、ステップ２０２’
だけが異なっており、同一動作については同一符号を付
して重複した説明を省略する。

【００５４】本実施形態では、ステップ２０２’におい
て、例えば、燃焼量に応じて移動側板状部材２３を、最
開状態から中開状態へ駆動する場合、ステップモータ１
２１のステップ数の変動に所定比率を乗算したステップ
数だけ余分に駆動する補償制御信号を生成する。則ち、
移動側板状部材２３の最開状態に対応したステップ数５
００から、中開状態に対応したステップ数２５０へ駆動
する場合、変動ステップ数２５０に所定比率（例えば２
０％）を乗算した５０ステップだけ余分（開口面積を減
少させるように）に駆動する補償制御信号を生成する。
そして生成した補償制御信号をステップモータ１２１へ
送出する。これにより、移動側板状部材２３は、中開状
態の回転位置よりも所定比率だけ開口面積が低減される
回転位置へ一旦駆動され、これによって、送風機２の慣
性に伴う空気量のずれを補償することが可能となる。

【００５５】尚、制御回路９ａで生成する補償制御信号
は、前記した段階の中間の信号を生成したり、所定比率
だけ少ない信号を生成する以外にも、例えば、目的とす
る段階の制御信号よりも予め定められた所定ステップだ
け少ない補償制御信号を生成する構成などを採ることも
可能である。このように、前記第１および第２実施形態
の空気量調節装置５ａによれば、移動側板状部材２３を
燃焼量に応じて段階的に駆動しつつ、送風機２の慣性に
よる供給空気量のずれを効果的に防止して、安定した空
気供給を行うことが可能となる。また、前期実施形態の
制御によれば、燃焼量に応じて移動側板状部材２３を段
階的に制御するので、無段階に制御する場合に比べて移
動側板状部材２３の駆動回数を削減することができ、空
気量調節装置５ａの耐久性が向上する。前記第１および
第２実施形態では、移動側板状部材２３を３段階に制御
する構成としたが、４段階以上に制御する構成とするこ
とも可能である。また、送風機２の回転数が所定値まで
低下した時点で、移動側板状部材２３を目的の回転位置
へ駆動する構成とした。しかし、例えば、送風機２の回
転数の低下に応じて、移動側板状部材２３を目的の回転
位置へ向けて近づけるように徐々に駆動する制御を行う
ことも可能である。

【００５６】ところで、前記した第１および第２実施形
態では、図６に示したように、移動側板状部材２３を段
階的に駆動するものであった。しかし、燃焼量に応じて
移動側板状部材２３を連続的に無段階制御することも可
能である。以下に、移動側板状部材２３などを無断回制
御する実施形態を説明する。図９は、移動側板状部材２
３および送風機２を燃焼量に応じて無段階制御する場合
の基本制御を模式的に示すグラフである。則ち、無段階
制御を行う場合、ステップモータ１２１への制御信号は
燃焼量に応じて漸増し、これに伴って、移動側板状部材
２３の回転位置も増加する。従って、燃焼量の増加に伴
って、開口面積は漸増する。一方、送風機２の回転数も
燃焼量に応じて漸増させる基本制御が行われる。

【００５７】このような、無段階制御を行う空気量調節
装置５ａでは、燃焼量を低減させる場合だけ送風機２の
回転数を低減させる制御を要する。以下に、無段階制御
を行う実施形態の制御動作を、図３〜図５、および、図
９，図１０を参照して説明する。

【００５８】（第３実施形態）図１０は、第３実施形態
の制御動作を示すフローチャートである。 制御回路９ａは、常時、燃焼量の変動の有無を監視す
る。燃焼量の変動が生じると、燃焼量の変動が所定値以
上であるか否かを判別する。この燃焼量の変動幅の判別
（ステップ２１１における判別）は、現在のステップモ
ータ１２１のステップ数に対応した燃焼量と、目的とす
る燃焼量との差分によって判別される。燃焼量の変動が
所定値以上であればステップ２１２へ進むが、変動が所
定値未満のときは制御を行わずにステップ２１０へ戻る
（以上、図１０ステップ２１０，２１１参照）。

【００５９】ステップ２１１で、燃焼量の変動を所定
値以上と判別したときは、燃焼量が増加するか否かを判
別する。燃焼量を増加させる場合（図９の燃焼量Ｂから
燃焼量Ａに増加させる場合）は、直ちに、燃焼量Ａに対
応した制御信号を生成してステップモータ１２１を駆動
する。これにより、移動側板状部材２３は開口面積を増
加させる方向へ駆動されて燃焼量Ａに対応した開口面積
が得られる。また、送風機２は目的の回転数ａまでほぼ
瞬時に上昇して燃焼量に対応した空気量が供給される
（以上、図１０ステップ２１０〜２１２，２１６，２１
７参照）。

【００６０】一方、ステップ２１２で、燃焼量を減少
させる場合（図９の燃焼量Ａから燃焼量Ｂに減少させる
場合）は、本来、移動側板状部材２３を燃焼量Ｂに対応
した回転位置まで駆動すべきである。しかし、制御回路
９ａによって、燃焼量Ｂに対応した回転位置よりも更に
所定ステップ（５０ステップ）だけ少ない回転位置に対
応した制御信号を生成して、一旦、ステップモータ１２
１を駆動する。このとき、同時に、制御回路９ａは送風
機２へ回転数をｂまで低減させる補償制御信号を送出す
る（以上、図１０ステップ２１２〜２１４参照）。この
状態では、移動側板状部材２３は、燃焼量Ｂに対応した
開口面積よりも更にｄだけ少ない開口面積となる。

【００６１】移動側板状部材２３を補償制御信号によ
って駆動すると共に、送風機２へ制御信号を送出した
後、制御回路９ａは、送風機２のモータ１６の回転数を
監視する。そして、モータ１６の回転数が目的回転数ｂ
よりも２００ｒｐｍ回転高い回転数まで低下すると、移
動側板状部材２３を燃焼量Ｂに対応した目的とする回転
位置へ駆動するための制御信号を生成してステップモー
タ１２１を再駆動する（以上、図１０ステップ２１５〜
２１７参照）。尚、ステップ２１５における制御は、モ
ータ１６の回転数を監視する構成に代えて、予め定めら
れた所定時間が経過した後に、移動側板状部材２３へ制
御信号を生成するような構成とすることもできる。

【００６２】このように、本実施形態の空気量調節装置
５ａによれば、燃焼量の変動に伴って送風機２の回転数
を増加させる場合は、移動側板状部材２３は直ちに目的
の回転位置へ駆動される。一方、燃焼量の変動に伴って
送風機２の回転数を低減させる場合は、一旦、移動側板
状部材２３を目的の回転位置よりも開口面積が所定量だ
け低下する回転位置へ駆動し、その後に、目的の回転位
置へ再駆動する。これにより、送風機２の慣性による供
給空気量の過多が抑えられ、吹き消えの発生を防止する
ことができる。また、本実施形態の空気量調節装置５ａ
では、燃焼量の変動が所定値未満のときには制御を行わ
ない。これにより、移動側板状部材２３の駆動回数を削
減させることができ、空気量調節装置５ａの耐久性が向
上する。

【００６３】（第４実施形態）次に、無段階制御を行う
空気量調節装置５ａの別の実施形態の制御動作を、図３
〜図５、および、図９，図１１を参照して説明する。図
１１は、第４実施形態の制御動作を示すフローチャート
である。 制御回路９ａは、常時、燃焼量の変動の有無を監視す
る。燃焼量の変動が生じると、現在の燃焼量に対して、
目的とする燃焼量が増加するか否かを判別する。燃焼量
を増加させる場合（図９の燃焼量Ｂから燃焼量Ａに増加
する場合）は、直ちに、燃焼量Ａに対応した制御信号を
生成してステップモータ１２１を駆動する。これによ
り、移動側板状部材２３は開口面積を増加させる方向へ
駆動されて燃焼量Ａに対応した開口面積が得られる。ま
た、送風機２は目的の回転数ａまでほぼ瞬時に上昇して
燃焼量に対応した空気量が供給される（以上、図１１ス
テップ２２０，２２１，２３０，２３１参照）。

【００６４】一方、ステップ２２１で、燃焼量を低減
させる（図９の燃焼量Ａから燃焼量Ｂへ減少させる場
合）判別が行われたときは、燃焼量の変動幅を判別す
る。則ち、ステップ２２２で変動量がα未満のときは、
ステップ２３０に進んで、直ちに燃焼量Ｃに対応した制
御信号を生成してステップモータ１２１を駆動する。こ
れにより、移動側板状部材２３は開口面積を増加させる
方向へ駆動されて燃焼量Ａに対応した開口面積が得られ
る。また、燃焼量の変動量がα以上β未満のときは、ス
テップ２２４に進んで燃焼量に対応した制御信号よりも
２０ステップだけ少ない補償制御信号を生成して、一
旦、ステップモータ１２１を駆動する。

【００６５】同様に、燃焼量の変動量がβ以上γ未満の
ときは、ステップ２２６に進んで燃焼量に対応した制御
信号よりも４０ステップだけ少ない補償制御信号を生成
して、一旦、ステップモータ１２１を駆動する。また、
燃焼量の変動量がγ以上のときは、ステップ２２７に進
んで燃焼量に対応した制御信号よりも６０ステップだけ
少ない補償制御信号を生成して、一旦、ステップモータ
１２１を駆動する。一方、補償制御信号によってステッ
プモータ１２１を駆動すると同時に、送風機２へ目的の
回転数の制御信号を送出する。則ち、ステップ２２４〜
２２６では、燃焼量の変動が大きいほど送風機２の慣性
に伴う供給空気量のずれが増大するので、対応させて補
償量を増大させている。

【００６６】移動側板状部材２３を補償制御信号によ
って駆動した後、制御回路９ａは、送風機２のモータ１
６の回転数を監視する。そして、モータ１６の回転数が
目的回転数ｂよりも２００ｒｐｍだけ高い回転数まで低
下すると、移動側板状部材２３を燃焼量Ｂに対応した目
的とする回転位置へ駆動するための制御信号を生成して
ステップモータ１２１を再駆動する（以上、図１１ステ
ップ２２９〜２３１参照）。尚、ステップ２２９におけ
る制御は、モータ１６の回転数を監視する構成に代え
て、予め定められた所定時間が経過した後に、移動側板
状部材２３へ制御信号を生成するような構成とすること
もできる。

【００６７】このように、本実施形態の空気量調節装置
５ａによれば、燃焼量を低減させる場合に、燃焼量の変
動幅が大きくなるに連れて、開口面積が目的値よりも余
分に少なくなるように補償制御信号を生成する。これに
より、送風機２の慣性による供給空気量のずれを効果的
に抑えて、燃焼量の変動時における吹き消えを防止する
ことができる。燃焼量の変動に応じた補償量のデータ
は、例えば、データテーブルとして制御回路９ａに予め
保有させる構成を採ることができる。

【００６８】（第５実施形態）次に、無段階制御を行う
空気量調節装置５ａの更に別の実施形態の制御動作を、
図３〜図５、および、図９，図１２を参照して説明す
る。図１２（ａ）は、第５実施形態の制御動作を示すフ
ローチャート、図１２（ｂ）は、制御回路９ａに保有さ
せる変動量データテーブルおよび燃焼量データテーブル
を示している。変動量データテーブルは、燃焼量の変動
量と補償ステップ数とを対応させたデータテーブルであ
り、燃焼量データテーブルは、目的とする燃焼量と補償
比率とを対応させたデータテーブルである。

【００６９】則ち、制御回路９ａは、燃焼量の変動が発
生したときは、変動量データテーブルと燃焼量データテ
ーブルとを参照して補償制御信号を生成する。例えば、
燃焼量をステップモータ１２１のステップ数に対応させ
て、５００ステップから１５０ステップに低減する場
合、変動量は３５０ステップである。従って、変動量デ
ータテーブルを参照して補償ステップ数４０を得る。一
方、燃焼量データテーブルを参照して目的とする燃焼量
の１５０ステップに対応した補償比率１．０を得る。そ
して、これらの補償ステップ数４０と補償比率１．０を
乗算したステップ数４０を目的とする燃焼量１５０から
減算したステップ１１０を補償制御信号とする制御を行
うものである。

【００７０】制御回路９ａにおいて、このようなデータ
テーブルの参照を行う第５実施形態の制御動作を、図１
２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。 制御回路９ａは、常時、燃焼量の変動の有無を監視す
る。燃焼量の変動が生じると、現在の燃焼量に対して、
目的とする燃焼量が増加するか否かを判別する。燃焼量
を増加させる場合（図９の燃焼量Ｂから燃焼量Ａに増加
する場合）は、直ちに、燃焼量Ａに対応した制御信号を
生成してステップモータ１２１を駆動する。これによ
り、移動側板状部材２３は開口面積を増加させる方向へ
駆動されて燃焼量Ａに対応した開口面積が得られる。ま
た、送風機２は目的の回転数ａまでほぼ瞬時に上昇して
燃焼量に対応した空気量が供給される（以上、図１２ス
テップ２４０，２４１，２４５，２４６参照）。

【００７１】一方、ステップ２４１で、燃焼量を低減
させる（図９の燃焼量Ａから燃焼量Ｂへ減少させる場
合）判別が行われたときは、制御回路９ａは、前記した
変動量データテーブルおよび燃焼量データテーブルを参
照して、補償制御信号を生成する。そして、生成した補
償制御信号をステップモータ１２１へ送出して、一旦、
移動側板状部材２３を補償位置に対応した回転位置へ駆
動する（以上、図１２ステップ２４１〜２４３参照）。

【００７２】移動側板状部材２３を補償制御信号によ
って駆動した後、制御回路９ａは、送風機２のモータ１
６の回転数を監視する。そして、モータ１６の回転数が
目的回転数ｂよりも２００ｒｐｍだけ高い回転数まで低
下すると、移動側板状部材２３を燃焼量Ｂに対応した目
的とする回転位置へ駆動するための制御信号を生成して
ステップモータ１２１を再駆動する（以上、図１２ステ
ップ２４４〜２４６参照）。尚、ステップ２４４におけ
る制御は、モータ１６の回転数を監視する構成に代え
て、予め定められた所定時間が経過した後に、移動側板
状部材２３へ制御信号を生成するような構成とすること
もできる。

【００７３】このように、本実施形態の空気量調節装置
５ａによれば、データテーブルを参照して直ちに補償制
御信号を生成することができ、送風機２の慣性に伴う供
給空気量のずれを効果的に抑えて安定した燃焼を確保で
きる。

【００７４】ところで、前記図３に示した空気量調節装
置５ａは、カム形状の駆動片５ｂをステップモータ１２
１で駆動して移動側板状部材２３を回転させる構成であ
った。しかし、本発明に適用される空気量調節装置はこ
のような構成に限られるものではない。図１３は、別の
構成の空気量調節装置５ａ’の駆動系を示す分解斜視図
であり、前記図３に示した空気量調節装置５ａと同一構
成部分には同一の符号を付している。

【００７５】この例では、移動側板状部材２３の外周縁
の一部に歯２３ａが設けられており、ステップモータ１
２１の回転軸に取り付けられた歯車１２１ａが歯２３ａ
に係合して移動側板状部材２３を回転駆動させるもので
ある。この空気量調節装置５ａ’においても、送風機２
の慣性に伴う供給空気量のずれが発生する。しかし、前
記した本発明を適用することによって、供給空気量のず
れを除去した安定した空気供給を行うことが可能であ
る。

【００７６】尚、前記した第１から第５の実施形態で
は、送風機の回転数を増加させる場合に生じる慣性に起
因した供給空気量のずれについては特に言及していな
い。しかし、例えば、送風機２のモータ１６が低トルク
の場合には、目的の回転数まで上昇させるために時間を
必要とする。則ち、燃焼量の要求が急増して燃料ガスの
供給が増加するにも拘わらず、送風機２の回転数が目的
の回転数に到達せず、空気供給量が過少となって煤が発
生するような不具合が生じる。この場合には、前記実施
形態を応用することにより、送風機２の回転数が所定回
転数に達するまでの間、開口面積が増加するように移動
側板状部材２３を補償制御するような構成を採ることも
可能である。

【００７７】

【実施例】次に、本発明の空気量調節装置を燃焼装置に
採用した実施例を説明する。尚、本実施例の燃焼装置
は、前記図１〜図３に示した空気量調節装置５ａを用
い、前記図６，図７に示した第１実施形態の制御動作を
採用している。また、説明に際しては、空気量調節装置
５ａと後述する空気量調節部５とを同一として扱ってい
る。また、以下の説明において上下の関係は、燃焼装置
を給湯器等に設置した状態を基準とする。図１４は、本
発明の燃焼装置を内蔵する給湯器の断面図である。図１
５は、本発明の実施例の燃焼装置の正面図及び箱体の開
口部分の斜視図である。図１６は、本発明の実施例の燃
焼装置の断面図である。図１７は、本発明の実施例の燃
焼装置の全体の分解斜視図である。図１８は、図１５の
燃焼装置の流路形成部材周辺の分解斜視図である。図１
９は、流路形成部材に燃料供給管を取り付ける際の構成
を示す斜視図である。 図２０は、図１５の燃焼装置の
燃焼部近傍を上から見た斜視図である。図２１は、図１
５の燃焼装置で採用する空気量調節部の固定側板状部材
の正面図である。図２２は、図２１の固定側板状部材の
側面図である。図２３は、図１５の燃焼装置で採用する
空気量調節部の移動側板状部材の正面図である。図２４
は、図１５の燃焼装置で採用する空気量調節部の正面図
であり、開口を開いた状態を示す。図２５は、図１５の
燃焼装置で採用する空気量調節部の正面図であり、開口
を閉じた状態を示す。図２６は、図１５の燃焼装置で採
用する分流部材の正面図である。

【００７８】また、図２７は、図１５の燃焼装置で採用
する炎孔ベースの上面側（気体流路側）の図面である。
図２８は、図２７の炎孔ベースの下面側（炎孔側）の図
面である。図２９は、図１５の燃焼装置で採用する炎孔
ベースと、炎孔部材、網状部材及び補炎部材を組み合わ
せた状態の正面図である。図３０は、炎孔部材の正面図
である。図３１は、網状部材の正面図である。図３２
は、補炎部材の正面図である。図３３は、図３２のＡ−
Ａ断面図である。図３４は、図１５の燃焼装置で採用す
るロータリーカップの正面図及び平面図である。図３５
は、図２８のＡ−Ａ断面図である。図３６は、図２８の
Ｂ−Ｂ断面図である。図３７は、図１５の燃焼装置で採
用する炎孔ベースの気体流路側の構成を説明する説明図
である。図３８は、図１５の燃焼装置の炎孔近傍を下側
から見た斜視図である。図３９は、燃料ガスの流れを説
明する説明図である。図４０は、二次空気の流れを説明
する説明図である。図４１は、炎孔部材と網状部材及び
補炎部材の重ね合わせ構造を示す斜視図である。図４２
は、図１５の燃焼装置を下側から見た概略斜視図であ
る。図４３は、本発明の他の実施例の燃焼装置を下側か
ら見た概略斜視図である。図４４（ａ）は、図１５の燃
焼装置の点火装置取り付け部分の拡大図であり、（ｂ）
はその変形例である。

【００７９】図１４〜１７において、１は、本発明の実
施例の燃焼装置を示す。本実施例の燃焼装置１は、図の
様に炎孔を下に向けて給湯器２１に内蔵されるものであ
り、上から送風機２、駆動機械部３、空気量調節部５、
混合部６及び燃焼部７が順次積み重ねられて作られたも
のである。また混合部６及び燃焼部７の近傍に気化部８
が設けられている。さらに空気量調節部５と気化部８の
間は、流路形成部材７０によって接続されている。尚、
本実施例では、空気量調節部５は整流手段の機能を兼ね
る。

【００８０】上部側から順次説明すると、送風機２は、
鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング１０の中
にファン１１が回転可能に配されたものである。ハウジ
ング１０の中央部には、開口１２が設けられている。

【００８１】駆動機械部３は、箱体１３を有し、その天
板１５の中央にモータ１６が取り付けられている。モー
タ１６は、両端部から回転軸１７，１８が突出してお
り、回転軸１７，１８は、燃焼装置１の略全長を貫通し
ている。そして後記する様に、モータ１６の上方側の回
転軸１７は、ファン１１に接続され、下方側の回転軸１
８は、気化部８のロータリーカップ（回転部材）６３に
接続されている。また駆動機械部３には、温度センサー
３２が設けられている。

【００８２】空気量調節部５は、図３，図１７の様に移
動側板状部材２３と固定側板状部材２２によって構成さ
れている。移動側板状部材２３は、図１７、図２３の様
に円板状をしており、中央に軸挿通孔２５が設けられて
いる。そしてその周囲に空気孔となる開口２６，２７が
設けられている。空気孔となる開口２６，２７は、概ね
内外二重のエリアに分かれて設けられている。中心側の
エリアに設けられた開口２６は、略三角形であり、１２
個、等間隔に設けられている。一方、外側を取り巻くエ
リアに設けられた開口２７は１２個であり、略長方形の
溝状である。上記した様に、移動側板状部材２３には、
２種類の開口２６，２７が設けられているが、これらの
周方向の辺は、いずれも移動側板状部材２３の中心と同
一中心の円弧である。

【００８３】また移動側板状部材２３の一部には、図
２，図１７の様な係合部３３が設けられている。係合部
３３は、図２の様に開口が設けられた部位から垂直方向
に折り曲げられた垂直壁を持ち、当該垂直壁に切り欠き
部３３ａが設けられたものである。

【００８４】一方、空気量調節部５の固定側板状部材２
２は、図２，図２１に示すように長方形の板体であり、
周囲が折り返されてフランジ部２４が設けられている。
固定側板状部材２２の面積は、前記した移動側板状部材
２３よりも大きく、両者を重ねたとき、移動側板状部材
２３は固定側板状部材２２にすっぽりと覆われる。逆に
いえば、固定側板状部材２２の端部は移動側板状部材２
３からはみ出す。

【００８５】板状の部位の中心部分には、前記した移動
側板状部材２３と略同一形状の開口が設けられている。
即ち空気量調節部５の固定側板状部材２２には、中央に
軸挿通孔２５’が設けられている。そしてその周囲に空
気孔となる開口が二重のエリアに分かれて設けられてい
る。中心側のエリアに設けられた開口２６’は、略三角
形であり、１２個、等間隔に設けられている。外側のエ
リアにも１２個の開口２７’が設けられているが、外側
の開口はいずれも略長方形の溝状のものである。固定側
板状部材２２の他の部位には、多数の小孔３１が設けら
れている。小孔３１が設けられた位置は、固定側板状部
材２２の上に移動側板状部材２３を重ねた時に、両者が
重複しない部位である。即ち小孔３１は、固定側板状部
材２２のはみ出し部分に設けられている。

【００８６】空気量調節部５は、図３，１７，２１に示
すように、固定側板状部材２２の上に移動側板状部材２
３が重ねられている。空気量調節部５は、全体として平
面的である。また駆動片５ｂを駆動するステップモータ
１２１が燃焼装置１のハウジングに図１５，１６に示す
様に外付けされており、図３に示すように、当該モータ
１２１の回転軸５ｔが駆動片５ｂの嵌合孔５ｃと係合し
ている。

【００８７】移動側板状部材２３は、固定側板状部材２
２の上にあり、中央の軸挿通孔２５を中心として相対的
に回転可能である。また図１５，１６に示す外付けされ
たステップモータ１２１を回転させると、前記したよう
に駆動片５ｂが枢支軸５ｈを中心として揺動し、移動側
板状部材２３の係合部３３を動かす。その結果、移動側
板状部材２３が、固定側板状部材２２の上で中央の軸挿
通孔２５を中心として相対的に回転する。移動側板状部
材２３の回転により、移動側板状部材２３と固定側板状
部材２２を連通する開口の面積が変化し、これによって
空気量が調節される。

【００８８】流路形成部材７０は、薄板を曲げて作られ
たものであり、図１６，１８の様に円錐形をしている。
流路形成部材７０の内部は空洞であり、上下に連通して
いる。即ち流路形成部材７０は、上部と下部に開口５
４，８３を持ち、両者は連通している。流路形成部材７
０の上部の開口５４は、前記した移動側板状部材２３の
中心側のエリアの直径に等しい。また下部の開口８３
は、後記する分流部材３５の中央の開口３７の直径に等
しい。また前記した様に流路形成部材７０は円錐形をし
ており、上部の開口５４は、下部の開口８３に対して相
当に大きい。より具体的には、上部の開口５４の直径
は、下部のそれの１．５倍以上の大きさを持つ。またよ
り好ましくは、上部の開口５４の直径は、下部のそれの
２倍以上である。

【００８９】流路形成部材７０の上下の開口には、それ
ぞれフランジ５５，５６が設けられている。流路形成部
材７０の内側には、燃料パイプ（燃料供給管）７９が固
定されている。即ち燃料パイプ７９は、図１８の様に上
部の開口５４側から流路形成部材７０の内部に入る。こ
こで流路形成部材７０の燃料パイプ７９の導入部位にお
いては、図１８の様にフランジ５５の一部が燃料パイプ
７９の外周に沿って円形に変形されている。また燃料パ
イプ７９は、図１９に示す取り付け金具６２によって流
路形成部材７０の内壁に沿って配管されている。即ち燃
料パイプ７９は、流路形成部材７０の母線に沿うと共に
流路形成部材７０の内壁に密着して配管されている。

【００９０】混合部６、燃焼部７及び気化部８は、分流
部材３５と炎孔ベース３６を中心として構成され、これ
に気化室６０と炎孔部材５１，網状部材７７及び補炎部
材７８が設けられて作られている。そしてこれらの構成
部品がハウジング１２２内に収納されたものである。

【００９１】即ち分流部材３５は、図２６に示すよう
に、長方形をした板状の部材であり、中央に大きな開口
３７が設けられている。また周部には、小さな開口４
０，８９，９０が多数設けられている。但し本実施例で
は、小さな開口は、内外二箇所のエリアに分かれて分布
している。即ち二点鎖線で囲んだ内側のエリアには、小
さな開口４０が列となって長手方向に連なって設けられ
ている。一方、二点鎖線の外側のエリアには、二列且つ
環状に開口８９，９０が設けられている。分流部材３５
の面積は、後記する炎孔ベース３６の面積よりも大き
い。

【００９２】炎孔ベース３６は、アルミダイカストによ
って作られたものであり、図２７，２８の様に長方形を
している。そして炎孔ベース３６には、複雑な枠組と開
口及び溝が設けられている。炎孔ベース３６の上面側
は、主として燃料ガス及び二次空気の流路構成面として
機能し、下面側は炎孔取付け面として機能する。即ち炎
孔ベース３６は、外周を囲む外側燃焼壁４１を持つ。こ
の外側燃焼壁４１の内部は、実際に火炎が発生する部分
であり、燃焼部７として機能する。外側燃焼壁４１に
は、図２０，３５，３６，３９，４０に示すように孔
（開口）５３が設けられている。

【００９３】さらに外側燃焼壁４１内は、図２０，２
７，２８，３５，３６の様に、多数の垂直壁５０によっ
て仕切られて設けられた溝４８が設けられている。そし
て溝４８を構成する垂直壁５０は、図２０，３７の様に
二組づつがループを構成していて、島状の部位７５を形
成している。即ち外側燃焼壁４１内には、ループ状に閉
塞された垂直壁５０の組によって構成される閉塞された
溝４８ａと、それ以外の開放された溝４８ｂを持つ。そ
して島状の部位７５は、図２０，３７の様に長手方向に
部分的に切れており、当該切れ目５２の部分で島状以外
の部位の溝４８ｂ同士が連通している。

【００９４】また図２０，３５，３６の様に、炎孔ベー
ス３６の上面側（流路構成面側）には、中央部と、島状
の部位７５の切れ目部分を除いて天井壁５７が設けられ
ている。但し、前記した垂直壁５０で構成された島状の
部位７５の溝４８ａの上部については、天井壁５７に開
口５８が設けられている。垂直壁５０同士の島を構成し
ない部位の溝４８ｂの上部には開口はない。また各溝４
８は、いずれも炎孔ベース３６の下面側（炎孔取付け面
側）に連通している。従って島によって囲まれた溝４８
ａは、図４０の様に上部の天井壁５７に開口５８が設け
られていると共に下面側（炎孔取付け面側）にも開放さ
れているから、炎孔ベース３６を上下方向（厚さ方向）
に貫通する。一方、島を構成しない溝４８ｂは、図３９
の様に上部側が天井壁５７によって閉塞され、下面側
（炎孔取付け面側）にのみ連通する。なお、島状の部位
７５の切れ目５２部分については、垂直壁５０の底側
（炎孔取付け面側）同士が繋がり、さらに当該部位に炎
孔部材５１等を取り付けるための突起３８が設けられて
いる。

【００９５】炎孔ベース３６の中央部には、図３７に示
すように開口８２が設けられている。そして開口８２の
内部には、８本のリブ６６が設けられ、中央に一次空気
導入筒８８が支持されている。本実施例の燃焼装置１で
は、この一次空気導入筒８８及びリブ６６は、炎孔ベー
ス３６と一体的に成形されたものである。また炎孔ベー
ス３６の下面側（炎孔取付け面側）であって、開口８２
の近傍には、炎孔ベース３６の長手方向にのびる内壁４
３が設けられている。内壁４３の高さは、前記した外側
燃焼壁４１の高さと等しい。さらに炎孔ベース３６の下
面側（炎孔取付け面側）であって、気化室６０の開口４
７の近傍には、炎孔ベース３６の短手方向に延びる内壁
５９が設けられている。これらの内壁４３，５９は、燃
焼部７から熱を受けて炎孔ベース３６を保温し、燃料の
再液化を防ぐものである。

【００９６】次に炎孔部材５１について説明する。炎孔
部材５１は、図３０の様に略長方形の板状であり、気化
室用の開口７６と、空気孔７１と炎孔７２及び取付孔１
５０が設けられたものである。即ち炎孔部材５１は、中
央に略四角形の気化室用の開口７６を持つ。また炎孔部
材５１は、板をプレスすることによって多数の長孔（空
気孔）７１と小孔（炎孔たる開口）７２を設け、これら
によって炎孔列ａと空気孔列ｂが形成されている。また
空気孔列ｂの長孔（空気孔）７１同士の間に、取付孔１
５０が設けられている。即ち図３０に示される多数の長
孔７１は、空気孔である。長孔（空気孔）７１は、長手
方向に並べられ、さらにそれが１０列に渡って設けられ
ている。そして各列の長孔（空気孔）７１に、取付孔１
５０がある。また取付孔１５０は、周部にも設けられて
いる。一方、小孔７２は炎孔として機能する。小孔（炎
孔）７２は、図の様に小さな長孔状であり、炎孔列ａの
中心軸に対して千鳥状に設けられている。本実施例で
は、炎孔列ａは１１列設けられており、前記した空気孔
列ｂと互い違いに隣接して配されている。

【００９７】網状部材７７は、細い金属糸で網目状に構
成したもので、前記した炎孔部材５１と略同一の面積を
持つものであり、図３１に示すように略長方形をしてい
る。網状部材７７には、前記した炎孔部材５１の気化室
用の開口７６に相当する部位に開口６９が設けられてい
る。また網状部材７７の前記した炎孔部材５１の炎孔列
に相当する部分は、浅い溝１５５が列状に設けられてい
る。さらに網状部材７７には、前記した炎孔部材５１の
長孔（空気孔）７１に相当する部位に長孔７３が設けら
れている。また長孔７３の周囲（図４１の斜線の濃い部
分）には、シール剤が塗布されている。シール剤７４が
塗布されているのは、炎孔ベース３６の垂直壁５０の端
面と当接する部位である。さらに炎孔部材５１の取付孔
１５０に相当する部位に取付孔１５１が設けられてい
る。

【００９８】補炎部材７８は、図３２の様な長方形をし
ており、前記した炎孔部材５１及び網状部材７７と同様
に中央に開口６８が設けられている。また補炎部材７８
には、長孔６５と列状に並んだ丸孔６７が設けられてい
る。補炎部材７８の長孔６５は、前記した炎孔部材５１
の炎孔を構成する小孔７２が設けられたエリアに相当す
る部位にある。一方、丸孔６７は、炎孔部材５１の、長
孔（空気孔）７１に相当する部位に設けられている。こ
の丸孔６７の多くは、前記した炎孔ベース３６の突起３
８よりも小さく、丸孔６７の多くには突起３８は入らな
い。しかしながら炎孔ベース３６の突起３８に相当する
位置（炎孔部材５１の取付孔１５０）に相当する位置の
孔１５２だけは他の孔よりも大きく、炎孔ベース３６の
突起３８が挿通可能である。また前記した補炎部材７８
の長孔６５の周囲は、図３３の様に約４５°に曲げられ
ている。当該折り曲げ部６８は、火炎の基端部を保持す
る効果を発揮するものである。

【００９９】炎孔部材５１は、図１７，２０，４１の様
に、網状部材７７を及び補炎部材７８と共に炎孔ベース
３６の下面に配され、炎孔ベース３６に設けられた突起
３８によって炎孔ベース３６の下面に取り付けられてい
る。即ち図４１に示すように炎孔ベースに網状部材７７
が接し、さらにそれに重ねて炎孔部材５１が配され、最
後に補炎部材７８が設けられる。このとき、炎孔ベース
３６に設けられた突起３８に、網状部材７７の取付孔１
５１、炎孔部材５１の取付孔１５０及び補炎部材７８の
取付孔１５２が挿通されて位置決めがなされる（図３
６）。そして所定の治具によって炎孔ベース３６に設け
られた突起３８をかしめて変形させる。

【０１００】こうして位置決め及び取付が成された状態
では、炎孔部材５１の空気孔列ｂは、炎孔ベース３６の
垂直壁５０によって構成される島状の部位７５によって
構成される溝４８ａの真下に位置する。なお空気孔列ｂ
と島状の部位７５によって構成される溝４８ａの間には
網状部材７７が介在されるが、当該部位は図４１の様に
網状部材７７の長孔７３に相当する。また炎孔部材５１
の空気孔列ｂの外側（下部側）には補炎部材７８が存在
するが、当該部位は、補炎部材７８の丸孔６７が位置す
る。そのため島状の部位７５は、網状部材７７の長孔７
３、炎孔部材５１の空気孔列ｂ及び補炎部材７８の丸孔
６７を経て外部と連通する。

【０１０１】一方、島状を構成していない組み合わせの
垂直壁５０によって挟まれた溝４８ｂの真下には、炎孔
部材５１の炎孔列ａが位置する。炎孔部材５１の炎孔列
ａと島状を構成していない組み合わせの垂直壁５０によ
って挟まれた溝４８ｂの間には網状部材７７が介在され
る。また炎孔部材５１の炎孔列ａの外側（下部側）には
補炎部材７８が存在するが、当該部位は、補炎部材７８
の長孔６５が位置する。そのため島状を構成していない
組み合わせの部位は、網状部材７７の溝１５５部の網
目、炎孔部材５１の炎孔列ａ及び補炎部材７８の長孔６
５を経て外部と連通する。ここで、網状部材７７の炎孔
ベース３６の垂直壁５０の端面と当接する部位にはシー
ル剤が塗布されているので、垂直壁５０部位におけるガ
スの横方向の流通は無い。

【０１０２】炎孔ベース３６の裏面には、図１７の様に
分流部材３５が装着されている。なお、分流部材３５の
面積は、前記した様に炎孔ベース３６よりも大きく、分
流部材３５は、図２９の様に炎孔ベースからはみ出す。
炎孔ベース３６の上面側（流路形成側）では、前記した
ように垂直壁５０は、図１７，３０の様に二組づつがル
ープを構成していて、島状の部位７５を形成し、さらに
垂直壁５０の突端部分に分流部材３５が当接しているの
で、島状の部位７５によって形成される溝４８ａは他の
部位から隔離されている。即ち、島状の部位７５の溝４
８ａと他の部位との間に通気性はない。従って、前記し
た様に島状の部位７５以外の部位は気化した燃料ガスと
空気との混合を促進しつつ炎孔部材５１に混合ガスを送
る流路として機能する。また当該部位は、混合部６とし
ても機能する。島状の部位７５によって囲まれた溝４８
ａは、二次空気流路として機能する。

【０１０３】分流部材３５の中央の大きな開口３７は、
炎孔ベース３６の中央に設けられた一次空気導入筒８８
と連通する。また分流部材３５のその他の開口４０，８
９，９０の内、列となって設けられている開口４０は、
炎孔ベース３６の島状を構成する組み合わせの垂直壁５
０同士の間の部位に位置する。即ち分流部材３５の小さ
な開口４０は、二次空気流路たる島状の部位７５によっ
て囲まれた溝４８ａに開口する。炎孔部材５１に設けら
れた島状を構成していない組み合わせの垂直壁同士の間
には、分流部材３５の開口は無い。即ち混合部６には分
流部材３５の開口は無い。

【０１０４】また分流部材３５の面積は、前記した様に
炎孔ベース３６よりも大きく、分流部材３５を炎孔ベー
ス３６に装着した状態の時、図２９の様に分流部材３５
は、炎孔ベースからはみ出す。そしてこの状態では、分
流部材３５の外側のエリアに設けられた開口８９，９０
は、いずれも炎孔ベース３６の外側に露出する。

【０１０５】炎孔ベース３６と分流部材３５は、上記し
た状態に組み合わされ、ハウジング１２２内に配置され
ている。ハウジング１２２は、外形が略四角形の箱であ
るが、内部が二重構造となっている。即ちハウジング１
２２の内部には、全面に遮熱壁８５が設けられいる。遮
熱壁８５は、４面が組合わさっていて四角形の筒状を呈
し、支持部材８６によってハウジング１２２の外壁部１
００の内面に取りつけられている。遮熱壁８５の下端
は、内側に向かって９０°に折り返され、内側向きのフ
ランジ１０２が形成されている。ハウジング１２２の外
壁部１００と、遮熱壁８５との間には空気流路１０１と
なる空隙が形成されている。

【０１０６】炎孔ベース３６と分流部材３５は、上記し
たハウジング１２２に配置されるが、炎孔ベース３６の
外周を囲む外側燃焼壁４１は、ハウジング１２２内部の
遮熱壁８５よりも更に小さく、炎孔ベース３６の外側燃
焼壁４１と遮熱壁８５の間にも空気流路１０３となる空
隙が形成される。また分流部材３５の、炎孔ベース３６
からはみ出した部位の孔８９，９０の内、外側の孔９０
は、ハウジング１２２と遮熱壁８５の間に形成される空
気流路１０１と連通し、内側の孔８９は、炎孔ベース３
６の外側燃焼壁４１と遮熱壁８５の間に形成される空気
流路１０３と連通する。

【０１０７】次に気化部８について説明する。気化部８
は、気化室６０と、ロータリーカップ（回転部材）６３
によって構成されている。また気化室６０は、図１６，
１７，２０，３８の様に底部９１と周部９２を持つ円筒
体であり、底部９１は閉塞し、上部は開口している。即
ち気化室６０は窪んだ形状をしており、底部９１及び周
部９２は閉塞していて気密・水密性を持ち、上部は開放
されている。気化室６０は、前記した様に底部９１及び
周部９２を持ち、あたかもコップの様な形状をしてい
て、図１６，１７，２０，３８の様に、炎孔ベース３６
の中央の開口８２部分に取り付けられている。気化室６
０の位置は、炎孔ベース３６の内壁４３に囲まれた部位
であって炎孔ベース３６の中央にあり、炎孔（小孔７
２）に囲まれていて燃焼部７に近接して位置する。また
気化室６０の大部分は、燃焼部７側に露出する。より具
体的には、気化室６０の底部９１の全部と、周部９２の
大部分が燃焼部７側に露出する。従って後記する様に燃
焼時には炎孔（小孔７２）から発生する火炎により、気
化室６０が外側から加熱される。

【０１０８】また前記した気化室６０の底部９１内に
は、電気ヒータ６４が内蔵されている。即ち気化室６０
の底部９１は加熱機能を持つ。電気ヒータ６４に通電す
ることにより、底部９１が発熱し、さらにこの熱が気化
室６０の壁を伝導し、気化室６０の内壁が全体的に加熱
される。また気化室６０には、温度センサー６１が埋め
込まれている。

【０１０９】ロータリーカップ６３は、底部９１と周部
９２を持つ有底の円筒形をしている。但し、ロータリー
カップ６３の底部には、９個の孔が設けられている。こ
の内、中央に設けられた孔９５は、半円形状をしてお
り、図３８の様に回転軸１８が取り付けられるものであ
る。一方、周囲の９個の孔８７は、円形であり、灯油等
の液体燃料を落下させるための孔である。またロータリ
ーカップ６３の底部と周部との境の角の部分にも、１２
個の開口９７が設けられている。

【０１１０】さらにロータリーカップ６３の周部には、
１２個のスリット９８が設けられている。スリット９８
は、いずれもロータリーカップ６３の上端側に開口して
いる。またスリット９８の形状は、略三角形である。ま
たスリットの一辺には、図１６，１７，３４の様に内側
に折り返された羽根部９９が設けられている。即ちスリ
ット９８は、ロータリーカップ６３の側面に斜め方向に
スリットを設け、そのスリットの一方の縁を内側に折り
返して羽根部９９を形成させたものである。そしてロー
タリーカップ６３の下部中央の開口８７には、一次空気
導入筒８８が挿入されている。一次空気導入筒８８の最
先端（下側）の開口部の位置は、気化室６０の内部に位
置する。

【０１１１】また一次空気導入筒８８の内部には、流路
形成部材７０から垂下された燃料パイプ７９が挿入さ
れ、燃料パイプ７９は図１６，１７の様にロータリーカ
ップ６３内に至っている。より具体的に説明すると、燃
料パイプ７９はロータリーカップ６３の上部の開口から
真っ直ぐに垂下され、上からロータリーカップ６３内に
至る。そして燃料パイプ７９からロータリーカップ６３
の底部に灯油等の液体燃料が滴下される。

【０１１２】次に、本実施例の燃焼装置１の各部の組み
立て構造について説明する。本実施例の燃焼装置１は、
最初に説明した様に、送風機２、駆動機械部３、空気量
調節部５が中心軸を一致させて順次積み重ねられたもの
であり、駆動機械部３の天板１５に送風機２が直接的に
ネジ止めされている。即ち本実施例では、送風機２の回
転中心と空気量調節部５の軸挿通孔２５（移動側板状部
材２３の回転中心）とロータリーカップ６３の回転中心
が同一軸線上に直線的に並べられている。

【０１１３】そして駆動機械部３の上部に空気量調節部
５がネジ止めされている。また空気量調節部５の下部に
は、混合部６及び燃焼部７が設けられているが、混合部
６と空気量調節部５の境界たる分流部材３５に、円錐形
の流路形成部材７０が設けられている。即ち前記した様
に空気量調節部５の中心部に、パッキン８０を介して流
路形成部材７０の大きいほうの開口５４が取り付けられ
ている。一方、分流部材３５の中心部の開口３７にはパ
ッキン８１を介して空気量調節部５の小さいほうの開口
８３が接続されている。なおこれらのパッキン８０，８
１は、断熱性に優れ、且つ灯油等の液体燃料がしみ込ま
ないものが望ましい。具体的に、パッキンの素材には、
シリコンが採用されている。

【０１１４】流路形成部材７０の中心軸は、空気量調節
部５の移動側板状部材２３のそれと一致し、且つ前記し
た様に流路形成部材７０の開口５４の直径は、移動側板
状部材２３の中心側のエリアの直径に略等しいので、流
路形成部材７０は移動側板状部材２３の中心側のエリア
を覆う様に位置することとなる。従って移動側板状部材
２３の中心側のエリアから排出された空気は、流路形成
部材７０によって捕捉される。また流路形成部材７０の
開口端にはフランジ５５が設けられており、さらにフラ
ンジ５５と空気量調節部５の間にはパッキン８０が介在
されているので、空気の漏れはなく、移動側板状部材２
３の中心側のエリアから排出された空気は、漏れなく流
路形成部材７０の中に入る。そして流路形成部材７０の
他方の開口８３は、パッキン８１を介して分流部材３５
に取り付けられ、前記した一次空気導入筒８８に直接的
に連通し、一次空気導入筒８８は前述の様に直接的に気
化部８の気化室６０内に開口している。従って移動側板
状部材２３の中心側のエリアの開口群から排出された空
気は、前記した様に主として流路形成部材７０によって
捕捉され、一次空気導入筒８８を経由して直接的に気化
部８の気化室６０内に一次空気として導入される。

【０１１５】また駆動機械部３のモータ１６の回転軸１
８は、空気量調節部５の中央の軸挿通孔２５，２５’を
連通して流路形成部材７０（一次空気導入筒８８）を通
過し、気化室６０のロータリーカップ６３に接続されて
いる。従ってロータリーカップ６３は、モータ１６の動
力によって回転する。またモータ１６の後端側の回転軸
１７は、ファン１１にも接続されているから、本実施例
では、単一のモータ１６によって気化部８のロータリー
カップ６３とファン１１の双方が駆動される。なお軸挿
通孔２５は、移動側板状部材２３の回転中心でもあるか
ら、移動側板状部材２３が回転する際に移動することは
ない。そのため軸挿通孔２５，２５’にモータ１６の回
転軸１８があっても、移動側板状部材２３の回転の妨げ
とならない。

【０１１６】また電気ヒータ６４の配線及び気化室６０
の温度センサー６１の配管は、空気量調節部５と分流部
材３５の間の空隙１０５を通り、側面に設けられた開口
１０６（図１５）から外部に引き出される。より詳細に
説明すると、箱体１３の側面であって空気量調節部５と
分流部材３５の中間部分には、図１５（ｂ）の様な開口
１０６が設けられている。開口１０６の形状は、大きな
長方形部分１１０と、小さな円形部分１１１が合体した
ものである。そして大きな長方形部分１１０には、図示
しないネジによって長方形の蓋１１２が装着される。一
方、円形部分１１１は、ゴム性の装着具１１３が嵌め込
まれる。装着具１１３は、円盤状であり、外周部に円形
孔の端部が嵌合する溝が１１４が設けられている他、中
央部に貫通孔１１５が設けられている。

【０１１７】当該部分を組み立てる際は、予め装着具１
１３の孔に電気ヒータ６４等の配線１１６を通し、面積
の大きい長方形部分１１０からこれらの配線１１６を引
き出す。そして装着具１１３を小さな円形部分１１１に
嵌め込み、最終的に長方形の蓋１１２を閉じる。

【０１１８】空気量調節部５と分流部材３５の間の空隙
１０５は、送風が通過する領域であるから、比較的温度
が低い。そのため電気ヒータ６４等の配管の被覆は、耐
熱性の低いもので足る。

【０１１９】点火装置９６は、図１６，図４４（ａ）に
示すように、ハウジング１２２を貫通させ、さらに遮熱
壁８５及び炎孔ベース３６の外側燃焼壁４１に開口１２
５，１２６を設け、三者を貫通して炎孔部に近接させて
いる。また他の方策として、図４４（ｂ）の様にハウジ
ング１２２を貫通させた後、大きく「コ」の字状に曲
げ、遮熱壁８５と炎孔ベース３６の外側燃焼壁４１を跨
ぎ、先端部を炎孔部に近接させて固定してもよい。

【０１２０】本実施例の燃焼装置１は、炎孔を下に向け
て使用される。以下、燃焼装置１の取付方向について説
明する。本実施例の燃焼装置１は、図１４の様な給湯器
２１に使用される。そして燃焼装置１は、熱交換器１９
が内蔵された缶体４の上部に設置され、下部の熱交換器
１９に向かって火炎を発生させる。

【０１２１】次に本実施例の燃焼装置１の機能について
説明する。本実施例の燃焼装置１では、モータ１６を起
動してファン１１とロータリーカップ６３を回転させ
る。ファン１１の回転により、図１６の矢印の様に送風
機２のハウジング１０の中央部に設けられた開口１２か
ら空気が吸い込まれ、空気は駆動機械部３に入る。そし
て空気は、駆動機械部３から上部の空気量調節部５を経
て混合部６側に流れるが、本実施例の燃焼装置１では、
空気量調節部５（空気量調節装置５ａ）によって流量調
整される。

【０１２２】即ち空気量調節装置５ａは、前記した様に
固定側板状部材２２の上に移動側板状部材２３が回転可
能に重ねられており、両者には略同一形状の開口２６，
２６’２７，２７’が設けられている。そして移動側板
状部材２３は、外部に取りつけられたステップモータ１
２１を回転させることにより、固定側板状部材２２に対
して相対的に回転することができる。そのため図２５の
様に、両者の開口２６，２６’２７，２７’が重なる様
な回転位置にある時は、両者の開口２６，２６’２７，
２７’が連通し、空気量調節部５全体として大きな開口
面積を持つこととなる。従って移動側板状部材２３が固
定側板状部材２２に対して図２４の様な位置関係にある
時は、混合部６及び気化部８に大量の空気が送風され
る。なお図２４の様な空気量調節部５が全開状態の時、
空気量調節部５の中心側のエリアの開口面積は、他の部
位の開口面積の約２倍となる。

【０１２３】逆に、図２５に示した位置からステップモ
ータ１２１を回転して移動側板状部材２３を回転させる
と、一方の開口と他方の閉塞部が重なり、空気量調節部
５全体としての開口面積が小さくなる。従って移動側板
状部材２３が固定側板状部材２２に対して図２５の様な
位置関係にある時は、混合部６及び気化部８に送風され
る風量は減少する。但し、固定側板状部材２２の両脇側
に設けられた開口３１は、固定的なものであって閉塞さ
れることはないので、相対的に中心側の開口比率が減少
し、気化部８に送風される空気の比率が減少する。ま
た、このような開閉動作の際に、燃焼量の増加に伴い、
空気量を増加させるように開口すると共に、二次空気に
対して一次空気の比率が大きくなるように全体の開口が
設定されている。図２５の様に、閉状態におけるエリア
の開口面積は、他の部位の開口面積の約４分の１であ
る。

【０１２４】則ち、本実施形態の燃焼装置１では、高出
力燃焼を行なっている場合に、予混合部８に供給される
一次空気の比率が上昇するので、予混合されて炎孔７２
から噴射される燃料の濃度が下がる。その結果、混合気
が希薄となり火炎の温度が低下してＮＯ_X の排出量が減
少する。なお高出力燃焼を行なっている場合は、火勢が
強いので、炎孔７２から噴射される燃料の濃度が低くて
も、火飛び等の悪影響は少ない。高出力燃焼を行なって
いる際の一次空気の比率は、二次空気よりも高いことが
望ましく、理想的には、本実施形態の燃焼装置１で採用
する空気量調節部５を全開にした時のように、（一次空
気：二次空気＝２：１）となることが推奨される。一
方、低出力燃焼を行なう場合は、火勢が弱いので燃料濃
度を上昇させざるを得ないが、本実施形態の燃焼装置１
では、燃焼部７に供給される二次空気の比率が増大する
ので、火炎の周囲に多量に二次空気が供給され、二次空
気によって火炎が冷却される。そのため、結果的にＮＯ
_X の排出量が抑制される。低出力燃焼を行なっている際
の一次空気の比率は、二次空気よりも低いことが望まし
く、理想的には、本実施形態の燃焼装置１で採用する空
気量調節部５を閉じた時のように、（一次空気：二次空
気＝１：４）となることが推奨される。

【０１２５】本発明者らの実験によると、高出力燃焼時
に供給空気の比率を（一次空気：二次空気＝２：１）と
し、低出力燃焼時に供給空気の比率を（一次空気：二次
空気＝１：４）とすることにより、全出力領域における
ＮＯ_X 排出量の平均を１００ｐｐｍ未満とすることがで
きた。特に、本実施例の燃焼装置１では、空気量調節部
５における送風機２の慣性に伴う供給空気量のずれを移
動側板状部材２３の補償駆動によって効果的に除去して
いる。これにより、必要な空気量をきめ細かく正確に供
給することができ、ＮＯ_Xの排出を低減した安定した燃
焼を可能にしている。

【０１２６】本実施例の燃焼装置１では、送風機２の送
風量が多い場合は、空気量調節部５を開いて中心側のエ
リアから高い比率で空気を排出する。その結果、気化部
８により多くの割合で空気が導入される。一方、送風機
２の送風量が少ない場合は、図２５の様に空気量調節部
５を閉じ、中心側以外の部位から排出される空気の比率
を高める。そして一次空気の比率が減少し、二次空気の
比率が上昇する。

【０１２７】空気量調節部５を通過した空気は、二つの
方向に別れて下流側に流れる。即ち中心部のエリアを通
過した空気は、直接的に円錐状の流路形成部材７０に捕
捉され、これと連通する一次空気導入筒８８から気化室
６０の中に送風される。ここで本実施例の燃焼装置１で
は、流路形成部材７０は、空気量調節部５側の開口５４
が気化部側の開口８３に比べて大きいから、大量の空気
が流路形成部材７０に取り込まれ、気化部８側に送られ
ることとなる。機能的に説明すると、空気量調節部５の
中心側のエリアの開口群によって送風機２から発生する
全送風の一部が一次空気として分離され、面積の大きい
流路形成部材７０の上部の開口５４に入る。そして流路
形成部材７０を流れる内に風速が増加し、分流部材３５
の開口３７から一次空気導入筒８８に入り、気化室６０
に供給される。なお本実施例では、流路形成部材７０は
円錐形であり、内部がテーパー状であるから、空気が通
過する際の渦損失等が少なく、空気の流れはスムーズで
ある。さらに本実施例の燃焼装置１では、燃料パイプ７
９が流路形成部材７０の内側に母線に沿って固定されて
いるので、燃料パイプ７９が送風の妨げとならない。そ
のため気化室６０に入る空気のパターンは均等的であ
る。また本実施例の燃焼装置１では、燃料パイプ７９が
しっかりと固定されているので、ぐらつかず、気化室６
０に入る空気のパターンが変化することもない。

【０１２８】また送風の他の一部は、分流部材３５に列
状に設けられた多数の小口径の開口４０の多くから、炎
孔ベース３６の島状のループを構成する組み合わせの垂
直壁５０同士の間の溝４８ａに流れる。即ち分流部材３
５に設けられた開口４０及び溝４８ａを経て、燃焼部７
に二次空気が供給される。より具体的には、分流部材３
５の列状の開口４０、網状部材７７の長孔７３、炎孔部
材５１の空気孔列ｂ及び補炎部材７８の丸孔６７を経て
燃焼部７に二次空気が供給される。

【０１２９】さらに分流部材３５の外側のエリアに設け
られた開口８９，９０を通過した送風は、炎孔ベース３
６の外周部を流れる。具体的には、内側の開口８９を通
過した送風は、炎孔ベース３６の外側燃焼壁４１と遮熱
壁８５の間に形成される空気流路１０３を流れ、遮熱壁
８５の下端に設けられたフランジ１０２と衝突して炎孔
ベース３６の内側に向きを変え、燃焼部７側に向かって
流れる。また空気流路１０３を流れる空気の一部は、外
側燃焼壁４１に設けられた孔（開口）５３からも炎孔ベ
ース３６の内側に流れ込む。上記した炎孔ベース３６の
外側燃焼壁４１と遮熱壁８５の間に形成される空気流路
１０３を流れる空気は、遮熱壁８５を冷却する作用を持
つ。またこの空気は、フランジ１０２と衝突して炎孔ベ
ース３６の内側に向きを変え、その多くが二次空気とし
て消費される。外側燃焼壁４１に設けられた孔（開口）
５３からも炎孔ベース３６の内側に流れ込む空気も、そ
の多くが二次空気として燃焼に寄与する。

【０１３０】さらに分流部材３５の外側の開口９０を通
過した送風は、ハウジング１２２の外壁部１００と遮熱
壁８５の間に形成される空気流路１０１を流れる。当該
空気流路１０１を流れる空気は、主としてハウジング１
２２の外壁部１００や下部の熱交換器の外壁を冷やす機
能を果たす。

【０１３１】そして送風機２の送風により、上記した様
に気化部８内に大量に一次空気が導入され、気化室６０
を通風雰囲気とする。また周部９２に内蔵された電気ヒ
ータ６４に通電して発熱させ、気化室６０の内壁全体を
昇温させる。この状態において、燃料パイプ７９から灯
油をロータリーカップ６３内に滴下する。滴下された灯
油は、ロータリーカップ６３から遠心力を受け、ロータ
リーカップのスリット９８及び角の部分の開口９７から
飛散する。そして飛散した灯油は、ロータリーカップ６
３の周囲に配された気化室６０の内面に接触し、熱を受
けて気化する。また灯油の一部は、遠心力によってスリ
ット９８及び角の部分の開口９７に至る前にロータリー
カップの底の孔８７から気化室６０の底部９１に落下
し、気化室６０の底部９１に接触し、熱を受けて気化す
る。そしてロータリーカップ６３の内面に設けられた羽
根部９９によって気化室６０内の空気が攪拌され、燃料
ガスと空気との混合が促進される。

【０１３２】こうして発生した混合ガスは、図２０の矢
印の様に、ロータリーカップ６３の外壁と気化室６０の
周壁９２によって形成される空隙９４を流れて下流に向
かう。即ち混合ガスは、気化室６０の円筒状の周壁９２
に沿って一旦上方に流れる。ここで気化室６０の開口部
近傍には一次空気導入筒８８が挿入されているので、混
合ガスの流路は極めて狭い。そのため混合ガスの攪拌
は、当該部位においてさらに進行する。

【０１３３】こうして流路形成部材７０から一次空気導
入筒８８を介して気化室６０の内部に供給された空気
は、飛散した燃料と混合され、高温状態となって気化室
６０の上部の開口部８４から排出される。そして気化室
６０を出た混合ガスは、一旦炎孔ベース３６の上部側の
通路に流れ込む。

【０１３４】そして混合ガスは、図２０，３７の様に島
状のループを構成していない組み合わせの垂直壁５０同
士の間の溝４８ｂに流れ込む。そして前記した様に燃料
ガスは、下部に設けられた炎孔（小孔７２）から放出さ
れる。本実施例では、炎孔部材５５に網状部材７７が積
層されているので、燃料ガスは、炎孔部材５５から放出
される直前に網状部材７７によって攪拌される。なお、
網状部材７７の炎孔ベース３６の垂直壁５０の端面と当
接する部位にシール剤が塗布されているので垂直壁５０
部位におけるガスの横方向の流通は無く、燃料ガスは横
に逃げることなく全量が炎孔（小孔７２）から放出され
る。

【０１３５】一方、他の部位から下流側に流れた空気
は、燃料と混合されることなく、直接燃焼部７側に流れ
込み、二次空気として燃焼に寄与する。即ち二次空気
は、分流部材３５に設けられた多数の開口４０から、炎
孔ベース３６のループを構成する組み合わせの垂直壁５
０同士の間の溝４８ａに流れ、炎孔（小孔７２）の側面
部に供給される。

【０１３６】また前記した様に、分流部材３５の外側の
エリアに設けられた開口８９から炎孔ベース３６の外側
燃焼壁４１と遮熱壁８５の間に形成される空気流路１０
３を流れる空気や、分流部材３５の開口９０からハウジ
ング１２２の外壁部１００と遮熱壁８５の間に形成され
る空気流路１０１を流れる空気についても二次空気とし
て機能する。特に前者の分流部材３５の開口８９を経て
外側燃焼壁４１と遮熱壁８５の間に形成される空気流路
１０３を流れる空気は、その一部が外側燃焼壁４１に設
けられた孔（開口）５３からも炎孔ベース３６の内側に
流れ込み、また残部は遮熱壁８５の下端に設けられた折
り返し部分（フランジ１０２）と衝突して燃焼部７側に
流れるので、二次空気として消費される割合が高い。

【０１３７】そして図４４（ａ）の様に遮熱壁８５と外
側燃焼壁４１を貫通して取り付けられた点火装置９６に
よって燃料ガスに点火されると、炎孔（小孔７２）から
下向きの火炎が発生する。

【０１３８】ここで本実施例の燃焼装置１では、気化部
８が、燃焼部７の中央に直接的に露出しているので、燃
焼が開始されると、気化室６０が火炎によって加熱され
る。そのため気化室６０内の温度が上昇し、燃料の気化
がさらに促進される。また炎孔ベース３６に内壁４３，
５９が設けられており、これらが燃焼部７から熱を受け
て炎孔ベース３６を保温し、燃料の再液化を防ぐ。加え
て本実施例では、流路形成部材７０は、断熱性に優れた
パッキン８０を介して混合部の一部たる分流部材３５に
取り付けられているので、混合部や燃料ガス流路の熱が
流路形成部材７０に逃げない。そのため燃料の再液化は
さらに発生しにくい。また万一、燃料が再液化しても、
パッキン８０には灯油等の液体燃料がしみ込まないもの
が選定されているので、焼損事故の心配は無い。

【０１３９】加えて本実施例の燃焼装置１では、一次空
気導入筒８８についても、炎孔ベース３６と一体的であ
るから、燃焼によって炎孔ベース３６の温度が上昇する
と、気化室６０に導入される空気の温度も高まる。その
ため本実施例の燃焼装置１では、燃料の気化状態が安定
している。

【０１４０】また本実施例の燃焼装置１では、燃焼出力
の変化に応じて外付けされたステップモータ１２１が回
動され、空気量調節部５の開口量を変化させる。即ち燃
焼量が増加し、送風機２が発生する送風量が多いとき
は、ステップモータ１２１を回動して固定側板状部材２
２と移動側板状部材２３の開口２６，２６’２７，２
７’が連通する方向に移動側板状部材２３を回す。その
結果、燃焼に寄与する空気量が増大するだけでなく、気
化部８に供給される一次空気の比率が上昇する。その結
果、炎孔７２から放出される燃料ガスの濃度が低下す
る。

【０１４１】逆に燃焼量が減少し、送風機２が発生する
送風量が減少した場合は、移動側板状部材２３の開口２
６，２７を固定側板状部材２２の閉塞部と合致させる方
向に移動側板状部材２３を回す。その結果、燃焼に寄与
する空気量が減少するだけでなく、気化部８に供給され
る一次空気の比率が減少する。即ち、放出する燃料ガス
の濃度が濃くなり、その周囲に供給される空気が相対的
に多くなる。このように、高出力燃焼を行なっている場
合に、気化部８に供給される一次空気の比率を上げ、逆
に低出力燃焼を行なっている場合に一次空気の比率を下
げることによって、ＮＯ_X （窒素酸化物）の排出量を減
少させることが可能となる。

【０１４２】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の空気量調節装
置によれば、燃焼量の変動過渡時に、送風機の回転数の
追従の遅延を補償することができ、目的とする空気量を
燃焼部へ安定して供給することができる。請求項２に記
載の本発明の空気量調節装置によれば、燃焼量が変動し
た場合でも、送風機の慣性に伴って生じる供給空気量の
ずれを板状部材の補償駆動によって効果的に抑えること
ができ、安定した空気供給を行うことができる。請求項
３に記載の本発明によれば、供給空気量のずれが充分小
さくなった状態で板状部材の補償駆動が解除されるの
で、一層安定した空気供給を行うことができる。請求項
４に記載の本発明によれば、制御手段に所定の演算式を
格納しておくだけで安定した制御を行うことができ、構
成が簡略化される。請求項５に記載の本発明によれば、
燃焼量に応じた複雑な補償を行う場合でも、データテー
ブルを備えることによって容易に行うことができ、正確
な空気供給を行うことができる。請求項６に記載の本発
明によれば、目的の燃焼量と変動量との双方を加味した
データテーブルを備えることによって一層きめ細かい補
償制御を行うことができる。請求項７に記載の本発明に
よれば、送風機の慣性の影響が大きい回転数の減少の場
合だけ補償制御を行うことにより、構成を簡略化させ、
安定した空気供給をを行うことができる。請求項８に記
載の本発明によれば、燃焼量の微少変動に対しては補償
制御信号によるアクチュエータの補償駆動が行われない
ので、移動側板状部材の駆動回数が低減され、空気量調
節装置の耐久性が向上する。請求項９に記載の本発明に
よれば、板状部材の段階的制御と送風機制御とを組み合
わせることにより、安定した空気供給を行うことができ
る。また、無段階の制御に比べて、アクチュエータによ
る板状部材の駆動回数を効果的に減少させることがで
き、空気量調節装置の耐久性が向上する。請求項１０に
記載の本発明によれば、送風機の回転数を低減させる場
合だけ板状部材が補償駆動されるので、板状部材の駆動
回数を低減させることができ、空気量調節装置の耐久性
が向上する。請求項１１に記載の本発明によれば、空気
量調節装置によって一次空気および二次空気を同時に調
節することができ構成を簡略化させると共に安定した空
気供給を行うことができる。また、請求項１２に記載の
本発明の燃焼装置によれば、前記した空気量調節装置を
用いることにより、送風機の慣性に起因する供給空気量
のずれを効果的に除去することが可能となり、安定した
燃焼を行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る空気量調節装置の駆動
系を示す分解斜視図である。

【図２】図１の空気量調節装置の移動側板状部材および
固定側板状部材を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施形態に係る空気量調節装置の斜視
図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図３に示す空気量調節装置
の動作を示す説明図である。

【図５】本発明の実施形態に係る空気量調節装置を用い
た燃焼装置の断面図である。

【図６】移動側板状部材を段階的に制御する場合の燃焼
量に対する各部の制御特性および供給空気量を示すグラ
フである。

【図７】本発明の第１実施形態に係る空気量調節装置の
制御動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２実施形態に係る空気量調節装置の
制御動作を示すフローチャートである。

【図９】移動側板状部材を無段階制御する場合の燃焼量
に対する各部の制御特性および供給空気量を示すグラフ
である。

【図１０】本発明の第３実施形態に係る空気量調節装置
の制御動作を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第４実施形態に係る空気量調節装置
の制御動作を示すフローチャートである。

【図１２】（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る空気
量調節装置の制御動作を示すフローチャート、（ｂ）
は、データテーブルのデータ内容を示す説明図である。

【図１３】本発明の別の実施形態に係る空気量調節装置
の駆動系を示す分解斜視図である。

【図１４】本発明の燃焼装置を内蔵する給湯器の断面図
である。

【図１５】本発明の実施例の燃焼装置の正面図及び箱体
の開口部分の斜視図である。

【図１６】本発明の実施例の燃焼装置の断面図である。

【図１７】本発明の実施例の燃焼装置の全体の分解斜視
図である。

【図１８】図１５の燃焼装置の流路形成部材周辺の分解
斜視図である。

【図１９】流路形成部材に燃料供給管を取り付ける際の
構成を示す斜視図である。

【図２０】図１５の燃焼装置の燃焼部近傍を上から見た
斜視図である。

【図２１】図１５の燃焼装置で採用する空気量調節部の
固定側板状部材の正面図である。

【図２２】図２１の固定側板状部材の側面図である。

【図２３】図１５の燃焼装置で採用する空気量調節部の
移動側板状部材の正面図である。

【図２４】図１５の燃焼装置で採用する空気量調節部の
正面図であり、開口を開いた状態を示す。

【図２５】図１５の燃焼装置で採用する空気量調節部の
正面図であり、開口を閉じた状態を示す。

【図２６】図１５の燃焼装置で採用する分流部材の正面
図である。

【図２７】図１５の燃焼装置で採用する炎孔ベースの上
面側（気体流路側）の図面である。

【図２８】図２７の炎孔ベースの下面側（炎孔側）の図
面である。

【図２９】図１５の燃焼装置で採用する炎孔ベースと、
炎孔部材、網状部材及び補炎部材を組み合わせた状態の
正面図である。

【図３０】炎孔部材の正面図である。

【図３１】網状部材の正面図である。

【図３２】補炎部材の正面図である。

【図３３】図３２のＡ−Ａ断面図である。

【図３４】図１５の燃焼装置で採用するロータリーカッ
プの正面図及び平面図である。

【図３５】図２８のＡ−Ａ断面図である。

【図３６】図２８のＢ−Ｂ断面図である。

【図３７】図１５の燃焼装置で採用する炎孔ベースの気
体流路側の構成を説明する説明図である。

【図３８】図１５の燃焼装置の炎孔近傍を下側から見た
斜視図である。

【図３９】燃料ガスの流れを説明する説明図である。

【図４０】二次空気の流れを説明する説明図である。

【図４１】炎孔部材と網状部材及び補炎部材の重ね合わ
せ構造を示す斜視図である。

【図４２】図１５の燃焼装置を下側から見た概略斜視図
である。

【図４３】本発明の他の実施例の燃焼装置を下側から見
た概略斜視図である。

【図４４】（ａ）は、図１５の燃焼装置の点火装置取り
付け部分の拡大図であり、（ｂ）はその変形例である。

【符号の説明】

１ 燃焼装置 ２ 送風機 ５ａ 空気量調節装置 ７ 燃焼部 ９ 制御手段 ９ａ 制御回路 ２２ 板状部材（固定側板状部材） ２３ 板状部材（移動側板状部材） ２６，２７ 開口 １２１ アクチュエータ（ステップモータ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 宏樹 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 藤田 博信 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 Ｆターム(参考） 3K003 AA01 AA08 AB02 AB06 AC03 AC04 CA04 CB03 CB05 CC01 CC02 DA04 JA06 JA10 KA04 KA05 KB03 MA04 NA01 NA04 NA05 NA07 3K005 GB02 GB03 HA00 JA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置の火炎を発生させる燃焼部と空
   気を送風する送風機の間に配置されて、燃焼部へ供給す
   る空気量を調節する空気量調節装置であって、 前記送風機の回転数を制御すると共に、当該送風機から
   燃焼部へ至る空気流路の開度を制御する制御信号を生成
   する制御手段を備えており、 当該制御手段は、燃焼量の変動時に、前記送風機の慣性
   に伴って生じる目的とする燃焼量に対応した供給空気量
   からのずれを補償する補償制御信号を生成して、一旦、
   空気流路の開度を調節し、所定時間が経過した後には、
   目的とする燃焼量に対応した制御信号を生成して空気流
   路の開度を再調節することを特徴とする空気量調節装
   置。
2. 【請求項２】 燃焼装置の火炎を発生させる燃焼部と空
   気を送風する送風機の間に配置されて、燃焼部へ供給す
   る空気量を調節する空気量調節装置であって、 所定形状の開口を有し回転可能に重ね合わせられた板状
   部材と、一方の板状部材に対して他方の板状部材を回転
   駆動して開口同士で形成される開口面積を変化させるア
   クチュエータと、前記燃焼部の燃焼量に応じて前記他方
   の板状部材を目的の回転位置へ駆動するための制御信号
   を生成して前記アクチュエータに送出すると共に、前記
   送風機の回転数を制御する制御手段とを備えており、 前記制御手段は、燃焼量の変動時に、前記送風機の慣性
   に伴って生じる目的とする燃焼量に対応した供給空気量
   からのずれを補償する補償制御信号を生成して、一旦、
   前記アクチュエータを駆動し、所定時間が経過した後に
   は、目的とする燃焼量に対応した制御信号を生成して前
   記アクチュエータを再駆動することを特徴とする空気量
   調節装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記送風機へ制御信号
   を送出してから、当該送風機の回転数が目的値に対して
   所定範囲内に到達するまでの時間を前記所定時間として
   制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の
   空気量調節装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、燃焼量の変動に所定の
   演算を施した値に基づいて前記補償制御信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の空気量調節装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、燃焼量の変動と前記補
   償制御信号とを対応させて予め定められたデータテーブ
   ルを有しており、当該データテーブルを参照して前記補
   償制御信号を生成することを特徴とする請求項１乃至４
   のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、目的とする燃焼量およ
   び燃焼量の変動と前記補償制御信号とを対応させて予め
   定められたデータテーブルを有しており、当該データテ
   ーブルを参照して前記補償制御信号を生成することを特
   徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気量
   調節装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、燃焼量の変動に応じて
   前記送風機の回転数を低減させる場合に限って、前記補
   償制御信号を生成することを特徴とする請求項１乃至６
   のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、燃焼量の変動が予め定
   められた所定量を超える場合に限って、前記補償制御信
   号を生成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
   か１項に記載の空気量調節装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、燃焼量に応じて、前記
   板状部材を最閉位置および最開位置を含む予め定められ
   た所定回転位置へ段階的に駆動する制御信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載
   の空気量調節装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、燃焼量の変動に応じ
    て前記送風機の回転数を低減させる場合に限って、前記
    板状部材を、目的とする段階と当該段階よりも開口面積
    を減少させる隣接段階との間の所定の回転位置に駆動す
    る補償制御信号を生成することを特徴とする請求項９に
    記載の空気量調節装置。
11. 【請求項１１】 燃料を気化させて生成される燃料ガス
    を燃焼部へ供給して燃焼させる燃焼装置に用いられ、気
    化された燃料へ混合される一次空気と燃焼部へ供給され
    る二次空気の双方を調節することを特徴とする請求項１
    乃至１０のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
12. 【請求項１２】 火炎を発生させる燃焼部と、当該燃焼
    部へ空気を送風する送風機と、前記請求項１乃至１１の
    いずれか１項に記載の空気量調節装置とを備えて構成さ
    れることを特徴とする燃焼装置。