KR0182652B1 - 연소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연소기에 관한 것으로, 본 발명의 연소기는 급기관과 송풍팬 사이에 송풍팬으로 공기가 유입되기 직전에 연소실에서의 연소를 위하여 흡입되는 외부 공기를 소정온도 이상으로 가열하기 위한 가열관이 마련되되, 가열관은 전기히터와 전기히터의 하류 측에 설치되어 전기히터에 의하여 가열된 공기의 온도를 감지하는 감지센서를 포함하고, 본체에는 감지센서에서 감지된 공기의 온도상태에 따라 전기히터의 작동을 제어하도록 감지센서와 전기히터에 접속되어 감지센서로부터 온도신호를 수신받아 전기히터로 전류를 차단 및 공급하는 제어장치가 마련된 것으로, 연소실로 흡입되는 공기를 항상 일정 온도 이상으로 가열시켜 연소실 내부로 공급하기 때문에 항상 최적의 점화상태를 유지하여 연소기의 연소효율을 높이는 이점이 있다.

Description

연소기

본 발명은 난방기 및 보일러 등의 연소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강제 급배기 방식에 의한 점화 특성을 향상시킬 수 있도록 한 흡입공기 온도유지수단이 장착된 연소기에 관한 것이다.

일반적으로 연소기는 외부공기의 급, 배기 방식에 따라 강제 급배기식과 자연배기식으로 크게 나누어지는데, 특히 강제 급배기식은 송풍팬이 연소기 본체에 장착되어 외부공기를 강제로 연소실로 급기하고 연소된 폐가스를 외부로 배기하는 것이다.

종래의 연소기는 도1에 도시된 바와 같이 외관을 이루는 연소기의 본체(10)가 마련되고, 이 본체(10)에는 공기와 혼합된 연료를 착화시키는 버너(30)와 착화된 연료가 계속해서 연소되는 연소실(40)이 마련되어 있고, 이 연소실(40)에서 발생하는 연소열에 의해서 열교환하는 열교환기(50)가 본체(10)의 내부에 설치되어 있다. 그리고 연소실(40) 내부로 외부공기를 강제 공급하는 송풍팬(20)이 연소실(40)의 입구부에 설치되어 있다.

한편, 외부공기의 급기와 배기를 위한 급기관(60)과 배기관(70)이 설치되는데, 급기관(60)은 내측단이 송풍팬(20)이 연결되고, 외측단이 벽면(80)의 직전까지 연장되어 있다. 그리고 이 급기관(60)의 외측단에는 벽면(80)을 관통하여 외주변에 다수의 흡입구(90a)가 형성된 급배기관(90)이 연통 설치되어 있다.

그리고 배기관(70)은 내측단이 열교환기(50)에 연통되어 있고, 외측단이 급배기관(90)의 내부를 관통하여 외부로 연장되어 있다.

따라서 급배기관(90)의 흡입구(90a)를 통하여 흡입되는 외부의 공기는 배기관(70)을 통하여 연소실(40)에서의 계속적인 연소작동으로 발생하는 폐가스의 잠열에 의하여 예열되어 연소실(40) 내부로 유입되게 된다.

이와 같이 구성된 종래의 연소기에서 최초 구동을 시작하면 본체(10) 일측에 마련된 송풍팬(20)이 작동하게 되어 일정시간동안 연소실(40) 내부에 남아 있을 수 있는 폐가스나 찌꺼기를 배기관(70)을 통하여 외부로 강제 토출하게 된다.

그런 이후에 초기 연소시 연소에 필요한 공기가 송풍팬(20)의 계속된 구동으로 연소실(40) 내부로 유입되게 되며, 이 공기는 연소실(40) 내부로 공급된 연료와 혼합되어 연소되게 된다. 이후 연소된 공기는 열교환기(50)로 진행하여 열교환기(50)에서 열전달매체를 가열함으로써 필요한 공간에 난방을 수행하게 된다.

한편, 연소기의 계속 작동시에는 폐가스에 남아있는 열이 배기관(70)으로 토출되면서 급배기관(90)의 흡입구(90a)를 통하여 흡입되는 공기를 예열하게 되고, 예열된 흡입공기가 연소실(40)에 공급될 때에는 섭씨 약 40 - 50℃ 정도로 온도가 상승된 상태가 된다.

이 가열된 공기는 연소실(40)내의 실내압을 상승시켜 연료의 연소효율을 높이고, 궁극적으로 연소기의 열효율을 상승시키게 된다.

이와 같이 구성된 종래 연소기는 초기 점화시에 차가운 외부공기가 유입될 때에는 급배기관(90)에서 폐가스에 의한 흡입공기의 예열이 되지 않아 연소실(40) 내부에서의 연료의 초기점화능력이 떨어지게 되어 점화 실패율이 높아지게 된다.

특히 추운 겨울철에는 그 점화 실패율이 더욱 높아지게 되는데, 이 때문에 점화 실패율을 낮추기 위해서 연료의 분무농도를 높이게 되면 한편으로는 연료의 소모량이 더욱 많아지게 된다. 더욱이 급기관(60), 배기관(70) 또는 급배기관(90)의 길이가 길어지면 더욱더 초기 점화 실패율이 높아지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 강제 급배기방식의 연소기에 있어서 외부에서 흡입되는 공기의 온도가 급기관의 길이에 관계없이 연료의 초기 점화와 지속적인 연소를 용이하도록 하기 위하여 흡입공기의 온도를 지속적으로 일정한 상태로 유지시키기 위한 온도유지수단이 마련된 연소기를 제공하는 것이다.

제1도는 종래 연소기의 대략적인 구성도이다.

제2도는 본 발명에 따른 연소기의 대략적인 구성이다.

제3도는 제2도의 A부 상세도이다.

제4도는 본 발명에 따른 온도가열수단의 작동 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 본체 120 : 송풍팬

130 : 버너 140 : 연소실

150 : 열교환기 160 : 급기관

200 : 전기히터 210 : 온도감지센서

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외관을 이루는 본체, 상기 본체 내부에 마련되며 연료를 연소시키는 버너가 설치된 연소실, 상기 연소실로 외부공기를 안내하는 급기관, 상기 급기관으로 안내된 외부공기를 상기 연소실 내부로 강제 송풍하는 송풍팬, 상기 연소실에서 연소된 열과 열교환하는 열교환기, 상기 열교환기를 통과하면서 열교환된 공기가 외부로 배기되도록 안내하는 배기관, 상기 배기관의 외측단부에 연통 설치되되 내부에 상기 급기관이 관통하여 상기 급기관으로 급기되는 공기를 연소후 배기되는 공기로서 가열시키기 위한 급배기관을 구비한 연소기에 있어서, 상기 급기관과 송풍팬 사이에는 상기 송풍팬으로 공기가 유입되기 직전에 상기 연소실에서의 연소를 위하여 흡입되는 외부공기를 소정온도 이상으로 가열하기 위한 가열관이 마련되되, 상기 가열관은 내부에 흡입된 공기를 가열하는 전기히터와 상기 전기히터의 하류측에 설치되어 상기 전기히터에 의하여 가열된 공기의 온도를 감지하는 감지센서를 포함하고, 상기 본체에는 상기 감지센서에서 감지된 공기의 온도상태에 따라 상기 전기히터의 작동을 제어하도록 상기 감지센서와 상기 전기히터에 접속되어 상기 감지센서로부터 온도신호를 수신받아 상기 전기히터로 전류를 차단 및 공급하는 제어장치가 마련된 것을 특징으로 한다.

도2는 본 발명에 따른 연소기의 개략적인 구성이고, 도3은 도2의 A부 상세도이다. 그리고 도4는 본 발명에 따른 온도가열수단의 작동 순서도이다.

본 발명의 연소기는 도2에 도시된 바와 같이 외관을 이루는 연소기의 본체 (110)가 마련되고, 이 본체(110)에는 공기가 혼합된 연료를 착화시키는 버너(130)와 착화된 연료가 계속해서 연소되는 연소실(140)을 구비하고 있다.

그리고 이 연소실(140)에서 발생하는 연소열에 의해서 열교환하는 열교환기(150)가 본체(110)의 내부에 설치되어 있다. 그리고 연소실(140) 내부로 외부공기를 강제공급하는 송풍팬(120)이 연소실(140)의 입구부에 설치되어 있다.

한편, 외부공기의 급기와 배기를 위한 급기관(160)과 배기관(170)이 설치되는데, 급기관(160)은 내측단이 송풍팬(120)이 연결되고, 외측단이 벽면(180)의 직전까지 연장되어 있다. 그리고 이 급기관(160)의 외측단에는 벽면(180)을 관통하여 외주변에 다수의 흡입구(190a)가 형성된 급배기관(190)이 연통 설치되어 있다.

그리고 배기관(170)은 내측단이 열교환기(150)에 연통되어 있고, 외측단이 급배기관(190)의 내부를 관통하여 외부로 연장되어 있다.

따라서 급배기관(190)의 흡입구(190a)를 통하여 흡입되는 외부의 공기는 배기관(170)을 통하여 연소실(140)에서의 계속적인 연소작동으로 발생하는 폐가스의 잠열에 의하여 예열되어 연소실(140) 내부로 유입되게 된다.

한편, 초기에는 흡입공기의 예열이 일어나지 않기 때문에 급기관(160)의 내부에는 흡입공기의 가열을 위한 전기히터(200)가 설치한다.

이 전기히터(200)는 송풍팬(120)과 급기관(160) 사이의 연결부위에 마련되는데, 먼저 급기관(160)측과 송풍팬(120)측을 연통하면서 끼워지는 고무관(230a)(230b)이 마련되고, 이 고무관(230a)(230b) 사이에 온도감지센서(210)와 전술한 전기히터(200)가 장착된 가열관(220)이 결합된다.

그리고 본체 내부의 일측에는 연소기 전체의 작동을 제어함과 동시에 온도감지센서(210)로부터 온도신호를 수신받아 전기히터(200)의 작동을 제어하는 제어장치(240)가 장착된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 연소기의 작동을 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

연소기를 초기운전 시키면 S1단계에서 제어장치(240)가 송풍팬(120)을 구동시키게 되어 급기관(160)을 통하여 외부공기를 강제 유입하여 가열관(220)을 지나 연소실(140)에 보내게 된다.

이때 S2단계에서 가열관(220) 내부의 온도감지센서(210)는 급기관(160)으로 흡입된 공기의 온도를 감지하게 되는데 S3단계에서 흡입공기의 온도가 30℃ 이하로 감지되면, S7단계에서 제어장치(240)에 의해서 전기히터(200)가 작동하게 된다.

그리고 가열관(220) 내부의 전기히터(240)를 지나면서 가열된 공기는 S8단계에서 3분 정도의 시간을 경과 한 후 연료와 혼합되면서 연소실(140) 내에서 버너(130)에 의해 점화되어 발화하게 된다.

한편, S3단계에서 흡입공기의 온도가 30℃ 이상으로 감지되면 S4단계에서 버너(130)가 작동하게 되고, S5단계에서 흡입공기의 온도가 40℃이상으로 감지되면 S6단계에서 전기히터(200)가 작동을 멈추게 된다.

그리고 연소기의 계속된 연소 중에는 급배기관(190)에 의한 흡입공기의 가열로 흡입공기의 온도가 상승하게 되는데, 온도감지센서(210)가 흡입공기의 온도를 40℃ 이상으로 감지하게 되면 제어장치(240)는 전기히터(200)의 작동을 중단시키게 된다.

이러한 흡입공기를 가열하는 수단은 흡입되는 외부의 온도가 급락하게 되거나 급기관(160)이나 배기관(170)의 길이가 길어지게 되더라도 구동시 항상 적절한 온도의 흡입공기를 연소실(140) 내부에 공급할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연소기의 흡입공기를 가열하는 수단은 연소실로 흡입되는 공기를 항상 일정 온도 이상으로 가열시켜 연소실 내부로 공급하기 때문에 항상 최적의 점화상태를 유지하여 연소기의 연소효율을 높이는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 외관을 이루는 본체(110), 상기 본체(110) 내부에 마련되며 연료를 연소시키는 버너(130)가 설치된 연소실(140), 상기 연소실(140)로 외부공기를 안내하는 급기관(160), 상기 급기관(160)으로 안내된 외부공기를 상기 연소실(140) 내부로 강제 송풍하는 송풍팬(120), 상기 연소실(140)에서 연소된 열과 열교환하는 열교환기(150), 상기 열교환기(150)를 통과하면서 열교환된 공기가 외부로 배기되도록 안내하는 배기관(170), 상기 배기관(170)의 외측단부에 연통 설치되되 내부에 상기 급기관(160)이 관통하여 상기 급기관(160)으로 급기되는 공기를 연소후 배기되는 공기로서 가열시키기 위한 급배기관(190)을 구비한 연소기에 있어서, 상기 급기관(160)과 송풍팬(120) 사이에는 상기 송풍팬(120)으로 공기가 유입되기 직전에 상기 연소실(140)에서의 연소를 위하여 흡입되는 외부공기를 소정온도 이상으로 가열하기 위한 가열관(220)이 마련되되, 상기 가열관(220)은 내부에 흡입된 공기를 가열하는 전기히터(200)와 상기 전기히터(200)의 하류측에 설치되어 상기 전기히터(200)에 의하여 가열된 공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(210)를 포함하고, 상기 본체(110)에는 상기 온도감지센서(210)에서 감지된 공기의 온도상태에 따라 상기 전기히터(200)의 작동을 제어하도록 상기 온도감지센서(210)와 상기 전기히터(200)에 접속되어 상기 온도감지센서(210)로부터 온도신호를 수신받아 상기 전기히터(200)로 전류를 차단 및 공급하는 제어장치(240)가 마련된 것을 특징으로 하는 연소기.