KR100820254B1 - 버너 열화 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 가열챔버나 건조챔버용 덕트버너 또는 실내공기 가열용 에어히트버너의 내열특성을 개선하여 열화를 방지함으로서 제품수명을 연장할 수 있는 버너 열화 방지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 버너 열화 방지 장치는 상부에 블로어(40) 결합용 오프닝(39)이 마련되고 내부에 연소헤드(31)의 노즐(32)과 결합되는 V형 다공화 연소플레이트모듈(35)이 장착된 가스연소용 버너에 있어서, 버너의 양측벽과 상면을 따라 냉각공기통로가 만들어지도록 내부공간 형성용 보조하우징(60)을 마련하고, 상기 보조하우징의 상면에는 버너 상면의 오프닝(39)에 얼라인 시켜서 보조오프닝을 마련하고, 상기 보조하우징(60)에 의해 형성된 냉각공기통로에는 버너 측면보호용 냉각공기가 공급되도록 하기 위해 블로어(40)로부터 제공되는 공급공기의 일부가 상기 냉각공기통로 유도되도록 오프닝(39)주변에 에어가이드(61)를 설치한 것을 특징으로 한다.

버너, 건조기, 직화식, 에어가이드, 연소챔버, 보조하우징

Description

버너 열화 방지 장치{Burner deterioration protector}

본 발명은 가열챔버나 건조챔버에 고온 열풍을 제공하거나 실내공기를 가열하기 위한 덕트가스버너의 측면부 내열특성을 개선하여 덕트가스버너의 장기 사용에 따른 양측면부 열화로 버너의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위한 버너 열화 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가열챔버나 건조챔버에 고온 열풍을 제공하거나 실내공기를 가열하기 위해 덕트가스버너가 주로 사용된다.

덕트가스버너는 공급받은 가스를 분사하는 노즐헤드와 이 노즐에서 공급되는 가스의 연소를 연소화염을 전방으로 분출하기 위한 연소블로어로 이루어진다.

도 1은 덕트가스버너의 응용처에 대한 일시시예로서 고효율의 직화식 건조기에 덕트가스버너가 적용된 예를 개념적으로 도시하고 있다.

여기에서 참고되는 바와 같이 직화식 건조기는 열원을 이용하여 의류, 식료품, 농수산물 등의 건조대상물을 장입 또는 장착하여 강제로 건조시키기 위한 건조챔버(10)와, 이 건조챔버에 직결합되는 연소챔버(20)와, 이 연소챔버에 연소 및 배풍용 공기를 공급하는 연소블로어(40)로 이루진 것을 보이고 있다.

도 2와 도 3은 각각 연소챔버, 특히 덕트가스버너를 내장하고 있는 연소챔버의 수직 정면도와 수직 측단면 구조도로서, 연소챔버(20)의 내부에는 버너(30)가 장착되고 그의 외부에는 상기 버너에 연소용 및 배풍용 공기를 공급하기 위한 연소블로어(40)가 장착되고 있으며, 화염 토출구 쪽에는 필터로서 금속매쉬에 의한 금속스크린(21)이 장착되고 있다.

이 금속스크린(21)은 버너(30)에서 발생된 화염이 앞서 설명한 건조챔버(10)내로 전파하여 피 건조대상물이 소손되거나 화재발생 가능성을 방지하기 위한 수단으로서 기능과 더불어 가스연료 연소시 발생될 수 있는 각종 유해 산화물질을 완벽하게 연소시키는 기능을 수행한다.

상기 연소챔버(20)에는 그 내부의 버너(30)에 직접 연소가스를 공급하기 위한 연소가스공급라인(45)이 결합되고, 연소가스공급라인(45)에는 안정되고 효과적인 연소연료 공급을 위해 차단밸브(50), 가스압력측정용 게이지(51), 연소가스의 정압공급을 위한 레귤레이터(52) 및 연소가스 공급 개폐용 볼밸브(53)가 차례로 설치되고 있다.

특히, 연소챔버(20)의 일측부위에는 버너(30)에서의 연소가스 점화를 위한 점화플러그(23)와 점화유지상태를 감시하기 위한 화염센서(24)가 장착되며, 이들은 별도의 연장로드를 통해 버너(30)내의 점화 및 화염감시 기능을 수행하게 된다.

연소챔버(20)의 일측에는 목측을 통한 내부 화염감시용 투시창(22)이 마련되고 있고, 연소 화염에 의한 열풍이 토출되는 금속스크린(21)의 반대쪽에는 버너에서의 원활한 연소에 필요한 공기(산소)주입용 회수열/외부공기유입홈(25)이 마련되 고 있다.

도 4는 본 발명의 연소챔버내 버너의 수직 정단면 구조도이고 도 5는 본 발명의 연소챔버내 버너의 수직 측단면 구조 및 요부 확대도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 버너(30)의 내부는 노즐(32)이 마련된 헤드(31)와 다양한 사이즈의 연소공기유입홈(37)이 다수개 배치된 V형상의 연소플레이트모듈(35)로 이루어져 있다. 특히, 헤드의 노즐(32)과 결합될 V형상의 연소플레이트모듈(35)의 꼭지점 부근에는 노즐(32)에서 분출되는 점화전의 가스를 오프닝(39)을 통해 공급되는 연소블로어(40)의 투입공기로 희석시켜주기 위한 연소가스프리믹싱홈(36)이 마련되고 있다.

상기 연소공기유입홈(37)에 마련된 다수의 홈의 형태는 V형상 연소플레이트모듈(35)의 꼭지점으로부터 바깥쪽으로 갈수록 공기-가스 혼합비율조절 및 화염토출을 고려하여 홀의 직경이 확장된 구조를 가진다.

또한 V형상의 연소플레이트모듈(35)의 양쪽 날개의 선단부는 버너 케이스몸체의 에지를 따라 랩핑되고 있다. 이것에 의해 버너 케이스내부에는 연소플레이트모듈(35)에 의해 구획된 공간부가 만들어지게 되며 이 공간부에 투입된 연소블로어(40)로부터의 연소공기가 연소가스프리믹싱홈(36), 산소공급 및 송풍홈(37), 하우징냉각홈(38)을 통해 배기되도록 하고 있다.

여기서 연소플레이트모듈(35)상의 연소가스프리믹싱홈(36)은 앞서 설명한 바와 같이 연소가스의 점화전 확산을 통해 화염길이가 짧은 버너의 구성을 가능하게 하며, 다수의 통공의 크기를 달리하는 연소플레이트모듈(35)의 산소공급 및 송풍 홈(37)은 가스의 연소와 화염을 토출시키고, 연소플레이트모듈(35)상의 하우징냉각홈(38)은 연소시 버너(30)몸체가 가열되는 현상을 방지하게 구성하고 있다.

특히, 버너(30)의 일측에는 연소챔버(20)의 측벽에 고정된 점화플러그(23) 및 화염센서(24)가 각각 안내 삽입될 플러그가이더(33)와 로드가이더(34)가 마련될 수 있다. 이것은 고열의 버너(30)와 직접 접촉하지 않고 연소챔버(20)의 외부에서 점화플러그나 화염센서를 교체하는 것을 가능하게 한다.

여기서, 상기 연소챔버내 버너의 사용에 있어 해당 버너의 정면벽(30-2)이나 후면벽은 그 내측으로 연소플레이트모듈(37)과의 사이에 구획된 공간부가 존재하므로 이 공간부를 지나 하우징냉각홈(38)으로 공기가 빠져나가기 때문에 방열효과가 충분히 잘 일어나고 또한 장시간 버너를 사용하더라도 상기 정면벽(또는 후면벽)(30-2)이 가열되지 않기 때문에 제품이 열화될 가능성은 높지 않다.

이와는 달리 상기 버너의 측면벽(30-1)은 단일 플레이트로만 되어 있고 또한 버너의 화염도 직접 받게되므로 열화가 일어나기 쉽다.

도 6은 연소챔버내 버너의 정면사시도로서 하우징냉각홈(38)이 마련된 정면벽(30-2)과는 달리 측면벽(30-1)은 홑겹의 플레이트로만 되어 있어 열화가 일어나기 쉬운것을 알 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 기존 버너가 갖는 제품수명의 구조적인 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 가열챔버나 건조챔버용 덕트버너 또는 실내 공기 가열용으로 사용되는 에어히트버너의 내열특성을 개선하여 열화를 방지함으로서 제품수명을 연장할 수 있도록 한 버너 열화 방지 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부에 블로어 결합용 오프닝이 마련되고 내부에 연소헤드의 노즐과 결합되는 V형 다공화 연소플레이트모듈이 장착된 가스연소용 버너에 있어서, 버너의 양측벽과 상면을 따라 냉각공기통로가 만들어지도록 내부공간 형성용 보조하우징을 마련하고, 상기 보조하우징의 상면에는 버너 상면의 오프닝에 얼라인 시켜서 보조오프닝을 마련하고, 상기 보조하우징에 의해 형성된 냉각공기통로에는 버너 측면보호용 냉각공기가 공급되도록 하기 위해 블로어로부터 제공되는 공급공기의 일부가 상기 냉각공기통로 유도되도록 오프닝주변에 에어가이드를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 버너 열화 방지 장치는 버너의 취약부분인 측벽에 별도의 보조하우징을 마련하는 것으로 측벽냉각통로를 형성하여 줌으로써 연소중 버너의 측벽이 열화되는 것을 방지시켜 버너의 제품수명을 현저하게 연장할 수 있는 특유의 효과를 가져온다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

7은 본 발명의 연소챔버내 버너의 배면사시도이다

여기서는 측벽을 감싸는 보조하우징(60)에 의해 두개의 오프닝(39)이 얼라인 되어 마련되고 이들 오프닝에 인가되는 연소블로어(40)의 공기흐름은 에어가이드(61)에 의해 양쪽 측벽 내부로 일부 안내되어 버너 작동시 블로어(40)에 의한 공기가 버너의 정면벽은 물론 측벽의 선단부에 형성된 하우징 냉각홈(62,38)을 통해 배기되게 하고 있음을 도식적으로 나타내고 있다.

도 8은 본 발명에 단면구조도로서 보조하우징(60)에 의해 형성된 이중 오프닝(39)사이의 공간부와 그 공간부 사이에 형성된 에어가이드(61)에 의해 블로어의 공급공기가 양쪽 측벽 내부를 따라 안내되어 정면벽과 측벽의 선단부에 형성된 하우징 냉각홈(62,38)을 통해 배기되게 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 연소블로어(40)내의 버너(30)에 결합된 연소가스공급라인(45)을 통하여 연소가스가 공급되고 점화플러그(23)에서 스파크를 일으키면 버너에서는 점화동작이 일어나게 된다. 이에 앞서 연소가스공급라인(45)상의 차단밸브(50), 레귤레이터(52), 게이지(53) 및 볼밸브(53)와 그리고 점화플러그(23)가 제어부(도시생략)에 의해 제어된다. 즉, 연소가스가 헤드(31)의 노즐(32)을 통해 버너 내의 연소플레이트모듈(35)에 공급될 때 점화플러그(23)의 점화 작동에 의해 연소가 일어나 덕트버너에서는 열원으로서의 화염이 발생된다.

여기서, 연소블로어(40)에 의한 연소용공기가 버너(30)의 얼라인된 한쌍의 오프닝(39)을 통해 내부 공간에 투입되면 이 연소용 공기는 연소플레이트모듈(35)에 형성된 다양한 사이즈의 다수의 홈을 통해 V형 연소플레이트모듈(35)의 내부로 유입되어 가스와 혼합된 후 연소되어 화염을 일으킨다.

이때, 연소플레이트모듈에 마련된 연소가스프리믹싱홈(36)을 통해 주입된 공기는 노즐(32)에서 분사되는 점화 직전의 연소가스를 분산시키게 되며 이후 후단에 설치된 점화플러그(실질적으로는 연장로드에 의해 연장된 점화플러그팁)의 스파크에 의해 점화가 일어나게 되고, 더불어 화염센서(24)에 의한 화염감시조건에 따라 제어부(도시생략)에 의한 차단밸브(50), 점화플러그(23), 연소블로어(40) 등의 동작이 제어된다.

연소가스의 점화 및 발화유지는 항상 연소가스프리믹싱홈(36)을 통과한 공기에 의해 희석된 상태에서 연소되게 되므로 화력 저하 없이 그 화염길이는 항상 짧은 상태로 유지되며, 이렇게 연소된 화염은 연소플레이트모듈(35)의 V형 측벽에 마련된 연소공기유입홈(37)을 통한 연소블로어의 공급공기에 의해 화염이 전방으로 토출된다.

따라서 본 발명의 덕트버너는 기존의 버너와 동일한 연소특성을 가지면서 연소시 발생될 수 있는 버너 측면부의 열화가능성을 최소화 시킨다.

즉, 덕트버너의 측벽을 감싸는 보조하우징(60)에 의해 얼라인된 이중의 오프닝(39)이 마련되고 이들 이중의 오프닝과 이들 오프닝 사이에 만들어진 에어가이드(61)에 의해서 연소블로어(40)로부터 제공되는 연소공기를 적절히 분배하여 일부는 연소용으로, 일부는 정면부과 배면부 냉각용으로, 그리고 일부는 버너 측벽부의 냉각용으로 제공되게 함으로써 덕트버너의 작동중 연소와 냉각이 동시에 이루어져 덕트버너 측벽의 열화를 억제시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 위의 실시예 만으로 한정하는 것은 아 니며, 그의 청구범위에 기재한 기술사상으로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 수정이 있을 수 있음은 자명하다 할 것이다.

도 1은 덕트가스버너를 이용한 고효율 직화식 건조기의 개념도이다.

도 2는 도 1에 적용되는 연소챔버의 수직 정단면 구조도이다.

도 3은 도 1에 적용되는 연소챔버의 수직 측단면 구조도이다.

도 4는 연소챔버내 버너의 수직 정단면 구조도이다.

도 5는 연소챔버내 버너의 수직 측단면 구조 및 요부 확대도이다.

도 6은 연소챔버내 버너의 부분절개 정면사시도이다.

도 7은 본 발명의 연소챔버내 버너의 배면사시도이다

도 8은 본 발명의 연소챔버내 버너의 수직 정단면 구조도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 건조챔버 20 : 연소챔버

21 : 금속스크린 22 : 투시창

23 : 점화플러그 24 : 화염센서

25 : 화수열/외부공기유입홈 30 : 버너

30-1 : 측벽 30-2 : 정면벽

31 : 연소헤드 32 : 노즐

33 : 플러그가이더 34 : 로드가이더

35 : 연소플레이트모듈 36 : 연소가스프리믹싱홈

37 : 연소공기유입홈 38 : 하우징냉각홈

39 : 오프닝 40 : 연소블로어

45 : 연소가스공급라인 50 : 차단밸브

51 : 게이지 52 : 레귤레이터

53 : 볼밸브 60 : 하우징

61 : 에어가이드 62 : 측벽냉각홈

Claims (1)

1. 상부에 블로어(40) 결합용 오프닝(39)이 마련되고 내부에 연소헤드(31)의 노즐(32)과 결합되는 V형 다공화 연소플레이트모듈(35)이 장착된 가스연소용 버너에 있어서, 버너의 양측벽과 상면을 따라 냉각공기통로가 만들어지도록 내부공간 형성용 보조하우징(60)을 마련하고, 상기 보조하우징의 상면에는 버너 상면의 오프닝(39)에 얼라인 시켜서 보조오프닝을 마련하고, 상기 보조하우징(60)에 의해 형성된 냉각공기통로에는 버너 측면보호용 냉각공기가 공급되도록 하기 위해 블로어(40)로부터 제공되는 공급공기의 일부가 상기 냉각공기통로 유도되도록 오프닝(39)주변에 에어가이드(61)를 설치한 것을 특징으로 하는 버너 열화 방지 장치.

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