KR100853474B1 - Porous Metal Fiber Media for Infra-Red Burner - Google Patents
Porous Metal Fiber Media for Infra-Red Burner Download PDFInfo
- Publication number
- KR100853474B1 KR100853474B1 KR1020070013426A KR20070013426A KR100853474B1 KR 100853474 B1 KR100853474 B1 KR 100853474B1 KR 1020070013426 A KR1020070013426 A KR 1020070013426A KR 20070013426 A KR20070013426 A KR 20070013426A KR 100853474 B1 KR100853474 B1 KR 100853474B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal fiber
- fiber media
- media
- mat
- porous metal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/105—Porous plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2212/00—Burner material specifications
- F23D2212/20—Burner material specifications metallic
- F23D2212/201—Fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
본 발명은 금속 섬유 부직물 매트의 일면에 다수의 연속적인 패턴으로 볼록부가 형성된 적외선 버너용 다공성 금속 섬유 메디아에 관한 것으로, 금속섬유 부직물 매트의 일면에 연속적인 형태의 볼록부가 형성되며, 상기 금속섬유 매트에서 볼록부는 전체 금속섬유 매트 면적의 95~99%인 적외선 버너용 다공성 금속섬유 메디아가 제공된다. 본 발명의 적외선 버너용 금속섬유 메디아는 연소효율 및 표면 연소강도가 우수할 뿐만 아니라, 역화현상 및 금속섬유 메디아의 균열이 방지된다. The present invention relates to a porous metal fiber media for an infrared burner having a plurality of convex portions formed on one surface of a metal fiber nonwoven mat in a continuous pattern, wherein a convex portion of a continuous shape is formed on one surface of the metal fiber nonwoven mat. The convex portion of the fiber mat is provided with a porous metal fiber media for the infrared burner, which is 95 to 99% of the total metal fiber mat area. The metal fiber media for infrared burners of the present invention not only have excellent combustion efficiency and surface combustion strength, but also prevent backfire and cracks of metal fiber media.
금속 섬유 메디아, 다이아몬드형 엠보싱, 압착소결부, 비소결부, 표면연소효율 및 강도 Metal Fiber Media, Diamond Embossing, Crimping, Non-Sintering, Surface Combustion Efficiency and Strength
Description
도 1은 일반적인 적외선 버너의 구성을 나타내는 도면이며, 1 is a view showing the configuration of a general infrared burner,
도 2a는 본 발명에 의한 금속 섬유 메디아를 나타내는 사시도이며, Figure 2a is a perspective view showing a metal fiber media according to the present invention,
도 2b는 본 발명에 의한 금속 섬유 메디아를 나타내는 사진이며, Figure 2b is a photograph showing a metal fiber media according to the present invention,
도 3은 도 2a의 금속섬유 메디아의 A-A 절개선의 측단면도이며, Figure 3 is a side cross-sectional view of the A-A incision of the metal fiber media of Figure 2a,
도 4는 본 발명의 금속섬유 메디아의 볼록부에서 표면연소강도가 증대됨을 나타내는 도면이며, 4 is a view showing that the surface burn strength is increased in the convex portion of the metal fiber media of the present invention,
도 5는 압착소결부 사이의 간격이 넓은 경우에 금속 섬유가 연소되는 현상을 나타내는 사진이며, 5 is a photograph showing a phenomenon in which the metal fiber is burned when the spacing between the sintered parts is wide,
도 6a는 본 발명에 의한 금속 섬유 메디아의 후면에 금속 메쉬가 대어진 상태를 나타내는 측면도이며, Figure 6a is a side view showing a state in which the metal mesh on the back of the metal fiber media according to the present invention,
도 6b는 상기 도 6a의 금속섬유 매트의 저면도이다. FIG. 6B is a bottom view of the metal fiber mat of FIG. 6A.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1.... 버너 2.... 혼합가스 공급관 1 ....
3.... 분배기 4.... 다공판 3 ....
5.... 버너 하우징 10... 금속 섬유 메디아 5 ....
21, 31, 41, 51, 61... 압착소결부 21, 31, 41, 51, 61 ... crimp
22, 32, 42, 52, 62... 볼록부22, 32, 42, 52, 62 ... convex
23, 63 ... 금속 와이어 메쉬 23, 63 ... metal wire mesh
본 발명은 높은 표면 연소 효율 및 강도를 나타내는 다공성 금속 섬유 메디아에 관한 것이며, 보다 상세하게는 메디아의 일면에 다수의 연속적인 패턴으로 볼록부가 형성된 적외선 버너용 다공성 금속 섬유 메디아에 관한 것이다. The present invention relates to a porous metal fiber media exhibiting high surface combustion efficiency and strength, and more particularly, to a porous metal fiber media for an infrared burner having convex portions formed in a plurality of continuous patterns on one surface of the media.
일반적으로 표면연소 버너는 다공성 금속섬유 메디아에 연료/공기 혼합가스를 공급하여 연소시킴으로써 붉게 가열된 금속섬유 메디아가 강력한 복사에너지를 방출하도록 고안된 것으로 근접 상태에서 신속하게 가열되고 공해물질이 적게 발생된다. In general, the surface combustion burner is designed to release a strong radiant energy of the red heated metal fiber media by supplying fuel / air mixed gas to the porous metal fiber media to burn it, and it heats rapidly in the vicinity and generates less pollutants.
도 1은 일반적인 표면연소 버너를 나타내는 측단면도로서, 도 1에서와 같이 연료/공기 혼합장치(도시하지 않음)에서 미리 혼합된 연료/공기 혼합가스가 버너(1)의 하부를 관통하도록 설치된 혼합가스 공급관(2)에 공급된 다음, 상기 혼합가스 공급 관(2)의 상단부에 설치된 분배기(3)를 통해 버너의 내부로 분사된다. 그리고 상기 분배기(3)를 통해 분사된 혼합가스는 정류기능을 하는 다공판(4)을 통하여 금속섬유 메디아(10)에 공급된다. 이와 같이 공급된 혼합가스는 상기 금속섬유 메디아(10)의 표면에서 연소되므로 금속섬유 메디아(10)는 붉은색으로 가열되어 복사에너지를 방출하게 되고, 이 복사에너지는 고체복사와 대류에 의해 피열체에 열을 전달하게 된다. FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a general surface combustion burner, in which a fuel / air mixed gas pre-mixed in a fuel / air mixing device (not shown) as shown in FIG. 1 passes through a lower portion of the
이와 같이 표면연소에 사용되는 금속섬유 메디아는 1,000℃이상의 고온으로 가열되므로 반드시 내열성을 갖는 금속섬유로 제조되며, 금속 섬유 메디아의 표면연소 효율 및 강도는 금속섬유의 기공도 및 매트의 기하학적 형태 등에 따라 달라진다. As such, the metal fiber media used for surface combustion is always made of a metal fiber having heat resistance since it is heated to a high temperature of 1,000 ° C. or more. The surface combustion efficiency and strength of the metal fiber media depend on the porosity of the metal fibers and the geometrical shape of the mat. Different.
종래, 방사가스 버너용 금속 섬유 멤브레인으로는 WO 95/27871에는 가열시의 열팽창 및 냉각시의 열 수축을 용이하게 하기 위해 다수의 연속적인 사각형 다공성 영역으로 구분된 금속섬유 멤브레인이 개시되어 있다. 또한, 미국특허 6,149,424에는 금속 섬유 매트의 양면에 영속적인 파동형 굴곡을 형성하여 방사선 출력 및 방사효율을 증가시키는 바에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 이들 특허는 금속섬유 멤브레인의 연소면의 후면까지 복사 가열되어 발생되는 역화 현상의 방지등에 대하여는 전혀 언급하고 있지 않다.Conventionally, as a metal fiber membrane for a radiant gas burner, WO 95/27871 discloses a metal fiber membrane divided into a plurality of continuous rectangular porous regions to facilitate thermal expansion upon heating and thermal contraction upon cooling. In addition, US Patent No. 6,149, 424 discloses the formation of a permanent wave-shaped bend on both sides of the metal fiber mat to increase the radiation output and radiation efficiency. However, these patents do not mention any protection against backfire phenomenon caused by radiant heating up to the rear surface of the combustion surface of the metal fiber membrane.
미국특허 5,088,919에는 일면에 격자무늬 형태의 홈을 갖는 무기섬유의 다공성 소 결 웹을 포함하는 버너막을 개시하고 있으며, 이는 내열성등 내구성 증대를 목적으로 한다. 그러나, 미국특허 5,088,919의 버너막은 평면 형태의 버너막으로 표면 연소시의 에너지 효율 증대에 대하여는 전혀 개시하고 있지 않다. U.S. Patent 5,088,919 discloses a burner membrane comprising a porous sintered web of inorganic fibers having a lattice-shaped groove on one surface thereof, which is intended to increase durability such as heat resistance. However, the burner film of US Pat. No. 5,088,919 is a planar burner film and does not disclose any energy efficiency increase during surface combustion.
이에 본 발명의 목적은 표면연소시 균일하고 높은 연소효율 및 표면 연소강도를 나타내는 적외선 버너용 금속섬유 메디아를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a metal fiber media for an infrared burner which exhibits uniform and high combustion efficiency and surface combustion intensity during surface combustion.
본 발명의 다른 목적은 역화현상이 방지되는 적외선 버너용 금속섬유 메디아를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a metal fiber media for an infrared burner in which backfire is prevented.
본 발명의 또 다른 목적은 열팽창이 완충되어 가열시 균열이 방지되는 적외선 버너용 금속섬유 메디아를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a metal fiber media for an infrared burner in which thermal expansion is buffered to prevent cracking when heated.
본 발명에 의하면, According to the invention,
금속섬유 부직물 매트의 일면에 연속적인 균일한 형태의 볼록부가 형성되며, 상기 금속섬유 매트에서 볼록부는 금속섬유 매트 면적의 95~99%인 적외선 버너용 다공성 금속섬유 메디아가 제공된다. Convex portions of a continuous uniform shape are formed on one surface of the metal fiber nonwoven mat, and the convex portions in the metal fiber mat are provided with a porous metal fiber media for an infrared burner having 95 to 99% of the metal fiber mat area.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명에 의한 적외선 버너용 다공성 금속섬유 메디아는 금속섬유 부직물로 된 매트 일면에 연속적인 균일한 형태의 볼록부가 금속섬유 부직물 매트 면적의 95~99%로 형성된 것이다. 본 발명의 볼록부를 갖는 금속섬유 메디아는 적외선 버너의 표면연소 메디아로 이용시, 엠보싱 형태의 볼록부에서 발생하는 적외선과 이웃하는 볼록부에서 발생하는 적외선의 중첩에 의한 보강간섭으로 인하여 높은 표면 연소강도 및 연소효율을 나타낸다. Porous metal fiber media for infrared burners according to the present invention is a convex portion of a continuous uniform shape on one surface of the mat of the metal fiber nonwoven fabric is formed of 95 to 99% of the metal fiber nonwoven mat area. The metal fiber media having the convex portion of the present invention has a high surface combustion strength due to the reinforcement interference due to the overlapping of infrared rays generated in the embossed convex portion and the infrared rays generated in the neighboring convex portion when used as the surface combustion media of the infrared burner. It shows the combustion efficiency.
또한, 본 발명의 금속섬유 메디아는 고기공율인 것으로 연료가스의 고온 연소시 열팽창 응력이 기공에 의해 완화되어 균열이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 다공질 구조를 따라 저온의 연료 가스가 공급되면서 냉각기능을 수행하고, 공급된 연료가스는 연소막의 극상단에서 연소되므로 역화현상이 방지된다. In addition, the metal fiber media of the present invention has a high porosity, thermal expansion stress is reduced by the pores during the high-temperature combustion of the fuel gas not only does not generate cracks, but also performs a cooling function while the low-temperature fuel gas is supplied along the porous structure. In addition, since the supplied fuel gas is combusted at the upper end of the combustion film, backfire is prevented.
상기 본 발명에 의한 적외선 버너용 다공성 금속섬유 메디아는 금속섬유 부직물 매트의 일면에 연속적인 다이아몬드 패턴의 볼록부가 형성된 것으로, 금속섬유 부직물 매트 면적의 95~99%이 볼록부로 형성된다. 볼록부와 볼록부 사이는 압착소결부로서, 이러한 압착소결부에 의해 볼록부의 경계가 규정된다. Porous metal fiber media for infrared burners according to the present invention is a convex portion of a continuous diamond pattern is formed on one surface of the metal fiber nonwoven mat, 95 to 99% of the area of the metal fiber nonwoven mat is formed as a convex portion. Between the convex part and the convex part, it is a crimping | sintering part, and the boundary of a convex part is defined by this crimping-sintering part.
볼록부가 감소함에 따라 메디아의 표면에서 발생하는 적외선의 상호 보강작용이 충 분하지 않다. 또한, 볼록부가 차지하는 면적이 너무 넓으면, 엠보싱 형태의 볼록부가 없어지고 평평한 형태가 되므로 엠보싱 형태에서 방출되는 적외선의 보강간섭에 의한 연소강도가 오히려 저하된다. 따라서, 볼록부는 금속섬유 매트 면적의 95~99%이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. As the convexity decreases, the mutual reinforcing action of the infrared rays occurring on the surface of the media is insufficient. In addition, if the area occupied by the convex portion is too large, the embossed convex portion disappears and becomes flat, so that the combustion intensity due to the constructive interference of infrared rays emitted from the embossed form is rather reduced. Therefore, it is preferable to form convex part so that it may become 95 to 99% of a metal fiber mat area.
나아가, 본 발명의 금속섬유 메디아에서 엠보싱 형태의 굴곡면(볼록부)은 1%~5%의 굴곡을 갖는다. 본 명세서에서 사용된 용어 ‘굴곡’은 금속섬유 메디아의 측단면에서 엠보싱부(볼록부)가 형성되지 않은 면의 저면의 길이: 상부 엠보싱부의 길이비를 의미한다. 굴곡이 1% 미만이면 엠보싱과 같은 굴곡이 거의 형성되지 않은 거의 평평한 상태로 볼록부에 의한 표면연소 효율 증대효과가 미비하며, 굴곡이 5%를 초과하면 볼록부가 커져 연소시 보강간섭이 일어나기 어려워 연소강도가 약해지는 점에서 바람직하지 않다. Furthermore, the curved surface (convex portion) of the embossed form in the metal fiber media of the present invention has a 1% to 5% bending. As used herein, the term "flexion" refers to the length ratio of the length of the bottom surface of the surface of the embossed portion (convex portion) is not formed in the side cross-section of the metal fiber media: the upper embossed portion. If the curvature is less than 1%, the effect of increasing surface combustion efficiency by the convexity is insignificant in a nearly flat state where almost no curvature such as embossing is formed, and when the curvature is more than 5%, the convexity becomes large and it is difficult to cause reinforcing interference during combustion. It is not preferable at the point of weakening strength.
상기와 같이 압착소결부와 볼록부를 갖는 메디아의 후면(볼록부가 형성되지 않은 매트면)으로 연료가스가 유입됨에 따라 볼록부에서 연료가스가 자유롭게 분출되어 연소 메디아(금속섬유 메디아) 표면에서 연소되고, 볼록부의 굴곡에서 발생하는 적외선의 상호 보강간섭으로 인하여 표면 연소강도가 증대된다. As the fuel gas flows into the rear surface of the media having the sintered and convex portions (the mat surface having no convex portions) as described above, the fuel gas is freely ejected from the convex portions and burned on the surface of the combustion media (metal fiber media), Surface combustion intensity is increased due to mutually reinforcing interference of infrared rays generated in the bending of the convex portion.
상기 연속적인 볼록부를 갖는 금속섬유 메디아에서, 각각의 볼록부는 압착소결부에 의해서 경계를 이루며, 압착소결부는 5-15mm의 간격으로 형성된다. 압착소결부의 간격이 5mm 미만인 경우에는 단단한(rigid)한 압착소결부위가 많고 다공성인 볼록부가 적어 전면을 압착 소결한 매트와 큰 차이가 없고 따라서, 연소 메디아로서 충분한 표면 연소효율 및 강도를 나타내지 못하며, 압착소결부의 간격이 15mm를 초과하면 섬유간의 소결력이 저조하여 섬유 자체가 연소되며 이로 인하여 연소 메디아로서의 수명이 단축되는 문제가 있다. In the metal fiber media having the continuous convex portions, each convex portion is bounded by the sintered portions, and the sintered portions are formed at intervals of 5-15 mm. When the spacing of the sintered part is less than 5mm, there are many rigid sintered parts and there are few porous convex parts, so there is no big difference from the mat sintered on the entire surface, and thus, the combustion media does not exhibit sufficient surface combustion efficiency and strength. If the spacing of the crimp sintered portion exceeds 15mm, the sintering force between the fibers is low and the fibers themselves are burned, thereby shortening the life as a combustion media.
상기 본 발명의 금속섬유 부직물 매트의 일면에 연속적으로 형성되는 볼록부는, 볼록한 부분에서 발생하는 적외선의 보강간섭으로 인하여 표면연소강도가 증대될 수 있는 어떠한 형태로 형성될 수 있으며, 특히 제한되는 것은 아니나, 예를들어, 다이아몬드 형태 또는 물고기 비늘형태, 보다 바람직하게는 다이아몬드 형태로 형성될 수 있다. The convex portion continuously formed on one surface of the metal fiber nonwoven mat of the present invention may be formed in any shape in which the surface combustion strength can be increased due to the reinforcement interference of infrared rays generated in the convex portion, and is particularly limited. However, it can be formed, for example, in the form of diamond or fish scales, more preferably in the form of diamond.
압착소결부 방법은 특히 한정하는 것은 아니며, 이 기술분야에 일반적으로 알려져 있는 방법으로 금속섬유 부직물 매트의 일면을 압착소결 할 수 있다. 이로서 한정하는 것은 아니지만, 일반적인 방법으로는 금속섬유 부직물 매트에 형성하고자 하는 볼록부 형태 패턴의 망을 눌러서 압착시키고, 이를 소결하므로써 볼록부의 경계를 이루는 압착소결부가 형성되며 이러한 압착소결부로 인하여 볼록부가 형성된다. 압착 소결은 이 기술분야에 알려져 있는 일반적인 조건으로 행할 수 있으며, 이로서 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 예를들어, 진공도 10-5∼10-6torr, 소결온도 1,200∼1,400℃, 및 소결시간 1∼4시간으로 소결할 수 있다. The method of pressing and sintering is not particularly limited, and the pressing and sintering of one surface of the metal fiber nonwoven mat may be performed by a method generally known in the art. Although not limited thereto, in a general method, by pressing and pressing a web of a convex-shaped pattern to be formed on a metal fiber nonwoven mat, a sintered portion forming a boundary of the convex portion is formed by sintering the convex portion due to the compression sintering portion. Is formed. Compression sintering can be carried out under general conditions known in the art, and this does not limit the present invention, for example, vacuum degree of 10 -5 to 10 -6 torr, sintering temperature of 1,200 to 1,400 ° C, and sintering
한편, 본 발명에 의한 금속섬유 메디아에서 압착소결부는 단면의 상부 외형이 ‘V' 형상으로 형성된다. 즉, 압착소결부는 단면이 'V' 형상의 그루브 형태로 형성된다. On the other hand, in the metal fiber media according to the present invention, the sintered sintered portion is formed in the upper shape of the cross section 'V' shape. That is, the sintered sintered portion is formed in the shape of the groove of the 'V' shape.
또한, 상기 금속섬유 메디아에서 압착소결부: 볼록부의 높이 비율이 1:2-1:5비율이 되도록 압착소결된다. 압착소결부:볼록부의 높이 비율이 1:2-1:5인 경우에 볼록부에서 발생한 복사열과 이웃하는 볼록부에서 발생한 복사열의 중첩이 가장 효과적이며 따라서, 보다 높은 연소강도 및 효율을 나타낸다. In addition, the sintered sintered portion in the metal fiber media: the sintered sintered so that the ratio of the height ratio is 1: 2-1: 5. When the height ratio of the sintered portion: the convex portion is 1: 2-1: 5, the overlapping of the radiant heat generated in the convex portion and the radiant heat generated in the neighboring convex portions is most effective, thus showing higher combustion strength and efficiency.
본 발명에서 볼록부의 경계를 이루는 압착소결부는 반드시 일직선 모양이어야 하는 것은 아니며, 다소 굴곡된 선일 수도 있다. In the present invention, the pressing sintering portion forming the boundary of the convex portion does not necessarily have to be a straight line shape, but may be a somewhat curved line.
본 발명의 다공성 금속 섬유 매트는 직경 및 길이의 균일도가 큰 금속섬유로된 부직물이다. 특히, 길이가 10-50mm 그리고 선경이 40±10㎛인 금속섬유로된 것이 바람직하다. 금속섬유의 길이가 10mm미만이면 섬유의 길이가 짧아 소결 형상을 유지하기 어려운 문제가 있고, 50mm을 초과하면 볼록한 엠보싱 패턴의 주기에 비해 섬유의 길이가 너무 길어, 소결되지 않는 섬유가 많아지는 점에서 바람직하지 않다. 선경이 30㎛ 미만이면 금속섬유가 너무 가늘어서 약하므로 메디아의 수명이 짧고, 선경이 50㎛을 기공율이 작아져서 연소강도가 저조하다. The porous metal fiber mat of the present invention is a nonwoven fabric of metal fibers having a high uniformity of diameter and length. In particular, it is preferable that the length is 10-50 mm and the wire diameter is 40 ± 10 ㎛ metal fibers. If the length of the metal fiber is less than 10mm, there is a problem that the length of the fiber is difficult to maintain the sintered shape, and if the length of the metal fiber exceeds 50mm, the length of the fiber is too long compared to the period of the convex embossing pattern, so that the number of unsintered fibers increases. Not desirable If the wire diameter is less than 30 μm, the metal fiber is too thin and weak, so the median life is short, and the wire diameter is 50 μm.
표면연소에 사용되는 금속섬유 매트는 일반적으로 내열합금으로 제조된다. 바람직하게는 미국특허 제 6,604,570에 개시되어 있는 바와 같이, 금속봉의 일부분을 용융한 다음 고속으로 회전하는 디스크와 접촉시켜 용융된 금속을 방사(extraction)하는 용융추출법으로 제조된 금속 필라멘트 형태의 금속섬유가 사용될 수 있다. Metal fiber mats used for surface combustion are generally made of heat resistant alloys. Preferably, as disclosed in US Pat. No. 6,604,570, metal fibers in the form of metal filaments produced by a melt extraction method of melting part of a metal rod and then contacting a disk rotating at high speed to extract molten metal Can be used.
본 발명의 금속섬유 부직물 매트는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 퍼크랄로이(Fecralloy), 바람직하게는 Zr을 0.05-0.5중량%, 보다 바람직하게는 0.1~0.3중량% 포함하는 개량된 퍼크랄로이 및/또는 니크롬(Nichrome)등의 내열합금의 금속섬유로 제조될 수 있다. 본 발명에 의한 금속섬유 메디아는 밀도가 750-2,000g/㎡인 것이 바람직하다. 밀도가 750g/㎡미만이면 매트를 구성하는 섬유의 양이 너무 적어 원활한 표면 연소가 일어나지 않는 점에서 바람직하지 않으며, 2,000g/㎡를 초과하면 섬유의 밀도가 너무 높아 차압이 높아져 역시 연소가 원활하지 않는 점에서 바람직하지 않다. The metal fiber nonwoven mat of the present invention is not limited thereto, but is, for example, an improved one comprising 0.05-0.5% by weight, more preferably 0.1-0.3% by weight of Fecralloy, preferably Zr. It may be made of metal fibers of heat-resistant alloys such as percralloy and / or Nichrome. Metal fiber media according to the present invention preferably has a density of 750-2,000 g /
본 발명에 의한 금속섬유 메디아는 기공율이 85~91%, 바람직하게는 88~91%인 것이 좋다. 기공율이 85%미만이면, 가열시 연소 메디아의 열팽창 완충 작용이 충분하지 않아 연소 메디아에 균열 및 역화현상이 발생할 수 있으며, 또한, 금속섬유 메디아의 기공율이 클수록 좋으나, 본 발명에 의한 금속섬유 메디아는 최대 91%의 기공율을 나타낸다. The metal fiber media of the present invention has a porosity of 85 to 91%, preferably 88 to 91%. If the porosity is less than 85%, the thermal expansion buffering effect of the combustion media may not be sufficient during heating, so cracking and backfire may occur in the combustion media. In addition, the higher the porosity of the metal fiber media, the better the metal fiber media according to the present invention. Maximum porosity of 91%.
상기 본 발명에 의한 금속섬유 메디아는 볼록부가 형성되지 않은 다른면(이하,‘후면’이라함)에 고부하 연소시 발생하는 열팽창-수축에 의한 변형을 방지하기 위해 내열성 소재의 금속 와이어 메쉬가 대어질 수 있다. 금속 와이어 메쉬 또한, 내열합금으로 제조된 것일 수 있으며, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 퍼크랄로이(Fecralloy), 바람직하게는 Zr을 0.05-0.5중량%, 보다 바람직하게는 0.1~0.3중량% 포함하는 개량된 퍼크랄로이 및/또는 니크롬(Nichrome)등의 내열합금의 금속섬유로 제조될 수 있다. 금속섬유 부직물 매트와 금속 와이어 메쉬는 같거나 혹은 다른 금속재료로 된 것일 수 있다. In the metal fiber media according to the present invention, a metal wire mesh of a heat resistant material is applied to the other surface (hereinafter, referred to as 'rear') where the convex portion is not formed to prevent deformation due to thermal expansion-shrinkage caused by high load combustion. Can be. The metal wire mesh may also be made of a heat resistant alloy, but is not limited thereto. For example, 0.05-0.5% by weight of Fecralloy, preferably Zr, and more preferably 0.1-0.3% by weight. It can be made of a metal fiber of a heat-resistant alloy, such as improved percralloy and / or Nichrome (%) containing. The metal fiber nonwoven mat and the metal wire mesh may be of the same or different metal materials.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 금속섬유 메디아의 구체적인 예에 대하여 보다 상세히 설명한다. 후술하는 구체적인 예에서는 다이아몬드형 볼록부가 형성된 금속섬유 메디아를 예로하여 설명하나, 이는 단지 설명하기 위한 것으로 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, specific examples of the metal fiber media according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following specific example, the metal fiber media having the diamond-shaped convex portions will be described as an example, but this is for illustrative purposes only and does not limit the present invention.
도 2a에 본 발명에 의한 일면에 다이아몬드 형태의 엠보싱부(볼록부)가 형성된 금속섬유 메디아의 사시도를 그리고 도 2b에 본 발명에 의한 금속섬유 메디아의 사진을 나타내었다. 도 2a에 도시한 바와 같이,‘V'자 형의 그루브로 금속섬유 부직물 매트의 일면에 압착소결부(21)가 형성되며, 이에 따라 상대적으로 압착소결되지 않은 부분이 엠보싱과 같이 굴곡져서 다이아몬드형 볼록부(22)를 형성한다. 또한, 볼록부(22)이 형성되지 않은 금속섬유 매트의 다른면(후면)에는 도 2a에 도시한 금속 와이어 메쉬(23)가 대어질 수 있다. Figure 2a is a perspective view of a metal fiber media formed with diamond-shaped embossed portion (convex) on one surface according to the present invention, and Figure 2b is a photograph of the metal fiber media according to the present invention. As shown in Figure 2a, the sintered
도 3에 도 2a의 A-A선을 따라 절개한 측단면도를 나타내었다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 금속섬유 메디아에서 압착소결부의 단면부 상부 외형은 'V'자 형이며, 이러한 형태로 인하여 본 발명의 금속섬유 메디아는 압축소결부로부터 블록부까지 자연스러운 굴곡을 가지면서 볼록부인 다이아몬드 엠보싱 형태가 형성된다. 이와 같이 형성된 엠보싱 형태의 볼록부에서 도 4에 도시한 바와 같이 볼록부(42)에서 발생하는 적외선과 이웃한 볼록부(42)에서 발생한 적외선의 중첩에 의한 보강간섭으로 인하여 표면연소 효율 및 강도가 증대된다. 3 is a side cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A. As shown in FIG. 3, the upper shape of the cross section of the sintered sintered portion of the metal fiber media according to the present invention has a 'V' shape. Due to this shape, the metal fiber media of the present invention may be naturally compressed from the compressed sintered portion to the block portion. It is curved and forms a convex diamond embossing shape. In the embossed convex portion formed as described above, as shown in FIG. 4, surface combustion efficiency and intensity are increased due to constructive interference due to superposition of infrared rays generated from the
또한, 도 3에서 상기 연속적인 압착소결부(31) 사이의 간격(b)이 5-15mm이 되도록 압착소결부가 형성될 수 있으며, 압착소결부(31) 사이의 간격(b)이 15mm를 초과하는 경우에는 도 5의 사진에서와 같이 압착되지 않는 볼록부은 금속섬유 자체가 타고 이로 인하여 연소 메디아의 수명이 단축된다. In addition, in FIG. 3, the compression sintering part may be formed such that the interval b between the continuous
한편, 도 3에 도시한 바와 같이 금속섬유 메디아 하부 단면선의 길이(a") 대 금속섬유 메디아 상부 단면선의 길이(b") 비인 굴곡은 1~5%(구체적으로 굴곡이 5%이면, a"의 길이가 100cm 인 경우에 b"의 길이는 105cm)이 되도록 압착소결된다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 금속섬유 메디아에서 압착소결부(31)와 볼록부(32) 의 높이비(a':b')는 1:2-1:5일 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 3, the bend ratio, which is the ratio of the length (a ") of the metal fiber media lower cross-section line to the length (b") of the metal fiber media media cross section, is 1 to 5% (specifically, if the bending is 5%, a " When the length of is 100cm, the length of b "is 105cm) and it is sintered. In addition, as shown in Figure 3, the height ratio (a ': b') of the compression sintered
나아가, 상기 금속섬유 메디아의 후면에 금속 와이어 메쉬가 접합된 금속섬유 메디아의 측면도 및 저면도를 각각 도 4a 및 도 4b에 나타내었다, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 금속섬유 메디아 후면에 내열성 소재의 금속 와이어 메쉬(63)를 대어서 부하 연소시 발생하는 열팽창-수축에 의한 변형이 더욱 방지될 수 있다. Furthermore, the side and bottom views of the metal fiber media in which the metal wire mesh is bonded to the rear surface of the metal fiber media are shown in FIGS. 4A and 4B, respectively, as shown in FIGS. 4A and 4B. Deformation due to thermal expansion-contraction occurring during load combustion by applying the
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
실시예Example
각각 하기 표 1에 나타낸 섬유의 직경 및 섬유의 길이 범위의 퍼크랄로이(Cr: 18wt%, Al: 3.0wt% 및 잔부 Fe)로 된 부직물의 일면에 다이아몬드 형태 또는 타원 형태의 패턴을 압착한 후, 소결하여 하기 표 1의 발명예 및 비교예 1 내지 3의 적외선 버너용 표면연소 메디아를 제조하였다. 발명예 및 비교예 1~3의 메디아에서 금속섬유 메디아의 밀도 및 기공율은 각각 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. A diamond or elliptic pattern was squeezed onto one side of a nonwoven fabric of percraloids (Cr: 18 wt%, Al: 3.0 wt% and the balance Fe) in the diameter and length of the fibers shown in Table 1, respectively. After sintering, the surface-burning media for infrared burners of Inventive Examples and Comparative Examples 1 to 3 of Table 1 were prepared. Density and porosity of the metal fiber media in the media of the invention examples and Comparative Examples 1 to 3 are as shown in Table 1 below.
압착소결은 각각 다이아몬드형 또는 타원형 패턴을 사용하여 압착하고 1,200℃, 진공도 1x10-6torr에서 2시간 소결하여 행하였다. 각 경우에 압착소결부의 면적이 전체 면적의 4.5%(볼록부 95.5%)가 되도록 하였으며, 압착소결부 사이의 거리는 10mm, 압착소결부: 볼록부의 높이비는 1:3, 굴곡은 3%가 되도록 하였다. Crimping and sintering were performed using diamond or elliptical patterns, respectively, and sintered at 1,200 ° C. and vacuum at 1 × 10 −6 torr for 2 hours. In each case, the area of the pressed sintered part was 4.5% of the total area (95.5% of the convex part). It was.
상기 제조된 금속섬유 메디아를 도 1에서와 같은 버너에 연소 메디아로 장착하고 연료를 주입하고 연소시 비접촉식 적외선 온도계로 표면온도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. The metal fiber media prepared above were mounted in a burner as shown in FIG. 1, fuel was injected, and surface temperature was measured using a non-contact infrared thermometer during combustion.
[표 1]TABLE 1
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 다이아몬드 형태의 비소결부를 가지며, 금속섬유의 매트 밀도를 갖는 금속섬유 메디아가 가장 높은 표면온도를 나타내었으며, 이로부터, 표면연소 효율 및 강도가 우수함을 알 수 있다. 또한, 발명예의 경우 역화현상이 발생하지 않았을 뿐만 아니라, 균열이 방지되었다. As can be seen in Table 1, the metal fiber media having a diamond-shaped non-sintered portion in the present invention, the mat density of the metal fiber exhibited the highest surface temperature, from which it can be seen that the surface combustion efficiency and strength is excellent. Can be. In addition, in the case of the invention, not only no backfire occurred, but cracks were prevented.
본 발명의 적외선 버너용 금속섬유 메디아는 연소효율 및 표면 연소강도가 우수할 뿐만 아니라, 역화현상 및 금속섬유 메디아의 균열이 방지된다. The metal fiber media for infrared burners of the present invention not only have excellent combustion efficiency and surface combustion strength, but also prevent backfire and cracks of metal fiber media.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070013426A KR100853474B1 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Porous Metal Fiber Media for Infra-Red Burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070013426A KR100853474B1 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Porous Metal Fiber Media for Infra-Red Burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080074390A KR20080074390A (en) | 2008-08-13 |
| KR100853474B1 true KR100853474B1 (en) | 2008-08-21 |
Family
ID=39883724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070013426A KR100853474B1 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Porous Metal Fiber Media for Infra-Red Burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100853474B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110195865A (en) * | 2019-05-31 | 2019-09-03 | 武汉索克能源科技有限公司 | A kind of even gas distribution formula premix burner |
| CN116428589A (en) * | 2023-05-31 | 2023-07-14 | 广东顺德西安交通大学研究院 | Burner |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10180422A (en) * | 1996-12-12 | 1998-07-07 | Shokan Seki | Apparatus and method for producing amorphous metallic fiber |
| KR20010090393A (en) * | 2000-03-25 | 2001-10-18 | 석창환 | Metal fiber mat having corrugations for surface combustion burner |
| KR20050030223A (en) * | 2002-08-02 | 2005-03-29 | 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 | Exhaust gas filter comprising at least one filter layer and method for the production of a filter layer |
-
2007
- 2007-02-08 KR KR1020070013426A patent/KR100853474B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10180422A (en) * | 1996-12-12 | 1998-07-07 | Shokan Seki | Apparatus and method for producing amorphous metallic fiber |
| KR20010090393A (en) * | 2000-03-25 | 2001-10-18 | 석창환 | Metal fiber mat having corrugations for surface combustion burner |
| KR20050030223A (en) * | 2002-08-02 | 2005-03-29 | 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 | Exhaust gas filter comprising at least one filter layer and method for the production of a filter layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080074390A (en) | 2008-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0628146B1 (en) | Porous metal fiber plate | |
| CA2064368C (en) | An internal combustion engine filter or catalyst body | |
| JP2963135B2 (en) | Burner film for radiation burner | |
| KR100590445B1 (en) | A corrugated radiant burner grid and a reverberatory screen for a radiant burner | |
| US20030054313A1 (en) | Radiator element | |
| JP3979785B2 (en) | Burner membrane made of acicular metal fiber web | |
| KR100853474B1 (en) | Porous Metal Fiber Media for Infra-Red Burner | |
| JP5613227B2 (en) | Heat resistant fiber composite burner surface | |
| JPH08511616A (en) | Metal fiber membrane for gas burner | |
| EP3017099B1 (en) | Premix gas burner | |
| KR100361731B1 (en) | Metal fiber mat having corrugations for surface combustion burner | |
| JPH0828826A (en) | Surface combustion burner | |
| JP3098381B2 (en) | Surface burning burner | |
| JPH0328608A (en) | Burner plate | |
| JP2751426B2 (en) | Burner plate | |
| CN219174977U (en) | Novel road surface heating device based on carborundum fiber cloth | |
| US20050271995A1 (en) | Metal fiber sintered body for surface combustion | |
| JP3098382B2 (en) | Surface burning burner | |
| JP2711324B2 (en) | Method of manufacturing composite burner plate | |
| KR20130067238A (en) | Double weave metallic fiber fabric and surface combustion met using the same | |
| JPH0328610A (en) | Burner plate | |
| EP2156099A2 (en) | Gas fire ember element | |
| GB2326936A (en) | Radiant burners | |
| JP2002228120A (en) | Combustion plate and surface combustion burner having the combustion plate | |
| MXPA99007696A (en) | Covering for structures that come into contact with glass objects during thier moulding process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120814 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130814 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140814 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150813 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160812 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170809 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181114 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190812 Year of fee payment: 12 |