KR0132199Y1 - 온풍난방기의 연소장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 온풍난방기의 연소장치에 관한 것으로서, 연소팬에 의해 공급된 공기를 연소실로 분사시켜 주는 스월러를 이중으로 설치하여 하나의 스월러를 통해 분사되는 공기는 일측방향으로 선회하도록 하고 다른 하나의 스월러를 통해 분사되는 공기는 타측방향으로 선회하도록 함에 따라 공기와 혼합된 혼합가스의 화염길이가 줄어들게하여 상기 혼합가스가 연소실의 전방에 직접 부딪히지 않도록 하고 이에따라 연소실의 내의 후면 압력이 전면 압력에 비해 저하되는 것을 방지하여 완전연소에 따라 그으름 및 유해가스가 발생되지 않도록 함과 함께 드레프트튜브를 감싸고 있는 실린더가 과열되지 않도록 함에 따라 상기 실린더 및 각종 부품이 손상되지 않도록 한 것이다.

이를위해 본고안은 드레프트튜브 내에 설치된 스월러의 후방으로 설치되어 연소팬에 의해 공급된 공기의 일부를 상기 스월러에 의해 선회하는 방향과 반대방향으로 선회시켜 주는 보조스월러와, 상기 드레프트튜브에 원주방향으로 경사지게 형성되어 보조스월러에 의해 선회하는 공기를 드레프트튜브와 실린더 사이로 유출시켜 주는 복수개의 구멍을 포함하여 구성된 것이다.

Description

온풍난방기의 연소장치

제1도는 온풍난방기를 참고적으로 나타낸 정면 구성도.

제2도는 온풍난방기를 참고적으로 나타낸 측면 구성도.

제3도는 종래 온풍난방기의 연소장치를 나타낸 종단면도.

제4도는 제3도의 요부를 확대하여 나타낸 단면도.

제5도는 종래 온풍난방기의 연소장치에 의한 나공기의 분사상태도.

제6도는 본고안 온풍난방기의 연소장치를 나타낸 종단면도.

제7도는 제6도의 요부를 확대하여 나타낸 단면도.

제8도는 본고안 온풍난방기의 연소장치를 구서어하는 보조스월러의 측면도.

제9도는 본고안 온풍난방기의 연소장치에 의한 공기의 분사상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 연소팬 7 : 드레프트튜브

9 : 스월러 11 : 실린더

12 : 연소실 14 : 보조스월러

15 : 구멍

본고안은 온풍난방기의 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소용 공기의 공급이 2차적으로 이루어 지도록 구조를 변경하여 연소시 연소실 후면의 압력저하가 발생되지 않도록 함에 따라 완전연소가 가능하도록 한 것이다.

일반적으로 온풍난방기는 실내공기를 열교환에 의해 따뜻하게하여 실내를 난방하는 공조기기로서, 각종 부품을 지지고정하는 본체(1)와, 상기 본체 내부에 설치되어 연료탱크(도시는 생략함) 내의 연료를 펌핑하는 전자펌프(2)와, 상기 전자펌프에 의해 펌핑된 연료를 연소시키는 연소장치와, 상기 본체(1) 내에 설치되어 실내 공기를 흡입하여 공급하는 송풍기(3)와, 상기 연소장치와 연결되어 연소장치에 의해 연소되는 열을 받아 송풍기(3)에 의해 공급된 공기의 열교환시켜 주는 열교환기(4)와, 상기본체(1)의 전면 상부에 부착되어 열교환기(4)에 의해열교환됨에 따라 뜨거워진 공기가 외부로 배출되도록 통로 역할을 하는 그릴(5)로 구성되어 있다.

이상에서 설명된 바와같은 온풍난방기의 종래 연소장치는 첨부도면 제3도 내지 제4도에 도시된 바와같이 외부공기를 흡입하는 연소팬(6)과, 상기 연소팬에 의해 흡입된 공기의 속도를 콘트롤 하는 드레프트튜브(7)와, 전자펌프(2)에 의해 펌핌된 연료를 분사하는 노즐(8)과, 상기 흡입된 공기와 펌핑된 연료를 혼합시키면서 일측방향으로 선회시켜 주는 스월러(Swirler)(9)와, 상기 공기와 혼합된 가스에 스파크를 발생시켜 착화시켜 주는 점화플러그(10)와, 상기 트레프트튜브(7)를 감싸도록 연소팬(6)에 연결되어 있는 실린더(11)와, 상기 실린더에 고정되어 점화플러그(10)에 의해 점화된 혼합가스가 연소되는 연소실(12)과, 상기 연소실에서 연소되는 혼합가스의 화염상태를 감지하는 염감지센서(13)로 구성되어 있다.

따라서, 전원을 공급시킨 다음 온풍시스템의 동작버튼을 선택하면 전자펌프(2)가 작동하여 본체(1) 내부에 설치되어 있는 연료탱크 내의 연료를 펌핑함과 함께 송풍기(3)가 작동하여 외부공기를 본체(1) 내부로 유입시키는데, 이때 연소장치가 연료를 연소시키므로 연소열이 발생되고 이 발생된 연소열은 열교환기(4)로 들어감에 따라 상기 열교환기가 송풍기(3)에 의해 송풍된 차가운 공기를 열교환시켜 더운 공기로 바꾸어 준다.

이와같이하여 열교환기(4)에 의해 바뀌어진 더운 공기는 계속되는 송풍기(3)의 작동에 따라 그릴(5)를 통해 실내로 빠져나와 순환되므로 실내가 따뜻해 지는 것이다.

그럼 여기서 연료를 연소시켜 연소열을 얻는 연소장치의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

연소팬(6)이 작동하여 외부공기를 흡입하고 이 흡입된 공기는 드레프트튜브(7)에 의해 그 속도가 조절된 다음 스월러(9)에 부딪히므로 공기는 제5도에 도시된 바와같은 패턴을 가지고 선회하면서 연소실(12) 내로 분사되는데, 이때 전자펌프(2)에 의해 펌핑된 연료가 노즐(8)을 통해 흘러나오고 이 흘러나온 연료는 상기 스월러(9)에 의해 일측 방향으로 선회하는 공기에 실려 혼합되므로 결과적으로 혼합가스가 드레프트튜브(7)를 감싸도록 실런더(11)에 고정된 연소실(12) 내로 분사된다.

상기한 작용에 의해 혼합가스가 연소실(12)로 분사될때 점화플러그(10)가 상기 연소실(12)로 분사되는 혼합가스에 스파크를 발생시켜 주므로 혼합가스가 연소실에서 착화되어 연소되고 이에따라 연소실(12) 내부는 순간적으로 고압의 압력이 발생하면서 연소열이 발생되는데, 이때 염검지센서(13)가 착화초기의 불꽃염을 감지하여 제어부에 입력하고 상기 제어부는 입력된 염검지 신호에 이상이 있나를 판단하여 이상이 없으면 기타 여러가지 안전장치를 확인한 다음 정상적으로 연소되어 난방을행한다.

한편 연소팬(6)에 의해 흡입된 공기의 속도를 콘트롤 하는 드레프트튜브(7)는 상기 연소팬(6)에 연결된 실린더(11)에 감싸여져 있는데, 이는 연소실(12) 내에서 혼합가스가 연소될때 발생되는 연소열에 의해서도 상기 연소팬(6)과 염겸지센서(13)가 가열되지 않도록 한 것이다.

그러나 종래 이와같은 연소장치는 연소팬에 의해 공급된 공기를 연소실로 분사시켜 주는 스월러가 하나만 설치되어 있음에 따라 상기 분사되는 공기가 일측방향으로만 선회하면서 고속으로 분사되므로 혼합가스의 연소시 화염이 길어질 수밖에 없어 후술하는 바와같은 여러가지 문제점이 있었다.

첫째, 연소되는 혼합가스가 연소실의 전방 벽면에 강하게 직접 부딪히므로 연소실내의 후면 압력이 전면 압력에 비해 저하됨에 따라 화염이 연소실의 후면쪽으로 역화되고 이 역화된 화염은 대부분 미연소 상태로 있게되어 그으름이 발생됨과 함께 유해가스가 발생된다.

둘째, 상기 화염의 미연소에 의해 그으름이 발생되므로 이 그으름이 화면감지센서에 달라붙게되어 상기 화면감지센서가 제기능을 발휘하지 못한다.

셋째, 화염이 연소실 후면쪽으로 역화되면서 고온의 열을 방출하므로 연소실 후면 및 드레프트튜브를 감싸고 있는 실린더가 쉽게 가열되어 상기 연소실 및 드레프트튜브느 물론 기타 다른 부품이 쉽게 손상된다.

본고안은 상기 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 연소팬에 의해 공급된 공기를 연소실로 분사시켜 주는 스월러를 이중으로 설치하여 하나의 스월러를 통해 분사되는 공기는 일측방향으로 선회하도록 하고 다른 하나의 스월러를 통해 분사되는 공기는 타측방향으로 선회하도록 함에 따라 공기와 혼합된 혼합가스의 연소시 화염의 길이가 줄어들게 ;하여 상기 혼합가스가 연소실의 전방에 직접 부딪히지 않도록 하고 이에따라 연소실의 내의 후면 압력이 전면 압력에 비해 저하되는 것을 방지하여 완전연소에 의한 그으름 및 유해가스의 발생이 방지되도록 함께 드레프트 튜브를 감싸고 있는 실린더가 과열되지 않도록 함에 따라 상기 실린더 및 각종 부품이 손상되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본고안 형태에 따라면, 드레프트튜브 내에 설치된 스월러의 후방으로 설치되어 연소팬에 의해 공급된 공기의 일부를 상기 스월러에 의해 선회하는 방향과 반대방향으로 선회시켜 주는 보조스월러와, 드레프트튜브에 원주방향으로 경사지게 형성되어 보조스월러에 의해 선회하는 공기를 드레프트튜브와 실린더 사이로 유출시켜 주는 복수개의 구멍을 포함하여 구성된 본고안 온풍난방기의 연소장치가 제공된다.

이하 본고안을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제6도 내지 제8도를 참고로하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제6도는 본고안 온풍난방기의 연소장치를 나타낸 종단면도이고 제7도는 제6도의 요부를 확대하여 나타낸 단면도이며 제8도는 본고안 온풍난방기의 연소장치를 구성하는 보조스월러의 측면도로서, 본고안 구성중 기 설명된 종래의 구성과 동일한 구성의 설명은 생략하고 다만 도면상에 종래와 동일부호로 표기함을 미리 밝혀둔다.

이하 본고안의 요부 구성을 설명하면 드레프트튜브(7) 내에 설치된 스월러(9)의 후방으로 보조스월러(14)를 설치하여 연소팬(6)에 의해 공급된 공기가 상기 보조스월러(9)에 의해 스월러(9)와 반대방향으로 선회하도록 하고, 상기 드레프트튜브(7)에는 연소실(12) 쪽으로 45도 상향경사지게 복수개의 구멍(15)을 원주방향으로 형성하여 보조스월러(14)에 의해 선회하는 공기가 상기 각 구멍(15)을 통해 드레프트튜브(7)와 실린더(11) 사이로 유출되어 연소실(12)로 분사되도록 하며, 상기 실린더(11)의 직경을 연소실(12) 쪽으로 갈수록 넓게하여 드레프트튜브(7)와 실린더(11) 사이로 유출되어 연소실(12)로 분사되는 공기의 속도를 줄여줌에 따라 스월러(9)에 의해 선회되어 연소실(12)로 분사되는 혼합가스의 연소에 따른 주화염이 상기 드레프트튜브(7)와 실린더(11) 사이로 유출되어 연소실(12)로 분사되는 공기에 의해 깨지지 않도록 한다.

이와같이 구성된 본고안의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

연소팬(6)이 작동하여 외부공기를 흡입하고 이 흡입된 공기는 드레프트튜브(7)에 의해 그 속도가 조절되는데, 이때 공기의 일부는 스월러(9)에 부딪힌 다음 상기 스월러의 형상에 의해 일측방향으로 선회하면서 드레프트튜브(7)를 통해 연소실(12) 내로 분사되고 나머지 공기는 보조스월러(14)에 부딪힌 다음 상기 보조스월러의 형상에 의해 타측방향(스월러에 부딪힌 공기의 선회방향과 반대방향)으로 선회한다.

이와같이하여 보조스월러(14)에 의해 타측방향으로 선회하는 공기는 드레프트튜브(7)에 원주방향으로 형성되어 연소실(12) 쪽으로 45도 상향경사진 복수개의 구멍(15)을 통해 상기 드레프트튜브(7)와 실린더(11) 사이의 공간부로 유출된 다음 상기 연소실(12) 내로 분사되므로 본고안에 의해 연소실 내로 분사되는 공기는 제9도와 같은 패턴을 가지고 선회하는데, 이때 실린더(11)의 직경이 연소실(12) 쪽으로 갈수록 넓어진 형태임을 감안하면 상기 드레프트튜브(7)와 실린더(11) 사이로 유출되어 연소실(12) 내로 분사되는 공기는 그 분사속도가 줄어들 수밖에 없다.

상기에서 드레프트튜브(7)에 원주방향으로 형성된 각 구멍(15)이 연소실(12) 쪽으로 45도 상향경사져 있는 것은 보조스월러(14)에 의해 타측방향으로 선회하는 공기가 구멍(15)을 통해 유츨되는 과정에서도 상기 타측방향 선회력이 감소하지 않도록 하기 위함이고, 드레프트튜브(7)를 감싸고 있는 실린더(11)의 직경이 연소실(12) 쪽으로 갈수록 넓은 것은 기 설명된 바와같이 타측방향으로 선회하면서 분사되는 공기의 속도를 줄여 일측방향으로 분사되는 공기와 혼합되면서 연소되는 혼합가스의 주화염(중심부분의 화염)이 상기 타측방향으로 선회하는 공기에 의해 깨지지 않도록 하기 위함이다.

한편 상기한 작용에 의해 일측방향으로 선회하면서 연소실(12) 내로 공기가 분사됨과 함께 타측방향으로 선회하면서 연소실(12) 내로 공기가 분사될때 종래에서 기 설명된 바와 동일한 작용에 의해 연료가 상기 일측방향으로 선회하면서 분사되는 공기에 실려 혼합되고 이 혼합된 가스가 착화되어 연소되면 이때의 화염을 상기 타측방향으로 선회하면서 분사되는 공기가 감싸안게 되므로 혼합가스의 화염길이가 짧아지고 이에따라 상시 화염이 연소실(12)의 전면벽에 직접 부딪히지 않는다.

이하 본고안에서 설명되지 않은 작용은 기 설명된 종래 장치의 작용을 참고하면 이해 가능하리라 생각된다.

그러므로 본고안은 연소팬에 의해 공급된 공기를 연소실로 분사시켜 주는 스월러가 이중으로 설치되어 공기의 일부를 일측방향으로 선회시키면서 연소실 내로 분사시켜 줌과 함께 일부는 상기 일측방향으로 선회하면서 분사되는 공기의 외측으로하여 타측방향으로 선회시키면서 분사시켜 주므로 공기와 혼합된 혼합가스의 연소시 화염 길이가 줄어들어 상기 연소되는 혼합가스가 연소실의 전방에 직접부딪히지 않음에 따라 연소실의 내의 후면 압력이 전면 압력에 비해 저하됨이 없게되고 이에따라 그으름 및 유해가스가 발생되지 않음은 물론 드레프트튜브를 감싸고 있는 실린더가 과열되지 않아 상기 실린더 및 각종 부품이 손상되는 일도 없게되는등 여러가지 효과가 있다.

Claims (3)

1. 드레프트튜브 내에 설치된 스월러의 후방으로 설치되어 연소팬에 의해 공급된 공기의일부를 상기 스월러에 의해 선회하는 방향과 반대방향으로 선회시켜 주는 보조스월러와, 상기 드레프트튜브에 원주방향으로 경사지게 형성되어 보조스월러에 의해 선회하는 공기를 드레프트튜브와 실린더 사이로 유출시켜 주는 복수개의 구멍을 포함하여 구성하여서 됨을 특징으로 하는 온풍난방기의 연소장치.
2. 제1항에 있어서, 드레프트튜브에 원주방향으로 형성된 각 구멍을 연소실 쪽으로 45도 상향경사지게 형성하여서 됨을 특징으로 하는 온풍난방기의 연소장치.
3. 제1항에 있어서, 실린더의 직경을 연소실 쪽으로 갈수록 넓게하여서 됨을 특징으로 하는 온풍난방기의 연소장치.