(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスボイラーに用いられるガス-空気混合装置であって、
第１ガス流路と第２ガス流路に分岐しているガス供給管と、
空気流路分岐器具によって第１空気流路と第２空気流路に分岐している空気供給管と、
前記ガス供給管に供給されるガス供給量を調節するために、前記ガス供給管の入口側に連結される空圧バルブと、
電磁石の磁気力によって上下に垂直移動するロッドに２つのバルブ体が連結されている駆動部とを含み、
前記空気流路分岐器具は第１空気流路と第２空気流路のいずれかと連通することができるスロットと前記スロットに対応する位置に前記ロッドが貫通できる結合口が形成されていることを特徴とする、ガス-空気混合装置。
【請求項２】
前記空気流路分岐器具は２つの空気流路ガイドで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のガス-空気混合装置。
【請求項３】
ガス消費量の少ない低出力モードにおいては前記２つのバルブ体が、前記ガス流路のいずれかと前記スロットを共に閉鎖するように制御されることを特徴とする、請求項１に記載のガス-空気混合装置。
【請求項４】
前記ガス供給管の出口側のガス流路にはそれぞれノズルが設けられることを特徴とする、請求項１に記載のガス-空気混合装置。
【請求項５】
前記ガス流路のノズル孔の大きさが相異なることを特徴とする、請求項４に記載のガス-空気混合装置。
【請求項６】
前記空圧バルブのガス供給管の入口側にはオン/オフバルブであって、開閉バルブとして作動するメインバルブが連結されることを特徴とする、請求項１に記載のガス-空気混合装置。
【請求項７】
前記ガス流路のノズルは互いに並列に配列されることを特徴とする、請求項４に記載のガス-空気混合装置。
【請求項８】
前記空気供給管の出口側には燃焼に必要な空気を供給するための送風機が連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のガス-空気混合装置。
【請求項９】
ガスボイラーに用いられるガス-空気混合装置であって、
空気流路分岐器具によって上部の第１空気流路と下部の第２空気流路に分岐している空気供給管と、
第１ガス流路と第２ガス流路に分岐しているガス供給管と、
前記ガス供給管に供給されるガス供給量を調節するために、前記ガス供給管の入口側に連結される空圧バルブと、
電磁石の磁気力によって上下に垂直移動するロッドに１つのバルブ体が連結され、前記バルブ体がガス消費量の少ない低出力モードにおいては前記第１ガス流路を閉鎖するように設置される駆動部とを含み、
前記第１ガス流路は空気供給管の長手方向に平行に左右に伸びている空気流路分岐器具に連結されていることを特徴とする、ガス-空気混合装置。
【請求項１０】
前記空気流路分岐器具は２つの空気流路ガイドからなることを特徴とする、請求項９に記載のガス-空気混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスボイラーのガス-空気混合装置、より具体的にはターンダウン比を向上させるための流路分離型ガス-空気混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に暖房を目的として使用するボイラーは、供給される燃料によって油ボイラー及びガスボイラー、そして電気ボイラーであり、必要な坪数や設置用途に合わせて多様に開発され、使用されている。
【０００３】
このようなボイラーのうち、特にガスボイラーにおいては一般にガス燃料を燃焼させる方法として、予混合バーナーの場合には燃焼方式がガスと空気を予め燃焼最適状態の混合比で混合させた後、その混合気（空気＋ガス）を炎孔面に供給して燃焼させることになる。
【０００４】
また、ガスボイラーではターンダウン比（Ｔｕｒｎ−Ｄｏｗｎ  Ｒａｔｉｏ;ＴＤＲ）が設定される。ターンダウン比（ＴＤＲ）とはガスの量が可変調節できるガス燃焼装置において「最大ガス消費量対最小ガス消費量の比」を言う。たとえば、最大ガス消費量が２４，０００ｋｃａｌ／ｈで、最小ガス消費量が８，０００ｋｃａｌ／ｈの場合、ターンダウン比（ＴＤＲ）は３：１になる。ターンダウン比（ＴＤＲ）は安定した火炎を保持するための最小ガス消費量を如何に低く調節できるかによって制限される。
【０００５】
ガスボイラーの場合ターンダウン比（ＴＤＲ）が大きいほど暖房及び温水使用時の便利さが増大する。すなわち、ターンダウン比（ＴＤＲ）が低く（すなわち、最小ガス消費量が多い場合）、暖房及び温水の負荷が小さい領域でバーナーが作動する場合にはボイラーのオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）がよく発生するので、温度制御時のばらつきが大きくなり、機器の耐久性が低下する。したがって、ガスボイラーに適用されるバーナーのターンダウン比（ＴＤＲ）を向上させる方法が提示されてきた。
【０００６】
図１はガス消費量と圧力との関係を示すグラフで、図２は従来の燃焼装置を示す概略図であり、図３は酸素濃度と露点温度との関係を示すグラフである。図１乃至図３を参照して、従来の燃焼装置の問題点を説明する。
【０００７】
空圧バルブ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  ｖａｌｖｅ）を用いるガス-空気混合装置においては、ガス供給管のガス圧と空気供給管の空気圧の差圧によりガスが空気供給管へ吸入されガス-空気の混合気になる方式である。
【０００８】
このような空圧バルブを用いるガス-空気混合装置においてガスバーナーのターンダウン比（ＴＤＲ）を制限する基本的要素は、図１に示したようにガス消費量（Ｑ）と差圧（ΔＰ）との関係にあると考えられるが、一般に流体の差圧と流量との関係は以下のようである。
【０００９】
【数１】
0005597775.tif 000002
すなわち、流体の流量を2倍増加させるためには差圧を４倍に上昇しなければならない。よって、ターンダウン比（ＴＤＲ）を３：１にするためには差圧の比を９：１に、ターンダウン比（ＴＤＲ）を１０：１にするためには差圧の比を１００：１にしなければならないが、ガスの供給圧力を無限に増加させるのは不可能であることに問題がある。
【００１０】
一方、電流比例制御方式のガスバルブを用いるガス-空気混合装置において、ガスの流量はガス供給圧力（Ｐ）の平方根に比例する関係にある。
【００１１】
図５を例に説明すると、差圧（ΔＰ）は空気流路（ｂ）の空気圧力（Ｐb）とガス流路（ａ）のガス圧力（Ｐａ）の間の差圧、Ｐａ−Ｐｂを示すが、ガス供給管の入口側のバルブを閉めた場合に、ガス供給管のガス圧力（Ｐａ）が最小５ｍｍＨ２Ｏ以上、すなわちガス供給管の圧力が大気圧より５ｍｍＨ２Ｏ以上低くなってはじめて制御信頼性が確保できると実験的に知られている。
【００１２】
前記のようなガス供給圧力を無限に増加させられない問題を解決するために、図２に示したようにバーナーを幾つかの領域に区画し、各バーナーに噴射されるガスの通路を開閉することによって、ガスバーナーのターンダウン比（ＴＤＲ）を高める方法が提示されてきた。
【００１３】
図２の燃焼装置は、バーナー２０の領域を４：６の比で１段領域２１と２段領域２２に分割して、各ガス通路にバルブ３１、３２を装着し、またバーナーの火力に合わせてガスの供給量を制御して燃焼させるためにガスの供給流路に比例制御バルブ３３を設けると、下記表のような比例制御領域が得られる。この場合、各バーナー領域のターンダウン比（ＴＤＲ）は３：１に仮定する。この際、前記比例制御バルブ３３のガス入口側にメインバルブ３４を設けるが、前記メインバルブ３４はオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）バルブであって、その開閉動作によってガスの供給の有無を決定するもので、一般的に駆動部で構成される。
【００１４】
【表１】
0005597775.tif 000003
即ち、最大ガス量を１００％とした場合、１３％から１００％までの比例制御が可能なので、ターンダウン比（ＴＤＲ）は約７．７対１になる。しかし、このような構造の燃焼装置をコンデンシングボイラーに適用した時は次のような問題がある。
【００１５】
コンデンシングボイラーは排気ガスの中に含まれている水蒸気を凝縮させ、熱交換器に通してその凝縮される水蒸気の潜熱を回収することによって、ガスボイラーの効率を高める方法である。したがって、排気ガスの露点温度が高ければ高いほど、水蒸気が容易に凝縮されるため、ボイラーの効率が良くなる。
【００１６】
ところで、排気ガスの露点温度は排気ガスの中に含まれた水蒸気の体積比（％）が高いほど高くなり、水蒸気の体積比を高めるためには排気ガスの中に含まれた過剰空気（排気ガスの成分Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２＋Ｏ2+Ｎ２のうち、燃焼反応に参加しない酸素と窒素をいう）の量が少なくなるようにしなければならない。
【００１７】
しかしながら、図３に示されたように、排気ガスの中に酸素濃度が増加すると（即ち、過剰空気の量が増加すると）、露点温度が急激に低くなるため、コンデンシングボイラーの効率が低下することになる。
【００１８】
よって、図２のようにバーナー２０の領域を１段領域２１と２段領域２２に仕切る場合、１段領域２１のみで燃焼が行われる場合においてもバーナー２０の２段領域２２にまで送風機１０による空気の供給が行われ、排気ガス中の酸素濃度は非常に高い状態になる。
【００１９】
また、過剰空気の温度が排出ガスの温度までに高くなるため、燃料燃焼による熱の一部が過剰空気の温度を高くするのに使われるので、熱損失が発生することになる。
【００２０】
そのため、図２のような燃焼装置をコンデンシングボイラーに適用する場合は、低い出力領域で（即ち、１段領域または２段領域でのみ燃焼が行われる場合）高効率を期待し難い問題がある。
【００２１】
一方、空圧式ガスバルブを適用する場合、送風機の送風能力によってターンダウン比が決まる。しかし、ほとんどの送風機は１，０００ｒｐｍ〜５，０００ｒｐｍ領域で容易に制御されるため、このような送風機によって得られるターンダウン比は５：１である。空圧式ガスバルブを適用してターンダウン比を１０：１とするには送風機の速度が１，０００ｒｐｍ〜１０，０００ｒｐｍの範囲で作動できなければならないが、このような送風機は値段が非常に高価なだけでなくガスボイラー用として常用化された製品はなかなか見当たらない。
【００２２】
また、図４のように空気の流路分岐のために、一端はヒンジで形成され、他端は自由端で形成されて、他端がヒンジを中心に点線で表示したように旋回できるように構成した分離膜（Ａ）を採用する方式が知られている。しかし、前記のような方式は他端が自重によって自由落下方式で落下し、送風機によって負圧がかかると圧力の差によって空気が流入され、流入される空気の速度によって分離膜（Ａ）が上へ持ち上げられるように構成されるが、空気の量が可変的な場合、分離膜が上下に震動して作動が不安定になる問題がある。それだけでなく、ヒンジに埃や異物等が蓄積する場合、スムーズに作動できない問題を抱えている。
【００２３】
本件に関連する特許文献としては韓国登録特許第１０−０８０５６３０号がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０８０５６３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明はターンダウン比を向上させながらも、熱の効率が高く構造が簡単で、既存の分離膜方式の作動上の不安定性などを解消したガス-空気混合装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明によるガスボイラーに用いられるガス-空気混合装置は、第１ガス流路と第２ガス流路に分岐されているガス供給管と、空気流路分岐器具によって第１空気流路と第２空気流路に分岐している空気供給管と、前記ガス供給管へ供給されるガス供給量を調節するために前記ガス供給管の入口側に連結される空圧バルブと、電磁石の磁気力によって上下に垂直移動するロッドに２つのバルブ体が連結されている駆動部とを含み、前記空気流路分岐器具は第１空気流路と第２空気流路のいずれかと連通できるスロットと前記スロットに対応する位置に前記ロッドが貫通できる結合口が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
また、前記空気流路分岐器具は２つの空気流路ガイドで構成される。さらに、本発明によるガスボイラーに用いられるガス-空気混合装置ではガス消費量の少ない低出力モードで前記２つのバルブ体が前記ガス流路のいずれかと前記スロットを共に閉鎖するように制御される。
【００２８】
また、本発明によるガスボイラーに用いられるガス-空気混合装置では、前記多数のガス補助バルブのガス供給管の出口側のガス流路にそれぞれノズルが設けられる。さらに、前記ガス流路のノズル孔の大きさが相異なることがある。
【００２９】
また、本発明によるガスボイラーに用いられるガス-空気混合装置では、前記空圧バルブのガス供給管の入口側にオン／オフバルブであって、開閉バルブとして作動するメインバルブが連結される。
【００３０】
さらに、前記ガス流路のノズルは互いに並列に配列されてもよい。さらには、前記空気供給管の入口側に燃焼に必要な空気を供給するための送風機が連結される。
【００３１】
本発明によるガスボイラーに用いられる他のガス-空気混合装置は空気流路分岐器具によって上部の第１空気流路と下部の第２空気流路に分岐している空気供給管と、第１ガス流路と第２ガス流路に分岐しているガス供給管と、前記ガス供給管へ供給されるガス供給量を調節するために前記ガス供給管の入口側に連結される空圧バルブと、電磁石の磁気力によって上下に垂直移動するロッドに１つのバルブ体が連結され、前記バルブ体がガス消費量の少ない低出力モードにおいては前記第１ガス流路を閉鎖するように設置される駆動部とを含み、前記第１ガス流路は空気供給管の長手方向に平行に左右に伸びている空気流路分岐器具に連結されていることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明によるガスボイラーに用いられる他のガス-空気混合装置は、前記空気流路分岐器具が２つの空気流路ガイドからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、最低出力での空気とガスの供給量がそれぞれ最大出力での空気とガスの供給量の約１/２であるので、従来の技術とは違って過剰空気による効率低下の問題が生じないという有利な効果が期待できる。
【００３５】
また、電流比例制御方式のガスバルブを採用することになれば、ガスバルブの開閉を制御する電流値が送風機速度（ｒｐｍ）によって変化するため、ガスバルブの開閉に連動する送風機用コントローラーを必ず備えなければならない。これに反し、本発明による空圧バルブを採用するガス-空気混合装置においては混合気流路に入る前に既にガスと空気が混合されて混合気になった状態にあるため、そのようなコントローラーを必要としない。
【００３６】
さらに、本発明によれば空気流路の幅を減らしてガス-空気混合装置をコンパクトに構成することができ、流路を単純化して流動騒音を低減させ、かつ流動損失を最小化にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ガス消費量と圧力との関係を示すグラフ。
【図２】従来の燃焼装置を示す概略図。
【図３】酸素濃度と露点温度との関係を示すグラフ。
【図４】他の従来の空気流路分岐器具を概略的に示した図。
【図５】本発明に係る一実施例による流路分離型ガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置における低出力モードでの構成を示す概略図。
【図６】本発明に係る一実施例による流路分離型ガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置における高出力モードでの構成を示す概略図。
【図７】本発明に係る他の実施例による流路分離型ガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置を示す概略図。
【図８】本発明によるガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置において出力と風速機速度との関係を示すグラフ。
【図９】本発明によるガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置において出力と風速機速度との関係を示す他のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る望ましい実施例をより詳細に説明する。添付の図面において、類似または同一の構成要素については、類似または同一の符号を付してある。
【００３９】
図５及び図６を参照して、本発明の一実施例による流路分離型ガス-空気混合装置の例示的な実施例を説明する。
【００４０】
本発明による流路分離型ガス-空気混合装置は、燃料ガスのガス供給管１１２は多数のガス流路、たとえば２つのガス流路１１５、１１６に分岐しており、空気供給管１１３は多数の空気流路、たとえば２つの空気流路１１７、１１８に分岐している。
【００４１】
図６は本発明による流路分離型ガス-空気混合装置が高出力モードにあるときを概略的に示している。図６を参照すれば、空気供給管１１３は、たとえば、空気流路分岐器具１７０によって２つの空気流路１１７、１１８に分岐される。前記空気流路分岐器具１７０は、たとえば「Ｌ」字状の空気流路ガイド１７１と「Ｃ」字状の空気流路ガイド１７２で構成される。前記空気流路ガイド１７１と前記空気流路ガイド１７２の間にはスロット１７３が形成され、前記スロット１７３は空気流路１１８の空気が通過できる空気通路としての役割を果たすことになる。また、前記空気流路ガイド１７２にはロッド１６３が貫通結合できる結合口１７４が設けられる。また、前記スロット１７３にも前記ロッド１６３が貫通できる。このために、前記スロット１７３と前記結合口１７４は対応する位置に形成されるのが望ましい。
【００４２】
前記ガス供給管１１２には比例制御燃焼システムで必要なバーナーの火力に合わせて、ガスの供給量を調節するための空圧バルブ１５３が連結されており、前記空圧バルブ１５３のガス供給管の入口側にはメインバルブ１５４が連結されている。前記メインバルブ１５４はオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）バルブであって、その開閉動作によってガスを供給する機能を果たす。
【００４３】
前記空気供給管１１３とガス供給管１１２を通過した空気とガスは、前記空気供給管１１３から分岐した混合気流路１１１で空気とガスの混合気となった後、ミキシングチャンバー１２０へ供給されることになる。また、前記空気供給管１１３と混合気流路１１１が合流する地点には空気供給管１１３に必要な空気を供給するための送風機１１０が連結されている。また、図５と図６で分かるようにガス供給管１１２は空気供給管１１３に連結されるに反し、図２でのような電流比例制御バルブを採用する構造ではガス供給管が直にミキシングチャンバー１２０に連結される。
図５及び図６には駆動部が概略的に図示されているが、前記駆動部は電磁石１６５の磁気力によって上下に垂直移動するロッド１６３と上記ロッド１６３に取り付けられている２つのバルブ体１６１、１６２を含めて構成される。
【００４４】
図５でのように前記バルブ体１６１、１６２がスロット１７３及びガス流路１１６を閉鎖する場合には空気供給管１１３の空気流路１１８へ供給された空気がバルブ体１６１に塞がれ、混合気流路１１１へ供給されず、ガス流路１１６のガスはバルブ体１６２に塞がれて混合気流路１１１へ供給されない。結局、空気供給管１１３の空気流路１１７を通じてのみ空気が供給され、ガス供給管１１２のガス流路１１５を通じてのみガスが供給されることになる。即ち、図５のような構成においてはガス供給量が少ない低出力状態となる。
【００４５】
しかし、図６ではスロット１７３とガス流路１１６を通して混合気流路１１１へ空気とガスがそれぞれ供給されるため、混合気流路１１１へ供給される空気とガスが図５に比べて増加することになる。すなわち、図６のような構成においてはガス供給量が多い高出力状態となる。
【００４６】
ところで、図６では２つのガス流路１１５、１１６を通じてガスが供給されるため、ガス供給流量が、図５でのバルブ体によってガス供給がガス流路１１６で遮断される場合に比べて、2倍にならなければならない。しかし、実際には図６では差圧（ΔＰ）が空気流路１１７のｂ地点の速度Ｖｂの影響によって減少するため、実際には図６でのガス供給流量が図５でのガス供給流量の２倍にはならない。
【００４７】
下記表は図５の低出力モード時と図６の高出力モード時においてのそれぞれの送風機の速度変化によるガス供給量などの変化を実験結果に基づいて示したものである。
【００４８】
【表２】
0005597775.tif 000004
ここで、Ｑ空気は空気供給量、Ｑガスはガス供給量を示す。
【００４９】
実験結果による上記の表をみれば、バルブを開けた高出力モードではバルブを閉めた低出力モードに比べてガス供給量（Ｑガス）が約１．８倍増加することが分かる。
【００５０】
よって、最大ｒｐｍと最小ｒｐｍの比が５：１の送風機を使えばターンダウン比を約９：１にすることができる。即ち、ターンダウン比１０：１を得るためには最大ｒｐｍと最小ｒｐｍの比が６：１〜７：１程度の送風機を使わなければならない。
【００５１】
また、選択的に前記ガス流路１１５、１１６の出口側にはノズル１４１、１４２を設けてもよい。さらに、望ましくは前記ノズル１４１とノズル１４２はガス流路１１５、１１６上において、並列に設けられる。
【００５２】
前記ミキシングチャンバー１２０の混合気はバーナー表面１３０に供給される。
【００５３】
本発明による流路分離型ガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置では、ミキシングチャンバー１２０に入る前に空気供給管１１３でまずガスと空気が混合され混合気になるため、図２のガスボイラー燃焼装置とは異なり、前記比例制御バルブ３３の開閉によって送風機１０の回転数を制御して燃焼に必要な空気量だけを供給するようにするコントローラーを備えなくても済むので、燃焼装置の構成が簡単にでき、低出力モードの場合、空気供給管１１３で既に空気供給量を減らすことができるため、バーナーに供給される過剰空気量が著しく減少して過剰空気による効率低下が大幅に抑えられる。
【００５４】
また、図５及び図６に図示のバーナー構造はミキシングチャンバー１２０を備えており、予混合（Ｐｒｅ  Ｍｉｘｅｄ）バーナーの燃焼構造を示している。予混合バーナーは空気とガスの完全燃焼を可能にするよう、予め混合してバーナー表面１３０へ噴出させて燃焼が行われるようにするもので、ブンゼンバーナーに比べ低い過剰空気比で燃焼が可能であるので、露点温度を高めることができ、特にコンデンシングボイラーにおいて広く使われている。
【００５５】
本実施例においては前記ガス流路１１５、１１６上に例示的に各１個のノズル１４１、１４２のみ備えられているが、二つ以上のノズルを各ガス流路に設けるのももちろん可能である。前記ノズル１４１とノズル１４２の孔の大きさの比を５：５にすることもできるが、ターンダウン比（ＴＤＲ）をより大きくするためにはノズル１４１とノズル１４２の孔の大きさを、たとえば４：６のように、相異にすることもできる。
【００５６】
前記ミキシングチャンバー１２０は空気とガスが混合される場所として、前述したように混合気流路１１１に連結されている。またミキシングチャンバー１２０の内には空気とガスがすぐバーナー表面１３０側に上乗することを防げ、空気とガスが円滑に混合されるようにするため、空気分配板１２１が設けられるのが望ましい。
【００５７】
前記バーナー表面１３０は従来使われている予混合用バーナー表面（Ｂｕｒｎｅｒ  Ｓｕｒｆａｃｅ）を使うのが可能であるが、たとえば金属鉄網（Ｍｅｔａｌ  Ｆｉｂｅｒ）、セラミック（Ｃｅｒａｍｉｃ）またはステンレス（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）打孔板（Ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ  Ｐｌａｔｅ）が使用可能である。
【００５８】
以下では図７を参照して、本発明の他の実施例を説明する。
【００５９】
図５及び図６に示す実施例によるガス-空気混合装置の燃焼装置においては２つの空気流路１１７、１１８に分岐される空気流路分岐器具１７０が空気の流れを不自然にし、これによる圧力の損失を減らすために空気流路の幅（ΦＤ）を広げなければならない問題がある。
【００６０】
上記のような点は、図７に示す本発明の他の実施例により改善することができるが、本発明の他の実施例のガス-空気混合装置の設けられた燃焼装置ではガス供給管２１２から分岐された２つのガス流路２１５，２１６のいずれかのガス流路２１５が空気供給管２１３の内、望ましくは空気供給管２１３の２つの空気流路２１７，２１８の境まで伸びている。
【００６１】
前記ガス流路２１５は電磁石２６５の磁気力によって上下に垂直移動するロッド２６３と前記ロッド２６３に取りつけられている１つのバルブ体２６１とで構成された駆動部によって開閉が制御される。前記ガス流路２１５は空気供給管２１３を２つの空気流路２１７、２１８に分岐させるために、空気供給管２１３の長手方向に平行に左右に伸びる空気流路ガイド２７１、２７２に連結され、前記空気流路ガイド２７１、２７２とガス供給管２１５は大略Ｙ字状になることが望ましい。前記空気流路ガイド２７１、２７２に前記バルブ体２６１が着地できる。
【００６２】
すなわち、図５及び図６の実施例においては２つのバルブ体１６１、１６２が空気流路１１８とガス流路１１６を開閉するのにそれぞれ使われたが、図７の実施例においては図７の（ａ）の点線で表示した部分から分かるように、バルブ体２６１がガス流路２１５に着地することになれば、ガス流路２１５と空気流路２１８が同時に遮断され、図５のような低出力モードに切り換えられる。
【００６３】
一方、空気供給管２１３の長手方向に垂直した方向で切断した断面図である図７の（ｂ）で分かるように、ガス供給管２１５の左右に開口部が形成され、他方の空気流路２１７では常に空気が通れるように構成される。
【００６４】
上記のような図７による本発明のガス-空気混合装置では不自然な空気流動が発生しないため、流動損失が低下して空気流路の幅（ΦＤ）を減少させられる有利な効果が期待できる。
【００６５】
図７の空圧バルブ２５３、メインバルブ２５４及びノズル２４１、２４２は図５及び図６の空圧バルブ１５３、メインバルブ１５４及びノズル１４１、１４２に対応するものなので、説明は省略する。
【００６６】
以下、図８及び図９を参照して、前記構成による本発明の作用を説明する。
【００６７】
図８のＣ１で最大出力と最小出力の比、すなわち、ターンダウン比が５：１で、最大出力における差圧（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）が２００ｍｍＨ２Ｏであれば、最大出力の１/５の出力、すなわち最小出力を得るためには差圧が８ｍｍＨ２Ｏ（すなわち、２００/５２）にならなければならない。前述したように、出力と流路は差圧の平方根に比例する関係にある。
【００６８】
この際、最大出力を同一にしながら、ターンダウン比を１０：１に増加させようとすれば、最小差圧を２ｍｍＨ２Ｏ（すなわち、２００/１０２）に低減させなければならない。ところで、前述したように、最小ガス量を制御するためには通常、最小５ｍｍＨ２Ｏ以上で使わなければならないので、前記数値は現実的にガスボイラーの燃焼制御において許容され得るものではない。
【００６９】
ところで、本発明による流路分離型ガス-空気混合装置を採用することになれば、２つのガス流路１１５、１１６のいずれかのガス流路、即ちガス流路１１６をバルブ体１６２を用いて閉鎖すると同時に、バルブ体１６１を用いてスロット１７３を閉めると（図８のＣ２）、混合気流路１１１を通じてミキシングチャンバーに供給されるガスと空気の流量がいずれも最大出力での流量の５５％になり得る。したがって、ガスと空気の混合比は一定に保持されるが、最小出力が最大出力の５５％になることがある。そのため、差圧を最大出力でのように８ｍｍＨ２Ｏに保持しながら、最大出力の約１１％の最小出力を達成できる。すなわち、最大ｒｐｍと最小ｒｐｍの比が６：１の送風機を使って、図８のＣのようにターンダウン比が約１０：１になり得る。
【００７０】
ターンダウン比１０：１を得るために最大ｒｐｍと最小ｒｐｍの比が５：１ではなく、最大ｒｐｍと最小ｒｐｍの比が６：１程度の送風機を使わなければならないのは、空気供給管１１３の影響及びボイラーの構造などによる影響によって本発明のような流路分離型ガス-空気混合装置で差圧の損失が発生するためであることは前述のとおりだ。
【００７１】
図９は例示的に暖房及び温水の負荷が小さい低出力モードで風速機の速度に大体比例しながら出力が２．５ｋｗと１０ｋｗの範囲で増加し（図９のａ線図）、暖房及び温水の負荷が大きい高出力モードで風速機の速度に大体比例しながら出力が７ｋｗと２５ｋｗの間で増加すること（図９のｃ線図）を示したものである。この場合、ターンダウン比は１０：１（すなわち、２５：２．５）である。
【００７２】
図９のｂ線図は低出力モードから高出力モードへと切り換えられる場合を示し、図９のｄ線図は高出力から低出力モードへと切り換えられることを示す。
【００７３】
本発明による流路分離型ガス-空気混合装置が設けられた燃焼装置はガスボイラーだけでなく温水器などにも適用できるのは言うまでもない。
【００７４】
以上では本発明を特定の望ましい実施例を挙げて図示して説明したが、本発明は上記した実施例に限らず、本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により多様な変更と修正が可能である。また、添付の図面は本発明の技術的思想を説明するために、スケールによって図示せず、部分的に拡大及び縮小して図示した。
【符号の説明】
【００７５】
１１０  送風機
１１１  混合気流路
１１２、２１２  ガス供給管
１１３、２１３  空気供給管
１１５、１１６、２１５、２１６  ガス流路
１１７、１１８、２１７、２１８  空気流路
１２０  ミキシングチャンバー(ｍｉｘｉｎｇ  ｃｈａｍｂｅｒ)
１２１  空気分配板
１３０  バーナー表面
１４１、１４２、２４１、２４２  ノズル
１５３、２５３  空圧バルブ
１５４、２５４  メインバルブ
１６１、１６２、２６１  バルブ体
１７０  空気流路分岐器具
１７１  Ｌ字状空気流路ガイド
１７２  Ｃ字状空気流路ガイド
１７３  スロット
１７４  結合口
２７１、２７２  空気流路ガイド
【図１】
0005597775.tif 000005
【図２】
0005597775.tif 000006
【図３】
0005597775.tif 000007
【図４】
0005597775.tif 000008
【図５】
0005597775.tif 000009
【図６】
0005597775.tif 000010
【図７（ａ）】
0005597775.tif 000011
【図７（ｂ）】
0005597775.tif 000012
【図８】
0005597775.tif 000013
【図９】
0005597775.tif 000014