KR101216815B1 - 가스 버너의 염공부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일부가 절개된 복수의 플레이트 간에 절개된 부분이 서로 교차하도록 중첩시켜 절개된 부분의 틈새를 통해 가스와 공기의 혼합가스 유로 및 염공을 형성함으로써 버너 염공부의 구조를 간소화하고 용이하게 조립하여 제작할 수 있도록 하는 가스 버너의 염공부 구조에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 가스 버너의 염공부 구조는, 가스와 공기의 혼합가스가 분사되어 화염이 형성되는 다수의 염공이 구비된 가스 버너의 염공부 구조에 있어서, 일부가 절개된 복수의 플레이트가 중첩되어 이루어지되, 인접된 플레이트 간에는 절개된 부분이 교차 중첩되어, 상기 절개된 부분의 틈새를 통해 가스와 공기의 혼합가스 유로 및 상기 염공이 형성된 것을 특징으로 한다.

가스 버너, 예혼합 버너, 염공부, 플레이트, 중첩, 요홈부

Description

가스 버너의 염공부 구조{STRUCTURE OF FIRE HOLE PART FOR GAS BURNER}

본 발명은 가스 버너의 염공부 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일부가 절개된 복수의 플레이트 간에 절개된 부분이 서로 교차하도록 중첩시켜 절개된 부분의 틈새를 통해 가스와 공기의 혼합가스 유로 및 염공을 형성함으로써 버너 염공부의 구조를 간소화하고 용이하게 조립하여 제작할 수 있도록 하는 가스 버너의 염공부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 보일러나 온수기 등의 연소기기에 사용되는 가스 버너는 연소용 가스와 공기를 혼합하는 방식에 따라 분젠(Bunsen) 버너와 예혼합(Pre-mixed) 버너로 구분할 수 있다.

분젠 버너는 가스를 분사하는 노즐부에서 연소에 필요한 최소한의 1차 공기를 공급하고, 화염이 형성되는 부위에 과잉 2차 공기를 공급하여 완전연소를 실현시키는 버너로서, 연소안정성이 우수한 장점이 있는 반면, 2차 공기에 의해 화염이 형성되므로 화염길이가 길어지는 단점이 있다.

예혼한 버너는 연소용 가스와 공기를 혼합실에서 미리 혼합한 예혼합가스를 연소시키는 방식으로, 전체적인 화염의 길이를 줄여주는 동시에 화염의 온도를 낮 추어서 동일면적에 대한 부하를 줄일 수 있게 되므로 일산화탄소 및 질소산화물 등의 공해물질의 발생을 최소한도로 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

종래에는 분젠 버너를 주로 사용하였으나, 최근에는 공해물질의 발생을 줄이고 연소실을 소형화하기 위해 예혼합 버너를 주로 사용하고 있다.

도 1은 종래 가스 버너의 염공부 구조의 일례를 보여주는 사시도이다.

종래 예혼합 방식의 가스 버너(1)는, 송풍기(30)로부터 공급된 공기와 가스공급관(40)을 통해 공급된 연소용 가스가 버너몸체(20)의 전면부에 구비된 매니폴더(50)에서 예혼합되어 버너몸체(20)의 상측에 구비된 버너 염공부(10)로 공급되는 구조로 이루어져 있다.

종래 버너 염공부(10)는 평판이나 원통형으로 이루어진 하나의 판재에 염공을 천공한 구조가 사용되었으나, 이러한 구조는 열응력에 의해 버너 연소면이 변형되거나 심한 경우에는 염공이 손상되어 불완전 연소와 역화가 유발되는 문제점이 있었다.

이러한 단점을 보완하기 위한 것으로 금속섬유를 직조한 메탈화이버매트나 세라믹을 소결하여 제조한 세라믹플레이트 등을 소재로 사용한 버너 염공부 구조가 사용되었다.

그러나 이러한 메탈화이버매트나 세라믹플레이트를 사용한 염공부 구조에 의하면 재료비용이 많이 소요되고 제작방법이 불편하여 제조원가가 높아지고, 예혼합기의 구조가 복잡해짐에 따른 압력손실의 증가로 인해 화염이 불안정해지거나 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 상기 직조의 방법으로 제작된 메탈화이버매트를 염공부 소재로 사용한 경우에는 버너 조립시 작업자가 메탈화이버매트를 잡아당겨 조립해야 하므로 메탈화이버매트에 국부적 혹은 전체적으로 염공의 크기가 불균일함에 따른 불완전연소와 역화의 가능성이 있고 매탈화이버매트의 재질 특성상의 유연성으로 인해 설치 후에는 처짐 등으로 인해 연소면과 염공이 불균일하게 변형되는 문제점이 있었다.

또한 상기 소결의 방법으로 제작된 세라믹플레이트를 염공부 소재로 사용한 경우에는 상향 연소시 열교환기에서 발생한 응축수가 연소면에 떨어질 경우에 염공부 표면이 물에 의해 손상되어 형상이 불균일한 염공이 발생하여 불완전 연소의 발생 가능성이 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 버너 염공부를 간단한 구조로 개선함과 동시에 용이하게 제작할 수 있도록 하는 가스 버너의 염공부 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 가스 버너의 염공부 구조는, 가스와 공기의 혼합가스가 분사되어 화염이 형성되는 다수의 염공이 구비된 가스 버너의 염공부 구조에 있어서, 일부가 절개된 복수의 플레이트가 중첩되어 이루어지되, 인접된 플레이트 간에는 절개된 부분이 교차 중첩되어, 상기 절개된 부분의 틈새를 통해 가스와 공기의 혼합가스 유로 및 상기 염공이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 복수의 플레이트는, 상부 또는 하부가 일부 절개된 요홈부를 갖는 내측 플레이트와, 상기 내측 플레이트의 양측면에 중첩되며 상기 내측 플레이트에 형성된 요홈부와 교차 대응되도록 하부 또는 상부가 일부 절개된 요홈부를 갖는 외측 플레이트로 이루어진 세트 단위의 플레이트들이 복수로 중첩된 것으로 구성될 수 있다.

또한 상기 세트 단위의 플레이트들의 양측면에는 고정 플레이트가 추가로 중첩되어, 상기 다수의 염공이 간격을 두고 배열된 것으로 구성될 수 있다.

또한 상기 염공은 그 단면이 납짝한 직사각형 형상을 갖도록 구성될 수 있 다.

본 발명에 따른 가스 버너의 염공부 구조에 의하면, 일부가 절개된 복수의 플레이트를 중첩시켜 버너 염공부를 형성함으로써 버너 염공부의 구조가 간단해지고 제작이 용이해짐에 따라서 가스 버너의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면 플레이트가 중첩된 틈 사이로 혼합가스의 이동통로와 염공이 소통된 구조로 이루어짐에 따라서 열응력에 의한 염공의 변형 정도를 감소시킬 수 있게 되어 화염의 안정성을 높이고 불완전 연소를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 가스 버너의 염공부 구조의 사시도, 도 3은 도 2의 일부 분해 사시도, 도 4는 도 2의 A-A선 기준 단면도, 도 5는 도 2의 B-B선 기준 단면도, 도 6은 도 2의 C-C선 기준 단면도, 도 7은 도 2의 D-D선 기준 단면도, 도 8은 도 2의 E-E선 기준 단면도를 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 가스 버너의 염공부(100)는 복수의 얇은 플레이트가 중첩되어 조립된 구조로 이루어지고, 중첩된 플레이트의 내측에는 가스와 공기의 혼합가스가 이동되는 통로가 상측의 염공에 소통되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 버너 염공부(100)는, 상부가 일부 절개된 복수의 요홈부(111a)가 일정 간격으로 형성된 내측 플레이트(110;111,112,113)와, 상기 내측 플레이트(110)에 형성된 요홈부(111a)와 상하 대칭되도록 하부가 일부 절개된 복수의 요홈부(121a,122a)가 일정 간격으로 형성되어 상기 내측 플레이트(110)의 양측면에 중첩되어 결합되는 외측 플레이트(120;121,122,123,124,125,126)를 포함한다.

상기 요홈부(111a,121a,122a)는 도시된 바와 같이 상측 또는 하측이 개구되어 대략 'ㄷ자' 형상으로 절개된 것으로, 내측 플레이트(110)와 외측 플레이트(120)가 중첩된 상태에서 내측 플레이트(110)에 형성된 요홈부(111a)와 외측 플레이트(120)에 형성된 요홈부(121a,122a)의 일부 구간이 소통되어, 혼합가스의 유로를 형성하게 된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 내측 플레이트(111)와 그 양측면에 중첩되는 외측 플레이트(121,122)는 하나의 세트 단위의 플레이트를 구성하게 되며, 이러한 세트 단위의 플레이트들이 중첩되어 다단으로 반복 배치된다.

또한 상기 세트 단위의 플레이트 사이사이에는 내부가 채워진 고정 플레이트(130;131,132,133,134)가 중첩되어 결합된다.

상기 고정 플레이트(130)는 혼합가스의 유로를 형성하는 역할 이외에, 그 두께를 달리 구성할 경우 염공(160;161,162,163) 간의 간격을 형성하는 역할을 병행한다.

이하 도 5를 참조하여 버너 염공부(100) 내부에서 혼합가스가 이동되는 유로 의 구성을 설명한다.

버너 염공부(100)의 하측에는 고정 플레이트(130)와 내측 플레이트(110) 사이에 외측 플레이트(120)의 요홈부(121a,122a) 간격에 의해 혼합가스 유입구(140;141,142,143,144,145,146)가 형성된다.

상기 혼합가스 유입구(140)로 유입된 혼합가스는 상측으로 이송되어 고정 플레이트(130) 사이에 내측 플레이트(110)의 요홈부(111a)와 외측 플레이트(120)의 요홈부(121a,122a) 간격에 의해 형성되는 내부공간(151,152,153)에서 각각 취합된다.

그리고 상기 내부공간(151,152,153)에서 취합된 혼합가스는 상측으로 이송되어 외측 플레이트(120) 사이에 내측 플레이트(110)의 요홈부(111a) 간격에 의해 형성되는 염공(160;161,162,163)을 통해 상측으로 분사된다.

이러한 구성에 의하면 두 개의 혼합가스 유입구(141,142)로 유입된 혼합가스가 하나의 염공(161)을 통해 분사되고, 상기 염공(161)의 단면적은 상기 내부공간(151)의 단면적보다 좁게 형성된 구조이므로 상기 염공(161)을 통해 혼합가스가 고속으로 분사될 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 내측 플레이트(110)에 형성된 요홈부(111a)는 상측이 개구되고, 외측 플레이트(120)에 형성된 요홈부(121a,122a)는 하측이 개구된 예를 도시하고 설명하였으나, 이와는 반대로 상기 내측 플레이트(110)에 형성된 요홈부(111a)와 외측 플레이트(120)에 형성된 요홈부(121a,122a)는 서로 방향을 달리하여 각각 하측와 상측이 개구된 구조로 구성될 수도 있으며, 이러한 구성에 의하면 하나의 혼합가스 유입구로 유입된 혼합가스가 두 개의 염공으로 분기되어 분사되는 구조를 갖게 된다.

도 6에서 미설명부호 141a 내지 146c는 측방향으로 형성되는 혼합가스 유입구를 나타낸 것이고, 도 7에서 미설명부호 151a 내지 153c는 측방향으로 형성되는 내부공간을 나타낸 것이며, 도 8에서 미설명부호 161a 내지 163c는 측방향으로 형성되는 염공부를 나타낸 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 가스 버너의 염공부 구조에 의하면, 복수의 플레이트가 서로 중첩되고 그 내부에 혼합가스의 통로가 형성되어 상측의 염공으로 소통되는 구조를 갖게 되므로, 열응력에 따른 염공의 변형을 최소화할 수 있게 된다.

또한 본 실시예에서는 세트 단위의 플레이트가 세 개 중첩되어 이루어진 것으로 구성하였으나, 가스 버너의 최대 출력량을 고려하여 세트 단위의 플레이트가 중첩되는 수를 달리하여 구성될 수 있다.

도 1은 종래 가스 버너의 염공부 구조의 일례를 보여주는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 가스 버너의 염공부 구조의 사시도,

도 3은 도 2의 일부 분해 사시도,

도 4는 도 2의 A-A선 기준 단면도,

도 5는 도 2의 B-B선 기준 단면도,

도 6은 도 2의 C-C선 기준 단면도,

도 7은 도 2의 D-D선 기준 단면도,

도 8은 도 2의 E-E선 기준 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가스 버너 10,100 : 버너 염공부

111a,121a,122a : 요홈부 20 : 버너몸체

30 : 송풍기 40 : 매니폴더

110,111,112,113 : 내측 플레이트

120,121,122,123,124,125,126 : 외측 플레이트

130,131,132,133,134 : 고정 플레이트

140,141,142,143,144,145,146 : 혼합가스 유입구

150,151,152,153 : 내부공간

160,161,162,163 : 염공

Claims (4)

1. 가스와 공기의 혼합가스가 분사되어 화염이 형성되는 다수의 염공이 구비된 가스 버너의 염공부 구조에 있어서,

   일부가 절개된 복수의 플레이트가 중첩되어 염공이 형성되며,

   상기 염공은 플레이트의 절개된 부분과 그 양 옆에 위치하는 플레이트의 절개되지 않은 부분으로 이루어지되,

   상기 복수의 플레이트는, 상부 또는 하부가 일부 절개된 요홈부를 갖는 내측 플레이트와, 상기 내측 플레이트의 양측면에 중첩되며 상기 내측 플레이트에 형성된 요홈부와 교차 대응되도록 하부 또는 상부가 일부 절개된 요홈부를 갖는 외측 플레이트로 이루어진 세트 단위의 플레이트들이 복수로 중첩되고,

   상기 세트 단위의 플레이트들의 양측면에는 내부가 채워진 고정 플레이트가 중첩되어, 공기와 가스의 혼합가스 유로를 형성함과 아울러 상기 다수의 염공이 간격을 두고 배열된 것을 특징으로 하는 가스 버너의 염공부 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images