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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025171033
(43)【公開日】2025-11-20
(54)【発明の名称】予混合装置および給湯装置
(51)【国際特許分類】
F23D 14/64 20060101AFI20251113BHJP
F23N 1/02 20060101ALI20251113BHJP
F24H 1/14 20220101ALI20251113BHJP
【ＦＩ】
F23D14/64 B
F23N1/02 104Z
F24H1/14 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024075993
(22)【出願日】2024-05-08
(71)【出願人】
【識別番号】000177612
【氏名又は名称】株式会社ミクニ
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】里 宏一
【テーマコード（参考）】
3K003
3K017
3L034
【Ｆターム（参考）】
3K003AA01
3K003AB02
3K003CA06
3K003CB05
3K003DA03
3K017CA01
3K017CB08
3K017CC01
3L034BA22
3L034BB02
(57)【要約】
【課題】小流量域での空気と燃料との予混合を促進可能な予混合装置を提供する。
【解決手段】予混合装置１は、空気通路１１を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバ２０が管壁内部に形成された筒状の主管１０と、空気導入穴３１を有し、空気通路１１内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁３０と、燃料チャンバ２０に連通する燃料通路５０を内部に有し、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように主管１０の内壁面１２から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部４０と、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように少なくとも一つの支持部４０によって支持されるベンチュリ環６０と、を備える。燃料通路５０は、空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間６１に開口する出口５４を有する。
【選択図】図２
【解決手段】予混合装置１は、空気通路１１を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバ２０が管壁内部に形成された筒状の主管１０と、空気導入穴３１を有し、空気通路１１内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁３０と、燃料チャンバ２０に連通する燃料通路５０を内部に有し、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように主管１０の内壁面１２から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部４０と、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように少なくとも一つの支持部４０によって支持されるベンチュリ環６０と、を備える。燃料通路５０は、空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間６１に開口する出口５４を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気通路を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバが管壁内部に形成された筒状の主管と、
空気導入穴を有し、前記空気通路内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁と、
前記燃料チャンバに連通する燃料通路を内部に有し、前記バタフライ弁の下流側において前記空気通路内に位置するように前記主管の内壁面から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部と、
前記バタフライ弁の下流側において前記空気通路内に位置するように前記少なくとも一つの支持部によって支持されるベンチュリ環と、
を備え、
前記燃料通路は、前記空気通路のうち前記ベンチュリ環の内周側の空間に開口する出口を有する
予混合装置。
空気導入穴を有し、前記空気通路内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁と、
前記燃料チャンバに連通する燃料通路を内部に有し、前記バタフライ弁の下流側において前記空気通路内に位置するように前記主管の内壁面から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部と、
前記バタフライ弁の下流側において前記空気通路内に位置するように前記少なくとも一つの支持部によって支持されるベンチュリ環と、
を備え、
前記燃料通路は、前記空気通路のうち前記ベンチュリ環の内周側の空間に開口する出口を有する
予混合装置。
【請求項2】
前記ベンチュリ環は、全閉状態における前記バタフライ弁の前記空気導入穴と同芯状となるように前記空気通路内に配置される
請求項１に記載の予混合装置。
請求項１に記載の予混合装置。
【請求項3】
前記ベンチュリ環は、前記少なくとも一つの支持部としての一対の支持部により支持され、
前記一対の支持部は、前記バタフライ弁の回動軸に沿ってそれぞれ延在するように、前記空気通路内において前記ベンチュリ環を挟んで互いに反対側に設けられる
請求項１又は２に記載の予混合装置。
前記一対の支持部は、前記バタフライ弁の回動軸に沿ってそれぞれ延在するように、前記空気通路内において前記ベンチュリ環を挟んで互いに反対側に設けられる
請求項１又は２に記載の予混合装置。
【請求項4】
各々の前記支持部は、前記主管の管軸方向に沿った第１幅が、前記管軸方向に直交する方向に沿った第２幅よりも大きい
請求項３に記載の予混合装置。
請求項３に記載の予混合装置。
【請求項5】
各々の前記支持部の前記第２幅は、前記バタフライ弁の最大厚さに対する比が、０．８以上１．２以下である
請求項４に記載の予混合装置。
請求項４に記載の予混合装置。
【請求項6】
前記ベンチュリ環は、前記燃料通路の前記出口が開口する内周面を有する
請求項１又は２に記載の予混合装置。
請求項１又は２に記載の予混合装置。
【請求項7】
前記ベンチュリ環の前記内周面は、
前記ベンチュリ環の内径が下流に向かって縮径する第１先細部と、
前記第１先細部の下流側に位置し、前記燃料通路の前記出口が開口する領域に設けられる第１スロート部と、
前記第１スロート部の下流側に位置し、前記ベンチュリ環の前記内径が下流に向かって拡径する第１拡径部と、
を含む
請求項６に記載の予混合装置。
前記ベンチュリ環の内径が下流に向かって縮径する第１先細部と、
前記第１先細部の下流側に位置し、前記燃料通路の前記出口が開口する領域に設けられる第１スロート部と、
前記第１スロート部の下流側に位置し、前記ベンチュリ環の前記内径が下流に向かって拡径する第１拡径部と、
を含む
請求項６に記載の予混合装置。
【請求項8】
前記主管の前記内壁面は、
前記ベンチュリ環の上流端よりも下流側に位置し、下流に向かって前記主管の内径が縮径する第２先細部と、
前記第２先細部の下流側に位置し、前記主管の管軸方向において前記ベンチュリ環の下流端に対応する位置に設けられる第２スロート部と、
前記第２スロート部の下流側に位置し、前記主管の前記内径が下流に向かって拡径する第２拡径部と、
を含む
請求項７に記載の予混合装置。
前記ベンチュリ環の上流端よりも下流側に位置し、下流に向かって前記主管の内径が縮径する第２先細部と、
前記第２先細部の下流側に位置し、前記主管の管軸方向において前記ベンチュリ環の下流端に対応する位置に設けられる第２スロート部と、
前記第２スロート部の下流側に位置し、前記主管の前記内径が下流に向かって拡径する第２拡径部と、
を含む
請求項７に記載の予混合装置。
【請求項9】
燃料および燃焼用空気の混合気を生成するための請求項１又は２に記載の予混合装置と、
前記予混合装置からの前記混合気に含まれる前記燃料を燃焼するためのバーナと、
前記バーナにおける前記燃料の燃焼により生じた燃焼ガスの保有熱を利用して温水を生成するための加熱器と、
を備える給湯装置。
前記予混合装置からの前記混合気に含まれる前記燃料を燃焼するためのバーナと、
前記バーナにおける前記燃料の燃焼により生じた燃焼ガスの保有熱を利用して温水を生成するための加熱器と、
を備える給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、予混合装置および給湯装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ベンチュリ状の空気通路のスロート部に燃料流出口を形成し、下流側に位置するファンによって燃料ガスおよび燃焼用空気を吸引することで、燃料と空気との予混合を実現するようにしたベンチュリ型の予混合装置が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、ベンチュリ部に設けた空隙から燃料ガスを流出させ、燃料ガスを空気流に混合させるようにした予混合装置が記載されている。
なお、特許文献１記載の予混合装置では、バタフライ弁によってベンチュリ部を流れる空気量を調節可能である。
なお、特許文献１記載の予混合装置では、バタフライ弁によってベンチュリ部を流れる空気量を調節可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－３６８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、例えば特許文献１記載の従来の予混合装置において、ファンの回転数を最小にしてバタフライ弁を閉じたとき（すなわち、小流量域での予混合装置の稼働時）、ファンが燃料及び空気に与える運動量は限定的であり、ファンにおける燃料及び空気の攪拌は期待できない。
このため、燃料と空気とが、十分に予混合されないままバーナに到達し、バーナの燃焼安定性を損なうおそれがある。
このため、燃料と空気とが、十分に予混合されないままバーナに到達し、バーナの燃焼安定性を損なうおそれがある。
【0006】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、小流量域での空気と燃料との予混合を促進可能な予混合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る予混合装置は、
空気通路を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバが管壁内部に形成された筒状の主管と、
空気導入穴を有し、空気通路内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁と、
燃料チャンバに連通する燃料通路を内部に有し、バタフライ弁の下流側において空気通路内に位置するように主管の内壁面から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部と、
バタフライ弁の下流側において空気通路内に位置するように少なくとも一つの支持部によって支持されるベンチュリ環と、
を備え、
燃料通路は、空気通路のうちベンチュリ環の内周側の空間に開口する出口を有する。
空気通路を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバが管壁内部に形成された筒状の主管と、
空気導入穴を有し、空気通路内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁と、
燃料チャンバに連通する燃料通路を内部に有し、バタフライ弁の下流側において空気通路内に位置するように主管の内壁面から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部と、
バタフライ弁の下流側において空気通路内に位置するように少なくとも一つの支持部によって支持されるベンチュリ環と、
を備え、
燃料通路は、空気通路のうちベンチュリ環の内周側の空間に開口する出口を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、予混合が不十分となりやすい小流量域において、バタフライ弁の空気導入穴を通過した空気を空気通路の中央部分に偏らせ、ベンチュリ環の下流側における空気流の流速差に起因した渦を利用して予混合を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態に係る給湯装置の概略構成を示す図である。
【図2】一実施形態に係る予混合装置の予混合ユニットを示す断面図であり、小流量域の状態を示す。
【図6】一実施形態に係る予混合装置の予混合ユニットを示す断面図であり、大流量域の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0011】
【0012】
幾つかの実施形態では、図１に示すように、給湯装置１００は、燃料供給系統１１０と、空気供給系統１２０と、燃料および燃焼用空気の混合気を生成する予混合装置１と、混合気に含まれる燃料を燃焼するバーナ１３０と、温水を生成するための加熱器１４０と、を含む。
【0013】
燃料供給系統１１０は、予混合装置１の燃料供給ポート２に接続されて予混合装置１に燃料（燃料ガス）を供給する。
燃料供給系統１１０は、燃料供給ライン１１２と、燃料供給ライン１１２に設けられる燃料調節弁１１４とを含む。燃料調節弁１１４は、燃料供給ライン１１２を介して予混合装置１に供給される燃料の流量を調節する。図１に示す例示的な実施形態では、燃料供給系統１１０は、燃料供給ライン１１２における燃料調節弁１１４の上流側に設けられるガス圧調整装置１１６を含む。ガス圧調整装置１１６は、予混合装置１に対する燃料ガスの供給圧を一定に維持する。ガス圧調整装置１１６は、例えば、燃料供給ライン１１２におけるガス供給圧の変動を吸収し、実質的に大気圧に等しいガス圧にて予混合装置１に燃料を供給するためのゼロガバナであってもよい。
燃料供給系統１１０は、燃料供給ライン１１２と、燃料供給ライン１１２に設けられる燃料調節弁１１４とを含む。燃料調節弁１１４は、燃料供給ライン１１２を介して予混合装置１に供給される燃料の流量を調節する。図１に示す例示的な実施形態では、燃料供給系統１１０は、燃料供給ライン１１２における燃料調節弁１１４の上流側に設けられるガス圧調整装置１１６を含む。ガス圧調整装置１１６は、予混合装置１に対する燃料ガスの供給圧を一定に維持する。ガス圧調整装置１１６は、例えば、燃料供給ライン１１２におけるガス供給圧の変動を吸収し、実質的に大気圧に等しいガス圧にて予混合装置１に燃料を供給するためのゼロガバナであってもよい。
【0014】
空気供給系統１２０は、予混合装置１の空気供給ポート４に接続されて予混合装置１に燃焼用空気を供給する。
空気供給系統１２０は、空気供給ライン１２２と、空気供給ライン１２２に設けられる空気調節弁１２４とを含む。空気調節弁１２４は、空気供給ライン１２２を介して予混合装置１に供給される燃焼用空気の流量を調節する。
空気供給系統１２０は、空気供給ライン１２２と、空気供給ライン１２２に設けられる空気調節弁１２４とを含む。空気調節弁１２４は、空気供給ライン１２２を介して予混合装置１に供給される燃焼用空気の流量を調節する。
【0015】
なお、図１には、予混合装置１とは別に燃料供給系統１１０及び空気供給系統１２０を示したが、予混合装置１の内部に、燃料供給系統１１０又は空気供給系統１２０の一部が組み込まれてもよい。
例えば、燃料供給系統１１０の燃料調節弁１１４又はガス圧調整装置１１６が、予混合装置１内の燃料流路に設けられてもよい。また、空気供給系統１２０の空気調節弁１２４は、予混合装置１内の空気流路に設けられてもよい。
例えば、燃料供給系統１１０の燃料調節弁１１４又はガス圧調整装置１１６が、予混合装置１内の燃料流路に設けられてもよい。また、空気供給系統１２０の空気調節弁１２４は、予混合装置１内の空気流路に設けられてもよい。
【0016】
予混合装置１は、燃料供給ポート２および空気供給ポート４を有する予混合ユニット６と、予混合ユニット６の下流側に設けられる吸引ファン８とを含む。
予混合装置１の主要部である予混合ユニット６は、吸引ファン８の駆動によって予混合ユニット６の出口が負圧になったとき、燃料供給ポート２から取り込んだ燃料と、空気供給ポート４から取り込んだ燃焼用空気とを混合し、混合気を生成する。
なお、大流量域での予混合装置１の稼働時、予混合ユニット６の下流側の吸引ファン８の通過時に流体が攪拌され得るので、予混合ユニット６において燃料と燃焼用空気の予混合が完結する必要はない。これに対し、小流量域での予混合装置１の稼働時、吸引ファン８における燃料及び燃焼用空気の攪拌はあまり期待できず、予混合ユニット６において燃料と燃焼用空気の予混合を十分に行う必要がある。小流量域における予混合を促進可能な予混合ユニット６の詳細については後で詳述する。
予混合装置１の主要部である予混合ユニット６は、吸引ファン８の駆動によって予混合ユニット６の出口が負圧になったとき、燃料供給ポート２から取り込んだ燃料と、空気供給ポート４から取り込んだ燃焼用空気とを混合し、混合気を生成する。
なお、大流量域での予混合装置１の稼働時、予混合ユニット６の下流側の吸引ファン８の通過時に流体が攪拌され得るので、予混合ユニット６において燃料と燃焼用空気の予混合が完結する必要はない。これに対し、小流量域での予混合装置１の稼働時、吸引ファン８における燃料及び燃焼用空気の攪拌はあまり期待できず、予混合ユニット６において燃料と燃焼用空気の予混合を十分に行う必要がある。小流量域における予混合を促進可能な予混合ユニット６の詳細については後で詳述する。
【0017】
予混合装置１の下流側にはバーナ１３０が設けられる。バーナ１３０は、予混合装置１において生成された混合気に含まれる燃料を燃焼し、高温の燃焼ガスを生成する。このとき、混合気に含まれる燃焼用空気は、燃焼反応に必要な酸化剤として消費される。
【0018】
バーナ１３０で生成した燃焼ガスの保有熱は、加熱器１４０における温水の生成に利用される。加熱器１４０は、バーナ１３０で生成した燃焼ガスの保有熱を利用して水を加熱し、温水を生成する。
図１に示す例示的な実施形態では、加熱器１４０は、伝熱管の内部を流通する水と、伝熱管の外部を流れる燃焼ガスとの熱交換を行う熱交換器１４０Ａである。加熱器１４０としての熱交換器１４０Ａは、燃焼ガスの保有熱を直接的に用いて温水を生成する。熱交換器１４０Ａには、伝熱管の入口側に連通する入口ライン１４２と、伝熱管の出口側に連通する出口ライン１４４とが接続される。熱交換器１４０Ａの伝熱管には、入口ライン１４２から水が供給される。入口ライン１４２から供給された水は、伝熱管を流通する間に、伝熱管の外部を流れる燃焼ガスとの熱交換によって加熱されて温水となり、出口ライン１４４から流出する。
他の実施形態では、加熱器１４０は、燃焼ガスとの熱交換によって加熱された熱媒体と水との熱交換を行う熱交換器である。この場合、加熱器１４０は、燃焼ガスの保有熱を間接的に用いて温水を生成する。
図１に示す例示的な実施形態では、加熱器１４０は、伝熱管の内部を流通する水と、伝熱管の外部を流れる燃焼ガスとの熱交換を行う熱交換器１４０Ａである。加熱器１４０としての熱交換器１４０Ａは、燃焼ガスの保有熱を直接的に用いて温水を生成する。熱交換器１４０Ａには、伝熱管の入口側に連通する入口ライン１４２と、伝熱管の出口側に連通する出口ライン１４４とが接続される。熱交換器１４０Ａの伝熱管には、入口ライン１４２から水が供給される。入口ライン１４２から供給された水は、伝熱管を流通する間に、伝熱管の外部を流れる燃焼ガスとの熱交換によって加熱されて温水となり、出口ライン１４４から流出する。
他の実施形態では、加熱器１４０は、燃焼ガスとの熱交換によって加熱された熱媒体と水との熱交換を行う熱交換器である。この場合、加熱器１４０は、燃焼ガスの保有熱を間接的に用いて温水を生成する。
【0019】
加熱器１４０を通過した後の燃焼ガスは、排ガス通路１５０を経由して、燃焼排ガスとして排出される。
【0020】
続けて、図２～図９を参照し、幾つかの実施形態に係る予混合装置１について説明する。
図２は、一実施形態に係る予混合装置の予混合ユニットを示す断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線に沿った予混合ユニットの断面図である。図４及び図５は、図２に示す予混合ユニットの斜視断面図であり、図４は図２に対応する断面を示し、図５は図３に対応する断面を示す。なお、図２～図５には、予混合装置の最小流量での稼働時における予混合ユニットの状態を示している。
図６は、一実施形態に係る予混合装置の予混合ユニットを示す断面図である。図７は、図６のＢ－Ｂ線に沿った予混合ユニットの断面図である。図８及び図９は、図６に示す予混合ユニットの斜視断面図であり、図８は図６に対応する断面を示し、図９は図７に対応する断面を示す。なお、図６～図９には、予混合装置の最大流量での稼働時における予混合ユニットの状態を示している。
図２は、一実施形態に係る予混合装置の予混合ユニットを示す断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線に沿った予混合ユニットの断面図である。図４及び図５は、図２に示す予混合ユニットの斜視断面図であり、図４は図２に対応する断面を示し、図５は図３に対応する断面を示す。なお、図２～図５には、予混合装置の最小流量での稼働時における予混合ユニットの状態を示している。
図６は、一実施形態に係る予混合装置の予混合ユニットを示す断面図である。図７は、図６のＢ－Ｂ線に沿った予混合ユニットの断面図である。図８及び図９は、図６に示す予混合ユニットの斜視断面図であり、図８は図６に対応する断面を示し、図９は図７に対応する断面を示す。なお、図６～図９には、予混合装置の最大流量での稼働時における予混合ユニットの状態を示している。
【0021】
幾つかの実施形態では、図２～図９に示すように、予混合ユニット６は、空気通路１１を取り囲む筒状の主管１０と、空気通路１１内に位置するバタフライ弁３０と、主管１０の内壁面１２から径方向内側に延在する支持部４０と、支持部４０によって支持されるベンチュリ環６０と、を含む。
なお、本明細書では、主管１０の管軸方向における予混合ユニット６の各部の配置について言及する際、主管１０の管軸方向における「上流」又は「下流」と表現することがある。ここでの「上流」又は「下流」は、空気通路１１の流れ方向の上流又は下流を意味する。
なお、本明細書では、主管１０の管軸方向における予混合ユニット６の各部の配置について言及する際、主管１０の管軸方向における「上流」又は「下流」と表現することがある。ここでの「上流」又は「下流」は、空気通路１１の流れ方向の上流又は下流を意味する。
【0022】
主管１０は、空気通路１１を画定する内壁面１２を有する。空気通路１１の輪郭は、主管１０の管軸方向に直交する方向に沿った断面において円である。空気通路１１は、主管１０の管軸方向に直交する断面において、主管１０の中心軸を中心とする円形である。
図２～図９に示す実施形態では、主管１０は、空気通路１１の上流端に空気供給ポート４を有する。空気供給ポート４から空気通路１１に流入した燃焼用空気は、主管１０の管軸方向に沿って流れ、空気通路１１の下流端に位置する混合気出口５に到達する。混合気出口５から流出した混合気は、予混合ユニット６の下流側の吸引ファン８（図１参照）に導かれる。
図２～図９に示す例示的な実施形態では、主管１０は、管軸方向に沿って延在する筒状の管であり、主管１０の内部に形成される空気通路１１は直線状に管軸方向に沿って延在する。他の実施形態では、主管１０は、バタフライ弁３０の上流側又はベンチュリ環６０の下流側において、屈曲部又は湾曲部を有する。
図２～図９に示す実施形態では、主管１０は、空気通路１１の上流端に空気供給ポート４を有する。空気供給ポート４から空気通路１１に流入した燃焼用空気は、主管１０の管軸方向に沿って流れ、空気通路１１の下流端に位置する混合気出口５に到達する。混合気出口５から流出した混合気は、予混合ユニット６の下流側の吸引ファン８（図１参照）に導かれる。
図２～図９に示す例示的な実施形態では、主管１０は、管軸方向に沿って延在する筒状の管であり、主管１０の内部に形成される空気通路１１は直線状に管軸方向に沿って延在する。他の実施形態では、主管１０は、バタフライ弁３０の上流側又はベンチュリ環６０の下流側において、屈曲部又は湾曲部を有する。
【0023】
幾つかの実施形態では、図２～図９に示すように、主管１０の内壁面１２は、ベンチュリ環６０の上流端よりも下流側において、空気通路１１を絞る第２先細部１２Ａと、空気通路１１が最も絞られた第２スロート部１２Ｂと、混合気出口５に向かって空気通路１１を広げる第２拡径部１２Ｃとを含む。
第２先細部１２Ａは、ベンチュリ環６０の上流端よりも下流側に位置する。主管１０の内径は、第２先細部１２Ａに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって縮径する。第２スロート部１２Ｂは、第２先細部１２Ａの下流側に位置する。第２スロート部１２Ｂは、管軸方向においてベンチュリ環６０の下流端を含む範囲に設けられる。言い換えると、ベンチュリ環６０の下流端は、第２スロート部１２Ｂに対応する管軸方向範囲内に位置する。主管１０の内径は、第２スロート部１２Ｂに対応する管軸方向範囲において、最小径近傍にて略一定に維持される。第２拡径部１２Ｃは、第２スロート部１２Ｂの下流側に位置する。主管１０の内径は、第２拡径部１２Ｃに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって拡径する。
なお、図２～図９では、説明の便宜上、第２先細部１２Ａ、第２スロート部１２Ｂ及び第２拡径部１２Ｃにおける主管１０の内径の変化を強調している。
第２先細部１２Ａは、ベンチュリ環６０の上流端よりも下流側に位置する。主管１０の内径は、第２先細部１２Ａに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって縮径する。第２スロート部１２Ｂは、第２先細部１２Ａの下流側に位置する。第２スロート部１２Ｂは、管軸方向においてベンチュリ環６０の下流端を含む範囲に設けられる。言い換えると、ベンチュリ環６０の下流端は、第２スロート部１２Ｂに対応する管軸方向範囲内に位置する。主管１０の内径は、第２スロート部１２Ｂに対応する管軸方向範囲において、最小径近傍にて略一定に維持される。第２拡径部１２Ｃは、第２スロート部１２Ｂの下流側に位置する。主管１０の内径は、第２拡径部１２Ｃに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって拡径する。
なお、図２～図９では、説明の便宜上、第２先細部１２Ａ、第２スロート部１２Ｂ及び第２拡径部１２Ｃにおける主管１０の内径の変化を強調している。
【0024】
【0025】
主管１０は、主管１０の管壁の内部に形成された環状の燃料チャンバ２０を含む。
燃料チャンバ２０は、燃料供給ポート２からの燃料ガスを受け入れるための環状空間である。燃料チャンバ２０は、管軸方向において少なくとも一部がバタフライ弁３０の下流側に位置するように、空気通路１１の外周側に設けられる。燃料チャンバ２０は、主管１０の全周に亘って設けられてもよいし、主管１０の周方向の一部の範囲に設けられてもよい。
燃料チャンバ２０は、燃料供給ポート２からの燃料ガスを受け入れるための環状空間である。燃料チャンバ２０は、管軸方向において少なくとも一部がバタフライ弁３０の下流側に位置するように、空気通路１１の外周側に設けられる。燃料チャンバ２０は、主管１０の全周に亘って設けられてもよいし、主管１０の周方向の一部の範囲に設けられてもよい。
【0026】
幾つかの実施形態では、図２～図９に示すように、主管１０は、主管１０の外周面から径方向外側に突出して設けられる燃料入口管部１４を含む。燃料入口管部１４は、燃料供給ポート２を形成する。燃料入口管部１４の内部流路は燃料チャンバ２０に連通する。燃料供給ポート２からの燃料ガスは、燃料入口管部１４を介して燃料チャンバ２０に流入した後、後述の燃料通路５０を介して空気通路１１に流出する。
燃料入口管部１４は、燃料入口管部１４から導入される燃料ガスを燃料チャンバ２０に適切に行きわたらせる観点から、主管１０の管軸方向において、燃料チャンバ２０と燃料通路５０との接続部分と重ならない位置に設けられてもよい。図２～図９に示す例示的な実施形態では、燃料入口管部１４は、主管１０の管軸方向において、燃料チャンバ２０と燃料通路５０との接続部分よりも下流側に設けられる。このため、燃料入口管部１４を径方向内側に向かって通過した燃料ガスは、環状の燃料チャンバ２０内を周方向に流れた後、燃料チャンバ２０から燃料通路５０に流入する。
燃料入口管部１４は、燃料入口管部１４から導入される燃料ガスを燃料チャンバ２０に適切に行きわたらせる観点から、主管１０の管軸方向において、燃料チャンバ２０と燃料通路５０との接続部分と重ならない位置に設けられてもよい。図２～図９に示す例示的な実施形態では、燃料入口管部１４は、主管１０の管軸方向において、燃料チャンバ２０と燃料通路５０との接続部分よりも下流側に設けられる。このため、燃料入口管部１４を径方向内側に向かって通過した燃料ガスは、環状の燃料チャンバ２０内を周方向に流れた後、燃料チャンバ２０から燃料通路５０に流入する。
【0027】
幾つかの実施形態では、燃料チャンバ２０は、少なくとも主管１０を構成する複数の部品間に形成される。
図２～図９に示す実施形態では、主管１０は、燃料供給ポート２及び空気供給ポート４を有する第１部品２１０と、第１部品２１０に篏合される第２部品２２０とによって構成される。具体的には、第１部品２１０は、主管１０の全長に亘って主管１０の外形を形成する管部品であり、第１部品２１０の管軸方向の下流側には第２部品２２０を受け入れるための第１凹部２１２を有する。第２部品２２０は、第２部品２２０の外周面に全周に亘って形成される第２凹部２２２を有する。第１部品２１０の第１凹部２１２に第２部品２２０が篏合すると、第１部品２１０のうち第１凹部２１２が形成された部分の内周面と、第２部品２２０のうち第２凹部２２２が形成された部分の外周面との間に環状の燃料チャンバ２０が形成される。主管１０の管軸方向における燃料チャンバ２０を挟んで両側に一対のシールリング２２４が設けられ、これらのシールリング２２４によって第１部品２１０と第２部品２２０との間の隙間がシールされる。なお、第２部品２２０には、後述する支持部４０及びベンチュリ環６０が一体的に設けられる。
図２～図９に示す実施形態では、主管１０は、燃料供給ポート２及び空気供給ポート４を有する第１部品２１０と、第１部品２１０に篏合される第２部品２２０とによって構成される。具体的には、第１部品２１０は、主管１０の全長に亘って主管１０の外形を形成する管部品であり、第１部品２１０の管軸方向の下流側には第２部品２２０を受け入れるための第１凹部２１２を有する。第２部品２２０は、第２部品２２０の外周面に全周に亘って形成される第２凹部２２２を有する。第１部品２１０の第１凹部２１２に第２部品２２０が篏合すると、第１部品２１０のうち第１凹部２１２が形成された部分の内周面と、第２部品２２０のうち第２凹部２２２が形成された部分の外周面との間に環状の燃料チャンバ２０が形成される。主管１０の管軸方向における燃料チャンバ２０を挟んで両側に一対のシールリング２２４が設けられ、これらのシールリング２２４によって第１部品２１０と第２部品２２０との間の隙間がシールされる。なお、第２部品２２０には、後述する支持部４０及びベンチュリ環６０が一体的に設けられる。
【0028】
【0029】
バタフライ弁３０は、空気通路１１内に位置するように主管１０に取り付けられる。バタフライ弁３０の回動軸Ｘ（図４及び図８参照）は、主管１０の管軸方向に直交する方向に沿って延在する。バタフライ弁３０は、回動軸Ｘ周りに回動可能である。
【0030】
バタフライ弁３０は、空気導入穴３１を有する。空気導入穴３１は、回動軸Ｘ上に設けられる。言い換えると、バタフライ弁３０の回動軸Ｘは空気導入穴３１を通過する。
空気導入穴３１は、図６及び図８に示すように、バタフライ弁３０の中央領域に設けられる。空気導入穴３１は、バタフライ弁３０と同芯状の円形穴であってもよい。
空気導入穴３１は、図６及び図８に示すように、バタフライ弁３０の中央領域に設けられる。空気導入穴３１は、バタフライ弁３０と同芯状の円形穴であってもよい。
【0031】
図２～図５に示すように、バタフライ弁３０の全閉状態では、主管１０の管軸方向に直交する断面内において、空気導入穴３１は空気通路１１の中央領域に位置する。このため、全閉状態のバタフライ弁３０によって絞られた空気通路１１内の流れは、空気導入穴３１が存在する空気通路１１の中央領域に偏って流れる。
図２～図５に示す例示的な実施形態では、バタフライ弁３０の全閉状態における空気導入穴３１は、主管１０の管軸方向に直交する断面において、円形の空気通路１１と同芯状であり、かつ、主管１０の中心軸を中心とする円形である。
図２～図５に示す例示的な実施形態では、バタフライ弁３０の全閉状態における空気導入穴３１は、主管１０の管軸方向に直交する断面において、円形の空気通路１１と同芯状であり、かつ、主管１０の中心軸を中心とする円形である。
【0032】
これに対し、バタフライ弁３０の全開状態では、図６～図９に示すように、バタフライ弁３０は主管１０の管軸方向及び回動軸Ｘを含む平面に沿って延在し、空気通路１１内において空気はバタフライ弁３０の側方を通過するように流れ、空気導入穴３１を通過する空気流は実質的に存在しない。
【0033】
図２～図９に示す例示的な実施形態では、バタフライ弁３０は、主管１０の管壁を貫通する出力軸２３２を有するモータ２３０によって駆動される。バタフライ弁３０は、モータ２３０の出力軸２３２の先端にスクリュ２３４を用いて取り付けられる。
モータ２３０の出力軸２３２による主管１０の管壁の貫通部分には、出力軸２３２と管壁との隙間をシールするためのシールリング２３３が設けられる。
モータ２３０の出力軸２３２による主管１０の管壁の貫通部分には、出力軸２３２と管壁との隙間をシールするためのシールリング２３３が設けられる。
【0034】
幾つかの実施形態では、図２～図９に示すように、バタフライ弁３０は、回動軸Ｘに沿って設けられる中央部３２と、中央部３２から徐々に厚さが減少する一対の側部３４とを含む。バタフライ弁３０の厚さは、中央部３２において最大厚さｔ＿ｍａｘとなり、各々の側部３４の端において最小厚さｔ＿ｍｉｎとなる。各々の側部３４は、中央部３２から離れるにつれて、最大厚さｔ＿ｍａｘから最小厚さｔ＿ｍｉｎまで厚さが減少する。
厚さが徐々に減少する側部３４を有するバタフライ弁３０を採用することで、バタフライ弁３０の全開状態において、図７及び図９に示すように、バタフライ弁３０が空気通路１１内において略流線形となり、空気通路１１の流れの抵抗を低減可能である。
厚さが徐々に減少する側部３４を有するバタフライ弁３０を採用することで、バタフライ弁３０の全開状態において、図７及び図９に示すように、バタフライ弁３０が空気通路１１内において略流線形となり、空気通路１１の流れの抵抗を低減可能である。
【0035】
バタフライ弁３０の下流側には、少なくとも一つの支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）が設けられる。
支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように主管１０の内壁面１２から径方向内側に延在する。支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は中空構造であり、燃料チャンバ２０に連通する燃料通路５０を内部に有する。
支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように主管１０の内壁面１２から径方向内側に延在する。支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は中空構造であり、燃料チャンバ２０に連通する燃料通路５０を内部に有する。
【0036】
幾つかの実施形態では、図４及び図８に示すように、一対の支持部４０Ａ，４０Ｂが、空気通路１１内においてバタフライ弁３０の回動軸Ｘに沿ってそれぞれ延在する。一対の支持部４０Ａ，４０Ｂは、空気通路１１内において後述のベンチュリ環６０を挟んで互いに反対側に設けられる。
一対の支持部４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ、主管１０の内壁面１２に接続される一端４２と、ベンチュリ環６０に接続される他端４４とを含む。一対の支持部４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ、主管１０の内壁面１２とベンチュリ環６０の外周面との間の環状空間（空気通路１１の外周領域）において、一端４２から他端４４まで回動軸Ｘに沿って延在する。
一対の支持部４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ、主管１０の内壁面１２に接続される一端４２と、ベンチュリ環６０に接続される他端４４とを含む。一対の支持部４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ、主管１０の内壁面１２とベンチュリ環６０の外周面との間の環状空間（空気通路１１の外周領域）において、一端４２から他端４４まで回動軸Ｘに沿って延在する。
【0037】
幾つかの実施形態では、各々の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、主管１０の管軸方向に沿った第１幅Ｗ１（図２、図４、図６及び図８参照）が、管軸方向に直交する方向に沿った第２幅Ｗ２（図５及び図９参照）よりも大きい。
各々の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）の第１幅Ｗ１及び第２幅Ｗ２は、２≦Ｗ１／Ｗ２≦５を満たしてもよい。
各々の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）の第１幅Ｗ１及び第２幅Ｗ２は、２≦Ｗ１／Ｗ２≦５を満たしてもよい。
【0038】
また、幾つかの実施形態では、各々の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）の第２幅Ｗ２は、バタフライ弁３０の最大厚さｔ＿ｍａｘに対する比が、０．８以上１．２以下である。
【0039】
燃料通路５０は、図２～図９に示すように、各々の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）の内部を通って、主管１０の径方向に沿って延在する。
燃料通路５０は、燃料チャンバ２０に開口する入口５２と、空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間（空気通路１１の中央領域６１）に開口する出口５４とを有する。燃料チャンバ２０からの燃料ガスは、支持部４０内の燃料通路５０を介してベンチュリ環６０の内周側の空間に流出する。
燃料通路５０は、燃料チャンバ２０に開口する入口５２と、空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間（空気通路１１の中央領域６１）に開口する出口５４とを有する。燃料チャンバ２０からの燃料ガスは、支持部４０内の燃料通路５０を介してベンチュリ環６０の内周側の空間に流出する。
【0040】
幾つかの実施形態では、各々の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）の他端４４はベンチュリ環６０の外周面に接続され、各支持部４０の内部流路としての燃料通路５０の出口５４はベンチュリ環６０の内周面６２に開口する。
他の幾つかの実施形態では、支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、ベンチュリ環６０を貫通してベンチュリ環６０の内周側の空間まで延びており、燃料通路５０の出口５４は、支持部４０のうちベンチュリ環６０の内周側に突出した部分の外表面に開口する。この場合においても、燃料通路５０の出口５４は、空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間に開口していることになる。
他の幾つかの実施形態では、支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、ベンチュリ環６０を貫通してベンチュリ環６０の内周側の空間まで延びており、燃料通路５０の出口５４は、支持部４０のうちベンチュリ環６０の内周側に突出した部分の外表面に開口する。この場合においても、燃料通路５０の出口５４は、空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間に開口していることになる。
【0041】
ベンチュリ環６０は、バタフライ弁３０の下流側において空気通路１１内に位置するように少なくとも一対の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）によって支持される。
ベンチュリ環６０は、主管１０の管軸の周りに周方向に延在する環状体である。ベンチュリ環６０の内周面６２によって画定されるベンチュリ環６０の内周側の空間は、空気通路１１の一部として、空気通路１１の中央領域６１を形成する。空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間（空気通路１１の中央領域６１）には、上述のとおり、燃料通路５０の出口５４が開口する。ベンチュリ環６０の外周側の空間は、空気通路１１のうち外周領域を形成する。空気通路１１のうちベンチュリ環６０の外周側の空間には、上述の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）が配置される。
なお、ベンチュリ環６０の上流端における内径Ｄ＿ｖｅｎｔｕｒｉは、バタフライ弁３０の空気導入穴３１の内径Ｄ＿ｖａｌｖｅの０．８倍以上１．２倍以下である。
ベンチュリ環６０は、主管１０の管軸の周りに周方向に延在する環状体である。ベンチュリ環６０の内周面６２によって画定されるベンチュリ環６０の内周側の空間は、空気通路１１の一部として、空気通路１１の中央領域６１を形成する。空気通路１１のうちベンチュリ環６０の内周側の空間（空気通路１１の中央領域６１）には、上述のとおり、燃料通路５０の出口５４が開口する。ベンチュリ環６０の外周側の空間は、空気通路１１のうち外周領域を形成する。空気通路１１のうちベンチュリ環６０の外周側の空間には、上述の支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）が配置される。
なお、ベンチュリ環６０の上流端における内径Ｄ＿ｖｅｎｔｕｒｉは、バタフライ弁３０の空気導入穴３１の内径Ｄ＿ｖａｌｖｅの０．８倍以上１．２倍以下である。
【0042】
幾つかの実施形態では、図２～図９に示すように、ベンチュリ環６０の内周面６２は、空気通路１１の中央領域６１を絞る第１先細部６２Ａと、空気通路１１の中央領域６１が最も絞られた第１スロート部６２Ｂと、ベンチュリ環６０の下流端に向かって空気通路１１の中央領域６１を広げる第１拡径部６２Ｃとを含む。
第１先細部６２Ａは、ベンチュリ環６０の上流側に位置する。ベンチュリ環６０の内径は、第１先細部６２Ａに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって縮径する。第１スロート部６２Ｂは、第１先細部６２Ａの下流側に位置する。ベンチュリ環６０の内径は、第１スロート部６２Ｂに対応する管軸方向範囲において、最小径近傍にて略一定に維持される。第１拡径部６２Ｃは、第１スロート部６２Ｂの下流側に位置する。ベンチュリ環６０の内径は、第１拡径部６２Ｃに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって拡径する。
なお、図２～図９には、説明の便宜上、第１先細部６２Ａ、第１スロート部６２Ｂ及び第１拡径部６２Ｃにおけるベンチュリ環６０の内径の変化を強調している。
第１先細部６２Ａは、ベンチュリ環６０の上流側に位置する。ベンチュリ環６０の内径は、第１先細部６２Ａに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって縮径する。第１スロート部６２Ｂは、第１先細部６２Ａの下流側に位置する。ベンチュリ環６０の内径は、第１スロート部６２Ｂに対応する管軸方向範囲において、最小径近傍にて略一定に維持される。第１拡径部６２Ｃは、第１スロート部６２Ｂの下流側に位置する。ベンチュリ環６０の内径は、第１拡径部６２Ｃに対応する管軸方向範囲において、下流側に向かって拡径する。
なお、図２～図９には、説明の便宜上、第１先細部６２Ａ、第１スロート部６２Ｂ及び第１拡径部６２Ｃにおけるベンチュリ環６０の内径の変化を強調している。
【0043】
幾つかの実施形態では、第１スロート部６２Ｂは、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち燃料通路５０の出口５４が開口する領域に設けられる。
図２～図９に示す例示的な実施形態では、燃料通路５０の出口５４は、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち、第１先細部６２Ａの一部、第１スロート部６２Ｂ、および、第１拡径部６２Ｃの一部に設けられる。すなわち、主管１０の管軸方向において、燃料通路５０の出口５４の上流端５４Ａは、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち第１先細部６２Ａが占める領域内に位置し、燃料通路５０の出口５４の下流端５４Ｂは、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち第１拡径部６２Ｃが占める領域内に位置する。
他の幾つかの実施形態では、燃料通路５０の出口５４の上流端５４Ａ又は下流端５４Ｂの少なくとも一方は、主管１０の管軸方向において、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち第１スロート部６２Ｂが占める領域内に位置する。
図２～図９に示す例示的な実施形態では、燃料通路５０の出口５４は、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち、第１先細部６２Ａの一部、第１スロート部６２Ｂ、および、第１拡径部６２Ｃの一部に設けられる。すなわち、主管１０の管軸方向において、燃料通路５０の出口５４の上流端５４Ａは、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち第１先細部６２Ａが占める領域内に位置し、燃料通路５０の出口５４の下流端５４Ｂは、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち第１拡径部６２Ｃが占める領域内に位置する。
他の幾つかの実施形態では、燃料通路５０の出口５４の上流端５４Ａ又は下流端５４Ｂの少なくとも一方は、主管１０の管軸方向において、ベンチュリ環６０の内周面６２のうち第１スロート部６２Ｂが占める領域内に位置する。
【0044】
幾つかの実施形態では、図２～図５に示すように、ベンチュリ環６０は、全閉状態におけるバタフライ弁３０の空気導入穴３１と同芯状となるように空気通路１１内に配置される。すなわち、バタフライ弁３０が全閉状態にあるとき、ベンチュリ環６０の内周面６２によって規定される円は、主管１０の管軸方向から視て、バタフライ弁３０の空気導入穴３１の輪郭を規定する円の同心円である。
このため、バタフライ弁３０が全閉状態又はこれに近い状態となる小流量域において、ベンチュリ環６０の内周側の空間（空気通路１１の中央領域６１）には、空気導入穴３１で絞られた比較的流速が大きい空気が流れる。
なお、空気導入穴３１を通過した空気流をベンチュリ環６０の内周側に効果的に取り込む観点から、バタフライ弁３０の全閉状態において、空気導入穴３１からベンチュリ環６０の上流端までの管軸方向における距離は、空気導入穴３１の直径Ｄ＿ｖａｌｖｅの１．５倍以上４倍以下であってもよい。
このため、バタフライ弁３０が全閉状態又はこれに近い状態となる小流量域において、ベンチュリ環６０の内周側の空間（空気通路１１の中央領域６１）には、空気導入穴３１で絞られた比較的流速が大きい空気が流れる。
なお、空気導入穴３１を通過した空気流をベンチュリ環６０の内周側に効果的に取り込む観点から、バタフライ弁３０の全閉状態において、空気導入穴３１からベンチュリ環６０の上流端までの管軸方向における距離は、空気導入穴３１の直径Ｄ＿ｖａｌｖｅの１．５倍以上４倍以下であってもよい。
【0045】
上記構成の予混合ユニット６を含む予混合装置１では、バタフライ弁３０の全閉状態において、空気通路１１における空気流れはバタフライ弁３０で絞られて、バタフライ弁３０の空気導入穴３１を通過する（図２～図５の実線矢印参照）。このため、バタフライ弁３０の下流側において、空気通路１１における空気流れは中央に偏り、ベンチュリ環６０の内側の空間（空気通路１１の中央領域６１）を通過する（図２～図５の実線矢印参照）。そして、ベンチュリ環６０の下流側では、空気通路１１の中央と外周側との流速差に起因して、破線で示すように渦Ｖが発生する。その結果、渦Ｖによって、ベンチュリ環６０の下流側で燃料と燃焼用空気との予混合が促進される。
【0046】
これに対し、バタフライ弁３０の全開状態において、空気通路１１内における流れは略一様である（図６～図９の実線矢印参照）。このため、バタフライ弁３０の全閉状態とは対照的に、ベンチュリ環６０の下流側において、流速差に起因した渦Ｖは実質的に発生せず、主管１０における圧力損失が低減される。
特に、図２～図９に示す例示的な実施形態のように、支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）がバタフライ弁３０の回動軸Ｘに沿って延在する場合、支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）における圧力損失の増加を抑制できる。
特に、図２～図９に示す例示的な実施形態のように、支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）がバタフライ弁３０の回動軸Ｘに沿って延在する場合、支持部４０（４０Ａ，４０Ｂ）における圧力損失の増加を抑制できる。
【0047】
上述の幾つかの実施形態に係る予混合装置１及び給湯装置１００の特徴的な構成を整理すれば、以下のとおりである。
【0048】
［１］本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る予混合装置（１）は、
空気通路（１１）を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバ（２０）が管壁内部に形成された筒状の主管（１０）と、
空気導入穴（３１）を有し、空気通路（１１）内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁（３０）と、
燃料チャンバ（２０）に連通する燃料通路（５０）を内部に有し、バタフライ弁（３０）の下流側において空気通路（１１）内に位置するように主管（１０）の内壁面（１２）から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部（４０）と、
バタフライ弁（３０）の下流側において空気通路（１１）内に位置するように少なくとも一つの支持部（４０）によって支持されるベンチュリ環（６０）と、
を備え、
燃料通路（５０）は、空気通路（１１）のうちベンチュリ環（６０）の内周側の空間（６１）に開口する出口（５４）を有する。
空気通路（１１）を取り囲むように設けられ、環状の燃料チャンバ（２０）が管壁内部に形成された筒状の主管（１０）と、
空気導入穴（３１）を有し、空気通路（１１）内に位置するように回動可能に設けられるバタフライ弁（３０）と、
燃料チャンバ（２０）に連通する燃料通路（５０）を内部に有し、バタフライ弁（３０）の下流側において空気通路（１１）内に位置するように主管（１０）の内壁面（１２）から径方向内側に延在する少なくとも一つの支持部（４０）と、
バタフライ弁（３０）の下流側において空気通路（１１）内に位置するように少なくとも一つの支持部（４０）によって支持されるベンチュリ環（６０）と、
を備え、
燃料通路（５０）は、空気通路（１１）のうちベンチュリ環（６０）の内周側の空間（６１）に開口する出口（５４）を有する。
【0049】
上記［１］の構成によれば、予混合が不十分となりやすい小流量域において、バタフライ弁（３０）を全閉状態又はこれに近い状態とすることで、空気導入穴（３１）を通過した空気を空気通路（１１）の中央部分に偏らせ、ベンチュリ環（６０）の下流側における流れの流速差に起因した渦（Ｖ）を利用して予混合を促進できる。
【0050】
［２］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［１］の構成において、
ベンチュリ環（６０）は、全閉状態におけるバタフライ弁（３０）の空気導入穴（３１）と同芯状となるように空気通路（１１）内に配置される。
ベンチュリ環（６０）は、全閉状態におけるバタフライ弁（３０）の空気導入穴（３１）と同芯状となるように空気通路（１１）内に配置される。
【0051】
上記［２］の構成によれば、バタフライ弁（３０）が全閉状態又はこれに近い状態となる小流量域において、空気導入穴（３１）で絞られた比較的流速が大きい空気がベンチュリ環（６０）の内周側を通過するようになり、ベンチュリ環（６０）の内周側の空間（６１）の圧力が効果的に低下し、燃料通路（５０）の出口（５４）からの燃料の流出を促進できる。
【0052】
［３］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［１］又は［２］の構成において、
ベンチュリ環（６０）は、少なくとも一つの支持部（４０）としての一対の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）により支持され、
一対の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）は、バタフライ弁（３０）の回動軸（Ｘ）に沿ってそれぞれ延在するように、空気通路（１１）内においてベンチュリ環（６０）を挟んで互いに反対側に設けられる。
ベンチュリ環（６０）は、少なくとも一つの支持部（４０）としての一対の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）により支持され、
一対の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）は、バタフライ弁（３０）の回動軸（Ｘ）に沿ってそれぞれ延在するように、空気通路（１１）内においてベンチュリ環（６０）を挟んで互いに反対側に設けられる。
【0053】
上記［３］の構成によれば、バタフライ弁（３０）を全開にする大流量域において、空気通路（１１）を上流側から視たとき、バタフライ弁（３０）と一対の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）が少なくとも部分的に重なり、一対の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）による圧力損失の増加を抑制できる。
【0054】
［４］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［３］の構成において、
各々の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）は、主管（１０）の管軸方向に沿った第１幅（Ｗ１）が、管軸方向に直交する方向に沿った第２幅（Ｗ２）よりも大きい。
各々の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）は、主管（１０）の管軸方向に沿った第１幅（Ｗ１）が、管軸方向に直交する方向に沿った第２幅（Ｗ２）よりも大きい。
【0055】
上記［４］の構成によれば、支持部（４０Ａ，４０Ｂ）の内部に設けられる燃料通路（５０）の流路断面積を確保しながら、バタフライ弁（３０）を全開にしたときに、空気通路（１１）の上流側視にてバタフライ弁（３０）と支持部（４０Ａ，４０Ｂ）との重なりを大きくし、大流量域における支持部（４０Ａ，４０Ｂ）による圧力損失の増加を抑制できる。
【0056】
［５］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［４］の構成において、
各々の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）の第２幅（Ｗ２）は、バタフライ弁（３０）の最大厚さ（ｔ＿ｍａｘ）に対する比が、０．８以上１．２以下である。
各々の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）の第２幅（Ｗ２）は、バタフライ弁（３０）の最大厚さ（ｔ＿ｍａｘ）に対する比が、０．８以上１．２以下である。
【0057】
上記［５］の構成によれば、バタフライ弁（３０）を略全開にする大流量域において、空気通路（１１）を上流側から視たとき、各々の支持部（４０Ａ，４０Ｂ）の大部分がバタフライ弁（３０）に重なり、支持部（４０Ａ，４０Ｂ）による圧力損失の増加をより一層抑制できる。
【0058】
［６］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［１］～［５］の何れかの構成において、
ベンチュリ環（６０）は、燃料通路（５０）の出口（５４）が開口する内周面（６２）を有する。
ベンチュリ環（６０）は、燃料通路（５０）の出口（５４）が開口する内周面（６２）を有する。
【0059】
上記［６］の構成によれば、例えば、燃料通路（５０）の出口（５４）を下流側に向けるためにベンチュリ環（６０）の内側に突出する突出部を設ける場合に比べて、ベンチュリ環（６０）の内周側の流路（６１）の流路断面積を確保しやすくなり、圧力損失を低減可能である。
【0060】
［７］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［６］の構成において、
ベンチュリ環（６０）の内周面（６２）は、
ベンチュリ環（６０）の内径が下流に向かって縮径する第１先細部（６２Ａ）と、
第１先細部（６２Ａ）の下流側に位置し、燃料通路（５０）の出口（５４）が開口する領域に設けられる第１スロート部（６２Ｂ）と、
第１スロート部（６２Ｂ）の下流側に位置し、ベンチュリ環（６０）の内径が下流に向かって拡径する第１拡径部（６２Ｃ）と、
を含む。
ベンチュリ環（６０）の内周面（６２）は、
ベンチュリ環（６０）の内径が下流に向かって縮径する第１先細部（６２Ａ）と、
第１先細部（６２Ａ）の下流側に位置し、燃料通路（５０）の出口（５４）が開口する領域に設けられる第１スロート部（６２Ｂ）と、
第１スロート部（６２Ｂ）の下流側に位置し、ベンチュリ環（６０）の内径が下流に向かって拡径する第１拡径部（６２Ｃ）と、
を含む。
【0061】
上記［７］の構成によれば、ベンチュリ環（６０）の内周側の空間（６１）に流入した空気が第１先細部（６２Ａ）で絞られて流速が増加するため、第１スロート部（６２Ｂ）における圧力は減少する。また、第１スロート部（６２Ｂ）の下流側の第１拡径部（６２Ｃ）における静圧回復の影響により、ベンチュリ環（６０）の下流端を基準とした第１スロート部（６２Ｂ）における圧力はさらに減少する。こうして、第１先細部（６２Ａ）、第１スロート部（６２Ｂ）及び第１拡径部（６２Ｃ）を含むベンチュリ環（６０）によって、燃料通路（５０）の出口（５４）が開口する領域に設けられる第１スロート部（６２Ｂ）における圧力を低下させ、燃料通路（５０）の出口（５４）からの燃料の流出を促進できる。
【0062】
［８］少なくとも幾つかの実施形態では、上記［７］の構成において、
主管（１０）の内壁面（１２）は、
ベンチュリ環（６０）の上流端よりも下流側に位置し、下流に向かって主管（１０）の内径が縮径する第２先細部（１２Ａ）と、
第２先細部（１２Ａ）の下流側に位置し、ベンチュリ環（６０）の下流端に対応する位置に設けられる第２スロート部（１２Ｂ）と、
第２スロート部（１２Ｂ）の下流側に位置し、主管（１０）の内径が下流に向かって拡径する第２拡径部（１２Ｃ）と、
を含む。
主管（１０）の内壁面（１２）は、
ベンチュリ環（６０）の上流端よりも下流側に位置し、下流に向かって主管（１０）の内径が縮径する第２先細部（１２Ａ）と、
第２先細部（１２Ａ）の下流側に位置し、ベンチュリ環（６０）の下流端に対応する位置に設けられる第２スロート部（１２Ｂ）と、
第２スロート部（１２Ｂ）の下流側に位置し、主管（１０）の内径が下流に向かって拡径する第２拡径部（１２Ｃ）と、
を含む。
【0063】
上記［８］の構成によれば、大流量時に主管（１０）の内壁面（１２）に沿って流れる空気流が第２先細部（１２Ａ）で絞られて流速が増加するため、第２スロート部（１２Ｂ）での圧力は減少する。また、第２スロート部（１２Ｂ）の下流側の第２拡径部（１２Ｃ）における静圧回復の影響により、第２拡径部（１２Ｃ）の下流端を基準とした第２スロート部（１２Ｂ）における圧力はさらに減少する。このように、第２先細部（１２Ａ）、第２スロート部（１２Ｂ）及び第２拡径部（１２Ｃ）を含む主管（１０）の流路形状によって、ベンチュリ環（６０）の下流端に対応する位置に設けられる第２スロート部（１２Ｂ）の圧力が低下する。このため、ベンチュリ環（６０）の内周面（６２）のうち燃料通路（５０）の出口（５４）が開口する領域に設けられる第１スロート部（６２Ｂ）の圧力は、上記［５］で述べたベンチュリ環（６０）の内側の形状に起因した減圧効果に加えて、主管（１０）の流路形状に起因した減圧効果によって、さらに減少する。よって、主管（１０）の内壁面（１２）の第２先細部（１２Ａ）における絞り量が小さくても、燃料通路（５０）の出口（５４）からの十分な量の燃料を流出させることが可能となり、主管（１０）の第２先細部（１２Ａ）の絞り量の減少によって圧力損失を抑制できる。
【0064】
［９］本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る給湯装置は、
燃料および燃焼用空気の混合気を生成するための、上記［１］～［８］の何れかの予混合装置（１）と、
予混合装置（１）からの混合気に含まれる燃料を燃焼するためのバーナ（１３０）と、
バーナ（１３０）における燃料の燃焼により生じた燃焼ガスの保有熱を利用して温水を生成するための加熱器（１４０）と、
を備える。
燃料および燃焼用空気の混合気を生成するための、上記［１］～［８］の何れかの予混合装置（１）と、
予混合装置（１）からの混合気に含まれる燃料を燃焼するためのバーナ（１３０）と、
バーナ（１３０）における燃料の燃焼により生じた燃焼ガスの保有熱を利用して温水を生成するための加熱器（１４０）と、
を備える。
【0065】
給湯装置をコールドスタートする場合、給湯装置の暖機が完了するまでの間、バーナにおける必要燃焼量は比較的大きいが、暖機が完了するとバーナにおける必要燃焼量は小さくなる。このため、給湯装置のための予混合装置は、ファン通過時の燃料と空気との混合効果を期待しづらい小流量域においても予混合を確実に行い、バーナにおける安定燃焼を実現することが望まれる。
この点、上記［９］の構成によれば、上記［１］で述べたとおり、小流量域であっても、ベンチュリ環（６０）の下流側における流れの流速差に起因した渦（Ｖ）を利用して予混合を促進できるから、バーナ（１３０）の安定燃焼を実現できる。
この点、上記［９］の構成によれば、上記［１］で述べたとおり、小流量域であっても、ベンチュリ環（６０）の下流側における流れの流速差に起因した渦（Ｖ）を利用して予混合を促進できるから、バーナ（１３０）の安定燃焼を実現できる。
【符号の説明】
【0066】
１ ：予混合装置
１０ ：主管
１１ ：空気通路
１２ ：内壁面
１２Ａ ：第２先細部
１２Ｂ ：第２スロート部
１２Ｃ ：第２拡径部
２０ ：燃料チャンバ
３０ ：バタフライ弁
３１ ：空気導入穴
４０（４０A，４０Ｂ） ：支持部
５０ ：燃料通路
５４ ：出口
６０ ：ベンチュリ環
６２ ：内周面
６２Ａ ：第１先細部
６２Ｂ ：第１スロート部
６２Ｃ ：第１拡径部
１００ ：給湯装置
１３０ ：バーナ
１４０ ：加熱器
Ｗ１ ：第１幅
Ｗ２ ：第２幅
Ｘ ：回動軸
ｔ＿ｍａｘ ：最大厚さ
１０ ：主管
１１ ：空気通路
１２ ：内壁面
１２Ａ ：第２先細部
１２Ｂ ：第２スロート部
１２Ｃ ：第２拡径部
２０ ：燃料チャンバ
３０ ：バタフライ弁
３１ ：空気導入穴
４０（４０A，４０Ｂ） ：支持部
５０ ：燃料通路
５４ ：出口
６０ ：ベンチュリ環
６２ ：内周面
６２Ａ ：第１先細部
６２Ｂ ：第１スロート部
６２Ｃ ：第１拡径部
１００ ：給湯装置
１３０ ：バーナ
１４０ ：加熱器
Ｗ１ ：第１幅
Ｗ２ ：第２幅
Ｘ ：回動軸
ｔ＿ｍａｘ ：最大厚さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】