JP6738493B2 - 流体混合装置 - Google Patents

Description

本発明は流体混合装置に関するものである。

特許文献１はバーナーに燃焼用空気を供給する送風機を有した燃焼装置に組み込まれた従来の流体混合装置を開示している。この流体混合装置は送風機の下流又は上流に連結されている。この流体混合装置はベンチュリー管と２個の弁体とを備えている。ベンチュリー管は流路面積を狭くした絞り部を有している。ベンチュリー管は、絞り部を通過する燃焼用空気の流速が増加して、低圧領域が生じる。このベンチュリー管は流路方向に延びた仕切部材によって絞り部の流路が２分割されている。また、このベンチュリー管は仕切部材によって２分割された絞り部の流路の夫々の低圧領域に燃料ガスの流入口が形成されている。このため、この流体混合装置は、送風機を駆動すると、燃焼用空気がベンチュリー管を通過する際に流入口から燃料ガスが吸引して、燃焼用空気と燃料ガスとが混合された混合気体をバーナーに供給することができる。

２個の弁体は仕切部材の上流端部と下流端部に回動自在に軸支されている。これら２個の弁体は２分割された絞り部の一方の流路を流路方向に離れた位置で開閉する。また、各弁体はベンチュリー管を通過する空気の圧力によって開弁する。なお、ベンチュリー管を通過する空気の圧力は、ベンチュリー管を通過する空気の流量（単位時間当たりに流れる流体の量：以下同じ。）が多くなると、高くなる。つまり、ベンチュリー管を通過する空気の圧力は、送風機の回転数が高くなると、高くなる。仕切部材の上流端部に回動自在に軸支された第１弁体は、閉弁時に先端側が絞り部に形成された１個の流入口を閉鎖し、開弁時に開放する。仕切部材の下流端部に回動自在に軸支された第２弁体は、第１弁体が開弁するために必要な空気の圧力よりも大きな圧力で開弁するように形成されている。

この流体混合装置が組み込まれた燃焼装置は、低い燃焼量で燃焼させる場合、送風機を低い設定回転数で回転させる。この場合、この流体混合装置は、第１弁体及び第２弁体が閉弁した状態であり、少ない流量の混合気体をバーナーに供給する。一方、この燃焼装置は、高い燃焼量で燃焼させる場合、送風機を高い設定回転数で回転させる。この場合、この流体混合装置は、第１弁体及び第２弁体が開弁した状態になり、多い流量の混合気体をバーナーに供給する。このように、この流体混合装置は、高い燃焼量で燃焼させる際、ベンチュリー管を通過する空気が第２弁体を開弁させるほどの圧力を有しているため、第１弁体は完全に開弁した状態が安定して維持され、燃焼に適した空燃比の混合気体を安定してバーナーに供給することができる。

米国特許出願公開第２０１３／０２２４６７０号公報

しかし、特許文献１の流体混合装置は２個の弁体を流路方向に離れた位置に設けている。このため、この流体混合装置は小型化することが困難である。また、この流体混合装置は、２個の弁体の開閉タイミングを調整する手間を要し、開閉タイミングがずれると空燃比（混合比）が適切なものでなくなるおそれがある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、所望する混合比の混合流体を安定して供給することができると共に、小型化を図ることができる流体混合装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の第１態様の流体混合装置は、流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
を備えており、
前記弁体は、前記流入口に挿入される突起部を有しており、
前記突起部の断面積は、前記流入口の開口面積よりも小さくされていることを特徴とする。
本発明の第２態様の流体混合装置は、流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
を備えており、
前記付勢部は、前記閉弁方向に磁力を作用させる磁石を有していることを特徴とする。
本発明の第３態様の流体混合装置は、流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
を備えており、
前記弁体は分割されて形成されており、分割された各弁体が開弁する際の前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力が異なると共に、分割された弁体ごとに前記流入口を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放することを特徴とする。
本発明の第４態様の流体混合装置は、流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
前記弁体が開弁する際の前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力が異なるように調整する調整部を備えていることを特徴とする。

第１〜第４態様の流体混合装置は、ベンチュリー管の流路面積を変化させる弁体が一つであり、この弁体は閉弁方向に付勢部の付勢力が作用している。このため、この流体混合装置は、ベンチュリー管を通過する第１流体の圧力が付勢部の付勢力に打ち勝つことによって弁体が開弁する。よって、この流体混合装置は、適切な付勢力を発生する付勢部を備えることによって、ベンチュリー管を通過する第１流体の圧力が小さく弁体の開弁状態が不安定になる状況では弁体を開弁させず、弁体が開弁した状況ではベンチュリー管を通過する第１流体の圧力によって開弁状態を安定させることができる。このように、この流体混合装置は、弁体が安定して開弁状態を保つため、第２流体の流入口からの吸引が安定し、所望する混合比の混合流体を安定して供給することができる。なお、ベンチュリー管を通過する第１流体の圧力は、ベンチュリー管を通過する第１流体の流量が多くなると、高くなる。
また、第１〜第４態様の流体混合装置は、弁体が一つであるため、流路方向の長さを短くすることができる。

したがって、本発明の流体混合装置は所望する混合比の混合流体を安定して供給することができると共に、小型化を図ることができる。

また、第１〜第４態様の流体混合装置は、付勢部の付勢力を異ならせることによって、弁体が開弁する際のベンチュリー管を通過する第１流体の圧力を異ならせることができる。つまり、この流体混合装置は、付勢部の付勢力を異ならせることによって、弁体の開弁する圧力を変更することができる。
また、第１態様の流体混合装置は、弁体が流入口に挿入される突起部を有しているので、開弁と閉弁との切り替わり時において流入口から流入する第２流体の流量の急激な変化を抑制することができる。
また、第２態様の流体混合装置は、適切な磁力を生じる磁石を備えることによって、絞り部を通過する第１流体の圧力が小さく弁体の開弁状態が不安定になる状況では弁体を開弁させず、弁体が開弁した状況では絞り部を通過する第１流体の圧力によって開弁状態を安定させることができる。
また、第３態様の流体混合装置は、混合流体の流量を細かに制御することができる。
また、第４態様の流体混合装置は、弁体の開弁する圧力を容易に変更することができる。

実施例１の流体混合装置を示す断面斜視図である。 実施例１の流体混合装置の閉弁状態を示す断面図である。 実施例１の流体混合装置の開弁状態を示す断面図である。 実施例１の流体混合装置を燃焼装置に組み込んだ概略図である。 実施例１の流体混合装置を燃焼装置に組み込んだ際の送風機の回転数とベンチュリー管を流れる混合気体の流量との関係を示すグラフである。 実施例２の流体混合装置を示す斜視図である。 実施例２の流体混合装置を燃焼装置に組み込んだ際の送風機の回転数とベンチュリー管を流れる混合気体の流量との関係を示すグラフである。 実施例３の流体混合装置であって（Ａ）は弁体と内筒との関係を示す概略図、（Ｂ）は閉弁状態を示す断面図である。 実施例３の流体混合装置の開弁状態を示す断面図である。 他の実施例であって、電磁石を利用した流体混合装置を示す断面図ある。 他の実施例であって、ねじりバネを利用した流体混合装置を示す断面図である。 他の実施例であって、流路の略半分を閉鎖する弁体と、その下流側に流路の略全体を閉鎖する弁体とを備えた流体混合装置を示す概略断面図である。 他の実施例であって、弁体が２個に分割されて形成された流体混合装置を示し、（Ａ）は流路の下流側から見た弁体の概略図であり、（Ｂ）は概略断面図である。 実施例４の流体混合装置を示す断面斜視図である。 実施例４の流体混合装置の閉弁状態を示す断面図である。 実施例４の流体混合装置の開弁状態を示す断面図である。 実施例４の流体混合装置の付勢部を説明するための要部拡大断面図である。 実施例４の流体混合装置の突起部を説明するための図であり、閉弁状態を示す要部拡大断面図である。 実施例４の流体混合装置の突起部を説明するための図であり、開弁状態を示す要部拡大断面図である。 実施例４の流体混合装置を燃焼装置に組み込んだ際の送風機の回転数とベンチュリー管を流れる混合気体の流量との関係を示すグラフである。 実施例５の流体混合装置の弾性力調整部を説明するための図（その１）である。 実施例５の流体混合装置の弾性力調整部を説明するための図（その２）である。

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

本発明の流体混合装置において、前記付勢部は、前記閉弁方向に弾性力を作用させる弾性体を有し得る。この場合、適切な弾性力を生じる弾性体を備えることによって、絞り部を通過する第１流体の流量に応じた開度で弁体を開弁させることができるので、第１流体の流量に応じた流量の第２流体を流入させることができる。

本発明の流体混合装置において、前記ベンチュリー管は、前記流入口に連通し、前記第２流体が流通する流通路が形成され得る。流体混合装置は、前記ベンチュリー管に設けられ、前記流通路を流通する前記第２流体の流量を調整する流量調整部を備え得る。そして、前記流量調整部は前記ベンチュリー管の外部から前記第２流体の流量を調整する操作部を有し得る。この場合、第２流体の流量を容易に調整することができる。

本発明の流体混合装置において、前記ベンチュリー管は、前記絞り部を形成する内筒と、この内筒を内部に挿入される外筒と、を有し得る。そして、前記内筒を前記外筒に挿入することによって、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間に前記流通路が形成され得る。この場合、ベンチュリー管に流通路を容易に形成することができる。

本発明の流体混合装置において、複数の前記流入口は、前記弁体によって開閉される第１流入口と、この第１流入口以外の第２流入口と、であり得る。前記流通路は、前記第１流入口に連通する第１流通路と、前記第２流入口に連通する第２流通路と、を有し得る。そして、前記流量調整部は、前記第１流通路を流通する第２流体の流量を調整する第１流量調整部と、前記第２流通路を流通する第２流体の流量を調整する第２流量調整部と、を有し得る。この場合、弁体によって開閉される流入口及びそれ以外の流入口のそれぞれから流入する第２流体の流量を個別に調整することができる。また、開弁時、閉弁時に関わらず所望の混合比の混合流体を得ることができる。

本発明の流体混合装置において、前記弁体によって開閉される前記流入口は、前記絞り部の最も流路面積が小さい部分よりも下流であり、かつ閉弁時の前記弁体の先端位置よりも上流側に形成され得る。この場合、この流体混合装置は流入口から第２流体を良好に吸引することができる。

次に、本発明の流体混合装置を具体化した実施例１〜３について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
実施例１の流体混合装置は、図１に示すように、ベンチュリー管１、弁体３、及び磁石５（本発明に係る付勢部として例示する）を備えている。ベンチュリー管１は外筒１０と内筒３０とから構成されている。外筒１０は、上流側から下流側に向けて、上流管部１１、中間管部１３、及び下流管部１５をこの順に有している。上流管部１１、中間管部１３、及び下流管部１５は略円筒状である。上流管部１１の内径は中間管部１３の内径よりも小さい。中間管部１３の内径は下流管部１５の内径よりも小さい。また、中間管部１３と下流管部１５の肉厚は略等しく、上流管部１１の肉厚は中間管部１３及び下流管部１５の肉厚よりも薄い。

上流管部１１は中間管部１３側の端部の内径がそれよりも上流側の内径よりも僅かに小さい。中間管部１３は側面の一箇所に第２流体を供給する供給管１７が形成されている。また、中間管部１３は上流管部１１側の端部の内径がそれよりも下流側の内径よりも僅かに小さい。下流管部１５は下流端に外側に広がる鍔部１９を有している。鍔部１９は厚み方向に貫通する複数の貫通孔１９Ａが形成されている。この貫通孔１９Ａは、この流体混合装置を下流側の配管（図示せず）に連結する際に連結用ボルト（図示せず）が挿通される。

内筒３０は、図１〜図３に示すように、外筒１０の下流管部１５側から外筒１０内に挿入されている。内筒３０は、外筒１０に対して中心軸周りに任意に回転させた状態で外筒１０内に挿入し、固定されている。内筒３０の内径は上流端部が最も小さく形成されている。内筒３０は上流端の内側角部がＲ面取りされている。また、内筒３０は上流端部から下流側に向けて徐々に拡径している。つまり、内筒３０は内周面が下流に向けて徐々に外側へ広がるように傾斜している。内筒３０は上流端部の内径が外筒１０の上流管部１１の内径よりも小さい。このように、内筒３０は流路面積を狭くした絞り部を形成している。つまり、この流体混合装置は、外筒１０と、外筒１０の下流管部１５側から外筒１０内に挿入して固定された内筒３０とによってベンチュリー管１を構成している。

また、内筒３０は内周面の一部分を外方向に凹ませて中心軸方向に延びる溝部３１が形成されている。この溝部３１は後述する弁体３が閉弁した際に弁体３の先端部５５が嵌まり込む。また、この溝部３１は、弁体３が閉弁状態から開弁する際、及び開弁状態から閉弁する際に、弁体３の先端部５５が移動可能に形成されている。溝部３１は外周面の中間に閉弁状態の弁体３の先端部５５が重なる弁座面３３が形成されている。弁座面３３は中央部に第２流体が流入する第１流入口３５が形成されている。このように、第１流入口３５は、絞り部の最も流路面積が小さい部分（内筒３０の上流端部）よりも下流に形成されている。また、第１流入口３５は、閉弁時の弁体３の先端位置よりも上流側に形成されている。つまり、第１流入口３５は内筒３０内（絞り部）を第１流体が通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に形成されている。

溝部３１は弁座面３３の後端に連続して内筒３０の中心軸方向に延びた凹部３１Ａを形成している。この凹部３１Ａはボルト７０の軸部７１の一部が収納される。ボルト７０は凹部３１Ａの後方であって内筒３０の後端部に形成されたねじ穴３７にねじ込まれている。つまり、内筒３０の後端部に形成されたねじ穴３７にねじ込まれたボルト７０は、軸部７１が内筒３０の中心軸方向に延びて凹部３１Ａに収納され、先端面が前方を向いて配置されている。ボルト７０は頭部７３に形成された十字溝が内筒３０の後方に露出している。このため、内筒３０が外筒１０内に挿入されて固定された状態で、外筒１０の上流管部１１の上流側開口からプラスドライバーを挿入してボルト７０を回転させることができる。ボルト７０は鉄製である。また、内筒３０は溝部３１に対向する内周面に第２流体が流入する第２流入口３９が形成されている。第２流入口３９は内筒３０内（絞り部）を第１流体が通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に形成されている。

また、内筒３０は上流端部の外径が外筒１０の上流管部１１の中間部側の端部の内径よりも僅かに小さい。このため、内筒３０を外筒１０の下流管部１５側から外筒１０内に挿入すると、内筒３０の上流端部が外筒１０の上流管部１１の中間部側の端部に挿入される。また、内筒３０は上流端部の下流側の外周面から外側に伸びた第１鍔部３２が形成されている。第１鍔部３２は外径が外筒１０の中間管部１３の上流端部側の端部の内径よりも僅かに小さい。第１鍔部３２は外周面に周方向に一周する第１凹部３２Ａが形成されている。この第１凹部３２ＡはパッキンＰが嵌め込まれている。このため、内筒３０を外筒１０の下流管部１５側から外筒１０内に挿入すると、第１鍔部３２が外筒１０の中間管部１３の上流端部側の端部に挿入され、第１鍔部３２と外筒１０の中間管部１３との間における流体漏れを防止した状態になる。また、内筒３０は下流端部の外周面から外側に伸びた第２鍔部３４が形成されている。第２鍔部３４は外径が外筒１０の下流管部１５の内径よりも僅かに小さい。第２鍔部３４は外周面に周方向に一周する第２凹部３４Ａが形成されている。この第２凹部３４ＡはパッキンＰが嵌め込まれている。このため、内筒３０を外筒１０の下流管部１５側から外筒１０内に挿入すると、第２鍔部３４が外筒１０の下流管部１５に挿入され、第２鍔部３４と外筒１０の下流管部１５との間における流体漏れを防止した状態になる。

内筒３０は第１鍔部３２と第２鍔部３４との間の外径が外筒１０の中間管部１３及び下流管部１５の内径よりも小さい。このため、内筒３０を外筒１０の下流管部１５側から外筒１０内に挿入させると、内筒３０の第１鍔部３２と第２鍔部３４との間において、内筒３０と外筒１０との間に隙間Ｓが形成される。外筒１０に形成された供給管１７から供給された第２流体は、このように形成された内筒３０と外筒１０との間の隙間Ｓを介して内筒３０に形成された第１流入口３５及び第２流入口３９から内筒３０内に流入することができる。

隙間Ｓは、第１流入口３５及び第２流入口３９に連通している。この隙間Ｓは、供給管１７から供給された第２流体が流通する流通路である。この隙間Ｓにはオリフィス板２１，２２が設けられている。オリフィス板２１，２２は、第１流入口３５及び第２流入口３９からベンチュリー管１内に流入する第２流体の流量を調整する。オリフィス板２１，２２は、図１〜図３に示すように、各々第１流入口３５及び第２流入口３９を隙間Ｓ側から覆う形態で内筒３０の外周面に着脱自在に取り付けられている。オリフィス板２１，２２には、対応する流入口である第１流入口３５及び第２流入口３９の各開口面積よりも小さい開口面積の孔２１Ａ，２２Ａがそれぞれ形成されている。オリフィス板２１，２２は、孔２１Ａ，２２Ａの大きさの異なるものを交換して取り付けることにより、隙間Ｓを流通して各流入口３５，３９からベンチュリー管１内に流入する第２流体の流量を調整可能とされている。なお、オリフィス板２１，２２を交換する際には、外筒１０から内筒３０を抜き出して交換する。

また、内筒３０は後述する弁体３が開弁状態になった際に当接する当り止め部３６が内周面から内側に突出して形成されている。この当り止め部３６は、内筒３０内を通過する第１流体の圧力によって開弁する弁体３が、第１流体の流れ方向に平行な位置に回動する手前の第１流体の流れ方向に対してわずかに傾斜した位置で当接するように形成されている。このように、この流体混合装置は、開弁状態の弁体３を当り止め部３６に当接させることによって、開弁状態の弁体３が内筒３０内を通過する第１流体によってばたつかないようにしている。

弁体３は、内筒３０の上流端部において、流路の中心を通り両端が内筒３０の内周面に回動自在に支持された回動軸５１に後端縁が連続している。弁体３は、回動軸５１が後端縁に連続した本体部５３と、本体部５３の先端縁に連続した先端部５５とを有している。本体部５３は、弁体３が閉弁状態において、内筒３０の流路の略半分を閉鎖する。先端部５５は、弁体３が閉弁状態において、内筒３０の溝部３１に嵌り込み第１流入口３５を閉鎖する。また、弁体３は先端部５５の本体部５３側に形成された磁石５を収納する有底の筒部５７を有している。筒部５７は、弁体３が閉弁状態において、底部の外面が内筒３０の後端部に形成されたねじ穴３７にねじ込まれたボルト７０の先端面に対向するように形成されている。磁石５は円柱状の永久磁石である。磁石５は弁体３に形成された筒部５７に収納されている。

この流体混合装置は、弁体３が閉弁状態において、弁体３の収納部に収納された磁石５とボルト７０とが磁力によって引きつけ合う。つまり、磁石５は弁体３の閉弁方向に磁力を作用させている。また、ボルト７０のねじ込み具合によって、閉弁状態の弁体３の筒部５７に収納された磁石５とボルト７０の先端面との距離を近づけたり、遠ざけたりすることができる。このように、磁石５とボルト７０の先端面との距離を変化させると、弁体３が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力を変更することができる。つまり、この流体混合装置は、磁石５とボルト７０の先端面との距離を近づけると、弁体３を閉弁方向に作用させる磁力が強くなるため、弁体３が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が高くなる（ベンチュリー管１を通過する第１流体の流量が多くなる）。一方、この流体混合装置は、磁石５とボルト７０の先端面との距離を遠ざけると、弁体３を閉弁方向に作用させる磁力が弱くなるため、弁体３が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が小さくなる（ベンチュリー管１を通過する第１流体の流量が少なくなる）。このように、この流体混合装置はボルト７０が、弁体３が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が異なるように調整する調整部に相当する。

このような構成を有する流体混合装置は、図４に示すように、ガス給湯器やガスボイラー等の燃焼装置７のバーナー（図示せず）に燃焼用空気を供給する送風機７Ａの上流側に連結して使用される。この場合、第１流体は空気であり、第２流体は燃焼ガスである。流体混合装置は、ベンチュリー管１の外筒１０の中間管部１３に形成された供給管１７がガス供給路９に連結され、燃焼ガスが供給される。ガス供給路９は流量調整弁Ｖ等が途中に連結されている。

この流体混合装置が組み込まれた燃焼装置７は、低い燃焼量で燃焼させる場合、送風機７Ａを低い設定回転数（図５に示す回転数Ｒ１よりも低い回転数）で回転させる。この場合、流体混合装置は、図２に示すように、流体混合装置のベンチュリー管１の内筒３０内を通過する空気の圧力が低く、弁体３に設けられた磁石５が内筒３０に設けられたボルト７０を引きつける磁力に打ち勝つことができず、弁体３が開弁しない。このように、燃焼装置７を低い燃焼量で燃焼させる場合、この流体混合装置は、弁体３が閉弁してベンチュリー管１の流路の約半分を閉鎖し、燃焼に適した空燃比で少ない流量の混合気体（空気と燃焼ガス）を供給することができる。

また、この流体混合装置が組み込まれた燃焼装置７は、高い燃焼量で燃焼させる場合、送風機７Ａを高い設定回転数（図５に示す回転数Ｒ１よりも高い回転数）で回転させる。この場合、流体混合装置は、送風機７Ａの回転数が高くなるにしたがって、流体混合装置のベンチュリー管１の内筒３０内を通過する空気の圧力も上昇し、弁体３に設けられた磁石５が内筒３０に設けられたボルト７０を引きつける磁力に打ち勝つ空気の圧力になると、図３に示すように、弁体３が開弁する。弁体３が開弁する圧力以上の空気がベンチュリー管１の内筒３０内を通過する状態では、開弁した弁体３が当り止め部３６に当接し、弁体３は内筒３０内を通過する空気によってばたつかない。このように、燃焼装置７を高い燃焼量で燃焼させる場合、この流体混合装置は、弁体３が開弁してベンチュリー管１の流路の全体が開放し、燃焼に適した空燃比で多い流量の混合気体（空気と燃焼ガス）を安定して供給することができる。

また、この流体混合装置は、外筒１０と内筒３０とからベンチュリー管１を構成し、内筒３０を外筒１０に対して中心軸周りに任意に回転させた状態で外筒１０に挿入し、固定することができる。このため、この流体混合装置は、ガス供給路９に連結される外筒１０の供給管１７の向きにかかわらず弁体３を特定の向きに配置することができる。よって、この流体混合装置は、供給管１７の向きによって弁体３が開閉する際の弁体３の自重による影響が変化しないため、供給管１７の向きに制約されずにガス供給路９に連結することができる。

＜実施例２＞
実施例２の流体混合装置は、図６に示すように、弁体が２個に分割されて形成されている点が実施例１と相違する。実施例１と同様な構成は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この流体混合装置は、２個に分割された第１弁体３Ａ及び３Ｂは、左右対称形状である。第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂは、内筒１３０の上流端部において、流路の中心を通り両端が内筒１３０の内周面に回動自在に支持された回動軸に後端縁が連続している。内筒１３０の流路は、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂによって、約半分が閉鎖される。第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂの夫々に磁力が異なる磁石５Ａ，５Ｂが固定されている。

この流体混合装置の内筒１３０は、内周面から内側に突出して第１流入口１３５が形成された凸部１３１を有している。第１流入口１３５は内筒１３０内（絞り部）を第１流体が通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に形成されている。第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂは第１流入口１３５を半分ずつ開閉するように配置されている。

凸部１３１は上端部の左右両端縁から左右方向に延びた鉄片１３３を有している。各弁体３Ａ，３Ｂに固定された磁石５Ａ，５Ｂは、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂが閉弁状態で、鉄片１３３の夫々に対して、磁力が作用して引きつけ合う。つまり、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂの夫々に固定された磁石５Ａ，５Ｂは各弁体３Ａ，３Ｂの閉弁方向に磁力を作用させている。

この流体混合装置は、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂの夫々に固定された磁石５Ａ，５Ｂの磁力が異なっているため、第１弁体３Ａが開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力と、第２弁体３Ｂが開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力とが異なる。第１弁体３Ａに固定された磁石５Ａの磁力よりも第２弁体３Ｂに固定された磁石５Ｂの磁力の方が大きいと、図７に示すように、ベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が高くなる（ベンチュリー管１を通過する第１流体の流量が多くなる）に従い、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂが閉弁した状態、第１弁体３Ａが開弁して第２弁体３Ｂが閉弁した状態、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂが開弁した状態の順に変化すると共に、燃焼に適した空燃比の混合気体(空気と燃焼ガス)の流量が段階的に増加する。
このように、この流体混合装置は、ベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が高くなるに従い、段階的に流路面積が大きくなる。つまり、この流体混合装置は混合流体の流量を細かに制御することができる。

＜実施例３＞
実施例３の流体混合装置は、図８及び図９に示すように、弁体４が内筒２３０の流路全体を塞ぐ大きさであり、中央に貫通孔４Ａが形成されている点が実施例１と相違する。実施例１と同様な構成は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この流体混合装置の外筒２１０は、上流側から下流側に向けて、上流管部２１１と主管部２１３とから構成されている。上流管部２１１及び主管部２１３は略円筒状である。上流管部２１１の内径は主管部２１３の内径よりも小さい。主管部２１３は、上流端部が内側に折れ曲がり、上流管部２１１の内径よりも小さい径の上流側開口２１３Ａを形成している。主管部２１３の上流側開口２１３Ａの上流側角部はＲ面取りされている。主管部２１３は内周面の上流管部２１１側の端部の内径がそれよりも下流側の内周面の内径よりも僅かに小さい。

内筒２３０は、外筒２１０の下流側から外筒２１０内に挿入されている。内筒２３０は、外筒２１０に対して中心軸周りに任意に回転させた状態で外筒２１０内に挿入し、固定されている。内筒２３０の内径は上流端部が最も小さく形成されている。また、内筒２３０は上流端部から下流側に向けて徐々に拡径している。つまり、内筒２３０は内周面が下流に向けて徐々に外側へ広がるように傾斜している。内筒２３０は上流端部の内径が外筒２１０の主管部２１３の上流側開口２１３Ａの内径より僅かに小さい。このように、内筒２３０は流路面積を狭くした絞り部を形成している。つまり、この流体混合装置は、外筒２１０と、外筒２１０の下流側から外筒２１０内に挿入して固定された内筒２３０とによってベンチュリー管１を構成している。

また、内筒２３０は内周面の一部分を外方向に凹ませて中心軸方向に延びる溝部２３１が形成されている。この溝部２３１は後述する弁体４の回動軸２５１が中心軸方向に直交する方向に延びて回動自在に支持されている。また、この溝部２３１は、弁体４が開閉する際、弁体４の一部が移動可能に形成されている。溝部２３１は外周面に第２流体が流入する第２流入口２３９が形成されている。第２流入口２３９は内筒２３０内（絞り部）を第１流体が通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に形成されている。

また、内筒２３０は、閉弁状態の弁体４の先端側が重なる弁座面２３３を有する凸部２３６が溝部２３１に対向する内周面に設けられている。弁座面２３３は中央部に第２流体が流入する第１流入口２３５が形成されている。このように、第１流入口２３５は、絞り部の最も流路面積が小さい部分（内筒２３０の上流端部）よりも下流に形成されている。また、第１流入口２３５は、閉弁時の弁体４の先端位置よりも上流側に形成されている。つまり、第１流入口２３５は内筒２３０内（絞り部）を第１流体が通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に形成されている。

凸部２３６は内筒２３０の中心軸側の端部にボルト７０がねじ込まれるねじ穴２３７が形成されている。ボルト７０は上流側からねじ穴２３７にねじ込まれている。つまり、内筒２３０の凸部２３６に形成されたねじ穴２３７にねじ込まれたボルト７０は、軸部７１が内筒２３０本体部の中心軸方向に延び、先端面が前方を向いて配置されている。ボルト７０は頭部７３に形成された十字溝が内筒２３０の後方に露出している。このため、内筒２３０が外筒２１０内に挿入されて固定された状態で、外筒２１０の上流管部２１１の上流側開口からプラスドライバーを挿入してボルト７０を回転させることができる。ボルト７０は鉄製である。

また、内筒２３０は上流端部の外周面から外側に伸びた第１鍔部２３２が形成されている。第１鍔部２３２は外径が外筒２１０の主管部２１３の内周面の上流管部２１１側の端部の内径よりも僅かに小さい。第１鍔部２３２は外周面に周方向に一周する第１凹部２３２Ａが形成されている。この第１凹部２３２ＡはパッキンＰが嵌め込まれている。このため、内筒２３０を外筒２１０の下流側から外筒２１０内に挿入すると、第１鍔部２３２が外筒２１０の主管部２１３の内周面の上流管部２１１側の端部に挿入され、第１鍔部２３２と外筒２１０の主管部２１３との間における流体漏れを防止した状態になる。また、内筒２３０は下流端部の外周面から外側に伸びた第２鍔部２３４が形成されている。第２鍔部２３４は外径が外筒２１０の主管部２１３の内径よりも僅かに小さい。第２鍔部２３４は外周面に周方向に一周する第２凹部２３４Ａが形成されている。この第２凹部２３４ＡはパッキンＰが嵌め込まれている。このため、内筒２３０を外筒２１０の下流側から外筒２１０内に挿入すると、第２鍔部２３４が外筒２１０の主管部２１３の下流端部に挿入され、第２鍔部２３４と外筒２１０の下流管部１５との間における流体漏れを防止した状態になる。

内筒２３０は第１鍔部２３２と第２鍔部２３４との間の外径が外筒２１０の主管部２１３の内径よりも小さい。このため、内筒２３０を外筒２１０の下流側から外筒２１０内に挿入すると、内筒２３０の第１鍔部２３２と第２鍔部２３４との間において、内筒２３０と外筒２１０との間に隙間Ｓが形成される。外筒２１０に形成された供給管２１７から供給された第２流体は、このように形成された内筒２３０と外筒２１０との間の隙間Ｓを介して内筒２３０に形成された第１流入口２３５及び第２流入口２３９から内筒２３０内に流入することができる。

弁体４は、内筒２３０の溝部２３１に回動自在に支持された回動軸２５１に後端縁が連続している。弁体４は、閉弁時において内筒２３０の流路の全体を閉鎖すると共に、先端側が第１流入口２３５を閉鎖する。また、弁体４は先端側に形成された磁石５を収納する有底の筒部２５７を有している。筒部２５７は、弁体４が閉弁状態において、底部の外面が内筒２３０の凸部２３６に形成されたねじ穴２３７にねじ込まれたボルト７０の先端面に対向するように形成されている。磁石５は円柱状の永久磁石である。磁石５は弁体４に形成された筒部２５７に収納されている。また、弁体４は中央に貫通孔４Ａが形成されている。

この流体混合装置は、弁体４が閉弁状態において、弁体４の筒部２５７に収納された磁石５とボルト７０とが磁力によって引きつけ合う。つまり、磁石５は弁体４の閉弁方向に磁力を作用させている。また、ボルト７０のねじ込み具合によって、閉弁状態の弁体４の筒部２５７に収納された磁石５とボルト７０の先端面との距離を近づけたり、遠ざけたりすることができる。このように、磁石５とボルト７０の先端面との距離を変化させると、弁体４が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力を変更することができる。つまり、この流体混合装置は、磁石５とボルト７０の先端面との距離を近づけると、弁体４を閉弁方向に作用させる磁力が強くなるため、弁体４が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が高くなる（ベンチュリー管１を通過する第１流体の流量が多くなる）。一方、この流体混合装置は、磁石５とボルト７０の先端面との距離を遠ざけると、弁体４を閉弁方向に作用させる磁力が弱くなるため、弁体４が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が小さくなる（ベンチュリー管１を通過する第１流体の流量が少なくなる）。このように、この流体混合装置はボルト７０が、弁体４が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が異なるように調整する調整部に相当する。

この流体混合装置が組み込まれた燃焼装置７は、低い燃焼量で燃焼させる場合、送風機７Ａを低い設定回転数で回転させる。この場合、流体混合装置は、図８に示すように、流体混合装置のベンチュリー管１の内筒２３０内を通過する空気の圧力が低く、弁体４に設けられた磁石５が内筒２３０に設けられたボルト７０を引きつける磁力に打ち勝つことができず、弁体４が開弁しない。このように、燃焼装置７を低い燃焼量で燃焼させる場合、この流体混合装置は、弁体４が閉弁して、弁体４の貫通孔４Ａを通じて空気が弁体４よりも下流側に流れ、燃焼に適した空燃比で少ない流量の空気と燃焼ガスを供給することができる。

また、この流体混合装置が組み込まれた燃焼装置７は、高い燃焼量で燃焼させる場合、送風機７Ａを高い設定回転数で回転させる。この場合、流体混合装置は、送風機７Ａの回転数が高くなるにしたがって、流体混合装置のベンチュリー管１の内筒２３０内を通過する空気の圧力も上昇し、弁体４に設けられた磁石５が内筒２３０に設けられたボルト７０を引きつける磁力に打ち勝つ空気の圧力になると、図９に示すように、弁体４が開弁する。弁体４が開弁する圧力以上の空気がベンチュリー管１の内筒２３０内を通過する状態では、開弁した弁体４は内筒２３０内を通過する空気によってばたつかない。このように、燃焼装置７を高い燃焼量で燃焼させる場合、この流体混合装置は、弁体４が開弁してベンチュリー管１の流路の全体が開放し、燃焼に適した空燃比で多い流量の空気と燃焼ガスを安定して供給することができる。

以上説明したように、実施例１及び３の流体混合装置は、ベンチュリー管１の流路面積を変化させる弁体３，４が一つであり、この弁体３，４は閉弁方向に磁石５の磁力が作用している。また、実施例２の流体混合装置は、ベンチュリー管１の流路面積を変化せせる弁体を２個に分割し、各弁体３Ａ，３Ｂは閉弁方向に磁石５Ａ，５Ｂの磁力が作用している。このため、この流体混合装置は、ベンチュリー管１を通過する空気の圧力が磁石５，５Ａ，５Ｂの磁力に打ち勝つことによって弁体３，３Ａ，３Ｂ，４が開弁する。よって、この流体混合装置は、適切な磁力を生じる磁石５を備えることによって、ベンチュリー管１を通過する空気の圧力が小さく弁体３，３Ａ，３Ｂ，４の開弁状態が不安定になる状況では弁体３，３Ａ，３Ｂ，４を開弁させず、弁体３，３Ａ，３Ｂ，４が開弁した状況ではベンチュリー管１を通過する空気の圧力によって開弁状態を安定させることができる。このように、この流体混合装置は、弁体３，３Ａ，３Ｂ，４が安定して開弁状態を保つため、燃焼ガスの第１流入口３５，１３５，２３５からの吸引が安定し、所望する空燃比（混合比）の混合流体を安定して供給することができる。また、実施例１及び３の流体混合装置は弁体３，４が一つであり、実施例２の流体混合装置は弁体を２個に分割した第１弁体３Ａ，第２弁体３Ｂであるため、流路方向の長さを短くすることができる。

したがって、実施例１〜３の流体混合装置は所望する混合比の混合流体を安定して供給することができると共に、小型化を図ることができる。

また、実施例１〜３の流体混合装置は、弁体３，３Ａ，３Ｂ，４によって開閉される第１流入口３５，１３５，２３５が絞り部の最も流路面積が小さい部分よりも下流であり、かつ閉弁時の弁体３，３Ａ，３Ｂ，４の先端位置よりも上流側に形成されているため、第１流入口３５，１３５，２３５から燃料ガスを良好に吸引することができる。

また、実施例１〜３の流体混合装置は、磁石５，５Ａ，５Ｂの磁力を異ならせることによって、弁体３，３Ａ，３Ｂ，４が開弁する際のベンチュリー管１を通過する空気の圧力を異ならせることができる。つまり、この流体混合装置は、磁石５，５Ａ，５Ｂの磁力を異ならせることによって、弁体の開弁する圧力を容易に変更することができる。

また、実施例２の流体混合装置は、弁体が２個に分割されて形成されており、分割された第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂが開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が異なると共に、第１弁体３Ａ及び第２弁体３Ｂは第１流入口１３５を半分ずつ開閉する。このため、この流体混合装置は混合流体の流量を細かに制御することができ、ターンダウンレシオを容易に大きくすることができる。

また、実施例１及び３の流体混合装置は、ボルト７０のねじ込み具合によって、弁体３，４が開弁する際のベンチュリー管１を通過する空気の圧力が異なるように調整することによって、混合流体の流量を容易に変更することができる。

次に、本発明の流体混合装置を具体化した実施例４及び５について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例４＞
実施例４の流体混合装置は、図１４〜図１６に示すように、付勢部としての弾性体を有する点、弁体が突起部を有する点、流量調整部を備える点等において実施例１と相違する。実施例１と同様な構成は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１４〜図１６に示すように、実施例４の流体混合装置は、付勢部としての弾性体２５を備えている。本実施例における弁体３は、この弾性体２５によって付勢力としての弾性力を閉弁方向に付与されている。具体的には、弾性体２５は、図１７に示すようなねじりばねとして構成されている。弾性体２５は、コイル部２５Ａにおいて回動軸５１の軸部材５１Ａに挿通されているとともに、一方の端部２５Ｂが弁体３の係合部３Ｃに係合しており、他方の端部２５Ｃが当り止め部３６に形成された孔３６Ａに挿通されている。これにより、弾性体２５は、その弾性力を弁体３が閉弁する方向に作用させている。本実施例において、弾性体２５は、回動軸５１の両端部にそれぞれ設けられている。

また、図１８及び図１９に示すように、実施例４において、弁体３には突起部５９が形成されている。突起部５９は、弁体３の弁座面３３との当接面となる一面から所定長さで突出して形成されている。突起部５９は第１流入口３５に挿入される。具体的には、突起部５９は、図１８に示すように、弁体３が弁座面３３に当接した閉弁状態において第１流入口３５を貫通して隙間Ｓ側に突出する形態とされる。また、図１９に示すように、突起部５９は、弁体３が弁座面３３から僅かに離間した状態においても、第１流入口３５に挿入された状態が維持される。また、図１８及び図１９に示すように、突起部５９の断面積は第１流入口３５の開口面積よりも小さくされているとともに、先端に向かうに連れてより小さくなる形態とされている。

また、図１４〜図１６に示すように、実施例４の流体混合装置は流量調整部４０を備えている。流量調整部４０は、ベンチュリー管１に設けられており、流通路としての隙間Ｓを流通する第２流体の流量を調整する。本実施例の場合、隙間Ｓは、第１流入口３５と連通する隙間Ｓ１と、第２流入口３９と連通する隙間Ｓ２とを有しており、流量調整部４０は、隙間Ｓ１を流通する第２流体の流量と、隙間Ｓ２を流通する第２流体の流量と、をそれぞれ別々に調整することができる。

図１４〜図１６に示すように、流量調整部４０は、外筒１０の中間管部１３の外周側に設けられている。流量調整部４０は、ハウジング４１と、オリフィス板４２と、２つの調整ねじ４３，４４と、供給管部４５とを有して構成されている。ハウジング４１は、一面が開口した箱状に形成されている。また、ハウジング４１は、開口側の面とは反対側の面にめねじ部４１Ａ，４１Ｂを形成しており、このめねじ部４１Ａ，４１Ｂに調整ねじ４３，４４が螺合されている。ハウジング４１は、外筒１０の中間管部１３の外周面との間にオリフィス板４２を挟む形態で、中間管部１３の外周面に着脱自在に取り付けられる。供給管部４５は、一端がハウジング４１に連結されてハウジング４１内の空間に連通する管状に形成されている。供給管部４５は、その他端が、第２流体の供給路（例えば、図４に示すガス供給路９）に接続されることにより、ハウジング４１内の空間に第２流体を供給する。すなわち、流量調整部４０は、供給管部４５からハウジング４１内の空間に第２流体が供給される。そして、ハウジング４１内を通過した第２流体はオリフィス板４２を通過し、流通路としての隙間Ｓ１及びＳ２を流通する。

オリフィス板４２は中間管部１３の外周面に当接している。この中間管部１３のオリフィス板４２が当接する部位には、ベンチュリー管１の隙間Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ連通する２つの貫通孔１３Ａ，１３Ｂが形成されている。オリフィス板４２は、この貫通孔１３Ａ，１３Ｂを覆う形態で取り付けられている。また、オリフィス板４２は、２つの貫通孔１３Ａ，１３Ｂに対応して貫通して形成された２つの孔４２Ａ，４２Ｂを形成している。孔４２Ａ，４２Ｂは、対応する貫通孔１３Ａ，１３Ｂの開口面積よりも小さい開口面積でそれぞれ形成されている。オリフィス板４２は、孔４２Ａ，４２Ｂの大きさの異なるものを交換して取り付けることができる。
なお、オリフィス板４２を交換する際には、実施例１のオリフィス板２１，２２の交換時のように外筒１０から内筒３０を抜き出す必要はなく、外筒１０の外面側に露出しているハウジング４１を取り外すことにより簡単に行うことができる。

図１４〜図１６に示すように、２つの調整ねじ４３，４４は、一方の調整ねじ４３がめねじ部４１Ａに螺合し、他方の調整ねじ４４がめねじ部４１Ｂに螺合する。この状態で、調整ねじ４３，４４は、オリフィス板４２の孔４２Ａ，４２Ｂにそれぞれ挿入可能とされている。調整ねじ４３，４４は、孔４２Ａ，４２Ｂへの挿入量を調整することで孔４２Ａ，４２Ｂを流通する第２流体の流路面積の大きさを調整可能である。そして、このようにして流路面積の大きさを調整することで、各隙間Ｓ１，Ｓ２を流通する第２流体の流量をそれぞれ調整することができる。

２つの調整ねじ４３，４４は略同様の構成である。調整ねじ４３，４４は、先端部４３Ａ，４４Ａ、ねじ部４３Ｂ，４４Ｂ、及び操作部４３Ｃ，４４Ｃをそれぞれ有している。調整ねじ４３，４４は、先端部４３Ａ，４４Ａ側の端部をハウジング４１内に挿入し、操作部４３Ｃ，４４Ｃ側の端部をハウジング４１の外側に向けた形態で、ハウジング４１の各めねじ部４１Ａ，４１Ｂにそれぞれ螺合している。各調整ねじ４３，４４は、めねじ部４１Ａ，４１Ｂに螺合した状態において、先端部４３Ａ，４４Ａがオリフィス板４２の孔４２Ａ，４２Ｂに挿入されるようにされている。調整ねじ４３，４４の操作部４３Ｃ，４４Ｃにはすり割りが形成されており、このすり割りに工具を係合して回転することで先端部４３Ａ，４４Ａの孔４２Ａ，４２Ｂへの挿入量を調整可能とされている。また、調整ねじ４３，４４の各先端部４３Ａ，４４Ａは先細り状に形成されている。

本実施例の流量調整部４０は、先端部４３Ａ，４４Ａの孔４２Ａ，４２Ｂへの挿入量を調整することでオリフィス板４２の孔４２Ａ，４２Ｂを通過する第２流体の流量を調整可能である。これにより、流量調整部４０は、隙間Ｓ１，Ｓ２を流通する第２流体の流量をそれぞれ別個に調整可能である。すなわち、流量調整部４０は、ベンチュリー管１の外部から第２流体の流量を調整する操作部４３Ｃ，４４Ｃを有する２つの調整ねじ４３，４４と２つの孔４２Ａ，４２Ｂが形成されたオリフィス板４２とにより、本発明に係る第１流量調整部及び第２流量調整部をそれぞれ構成しているといえる。

なお、本発明に係る流量調整部は、例えば、調整ねじを最も締め込んだ状態と最も緩めた状態の２通りの状態において、特定の２種類の第２流体（例えば、都市ガスとプロパンガス等）に適した流量となるように、調整ねじの先端部の形状（径方向の大きさ）及びオリフィス板の孔の大きさを設定しておくとよい。この場合、特定の２種類の第２流体について、調整ねじの先端部をオリフィス板の孔に挿入する量（調整ねじのねじ込み量）を調整する場合と比較して、極めて容易に流量調整を行うことができる。
また、本発明に係る流量調整部は、例えば、先端部の形状（径方向の大きさ）の異なる複数種類の調整ねじを用意して交換して用いてもよい。この場合、特定種類の第２流体に対応させた大きさの先端部を有する調整ねじに交換することで、流量を容易に調整することができる。

更に、流量調整部としては、例えば、調整ねじ（操作部）を有さない構成としてもよい。換言すると、流量調整部は、外筒の外周面に着脱自在に取り付けられ、外筒の内周面側に形成された第２流体が流通する流通路に連通する孔が形成されたオリフィス板を備えた構成としてもよい。この場合、孔の径の異なるオリフィス板を複数種類用意して交換して用いることで、第２流体の流量を容易に調整することができる。またこの場合、オリフィス板は外筒の外周面に取り付けられるので、内筒を外筒から抜き出す場合と比較して、オリフィス板の交換を容易に行うことができる。

また、上述のように、実施例４の流体混合装置において、外筒１０と内筒３０との間の隙間Ｓは、第１流入口３５に連通する隙間Ｓ１と、第２流入口３９に連通する隙間Ｓ２とを有している。これら隙間Ｓ１，Ｓ２は、実施例１における隙間Ｓと同様に、内筒３０を外筒１０に挿入することによって、内筒３０の外周面と外筒１０の内周面との間に形成されている。隙間Ｓ１と隙間Ｓ２とは、仕切部３８によって仕切られている。仕切部３８は、内筒３０の外周面から径方向に拡径して形成され、パッキンＰを介して外筒１０の内壁に当接して設けられている。隙間Ｓ１，Ｓ２は、このような形態の仕切部３８によって、ベンチュリー管１の軸方向に仕切られている。隙間Ｓ１，Ｓ２は、隙間Ｓ１がベンチュリー管１における第１流体の流れ方向の下流側に形成され、隙間Ｓ２が上流側に形成されている。

また、ベンチュリー管１は、絞り部の最も流路面積が小さい部分にリブ４６を形成している。リブ４６は、内筒３０の内周面から中心方向に向かって延出して形成されている。リブ４６は、絞り部の最も流路面積が小さい部分において、更に流路面積を小さくする目的で設けられている。すなわち、ベンチュリー管１は、外形寸法はそのままに、延出量の異なるリブ４６を設けた内筒３０を交換して使用することで、絞り部を流通する第１流体の流速や流量を自在に調整することができる。

更に、弁体３は、本体部５３の外周縁に切欠き部５３Ａを形成している。切欠き部５３Ａは、閉弁状態においても第１流体を流通可能である。このため、所望の大きさの切欠き部５３Ａを形成した本体部５３を有する弁体３を用いることで、閉弁時における第１流体の流量を、容易に所望の流量とすることができる。

このような構成の実施例４の流体混合装置は、弁体３に弾性体２５の弾性力が作用している。すなわち、ねじりばねである弾性体２５は弁体３の閉弁方向に弾性力を作用させている。流体混合装置は、図１５に示すように、ベンチュリー管１の内筒３０内を流通する第１流体の流量が少なく、弁体３に作用する弾性体２５の弾性力に打ち勝つことができず弁体３が開弁しない場合には、第２流入口３９から流入する第２流体のみが第１流体と混合される。この時、第２流入口３９からの第２流体の流量は、流量調整部４０の調整ねじ４４を調整することにより調整可能である。すなわち、調整ねじ４４は、隙間Ｓ２を流通する第２流体の流量のみを調整可能であり、この隙間Ｓ２を流通する第２流体は第２流入口３９に連通している。したがって、第２流入口３９からは、閉弁時において絞り部を流通する第１流体の流量に応じた流量の第２流体を流入させるように容易に調整可能である。

また、流体混合装置は、弁体３に作用する弾性体２５の弾性力に僅かに打ち勝つ程度の動圧が弁体３に作用すると、図１６に示すように、弁体３が僅かに開弁する。これにより、第２流入口３９から流入する第２流体に加えて、第１流入口３５から流入する第２流体が第１流体と混合される。この時、絞り部を流通する第１流体の流量は、弁体３の閉弁時の流量よりは多いが、弁体３が全開時の流量よりは少ない。そしてこの時、第１流入口３５には突起部５９が挿入されているので、第１流入口３５の流路面積は、弁体３が全開の場合と比較して小さい。したがって、弁体３が僅かに開弁した状態においては、弁体３の開度に応じた流量の第２流体が第１流入口３５から流入する。このように、弁体３の開弁と閉弁との切り替わり時のような弁体３の開度が小さい場合においては、第１流入口３５から流入する第２流体の流量の急激な変化が抑制される。

また、この時、第１流入口３５から絞り部に流入する第２流体の流量は、流量調整部４０の調整ねじ４３を調整することにより調整可能である。第１流入口３５からの第２流体の流量は、第２流入口３９からの流入する第２流体の流量を変更することなく調整可能である。したがって、弁体３の閉弁時における第１流体と第２流体の混合比に影響を与えることなく、弁体３の開弁時において適した混合比となるように、第１流入口３５から流入する第２流体の流量のみを調整可能である。

次に、このような構成を有する実施例４の流体混合装置を実施例１の燃焼装置７（図４参照）と同様の燃焼装置に組み込んだ場合について説明する。すなわち、実施例４の流体混合装置を、燃焼装置のバーナーに燃焼用空気を供給する送風機の上流側に連結して使用する場合について説明する。この場合、実施例１と同様に、第１流体は空気であり、第２流体は燃焼ガスである。流体混合装置は、供給管部４５から燃焼ガスが供給され、流量調整部４０により流量の調整された燃焼ガスがベンチュリー管１内に供給される。

燃焼装置を低い燃焼量で燃焼させる場合には、送風機を低い設定回転数（図２０に示す回転数Ｒ１よりも低い回転数）で回転させる。この場合、ベンチュリー管１の内筒３０内を通過する空気の圧力が低いため、この圧力が弁体３を閉弁方向に付勢する付勢部としての弾性体２５の弾性力に打ち勝つことができず、弁体３は閉弁された状態となる（図１５参照）。このため、第１流体としての空気は、弁体３を開弁しない状態で約半分の流路面積となっているベンチュリー管１を流通する。また、第２流体としての燃焼ガスは、弁体３が閉弁しているため第１流入口３５からはベンチュリー管１内に流入せず、第２流入口３９からのみ流入する。したがって、実施例１と同様に、約半分の流路面積のベンチュリー管１を通過する少ない流量の空気と、第２流入口３９からのみ流入する少ない流量の燃焼ガスと、が混合された燃焼に適した空燃比の混合気体を供給することができる。

一方、燃焼装置を高い燃焼量で燃焼させる場合には、送風機を高い設定回転数（図２０に示す回転数Ｒ１よりも高い回転数）で回転させる。この場合、ベンチュリー管１の内筒３０内を通過する空気の圧力が高いため、この圧力が弾性体２５の弾性力に打ち勝って弁体３が開弁する（図１６参照）。このため、第１流体としての空気は、弁体３の開度に応じた流路面積となったベンチュリー管１を流通する。また、第２流体としての燃焼ガスは、弁体３が開弁されたことにより第１流入口３５が開放され、第１流入口３５及び第２流入口３９の両方の流入口から流入する。したがって、弁体３が開弁して流路面積の大きくなったベンチュリー管１を通過する空気と、第２流入口３９からの燃焼ガス及び開放された第１流入口３５から流入する燃焼ガスを合わせたより多くの燃焼ガスと、が混合された燃焼に適した空燃比の混合気体を供給することができる。

また、弁体３の閉弁時における回転数よりも僅かに高い回転数（図２０に示す回転数Ｒ１よりも僅かに高い回転数）で送風機を回転させた場合、開度が小さい状態で弁体３が開弁し、突起部５９が第１流入口３５に挿入された状態となる（図１９参照）。この時、弁体３の開度が小さい状態における閉弁時よりも僅かに多い流量の空気がベンチュリー管１を流通する。そしてこの時、第１流入口３５から流入する燃焼ガスは、第１流入口３５に突起部５９が挿入された状態であるため、小さな流路面積に応じた流量で流入する。したがって、弁体３の開度が小さい場合においても、弁体３の開度に応じた流路面積のベンチュリー管１を通過する空気と、第２流入口３９からの燃焼ガス及び僅かに開放された第１流入口３５から流入する燃焼ガスを合わせた燃焼ガスと、が混合された燃焼に適した空燃比の混合気体を供給することができる。

以上より、実施例４の流体混合装置は、ベンチュリー管１の流路面積を変化させる弁体３が一つであり、この弁体３は閉弁方向に弾性体２５の弾性力が作用している。このため、この流体混合装置は、ベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が弾性体２５の弾性力に打ち勝つことによって弁体３が開弁する。よって、この流体混合装置は、適切な弾性力を生じる弾性体２５を備えることによって、ベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力に応じた開度で弁体３を安定して開弁させることができ、第１流体の流量に応じた流量の第２流体を流入させることができる。したがって、実施例４の流体混合装置は、所望する混合比の混合流体を安定して供給することができる。また、実施例４の流体混合装置は弁体３が一つであるため、流路方向の長さを短くすることができる。

また、実施例４の流体混合装置は、弁体３が、第１流入口３５に挿入される突起部５９を有している。このため、弁体３の開弁と閉弁との切り替わり時において流入口から流入する第２流体の流量の急激な変化を抑制することができる。

また、実施例４の流体混合装置において、ベンチュリー管１は、流入口（第１流入口３５、第２流入口３９）に連通し、第２流体が流通する流通路としての隙間Ｓ（Ｓ１、Ｓ２）が形成されている。また、流体混合装置は、ベンチュリー管１に設けられ、流通路としての隙間Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）を流通する第２流体の流量を調整する流量調整部４０を備えている。そして、流量調整部４０はベンチュリー管１の外部から第２流体の流量を調整する操作部４３Ｃ（調整ねじ４３）を有している。このため、第２流体の流量を容易に調整することができる。

また、実施例４の流体混合装置において、ベンチュリー管１は、絞り部を形成する内筒３０と、この内筒３０を内部に挿入される外筒１０と、を有している。そして、内筒３０を外筒１０に挿入することによって、内筒３０の外周面と外筒１０の内周面との間に流通路としての隙間Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）が形成されている。このため、ベンチュリー管１に流通路を容易に形成することができる。

また、実施例４の流体混合装置において、複数の流入口は、弁体３によって開閉される第１流入口３５と、この第１流入口３５以外の流入口である第２流入口３９と、である。また、流通路としての隙間Ｓは、第１流入口３５に連通する第１流通路としての隙間Ｓ１と、第２流入口３９に連通する第２流通路としての隙間Ｓ２と、を有している。そして、流量調整部４０は、第１流通路としての隙間Ｓ１を流通する第２流体の流量を調整する第１流量調整部としての孔４２Ａが形成されたオリフィス板４２及び調整ねじ４３と、第２流通路としての隙間Ｓ２を流通する第２流体の流量を調整する第２流量調整部としての孔４２Ｂが形成されたオリフィス板４２及び調整ねじ４４と、を有している。このため、弁体３によって開閉される第１流入口３５及びそれ以外の流入口である第２流入口３９のそれぞれから流入する第２流体の流量を個別に調整することができる。また、開弁時、閉弁時に関わらず所望の混合比の混合流体を得ることができる。

＜実施例５＞
実施例５の流体混合装置は、図２１及び図２２に示すように、実施例４の流体混合装置の構成に加えて、弁体が開弁する際のベンチュリー管１を通過する第１流体の圧力が異なるように調整する調整部としての弾性力調整部を備えている。その他、上述の各実施例と同様な構成は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図２１及び図２２に示すように、実施例５の流体混合装置は弾性力調整部６０を備えている。弾性力調整部６０は、ねじりばねである弾性体２５が弁体３に対して閉弁方向に作用させる弾性力の大きさを調整する。弾性力調整部６０は、板ばね６１及び押しボルト６２を有している。

板ばね６１は、一端が自由端とされ、他端が固定端とされている。詳細には、板ばね６１は、図２１及び図２２に示すように、自由端となる端部６１Ａ側が長く、固定端となる端部６１Ｂ側が短い断面略Ｊ字状に形成されている。板ばね６１は、端部６１Ｂ側において当り止め部３６に係止されて固定されている。これにより、板ばね６１の端部６１Ａは端部６１Ｂ側を軸に弾性変形自在とされている。また、端部６１Ａには長孔６１Ｃが形成されている。この長孔６１Ｃには弾性体２５の端部２５Ｃが挿通されている。

押しボルト６２は、リブ４６の当り止め部３６の近傍に前後方向に貫通して形成されたねじ穴５３７に螺合している。押しボルト６２は、その先端６２Ａを下流側に向けてねじ穴５３７に挿通されている。また、押しボルト６２の先端６２Ａは、板ばね６１の端部６１Ａ側に当接している。

弾性力調整部６０により弾性体２５の弾性力を調整する場合、押しボルト６２を回転させてねじ穴５３７へのねじ込み量を変化させる。例えば、図２１に示す状態の押しボルト６２を更にねじ込む方向に回転させると、押しボルト６２の先端６２Ａが下流方向に移動する。すると、押しボルト６２の先端６２Ａに当接する板ばね６１の端部６１Ａが下流方向に押圧される。この時、板ばね６１は、端部６１Ｂ側において固定されているため、端部６１Ｂ側を軸に回動して下流側に倒れる。すると、弾性体２５の端部２５Ｃが長孔６１Ｃに挿通されていることにより、板ばね６１とともに下流側に倒れ、元の状態よりも弾性体２５の端部２５Ｂに近接した状態となる。これにより、弾性体２５としてのねじりばねの予圧がより高められ、弁体３に対して閉弁方向への弾性力をより強く作用させるように調整される。これにより、弁体３の開弁時における第１流体の圧力がより大きくなる。

一方、弁体３の開弁時における第１流体の圧力をより小さくするには、押しボルト６２を緩め方向に回転させ、先端６２Ａを上流側に移動させる。すると、板ばね６１の端部６１Ａが起き上がる。これに伴って、弾性体２５の端部２５Ｃは、端部２５Ｂから離間する方向に移動する。このため、弾性体２５としてのねじりばねの予圧が弱められ、弁体３はより低い圧力で開弁するようになる。
なお、弾性力調整部は上記構成に限定されるものではない。流体混合装置が本発明に係る調整部としての弾性力調整部を備える場合、弾性力調整部は、弁体が開弁する際のベンチュリー管を通過する第１流体の圧力が異なるようにする限りその構成は特に限定されない。

以上より、実施例５の流体混合装置は、実施例４と同様の効果を奏する。

また、実施例５の流体混合装置は、調整部としての弾性力調整部６０を備えている。このため、押しボルト６２のねじ込み具合によって、弁体３が開弁する際のベンチュリー管１を通過する空気の圧力が異なるように調整することによって、混合流体の流量を容易に変更することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１〜５に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１〜３では、弁体に設けられた永久磁石の磁力を弁体の閉弁方向に作用させたが、図１０に示すように、閉弁状態の弁体３０３から上流側に延びるように平板状の鉄片３７０を取付け、鉄片３７０に対向する位置に電磁石３０５の端面が配置するように内筒３３０に取付けて、電磁石３０５の磁力を弁体３０３の閉弁方向に作用させてもよい。この場合、電磁石３０５に供給する電力の大きさを変更すれば、混合流体の流量を細かに制御したり、容易に変更したりすることができる。
また、電磁石３０５への電力供給を送風機７Ａの回転数が所定の回転数になったことを検知して遮断するようにしてもよい。この場合も、弁体３０３が安定して開弁状態を保つことができ、所望する混合比の混合流体を安定して供給することができる。
なお、図１０において、実施例１と同様な構成は同一の符号を付している。

（２）実施例１及び３では、ボルトのねじ込み具合によって、磁石とボルトの先端面との距離を近づけたり、遠ざけたりして、弁体を閉弁方向に作用させる磁力を調整したが、図１１に示すように、ボルトの代わりに磁石５の磁力が作用する鉄製の棒部材４７０を移動しないように内筒３０に固定し、ねじりバネ４０１の弾性力が弁体３を閉弁方向に作用するようにねじりバネ４０１を取付けてもよい。この場合、弾性力が異なるねじりバネ４０１を複数種類用意して、弁体３が開弁する際のベンチュリー管１を通過する空気の圧力が異なるように調整してもよい。
なお、図１１において、実施例１と同様な構成は同一の符号を付している。

（３）図１２に示すように、実施例１の弁体と同様に流路の略半分を閉鎖することができる弁体３と、この弁体３よりも下流側に実施例３の弁体と同様に流路の略全体を閉鎖することができる弁体４とを備えてもよい。

（４）実施例２では弁体を左右対称形状に２分割したが、図１３に示すように、弁体を流路の略全体を閉鎖する大きさに形成された第１弁体６Ａと、この第１弁体６Ａの中央部を開閉する第２弁体６Ｂとに分割してもよい。第１弁体６Ａと第２弁体６Ｂは上端縁に連続した同一の回転軸８を中心に回動する。第１弁体６Ａは閉弁方向に磁力を作用させる磁石３０５Ａが取り付けられている。第２弁体６Ｂは閉弁方向に磁力を作用させる磁石３０５Ｂが取り付けられている。また、第２弁体６Ｂは中央に貫通孔６Ｃが形成されている。第２弁体６Ｂは先端部が流入口３３５の中央部を開閉し、第１弁体６Ａは流入口３３５の第２弁体６Ｂが開閉する領域以外を開閉する。

（５）実施例１〜５では、流体混合装置を燃焼機器に組み付け、第１流体が空気であり、第２流体が燃焼ガスというように第１流体及び第２流体が気体であることを想定したが、第１流体又は第２流体の少なくとも一方が液体であってもよい。
（６）実施例１〜５では、流体混合装置を燃焼機器に組み付けたが、他の機器に組み付けてもよい。
（７）実施例１〜５では、ベンチュリー管を外筒と内筒で構成したが、ベンチュリー管を一つの管部材で形成してもよい。
（８）実施例２では、弁体を２個に分割したが、弁体を３個以上に分割してもよい。
（９）実施例１及び３では、ボルトのねじ込み具合によって、磁石との距離を近づけたり、遠ざけたりしたが、磁石との距離が変化しないように磁石の磁力が作用する鉄製などの部材を内筒に固定してもよい。
（１０）実施例１〜５では、流体混合装置を送風機の上流側に連結したが、送風機の下流側に流体混合装置を連結してもよい。

（１１）実施例４及び５では、付勢部としての弾性体としてねじりばねを例示したが、弾性体としてはねじりばねに限定されず、例えば、圧縮コイルばね、引張コイルばね、板バネ等の種々の形態を採用することができる。また、弾性体の材質は、金属や、樹脂、ゴム等のエラストマー等であることができる。また、本発明に係る付勢部としては、本実施例のような弾性体のみによる構成や実施例１〜３のような磁石のみによる構成の他に、磁石と弾性体との組み合わせ等の複数の異なる形態の付勢部の組み合わせによる構成であってもよい。
（１２）実施例４及び５では、弁体が突起部を有する形態を例示したが、これは必須ではない。なお、弁体が突起部を有する場合、その形状や大きさ等は、第１流入口に挿入され得る限り特に限定されない。
（１３）実施例４及び５では、第１流通路及び第２流通路のそれぞれに対応して流量を調整するための２つの孔が形成された１つのオリフィス板を例示したが、これに替えて、１つの孔が形成された２つのオリフィス板を採用した形態としてもよい。
（１４）実施例５では、調整部として弾性力調整部を備える形態を例示したが、これは必須の構成ではない。

１…ベンチュリー管
３，３Ａ，３Ｂ，４，６Ａ，６Ｂ…弁体（３Ａ，６Ａ…第１弁体、３Ｂ，６Ｂ…第２弁体）
５，３０５Ａ，３０５Ｂ…磁石（付勢部）
２５…弾性体（付勢部）
３５，３９，１３５，２３５，２３９，３３５…流入口（３５，１３５，２３５，３３５…第１流入口、３９，２３９…第２流入口）
６０…弾性力調整部（調整部）
７０…ボルト（調整部）

Claims (9)

1. 流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
   前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
   この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
   を備えており、
   前記弁体は、前記流入口に挿入される突起部を有しており、
   前記突起部の断面積は、前記流入口の開口面積よりも小さくされていることを特徴とする流体混合装置。
2. 前記付勢部は、前記閉弁方向に弾性力を作用させる弾性体を有していることを特徴とする請求項１記載の流体混合装置。
3. 流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
   前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
   この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
   を備えており、
   前記付勢部は、前記閉弁方向に磁力を作用させる磁石を有していることを特徴とする流体混合装置。
4. 前記ベンチュリー管は、前記流入口に連通し、前記第２流体が流通する流通路が形成されており、
   前記ベンチュリー管に設けられ、前記流通路を流通する前記第２流体の流量を調整する流量調整部を備えており、
   前記流量調整部は前記ベンチュリー管の外部から前記第２流体の流量を調整する操作部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体混合装置。
5. 前記ベンチュリー管は、前記絞り部を形成する内筒と、この内筒を内部に挿入される外筒と、を有し、
   前記内筒を前記外筒に挿入することによって、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間に前記流通路が形成されることを特徴とする請求項５に記載の流体混合装置。
6. 複数の前記流入口は、前記弁体によって開閉される第１流入口と、この第１流入口以外の第２流入口と、であり、
   前記流通路は、前記第１流入口に連通する第１流通路と、前記第２流入口に連通する第２流通路と、を有しており、
   前記流量調整部は、前記第１流通路を流通する第２流体の流量を調整する第１流量調整部と、前記第２流通路を流通する第２流体の流量を調整する第２流量調整部と、を有していることを特徴とする請求項５又は６に記載の流体混合装置。
7. 前記弁体によって開閉される前記流入口は、前記絞り部の最も流路面積が小さい部分よりも下流であり、かつ閉弁時の前記弁体の先端位置よりも上流側に形成されていることを特徴とする請求項１、２、又は５乃至７のいずれか一項に記載の流体混合装置。
8. 流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
   前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
   この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
   を備えており、
   前記弁体は分割されて形成されており、分割された各弁体が開弁する際の前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力が異なると共に、分割された弁体ごとに前記流入口を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放することを特徴とする流体混合装置。
9. 流路面積を狭くした絞り部を有し、第１流体が前記絞り部を通過する際に流速が増加することによって生じる低圧領域に第２流体が流入する複数の流入口を形成したベンチュリー管と、
   前記ベンチュリー管内に配置され、前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力によって開弁して前記ベンチュリー管の流路面積を変化させると共に、複数の前記流入口のうちの一部を閉弁時に閉鎖し、開弁時に開放する弁体と、
   この弁体の閉弁方向に付勢力を付与する付勢部と、
   前記弁体が開弁する際の前記ベンチュリー管を通過する前記第１流体の圧力が異なるように調整する調整部と、
   を備えていることを特徴とする流体混合装置。

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