KR0126900B1 - 가스기기용 버너 및 그 제조방법 - Google Patents

가스기기용 버너 및 그 제조방법

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KR0126900B1
KR0126900B1 KR1019930017884A KR930017884A KR0126900B1 KR 0126900 B1 KR0126900 B1 KR 0126900B1 KR 1019930017884 A KR1019930017884 A KR 1019930017884A KR 930017884 A KR930017884 A KR 930017884A KR 0126900 B1 KR0126900 B1 KR 0126900B1
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히데오 오카모도
히데아키 이시가와
가즈오 하기
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나이또오 스스무
린나이 가부시기가이샤
최창선
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Abstract

본 발명은 제1버너 및 제2버너에 혼합기체를 독립적으로 공급하는 구성에 있어서, 혼합기체의 공급기구의 구조를 단순화시킬 수 있고, 각 버너의 공연비의 조정이 용이하여 제조비용을 저감할 수 있는 가스기기용 버너를 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명은 제1버너(1)의 제1화구(11)의 양측에 그 제1화구(11)를 사이에 두고서 슬릿형상의 제2화구(21,21)가 형성된 제2버너(2)를 구비한 가스기기용 버너(100)에 있어서, 상기 제2버너(2)는 상기 제1버너(1)와 독립적으로 연료 가스 및 1차 공기를 흡입하여 상기 제2화구(21,21)에 공급하는 1개의 공통흡입구(22)를 구비하여 구성한 것이다.

Description

가스기기용 버너 및 그 제조방법
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 가스기기용 버너를 이용한 가스급탕기의 연소부의 사시도,
제2도는 제1도에 도시된 주버너 및 가스기기용 버너의 측면도,
제3도는 제1도에 도시된 주버너 및 가스기기용 버너의 단면도,
제4도는 본 발명에 따른 가스기기용 버너를 이용한 가스급탕기의 개략도,
제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 주버너 및 가스기기용 버너의 측면도,
제6도는 본 발명의 제3실시예에 다른 주버너 및 가스기기용 버너의 측면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 주버너(제1버너) 2 : 수화버너(제2버너)
3 : 댐퍼4 : 주버너의 연료가스공급관
5 : 수화버너의 연료가스공급관11 : 주화구(제1화구)
20 : 커버21 : 수화구(제2화구)
22 : 공통흡입구100 : 가스기기용 버너
본 발명은 주로 가스급탕기의 가열원으로 사용되는 가스기기용 버너 및 그 제조방법에 관한 것이다.
편평한 제1버너의 제1화구의 양측에 그 제1화구를 사이에 두고서 제2화구가 형성된 제2버너를 설치하고, 제1버너와 제2버너에 별개의 노즐로부터 연료가스를 공급하는 가스기기용 버너가 이미 알려져 있다(일본국 특개 평 3-263505호 공보). 이러한 가스기기용 버너는 일정한 간극을 매개하여 다수가 일렬로 설치되도록 조립되어 급탕기 등에 사용된다.
이러한 구조의 가스기기용 버너는 제1화구에 이론공연비(理論公燃比)보다 연료가 희박한 연료공기 혼합기체[이하 에어리치(air rich) 혼합기체라 한다]를 연소시키고 제2화구에서 이론공연비보다 연료가 진한 연료공기 혼합기체[이하 가스리치(Gas rich)혼합기체라 한다]를 연소시킴으로써 전체를 균일한 혼합기체로 연속시키는 경우, 120ppm 정도 배출되는 질소산화물(NOx)을 40~60ppm으로 저감할 수 있다. 또, 그와 반대로 제1화구에서 가스리치 혼합기체를 연소시키는 반면, 제2화구에서 에어리치 혼합기체를 연소시킴으로써 상기와 같이 낮은 질소산화물(NOx)의 연소가 가능하게 된다.
그런데, 이러한 형식의 가스기기용 버너는 종래 병설된 3개의 화구에 혼합기체를 공급하기 위해 연료가스공급관에 3개의 분출노즐을 설치할 필욜가 있을 뿐 아니라, 이에 대응하여 버너의 혼합기체의 흡입구 3개를 나란히 설치하고 있다.
이 때문에, 제조 및 조립의 오차에 대한 각 버너의 공연비의 조정작업에 시간이 걸리게 됨과 더불어 구조가 복잡해지게 되어 제조비용이 상승된다는 결점이 있었다.
따라서, 특허청구범위 제1항에 기재된 본 발명의 목적은 제1버너 및 그 양측의 제2버너에 공기과잉률(空氣過剩率)이 다른 혼합기체를 독립적으로 공급하는 구성에 있어서, 혼합기체의 공급기구의 구조를 단순화시킬 수 있어, 각 버너의 공연비의 조정이 용이하면서 제조비용을 저감할 수 있는 가스기기용 버너를 제공함에 있다.
또, 특허청구범위 제2항에 기재된 본 발명의 목적은 제1화구(주화구)를 사이에 개재한 2개의 제2화구[수화구(袖火口)]가 1매의 금속판의 프레스 성형을 제1버너에 덮어 줌으로써 형성할 수 있어 제조가 용이하면서 비용을 저감할 수 있는 가스기기용 버너의 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가스기기용 버너는, 편평한 제1버너의 제1화구의 양측에 그 제1화구를 사이에 두고서 제2화구가 형성된 제2버너를 구비한 가스기기용 버너에 있어서, 상기 제2버너는 상기 제1버너와 독립적으로 연료가스 및 1차공기를 흡입하여 상기 제1화구의 양측에 설치된 제2화구로 공급하는 공통흡입구를 구비하여 구성된다.
또한, 특허청구범위 제2항에 기재된 가스기기용 버너의 제조방법은, 상기 제2버너는 급속판을 소정형상으로 천공함과 더불어 대칭적으로 팽출성형하여 대칭면에서 절곡한 커버(cover)에 의해 상기 제1버너의 상부를 덮고, 상기 공통흡입구와 그 공통흡입구로부터 상기 제2수화구로 이어지는 유로 및 상기 제1화구를 사이에 두고서 상기 제2화구를 형성하도록 이루어진다.
따라서, 특허청구범위 제1항에 기재된 발명에서는 제2버너가 공통흡입구를 갖추고 1개의 노즐로부터 제1버너 양측의 2개의 제2화구(수화구)로 연료가스가 공급된다. 이 때문에 공연비를 설정치로 맞추기 위한 노즐과 흡입구의 수를 저감할 수 있고 구조가 단순하며 공연비의 조정이 간단하게 된다.
또한, 특허청구범위 제2항에 기재된 발명에서는 2개의 제2화구가 1매의 성형판을 제1버너에 덮어줌으로써 구성되므로 제조가 용이하고 비용을저감할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 다른 가스기기용 버너(100)를 도시하지 않은 프레임체로 고정하고 소정의 간격으로 일렬설치되어 이루어진 급탕기용 가열원(200)을 나타낸 도면이다. 각 가스기기용 버너(100)는 상단에 가늘고 긴 주화구(제1화구; 11)를 갖추고 그 측부에 혼합기체의 흡입구(12)를 구비한 편평한 주버너(제1버너; 1)와, 주화구(11)의 양측에 인접하게 편평한 슬릿형상의 수화구(제2화구; 21, 21)를 형성함과 더불어 측부에 1개의 공통흡입구(22)를 갖춘 수화버너(제2버너; 2)로 이루어진다.
주버너(1)의 흡입구(12) 및 수화버너(2)의 공통흡입구(22)에는 각 버너의 1차 공기를 조절하는 조절구멍(31,32)이 각각 일렬설치된 댐퍼(3)가 설치되어 있다.
제2도(A)와 (B)에 나타낸 바와 같이, 주버너(1)는 중심위치에 주화구(11)로 이루어진 판금의 다수의 병설슬릿을 압형함과 더불어 중심선을 대칭면으로 해서 그 양측에 대칭적으로 팽출부(1A, 1B)를 성형한다.
다음에, 제2도(A) 및 제3도(A),(B)에 나타낸 바와 같이 주화구(11) 부분을 제외한 상기 중심선의 양측의 평행선을 기준(도면의 상부주변)으로 하여 대략자 형상으로 절곡하고, 평판부분(1C)을 겁쳐서 스폿용접하게 된다. 또한 평판부분(1C)의 주변부는 가스누출방지를 위해 겹쳐서 U자형으로 절곡함이 바람직하게 된다.
이에 따라, 제2도(A) 및 제3도(A),(B)에 나타낸 바와 같이 상단에는 다수의 슬릿을 병설한 슬릿군으로 이루어지는 상기 주화구(11)가 형성되고, 금속판의 팽출구(1A)에 의해 일측단에 혼합기체의 흡입구(12)가 설치되며, 내부에는 흡입구(12)로부터 주화구(11)로 이어진 유로(13)가 형성된다.
또한, 판금의 팽출구(1B)에 의해 흡입구(12)의 상부에 수화 버너(2)용의 흡입구부(14)와 슬롯부(15) 및 슬롯출구(16)가 형성된다.
또, 본 실시예에 따른 주버너(1)는 1매의 금속판의 프레스성형에 의해 제조되지만 용접이라든지 주조 등의 다른 가공방법으로 제조하여도 된다.
수화버너(2)는 다음과 같은 형태로 형성된다. 즉, 금속판의 중심위치에 복수의 구형(矩形)의 압형부(20a)를 형성함과 더불어 중심선을 대칭면으로 해서 그 양측에 대칭적으로 팽출부(2A)를 성형한다. 다음에, 제2도(B) 및 제3도(A)와 (B)에 나타낸 바와 같이, 상기 중심선 양측의 평행선을 절곡선(도면의 상부주변)으로 하여 대략자 형상으로 절곡하여 커버(20)를 성형한다.
그리고, 나서, 제2도(B) 및 제3도(A),(B)에 나타낸 바와 같이, 커버(20)를 주버너(1)에 덮고, 커버(20)의 평판부분(2B)을 상기 주버너(1)의 평판부분(1C)에 겹쳐서 스폿용접한다. 주버너(1)와 마찬가지로, 평판부분(2B)의 주변부는 가스누출방지를 위해 겹쳐서 U자형으로 절곡해 놓는 것이 바람직하게 된다.
상기 팽출부(2A)는 상기 주버너(1)의 주화구(11)와 흡입구(12) 및 유로(13)를 덮게 됨과 더불어 상기 슬릿형상의 수화구(21,21) 및 상기 공통흡입구(22)를 형성하고, 주버너(1)의 양측에 공통흡입구(22)로부터 수화(21,21)로 이어지는 유로(23)을 형성한다. 또, 주화구(11) 및 수화구(21,21)는 상기 주형의 압형부(20a)내로 노출되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 주버너(1)에 설치된 수화버너(2)용 흡입구부(14)와 슬롯부(15) 및 슬롯출구(16)가 상기 공통흡입구(22)내에 끼워 넣어진 구조로 되어 있다.
이러한 구조에 의해 수화버너(2)에서 필요로 되는 1차 공기와 연료가스는 수화버너(2)의 공통흡입구(22)로부터 흡입되어 주버너(1)에 설치된 슬롯부(15)에 의해 혼합되고, 그 슬롯부(15)의 슬롯출구(16)에 의해 좌우로 양분되어 2개의 수화구(21,21)로 공급된다. 이 결과, 2개의 수화구(21,21)로 공급되는 혼합기체량을 균등하게 할 수 있다는 잇점이 있다.
제1도 및 제4도에 나타낸 바와 같이, 이 가스기기용 버너(100)군의 주버너(1)의 흡입구(12) 및 수화버너(2)의 흡입구(22)와 이들 흡입구(22)에 설치된 상기 댐퍼(3)의 조절구멍(31,32)에 대응하여 연료가스공급관(4,5)이 병설되어 있고, 각 공급관(4,5)에는 상기 조절구멍(31,32)의 중심위치에 대응하여 노즐(41,51)이 일렬 설치되어 있다.
상기 노즐(41)로부터 분출된 연료가스는 조절구멍(31)을 통해서 1차 공기가 유입되는 흡입구(12)로부터 유로(13)로 흘러 제3도에 나타낸 바와 같이 주화구(11)에서 연소된다. 상기 노즐(51)로부터 분사된 연료가스는 조절구멍(32)을 통하여 1차 공기가 유입되는 흡입구(22)로부터 슬롯부(15)를 통해 유로(23)로 흘러서 주화구(11)의 양측으로 분산되어 수화구(21,21)에서 연소된다.
연소조건으로서 주버너(1)에서의 공기과잉률은 예를 들어 1.4의 에어리치 혼합기체로 되도록 설정하고, 수화버너(2)에서의 공기 과잉률은 0.8의 가스리치 혼합기체로 설정한다. 이에 따라, 주버너(1)에서의 연소는 충분하게 공기과잉으로 되므로 질소산화물(NOxs)의 발생이 적고, 또한 수화버너(2)에서는 충분하게 연료과잉이 되므로 질소산화물(NOx)의 발생이 적어지게 된다.
따라서, 전체를 일정한 공기과잉률(예를 들어 1.2)로 연소할 때 발생하는 120ppm 정도의 NOx 배출량이 본 발명에 다른 가스기기용 버너(100)에서는 40~60ppm으로 저감될 수 있게 된다.
이러한 NOx 배출량의 저감에서는 주버너(1) 및 수화버너(2)로 공급되는 혼합기체의 공연비조정이 중요하게 된다. 이러한 공연비조정은 상기 노즐(41,51)의 직경과 위치 및 댐퍼(3)의 조절구멍(31,32)의 직경과 위치의 조절에 의해 이루어진다.
이러한 공연비조정에 있어서, 본 발명과 같이 2개의 슬릿형상 수화구(21,21)에 단일의 공통흡입구(22)로부터 혼합기체를 공급하는 구성을 채용하면, 수화버너(2)에 관하여 조정해야만하는 노즐(51) 및 조절구멍(32)의 수를 반감할 수 있고, 그 결과 제조 및 조립 작업이 간단하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 가스기기용 버너(100)의 제조에 있어서 2개의 슬릿형상 수화구(21,21)와 단일 공통흡입구(22)를 갖춘 수화버너(2)는 1매의 금속판의 프레스성형품을 주버너(1)에 덮고 용접함으로써 낮은 비용으로 제조할 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 주버너(1)의 흡입구(12)를 수화버너(2)의 흡입구(22)의 아래에 설치한 것은 에어리치 혼합기체가 연료가스와 공기와의 혼합을 완전히 수행하도록 긴 유로를 필요로 하는 것에 기인한다.
또한, 본 발명에 있어서는 주버너(1)에 가스리치 혼합기체를 공급하고 수화버너(2)에 에어리치 혼합기체를 공급해도 되는데, 이 경우에는 제5도에 나타낸 제2실시예와 같이 주버너(1)의 흡입구(12)를 수화버너(2)의 흡입구(22)의 위에 설치하는 것이 바람직하게 된다. 제5도에 있어서 팽출구(1D)는 제2도의 팽출부(1B)와 동일한 기능물이다.
본 발명에 있어서는 제6도에 나타낸 제3실시예와 같이 주버너(1)에 상기 수화버너(2)용의 흡입구부(14), 슬롯부(15) 및 슬롯출구(16)에 대응하는 형상의 절결부(17)를 형성해도 바람직하게 된다. 이러한 구성은 제5도에 나타낸 팽출부(1D)에도 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 가스기기용 버너(100)를 발열량이 크게 증감되는 가스연소기기에 적용하는 경우, 연소량을 줄이면 가스리치측의 버너에서 역화(逆火)가 생기기 쉽다. 이 때문에, 수화버너(제2버너; 2)의 슬릿형상 수화구(21)는 수화구(21)를 다수의 화구로 구획함과 더불어 수화구(21)의 면적을 줄이고, 또한 소염(消炎)작용을 갖는 소염구열(小炎口列)로 구성하는 것이 바람직하게 된다. 이러한 형상의 수화구(21)는 수화버너(2)의 커버(20)의 압형성형의 경우에 용이하게 형성할 수 있다.

Claims (2)

  1. 편평한 제1버너(1)의 제1화구(11)의 양측에 그 제1화구(11)를 사이에 두고서 제2화구(21,21)가 형성된 제2버너(2)를 구비한 가스기기용 버너에 있어서, 상기 제2버너(2)에 대해서 상기 제1버너(1)와 독립적으로 연료가스 및 1차공기를 흡입하여 상기 제1화구(11)의 양측에 설치된 상기 제2화구(21,21)로 공급하는 공통 흡입구(22)를 구비하여 구성되고, 상기 공통흡입구(22)는 금속판의 소정 형상으로의 압형에 의해 형성되는 팽출부(2A)에 의해 정의되며, 상기 제1버너(1)의 양측에는 상기 공통흡입구(22)로부터 상기 수화구(11,21)로 이어지는 유로(23)가 형성되고, 상기 제2버너(2)의 흡입구부(14)와 슬롯부(15) 및 슬롯출구(16)가 상기 공통흡입구(22)내에 끼워져 형성된 것을 특징으로 하는 가스기기용 버너.
  2. 편평한 제1버너(1)의 제1화구(11)의 양측에 그 제1화구(11)를 사이에 두고서 제2화구(21,21)가 형성된 제2버너(2)를 구비한 가스기기용 버너에 있어서, 상기 제2버너(2)는 금속판을 소정형상으로 압형함과 더불어 대칭적으로 팽출성형하여 대칭면에서 절곡시킨 커버(20)에 의해 상기 제1버너를 덮으면서 상기 제2화구(21,21)에 대한 상기 공통흡입구(22)와 공통흡입구(22)로부터 상기 제2화구(21,21)로 이어지는 유로(23) 및 상기 제1화구(11)를 사이에 두고서 상기 제2화구(21,21)를 설치해서 형성되고, 상기 공통흡입구(22)는 상기 제2버너(2)에 대해 상기 제1버너(1)와 독립적으로 연료가스 및 1차공기를 흡입하여 상기 제1화구(11)의 양측에 설치된 상기 제2화구(21,21)로 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 가스기기용 버너의 제조방법.
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