KR0157353B1 - 강제급기식 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연소배기가스를 재순환시키는 배기가스 순환파이프에서 발생된 드레인이 연소용 송풍기내로 흡인되는 것을 저지함으로써, 이 드레인에 의한 연소용 송풍기나 연소기기의 부식등의 악영향을 방지할 수 있는 강제급기식 연소장치에 관한 것으로서, 연소용 송풍기(2)에 의하여 강제급기되는 가스버너(3)와, 상기 가스버너(3)의 연소배기가스를 배출시키는 배기통(4)의 선단부(41)와, 상기 배기통(4)의 선단부(41)와 상기 연소용 송풍기(2)의 흡기구(21)를 연결하여 연소배기가스의 일부를 상기 가스버너(3) 재순환시키는 배기가스 순환파이프(6)을 구비한 강제급기식 연소장치에 있어서, 상기 배기가스 순환파이프(6)는 상기 송풍기(2)의 흡기구(21)에서 배기통(4)의 선단부(41)을 향하여 하향되도록 배관한 것을 특징으로 한다.

Description

강제급기식 연소장치

제1도는 가스온풍난방기의 내부구조를 나타낸 정면도.

제2도는 가스온풍난방기의 내부구조를 나타낸 측면도.

제3도는 가스온풍난방기의 배면을 나타낸 사시도.

제4도는 제3도의 요부확대도.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱 2 : 연소용 송풍기

3 : 가스버너 4 : 배기통

5 : 난방공기흡출용 팬 6 : 배기가스 순환파이프

21 : 흡기구 41 : 배기통 선단부

44 : 드레인 파이프 61 : 입구단

62 : 출구단 100 : 가스온풍난방기

본 발명은 연소배기가스의 일부를 버너로 재순화시키는 배기가스 순환파이프를 구비한 강제급기식 연소장치에 관한 것이다.

연소장치에서 배출되는 질소산화물을 줄이기 위하여, 연소배기가스의 일부를 재순환시켜 연소용 공기에 혼합시킴으로써, 버너의 연소온도를 낮게 유지하는 연소배기가스 재순환장치가 공지되어 있다.

이 연소배기가스 재순환장치에서는, 배기가스 순환파이프내에서의 냉각에 의하여 배기가스에 포함되어 있는 수증기가 재순환될 때에 결로(結露)하여 배기가스성분을 포함한 드레인이 되고, 이 드레인이 연소용 송풍기에 흡입되어 이 송풍기나 연소장치의 기기를 경시적으로 부식시키는 경우가 있어 강제급기식 연소장치의 내구성을 저하시키는 원인이 된다.

본 발며의 목적은 연소배기가스를 재순화시키는 배기가스 순환파이프내에서 발생되는 드레인이 운전중 또는 운전개시시에 연소용 송풍기내로 흡입되는 것을 저지할 수 있는 강제급기식 연소장치의 제공에 있다.

본 발명은, 연소용 송풍기에 의하여 강제급기되는 가스버너와, 상기 가스 버너의 연소배기가스를 배출시키는 배기통과, 상기 배기통과 상기 연소용 송풍기의 흡기구를 연결하여 연소배기가스의 일부를 상기 가스버너로 재순환시키느 배기가스 순환파이프를 구비한 강제급기식 연소장치에 있어서, 상기 배기가스 순환파이프는 상기 배기통에 연결된 입구단에서 상기 연소용 송풍기의 흡기구에 연결된 출구단으로 향하는 상승구배(上昇勾配)를 가지는 것을 특징으로 한다.

특허청구범위 제2항에 기재된 발명에서는, 상기 배기가스 순환파이프는 상기 상승구배방향으로의 중력의 분력에 의한 수류속도가 상기 배기통의 기압과 상기 흡입구의 기압과의 압력차에 의거하는 최대값보다 크게 되도록 설정한 것을 특징으로 한다.

특허청구범위 제3항에 기재된 발명에서는, 상기 배기가스 순환파이프는 상기 연소용 송풍기의 흡기구로 향하여 상승되는 구배가 10도이상인 부분을 가지는 것을 특징으로 한다.

특허청구범위 제4항에 기재된 발명에서는, 상기 배기통 또는 배기가스 순환파이프의 최하단에, 상기 배기가스 순환파이프에서 흘러내린 드레인을 하측으로 배출하는 드레인 파이프를 연결한 특징으로 한다.

본 발명의 강제급기식 연소장치에서는, 배기가스 순환파이프내에서 발생된 드레인이 배기가스 순환파이프를 통하여 연소용 송풍기의 흡기구로 흠인되는 것이 방지되고, 원활하게 배기통측으로 흐른다. 따라서, 연소배기가스성분을 포함한 드레인이 연소용 송풍기로 흡인되는 것을 저지할 수 있어, 연소용 송풍기나 연소장치의 기기가 부식되는 것을 방지할 수 있기 때문에 내구성이 우수하다.

이하 본 발명의 실시예를 두면에 의거하여 상세하게 설명한다

도면은 본 발명의 강제급기식 연소장치의 일실시예에 관한 가스온풍난방기(100)를 나타낸다.

가스온풍난방기(100)는, 제1도에 나타낸 바와 같이, 편평하고 가로측이 긴 판금제 케이싱(1)내에 있어서, 우측에 원심식의 연소용 송풍기(2)가 장착되어 있고, 하부에 가로로 놓여진 원통형상의 연소통(11)이 설치되어 있다. 또, 연소통(11)의 우측에는 가스버너(3)가 설치되어 있으며, 상기 연소용 송풍기(2)의 흡출구에서 연소용 공기기 공급됨과 동시에 연소가스 공급기구(12)에서 연소가스가 공급되어 강제급기 연소가 이루어진다.

제2도 및 제3도에 나타낸 바와같이 케이싱(1)의 배면판(1A)에는, 상기 연소용 송풍기(2)내로 실외공기를 도입하기 위한 흡입관(에어덕트 등) 및 연소배기가스를 실외로 배출하기 위한 배기관(배디덕트 등)의 설치공간을 확보하기 위하여 틀(200)이 연결되어 있다.

연소용 송풍기(2)의 흡기구는(21)는 선단이 폐색된 흡기통으로 되어 있으며, 배면판(1A)을 관통하여 후방으로 돌출되어 있다. 흡기구(21)의 측면에는 에어덕트(22)의 일단이 연결되어 있으며, 그 타단은 실내와 실외를 연통하도록 벽에 형성된 구멍(도면생략)에 끼워지는 실외공기흡입관(23)에 접속되어 있다.

케이싱(1)내의 연소통(11)상측에는 통상의 열교환기(13)가 가로로 설치되어 있다. 연소통(11)의 좌단과 열교환기(13)의 좌단은 단면 장방형상의 연결통(14)에 의하여 연결되어 있다.

열교환기(13)와 연소통(11)사이에는 이것들과 평행하게 배기통(4)이 부착되어 있다. 열교환기(13)의 우단과 배기통(4)의 우단은 다년 장방형상의 연결통(15)에 의하여 연결되어 있다. 배기통(4)의 선단부(41)(도면에 있어서 좌단부)는 후방으로 90도 구부러져서 배면판(1A)을 관통하여 돌출됨으로써 버너의 배기구를 형성하며, 상기 틀(200)내에서 상기 실외공기흡입란(23)내에 동축적으로 형성된 배기외관(43)과 배기덕트(42)를 사이에 두고서 연결되어 있다.

케이싱(1)의 상부에는 가늘고 긴 원통형상의 난방공기흡출용 팬(5)이 가로로 설치되어 있다. 이 팬(5)은 케이싱(1)의 배면판(1A)상부에 형성된 실내공기흡입구(51)(제3도 참조)에서 흡인된 실내공기를 케이싱(1)의 전면판(1B)하부에 형성된 온풍흡출구(52)(제2도 참조)를 통하여 전방으로 흡출한다. 실내공기는 상기 열교환기(13), 배기통(4) 및 연소통(11)의 주위를 흐르면서 열교환되어 가열되며, 고온으로 되어 온풍흡출구(52)를 통하여 전방으로 흡출된다.

케이싱(1)내에 있어서, 연소통(11)하측의 케이싱 저판(1C)위에 가습용 물받이(17)가 전방으로 인출가능하도록 설치되어 있다.

6은 배기가스 순환펌프(내경 9㎜)를 나타내며, 연소배기가스의 일부를 연소용 송풍기(2)로 재순환시켜서 버너(3)에서의 연소온도를 낮게 유지하여 질소산화물의 발생을 줄이는 작용을 한다.

배기가스 순환펌프(6)의 입구단(61)은, 케이싱(1)내에 있어서 배기통(4)의 선단부(제1도에 있어서 좌단부)(41)의 우측면(정면에서 볼때)에 연결되어 있다. 이 선단부(41)의 하면에는 하측으로 돌출된 오목부(41a)가 형성되어 드레인의 굄부를 형성하고 있다. 이 오목부(41a)에는 드레인 파이프(44)가 대략 수직으로 부착되어 있으며, 이 드레인 파이프(44)의 하단은 상기 가습용 물받이(17)내에 드리워져 있다.

배기가스 순환파이프(6)의 중간부 케이싱(1)의 배면판(1A)을 관통하여 배치되어 있다. 배기가스 순환파이프(6)의 출구단(62)은, 케이싱(1)의 배면판(1A)의 후방에 있어서, 상기 송풍기(2)의 흡기구(21)의 좌측면에 연결되어 있다. 이 구성에 의하면, 입구단(61) 및 출구단(62)을 모둔 케이싱(1)내에 배치한 경우에 비해 배면판(1A)과 연소용 송풍기(2)을 접근시켜 설치할 수 있다. 또, 입구단(61) 및 출구단(62)을 모둔 케이싱(1)의 배면판(1A) 후방에 배치한 경우에 비해 배기통(4)의 선단부(41)가 배면판(1A)에서 돌출되는 돌충량을 작게 할 수 있어 체격의 콤팩트화가 가능하게 된다.

본 실시예에서의 배기가스 순환파이프(6)는 제4도에 나타낸 바와같이, 케이싱(1)의 배면판(1A)에 형성된 큰 통공(53)을 통과하도록 배치되며, 이 통공(53)은 캡(64)에 의하여 덮여져 있다. 캡(64)은 전면(제4도에 있어서 하면)이 개방되어 있으며, 배기가스 순환파이프(6)의 입구단(61)측(제4도에 있어서 우측)이 경사면으로 되어 있는 상자형상부(65)와, 이 상자형성부(65)의 전면단부(하면단부)에서 연장된 주연부(66)로 되어 있다. 주연부(66)의 배기가스 순환파이프(6)의 출구단(62)측에는 고정용 구멍(68)이 형성되어 있다.

배기가스 순환파이프(6)는 개방된 전면(하면)에서 상자형상부(65)내로 끼워넣어진 후 ,상자형상부(65)의 출구단(62)측의 벽(6A)에 형성된 구멍(69)을 관통하도록 배치되어 있다. 배면판(1A)에 형성된 통공(53)의 입구단(61)측 가장자리에는 돌기(54)가 형성되어 있다. 캡(64)은 주연부(66)의 입구단(61)측이 돌기(54)에 걸어맞춰지고, 타단이 나사(55)에 의하여 배면판(1A)에 형성된 나사구멍(56)에 나사결합되어 배면판(1A)에 고정되어 있다. 이와같이, 배면판(1A)에 큰 통공(53)을 형성하면, 배기가스 순환파이프(6)의 장착작업이 용이하게 된다.

배기가스 순환파이프(6)는 입구단(61)이 출구단(62)보다 낮은 위치에 설정된다. 즉, 출구단(62)에서 입구단(61)으로 향하여 하강하는 구배각도가 11도로 설정되며, 입구단(61) 근방에는 구배가 거의 없는 수평부분(63)이 형성되어 있다. 또한, 배관의 설계에 있어서 배관전체를 입구단(61)측을 향하여 하강하는 구배로 할 수 있으며, 수평부분(63)은 없어도 된다.

송풍기(2)의 흡기구(21)는 흡기부하에 의하여 저압으로 되어 있고, 배기통(4)의 선단부(41)는 송풍기(2)의 토출압 및 연소압에 의하여 고압으로 되어 있다. 따라서, 연소배기가스는 배기가스 순환파이프(6)내를 입구단(61)에서 출구단(62)을 향하여 흐르게 되고, 흡기구(21)에서 공기와 함께 연소용 송풍기(2)내로 흡입된다. 따라서, 버너(3)에 공급되는 연소용 공기에는 연소배기 가스가 소정 비율(10∼15용량%)로 존재함으로써 연소온도가 낮게 유지되어 때문에, 질소산화물의 발생이 저감된다. 또한, 상기 연소배기가스의 비율은 출구단(62)에 설치된 스로틀부재에 의한 구멍 지름(5㎜)에 의하여 결정된다.

배기가스 순환파이프(6)의 입구단(61)과 출구단(62)사이에 형성된 구배각도방향으로의 중력의 분압(分壓)에 의한 수류속도가 배기통(4)의 선단부(41)및 송풍기(2)의 흡기구(21)의 압력차에 의거하는 수류속도가 배기통(4)의 선단부(41) 및 송풍기(2)의 흡기구(21) 압력차에 의거하는 수류속도의 최대값(통상은 연소용 송풍기(2)의 최대속도 운전시에 최대값이 된다.)보다 충분히 크게 되도록 설정하고 있다. 따라서, 배기가스 순환파이프(6)내를 흐르는 연소배기가스가 냉가되어 배기가스내에 포함되어 있는 수증기가 결로하여 드레인이 되어도, 이 드레인이 중력작용에 의하여 입구단(61)측으로 흐르게 된다. 그리고, 배기통(4)의 선단부(41)로 흘러들어온 드레인은 드레인 파이프(44)를 통하여 가습용 물받이(17)내로 흐르게 된다.

본 발명에서는 배기가스 순환파이프(6)내에서 발생된 드레인이 출구단(62)방향으로 흐르는 것이 저지되기 때문에, 연소배기가스성분을 포함한 드레인이 연소용 송풍기(2)내로 흡입되는 것이 저지된다. 따라서, 물에 녹아 있는 황산 등의 연소생성물에 의한 연소용 송풍기(2) 또는 연소기기의 부식을 방지할 수 있으르로 내구성이 향상된다.

배기가스 순환파이프(6)는, 상기한 바와 같이 중력에 의한 수류속도르 압력차에 의한 수류속도보다 크게 할 수 있는 구배각도를 구비한다면, 입구단(61)에서 출구단(62)을 향하여 일단 하강하는 구배를 가지고 있어도 된다. 또한, 입구단(61)이 출구단(62)보다 높게 설정되어 있어도 되며, 이 때 드레인 파이프(44)는 상기 하강구배의 종단, 즉 배기가스 순환파이프(6)의 최하점에 설치된다.

Claims (4)

1. 연소용 송풍기에 의하여 강제급기되는 가스버너와, 상기 가스버너의 연소배기가스를 배출시키는 배기통과, 상기 배기통과 상기 연소용 송풍기의 흡기구를 연결하여 연소배기가스의 일부를 상기 가스버너로 재순혼시키는 배기가스 순환파이프를 구비한 강제급기식 연소장치에 있어서, 상기 배기가스 순환파이프는 상기 배기통에 연결된 입구단에서 상기 연소용 송풍기의 흡기구에 연결된 출구단으로 향하는 상승구배를 가지는 것을 특징으로 하는 강제급기식 연소장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 순환파이프는 상기 상승구배방향으로의 증력의 분력에 의한 수류속도가 상기 배기통의 기압과 상기 흡기구의 기압과의 압력차에 의거하는 최대값보다 크게 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 강제 급기식 연소장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 순환파이프는 상기 연소용 송풍기의 흡기구로 향하여 상승되는 구배가 10도이상인 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 강제급기식 연소장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 배기통 또는 배기가스 순환파이프의 최하단에, 상기 배기가스 순환파이프에서 흘러내린 드레인을 하측으로 배출하는 드레인 파이프를 연결한 것을 특징으로 하는 강제급기식 연소장치.