JP4318016B2 - 空気量調節装置および燃焼装置 - Google Patents
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Description
【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、ＮＯX（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、ＮＯXの発生を極力低減させる工夫が要求されている。ＮＯX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、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、前記制御手段が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、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、前記制御手段が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】
また、請求項１及び２に記載の発明において、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、燃焼量の変動量に対して所定値を加算、減算、或いは、所定比率を乗算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９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１０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５ｂ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５ｃ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５ｐ，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２７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５ｂ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２２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１２１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５ｂ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】
（１）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１１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】
（２）一方、燃焼量の変動に応じて、ファン１１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】
（３）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２００ｒｐｍだけ高い回転数まで低下すると、移動側板状部材２３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５ａ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１２１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５００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２０％）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２３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。
（１）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】
（２）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２１０〜２１２，２１６，２１７参照）。
【００６０】
（３）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】
（４）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。
（１）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】
（２）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】
（３）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１２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
（１）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】
（２）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】
（３）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１２１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１２１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１５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１９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１８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２２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２３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２３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２２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５４，８３を持ち、両者は連通している。流路形成部材７０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４０，８９，９０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２０，２７，２８，３５，３６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４８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４８ａ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４３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４７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１５０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１５０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１５０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３８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１５１、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３６）。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６５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４８ａ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４８ａ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４０，８９，９０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５０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１２２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１００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６０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７２）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８０，８１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２３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１８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１１３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１２５，１２６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１２１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ＮＯX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ＮＯX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ＮＯX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、ＮＯX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７９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６０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３５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３５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３６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１２２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６３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５０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１０３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２２と移動側板状部材２３の開口２６，２６'，２７，２７'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２６，２７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、ＮＯX（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。また、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。また、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３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４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５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６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７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８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９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１０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１１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）
【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、ＮＯX（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、ＮＯXの発生を極力低減させる工夫が要求されている。ＮＯX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、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、前記制御手段が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、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、前記制御手段が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】
また、請求項１及び２に記載の発明において、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、燃焼量の変動量に対して所定値を加算、減算、或いは、所定比率を乗算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９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１０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５ｂ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５ｃ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５ｐ，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２７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５ｂ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２２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１２１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５ｂ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】
（１）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１１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】
（２）一方、燃焼量の変動に応じて、ファン１１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】
（３）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２００ｒｐｍだけ高い回転数まで低下すると、移動側板状部材２３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５ａ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１２１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５００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２０％）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２３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。
（１）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】
（２）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２１０〜２１２，２１６，２１７参照）。
【００６０】
（３）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】
（４）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。
（１）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】
（２）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】
（３）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１２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
（１）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】
（２）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】
（３）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１２１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１２１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１５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１９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１８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２２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２３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２３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２２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５４，８３を持ち、両者は連通している。流路形成部材７０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４０，８９，９０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２０，２７，２８，３５，３６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４８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４８ａ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４３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４７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１５０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１５０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１５０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３８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１５１、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３６）。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６５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４８ａ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４８ａ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４０，８９，９０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５０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１２２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１００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６０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７２）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８０，８１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２３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１８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１１３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１２５，１２６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１２１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ＮＯX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ＮＯX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ＮＯX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、ＮＯX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７９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６０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３５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３５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３６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１２２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６３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５０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１０３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２２と移動側板状部材２３の開口２６，２６'，２７，２７'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２６，２７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、ＮＯX（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。また、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。また、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３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４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５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６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７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８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９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１０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１１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）
Claims (11)
- 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、前記制御手段が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。 - 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、前記制御手段が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。 - 前記制御手段は、燃焼量の変動量に対して所定値を加算、減算、或いは、所定比率を乗算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又は２に記載の空気量調節装置。
- 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３のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
- 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４のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
- 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５のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
- 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６のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
- 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２乃至７のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
- 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８に記載の空気量調節装置。
- 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９のいずれか１項に記載の空気量調節装置。
- 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１０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。
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