KR101043876B1 - Premix Control Device of Air Proportion of a Boiler - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치에 관한 것으로, 내부로 송풍기(10)와 혼합기(20) 그리고 버너부(30)를 구비하고 가스공급관(120)과 가스관(40)으로 구성된 가스공급부(130)를 통해 상기 혼합기(20)로 흡입되는 공기와 공급되는 연료의 량을 제어부(50)를 통해서 조절하여 공급시키는 공기비례제어밸브(60)가 설치되는 보일러에 있어서;The present invention relates to a premixed air proportional control device for a boiler, and includes a gas supply unit including a gas supply pipe 120 and a gas pipe 40 having a blower 10, a mixer 20, and a burner unit 30 therein. In the boiler is provided with an air proportional control valve (60) for controlling and supplying the amount of the air sucked into the mixer 20 and the supplied fuel through the control unit (50) (130);

상기 가스공급부(130)의 가스관(40) 소정 위치로는 보일러의 초기점화시 소정량의 가스를 혼합기(20)로 추가 공급시킬 수 있는 가스공급수단(100)이 형성되므로, 본 발명인 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치는 공기비례제어밸브(60)의 몸체와 연계되고, 가스관(40)의 소정위치로 상호 설치되는 가스공급수단(100)이 형성되므로, 보일러의 초기점화시 소정의 가스를 추가적으로 공급시키므로 써, 최적의 연소에 필요한 공연비를 제공할 수 있는 것이다.In the gas pipe 40 of the gas supply unit 130, the gas supply means 100 may be additionally supplied to the mixer 20 at the time of initial ignition of the boiler. The mixed air proportional control device is connected to the body of the air proportional control valve 60, and since the gas supply means 100 are installed to be mutually installed at a predetermined position of the gas pipe 40, a predetermined gas is supplied during the initial ignition of the boiler. By additionally supplying, the air-fuel ratio required for optimum combustion can be provided.

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
Therefore, it is a very useful invention that can improve the reliability of the product.

Description

보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치{Premix Control Device of Air Proportion of a Boiler} Premix Control Device of Air Proportion of a Boiler}             

도 1은 종래 보일러의 구성을 도시한 정면도.1 is a front view showing the configuration of a conventional boiler.

도 2는 본 발명이 적용된 보일러의 가스공급 구성을 도시한 정면도.Figure 2 is a front view showing a gas supply configuration of the boiler to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 의한 가스공급 구성을 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a gas supply configuration according to the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예로 공기비례제어밸브와 전자밸브를 통해서 연결관이 송풍기로 직접 연결된 상태를 도시한 정면도.Figure 4 is a front view showing a state in which the connection pipe directly connected to the blower through the air proportional control valve and the solenoid valve in an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예로 가스공급관과 전자밸브가 연결관을 통해 직접 연결된 상태를 도시한 정면도.
Figure 5 is a front view showing a state in which the gas supply pipe and the solenoid valve is directly connected through a connecting pipe in another embodiment of the present invention.

*도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 - 송풍기 20 - 혼합기10-Blower 20-Mixer

30 - 버너부 40 - 가스관30-Burner 40-Gas line

50 - 제어부 60 - 공기비례제어밸브50-control unit 60-air proportional control valve

70 - 연결관 80 - 전자밸브70-Connector 80-Solenoid valve

90 - 다이어프램 100 - 가스공급수단 90-diaphragm 100-gas supply means                 

110 - 오리피스 120 - 가스공급관110-Orifice 120-Gas Supply Line

130 - 가스공급부
130-gas supply

본 발명은 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 가스공기비례 제어밸브의 몸체에서 별도의 가스공급수단을 형성하여 보일러의 초기점화시 착화시 소음 및 염안정화에 필요한 공연비(공기와 연료의 비)를 제어할 수 있도록 하여 연소성 및 연소효율을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.The present invention relates to a pre-mixed air proportional control device of the boiler, and more specifically, by forming a separate gas supply means in the body of the gas air proportional control valve, the air-fuel ratio required for ignition and salt stabilization during the initial ignition of the boiler It is invented to improve the combustibility and the combustion efficiency by allowing the control of the ratio of air and fuel.

일반적으로 널리 분젠식 버너를 사용하는 가스 보일러에서는 버너가 열교환기의 아래에 위치하고 있으므로 가스의 공급량을 비례변이 버너로부터 가까운 위치에 설치되어 있다.In general, a gas boiler using a Bunsen burner is installed at a position close to the proportional displacement burner because the burner is located under the heat exchanger.

이와 같은 분젠식 버너에서는 비례변을 통해 가스가 공급된 후 이그네이터에 의해 착화되어 염공으로부터 불꽃감지기(flame road)에 의해 불꽃(염)이 검지되면 이그네이터를 즉시 "오프"시킨 후, 다른 염공으로 염이 전이되는 시간을 대기하는 염전이시간 경과 후 설정온도에 따른 비례연소운전을 실시한다.In such bunsen-type burners, when gas is supplied through a proportional valve, it is ignited by the igniter, and when the flame (salt) is detected by the flame road from the salt hole, the igniter is immediately "off" and then another salt After the salt transition time waits for the salt transition time to the ball, perform proportional combustion operation according to the set temperature.

또한, 콘덴싱 보일러(열흡수형 보일러)는 분젠식 보일러와 달리 다공 또는 메탈 파이버 버너의 예혼합 방식을 채택하고 화염면 직후에 열교환기를 설치하여 질소화합물(Nox) 발생을 억제하고 일산화탄소(CO)의 배출량도 적어 환경 친화적인 보일러라 할 수 있는데, 그 원리는 1차로 현열을 흡수하고 2차로 배기가스로 배출되는 잠열을 흡수하는 형태를 가지므로써 일반 보일러의 배기가스 온도가 150 ~ 260oC 인데 비해 열흡수형 보일러는 50 ~ 100oC 정도로 열을 회수하여 95% 이상의 높은 효율을 얻을 수 있다.In addition, condensing boilers (heat absorption boilers), unlike bunsen boilers, adopt a premixing method of porous or metal fiber burners and install a heat exchanger immediately after the flame surface to suppress the generation of nitrogen compounds (CO) and It can be called an environmentally friendly boiler due to its low emissions. The principle is to absorb sensible heat first and to absorb latent heat emitted as exhaust gas secondly, so that the exhaust gas temperature of ordinary boilers is 150 ~ 260 o C. Heat-absorbing boilers can recover heat by 50 to 100 o C, resulting in high efficiency of more than 95%.

그리고, 통상적인 보일러의 공기비례 제어 방식은 외부에서 유입되는 공기의 압력을 측정한 다음, 측정된 공기압력에 비례하여 버너에 연료를 공급하기 때문에 유입되는 공기압력에 비례하여 정확한 양의 연료를 공급함으로 써, 연소효율을 높이고 유해가스의 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 방지할 수 있게되는 구성이다.In addition, the air proportional control method of the conventional boiler measures the pressure of air introduced from the outside, and then supplies fuel to the burner in proportion to the measured air pressure, thereby supplying the correct amount of fuel in proportion to the inlet air pressure. By doing so, it is possible to increase the combustion efficiency and to minimize the emission of harmful gas to prevent environmental pollution.

즉, 가스량을 조절하는 변수가 공기 압력에만 의존하여 변화되므로 가스밸브의 비례제어 부분을 별도로 제어하지 않아도 일정공기 압력에 대한 일정량의 가스가 토출되어 항상 일정한 공기비를 갖고 있기 때문에 온오프식이나 전류비례제어방식과는 달리 정확하게 비례제어 할 수 있게된다.That is, since the variable to control the gas volume is changed only depending on the air pressure, even if the proportional control part of the gas valve is not controlled separately, a certain amount of gas is discharged to a constant air pressure, so that it has a constant air ratio. Unlike the control method, accurate proportional control is possible.

상기와 같이 구성된 종래 보일러의 구성은 버너에 최초 점화시 점화에 필요한 공연비(공기와 연료의 비)가 비례변과 버너 사이가 멀어 가스공급이 늦고 정확하지 않은 상태에서 이그네이터에 의해 착화될 수 있는데, 이때 불꽃 감지기에 의해 염이 검지되었으나, 공연비의 부정확으로 인해 염이 날리거나, 역화되거나, 소 음이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.In the conventional boiler configuration, the air-fuel ratio (air and fuel ratio) required for ignition at the first ignition of the burner may be ignited by the igniter in a state where the gas supply is slow and inaccurate due to the distance between the proportional valve and the burner. In this case, the salt was detected by the flame detector, but there was a problem that the salt may be blown, backfired or noise may occur due to the inaccurate air-fuel ratio.

또한, 최초 점화시 착화시 점화에너지는 연소지속시 보다 많이 필요하므로, 최초점화시는 더 많은 가스를 공급하여 진한연료의 공연비를 공급하여 염안정화를 달성해야 하나, 종래 예혼합 콘덴싱 보일러는 착화시와 연소시에 동일한 가스량을 공급하므로, 초기 착화시 염의 날림과, 역화, 폭발, 공명 등에 의한 소음이 발생되는 폐단이 있었다.In addition, since the ignition energy at the time of ignition at the time of the first ignition is required more than the duration of combustion, the first ignition should supply more gas to supply the air fuel ratio of the dark fuel to achieve salt stabilization, the conventional premixed condensing boiler when ignition Since the same amount of gas is supplied at the time of combustion and combustion, there is a closed end where noise is generated by flashing of salt during initial ignition and backfire, explosion, resonance, and the like.

본 발명의 목적은 가스공기비례 제어밸브의 몸체에서 별도의 가스공급수단을 형성하여 보일러의 초기점화시 착화시 소음 및 염안정화에 필요한 공연비(공기와 연료의 비)를 제어할 수 있도록 하여 연소성 및 연소효율을 향상시킬 수 있도록 한 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to form a separate gas supply means in the body of the gas air proportional control valve to control the air-fuel ratio (air and fuel ratio) required for the ignition and salt stabilization during the ignition of the boiler when combustibility and It is to provide a premixed air proportional control device of a boiler to improve combustion efficiency.

본 발명의 다른 목적은 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치를 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a premixed air proportional control device for a boiler to improve the reliability of the product.

이러한 본 발명의 목적은, 내부로 송풍기(10)와 혼합기(20) 그리고 버너부(30)를 구비하고 가스관(40)을 통해 상기 혼합기(20)로 흡입되는 공기와 공급되는 연료의 량을 제어부(50)를 통해서 조절하여 공급시키는 공기비례제어밸브(60)가 설치되는 보일러에 있어서;An object of the present invention, the blower 10, the mixer 20 and the burner unit 30 therein and controls the amount of air sucked into the mixer 20 and the amount of fuel supplied through the gas pipe 40 In the boiler is provided with an air proportional control valve (60) for adjusting and supplying through (50);

상기 공기비례제어밸브(60)의 몸체 내측부와 연계되고 가스관(40)의 소정 위치로 보일러의 초기점화시 소정량의 가스를 혼합기(20)로 추가 공급시킬 수 있는 가스공급수단(100)이 형성되어 달성된다.The gas supply means 100 is connected to the inner portion of the body of the air proportional control valve 60 and additionally supplies a predetermined amount of gas to the mixer 20 when the boiler is initially ignited to a predetermined position of the gas pipe 40. Is achieved.

따라서, 본 발명인 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치는 공기비례제어밸브(60)의 몸체와 연계되고, 가스관(40)의 소정위치로 상호 설치되는 가스공급수단(100)이 형성되므로, 보일러의 초기점화시 소정의 가스를 추가적으로 공급시키므로 써, 최적의 연소에 필요한 공연비를 제공할 수 있는 것이다.Therefore, the premixed air proportional control apparatus of the present invention is connected to the body of the air proportional control valve 60, the gas supply means 100 is installed to each other to the predetermined position of the gas pipe 40 is formed, By additionally supplying a predetermined gas at the time of initial ignition, it is possible to provide the air-fuel ratio required for optimum combustion.

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the reliability of the product can be improved.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 보일러의 구성을 도시한 정면도이다.1 is a front view showing the configuration of a conventional boiler.

도 2는 본 발명이 적용된 보일러의 가스공급 구성을 도시한 정면도이다.Figure 2 is a front view showing a gas supply configuration of the boiler to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 의한 가스공급 구성을 단면도로 도시하고 있다.3 is a sectional view showing a gas supply configuration according to the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예로 공기비례제어밸브와 전자밸브를 통해서 연결관이 송풍기로 직접 연결된 상태를 도시한 정면도이다.4 is a front view illustrating a state in which a connection pipe is directly connected to a blower through an air proportional control valve and a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예로 가스공급관과 전자밸브가 연결관을 통해 직접 연결된 상태를 정면도로 도시하고 있다.5 is a front view showing a state in which the gas supply pipe and the solenoid valve is directly connected through a connecting pipe in another embodiment of the present invention.

즉, 도 1 ~ 도 5에서 도시한 바와 같이 본 발명인 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치는 공기비례제어밸브(60)의 몸체 연계되고 가스관(40)의 소정 위치로 보일러의 초기점화시 소정량의 가스를 혼합기(20)로 추가 공급시킬 수 있는 가스공급수단(100)이 형성되어 초기점화시 소음이나 공연비의 부조화로 인한 연소효율의 저하를 방지할 수 있도록 구성된 것이다. That is, as shown in FIGS. 1 to 5, the pre-mixed air proportional control apparatus of the present invention is connected to the body of the air proportional control valve 60 and a predetermined amount when the boiler ignites to a predetermined position of the gas pipe 40. Gas supply means 100 is formed to further supply the gas to the mixer 20 is configured to prevent the degradation of the combustion efficiency due to the mismatch of noise or air-fuel ratio during the initial ignition.                     

상기 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이 공기비례제어밸브(60)의 몸체 내측부와 연계되고 가스관(40) 소정위치로 설치되는 가스공급수단(100)은 공기비례제어밸브(60)의 내측과 가스관(40) 소정위치로 설치되는 연결관(70)과, 보일러의 초기점화시 공기비례제어밸브(60)를 통해 공급되는 가스량에서 연결관(70)을 통해 유입되는 가스의 흐름을 제어하는 전자밸브(80)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the gas supply means 100 connected to the inner portion of the body of the air proportional control valve 60 and installed at a predetermined position of the gas pipe 40 includes an inner portion of the air proportional control valve 60. Gas pipe 40 The electron to control the flow of the gas flowing through the connecting pipe 70 in the amount of gas supplied through the connecting pipe 70 and the proportional control valve 60 at the time of initial ignition of the boiler when the boiler is ignited It consists of a valve 80.

즉, 상기 가스공급수단(100)의 연결관(70)은 일측은 공기비례제어밸브(60)의 내측과 연계되고, 타측은 가스관(40)의 소정위치 즉, 공기비례제어밸브(60)의 후측으로 연장되는 가스관(40) 후단부로 위치되므로, 제어부(50)를 통한 보일러의 초기점화시 공기비례제어밸브(60)를 통해 공급되는 가스량에서 전자밸브(80)를 통해서 소정량의 가스를 추가적으로 혼합기(20)로 공급할 수 있는 것이다.That is, one side of the connecting pipe 70 of the gas supply means 100 is associated with the inside of the air proportional control valve 60, and the other side of the gas pipe 40 has a predetermined position, that is, of the air proportional control valve 60. Since it is located at the rear end of the gas pipe 40 extending to the rear side, a predetermined amount of gas is additionally added through the solenoid valve 80 in the amount of gas supplied through the air proportional control valve 60 during the initial ignition of the boiler through the controller 50. It can be supplied to the mixer 20.

또한, 상기 타측의 연결관(70) 내측으로는 전자밸브(80)를 통해 추가적으로 공급되는 가스의 흐름을 제어하는 오리피스(110)가 설치된다.In addition, an orifice 110 for controlling the flow of gas additionally supplied through the solenoid valve 80 is installed inside the other connection pipe 70.

그리고, 상기 전자밸브(80)의 후측 즉, 타측으로 설치되는 연결관(70)은 가스관(40)의 소정위치로 설치되는 구성이지만, 상기 설정 거리는 제품의 특징과 용량 등에 따라서 셋팅되는 거리를 가변시켜 사용할 수 있는 것이며, 이러한 구성 또한 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.In addition, the connection pipe 70 installed to the rear side of the solenoid valve 80, that is, the other side is configured to be installed at a predetermined position of the gas pipe 40, but the set distance varies according to the characteristics and capacity of the product. It can be used to, and it is to be understood that such a configuration is also included in the configuration of the present invention.

따라서, 가스공급관(120)을 통해서 공급되는 가스가 공기비례제어밸브(60)를 거치면서 소정 분량은 다이어프램(90)을 통해서 가스관(40)으로 이동되고, 초기점화시에는 제어부(50)를 통해 전자밸브(80)의 작동으로 다이어프램(90)이 오픈되면서 소정량의 가스가 공기비례제어밸브(60)에서 연결관(70)을 통해서 추가적으로 강 제 공급되므로 써, 초기 점화시 발생되는 소음이나, 공연비의 불균형으로 인한 연소효율 저하를 방지할 수 있는 것이다.Accordingly, while the gas supplied through the gas supply pipe 120 passes through the air proportional control valve 60, a predetermined amount is moved to the gas pipe 40 through the diaphragm 90, and at the time of initial ignition, through the control unit 50. As the diaphragm 90 is opened by the operation of the solenoid valve 80, a predetermined amount of gas is additionally forcibly supplied from the air proportional control valve 60 through the connecting pipe 70, so that noise generated during initial ignition, It is possible to prevent the reduction of combustion efficiency due to the unbalance of air-fuel ratio.

한편, 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 가스공급수단(100)인 연결관(70)은 공기비례제어밸브(60)와 전자밸브(80)를 통해서 가스관(40)이 아닌 송풍기(10)로 직접 연결하여, 초기점화시 소음이나 공연비의 부조화로 인한 연소효율의 저하를 보다 신속하게 제어할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the connection pipe 70, which is the gas supply means 100, is directly connected to the blower 10 instead of the gas pipe 40 through the air proportional control valve 60 and the solenoid valve 80. By connecting, it is possible to more quickly control the reduction in combustion efficiency due to the mismatch of the noise and air-fuel ratio during the initial ignition.

그리고, 도 5에서 도시한 바와 같이 상기 전자밸브(80)와 가스공급부(130)인 가스공급관(120)은 연결관(70)을 통해 직접 연결되도록 구성하여 사용할 수 있으며, 이러한 구성도 본 발명의 구성에 포함된다.In addition, as shown in FIG. 5, the solenoid valve 80 and the gas supply unit 120, which is the gas supply unit 130, may be configured to be directly connected through the connection tube 70. Included in the configuration.

그러므로, 본 발명의 구성에서 가장 중요한 특징은 보일러의 초기점화시 버너부(30) 내에서의 이상 소음이나 폭발점화 공연비의 불균형으로 인한 연소효율의 저하를 가스공급수단(100)을 통해서 소정의 가스를 추가 강제공급시키므로 써, 연소효율을 극대화 시킬 수 있는 것이다.
Therefore, the most important feature in the configuration of the present invention is a predetermined gas through the gas supply means 100 to reduce the combustion efficiency due to the imbalance of abnormal noise or explosion ignition air-fuel ratio in the burner unit 30 during the initial ignition of the boiler. By forcing additional supply, the combustion efficiency can be maximized.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 버너와 공기비례제어밸브의 사이가 비교적 길게 유지되는 보일러의 구성에서도 가스공급수단을 통해서 소정의 가스를 추가 강제적으로 공급시키므로 써, 초기점화시 발생되는 연소 불안정으로 인한 소음문제와 공연비 불균형으로 인한 폭발점화, 불완전연소 등의 폐단을 방지할 수 있는 것이다. According to the configuration of the present invention as described above, even in the configuration of a boiler in which the burner and the air proportional control valve is maintained relatively long, by additionally forcibly supplying a predetermined gas through the gas supply means, combustion instability generated during initial ignition It is possible to prevent the closure of noise problems, explosion ignition and incomplete combustion due to unbalanced air-fuel ratio.                     

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.Therefore, it is a very useful invention that can improve the reliability of the product.

Claims (4)

송풍기(10)와 혼합기(20), 그리고 버너부(30)를 구비하고 가스공급관(120)과 가스관(40)으로 구성된 가스공급부(130)를 통해 상기 혼합기(20)로 흡입되는 공기와 공급되는 연료의 량을 제어부(50)를 통해서 조절하여 공급시키는 공기비례제어밸브(60)가 설치되며, 상기 가스공급부(130)의 가스관(40) 소정 위치로는 보일러의 초기점화시 소정량의 가스를 혼합기(20)로 추가 공급시킬 수 있는 가스공급수단(100)이 형성되는 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치에 있어서, It is provided with the air sucked into the mixer 20 through a gas supply unit 130 having a blower 10, a mixer 20, and a burner unit 30, consisting of a gas supply pipe 120 and a gas pipe 40 An air proportional control valve 60 is provided to control and supply the amount of fuel through the control unit 50. The gas pipe 40 of the gas supply unit 130 is provided with a predetermined amount of gas when the boiler is initially ignited. In the pre-mixed air proportional control apparatus of the boiler in which the gas supply means 100 which can be further supplied to the mixer 20 is formed, 상기 가스공급수단(100)은 공기비례제어밸브(60)의 내측과 가스관(40) 소정위치로 설치되는 연결관(70)과, 보일러의 초기점화시 공기비례제어밸브(60)를 통해 공급되는 가스량에서 연결관(70)을 통해 유입되는 가스의 흐름을 제어하는 전자밸브(80)로 구성되고, The gas supply means 100 is connected to the inner portion of the air proportional control valve 60 and the gas pipe 40 is installed through the air proportional control valve 60 and the initial ignition of the boiler, It consists of an electromagnetic valve 80 for controlling the flow of gas flowing through the connecting pipe 70 in the gas amount, 상기 연결관(70)은 공기비례제어밸브(60)와 전자밸브(80)를 통해서 송풍기(10)로 직접 연결되며, The connection pipe 70 is directly connected to the blower 10 through the air proportional control valve 60 and the solenoid valve 80, 상기 전자밸브(80)와 가스공급관(120)은 연결관(70)을 통해 직접 연결됨을 특징으로 하는 보일러의 예혼합식 공기 비례 제어장치.The solenoid valve 80 and the gas supply pipe 120 is pre-mixed air proportional control device of the boiler, characterized in that directly connected through the connection pipe (70). 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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