KR100556196B1 - ceramic plate and method for manufacturing thereof and circumference type burner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹플레이트와 그 제조방법과 전주형버너에 관한 것으로서, 그 세라믹프레이트 제조방법은 형성위치에 따라 구멍이 커지는 방향이 변하는 세라믹플레이트(56)를 제조하는 방법이고, 플레이트 형상의 세라믹소재에 동일 방향으로 커지는 구멍 군을 형성하는 공정과, 이 세라믹 소재를 절곡 변형시키면서 소성하는 공정을 포함한다. 따라서, 내열강판으로 전주형버너를 형성하면, 주(周)방향의 온도분포가 균일화되지만 화력조정폭이 좁아지게 되는 문제와, 세라믹플레이트(56)로 전주형버너를 형성하면 화력조정폭을 넓게 확보할 수 있지만 주(周)방향의 온도분포를 균일화 할 수 없는 문제를 해결하는 효과를 얻는 동시에, 화력조정폭을 넓게 확보하면서 주(周)방향의 온도분포를 균일화 할 수 있는 효과를 얻는다. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a ceramic plate, a method for manufacturing the same, and a pole burner, wherein the method for manufacturing a ceramic plate is a method of manufacturing a ceramic plate 56 whose direction in which a hole is enlarged varies depending on a forming position. And a step of forming a hole group that grows in the same direction, and a step of baking while bending and deforming this ceramic material. Therefore, when the pole-type burner is formed of a heat-resistant steel sheet, the temperature distribution in the main direction becomes uniform, but the thermal adjustment range is narrowed. When the pole-type burner is formed of the ceramic plate 56, the thermal adjustment range can be secured. It is possible to solve the problem of not being able to equalize the temperature distribution in the main direction, but at the same time, it is possible to equalize the temperature distribution in the main direction while ensuring a wide thermal control range.
세라믹플레이트 제조방법, 전주형버너, 관통공, 분포관, 개구 Ceramic plate manufacturing method, electric pole burner, through hole, distribution pipe, opening
Description
도 1은 실시예에 따른 버너의 측면도이다.1 is a side view of a burner according to an embodiment.
도 2는 실시예에 관한 분포관의 측면도이다.2 is a side view of a distribution tube according to an embodiment.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 사시도이다.3 is a perspective view taken along line III-III of FIG. 2.
도 4는 실시예에 관한 세라믹플레이트의 조합 전의 상태를 나타낸 모식적 사시도이다.4 is a schematic perspective view showing a state before combining ceramic plates according to the embodiment.
도 5는 실시예에 관한 세라믹플레이트를 조합한 상태를 나타낸 모식적 사시도이다. 5 is a schematic perspective view showing a state in which the ceramic plates according to the embodiment are combined.
도 6은 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선 사시도이다.6 is a perspective view taken along the line IV-IV of FIG. 1.
도 7은 실시예에 관한 열교환기의 모식도 구조도이다.7 is a schematic structural diagram of a heat exchanger according to an embodiment.
도 8은 실시예에 관한 버너의 연소상태의 설명도이다.8 is an explanatory diagram of a combustion state of a burner according to the embodiment.
도 9는 실시예에 관한 내열강제와 세라믹제의 버너의 TDR 범위를 비교하는 그래프이다.9 is a graph comparing the TDR ranges of the heat resistant steel and the burner made of ceramic according to the embodiment.
도 10은 실시예에 관한 내열강제와 세라믹제의 버너에서 온수온도의 오차를 비교한 그래프이다.10 is a graph comparing the error of the hot water temperature in the burner made of heat-resistant steel and ceramic according to the embodiment.
도 11은 실시예에 관한 세라믹소재를 롤러 성형하는 상태의 모식적 사시도이 다.11 is a schematic perspective view of a state of roller-forming a ceramic material according to the embodiment.
도 12는 실시예에 관한 세라믹소재를 하형에 세트한 상태의 단면도이다.12 is a cross-sectional view of the ceramic material according to the embodiment in the lower mold.
도 13은 실시예에 관한 하형에 세트한 세라믹소재에 가압판을 재치한 상태의 단면도이다.It is sectional drawing of the state which mounted the pressure plate in the ceramic material set to the lower mold | type which concerns on an Example.
도 14는 실시예에 관한 하형에 상형을 세트시킨 상태의 단면도이다.It is sectional drawing of the state which set the upper mold | type to the lower mold | type which concerns on an Example.
도 15는 실시예에 관한 상형이 하강한 상태의 단면도이다. 15 is a cross-sectional view of a state in which the upper mold according to the embodiment is lowered.
도 16은 실시예에 관한 화염공이 형성된 세라믹소재의 단면도이다.Fig. 16 is a sectional view of the ceramic material with flame holes according to the embodiment.
도 17은 실시예에 관한 세라믹소재를 소성하형에 세트한 상태의 단면도이다.Fig. 17 is a sectional view of the ceramic material according to the embodiment set in a fired mold.
도 18은 실시예에 관한 소성하형에 세트된 세라믹소재에 소성상형을 재치한 상태의 단면도이다.18 is a cross-sectional view of a state in which a fired mold is placed on a ceramic material set in the fired mold according to the embodiment.
도 19는 실시예에 관한 소성하형과 소성상형에서 세라믹소재를 절곡 변형시킨 상태이 단면도이다.19 is a cross-sectional view of a state in which the ceramic material is bent and deformed in the fired mold and the fired mold according to the embodiment.
도 20은 실시예에 관한 절곡 변형된 세라믹플레이트의 단면도이다.20 is a cross-sectional view of the bent and deformed ceramic plate according to the embodiment.
도 21은 실시예에 관한 세라믹소재를 소성하형만으로 절곡 변형시킨 상태의 단면도이다.21 is a cross-sectional view of the ceramic material according to the embodiment bent and deformed only by the firing mold.
도 22는 실시예에 관한 소성하형과 소성상형으로 세라믹소재를 굴곡 절곡 변형시킨 상태의 단면도이다.Fig. 22 is a cross-sectional view of a state in which a ceramic material is bent, bent and deformed into a fired mold and a fired mold according to an embodiment.
도 23은 실시예에 관한 절곡 변형된 세라믹소재의 단면도이다.23 is a cross-sectional view of the bent and deformed ceramic material according to the embodiment.
도 24는 실시예에 관한 절곡 변형후에 절단된 세라믹소재의 단면도이다.24 is a cross-sectional view of the ceramic material cut after the bending deformation according to the embodiment.
도 25는 실시예에 관한 테이퍼상의 화염공을 형성한 세라믹소재의 단면도이 다.25 is a cross-sectional view of the ceramic material having a tapered flame hole according to the embodiment.
도 26은 실시예에 관한 테이퍼상의 화염공을 형성하고 나서 절곡 변형된 세라믹소재의 단면도이다.26 is a cross-sectional view of a ceramic material that is bent and deformed after forming a tapered flame hole according to the embodiment.
도 27은 실시예에 관한 편평원상의 화염공을 형성한 세라믹소재의 사시도이다.Fig. 27 is a perspective view of a ceramic material having a flat circular flame hole according to an embodiment.
도 28은 실시예에 관한 편평원상의 화염공을 형성하고 나서 절곡 변형된 세라믹소재의 사시도이다.28 is a perspective view of a ceramic material that is bent and deformed after forming a flat circular flame hole according to the embodiment.
도 29는 실시예에 관한 세라믹플레이트의 조합면의 형상을 예시한 도이다.29 is a diagram illustrating the shape of the combined surface of the ceramic plate according to the embodiment.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10 : 버너 12 : 버너취부플레이트10: burner 12: burner mounting plate
12a : 관통공 14 : 버너본체12a: through hole 14: burner body
16 : 분포관 16a : 기부취부편16:
16b : 단부취부편 16c : 스크류공16b:
16d : 분포공 18 : 단부가압플레이트16d: distribution hole 18: end pressure plate
18a : 프랜지 22 : 기부가압플레이트18a: Frangi 22: donation pressure plate
22a : 프랜지 22b : 개구22a:
23,24 : 스폿용접 26 : 세라믹플레이트23,24: spot welding 26: ceramic plate
26a : 화염공 26b : 접시구멍부26a:
28 : 스크류 30 : 열교환기28
32 : 외통 32a : 단부플레이트32:
32b : 배기구 32c : 드레인32b:
32d : 가열실 32e : 응축실32d:
32f : 간막이 34 : 응축파이프32f: partition 34: condensation pipe
36 : 가열파이프 37 : 제1헤더36: heating pipe 37: the first header
38 : 제2헤더 40 : 제3헤더38: second header 40: third header
42 : 연소화염 50 : 회전롤러42: combustion flame 50: rotating roller
52 : 세라믹소재 54 : 커터52: ceramic material 54: cutter
56 : 세라믹소재 58 : 하형56: ceramic material 58: lower mold
58a : 저면 58b : 하형공58a:
60 : 가압판 60a : 가압판공60:
62 : 상형 64 : 핀62: Pictograph 64: Pin
64a : 핀상부 64b : 핀하부64a:
64c : 테이퍼부 70 : 소성하형64c: tapered portion 70: plastic lower mold
70a : 성형면 72 : 소성상형70a: forming surface 72: plastic bed
72a : 성형면72a: forming surface
본 발명은 세라믹플레이트와, 그 제조방법과, 이것을 이용한 전주형(全周型)버너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic plate, a method for producing the same, and an all-type burner using the same.
일반적으로 통상의 전주형버너가 알려져 있는데, 전주형버너의 버너통에는 복수의 화염공 군이 형성되어 있다. 버너통의 화염공 군에서 공기와 가스의 혼합가스가 분출되고, 버너통의 전주에서 혼합가스가 연소된다. 전주형버너는 온도분포가 균일하고, 온수온방기 등의 열교환기를 가열하기에 적합하다.Generally, a conventional pole-type burner is known, and a plurality of flame hole groups are formed in the burner box of the pole-type burner. The mixed gas of air and gas is blown out in the flame hole group of a burner, and a mixed gas is combusted in the electric pole of a burner. The pole-type burner has a uniform temperature distribution and is suitable for heating a heat exchanger such as a hot water heater.
특허문헌 1(실공소 42-22144호 공보)에는 내열강판제의 원통상 버너가 기재되어 있다. 내열강판제의 원통상 버너는 금속플레이트를 구부려서 통상으로 형성하거나 방사상으로 신장시켜 화염공 군(群)을 형성하기 쉬우나 이럴 경우 내열성이 약화되는 문제점이 있었다.Patent Literature 1 (Laboratory No. 42-22144) describes a cylindrical burner made of heat resistant steel sheet. Cylindrical burners made of heat-resistant steel sheet are easily formed by bending metal plates or extending radially to form a group of flame holes, but in this case, the heat resistance is weakened.
특허문헌 2(실공소 44-2634호 공보)에는 세라믹플레이트를 조합하여 버너통을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 세라믹플레이트를 조합하여 버너통을 형성하면, 높은 내열성을 얻을 수 있다. 그러나, 하기와 같이 종래의 기술은 방사상으로 늘려 화염공을 형성할 수가 없다. Patent Literature 2 (Patent Office No. 44-2634) discloses a technique of forming a burner box by combining ceramic plates. When the burner box is formed by combining ceramic plates, high heat resistance can be obtained. However, as described below, the conventional technique cannot radially extend to form flame holes.
내열강판제의 통상 버너는 내열강판이라고는 하지만 내열성에 문제가 있다. 전주형버너에서 다량의 가스를 연소하는 경우에는 버너플레이트의 온도는 오히려 낮아진다. 화력이 강한 경우에는 버너플레이트의 화염공에서 분출하는 혼합기의 열이 강하여 연소화염과 버너플레이트의 거리가 떨어져 있기 때문이다. 화력을 약으로 하면 연소화염이 버너플레이트에 근접하고 버너플레이트의 온도는 오히려 높아지게 된다. 내열강판제의 버너플레이트를 이용한 전주형버너로 연소화력을 약하게 하면, 내열강판은 물론 내열강판이 과열되어 변형되면서 버너플레이트 자체 및 화 염공이 변형된다. 내열강판제의 전주형버너에는 화력을 충분히 약하게 하는 것이 불가능하고 화력의 조정범위가 좁다. 이 때문에, 예를 들어 온수온방기 등의 열교환기를 가열하여 물을 목표 온도로 가열하는 경우에는 목표 온도에 따라 버너슈트와 언더슈트가 커지게 된다. 이 때문에, 열교환기의 출구 온도가 목표온도에서 크게 벗어나게 된다. Although a normal burner made of heat resistant steel sheet is called a heat resistant steel sheet, there is a problem in heat resistance. When burning a large amount of gas in the column-type burner, the temperature of the burner plate is rather low. If the thermal power is strong, because the heat of the mixer that is ejected from the flame hole of the burner plate is strong, the distance between the combustion flame and the burner plate is apart. If the thermal power is weak, the combustion flames will approach the burner plate and the burner plate temperature will be higher. When the combustion burner is weakened by a burner plate using a burner plate made of a heat resistant steel sheet, the burner plate itself and the flame hole are deformed as the heat resistant steel sheet as well as the heat resistant steel sheet deforms. It is not possible to weaken the thermal power sufficiently in the pole-type burner made of heat-resistant steel, and the thermal control range is narrow. For this reason, for example, when heating a heat exchanger, such as a warm water heater, and heating water to a target temperature, a burner chute and an undershoot become large according to a target temperature. For this reason, the exit temperature of the heat exchanger will deviate significantly from the target temperature.
세라믹의 내열온도는 내열강판보다도 높다. 이 때문에, 세라믹제의 전주형버너에는 화력을 충분히 약하게 할 수가 있고 화력의 조정범위가 넓다. 그러므로, 예를 들어 온수온방기 등의 열교환기를 가열하여 물을 목표온도로 가열하는 경우에 목표온도에 대한 오버슈트와 언더슈트를 작게 할 수가 있다. 열교환기의 출구의 탕 온도를 목표온도로 하는 작은 온도범위로 유지하는 것이 가능하게 된다.The heat resistance temperature of the ceramic is higher than that of the heat resistant steel sheet. For this reason, in the case of ceramic pole burners, the thermal power can be sufficiently weakened, and the thermal power adjustment range is wide. Therefore, for example, when the water is heated to the target temperature by heating a heat exchanger such as a hot water heater, the overshoot and undershoot with respect to the target temperature can be reduced. It is possible to maintain the hot water temperature at the outlet of the heat exchanger in a small temperature range which is the target temperature.
세라믹제의 통상 버너를 일체로 제조하는 것이 불가능하지는 않지만 생산성이 매우 나쁘다. 복수개의 세라믹플레이트를 조합하여 통상 버너를 형성하는 쪽이 생산성이 높다.Although it is not impossible to manufacture an ordinary burner made of a ceramic integrally, productivity is very bad. It is more productive to form a burner by combining a plurality of ceramic plates.
조합하여 통상버너를 형성하는 세라믹플레이트는 복수의 화염공이 형성되어 있지만, 그 화염공의 축(軸)(구멍이 신장되는 방향) 끼리는 평행하게 배치되어 있다. 그리고, 조합하여 통상 버너를 형성하기 위해서는 원호상으로 만곡된 세라믹플레이트에 대하여 방사상으로 신장되는 화염공 군을 형성하는 것은 매우 어렵다.A plurality of flame holes are formed in the ceramic plates that form a normal burner in combination, but the axes (directions in which the holes extend) of the flame holes are arranged in parallel. In addition, in order to form a normal burner in combination, it is very difficult to form a group of flame holes extending radially with respect to the arcuately curved ceramic plate.
화염공 군을 갖는 세라믹플레이트를 제조하기 위해서는 소성 전 플레이트 형상의 세라믹 소재에 화염공 군을 형성해 두어야 한다. 이때, 화염공 군의 축끼리 평행하게 배치되어 있으면 화염공 군을 형성한 형(型)을 소성전의 세라믹 소재에서 뽑아낼 수 있어 생산성이 높다. 그러나, 화염공 군(구멍 군)의 신장되는 방향이 장소에 따라 변화되면, 예를 들어 화염공 군의 연장되는 방향이 방사상으로 확장되는 세라믹플레이트를 생산성 좋게 제조하려고 하면 제단에 어려움이 있다. 형(型)을 이용하여 현재 장소에 대해 연장되는 방향이 변화되는 구멍 군을 형성하면, 화염공 군을 형성한 형(型)을 소성전의 세라믹 소재에서 뽑아낼 수 없게 된다. 한편, 축끼리가 평행으로 배치되어 신장된 화염공 군을 형성한 소성전의 세라믹소재를 절곡시킴으로써 방사상으로 확장된 화염공 군을 제조하려고 하면, 소성전의 세라믹소재를 절곡시킬 때 금이 생기게 된다. In order to manufacture a ceramic plate having a flame hole group, a flame hole group must be formed on a plate-shaped ceramic material before firing. At this time, if the axes of the flame ball group are arranged in parallel, the mold formed of the flame ball group can be extracted from the ceramic material before firing and the productivity is high. However, when the direction of extension of the group of flame holes (hole group) changes from place to place, for example, there is a difficulty in producing the ceramic plate in which the direction of extension of the flame hole group extends radially with good productivity. If a die is used to form a hole group in which the direction of extension to the current place is changed, the die forming the flame hole group cannot be extracted from the ceramic material before firing. On the other hand, if the shafts are arranged parallel to each other and the radially expanded flame ball group is prepared by bending the ceramic material before the formation of the extended flame ball group, gold is generated when bending the ceramic material before the firing.
화염공 군을 갖는 세라믹플레이트를 조합하여 전주형버너를 제조하는 경우, 특허문헌 2에 기재되어 있는 것과 같이, 평행하게 신장된 화염공 군(형성위치가 변해도 신장되는 방향이 변하지 않는 화염공 군)을 갖는 플레이트로 분할하고, 이것을 조합하여 전주형의 버너를 제조하고 있다.In the case of manufacturing a pole burner by combining ceramic plates having a flame hole group, as described in Patent Literature 2, the flame hole group that extends in parallel (the flame hole group that does not change in the extending direction even when the forming position changes) The burner of the pole type was manufactured by dividing | segmenting into the plate which has this, and combining them.
즉, 만곡된 세라믹플레이트를 제조하는 것 자체는 가능하고, 특허문헌 3, 4(실개소 56-28533호 공보, 실개소 58-10528호 공보) 등에 기재되어 있지만, 1매의 만곡된 세라믹플레이트로 형성되어 있는 화염공 군은 평행하게 신장되어 있고, 구멍의 형성위치가 변하여도 구멍의 신장방향은 변하지 않는다(그렇지 않으면 종래의 기술에서는 제조할 수 없다).That is, it is possible to manufacture the curved ceramic plate itself, and it is described in Patent Documents 3 and 4 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-28533 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-10528) and the like. The formed flame hole group is extended in parallel, and the direction of extension of the hole does not change even if the position where the hole is formed changes (otherwise, it cannot be manufactured in the prior art).
평행하게 신장된 화염공 군을 갖는 세라믹플레이트를 조합하여 형성한 전주형버너의 연소화염은 원주 방향으로 일정하지 않고 특정방향을 향하여 집중된다. 예를 들어, 4매의 세라믹플레이트에서 구성되는 전주형버너에서는 4방향을 향하여 연소화염이 집중되고, 세라믹플레이트는 내열성이 높으며, 연소화염의 원주방향의 분포가 불균일하게 되어 있다. 전주형버너의 연소화염의 원주방향의 분포가 불균일하면 전주형버너의 테두리에 배치되는 열교환기에 가열되지 않는 부분이 생기게 되어 열교환 효율이 나빠진다. Combustion flames of the burner-type burners formed by combining ceramic plates having a group of flame holes extending in parallel are not constant in the circumferential direction but are concentrated in a specific direction. For example, in a pole burner composed of four ceramic plates, combustion flames are concentrated in four directions, the ceramic plates have high heat resistance, and the distribution of the combustion flame in the circumferential direction is uneven. If the distribution of the circumferential direction of the combustion flame of the pole burner is uneven, there is a portion that is not heated in the heat exchanger disposed at the edge of the pole burner, and the heat exchange efficiency is deteriorated.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내열강판으로 전주형버너를 형성하면, 주(周)방향의 온도분포가 균일화되지만 화력조정폭이 좁아지게 되는 문제와, 세라믹플레이트로 전주형버너를 형성하면 화력조정폭을 넓게 확보할 수 있지만 주(周)방향의 온도분포를 균일화 할 수 없는 문제를 해결하고, 화력조정폭을 넓게 확보하면서 주(周)방향의 온도분포를 균일화 할 수 있는 기술을 창작하는 것이 가능하다.The present invention has been made to solve such a problem, when forming a column-type burner with a heat-resistant steel sheet, the temperature distribution in the main direction is uniform, but the thermal adjustment range is narrowed, and the ceramic plate burner with a ceramic plate Formation solves the problem of not being able to equalize the temperature distribution in the main direction, but it is possible to create a technology that can equalize the temperature distribution in the main direction while securing the wide range of thermal power control. It is possible to do
청구항 1에 기재된 세라믹플레이트의 제조방법에는 형성위치에 따라 구멍이 신장되는 방향이 변하는 세라믹플레이트를 제조한다. 그 제조방법은 플레이트 형상의 세라믹소재에 동일방향으로 신장되는 구멍 군을 형성하는 공정과, 이 세라믹소재를 절곡시켜 변형시키면서 소성하는 공정을 포함하고 있다. In the method for producing a ceramic plate according to claim 1, a ceramic plate is produced in which a direction in which the hole is extended varies depending on the formation position. The manufacturing method includes a step of forming a group of holes extending in the same direction in a plate-shaped ceramic material, and a step of baking the ceramic material while bending and deforming the ceramic material.
상기의 세라믹플레이트의 제조방법에서는 소성 전의 세라믹 소재에 대해 동일방향으로 평행하게 신장되어 있는 구멍 군을 형성한다. 동일 방향으로 평행하게 신장되어 있는 구멍 군을 형성하면 생산성이 좋게 제조할 수가 있다. 구멍 군이 형성된 상기 세라믹소재는 절곡 변형되면서 소성된다.In the above method for producing a ceramic plate, a group of holes extending in parallel in the same direction with respect to the ceramic material before firing is formed. If the hole group extended in parallel in the same direction is formed, it can manufacture with high productivity. The ceramic material in which the hole group is formed is baked while being bent and deformed.
그렇게 하여 제조된 세라믹플레이트의 구멍 군은 그 형성위치에 따라 신장방 향이 변화한다. 예를 들어 만곡된 세라믹플레이트를 제조하면 방사상으로 신장되는 구멍 군이 형성된다. 이 세라믹플레이트를 이용하여 전주형버너를 제조하면 화력조정폭을 넓게 확보할 수 있고 원주방향의 온도분포를 균일화 할 수 있다.In the hole group of the ceramic plate thus manufactured, the elongation direction changes depending on the formation position. For example, the production of curved ceramic plates results in a group of holes extending radially. By manufacturing the electric pole burner using this ceramic plate, it is possible to secure a wide range of thermal power control and to equalize the temperature distribution in the circumferential direction.
즉, 여기서 말하는 구멍은 화염공 등의 관통공인 것도 있으며 저면이 밀폐된 구멍인 것도 있다. 또한, 절곡 변형된 세라믹플레이트가 결과적으로 만곡되어 있는것과 그렇지 않은 것이 다양하게 있으며, 만곡된 표면을 연삭함으로써 평면화시키거나, 또는 소성전의 세라믹소재를 만곡시켜 두고 이것을 절곡 변형시킴으로써 평면화시키는 것도 있다. 형성위치에 따라 구멍이 신장되는 방향이 변화하는 것이 중요하고, 본 방법에 의하면, 구멍의 형성위치에 따라 신장되는 방향이 변화하는 구멍 군을 갖는 세라믹플레이트를 생산성이 좋게 제조할 수가 있다. That is, the hole mentioned here may be through-holes, such as a flame hole, and there may be a hole whose bottom surface is sealed. In addition, the bent and deformed ceramic plate may be variously curved or not, and may be planarized by grinding the curved surface, or may be planarized by bending and deforming the ceramic material before firing. It is important to change the direction in which the hole extends in accordance with the formation position, and according to this method, it is possible to produce a ceramic plate having a group of holes whose direction of extension changes in accordance with the formation position of the hole with good productivity.
구멍 군을 형성한 세라믹소재를 그 형상을 유지한 상태로 1차 소성하고, 1차 소성된 세라믹플레이트를 절곡 변형시키면서 2차 소성하는 것이 바람직하다(청구항 2)It is preferable to carry out the primary baking of the ceramic material which formed the hole group in the state which maintained the shape, and to carry out the secondary baking, bending and deforming the primary baked ceramic plate (claim 2).
1차 소성된 세라믹플레이트를 절곡 변형시키면서 2차 소성하면 세라믹플레이트에 균열이 생기기 어렵다.If the first calcined ceramic plate is bent and deformed while the second calcined ceramic plate is hardly cracked.
1차 소성된 세라믹플레이트를 형을 모방함으로써 2차 소성 중에 절곡 변형하는 것이 바람직하다(청구항 3).It is preferable to bend and deform during the secondary firing by mimicking the primary fired ceramic plate (die 3).
1차 소성된 세라믹플레이트를 2차 소성 중에 형을 모방하여 절곡 변형시키면, 제조된 세라믹플레이트의 형상은 정밀도가 양호하게 완성시킬 수 있다. When the primary fired ceramic plate is bent and deformed by imitating a mold during secondary firing, the shape of the manufactured ceramic plate can be completed with good precision.
형을 모방함에 있어서는 하형과 상형 사이에 1차 소성된 세라믹플레이트를 배치하고, 2차 소성중에 상형에 의해 세라믹플레이트를 하형에 모방시키는 것이 바람직하다(청구항 4)In order to imitate the mold, it is preferable to arrange the firstly fired ceramic plate between the lower die and the upper die, and to imitate the ceramic plate to the lower die by the upper die during the secondary firing (claim 4).
하형과 상형 사이에는 1차 소성된 세라믹플레이트를 놓고, 2차 소성중에 상형을 통해 세라믹플레이트를 하형에 모방시키면, 크게 만곡된 세라믹플레이트의 형상을 정밀도가 양호하게 완성시킬 수 있다. A primary fired ceramic plate is placed between the lower die and the upper die, and the ceramic plate is imitated on the lower die through the upper die during the secondary firing, whereby the shape of the largely curved ceramic plate can be completed with good precision.
하형에 모방시키는 힘은 상형의 자중에 의하는 것이 바람직하다. 이 경우, 형 구조가 간단하게 된다. 2차 소성의 온도를 콘트롤하여 세라믹플레이트 자체의 자중으로 변형되도록 함으로써 상형의 존재를 생략할 수도 있다. The force imitating the lower mold is preferably based on the weight of the upper mold. In this case, the mold structure is simplified. The presence of the upper die may be omitted by controlling the temperature of the secondary firing so that it deforms into the magnetic weight of the ceramic plate itself.
본 발명은 일정한 곡률로 만곡되어 있는 세라믹플레이트를 제조할 때 특히 유효하다(청구항 5).The present invention is particularly effective when producing ceramic plates that are curved at a constant curvature (claim 5).
이 제조방법에 의하면, 일정한 곡률로 만곡되어 있는 동시에 방사상의 구멍 군이 형성된 세라믹플레이트를 제조하는 것이 가능하다.According to this manufacturing method, it is possible to manufacture a ceramic plate which is curved at a constant curvature and in which a radial hole group is formed.
본 발명은 복수의 평판부가 연결된 세라믹플레이트를 제조하는 것도 가능하다(청구항 6).The present invention can also produce a ceramic plate to which a plurality of flat plate portions are connected (claim 6).
이 제조방법에 의하면, 복수의 평판부가 연결된 세라믹플레이트를 제조할 수 있다. 이 경우, 각 평판부의 구멍끼리는 평행하게 연장되지만, 복수의 평판부의 전체를 통하여 관찰하면 구멍 군이 방사상으로 확장되어 있다.According to this manufacturing method, a ceramic plate to which a plurality of flat plate portions are connected can be manufactured. In this case, although the holes of each flat plate part extend in parallel, when it observes through the some flat plate part, the hole group expands radially.
세라믹소재를 만곡 성형하는 경우, 세라믹소재의 일방의 면은 인장되는 측이 되고 타방의 면은 압축되는 측이 된다. 이 경우, 횡단면이 두께방향으로 소정의 구멍을 형성하여 세라믹플레이트를 만곡 변형시키면, 구멍의 횡단면은 인장되는 측이 인장되어 제조된 세라믹플레이트에 형성된 구멍의 횡단면은 두께방향으로 일정하게 되지 않는다. When bending the ceramic material, one surface of the ceramic material becomes the side to be stretched and the other surface becomes the side to be compressed. In this case, when the cross section forms a predetermined hole in the thickness direction and the ceramic plate is curved and deformed, the cross section of the hole is tensioned on the side where the tensioning side is stretched so that the cross section of the hole formed in the manufactured ceramic plate is not constant in the thickness direction.
여기서, 평탄한 세라믹소재의 만곡 변형에 의해 인장되는 측의 면을 향하여 횡단면이 축소되는 테이퍼상의 관통공을 형성해 두고, 그 소재를 소성시킴으로써 횡단면이 두께방향으로 일정한 관통공을 갖는 세라믹플레이트를 제조하는 것이 바람직하다(청구항 7).Here, a tapered through hole is formed in which the cross section is reduced toward the surface on the side of the flat ceramic material which is stretched by bending deformation, and the ceramic plate is manufactured to have a through hole having a constant cross section in the thickness direction by firing the material. Preferred (claim 7).
상기의 제조방법에 의하면, 만곡 변형과 상관없이 관통공의 횡단면이 두께방향으로 일정한 세라믹플레이트를 제조하는 것이 가능하다.According to the above production method, it is possible to produce a ceramic plate whose cross section of the through hole is constant in the thickness direction irrespective of the curvature deformation.
세라믹소재를 만곡 변형하는 경우, 세라믹소재의 일방의 면은 인장되는 측이 되고 타방의 면은 압축되는 면이 된다. 이 경우, 세라믹소재의 인장되는 측의 면에 원형으로 개구된 관통공을 형성하여 세라믹플레이트를 만곡 변형시키면, 세라믹플레이트의 인장된 측의 면에 형성된 관통공이 인장되어 원형의 개구를 얻을 수 없다. When curving and deforming a ceramic material, one surface of the ceramic material becomes a tensioned side and the other surface becomes a surface that is compressed. In this case, if the ceramic plate is curvedly deformed by forming a through hole opened in a circular shape on the surface of the ceramic material to be tensioned, the through hole formed in the surface of the tensioned side of the ceramic plate may be stretched to obtain a circular opening.
여기서, 평탄한 세라믹소재의 만곡 변형에 의해 신장되는 측의 면에 편평원상으로 개구된 관통공을 형성하고, 이것을 만곡 변형시킴으로써 원형으로 개구되는 관통공을 갖는 세라믹플레이트를 제조하는 것이 바람직하다(청구항 8).Here, it is preferable to form a ceramic plate having a through-hole opened in a circular shape by forming a through-hole opened in a flat circle on the surface of the side extending by the curved deformation of the flat ceramic material, and bending it (Claim 8) ).
상기 제조방법에 의하면, 만곡 변형에 상관없이 원형으로 개구된 관통공을 갖는 세라믹플레이트를 제조하는 것이 가능하다.According to the above production method, it is possible to manufacture a ceramic plate having a through hole opened in a circular shape regardless of curvature deformation.
본 발명에 의하면, 형성위치에 따라 관통공이 신장되는 방향이 변화되는 세라믹플레이트가 얻어지고, 이 세라믹플레이트를 조합함으로써 버너의 형성이 가능 하다(청구항 9).According to the present invention, a ceramic plate in which the direction in which the through-hole is extended is changed in accordance with the formation position is obtained, and the burner can be formed by combining the ceramic plates (claim 9).
이 버너는 내열성이 높고, 대(大)화력에서 소(小)화력까지의 넓은 범위에서 연소량이 조정 가능하고, 탕 온도 등을 미세하게 조정할 수 있으며, 원주방향으로 균일한 연소가 가능하게 된다.This burner has high heat resistance, the amount of combustion can be adjusted in a wide range from large thermal power to small thermal power, finely adjusts the hot water temperature and the like, and enables uniform combustion in the circumferential direction.
전주형버너에 이용되는 세라믹플레이트는 일정한 곡률로 만곡되어 있는 동시에 방사상으로 연장된 관통공 군이 형성된 것이 바람직하다(청구항 10).It is preferable that the ceramic plate used for the pole burner is formed with a group of through-holes which are curved at a constant curvature and extend radially (claim 10).
이 세라믹플레이트에 의하면, 연소화염이 방사상으로 확장되어 연소화염이 특정방향으로 집중되는 것을 방지한다.According to this ceramic plate, the combustion flame is radially expanded to prevent the combustion flame from being concentrated in a specific direction.
일정한 곡률로 만곡된 세라믹플레이트는 곡률중심각이 180도 이하인 것이 바람직하다(청구항 11).The ceramic plate curved at a constant curvature preferably has a center of curvature of 180 degrees or less (claim 11).
세라믹플레이트의 곡률중심각이 180도 이하이면 만곡 변형에 이용되는 형(型) 구조가 간단하게 되고, 만곡 변형후의 세라믹플레이트를 간단히 이형(離型)시킬 수 있다.When the center of curvature of the ceramic plate is 180 degrees or less, the mold structure used for bending deformation becomes simple, and the ceramic plate after the bending deformation can be easily released.
복수의 평판부가 연결되는 동시에, 각 평판부에 면 직각방향으로 신장된 관통공군이 형성되어 있는 세라믹플레이트에 의해 전주형버너를 형성할 수가 있다(청구항 12).A plurality of flat plate portions are connected to each other, and a columnar burner can be formed by a ceramic plate in which through-hole groups extending in a plane perpendicular to each flat plate portion are formed (claim 12).
1매의 세라믹플레이트 자체가 굴곡되어 있으며, 적은 매수의 세라믹플레이트를 조합함으로써 정점수가 많은 다각단면의 통 형상 버너를 형성하는 것이 가능하게 된다. 통상버너의 정점수가 많을수록 연소화염의 원주방향의 균일성이 향상된다.One ceramic plate itself is bent, and by combining a small number of ceramic plates, it is possible to form a tubular burner having a polygonal cross section with many vertices. As the number of vertices of a normal burner increases, the uniformity of the circumferential direction of a combustion flame improves.
버너용 세라믹플레이트에는 표면에 형성되어 있는 요부에 관통공이 연결되어 있는 것이 바람직하다(청구항 13).It is preferable that the through-hole is connected to the recessed part formed in the surface in the burner ceramic plate (claim 13).
이 경우, 연소음이 최소화된다.In this case, combustion noise is minimized.
버너용 세라믹플레이트는 세라믹플레이트의 단면끼리를 합한 때에 일방의 세라믹플레이트의 표면을 타방의 세라믹플레이트로 향하여 연장된 면과, 타방의 세라믹플레이트의 표면을 일치시키는 것이 바람직하다.(청구항 14).In the burner ceramic plate, when the cross sections of the ceramic plates are combined, it is preferable that the surface extending from the surface of one ceramic plate toward the other ceramic plate coincides with the surface of the other ceramic plate (claim 14).
이러한 세라믹플레이트에 의하면, 세라믹플레이트끼리 조합하는 경우, 그 표면이 부드럽게 연결된다. 또한, 세라믹플레이트의 단면끼리를 직접 접촉시킬 수가 있고 사이에 실(seal)재 등을 배치할 필요가 없다.According to such a ceramic plate, when combining ceramic plates, the surface is connected smoothly. In addition, the end faces of the ceramic plates can be brought into direct contact with each other, and there is no need to arrange a seal material or the like between them.
본 발명은 또한 신규한 전주형버너를 제공한다. 이 전주형버너는 조합된 복수의 세라믹플레이트를 구비하고, 각 세라믹플레이트에는 형성위치에 대해 늘어나는 방향이 변화하는 관통공 군이 형성되어 있다(청구항 15).The present invention also provides a novel pole burner. This pole-shaped burner is provided with a plurality of ceramic plates combined, and each ceramic plate is formed with a group of through-holes in which the extending direction changes with respect to the forming position (claim 15).
이 전주형버너는 높은 내열성을 가지며, 연소량의 조정범위가 넓고, 연소화염이 특정방향으로 집중되지 않는다.This pole burner has high heat resistance, a wide range of adjustment of the amount of combustion, and no combustion flame is concentrated in a specific direction.
복수의 세라믹플레이트를 조합한 전주형버너의 경우, 각 세라믹플레이트는 만곡되어 있는 것이 바람직하다(청구항 16). 만곡되지 않고 굴곡되어도 좋다(청구항 17). 조합된 복수의 세라믹플레이트로 통형 또는 단면이 타원, 편평원, 및 다각형 통이 형성되는 것이 바람직하다(청구항 18).In the case of a burner-type burner in which a plurality of ceramic plates are combined, it is preferable that each ceramic plate is curved (claim 16). It may be bent without bending (claim 17). It is preferable that an ellipse, a flat circle, and a polygonal cylinder form a cylindrical or cross-section with a plurality of combined ceramic plates (claim 18).
[발명의 실시형태] 후술하는 실시예의 주요한 특징을 기재한다.Embodiments of the Invention The main features of the examples described below will be described.
(형태 1) 버너는 전주형이다. 원통상의 버너본체는 각각 만곡되어 있는 4매 의 세라믹플레이트를 조합하여 구성되어 있다.(Form 1) The burner is a pole type. The cylindrical burner body is constructed by combining four curved ceramic plates.
(형태 2) 원통상의 버너본체에 형성되어 있는 화염공은 외표면에 대해 직각으로 신장되어 있다. 즉, 방사상으로 신장되어 있다.(Form 2) The flame hole formed in the cylindrical burner main body is extended perpendicularly to the outer surface. That is, it extends radially.
(형태 3) 세라믹플레이트의 축 방향의 단면은 분포관에 고정되어 있는 기부가압플레이트와 단부가압플레이트에 의해 협지(挾持)됨으로써, 복수의 세라믹플레이트의 조합상태가 유지되어 원통상의 버너본체가 형성된다.(Form 3) A cross section in the axial direction of the ceramic plate is sandwiched by a base pressure plate and an end pressure plate fixed to a distribution tube, whereby a combined state of a plurality of ceramic plates is maintained to form a cylindrical burner body. do.
(형태 4) 세라믹플레이트의 제조에 대응하여, 최초에 평판상의 세라믹소재에 면 직각 방향으로 신장되는 관통공을 형성한다. 따라서, 평판상을 유지한 상태에서 세라믹소재를 1차 소성한다. 최후에 2차 소성형으로 세트시킨 세라믹소재를 2차 소성하여 2차 소성형의 형상으로 모방한다.(Form 4) Corresponding to the manufacture of the ceramic plate, firstly, through-holes extending in the direction perpendicular to the plane are formed in the flat ceramic material. Therefore, the ceramic material is first fired while the flat plate state is maintained. Finally, the ceramic material set in the secondary firing type is secondarily fired to mimic the shape of the secondary firing type.
[실시예] 본 발명의 버너(10)에 관한 일 실시예에 있어서, 도면을 참조하여 설명한다. 버너(10)는 전주형이다.[Embodiment] An embodiment of the
도 1에 나타난 것과 같이, 버너(10)는 버너취부플레이트(12), 기부가압플레이트(22), 버너본체(14), 분포관(16), 단부가압플레이트(18) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the
도 2는 도 1의 버너(10)에서 버너본체(14)와 단부가압플레이트(18)를 벗겨낸 상태를 나타낸 것이다. 버너취부플레이트(12)는, 도 3에 잘 나타내 있듯이, 원판상이고 4개의 관통공(12a)을 갖고 있다. 관통공(12a)은 버너(10)를 열교환기(30)에 고정하기 위한 것이다(열교환기 30에 대해서는 후술한다). 버너취부플레이트(12)에는 외주부에 프랜지(22a)가 형성된 기부가압플레이트(22)가 스폿용접(23)에 의해 고정되어 있다. 2 shows a state in which the
도 2에 나타난 것과 같이, 분포관(16)에는 복수의 분포공(16d)이 형성되어 있다. 분포관(16)의 기부(基部)는 버너취부플레이트(12)의 중앙부분에 형성되어 있는 개구(開口)(12b)에 의해 외부와 연통되어 있다. 즉, 도 2에는 분포공(16d)은 일정한 밀도로 배치되어 있지만 그 배치밀도를 조정함으로써 버너본체(14)의 연소강도의 분포를 조정할 수가 있다. 버너취부플레이트(12)의 개구에서 분포관(16)내에 가스와 공기의 혼합기를 공급하면, 분포공(16d)에서의 분출은 분포관(16)의 기부보다도 단부(端部)쪽이 보다 강하게 되는 경향을 나타낸다. 분포관(16)의 단부는 내부의 압력이 보다 높게 되기 때문이다. 여기서, 분포공(16d)의 분포밀도를 단부에서 낮고 기부에서 높게 함으로써 분포관(16)에서 분출되는 혼합기의 분포를 균일하게 할 수가 있다. 분포관(16)에서 분출되는 혼합기의 분포를 균일하게 할 수 있으면 버너본체(14)의 연소세기의 분포도 균일하게 된다. As shown in FIG. 2, a plurality of
도 3에 나타난 것과 같이, 분포관(16)의 축(軸) 직각방향에서 바라본 형상은 사각(方) 형상이다. 분포관(16)의 기부(버너취부플레이트(12) 측)에는 외측으로 향한 4장의 기부취부편(16a)이 형성되고, 단부(단부가압플레이트(18) 측)에는 내측으로 향한 4장의 단부취부편(16b)이 형성되어 있다. 분포관(16)의 기부취부편(16a)은 기부가압플레이트(22)에 형성된 사각 형상의 개구(22b)에 삽입되는 형상으로 배치되어 있다. 그리고, 분포관(16)은 그 기부취부편(16a)이 버너취부플레이트(12)에 스폿용접(24)으로 고정됨으로 인해 버너취부플레이트(12)에 취부된다. 단부취부편(16b)의 각각에는 스크류공(16c)이 1개씩 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, the shape viewed from the direction perpendicular to the axis of the
버너본체(14)는 도 4에 나타난 세라믹제의 4개의 세라믹플레이트(26)를 도 5에 나타낸 것과 같이 조합하여 구성한다. 세라믹플레이트(26)에는 도 1에서 나타나 있는 복수의 화염공(26a)이 개구되어 있지만, 도 4 및 도 5에서는 이들 화염공(26a)이 생략되어 있다. 화염공(26a)은 세라믹플레이트(26)의 외표면에 대해 직각으로 연장되도록 형성되어 있다. 즉, 화염공(26a)은 세라믹플레이트(26)의 전면에 대해 개구되어 있지만 도 1에서는 그 일부만 도시하고 있다. 세라믹플레이트(26)를 어느 정도로 제조하는 가에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다. The
도 1 및 도 6에 나타낸 것과 같이, 세라믹플레이트(26)가 조합된 버너본체(14)는 기부가압플레이트(22)와 단부가압플레이트(18)의 사이에 배치된다. 단부가압플레이트(18)는 스크류(28)에 의해 분포관(16)의 단부취부편(16b)에 취부된다. 단부가압플레이트(18)를 분포관(16)에 취부하면 단부가압플레이트(18)와 기부가압플레이트(22)가 버너본체(14)를 그 축 방향으로 가압하게 된다. 그렇기 때문에, 버너본체(14)의 세라믹플레이트(26)는 조합된 상태로 유지된다.1 and 6, the
단부가압플레이트(18)와 기부가압플레이트(22)는 버너본체(14)의 단부 개구를 닫는 기능을 갖고 있다. 분포관(16)은 버너본체(14)내에 혼합기를 공급하기 위한 것이다. 단부가압플레이트(18), 기부가압플레이트(22), 분포관(16)은 종래의 전주형버너에도 존재하고 있다. 즉, 본 실시예의 버너(10)는 종래부터 존재하는 기부가압플레이트(22), 단부가압플레이트(18), 분포관(16)을 이용하여, 세라믹플레이트(26)의 조합을 유지하고 있다. 그러므로, 세라믹플레이트(26)의 조 합 상태를 유지하기 위한 부재를 별도로 설치할 필요가 없다. 따라서, 구성이 간단하다. 또한, 세라믹플레이트(26)의 조합 상태를 유지하기 위한 부재를 버너본체(14)의 외주 외에 배치할 필요가 없고, 연소화염의 원주방향의 균일성을 논할 필요가 없다. The
기부가압플레이트(22)와 단부가압플레이트(18)는 각각 프랜지(22a,18a)를 갖는다. 프랜지(22a,18a)의 내경과 버너본체(14)의 외경 사이에는 간격이 있다. 프랜지(22a,18a)가 설치됨으로써 세라믹플레이트(26)를 조합하여 장착할 때 그 작업을 용이하게 행할 수가 있다. The
즉, 분포관(16), 단부가압플레이트(18), 기부가압플레이트(22)에 의한 세라믹플레이트(26)의 유지는 버너본체(14)를 축 방향으로 가압함으로써 가능하게 되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단부가압플레이트(18)의 프랜지(18a)와, 기부가압플레이트(22)의 프랜지(22a)에 의해 버너본체(14)의 단부외주부를 결합시킴으로써 세라믹플레이트(26)의 조합 상태를 유지할 수가 있다. That is, the holding of the
도 7은 열교환기(30)를 모식적으로 나타낸 것이다. 열교환기(30)는 외통(32), 버너(10), 응축파이프(34), 가열파이프(36), 제1헤더(37), 제2헤더(38), 제3헤더(40) 등으로 구성되어 있다. 7 schematically shows the
외통(32)은 원통 형상이고, 일방의 단부에 원반(圓盤)상의 단부플레이트(32a)가 설치되어 있고, 타방의 단부에 배기구(32b)가 개구되어 있다. 또한, 외통(32)의 배기구(32b) 측의 저부(底部)에는 드레인(32c)이 설치되어 있다. 외통(32)의 단부플레이트(32a)측의 절반은 가열실(32d)로 되고, 배기구(32b)측의 절반은 응축실(32e)로 되어 있다. 가열실(32d)과 응축실(32e)은 외통(32)의 내면에 형성된 원반상의 간막이(32f)에 의해 격리되어 있다. The
응축파이프(34)는 2개가 연결된 나선상이고, 응축실(32e)내에 배치되어 있다. 응축파이프(34)의 일단은 제1헤더(37)에 접촉되어 있고, 타단은 제2헤더(38)에 접속되어 있다. 가열파이프(36)도 2개가 연결된 나선상이고, 버너(10)를 권취하여 가열실(32d)내에 배치되어 있다. 가열파이프(36)의 일단은 제2헤더(38)에 접속되어 있고 타단은 제3헤더(40)에 접속되어 있다.The
버너(10)에는 가스와 공기의 혼합기가 공급되고, 버너본체(14)의 화염공(26a)에서 분출된다. 도 8에서 나타난 것과 같이, 화염공(26a)에서 분출된 혼합기는 연소되어 연소화염(42)을 형성한다. 연소화염(42)은 버너본체(14)의 주위에서 방사상으로 연소된다. 간막이(32f)가 설치됨으로써 연소가스가 가열파이프(36)를 통과하여 응축실(32e)로 유입되도록 되어 있다.The
제1헤더(37)에는 수돗물 등의 냉수가 공급된다. 제1헤더(37)에 공급된 냉수는 응축파이프(34)를 통과한다. 또한, 버너(10)에서 혼합기가 연소될 때 발생하는 연소가스는 응축실(32e)과 배기구(32b)를 통과하여 외부로 배출된다. 연소가스에는 수증기가 함유되어 있다. 그렇기 때문에, 응축실(32e)을 통과하는 연소가스 중의 수증기는 응축파이프(34)를 통과하고 있는 수돗물에 의해 잠열이 회수되어 응축수(44)가 된다. 응축수(44)는 드레인(32c)에서 외부로 배출된다. 한편, 수증기에서 잠열을 회수한 수돗물은 온도가 상승하고 나서 제2헤더(38)로 유입된다.Cold water, such as tap water, is supplied to the
2개의 응축파이프(34)를 통과하고 나서 제2헤더(38)로 유입되는 수돗물의 온 도는 각각 응축파이프(34)에서 차이가 있다. 이 온도차는 제2헤더(38)내에서 수돗물이 혼합함으로써 균일하게 된다. 온도가 균일하게 된 수돗물은 가열파이프(36)를 통과한다. 가열파이프(36)를 통과한 수돗물은 버너(10)에서 연소되는 연소화염(42)에 의해 가열되고 고온의 온수가 된다. 온수는 제3헤더(40)에서 혼합되어 균일한 온도가 되고 열교환기(30)의 외부로 송수된다. 온수 온도는 콘트롤러(미도시)에 의해 버너(10)의 연소세기가 제어됨으로 소정온도로 유지된다. 온수는 난방 등에 이용된다. The temperature of the tap water flowing into the
본 실시예의 버너본체(14)를 구성하는 세라믹플레이트(26)는 세라믹재이다. 그러므로, 버너본체(14)의 내열성은 내열강재를 사용할 때보다 높다. 그리고, 내열강재의 버너본체보다도 연소화염(42)과 버너본체(14)의 거리(도 8의 「d」)를 좁힐 수 있다. 따라서, 보다 약한 연소가 가능하게 된다. 도 9는 그 효과를 나타내고 있다. The
도 9의 횡축은 TDR(Turn Down Ratio, 교대비)이고, 종축은 버너의 온도이다. 내열강재버너의 TDR 범위의 하한은 내열강의 허용온도에서 30% 정도이다. 이것에 대해서, 세라믹제 버너의 경우에는 TDR 범위의 하한을 10% 정도까지 인하할 수 있다. 버너(10)에서 약한 연소를 행할 수 있으면, 도 10에 나타낸 것과 같이, 열교환기(30)에서 나오는 온수온도의 오차를 작게 할 수 있다. 보다 약한 연소를 행할 수 있으면, 연소세기의 조정 및 연소의 온/오프를 행할 때 제어상의 오버슈트 및 언더슈트가 작아지기 때문이다. 9 is the TDR (Turn Down Ratio), and the vertical axis is the temperature of the burner. The lower limit of the TDR range of heat resistant steel burners is about 30% of the allowable temperature of the heat resistant steels. In contrast, in the case of a ceramic burner, the lower limit of the TDR range can be reduced to about 10%. If the
또한, 상술한 것과 같이, 본 실시예의 세라믹플레이트(26)의 화염공(26a)은 세라믹플레이트(26)의 외표면에 대해 직각으로 신장되도록 형성되어 있다. 그러므로, 연소화염(42)은 방사상으로 연소된다. 따라서, 버너본체(14)를 권취하는 형상으로 배치된 가열파이프(36)를 균등하고 효율 좋게 가열할 수가 있다.In addition, as described above, the
세라믹플레이트(26)를 어느 정도로 제조하는가에 대해 설명한다.The extent to which the
우선 최초에, 도 11에 나타낸 것과 같이, 상호 축이 평행한 2개의 회전롤러(50)에서 점토상의 세라믹소재(52)(예를 들어, 코디라이트)를 취입한다. 회전롤러(50)에 취입된 세라믹소재(52)는 평판상으로 된다. 평판상으로 된 세라믹소재(52)는 커터(54)에 의해 절단되고 장방형상의 세라믹소재(56)가 된다.First, as shown in FIG. 11, the clay ceramic material 52 (for example, cordierite) is blown in two
다음에, 도 12에 나타낸 것과 같이, 세라믹소재(56)를 하형(58)에 세트시킨다. 하형(58)의 단면은 요(凹)상이고, 저면(58a)에는 이것에 대해 수직인 복수의 하형공(58b)이 형성되어 있다. 하형공(58b)의 축 직각방향 단면은 원형이다. Next, as shown in FIG. 12, the
그리고, 도 13에 나타낸 것과 같이, 세라믹소재(56)의 상부에는 가압판(60)을 세트시킨다. 가압판(60)에는 가압판공(60a)이 형성되어 있다. 가압판공(60a)은 하형(58)의 하형공(58b) 보다도 직경이 큰 동시에 그 축이 하형공(58b)과 일치하도록 배치되어 있다. As shown in FIG. 13, the
따라서, 도 14에 나타낸 것과 같이, 하형(58)의 상부에 상형(62)을 세트시킨다. 상형(62)에는 하방을 향한 복수의 핀(64)이 설치되어 있다. 핀(64)의 핀하부(64b)의 직경은 하형(58)의 하형공(58b)의 직경보다도 근소하게 작은 크기로 되어 있다. 핀(64)의 핀상부(64a)의 직경은 가압판(60)의 가압판공(60a)의 직경보다 작은 치수로 되어 있다. 핀하부(64b)와 핀상부(64a)의 사이에는 테이퍼부(64c) 가 형성되어 있다. 핀(64)의 축은 하형공(58b)과 가압판공(60a)의 축과 일치하도록 배치되어 있다.Therefore, as shown in FIG. 14, the
그리고, 도 15에 나타낸 것과 같이, 상형(62)을 하강시켜 핀(64)에 의해 세라믹소재(56)에 면직각 방향으로 관통하는 화염공(26a)을 형성한다. 핀(64)에 의해 압출된 세라믹소재(56)의 단편(56a)은 하방으로 낙하된다. 도 16은 화염공(26a)이 형성된 세라믹소재(56)를 도시하고 있다. 화염공(26a)의 접시구멍부(26b)는 핀(64)의 테이퍼부(64c)에 대응하여 형성되어 있다. As shown in FIG. 15, the
다음에, 화염공(26a)이 형성된 평판상의 세라믹소재(56)에 1차 소성을 시행한다. 1차 소성으로 바람직한 온도는 1000℃ 정도이다. 1차 소성 사이에는 평판상의 세라믹소재(56)의 형상을 구속하지 않는다.Next, primary firing is performed on the flat
따라서, 도 17에 나타낸 것과 같이, 화염공(26a)의 접시구멍부(26b)를 하측으로 한 상태에서 1차 소성된 세라믹소재(56)를 소성하형(70)에 세트시킨다. 소성하형(70)의 성형면(70a)은 1/4원호의 요상(凹狀)으로 형성되어 있다. 그리고, 도 18에 나타낸 것과 같이, 세라믹소재(56)의 상부에 소성상형(72)을 재치(載置)시킨다. 소성상형(72)의 성형면(72a)은 원호상으로 형성되어 있다.Therefore, as shown in FIG. 17, the primary-fired
이런 상태에서 2차 소성을 시행한다. 2차 소성으로 바람직한 온도는 1320℃ 정도이다. 도 19에 나타낸 것과 같이, 2차 소성을 시행하면 부드럽게 된 세라믹소재(56)는 소성상형(72)의 중량에 의해 변형되면서 소성하형(70)과 소성상형(72)을 모방하여 형성된다. 도 20은 성형된 세라믹플레이트(26)를 나타내고 있다. 이렇게 하여 성형을 행하였기 때문에, 세라믹플레이트(26)의 화염공(26a)은 방사상으로 신 장된다. 즉, 화염공(26a)의 신장방향은 방사상으로 확장된다. 다시 말해서, 화염공(26a)의 접시구멍부(26b)는 그 깊이를 조정하여 연소화염(42)의 리프트(연소화염(42)과 세라믹플레이트(26) 외표면의 거리)를 변화시키는 기능을 갖고 있다. 이 부분의 형상은 접시형상으로 한정되지 않고 간단한 오목 형상이어도 좋다. In this state, secondary firing is carried out. Preferable temperature for secondary baking is about 1320 degreeC. As shown in FIG. 19, when the secondary firing is performed, the softened
도 21에 나타낸 것과 같이, 2차 소성에 있어서, 소성상형(72)을 이용하지 않고, 소성하형(70)만으로 절곡 변형될 수도 있다. 소성하형(70)만을 이용하여도 2차 소성하면 세라믹소재(56)가 그 자체의 중량에 의해 소성하형(70)의 성형면(70a)을 모방하게 된다.As shown in FIG. 21, in the secondary firing, the bending may be conducted only by the lower firing die 70 without using the firing die 72. Secondary firing, even using only the firing die 70, causes the
또한, 소성용의 형(型)을 이용하지 않고 만곡 변형시킬 수가 있다. 예를 들어, 세라믹소재(56)의 단축방향의 양단을 지지부재 상에 재치(載置)하고, 그 상태에서 2차 소성을 행한다. 이렇게 하면, 세라믹소재(56)는 그 자체의 중량에 의해 절곡 변형된다.Moreover, it can be curved-deformed without using the mold for baking. For example, both ends in the short axis direction of the
도 22에 나타낸 것과 같이, 세라믹소재(56)를 평판부가 연결되는 굴곡형상으로 성형할 수도 있다. As shown in Fig. 22, the
이상 설명한 것과 같이 하여 세라믹플레이트(26)를 성형하면, 성형후의 형상이 어떠한 것이어도 화염공(26a)은 면 직각방향에 대해 신장된다. 그러므로, 화염공(26a)에서 토출된 연소화염(42)의 방향이 특정방향으로 집중되지 않는다.As described above, when the
도 23에 나타낸 것과 같이, 2차 소성 중에 세라믹소재(56)를 절곡 변형시켜, 2차 소성후에 평탄 연삭할 수도 있다. 도 24는 평면 연삭한 세라믹소재(56)를 도시하고 있다. 절곡 변형과 표면가공을 조합하면 외표면에 대해 화염공(26a)이 신장되 는 방향을 자유롭게 설정할 수가 있다. As shown in Fig. 23, the
소성전의 세라믹소재에 평행하게 신장된 화염공 군을 형성하고, 2차 소성 중에 절곡 변형시켜 평탄화 할 수도 있다. 이렇게 하여도 도 24에서 나타낸 것과 같이, 방사상으로 확장된 화염공 군을 갖는 세라믹플레이트를 제조할 수가 있다. It is also possible to form a group of flame holes elongated in parallel with the ceramic material before firing, and to bend and deform to planarize during secondary firing. Even in this way, as shown in Fig. 24, a ceramic plate having a radially expanded group of flame holes can be produced.
도 25에 나타낸 것과 같이, 절곡 변형 전의 세라믹소재(56)에 테이퍼상의 화염공(26a)을 형성해 두고, 그 후에 절곡 변형시킴으로써 도 26에 나타낸 것과 같이 횡단면(축 직각단면)이 두께 방향으로 일정한 화염공(26a)을 형성시켜도 좋다. 역으로 절곡 변형전의 세라믹소재(56)에 횡단면이 두께 방향으로 일정한 화염공(26a)을 형성해 두고, 그 후에 절곡 변형시킴으로써 테이퍼상의 화염공(26a)을 형성할 수도 있다. As shown in FIG. 25, the tapered
도 27에 나타낸 것과 같이, 절곡 변형 전의 세라믹소재(56)의 절곡 변형에 의해 인신(引伸)되는 측의 면에 있어서 편평원(타원)상으로 개구된 관통공(26a)을 형성시켜 둘 수도 있다. 이렇게 하면, 그 후에 절곡 변형시킴으로써 도 28에 나타낸 것과 같이, 정(正)원형으로 개구되는 관통공을 갖는 세라믹플레이트를 제조할 수가 있다. 화염공(26a)의 개구가 원형이면 연소효율이 높아져 연소굉음을 줄일 수 있다.As shown in Fig. 27, a through
세라믹플레이트(26)의 조합에 이용된 단면 형상을 평면이 아닌 복수의 면으로 구성할 수도 있다. 예를 들어, 도 29에 나타낸 것과 같이, 단면(78)을 3개의 평면으로 구성한다. 이렇게 하면, 세라믹플레이트(26)를 조합할 때 상호 위치 결정이 용이하게 된다. 본 실시예에서는, 세라믹플레이트의 단면끼리를 합쳤을 때 일방의 세라믹플레이트의 표면을 타방의 세라믹플레이트를 향하여 연장시킨 면과, 타방의 세라믹플레이트의 표면이 일치한다. 전체적으로 원활하게 연속된 통상버너를 형성할 수가 있다. The cross-sectional shape used for the combination of the
이상, 본 발명의 구체적 예를 상세히 설명하였지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 특허청구의 범위에 기재된 기술에는 이상에서 예시한 구체적 예를 각각 변형, 변경한 것이 포함된다. As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes variations and modifications of the specific examples exemplified above.
또한, 본 명세서 또는 도면에 설명된 기술요소는 단독 또는 각종의 조합에 의해 기술적 유용성을 발휘할 수가 있고, 출원시의 청구항 기재의 조합에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 또는 도면에 나타낸 기술은 복수 목적을 동시에 달성하는 것이고, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적 유용성을 갖고 있다. In addition, the technical element described in this specification or drawing can exhibit technical utility by single or various combinations, and is not limited to the combination of the claim description at the time of application. In addition, the technique shown in this specification or drawing achieves several objectives simultaneously, and has technical utility in itself by achieving one of these objectives.
따라서, 예를 들어, 이하에 기재된 것과 같이 구성될 수 있다.Thus, for example, it may be configured as described below.
(1) 버너본체는 통상으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 반구상의 세라믹끼리를 조합하여 중공 구(球)형의 버너본체로 할 수도 있다. (1) The burner body is not normally limited. For example, hemispherical ceramics may be combined to form a hollow sphere burner body.
이상에서와 같이, 내열강판으로 전주형버너를 형성하면, 주(周)방향의 온도분포가 균일화되지만 화력조정폭이 좁아지게 되는 문제와, 세라믹플레이트로 전주형버너를 형성하면 화력조정폭을 넓게 확보할 수 있지만 주(周)방향의 온도분포를 균일화 할 수 없는 문제를 해결하는 효과를 얻는 동시에, 화력조정폭을 넓게 확보하면서 주(周)방향의 온도분포를 균일화 할 수 있는 효과를 얻는다.As described above, when the pole-type burner is formed of a heat-resistant steel sheet, the temperature distribution in the main direction becomes uniform, but the thermal control range is narrowed. When the pole-type burner is formed of ceramic plates, the thermal control range can be secured. It is possible to solve the problem of not being able to equalize the temperature distribution in the main direction, but at the same time, it is possible to equalize the temperature distribution in the main direction while ensuring a wide thermal control range.
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