KR101216807B1 - 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조 - Google Patents

급기공기를 이용한 연소실 냉각구조 Download PDF

Info

Publication number
KR101216807B1
KR101216807B1 KR1020100118128A KR20100118128A KR101216807B1 KR 101216807 B1 KR101216807 B1 KR 101216807B1 KR 1020100118128 A KR1020100118128 A KR 1020100118128A KR 20100118128 A KR20100118128 A KR 20100118128A KR 101216807 B1 KR101216807 B1 KR 101216807B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
combustion chamber
burner
combustion
space
blower
Prior art date
Application number
KR1020100118128A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120056545A (ko
Inventor
민태식
Original Assignee
주식회사 경동나비엔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 경동나비엔 filed Critical 주식회사 경동나비엔
Priority to KR1020100118128A priority Critical patent/KR101216807B1/ko
Priority to PCT/KR2011/006117 priority patent/WO2012070746A1/ko
Publication of KR20120056545A publication Critical patent/KR20120056545A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101216807B1 publication Critical patent/KR101216807B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04Arrangements of recuperators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08Cooling thereof; Tube walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/66Preheating the combustion air or gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L5/00Blast-producing apparatus before the fire
    • F23L5/02Arrangements of fans or blowers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08Cooling thereof; Tube walls
    • F23M5/085Cooling thereof; Tube walls using air or other gas as the cooling medium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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 연소실의 냉각구조를 간단하게 구성하면서도 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 송풍기에서 급기된 공기와 연소용 연료의 혼합물을 연소시키는 버너와, 상기 버너가 내부에 구비되고 연소실의 외벽을 형성하는 연소실 몸체를 구비하고, 상기 연소실 몸체를 통해 방열되는 상기 버너의 연소열을 흡수하는 연소실 냉각구조에 있어서, 상기 연소실 몸체 내부에는 상기 송풍기에서 송출된 유체가 내부를 따라 순환되면서 상기 연소실을 냉각시킨 후에 상기 버너 측으로 공급되도록 연소실 냉각 유로가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

급기공기를 이용한 연소실 냉각구조{COOLING STRUCTURE FOR COMBUSTION CHAMBER USING AIR INTAKE}
본 발명은 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍기에서 송출되는 급기공기가 연소실을 냉각시킨 후 버너로 공급되도록 연소실 내부에 연소실 냉각 유로를 형성함으로써 연소실의 냉각을 위한 별도의 냉각장치를 구비하지 않더라도 급기공기를 활용하여 연소실을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 하는 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 연료의 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열시키고, 가열된 물을 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용할 수 있도록 하는 난방장치이다.
도 1은 종래 일반적인 난방/온수 겸용 가스보일러의 개략적인 구성도이다.
난방모드가 작동되면 순환펌프(10)가 작동되어 난방수가 이송된다. 이송되는 난방수는 버너(12)의 연소열과 주열교환기(11)에서 열교환이 이루어져 가열되고 삼방밸브(15)를 거쳐 난방이 요구되는 각 실로 이송되어 난방이 이루어진다.
각 실에서 난방이 이루어져 온도가 떨어진 난방환수는 팽창탱크(17)를 거쳐 주열교환기(11)에서 재가열이 이루어진다. 상기 버너(12)의 외측으로는 연소실(13)이 둘러싸고 있어 고온의 연소가스가 상측의 주열교환기(11) 측으로 상승하도록 되어 있다.
미설명부호 14는 송풍기, 16은 급탕열교환기를 각각 나타낸다.
상기와 같이 가스보일러(1)를 실내 난방용이나 온수 공급용으로 사용하기 위해 상기 연소실(13)에서는 연료의 연소에 의해 고온의 열에너지가 발생되도록 버너(12)가 구비되어 있다.
이때 연소실(13) 내부에서 발생된 고온의 열에너지가 연소실(13) 외부로 전달되는 경우에는 연소실(13) 주변 장치에 열 손상을 일으키게 되므로 이를 방지하기 위하여 연소실(13)을 냉각시키는 장치가 필요하게 된다.
도 2는 종래 보일러의 연소실 냉각구조의 일례로서, 연소실하우징(21)의 내벽에 단열재(25)를 사용하는 건식 (Dry type) 연소실 냉각구조를 보여주는 단면도이다.
연소실(2)의 중앙에는 유입된 가스와 공기를 혼합하여 연소시키는 버너(12)가 위치하고 있고, 연소실(2)의 외벽은 연소실하우징(21)으로 이루어져 있으며, 상기 연소실하우징(21)의 내벽에는 단열재(25)가 부착되어 있다.
상기 단열재(25)에 의해 연소열이 연소실하우징(21)을 통해 외부로 방열되는 것이 방지된다. 또한 상기 단열재(25)는 고온의 연소열로 인하여 연소실하우징(21)이 부식되는 현상도 방지하는 역할을 한다.
이와 같은 건식 연소실 냉각구조는 구조가 간단한 장점이 있으나, 방열되는 연소열을 활용할 수 없는 구조이므로 열손실이 크고, 후술하는 습식 연소실 냉각구조에 비하여 열효율이 낮은 문제점이 있다.
도 3은 종래 보일러의 연소실 냉각구조의 다른 예로서, 연소실하우징(21)의 외벽에 난방수배관(35)이 감겨진 습식(Wet type) 연소실 냉각구조를 보여주는 단면도이다.
연소실(3)의 측면 둘레에는 난방수가 흐르는 난방수배관(35)이 연소실하우징(21)의 외측 둘레에 접촉된 상태로 감겨져 있다. 연소실(3) 내부에서 발생된 고온의 열이 연소실(3) 외부로 방열되는 과정에서 일부의 열은 상기 난방수배관(35) 내부를 순환하는 난방수에 흡수된다.
이러한 습식 연소실 냉각구조는 난방수배관(35)을 순환하는 난방수가 열을 흡수하여 예열된 상태에서 주열교환기(11)로 유입되므로 건식 열소실 냉각구조에 비하여 열교환기(11)에서의 열효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나 종래 습식 연소실 냉각구조는 건식에 비하여 열효율을 높지만, 구조가 복잡하고, 연소실(3) 내벽에 응축수가 발생할 가능성이 있으며, 동파이프 재질로 구성할 경우 제조비가 상승하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 응축수에 강한 재질(예를 들면 스테인레스)을 사용할 경우에는 제작이 어려운 문제점이 있다.
상기와 같이 종래의 연소실 냉각구조에서, 건식의 경우 열효율이 낮은 문제가 있고, 습식의 경우 구조가 복잡하고 제조비 상승 및 제작이 용이하지 않은 문제점이 있으며, 상기 건식과 습식 모두 연소실 냉각을 위해서는 연소실 내벽에 단열재를 설치하거나, 연소실의 외벽 둘레에 난방수배관이 경유하도록 설치하는 구조를 요하게 되므로 어느 방식을 따르더라도 연소실 냉각을 위한 추가적인 설비를 요하게 되어 연소실의 구조가 복잡해지고, 이에 따라 연소실의 제작 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연소실의 냉각구조를 간단하게 구성하면서도 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조는, 송풍기에서 급기된 공기와 연소용 연료의 혼합물을 연소시키는 버너와, 상기 버너가 내부에 구비되고 연소실의 외벽을 형성하는 연소실 몸체를 구비하고, 상기 연소실 몸체를 통해 방열되는 상기 버너의 연소열을 흡수하는 연소실 냉각구조에 있어서, 상기 연소실 몸체 내부에는 상기 송풍기에서 송출된 유체가 내부를 따라 순환되면서 상기 연소실을 냉각시킨 후에 상기 버너 측으로 공급되도록 연소실 냉각 유로가 형성된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 연소실 몸체는, 상기 송풍기에 연통되는 연소실 하부 몸체와, 상기 연소실 하부 몸체의 상측에 결합되고 내부에는 상기 버너가 구비되는 연소실 상부 몸체로 이루어지고; 상기 연소실 상부 몸체는, 외측 구조물과, 상기 외측 구조물의 내측으로 이격되어 위치하는 내측 구조물의 이중벽으로 이루어지며; 상기 연소실 내부에는, 상기 연소실 하부 몸체와 상기 버너 사이의 공간을 상하로 격리하는 수평부와, 상기 수평부의 가장자리부에서 상측으로 연장되어 상기 외측 구조물과 내측 구조물 사이 공간을 내외측으로 격리하되 상기 외측 구조물과 내측 구조물 사이의 상부 공간은 내외측이 소통되도록 상기 연소실 상부 몸체의 상단으로부터 하측으로 이격되어 상단이 위치하는 수직부로 이루어진 가이드부재가 구비된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 내측 구조물의 하단부는 버너 측으로 만곡되어 그 끝단이 상기 버너의 가장자리 둘레에 결합된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 연소실 냉각 유로는, 상기 송풍기에서 송출되는 유체가 연소실 하부 몸체와 상기 수평부 사이의 공간과, 외측 구조물과 상기 수직부 사이의 공간과, 상기 외측 구조물의 상부와 상기 내측 구조물의 상부 사이의 연통된 공간과, 상기 내측 구조물과 수직부 사이의 공간 및 상기 버너와 수평부 사이의 공간을 순차로 경유하여 상기 버너 측으로 공급되도록 형성된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 송풍기의 입구단에는 공기 유입관과 연소용 가스 유입관이 연결되어, 상기 공기 유입관을 통해 유입된 공기와 상기 연소용 가스 유입관을 통해 유입된 가스의 혼합 유체가 상기 송풍기에서 송출되어 상기 연소실 냉각 유로를 경유한 후에 상기 버너로 공급되는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조에 의하면, 송풍기에서 송출되는 급기공기와 연소용 가스의 혼합 유체가 연소실 내부에 형성된 연소실 냉각 유로를 경유하면서 연소실을 냉각시킨 후에 버너로 공급되도록 함으로써 연소실의 냉각구조를 간단하게 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 송풍기에서 송출되는 유체가 연소실 냉각 유로를 통과하는 과정에서 연소열을 흡수하여 예열된 상태에서 버너로 공급되므로 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 일반적인 난방/온수 겸용 가스보일러의 개략적인 구성도,
도 2는 종래 건식(Dry type) 연소실 냉각구조를 보여주는 단면도,
도 3은 종래 습식(Wet type) 연소실 냉각구조를 보여주는 단면도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조가 적용된 연소실을 서로 다른 방향에서 바라본 외관 사시도,
도 6은 도 4의 분해 사시도,
도 7은 도 4의 일부 절개 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조에서 유체의 흐름 경로를 보여주는 상태도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조가 적용된 연소실을 서로 다른 방향에서 바라본 외관 사시도, 도 6은 도 4의 분해 사시도, 도 7은 도 4의 일부 절개 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조는, 도 4에 도시된 바와 같이 공기 유입관(110)이 입구단에 연결되어 유입된 공기를 버너(240) 측으로 급기하는 송풍기(100)와, 상기 송풍기(100)의 상측에 연통되어 연소실(200)의 바닥면을 구성하는 연소실 하부 몸체(210)와, 상기 연소실 하부 몸체(210)의 상측에 결합되어 연소실(200) 둘레의 측벽을 구성하고 내부에는 버너(240)가 구비되는 연소실 상부 몸체(230)를 포함하되, 상기 연소실(200)을 구성하는 연소실 하부 몸체(210)와 연소실 상부 몸체(230)에는 송풍기(100)에서 송출된 급기공기가 연소실(200)을 냉각시킨 후에 버너(240)로 공급되도록 하는 '연소실 냉각 유로'가 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 '연소실 냉각 유로'란 상기 송풍기(100)의 출구단으로부터 상기 연소실(200)의 바닥면과 측벽을 순차로 경유하여 상기 버너(240)의 하부로 연결되는 유체의 이동 통로를 의미하며, 상기 연소실 냉각 유로는 후술하는 바와 같이 연소실(200) 내부에 구비되는 가이드부재(220)와 연소실 상부 몸체(230)의 결합구조에 의해 형성된다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 송풍기(100)의 입구단에는 공기 유입관(110)과 함께 연소용 가스 유입관(120)이 연결되어 있어, 상기 공기 유입관(110)을 통해 유입된 공기와 상기 연소용 가스 유입관(120)을 통해 유입된 가스가 상기 송풍기(100) 내부에서 혼합되어 공기와 가스의 혼합 유체가 상기 송풍기(100)의 출구단을 통해 송출되어 상기 연소실 냉각 유로를 경유한 후에 버너(240)로 공급되도록 구성되어 있다.
이와 같이 공기와 가스의 혼합 유체가 연소실 냉각 유로를 경유하도록 구성할 경우, 상기 연소실 냉각 유로를 통과하여 공기만이 통과하도록 구성하는 경우에 비하여 유체의 유량이 증대되어 연소실(200)로부터 방출되는 연소열의 흡수량을 높일 수 있게 되므로 연소실 냉각 효율을 높일 수 있게 된다.
또한 송풍기(100)에서 송출되는 유체가 연소실 냉각 유로를 통과하는 과정에서 연소열을 흡수하여 예열된 후에 버너(240)로 공급되므로, 종래 연소용 가스가 버너에 직접 공급되는 연소 방식에 비하여, 발화가 촉진되어 버너(240)의 연소시 발생하는 연소가스의 온도를 보다 빠른 시간 내에 요구되는 온도까지 상승시킬 수 있게 되므로 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 구성요소 간의 결합구조를 설명한다. 도 6을 참조하면, 상기 송풍기(100)의 상측에는 송풍기(100) 상부의 출구단에 연통되는 연소실 하부 몸체(210)가 결합되고, 연소실 하부 몸체(210)의 일측에는 한 쌍의 체결홈(214)이 형성되어 있다.
상기 연소실 하부 몸체(210)의 상측에 결합되는 가이드부재(220)는, 상부가 개방되고 내부에 빈 공간이 형성된 직육면체 형상으로 이루어진 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이 바닥면을 이루는 수평부(220a)와 측벽을 이루는 수직부(220b)로 구성되고, 상기 수평부(220a)의 일측에는 하측으로 돌출되고 내부에 홀이 형성된 한 쌍의 제1체결부(224)가 구비되어 상기 연소실 하부 몸체(210)에 형성된 체결홈(214)에 삽입되어 고정된다.
상기 연소실 하부 몸체(210)와 가이드부재(220) 간의 결합시, 상기 연소실 하부 몸체(210)의 바닥면과 상기 가이드부재(220)의 수평부(220a) 사이에는 상기 제1체결부(224)의 돌출된 높이에 의해 상하로 유격이 형성된다.
상기 연소실 하부 몸체(210)에 가이드부재(220)가 결합된 상태에서, 연소실 하부 몸체(210)의 상측에는 연소실 상부 몸체(230)가 결합된다.
이때 상기 연소실 하부 몸체(210)의 상단 가장자리부에 형성된 플랜지부(210a)와 상기 연소실 상부 몸체(230)의 하단 가장자리부에 형성된 플랜지부(230a)가 서로 맞대어져 체결됨과 동시에, 상기 연소실 상부 몸체(230)의 플랜부부(230a)의 일측에는 한 쌍의 제2체결부(234)가 하측으로 돌출되어 상기 가이드부재(220)에 형성된 제1체결부(224)의 내부에 형성된 홀을 관통하여 상기 연소실 하부 몸체(210)에 형성된 체결홈(214)에 결합된다.
그리고 상기 연소실 상부 몸체(230)의 상단 가장자리부에는 플랜지부(230b)가 형성되어, 그 상측으로 열교환기(미도시됨)가 결합된다.
도 7을 참조하면, 상기 연소실 상부 몸체(230)의 측벽은 외측 구조물(231)과, 그 내측으로 이격되어 위치하는 내측 구조물(232)의 이중벽 구조로 이루어져 있다.
상기 외측 구조물(231)은 연소실 상부 몸체(230)의 바깥측 외벽을 이루는 것으로, 외측 구조물(231)의 상단은 연소실 상부 몸체(230)의 상단에 형성된 플랜지부(230b)의 저면에 연결되고, 외측 구조물(231)의 하단은 연소실 상부 몸체(230)의 하단에 형성된 플랜지부(230a)에 연결되어 있다.
그리고 상기 내측 구조물(232)은 그 상단이 상기 연소실 상부 몸체(230)의 상단에 형성된 플랜지부(230b)의 저면에 연결되고, 내측 구조물(232)의 하단부는 연소실(200)의 내측을 향해 만곡되어 일정 길이 연장되어 있다.
그리고 상기 내측 구조물(232)의 하단부에 만곡된 끝단에는 버너(240)의 케이스가 결합되어 연소실 상부 몸체(230)의 내부에 버너(240)가 안착된다.
상기 연소실 하부 몸체(210) 상에 가이드부재(220)와 연소실 상부 몸체(230)가 결합되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 가이드부재(220)의 수평부(220a)는 연소실 하부 몸체(210)의 바닥면과 버너(240)의 하부 사이의 공간을 상하로 격리하게 된다.
그리고 상기 가이드부재(220)의 수직부(220b)는 연소실 상부 몸체(230)의 외측 구조물(231)과 내측 구조물(232) 사이의 공간을 내외측으로 격리하되, 상기 가이드부재(220)의 수직부(220b) 상단은 연소실 상부 몸체(230)의 상단 플랜지부(230b)의 저면보다 낮은 높이까지 형성되어 있어 상기 외측 구조물(231)과 내측 구조물(232) 사이의 상부 공간은 내외측으로 소통되는 구조가 된다.
이하, 본 발명에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조의 작용을 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조에서 유체의 흐름 경로를 보여주는 상태도이다.
상기와 같이 연소실 하부 몸체(210) 상에 가이드부재(220)가 결합되고, 그 상측으로 외측 구조물(231)과 내측 구조물(232)의 이중벽으로 구성된 연소실 상부 몸체(230)가 결합되며, 내측 구조물(232)의 하단부에 버너(240)가 안착되면, 도 8에 도시된 바와 같이 연소실 냉각 유로는, 송풍기(100)로부터 공기와 연소용 가스의 혼합 유체가 송출되는 제1공간(A)과, 연소실 하부 몸체(210)의 바닥면과 가이드부재(220)의 수평부(220a) 사이에 형성되는 제2공간(B)과, 외측 구조물(231)과 가이드부재(220)의 수직부(220b) 사이에 형성되는 제3공간(C)과, 상기 외측 구조물(231)의 상부와 상기 내측 구조물(232)의 상부 사이에 내외측으로 연통되는 제4공간(D)과, 상기 내측 구조물(232)과 가이드부재(220)의 수직부(220b) 사이에 형성되는 제5공간(E) 및 상기 버너(240)의 하부와 가이드부재(220)의 수평부(220b) 사이에 형성되는 제6공간(F)이 순차로 연결되도록 형성된다.
이에 따라 송풍기(100)가 작동되면, 공기 유입관(110)과 연소용 가스 유입관(120)을 통해 유입되어 혼합된 유체는 상기 제1공간(A)으로 송출되고, 수직 상방향으로 이동하는 혼합 유체는 상기 가이드부재(220)의 수평부(220a)에 의해 수평 방향의 외측으로 유로가 전환되어 제2공간(B)을 통과하면서 연소실 하부 몸체(210)를 냉각하게 되고, 상기 제2공간(B)을 따라 수평 이동하는 유체는 연소실 하부 몸체(210)의 가장자리부에서 상향으로 유로가 전환되어 제3공간(C)을 통과하면서 연소실 상부 몸체(230)의 외측 구조물(231)을 냉각하게 되며, 제3공간(C)을 따라 상향으로 이동하는 유체는 제4공간(D)에서 다시 유로가 하향으로 전환된 뒤에, 제5공간(E)을 따라 하향 이동되면서 연소실 상부 몸체(230)의 내측 구조물(232)을 냉각시킨 후에, 가이드부재(220)의 수평부(220a)에 의해 다시 수평 방향의 내측을 향해 유로가 전환되어 제6공간(F)을 경유하여 버너(240)의 하부에 공급된다.
이와 같이 본 발명에 따른 연소실 냉각구조에 의하면, 송풍기(100)로부터 송출된 유체가 상기 연소실 냉각 유로를 따라 이동하면서 연소실(200)로부터 방출되는 연소열을 흡수하여 연소실(200)을 냉각시킴으로써 연소실(200) 주변 장치에 열이 전달되는 것을 차단시킴과 동시에, 상기 연소실 냉각 유로를 통과하면서 예열된 상태로 공기와 연소용 가스의 혼합 유체가 버너(240)로 공급되므로 연소실(200) 내부에서 발생하는 연소열의 열손실을 방지함으로써 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연소실 냉각구조는 연소실(200) 내부에 가이드부재(220)를 구비하고, 연소실 상부 몸체(230)를 외측 구조물(231)과 내측 구조물(232)로 성형하는 간단한 설계 변경을 통해 연소실의 냉각구조를 용이하게 구현할 수 있게 되므로, 종래기술에서와 같이 단열재나 난방수배관을 연소실 외벽면에 둘러싸는 것과 같은 복잡한 구조의 냉각장치를 별도로 구비하지 않더라도 보일러의 자체 구조를 이용하여 연소실을 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 연소실에서 방출되는 연소열을 재활용함으로써 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있게 된다.
1 : 가스보일러 2,3 : 연소실
10 : 순환펌프 11 : 주열교환기
12 : 버너 13 : 연소실
14 : 송풍기 15 : 삼방밸브
16 : 급탕열교환기 21 : 연소실하우징
25 : 단열재 35 : 난방수배관
100 : 송풍기 110 : 공기 유입관
120 : 연소용 가스 유입관 200 : 연소실
210 : 연소실 하부 몸체 210a : 플랜지부
214 : 체결홈 220 : 가이드부재
224 : 제1체결부 230 : 연소실 상부 몸체
230a,230b : 플랜지부 231 : 외측 구조물
232 : 내측 구조물 234 : 제2체결부
240 : 버너 A : 제1공간
B : 제2공간 C : 제3공간
D : 제4공간 E : 제5공간
F : 제6공간

Claims (5)

  1. 송풍기에서 급기된 공기와 연소용 연료의 혼합물을 연소시키는 버너와, 상기 버너가 내부에 구비되고 연소실의 외벽을 형성하는 연소실 몸체를 구비하고, 상기 연소실 몸체를 통해 방열되는 상기 버너의 연소열을 흡수하는 연소실 냉각구조에 있어서,
    상기 연소실 몸체 내부에는 상기 송풍기에서 송출된 유체가 내부를 따라 순환되면서 상기 연소실을 냉각시킨 후에 상기 버너 측으로 공급되도록 연소실 냉각 유로가 형성되되,
    상기 연소실 몸체는, 상기 송풍기에 연통되는 연소실 하부 몸체와, 상기 연소실 하부 몸체의 상측에 결합되고 내부에는 상기 버너가 구비되는 연소실 상부 몸체로 이루어지고;
    상기 연소실 상부 몸체는, 외측 구조물과, 상기 외측 구조물의 내측으로 이격되어 위치하는 내측 구조물의 이중벽으로 이루어지며;
    상기 연소실 내부에는, 상기 연소실 하부 몸체와 상기 버너 사이의 공간을 상하로 격리하는 수평부와, 상기 수평부의 가장자리부에서 상측으로 연장되어 상기 외측 구조물과 내측 구조물 사이 공간을 내외측으로 격리하되 상기 외측 구조물과 내측 구조물 사이의 상부 공간은 내외측이 소통되도록 상기 연소실 상부 몸체의 상단으로부터 하측으로 이격되어 상단이 위치하는 수직부로 이루어진 가이드부재가 구비되고;
    상기 연소실 하부 몸체의 일측에는 한 쌍의 체결홈이 형성되고, 상기 수평부의 일측에는 하측으로 돌출되고 내부에 홀이 형성된 한 쌍의 제1체결부가 구비되어 상기 연소실 하부 몸체에 형성된 체결홈에 삽입되어 고정되며, 상기 연소실 상부 몸체의 일측에는 한 쌍의 제2체결부가 하측으로 돌출되어 상기 가이드부재에 형성된 제1체결부의 내부에 형성된 홀을 관통하여 상기 연소실 하부 몸체에 형성된 체결홈에 체결되며;
    상기 내측 구조물의 하단부는 버너 측으로 만곡되어 그 끝단이 상기 버너의 가장자리 둘레에 결합된 것을 특징으로 하는 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연소실 냉각 유로는,
    상기 송풍기에서 송출되는 유체가 연소실 하부 몸체와 상기 수평부 사이의 공간과, 외측 구조물과 상기 수직부 사이의 공간과, 상기 외측 구조물의 상부와 상기 내측 구조물의 상부 사이의 연통된 공간과, 상기 내측 구조물과 수직부 사이의 공간 및 상기 버너와 수평부 사이의 공간을 순차로 경유하여 상기 버너 측으로 공급되도록 형성된 것을 특징으로 하는 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송풍기의 입구단에는 공기 유입관과 연소용 가스 유입관이 연결되어,
    상기 공기 유입관을 통해 유입된 공기와 상기 연소용 가스 유입관을 통해 유입된 가스의 혼합 유체가 상기 송풍기에서 송출되어 상기 연소실 냉각 유로를 경유한 후에 상기 버너로 공급되는 것을 특징으로 하는 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조.
KR1020100118128A 2010-11-25 2010-11-25 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조 KR101216807B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100118128A KR101216807B1 (ko) 2010-11-25 2010-11-25 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조
PCT/KR2011/006117 WO2012070746A1 (ko) 2010-11-25 2011-08-19 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100118128A KR101216807B1 (ko) 2010-11-25 2010-11-25 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120056545A KR20120056545A (ko) 2012-06-04
KR101216807B1 true KR101216807B1 (ko) 2012-12-28

Family

ID=46146066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100118128A KR101216807B1 (ko) 2010-11-25 2010-11-25 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101216807B1 (ko)
WO (1) WO2012070746A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200137829A (ko) * 2019-05-31 2020-12-09 주식회사 경동나비엔 연소실 및 이를 포함한 보일러

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL225244B1 (pl) * 2014-07-02 2017-03-31 Aic Spółka Akcyjna Komora spalania dla opalanego gazem wymiennika ciepła
KR102637082B1 (ko) * 2022-08-19 2024-02-15 주식회사 대일 냉각수의 동결 및 냉각기용 열교환기의 동파방지를 위한 수온센서 장착구조
JP2024145841A (ja) * 2023-03-31 2024-10-15 イビデン株式会社 燃焼室用断熱材、給湯器及びボイラー

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH025235Y2 (ko) * 1985-11-01 1990-02-08
JPH01107010A (ja) * 1987-04-17 1989-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd バーナ
JPH09145021A (ja) * 1995-11-21 1997-06-06 Nkk Corp 表面燃焼バーナ
KR100383115B1 (ko) * 1999-12-15 2003-05-09 학교법인 인하학원 열 집약형 세라믹버너

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200137829A (ko) * 2019-05-31 2020-12-09 주식회사 경동나비엔 연소실 및 이를 포함한 보일러
KR102372926B1 (ko) * 2019-05-31 2022-03-11 주식회사 경동나비엔 연소실 및 이를 포함한 보일러

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120056545A (ko) 2012-06-04
WO2012070746A1 (ko) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2784185T3 (es) Dispositivo de absorción o disipación de calor con fluidos con diferencia de temperatura transportados de manera inversa en múltiples tuberías
US11313586B2 (en) Heat exchanger
KR101216807B1 (ko) 급기공기를 이용한 연소실 냉각구조
US20170184350A1 (en) High-efficiency plate type heat exchanger
US10088196B2 (en) Heat exchanger
KR101303126B1 (ko) 연소장치
TW202020380A (zh) 儲存式電熱水器節能構造
KR20120136019A (ko) 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치
KR101749060B1 (ko) 연소실 냉각 및 연소열 회수 구조를 구비한 연소장치
KR100889799B1 (ko) 이중 순간 가열식 전기보일러
KR101332409B1 (ko) 온수코일이 설치된 폐열회수 환기장치
KR101577054B1 (ko) 제습기능을 갖는 냉온수 공급유닛
TWM540254U (zh) 能夠供給熱風及熱水的洗滌裝置
KR20120118210A (ko) 연소실 냉각장치
KR100822173B1 (ko) 보일러의 연소실 냉각구조
KR101363366B1 (ko) 연소실과 믹싱챔버가 내부에 구비된 냉각기를 채용한 버너-열교환기 구조체
KR20100020087A (ko) 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조
KR101533291B1 (ko) 폐열 확산증폭장치
KR102589416B1 (ko) 열효율 개선형 난방장치
JP7527365B2 (ja) 燃焼室及びガス装置
KR100808681B1 (ko) 가스온수기
TWI663371B (zh) Evaporator structure
KR101243420B1 (ko) 공명실을 구비한 연소기기
KR20220146356A (ko) 물 가열기
US20220163235A1 (en) Heat exchanger having circulation guide

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: 20150626

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160307

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 7