KR0170167B1 - 편평가스기기용 버너 - Google Patents

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KR0170167B1
KR0170167B1 KR1019950040602A KR19950040602A KR0170167B1 KR 0170167 B1 KR0170167 B1 KR 0170167B1 KR 1019950040602 A KR1019950040602 A KR 1019950040602A KR 19950040602 A KR19950040602 A KR 19950040602A KR 0170167 B1 KR0170167 B1 KR 0170167B1
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히데오 오카모또
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최창선
린나이코리아주식회사
나이또 스스무
린나이 가부시기가이샤
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Abstract

본 발명은 불꽃구멍에 있어서의 화염의 진동이 적고 소음이 낮은 편평가스기기용 버너를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 그 구성은 메인 불꽃을 발생하는 주 버너와 주 버너의 양측의 점화버너로 이루어진다. 주 버너는 메인 불꽃구멍(13)과 제1혼합기 도입부로 이루어진다. 메인 불꽃구멍(13)을 형성하는 한쌍의 슬릿판(2)과 슬릿판(2)을 상부에 끼움과 아울러 제1혼합기 도입부를 형성하는 측벽판(3)과를 구비한다. 측벽판(3)에는 점화버너를 형성하는 측벽판덮개(5)가 덮혀져 있다. 슬릿판(2)은 외측띠형상 금속판(20)과 내측띠형상 금속판(24)으로 이루어진다. 내측띠형상 금속판(24)은 상측가장자리가 외측띠형상 금속판(20)의 상측가장자리와 가지런하고, 하측가장자리는 외측띠형상 금속판(20)의 하측가장자리보다도 하측으로 연장된 위치에 있다. 내측띠형상 금속판(24)의 하측가장자리 사이의 공간은 혼합기의 유로의 두께방향의 중앙부의 동압이 크고 유량이 큰 혼합기가 유입되어 주된 소란의 발생원으로 되고 있지만, 내측띠형상 금속판(24)의 상단부와의 거리가 크므로 내측띠형상 금속판(24)사이의 혼합기를 정류하는 효과가 강화되어 진동, 소음이 제어된다.

Description

편평가스기기용 버너
제1도는 편평가스기기용 버너의 사시도.
제2도는 측벽판 및 측벽판 덮개의 정면도.
제3도는 가스기기용 버너의 정면도.
제4도는 가스기기용 버너의 평면도.
제5도는 슬릿판의 3면도.
제6도는 제3도의 A-A단면 및 혼합기의 동압분포를 나타낸 도면.
제7도는 제3도의 B-B 및 C-C 단면도.
제8도는 제3도의 D-D단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 편평가스기기용 버너 4 : 주 버너용 흡입구(입구유로)
11 : 주 버너 12 : 점화버너
13 : 메인 불꽃구멍 15 : 점화 불꽃구멍
20 : 외측 띠형상 금속판(정류판) 24 : 내측 띠형상 금속판(정류판)
33 : 팽출돌조(조임부) 40 : 하측유로(입구유로)
41 : 중간유로 42 : 상측유로(출구유로)
43 : 테이퍼가 붙은 출구(조임부)
본 발명은 주로 가스급탕기의 가열원에 사용되는 가스기기용 버너에 관한 것이다.
편평한 주 버너의 메인 불꽃구멍의 양측에 상기 메인 불꽃구멍을 사이에 두고 편평한 점화불꽃구멍을 형성하는 점화버너를 설치하고, 주 버너와 점화버너에 개별의 노즐에서 연료가스를 공급하는 편평가스기기용 버너가 알려져 있다. 이 편평가스기기용 버너는 일정한 간격을 두어 다수개가 나란히 설치되도록 조립되고, 급탕기 등에 사용된다.
이 가스기기용 버너는 메인 불꽃구멍에서 이론공연비(理論空然比)를 갖는 연료공기혼합기보다 연료가 희박한 연료공기혼합기(이하 에어리치(air rich) 혼합기라 함)를 연소시키고, 점화불꽃구멍에서 논리공연비를 갖는 연료공기혼합기보다 연료가 진한 연료공기 혼합기(이하, 가스리치(gas rich)혼합기라 함)를 연소시킴(소위 농담(濃淡)연소)으로써, 전체를 균일한 혼합기로 연소시킨 경우, 120ppm정도 배출되고 있는 질소산화물(NOx)을 40∼60ppm으로 저감할 수 있다. 또한 이것과 반대로 메인 불꽃구멍에서 가스리치혼합기를 연소시키고, 점화불꽃구멍에서 에어리치혼합기를 연소시킴으로써도 상기와 마찬가지로 저NOx연소가 가능하다.
그런데 이러한 형식의 편평가스기기용 버너는 불꽃구멍에서 화염이 진동하고, 이 진동으로 인하여 발생하는 소음이 높다라는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 불꽃구멍에 있어서의 화염의 진동이 적고 소음이 낮은 편평가스기기용 버너를 제공하는데 있다.
본 발명은 편평한 주 버너의 메인 불꽃구멍의 양측에, 상기 메인 불꽃구멍을 사이에 두고 편평한 점화불꽃구멍을 형성하는 점화버너를 설치하고, 주 버너와 점화버너에 개별의 노즐에서 연료가스를 공급하는 편평가스기기용 버너로서, 상기 주 버너는, 상기 주 버너의 일측에서 연소용 혼합기를 흡입하기 위한 입구유로와, 상기 주 버너의 상단에 형성되어 있는 상기 메인 불꽃구멍에 상기 혼합기를 유출시키는 출구유로와, 상기 입구유로와 상기 출구유로를 연결하는 중간유로와, 상기 출구유로에 형성되고, 상기 주 버너에서 분출되는 상기 혼합기를 상기 메인 불꽃구멍의 전체폭을 따라서 균일화시키도록 상기 주 버너의 양측벽을 내측에 대칭적으로 팽출시켜서 형성한 간극으로 이루어지는 조임부와, 상기 조임부의 하류의 상기 출구유로에 끼워 장착되고, 상기 출구유로를 거의 등간격으로 폭방향으로 구획하는 4장 이상의 정류판을 구비하는 편평가스기기용 버너에 있어서, 상기 각 정류판의 하단은 내측의 정류판이 외측의 정류판보다 하측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 편평가스기기용 버너를 기술적 수단으로서 채용한다.
본 발명의 편평가스기기용 버너는 내측의 정류판의 하단부와 상단부의 거리가 크다. 이 때문에 내측의 정류판 사이의 정류효과가 크다. 따라서 처음부터 조임부에 유입되는 분류(噴流)중 조임부의 두께방향의 중앙부는 동압(動壓)이 크고 유량이 많은 혼합기가 유입되어 주된 소란의 발생원이 되기 쉽지만, 상기 정류효과에 의하여 메인 불꽃구멍에 있어서의 화염은 안정되고 소음이 발생하지 않는다.
다음으로 본 발명의 가스기기용 버너를 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 설명한다.
본 실시예에서는 복수개의 가스기기용 버너를 급탕기용 가열원에 이용한다.
복수개의 편평가스기기용 버너(1)가 소정의 간격으로 틀체에 줄지어 설치되어 고정되어 있다. 각 편평가스기기용 버너(1)는 주 불꽃을 발생하는 주 버너(11)와 주 버너(11)의 양측에 점화용 불꽃을 발생시키는 점화버너(12)로 구성된다.
주 버너(11)는 길고 가느다란 메인 불꽃구멍(13)과 메인 불꽃구멍(13)으로 하측에서 혼합기를 도입하는 편평한 제1혼합기 도입부(14)로 이루어진다.
점화버너(12)는 주 버너(13)의 양측에 띠형상의 공간을 두어 배치되는 편평한 슬릿형상의 점화불꽃구멍(15)과 점화불꽃구멍(15)으로 하측에서 혼합기를 도입하는 제2혼합기 도입부(16)로 이루어진다.
주 버너(11)는 메인 불꽃구멍(13)을 형성하는 한쌍의 대향하는 슬릿판(2)과, 슬릿판(2)을 상부에 끼워 측벽을 이루고 제1혼합기 도입부(14)를 형성하여 메인 불꽃구멍(13)으로 혼합기를 흡입하는 측벽판(3)를 구비하고 있다. 그리고 측벽판(3)에는 측벽판(3)과 함께 점화버너(12)를 형성하는 측벽판 덮개(5)가 씌워져 있다.
측벽판(3)은 금속판에 팽출가공을 행하고 절곡하여 2중으로 포개고, 절곡에 의하여 생긴 절곡부(31)가 하단으로 되어 있으며, 한쌍의 슬릿판(2)을 끼운 길고 가느다란 트인구멍(32)(제4도 참조)이 상단으로 되는 면대칭한 형상으로 성형되고 있다.
측벽판(3)의 상부에는 한쌍의 슬릿판(2)을 끼우기 위한 수평방향의 내측으로 팽출한 팽출돌조(33)가 형성되어 있다. 또한 측벽판(3)의 상부의 트인구멍(32)의 폭방향의 양단에는 슬릿판(2)의 단부를 끼워넣기 위한 제1긴박간극(緊縛間隙 : 34)이 형성되어 있다. 그리고 팽출돌조(33)의 내측의 상부와 슬릿판(2)의 외측면(202)과 측벽판(3)의 팽출돌조(33)의 상측의 내측면(35)이 띠형상의 공간을 둘러싸는 블라인드(blind) 틈새로서의 구획부(36)를 형성한다.
측벽판(3)의 상하방향의 단가장자리부(37)는 각각 2개의 평판형상의 주변부가 포개어져 있다.
또한 한 쪽의 단가장자리부(37)는 하측부분에 부착용 절결부(38)가 형성되고 상측부분은 일측 주변부의 상측부에 오버행(overhang:39)부가 형성되어 있으며, 이 오버행부(39)가 절곡되어 타측 주변부의 상측부에 포개어져 2개의 주변부의 상측부를 압착하고 있다.
또한 다른 쪽의 단가장자리부(37)는 일측 주변부의 중앙에서 하측에 걸쳐서 오버행부(39)가 형성되고, 오버행부(39)가 절곡되어 타측 주변부의 중앙에서 하측에 걸쳐서 포개어져 2개의 주변부를 압착하고 있다.
또한 한 쪽의 단가장자리부(37)의 상측부분과 다른쪽의 단가장자리부(37)의 중앙부분 및 하측부분에는 스폿용접이 실시되어 있다.
측벽판(3)은 하부에 제1혼합기 도입부(14)와 점화불꽃구멍(15)으로의 혼합기를 흡입하는 점화버너(12)용 흡입부(300)가 외측으로 팽출하여 형성되어 있다.
제1혼합기 도입부(14)는, 절결부(38)측의 한 쪽의 단가장자리부(37)의 하측에 형성된 주 버너용 흡입구(4)와 주 버너용 흡입구(4)에서 수평으로 연장되어 다른 쪽의 단가장자리부(37)근방에서 상측으로 만곡하는 하측유로(40)를 갖는다(주 버너용 흡입구(4), 하측유로(40)가 본 발명의 입구유로에 상당함.) 하측유로(40)의 상부에는 하측유로(40)의 상단과 수평인 수평단(411)을 통하여 연이어 통하는 하측유로(40)보다 두께가 얇은 중간유로(41)가 형성되어 있다.
중간유로(41)의 상부에는, 경사단(421)을 통하여 중간유로(41)의 상단에 접속되고, 다른 쪽의 단가장자리부(37)에서 한 쪽의 단가장자리부(37)에 도달함과 아울러 중간유로(41)보다 두께가 얇은 상측유로(42)가 형성되어 있다. 이 상측유로(42)의 상부에는 한 쪽의 단가장자리부(37)측에서 다른 쪽의 단가장자리부(37)측을 향하여 두께가 얇아지는 테이퍼가 붙은 출구(43)가 형성되어 메인 불꽃구멍(13)에 접속되어 있다(상측유로(42), 테이프가 붙은 출구(43), 측벽판(3)의 상부가 본 발명의 출구유로에 상당하고, 테이퍼가 붙은 출구(43)가 본 발명의 조임부에 상단한다.)
점화버너(12)용 흡입부(300)는, 주 버너용 흡입구(4)의 상측에 형성된 점화버너(12)용 흡입구(301)와 점화버너(12)용 흡입구(301)에서 수평으로 연장되어 통형상의 스토르(throat)를 형성하는 스로트부(310)로 이루어진다. 스로트부(310)의 단부의 양측의 외표면에는 경사진 길고 가느다란 평면부(311)가 각각 형성되어 있으며, 평면부(311)에는 혼합기를 배출하는 작은 구멍(312)이 3개씩 줄지어 형성되어 있다.
측벽판덮개(5)는 금속판의 중앙부에 전폭에 걸쳐서 일렬로 5개의 직사각형 펀칭부(50)를 연이어 형성하고 있으며, 이 펀칭부(50)의 열(列)의 양측에 팽출가공을 실시하여 제1팽출부(51)를 이루고, 펀칭부(50)의 열의 양측을 절곡하여 대략 ㄷ 자형상의 면대칭으로 형성된다.
이 펀칭부(50)의 열이 측벽판(3)의 상부에 포개지고, 메인불꽃구멍(13), 구획부(36), 점화불꽃구멍(15)이 펀칭부(50)에서 노출되고, 제1팽출부(51)가 측벽판(3)의 양측면을 덮는다. 제1팽출부(51)의 상부에는 제1긴박간극(34)에 외접하는 제2긴박간극(56)이 형성되어 있다. 그리고 측벽판(3)의 단가장자리부(37)에 포개지는 측벽판덮개(5)의 단부의 평판부(57)가 측벽판(3)에 스폿용접된다.
제1팽출부(51)는 측벽판(3)을 둘러싸고 슬릿형상의 점화불꽃구멍(15)을 메인불꽃구멍(13)의 양측에 형성한다. 또한 제1팽출부(51)는 테이퍼가 붙은 출구(43), 상측유로(43), 점화버너(12)용 흡입부(300)를 둘러싸고 점화버너(12)용 흡입구(301)에서 작은 구멍(312)을 거쳐서 점화불꽃구멍(15)에 이르는 점화불꽃구멍용 유로(52)를 주 버너(11)의 양측에 형성하여 제2혼합기 도입부(16)를 형성한다.
제1팽출부(51)는, 중앙부에는 대략 절결된 원형상으로 된 하측으로 볼록한 모양으로 되어 있으며 측벽판(3)의 상류유로(42)의 부분에 접촉하는 제1오목부(53)가 형성되고, 상부에는 측벽판(3)에 접촉함과 아울러 점화불꽃구멍(15)을 폭방향으로 5분할하는 4개의 세로방향으로 긴 제2오목부(54)가 형성되어 있다.
제1팽출부(51)의 상부의 양단에는 측벽판(3)에 접촉하는 가로가 긴 제3오목부(55)가 각각 형성되어 있다.
그리고 제1팽출부(51)는 중간유로(41)측의 하단부가 수평단(411)에 당접하여 하측유로(40)보다 얇은 중간유로(41)에 포개지고, 측벽판 덮개(5)의 두께에 의한 측방으로의 돌출을 경감하고 있다.
주 버너(11)의 슬릿판(2)은 금속판에 펀칭과 팽출성형을 실시하고 2중으로 절곡함으로써, 제5a의 정면도, 제5b의 배면도. 제5c의 상면도에 나타낸 바와 같이 형성된다.
이렇게 함으로써 슬릿판(2)은 메인 불꽃구멍(13)의 외측을 형성하는 외측띠형상 금속판(20)(본 발명의 정류판)과 메인 불꽃구멍(13)의 내측을 형성하는 내측띠형상 금속판(24)(본 발명의 정류판)으로 구성된다.
외측띠형상 금속판(20)은 하측가장자리에 내측띠형상 금속판(24)의 하측가장자리와 연결되는 4개의 연결부분(21)을 갖는다. 또한 각 연결부분(21)의 상부에는 내측으로 팽출하는 상하방향으로 긴 제2팽출부(22)가 형성되어 있으며, 각 제2팽출부(22)의 상부에는 제2팽출부(22)와 분리된 내측으로 팽출하는 상하방향으로 긴 제3팽출부(23)가 제2팽출부(23)와 동일한 높이로 형성되어 상측가장자리에 달하고 있다.
내측띠형상 금속판(24)은 외측띠형상 금속판(20)보다도 높이가 높고, 상측가장자리가 외측띠형상 금속판(20)의 상측가장자리와 가지런하고, 하측가장자리는 외측띠형상 금속판(20)의 하측가장자리보다도 하측으로 연장된 위치에 있다. 그리고 내측띠형상 금속판(24)은 각 연결부분(21)의 상부에 내측으로 팽출하는 원형형상으로 된 제4팽출부(25)가 형성되어 있다. 또한 각 제4팽출부(25)의 상부에는 제4팽출부(25)와 분리된 내측으로 팽출하는 상하방향으로 긴 제5팽출부(26)가 제4팽출부(25)와 동일한 높이로 형성되어 상측가장자리에 달하고 있다. 또한 각 연결부분(21)사이의 상하방향의 중앙보다 약간 하측으로 부터의 위치에는 상하방향으로 길고 가느다란 형상의 제4팽출부(27)가 제4, 제5팽출부(25, 26)보다 낮은 높이로 형성된다. 또한 내측띠형상 금속판(24)의 메인 불꽃구멍(13)의 폭방향의 양단에는 제1긴박간극(34)에 끼워넣기 위한 돌출판(28)이 형성되어 있다.
그리고 제2팽출부(22)의 내측면이 제4팽출부(25)의 외측면에 당접하고, 제3팽출부(23)의 내측면이 제5팽출부(26)의 외측면에 당접함으로써, 외측띠형상 금속판(20)과 내측띠형상 금속판(24)사이에 중앙에서 수평방향으로 연통한 5개의 상하방향의 외측불꽃구멍내의 유로(29)가 형성된다.
또한 각각의 슬릿판(2)의 내측띠형상 금속판(24)이 서로 접하게 됨으로써, 제4팽출부(25)끼리와 제5팽출부(26)끼리가 각각 당접하고 하측가장자리와 중앙부에서 연통한 5개의 상하방향의 내측불꽃구멍내의 유로(200)가 형성된다. 또한 내측불꽃구멍내의 유로(200)는 대향하는 제6팽출부(27)에 의하여 2개의 상하방향유로(201)로 이루어진다.
본 실시예의 편평가스기기용 버너(1)는 주 버너(11)의 상측유로(42)와 테이퍼가 붙은 출구(43)가 메인 불꽃구멍(13)으로 혼합기를 유량이 균일하게 되도록 안내한다. 그리고 메인 불꽃구멍(13)내의 유로는 길이방향으로 연통하고 있기 때문에, 메인 불꽃구멍(13)에 유입되는 혼합기의 유량은 또한 편향이 적어지도록 균일화된다.
또한 메인 불꽃구멍(13)은 5분할되고 제6팽출부(27)가 부가되어 있기 때문에, 메인 불꽃구멍(13)내의 혼합기의 유로가 상하방향으로 길고 가늘어지게 되어 혼합기의 흐름이 상하방향으로 정류된다.
또한 내측띠형상 금속판(24)의 하측가장자리는, 하측으로 테이퍼가 붙은 출구(43)의 하단부근까지 연장된 위치에 있다. 내측띠형상 금속판(24)의 하측가장자리간의 공간은 혼합기의 유로의 두께방향의 중앙부의 동압이 크고 유량이 큰 혼합기가 유입되고(제6e도의 동압분포(p)참조) 주된 소란의 발생원으로 되어 있다. 본 실시예에서는, 내측띠형상 금속판(24)의 하측가장자리 사이의 공간은 내측띠형상 금속판(24)의 상단부와의 거리가 크다. 이렇게 하여 내측띠형상 금속판(24)사이의 혼합기를 상하방향으로 정류하는 효과가 강화된다.
이상으로 부터 메인 불꽃구멍(13)의 화염은 상하방향으로 똑바른 것이 된다. 이 때문에 메인 불꽃구멍(13)의 화염은 리프트의 발생, 소멸이나 가로편향에 의한 진동이 억제되어 안정화된다.
따라서 메인 불꽃구멍(13)에 있어서의 소음발생이 매우 적다.
또한 측벽판덮개(5)에 제1오목부(53)가 형성되어 있기 때문에 점화불꽃구멍용 유로(52)에서 점화불꽃구멍(15)에 이르는 혼합기가 균일하게 되고, 점화불꽃구멍(15)이 5분할되어 있기 때문에 점화불꽃구멍(15)의 화염도 진동이 억제된다.
그리고 점화불꽃구멍(15)의 화염은 구획부(36)에 의하여 메인 불꽃구멍(13)의 화염에 대하여 보염효과를 갖는다.
이 보염효과에 의하여 메인 불꽃구멍(13)의 화염은 더욱 안정화되고, 소음발생이 매우 적다.
제4팽출부(25) 혹은 제5팽출부(26)의 수는 4개로 한정되지 않고 임의의 복수개이어도 된다.
제6팽출부(27)는 제4팽출부(25)사이 혹은 제5팽출부(26)사이에 복수개 형성하여도 된다.
제6팽출부(27)는 제4, 제5팽출부(25, 26)와 동일한 높이로 형성하고, 대향하는 제6팽출부끼리를 당접시켜도 된다.
제1오목부(53)의 형상, 위치, 갯수는 혼합기의 점화불꽃구멍(15)으로의 균일한 공급을 촉진하도록 적절히 변경해도 된다.

Claims (1)

  1. 편평한 주 버너(11)의 메인 불꽃구멍(13)의 양측에, 상기 메인 불꽃구멍(13)의 끼운 편평한 점화불꽃구멍(15)을 형성하는 점화버너(12)를 설치하고, 주 버너(11)와 점화버너(12)에 개별의 노즐에서 연료가스를 공급하는 편평가스기기용 버너로(1)서, 상기 주 버너(11)는 상기 주 버너(11)의 일측에서 연소용 혼합기를 흡입하기 위한 입구유로(40)와, 상기 메인 불꽃구멍(13)의 상단에 형성되어 있는 상기 메인 불꽃구멍(13)에 상기 혼합기를 유출시키는 출구유로(42)와, 상기 입구유로(40)와 상기 출구유로(42)를 연결하는 중간유로(41)와, 상기 출구유로(42)에 형성되고, 상기 메인 불꽃구멍(13)에서 불출하는 상기 혼합기를 상기 메인 불꽃구멍(13)의 전폭에 걸쳐서 균일화시키도록 상기 주 버너(11)의 양측벽을 내측에 대칭적으로 팽출시켜서 형성한 간극으로 이루어지는 조임부(33)와, 상기 조임부(33)의 하류의 상기 출구유로(42)에 개장되고, 상기 출구유로(42)를 거의 등간격으로 폭방향으로 구획하는 4장 이상의 정류판을 구비하여 이루어 진 것에 있어서, 상기 각 정류판의 하단은 내측의 정류판(24)이 외측의 정류판(20)보다 하측에 돌출해 있는 것을 특징으로 하는 편평가스기기용 버너.
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