KR100187030B1 - 가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스오븐렌지용 탑버너의 벤츄리구조에 관한 것으로, 상기한 외형이 테이퍼진 3차벤츄리부(42)와, 버너바디(22)의 중앙부분에 형성된 가스통로(52)의 하부측에 2차벤츄리부(49)가 형성되어, 2차벤츄리부(49)의 중앙부분의 외주측에 보조일차공기홀(40)과, ㄴ자형 노즐바디(50)의 상부측으로 길게 테이퍼진 유로(51)의 하부측에 노즐(7)이 장착되고, 상기 노즐(7)의 외주에 일차공기공급부(47)로 구성되며, 상기 노즐바디(50)의 테이퍼진 유로(51)에 3차벤츄리부(42)가 사입되고, 상기 3차벤츄리부(42)의 상부측에 버너바디(22)의 2차벤츄리부(42)가 삽입되어 체결되는 구성으로 되어 가스와 일차공기량의 혼합을 적절하게 하고 일차공기의 양을 증가시켜 열효율을 높이는 효과가 있다.

Description

가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체

제1도는 종래의 탑버너 댐퍼조절지를 나타내는 사시도.

제2도는 종래의 탑버너의 구조를 나타내는 단면도.

제3도는 본 발명의 탑버너에 이중노즐이 결합된 상태를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 보조일차공기홀 42 : 3차벤츄리부

43 : 수나사 44 : 암나사

49 : 2차벤츄리부 9, 50 : 노즐바디

51 : 유로

본 발명은 가스오븐렌지용 탑버너의 벤츄리구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탑버너에 벤츄리를 다수개 설치하므로, 노즐에서 공급되는 가스와 일차공기의 양의 혼합을 적절하게 하고, 일차공기의 양을 증가시켜 열효율을 높이는 가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 버너의 연소방식은 적화식, 분젠식, 세미분젠식, 전1차공기식으로 분류되는데 일반가스기구나 온수기, 가스렌지 등 대부분의 가스기기에 많이 쓰이는 형태는 특히 분젠식이다.

분젠식 연소방식이란, 노즐부근에 공기구명이 있어 연소에 필요한 공기중 약 50%를 1차공기로 흡입하는 방식을 말한다. 주요특징으로서, 불꽃색 중 외염은 연한 적색이고 내염은 청색이며 불꽃의 온도는 1700℃이고, 1차공기량은 50~70%이며 2차공기량은 20~50%이다. 분젠식은 효율이 높고, 높은 온도를 얻을 수 있기 때문에 가정용 가스기기의 대부분이 이 방식을 채택하고 있으나, 대체적으로 가스와 일차공기의 혼합이 효과적으로 이루어지지 않는다는 단점이 있다.

또한, 분젠식 버너에 대하여 상세하게 설명하며 다음과 같다.

분젠식 버너는 노즐을 통하여 일정한 압력으로 가스를 분출시키고, 이 때의 운동에너지에 의하여 공기구멍으로부터 연소에 필요한 공기의 일부분(1차공기)이 흡입되도록 하며, 혼합관내에서 이 공기와 가스가 혼합되어 염공을 나오면서 연소하게 한다. 이 때에, 불꽃 주위로부터 확산에 의하여 공기를 취하는데 이 공기를 2차공기라고 한다.

불꽃의 내염이라고 하는 원추형태의 청백색 부분과 그 외측의 외명 및 눈에는 보이지 않는 고온층으로 구분된다. 내염에서는 가스와 일차공기의 혼합기체가 일정한 온도로 가열되어 연소초기의 반응으로 복잡하고 불안정한 중간생성물이 만들어진다.

외염에서는 내염에서 생성된 중간생성물 및 미연소성분이 2차공기와 접촉하여 2차적인 반응을 일으키며, 여기서 가스의 완전연소가 이루어진다.

이러한, 분젠식버너는 일차공기와 가스의 혼합이 잘 혼합되어 연소가 이루어져 열효율이 높아지는데, 가스와 일차공기가 혼합이 제대로 이루어지지 않으면 불완전연소가 이루어져 열효율이 떨어지고, 가스의 소비량이 증가하는 단점이 있다.

또한, 버너헤드의 염공으로 일차공기의 공급이 원활하지 않으면 노즐에서 공급되는 가스와 일차공기의 혼합비율이 제대로 맞지 않아 화염이 역화하는 단점이 있다.

일반적으로 가스는 노즐을 통하여 되고, 가스의 분출속도에 의해 주위의 압력이 낮아져 흡입효과에 의해 일차공기를 일차홀에 흡입하고, 일차공기의 가스의 혼합기체는 혼합관, 즉, 벤츄리를 통하여 베너헤드에 형성되어 있는 염공을 통해 유출하면서 연소되고, 상기한 노즐의 끝부분에 형성되어 있는 분출 구멍으로부터 소정의 압력의 가진 가스가 버너내로 빠르게 분출된다. 상기한 노즐에서 분출되는 분사력에 의해 주위의 압력이 낮아져 일차공기를 흡입을 하게 된다. 그리고, 노즐에서 분출되는 가스의 분사력에 의해 공기를 흡입하는 부분을 공기홀이라 하며, 이곳으로 흡입되는 공기를 일차공기라 한다.

또한, 버너에 일차공기량을 조절하는 것을 댐퍼라고 한다.

상기한 정상적인 연소가 탑버너에서 이루어지기 위해서는, 연소속도와 염공으로부터의 가스분출속도가 균형이 맞도록 댐퍼와 공기홀의 조합에 의해 만들어지는 개구면적으로 가스와 일차공기의 혼합비율을 변화시켜, 가스분출속도와 연소속도의 균형을 맞추는 것이다.

종래의 일차공기흡입구는 제1도에 도시된 바와 같이 댐퍼부(10)와, 상기한 댐퍼부(10)가 가까워지는 노즐몸체(9)로 이루어져 있고, 상기한 노즐몸체(9)에는 일차공량을 조절하는 공기흡입구(6)가 형성되어 있고, 상기한 공기흡입구(6)에 맞게 댐퍼부(10)에도 똑같이 공기흡입구(6')가 형성되어 있고, 댐퍼부(10)의 원주 한쪽 끝에는 공기량을 조절하고 난 후에 댐퍼부(10)를 고정할 수 있도록 나사구멍이 형성되어 있어 나사(11)로 고정하도록 되어 있었다.

상기와 같은 구성의 작용 및 문제점을 상세하게 설명한다.

상기한 일차공정량을 노즐몸체(9)에 회전가능하게 끼워져 있는 댐퍼부(10)로 일차공기의 양을 조절하게 되는데 노즐몸체(9)에 형성되어 있는 공기흡입구(6')와, 노즐몸체(9)에 회전가능하게 끼워져 있는 댐퍼부(10)에 형성되어 있는 공기흡입구(6)을 회전시켜 공기의 양을 조절한다.

또한, 제2도에 도시된 바와 같이 댐퍼(10)에 의해 조절된 공기의 양은 노즐(7)에서 분사되는 가스의 속도에 의해 버너헤드(8)의 중앙하부측에 설치되어 있는 가스통로(8)의 하부측에 형성되어 있는 댐퍼부(10)를 통하여 일차공기가 분사속도에 의해 주위의 압력이 낮아져 외부의 공기를 같이 유입하게 된다.

상기와 같이 유입된 혼합가스는 버너바디(22)의 중앙부에 형성되어 있는 가스통로(8)에 유입이 되게 되어, 노즐(7)에서 공급된 가스와 댐퍼부(10)에서 공급된 일차공기가 가스통로(8)를 거치는 동안 혼합이 되는데 혼합이 제대로 되지 않고, 버너헤드(21)와 버너바디(22)가 체결된 가스통로(8)의 가장 상측부의 벤츄리부(1)에서 또 한번 혼합이 되는데 벤츄리부(1)는 이상적인 벤츄리의 형태가 아니기 때문에 벤츄리의 역할을 하기에는 불완전한 형태이다.

따라서, 이와 같은 종래의 벤츄리구조는 버너에서 가스가 연소함에 있어서는 가스와 일차공기가 제대로 혼합이 되지 않고, 또한 일차공기의 공급이 원활하지 않아 역화현상과 옐로우팁과 같은 이상현상이 발생이 되어 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 상기 버너바디의 하부측에 이중벤츄리와 1차공기홀을 설치하므로, 상기 버너에 가스와 일차공기의 혼합을 적절하게 하고, 일차공기의 양을 증가시키므로 열효율을 높이는 가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 댐퍼가 장착된 노즐 몸체의 상부측 끼워지는 벤츄리를 따로 구성을 하고, 또 다른 벤츄리는 버너바디의 하부측에 형성을 하여 두 개의 벤츄리는 서로 체결한 후에 삽입하여 구성됨을 특징으로 하고 있다.

또한, 버너바디의 중앙하부측에 형성되어 있는 벤츄리의 외주측에는 보조일차 공기홀을 형성하고 있는 특징이 있다.

이하, 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

제3도는 본 발명의 탑버너의 이중노즐이 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.

상기한 3차벤츄리부(42)는 외형이 테이퍼진 형태로 되어 있고, 상기한 버너바디(22)의 중앙부분에 형성된 가스통로(52)의 하부측에 2차벤츄리부(49)가 형성되어 2차벤츄리부(49)의 중앙부분의 외주측에는 다수개의 보조일차공기홀(40)이 형성되어 있다.

그리고, 버너바디(22)의 하부측에 설치되는 ㄴ자형 노즐바디(50)는 상부측으로 길게 테이퍼진 유로(51)의 하부측에 노즐(7)이 장착되고, 상기 노즐(7)의 외주에 일차공기공급부(47)로 구성된다.

또한, 상기 노즐바디(50)의 테이퍼진 유로(51)에 3차벤츄리부(42)가 삽입되고, 상기 3차벤츄리부(42)의 상부측에 버너바디(22)의 2차벤츄리부(49)가 삽입되고, 상기 3차벤츄리부(42)의 상부측에 버너바디(22)의 2차벤츄리부(49)가 삽입되어 체결되는 구성으로 되어 있다.

그리고 상기한 3차벤츄리부(42)의 상부측에는 수나사(43)를 형성하고, 상기 2차벤츄리부(49)의 하부측에 암나사(44)를 형성하여 암나사(44)와 수나사(43)로 나합시켜 사용함에 있어 체결이 분리되지 않도록 되어 있다.

또한, 상기한 2차벤츄리부(49)의 중앙부분의 외주측에는 다수개의 보조일차공기홀(40)을 형성하므로, 보다 효율적으로 일차공기의 공급을 원활하게 할 수 있는 특징이 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

상기한 노즐바디(50)에 형성되어 있는 유로(51)에 삽입되어 고정되어 있는 3차벤츄리부(42)와, 버너바디(22)의 중앙부의 가스통로(52)에 설치된 2차벤츄리부(49)를 삽입하여 고정하고 있다.

상기와 같이 고정된 벤츄리부의 구조체는 노즐바디(50)에 장착되어 있는 노즐(7)에서 분사되는 가스는 상부측에 설치되어 있는 3차벤츄리부(42)로 공급이 되었는데, 이 때에는 가스의 분사속도에 의해서 주위의 압력이 낮아지면서 일차공기공급부(47)를 통하여 외부의 공기가 공급이 되어 3차벤츄리부(42)로 공급된다. 상기 3차벤츄리부(42)로 공급된 혼합가스는, 버너바디(22)에 형성되어 있는 2차벤츄리부(49)에서 다시 한번 혼합가스의 속도가 빠르게 변하면서 외주에 형성되어 있는 보조일차공기홀(40)의 주위가 혼합가스의 속도에 의해 압력이 낮아지면서, 일차공기가 보조일차공기홀(40)을 통하여 유입이 되어 일차공기의 양을 증가시켜, 버너바디(22)의 가스통로(52)의 상부측과 끝부분과 버너헤드(21)가 맞닿는 부분에 1차벤츄리부(1)로 혼합가스는 마지막으로 혼합되어 염공(5)으로 공급되어 안전된 연소를 할 수 있게 일차공기가 부족하여 화염이 역화하는 형상이나 옐로우팁과 같은 이상현상을 방지할 수 있다.

상기와 같은 경로를 거치면서 공급되는 일차공기의 양을 늘릴 수 있고, 2중벤츄리에 의해 가스와 일차공기를 가장 적절하게 혼합할 수 있으므로 열효율을 높일 수 있는 특징이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 버너바디의 하부측에 이중벤츄리와 1차공기홀을 설치하므로, 상기 버너에 가스와 일차공기의 혼합을 적절하게 하고 일차공기의 양을 증가시키므로 열효율을 높이는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외형이 테이퍼진 3차벤츄리부(42)와, 버너바디(22)의 중앙부분에 형성된 가스통로(52)의 하부측에 2차벤츄리부(49)가 형성되어 2차벤츄리부(49)의 중앙부분의 외주측에 보조일차공기홀(40)과, ㄴ자형 노즐바디(50)의 상부측으로 길게 테이퍼진 유로(51)의 하부측에 노즐(7)이 장착되고, 상기 노즐(7)의 외주에 일차공기공급부(47)로 구성되며, 상기 노즐바디(50)의 테이퍼진 유로(51)에 3차벤츄리부(42)가 삽입되고, 상기 3차벤츄리부(42)의 상부측에 버너바디(22)의 2차벤츄리부(49)가 삽입되어 체결됨을 특징으로 하는 가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기한 3차벤츄리부(42)의 상부측에 수나사(43)를 형성하고, 상기 2차벤츄리부(49)의 하부측에 암나사(44)를 형성하여 암나사(44)와 수나사(43)로 나합시킴을 특징으로 하는 가스오븐렌지용 버너의 아중벤츄리 구조체.
3. 제1항에 있어서, 상기한 2차벤츄리부(49)의 중앙부분의 외주측에 보조일차공기홀(40)를 다수개 설치함을 특징으로 하는 가스오븐렌지용 버너의 이중벤츄리 구조체.