(57)【要約】  本発明は、一側がターボファンと結合される排出部が形成され、内側にガス及び空気が流れるように所定の空間が形成されるハウジングと、前記ハウジングの内側に第１の隔壁１３０によって区画されて第１の空気供給部及び第２の空気供給部に分離形成される空気供給部と、前記ハウジングの一側面に形成されて第２の隔壁によって区画されるが、前記第１の空気供給部と連通するように第１の開口部が形成される第１のガス供給部と、前記第２の空気供給部と連通するように第２の開口部が形成される第２のガス供給部とに分離形成されるガス供給部と、燃焼機器にとって低熱量が必要とされる場合は前記第２の空気供給部及び第２の開口部を遮断して２次空気と２次ガスの流れを遮断する一方、高熱量が必要とされる場合は前記第２の空気供給部及び第２の開口部を開放する開閉手段とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側がターボファンと結合される排出部３００が形成され、内側にガス及び空気が流れるように所定の空間が形成されるハウジング５００と、
前記ハウジング５００の内側に第１の隔壁１３０によって区画されて第１の空気供給部１１０及び第２の空気供給部１２０に分離形成される空気供給部１００と、
前記ハウジング５００の一側面に形成されて第２の隔壁２３０によって区画されるが、前記第１の空気供給部１１０と連通するように第１の開口部２１１が形成される第１のガス供給部２１０と、前記第２の空気供給部１２０と連通するように第２の開口部２２１が形成される第２のガス供給部２２０とに分離形成されるガス供給部２００と、
燃焼機器にとって低熱量が必要とされる場合は前記第２の空気供給部１２０及び第２の開口部２２１を遮断して２次空気と２次ガスの流れを遮断する一方、高熱量が必要とされる場合は前記第２の空気供給部１２０及び第２の開口部２２１を開放する開閉手段４００と、
を含むことを特徴とする燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【請求項２】
前記開閉手段４００は、
前記ハウジング５００の外側に備えられるモーター４１０と、
内側壁に第一の凹ガイド４２１及び第一の凸ガイド４２２が形成され、前記モーター４１０と結合されるダンパー４２０と、
前記第一の凹ガイド４２１及び前記第一の凸ガイド４２２とそれぞれ対応して歯み合うように第二の凹ガイド４４１及び第二の凸ガイド４４２とで構成される移動体４４０と、
前記移動体４４０の中心部に結合し、前記移動体４４０の移動によって前記第２の開口部２２１を開閉するバルブ体４３０と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【請求項３】
前記移動体４４０は、
その外側部に前記移動体４４０の移動をガイドし、排出部３００側にガス排出孔４５１が形成される内側ハウジング４５０をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【請求項４】
前記移動体４４０は、
一端部が前記移動体４４０の外側面に接し、他端部は内側ハウジング４５０の内側面に接するように備えられて前記移動体４４０を弾性で支持するスプリング４６０をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【請求項５】
前記バルブ４３０体は、
前記移動体４４０との密着力を高めるためにゴムまたはシリコン材質で形成されることを特徴とする請求項２に記載の燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【請求項６】
前記モーター４１０は、
同期モーターで構成されることを特徴とする請求項２に記載の燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【請求項７】
前記モーター４１０は、
前記ダンパー４２０が９０度ずつ回転するようにリミットスイッチ４１１をさらに含むことを特徴とする請求項２または６に記載の燃焼機器用デュアルベンチュリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンダウン比を高められるように１次側空気及びガス流入口と、２次側空気及びガス流入口とを備えて１次側のみを開放したり、１、２次側を共に開放して給湯器のバーナー側に供給されるガス及び空気の量を調節できるようにする燃焼機器用デュアルベンチュリに関し、より詳しくはモーターとダンパーを結合してモーターの駆動によってダンパーが回転することでダンパーが２次空気及びガスの流入口を同時に開放または遮断できるので、効率的な熱量制御が可能な燃焼機器用デュアルベンチュリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に暖房及び温水の使用を目的として用いられるボイラー及び給湯器のような燃焼機器は、供給される燃料によってオイルボイラー、ガスボイラー、電気ボイラー、及び給湯器とに分かれ、設置用途に合わせて多様に開発され、使用されている。
このような燃焼機器のうち、特にガスボイラー及び給湯器においては一般にガス燃料を燃焼させるため、ブンゼンバーナー（Ｂｕｎｓｅｎ  Ｂｕｒｎｅｒ）または予混合バーナー（Ｐｒｅｍｉｘｅｄ  ｂｕｒｎｅｒ）を用いており、このうち、予混合バーナー（Ｐｒｅｍｉｘｅｄ  ｂｕｒｎｅｒ）の燃焼方式は、ガスと空気を最適な燃焼状態の混合比で混合させた後、その混合気（空気＋ガス）を炎孔部に供給して燃焼させることになる。
【０００３】
また、燃焼機器の性能はターンダウン比（Ｔｕｒｎ−Ｄｏｗｎ  Ｒａｔｉｏ;ＴＤＲ）で評価されるが、ターンダウン比とは、ガスの量が可変調節できるガス燃焼装置における「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）は最小ガス消費量の条件において如何に安定した火炎を保持できるかによって制限される。
【０００４】
ガスボイラー及び給湯器の場合、ターンダウン比（ＴＤＲ）が大きいほど暖房及び温水の使用時の便利さが増大する。すなわち、ターンダウン比（ＴＤＲ）が小さく（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燃焼機器のオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）が頻繁に発生するので、温度制御時の偏差が大きくなり、機器の耐久性が低下する。したがって、このような問題を改善するために、燃焼機器に適用されるバーナーのターンダウン比（ＴＤＲ）を向上させるための様々な方法が開発されてきた。
【０００５】
このような比例制御方式のバーナーにおいてガスを供給するバルブは、電流値で制御される電流比例制御方式バルブ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ｇａｓ  ｖａｌｖｅ）と空気供給時に発生する差圧で制御される空気比例制御方式バルブ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ｇａｓ  ｖａｌｖｅ）とに大別される。
前記空気比例制御方式バルブは、送風機を用いてバーナーの燃焼時に必要な空気を供給するとき発生する差圧によってバーナーへ供給されるガス量を制御し、この際、燃焼に必要な空気とガスはガス‐空気混合装置（Ｇａｓ−ａｉｒ  ｍｉｘｅｒ）で混合され、混合気（空気＋ガス）の形態としてバーナーに供給されることとなる。
このような空気比例制御バルブを用いるガスバーナーのガス−空気混合装置において、ターンダウン比（ＴＤＲ）を制限する基本的要素は、ガス消費量（Ｑ）と差圧（ΔＰ）との関係にあり、一般に流体の差圧と流量との関係は以下のとおりである。
【０００６】
【数１】
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【０００７】
すなわち、上記の関係式から分かるように流体の流量を２倍増加させるためには差圧を４倍に上昇させなければならない。
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、この際、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。
こ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１に示したように空気及びガスが供給される経路を２つ以上の領域に区画し、各バーナーへ噴射される各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）を高める方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
韓国特許出願第２０１２−１５１００号は、本出願人によって先出願された発明であって、図１を参照するに、上部の一側に第１のガス入口１４ａ及び第２のガス入口１５ａが形成され、内側が隔壁１３ａによって区画されて第１の通路１１ａ及び第２の通路１２ａが形成されるハウジング１０ａ、及び前記ハウジング１０ａの内側に備えられ、上部が第２のガス入口１５ａと連結されて内側へガスが流入され、ハウジング１０ａの外側に備えられるモーター１８０ａによって両側にブレードが形成されているダンパーが回転して、前記第２の通路１２ａを閉鎖または開放して空気及びガスの流れを制御する開閉手段１１０ａとで構成される燃焼機器用デュアルベンチュリに関する技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、上記した燃焼機器用デュアルベンチュリの場合、所要の構成要素が多いことから生産性が落ち、特に２次側ガス及び空気を開閉する開閉手段の機密性が落ちるという問題点があった。
本発明は上記のような事情を鑑みて発明されたものであって、複雑な構造をより簡素化して装置を小型化させながらも、作動の信頼性が高く、製造が容易で、かつ製造コストを節減することができる燃焼機器用デュアルベンチュリ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】
【００１０】
上記の技術的課題を達成するための本発明は、一側がターボファンと結合される排出部が形成され、内側にガス及び空気が流れるように所定の空間が形成されるハウジングと、前記ハウジングの内側に第１の隔壁１３０によって区画されて第１の空気供給部及び第２の空気供給部に分離形成される空気供給部と、前記ハウジングの一側面に形成されて第２の隔壁によって区画されるが、前記第１の空気供給部と連通するように第１の開口部が形成される第１のガス供給部と、前記第２の空気供給部と連通するように第２の開口部が形成される第２のガス供給部とに分離形成されるガス供給部と、燃焼機器にとって低熱量が必要とされる場合は前記第２の空気供給部及び第２の開口部を遮断して２次空気と２次ガスの流れを遮断する一方、高熱量が必要とされる場合は前記第２の空気供給部及び第２の開口部を開放する開閉手段とを含む。
【００１１】
一実施例において、前記開閉手段は、前記ハウジングの外側に備えられるモーターと、内側壁に第一の凹ガイド及び第一の凸ガイドが形成され、前記モーターと結合されるダンパーと、前記第一の凹ガイド及び第一の凸ガイドとそれぞれ対応して歯み合うように第二の凹ガイド及び第二の凸ガイドとで構成される移動体、及び前記移動体の中心部に結合し、前記移動体の移動によって前記第２の開口部を開閉するバルブ体とを含む。
一実施例において、前記移動体は、その外側部に前記移動体の移動をガイドし、排出部側にガス排出孔が形成される内側ハウジングをさらに含む。
【００１２】
一実施例において、前記移動体は、一端部が前記移動体の外側面に接し、他端部は内側ハウジングの内側面に接するように備えられて前記移動体を弾性で支持するスプリングをさらに含む。
一実施例において、前記バルブ体は、前記移動体との密着力を高めるためにゴムまたはシリコン材質で形成されることを特徴とする。
一実施例において、前記モーターは、同期モーターで構成されることを特徴とする。
一実施例において、前記モーターは、前記ダンパーが９０度ずつ回転するようにリミットスイッチをさらに含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリによれば、第一に、燃焼機器で必要な高熱量及び低熱量を制御することができるので、燃料費を節減できる効果がある。
第二に、ハウジングの内部を隔壁で区切って第１の通路と第２の通路を形成し、第１の通路には１次空気及び１次ガスだけが流れ、第２の通路には２次空気及び２次ガスだけが流れるので、第２の通路側空気及びガスの流れを制御してターンダウン比を容易に調節することができる。
第三に、ダンパーの回転によって２次ガス出口を開閉すると共に第２の通路も開閉するので、構造が単純化されてデュアルベンチュリの部品が乾燥化され、製品の製作に応じる設計時間の短縮、製作期間の短縮及び製品の故障の際に修理が簡便に行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明は、従来技術を説明するための図である。
【図２】本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの様態を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３に備えられる開閉手段の分解斜視図である。
【図５】発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの作動状態において、２次空気及びガスが閉鎖されたときを示す図である。
【図６】発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの作動状態において、２次空気及びガスが閉鎖されたときを示す図である。
【図７】発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの作動状態において、２次空気及びガスが開放されたときを示す図である。
【図８】発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの作動状態において、２次空気及びガスが開放されたときを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の理解を助けるために、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲は以下で詳細に説明する実施例に限定されるものと解釈してはならない。本実施例は当業界において平均的知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供するものである。よって、より明確な説明をするために図面における要素の形状などは部分的に拡大して表現されることもあり得る。各図面において、同じ部材には同じ参照符号を付して図示したことに留意しなければならない。また、本発明の要旨の理解を不必要に紛らしかねない公知の機能及び構成に対しては詳細な記述は省略する。
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明することで、本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリについて詳細に説明する。
図２は本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの様態を示す斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図４は図３に備えられる開閉手段の分解斜視図である。
図２乃至図４を参照すれば、本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリは、バーナーで供給する空気とガスが混合した混合ガスは、ターボファンへ流入するために下部に排出部３００が形成されるハウジング５００が備えられる。
【００１７】
一方、前記ハウジング５００の内側には、空気供給部１００とガス供給部２００が形成されるが、前記空気供給部１００は、第１の隔壁１３０によって区画されて第１の空気供給部１１０及び第２の空気供給部１２０に分離形成される。
また、ガス供給部２００は、前記ハウジング５００の一側面に形成され、第２の隔壁２３０によって区画されるが、前記第１の空気供給部１１０と連通するように第１の開口部２１１が形成される第１のガス供給部２１０と、前記第２の空気供給部１２０と連通するように第２の開口部２２１が形成される第２のガス供給部２２０とに分離形成される。
【００１８】
一方、前記ハウジング５００の中間には、第２の空気供給部１２０及び第２のガス供給部２２０を同時に開閉する開閉手段４００が備えられる。
前記開閉手段４００について詳細に説明すれば、前記ハウジング５００の外側に備えられるモーター４１０と、内側壁に２以上の第一の凹ガイド４２１及び第一の凸ガイド４２２が形成され、前記モーター４１０と結合されるダンパー４２０と、前記第一の凹ガイド４２１及び第一の凸ガイド４２２とそれぞれ対応して歯み合うように第二の凹ガイド４４１及び第二の凸ガイド４４２とで構成される移動体４４０、及び前記移動体４４０の中心部に結合されて前記移動体４４０の移動によって前記２の開口部２２１を開閉するバルブ体４３０とで構成される。
【００１９】
また、前記移動体４４０は、一端部が前記移動体４４０の外側面に接し、他端部は内側ハウジング４５０の内側面に接するように備えられて、前記移動体４４０を弾性で支持するスプリング４６０がさらに備えられる。
さらに、前記移動体４４０は、その外側部に前記移動体４４０の移動をガイドし、排出部３３０側にガス排出孔４５１が形成される内側ハウジング４５０が備えられる。前記内側ハウジング４５０は、前述のスプリング４６０の外側部に位置してスプリング４６０が経路を離脱せずにガイドすることで円滑に収縮及び膨張をすることができる。
【００２０】
一方、前記モーター４１０は、同期モーターで構成されることが好ましく、これは一般に使用される安値の同期モーターを使用するので、製造費用を節減するためのものである。
また、前記モーター４１０は、前記ダンパー４２０が９０度ずつ回転するようにリミットスイッチ４１１が結合されてダンパー４２０の回転が制御される。
一方、前記バルブ体４３０は、前記第２の開口部２２１と密着力を高めるためにゴムまたはシリコン材質で形成されることが好ましい。
【００２１】
以下、上記のように構成される本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの作動状態について説明する。
図５乃至図８は、本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの作動状態を示す図であって、図５及び図６は２次空気及びガスが閉鎖されたときを示す図であり、図７及び図８は２次空気及びガスが開放されたときを示す図である。
【００２２】
まずは、給湯器の最初作動は図５及び図６に示すように、前記ダンパー４２０の第一の凸ガイド４２２と移動体４４０の第二の凸ガイド４４２の尖端部が互いに接した状態になって移動体４４０が上昇することによって、前記開閉手段４００のバルブ体４３０が前記第２の開口部２２１を遮断して２次ガスの流れを遮断すると共に、前記ダンパ４２０の両側に形成されたブレードが、第２の空気供給部１２０を遮断して２次空気の流れを遮断した状態で前記第１の空気供給部１１０及び第１のガス供給部２１０を通じて流入する１次空気及びガスだけが混合されてターボファンへ流入する（図示例では上向きに供給）。このように第１の空気供給部１１０及び第１のガス供給部２１０だけを通じてターボファンへ流入する混合ガスは低熱量が必要なときに使用されるものである。
【００２３】
しかし、高熱量が必要な場合、第２の空気供給部１２０と第２のガス供給部２２０を開放しなければならず、この際、前記開閉手段４００が作動して第２の空気供給部１２０を通じて２次空気が流入し、第２のガス供給部２２０を通じて２次ガスが流入することである。
作動状態についてさらに詳細に説明すれば、図７及び図８に示すように、前記モーター４１０に電源が印加されれば、前記モーター４１０は駆動されて前記ダンパー４２０を９０度回転させることになり、この際、前記ダンパー４２０の回転によって第一の凸ガイド４２２が移動体４４０の第二の凹ガイド４４１に挿入された状態になって互いに歯み合あって移動体４４０は下降した状態になる。この際、バルブ体４３０は塞がっていた第２の開口部２２１を開放することになり、前記第２のガス供給部２２０へ流入した２次ガスは前記内側ハウジング４５０のガス排出孔４５１を通じて第２の空気供給部１２０へ流入する空気と混合してターボファンへ流入する。
【００２４】
即ち、前記スプリング４６０は、前記ダンパー４２０が回転するとともに、スプリング４６０が膨張されながら発生する加圧力によって前記移動体４４０が下向して第２の開口部２２１を開放することになる。よって、前記バルブ体４３０が下向することによって前記バルブ体４３０の中心部に結合された移動体４４０も一緒に下向することになるので、２次ガスが第２のガス供給部２２０へ流入して２次空気と混合できることになる。
【００２５】
その後、再び燃焼機器を低熱量に駆動するためには前記モーター４１０を更に９０度回転させれば、図５及び図６に示すように前記ダンパー４２０の第一の凸ガイド４２２と移動体４４０の第二の凸ガイド４４２の尖端部とが互いに接した状態になって、移動体４４０が上昇されることでバルブ体４３０が第２の開口部２２１を塞いで２次ガスの流れを遮断すると共に、前記ダンパー４２０の両側に形成されたブレードが第２の空気供給部１２０を遮断して２次空気の流れを遮断した状態になる。
従って、上記方法に基づいて燃焼機器で低熱量または高熱量の熱量を必要に応じて選択的に出力することができ、ユーザが必要な熱量に応じて低熱量または高熱量の熱量を制御することができるので、燃料費を節減できる。
【００２６】
以上で説明した本発明の燃焼機器用デュアルベンチュリの実施例は例示のものに過ぎず、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者であれば、より多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かる。そのために、本発明は上述の詳細な説明で言及される形のみに限定されるものではないことが分かる。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は添付の特許請求範囲の技術的思想に基づいて定められなければならない。また、本発明は添付の請求範囲によって定義される本発明の精神とその範囲内に含まれるあらゆる変形物と均等物、及び代替物を含むものとして理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2016513783.tif 000013
2016513783.tif 000014
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