KR101400834B1 - 연소장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벤츄리 구조에 의한 차압을 이용하여 배기가스의 일부를 급기측으로 재순환시켜 화염 온도를 낮춤으로써 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시키고, 설정된 부하의 전영역에서 안정된 연소가 가능한 연소장치를 제공함을 목적으로 한다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 공기와 가스를 예혼합하는 예혼합실(200)과, 상기 공기와 가스의 혼합기를 버너 측으로 공급하는 송풍기(140)와, 상기 버너의 점화에 의해 연소가 이루어지는 연소실(160)과, 상기 연소실(160)의 연소열을 이용하여 물과 열교환이 이루어지는 열교환기(170)와, 상기 열교환기(170)를 통과한 배기가스가 배출되는 배기가스 배출부(180)를 구비한 연소장치에 있어서, 상기 예혼합실(200)은 공기가 통과하는 입구와 출구 사이에 단면적이 좁아지는 스로트부를 구비한 벤츄리 형상으로 이루어지고, 상기 예혼합실(200)의 스로트부에는, 연소용 가스를 공급하는 가스공급부(230)와, 상기 열교환기(170)를 통과한 배기가스의 일부가 상기 스로트부를 통과하는 혼합기의 유량에 따른 차압에 비례하여 유입되도록 배기가스 재순환관(400)이 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

연소장치{COMBUSTION APPARATUS}
본 발명은 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벤츄리 구조에 의한 차압을 이용하여 배기가스의 일부를 급기측으로 재순환시켜 화염온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시킴과 아울러 설정된 부하에 따른 연료와 공기의 공급량에 비례하여 배기가스가 급기측으로 재순환되도록 함으로써 고출력에서 저출력에 이르는 전체 부하 영역에서 일정한 공연비를 유지하게 되어 안정된 연소가 이루어지도록 하는 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 연소장치는 연료의 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열시키고, 가열된 물을 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용할 수 있도록 하는 난방장치에 구비된다.
도 1을 참조하면, 종래 일반적인 연소장치는, 공기를 공급하는 송풍기(10), 상기 송풍기(10)의 일측에 연결된 가스 공급관(21)을 통하여 밸브(22)의 조절에 의해 연소용 가스를 공급하는 가스공급부(20), 상기 공기와 가스의 혼합기를 연소시키는 버너(30), 상기 버너(30)의 점화에 의해 혼합기의 연소가 이루어지는 연소실(40), 상기 연소실(40)의 연소열을 이용하여 난방수 환수관(61)을 통해 유입되어 내부를 순환한 뒤 난방수 공급관(62)을 통해 공급되는 물을 가열시키는 열교환기(50), 상기 열교환기(50)을 통과한 배기가스가 배출되는 연도(70)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 연소장치에는 버너의 턴다운비(Turn-Down Ratio; TDR)가 설정된다. 턴다운비(TDR)란 가스의 양이 가변 조절되는 가스 연소장치에 있어서 '최대가스소비량 대 최소가스소비량의 비'를 말한다. 예를 들면 최대가스소비량이 30,000kcal/h이고 최소가스소비량이 6,000kcal/h인 경우 턴다운비(TDR)는 5:1이 된다. 턴다운비(TDR)는 안정된 화염을 유지하기 위한 최소가스소비량을 얼마나 낮게 조절할 수 있는지 여부에 따라 제한된다.
가스 연소장치의 경우 턴다운비(TDR)가 클수록 난방 및 온수 사용시의 편리성이 증대된다. 즉, 연소 초기에는 빠른 시간내에 목표로 하는 난방온도에 도달하기 위해 최대한의 화력으로 연소를 수행하지만, 목표로 하는 난방온도에 가까이 도달하게 되면 점차 버너에 공급하는 가스량을 줄여 연소를 수행한다. 이 경우 최소가스소비량이 높아 턴다운비(TDR)가 작은 경우에는 버너의 출력을 줄이기 위해 가스량을 감소시켜 제어하기가 어려워진다.
특히, 난방 및 온수의 부하가 작은 영역에서 버너가 작동되는 경우에는 연소장치의 온/오프(On/Off)가 잦아지게 되어 연소상태가 불안정해져 온도 제어시의 편차가 커지고, 기기의 내구성이 저하된다. 따라서 연소장치에 적용되는 버너의 턴다운비(TDR)를 향상시키는 방법이 제시되어 왔다.
이와 관련된 선행기술로, 등록특허 제10-0805630호에는, 연소에 필요한 공기를 공급하기 위한 송풍기, 가스의 공급유량을 조절하는 비례제어밸브, 상기 비례제어밸브에 연결되어 보조밸브의 개폐에 의해 가스의 공급이 이루어지고, 복수개의 노즐이 병렬로 연결된 노즐부, 상기 송풍기로부터 공급된 공기와 상기 노즐부를 통과한 가스를 혼합시켜 버너 표면으로 공급하는 믹싱챔버, 상기 비례제어밸브 및 보조밸브의 개폐에 따라 송풍기의 회전수를 제어하여 연소에 필요한 공기량만을 공급하도록 하는 제어부를 포함하여 이루어진 가스보일러의 연소장치가 개시되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 가스가 공급되는 노즐부를 병렬로 다단 배치하고 버너의 출력에 대응하여 각 노즐부의 개폐를 제어함으로써 턴다운비(TDR)를 향상시켜 낮은 출력 영역에서 연소 안정성을 높일 수 있는 이점이 있다.
그러나, 종래의 연소장치는 높은 화염온도에서 생성된 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO) 등의 연소가스가 열교환기를 거쳐서 연도를 통하여 대기중으로 그대로 배출되어 환경에 유해하고 구성부품의 수명을 단축하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 벤츄리 구조에 의한 차압을 이용하여 배기가스의 일부를 급기측으로 재순환시켜 화염 온도를 낮춤으로써 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시킬 수 있는 연소장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 설정된 부하에 맞추어 연료와 공기가 예혼합되는 비율을 단순한 기계식 구조를 통하여 구현함과 동시에 배기가스의 재순환 구조를 추가함으로써 연소장치의 연소효율을 높이고 고출력에서 저출력에 이르는 전체 부하 영역에서 안정된 연소가 이루어지지고 환경오염물질을 저감하는 연소장치를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 연소장치는, 공기와 가스를 예혼합하는 예혼합실(200)과, 상기 공기와 가스의 혼합기를 버너 측으로 공급하는 송풍기(140)와, 상기 버너의 점화에 의해 연소가 이루어지는 연소실(160)과, 상기 연소실(160)의 연소열을 이용하여 물과 열교환이 이루어지는 열교환기(170)와, 상기 열교환기(170)를 통과한 배기가스가 배출되는 배기가스 배출부(180)를 구비한 연소장치에 있어서, 상기 예혼합실(200)은 공기가 통과하는 입구와 출구 사이에 단면적이 좁아지는 스로트부를 구비한 벤츄리 형상으로 이루어지고, 상기 예혼합실(200)의 스로트부에는, 연소용 가스를 공급하는 가스공급부(230)와, 상기 열교환기(170)를 통과한 배기가스의 일부가 상기 스로트부를 통과하는 혼합기의 유량에 따른 차압에 비례하여 유입되도록 배기가스 재순환관(400)이 연결된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 예혼합실(200)을 통과하는 공기와 가스의 흐름 통로를 개폐하여 혼합기의 공급 유량을 조절하는 혼합기 조절부(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 예혼합실(200)은 칸막이부재(201)를 사이에 두고 제1통로(210)와 제2통로(220)가 양측으로 분할 형성되고, 상기 가스공급부(230)를 통해 유입된 연소용 가스는 상기 제1통로(210)에 연결되는 제1가스유입구(231)와 상기 제2통로(220)에 연결되는 제2가스유입구(232)로 공급되며, 상기 배기가스 재순환관(400)은, 상기 제1통로(210)의 스로트부에 연결되는 제1배기가스 재순환관(401)과, 상기 제2통로(220)의 스로트부에 연결되는 제2배기가스 재순환관(402)으로 구성될 수 있다.
또한 상기 제1통로(210)의 공기 및 가스의 흐름 통로는 상시 개방 상태에 있고, 상기 혼합기 조절부(300)는, 상기 제2통로(220)를 통과하는 공기의 흐름 통로와, 상기 제2가스유입구(232)를 통하여 상기 제2통로(220)에 연결되는 가스의 흐름 통로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1가스유입구(231)와 제2가스유입구(232)는 상기 제1통로(210)의 일측면을 관통하여 형성되고, 상기 제1통로(210)의 스로트부에는, 상기 제1가스유입구(231)로부터 상기 제1통로(210)를 가로질러 상기 칸막이부재(201)까지 연장되는 제1가스공급통로(231a)와, 상기 제2가스유입구(232)로부터 상기 제1통로(210)를 가로질러 상기 칸막이부재(201)를 관통하여 상기 제2통로(220)에 연통되는 제2가스공급통로(232a)가 구비되며, 상기 제1가스공급통로(231a)에는 상기 제1통로(210)의 출구측을 향하여 제1가스분출구(231b)가 형성되고, 상기 칸막이부재(201)를 관통한 제2가스공급통로(232a)의 단부에는 상기 제2통로(220) 측을 향하여 제2가스연결구(232b)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합기 조절부(300)는, 상기 제2통로(220)를 통과하는 공기의 흐름 통로를 개폐하는 제1개폐부재(320)와, 상기 제2가스연결구(232b)를 개폐하는 제2개폐부재(330)를 포함하고, 상기 제1개폐부재(320)와 제2개폐부재(330)의 개폐동작은 연동하여 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1개폐부재(320)는, 구동부(310)의 회전축(311a)에 결합되어 상기 제2통로(220)의 스로트부에 횡방향으로 배치된 몸체(321)와, 상기 몸체(321)의 외측면에 대향되도록 결합되며 상기 제2통로(220)의 스로트부의 개방된 횡단면에 대응되는 크기로 형성된 날개부(323)를 포함하고, 상기 제2개폐부재(330)는 상기 제1개폐부재(320)의 회전에 연동하여 횡방향으로 왕복이동되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1개폐부재(320)의 몸체(321)에는 상기 제2개폐부재(330)를 향하여 돌출된 제1첨단부(322a)와 그 반대방향으로 함몰된 형상의 제1바닥부(322b)가 원주방향을 따라 90도 간격으로 교대로 형성되고, 상기 제1첨단부(322a)와 제1바닥부(322b) 사이 구간에는 오목한 형상의 제1경사부(322c)가 형성되며, 상기 제2개폐부재(330)의 몸체(331)에는 상기 제1첨단부(322a)와 제1바닥부(322b) 및 제1경사부(322c)에 대응되는 형상의 제2첨단부(332a)와 제2바닥부(332b) 및 제2경사부(332c)가 형성되고, 상기 제2개폐부재(330)는 탄성부재(350)에 의해 상기 제1개폐부재(320) 측으로 가압되도록 탄성지지된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2개폐부재(330)에는 상기 제2가스연결구(232b)의 밀폐시 기밀 유지를 위한 기밀부재(340)가 결합된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1개폐부재(320)의 제1첨단부(322a)와 상기 제2개폐부재(330)의 제2첨단부(332a)간의 접촉시에는, 상기 제1개폐부재(320)의 날개부(323)는 상기 제2통로(220)의 횡단면과 나란한 방향으로 배치되어 상기 제2통로(220)의 공기 흐름이 차단됨과 동시에, 상기 제2개폐부재(330)는 상기 제2가스연결구(232b)에 밀착되어 상기 제2가스연결구(232b)를 통과하는 가스의 흐름이 차단되고, 상기 제1개폐부재(320)의 제1첨단부(322a)와 상기 제2개폐부재(330)의 제2바닥부(332b) 간의 접촉, 및 상기 제1개폐부재(320)의 제1바닥부(322b)와 제2개폐부재(330)의 제2첨단부(332a) 간의 접촉시에는, 상기 제1개폐부재(320)의 날개부(323)는 상기 제2통로(220)의 횡단면과 수직한 방향으로 배치되어 상기 제2통로(220)가 개방됨과 동시에, 상기 제2개폐부재(330)는 상기 제2가스연결구(232b)로부터 이격되어 상기 제2가스연결구(232b)가 개방되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2통로(220)의 스로트부에는 상기 제2개폐부재(330)와 탄성부재(350)가 내부에 수용되어 상기 제2개폐부재(330)의 왕복운동을 안내하는 가이드부재(360)가 구비되고, 상기 가이드부재(360)에는 상기 제2통로(220)의 출구측을 향하는 방향으로 제2가스분출구(364)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2개폐부재(330)의 몸체(331) 가장자리에는 상기 탄성부재(350)의 일단을 지지하는 돌출편(333;333a,333b)이 원주방향을 따라 복수로 구비되고, 상기 가이드부재(360)에는 상기 탄성부재(350)의 타단을 지지함과 동시에 상기 제2가스연결구(232b)의 둘레면에 밀착되는 플랜지부(362)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가이드부재(360)의 내측면에는 상기 복수의 돌출편(333;333a,333b)이 수평방향으로 이동되도록 안내하는 복수의 가이드홈(363;363a,363b)이 길이방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가이드부재(360)의 플랜지부(362)와 상기 제2가스연결구(232b)의 둘레면에는 서로 끼움결합되는 고정돌기(362a,362b)와 고정홈이 형성되어 상기 가이드부재(360)가 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 예혼합실(200)은 단일 통로의 벤츄리 형상으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 연소장치에 의하면, 벤츄리 구조에 의한 차압에 따라 공급되는 열원에 비례하여 배기가스의 일부가 급기측으로 재순환되도록 구성함으로써 배기가스 재순환장치의 구성을 기계식으로 간단하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 배기가스의 재순환에 의해 연소온도를 낮출 수 있게 되어 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시켜 친환경적이고 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 설정된 부하에 맞추어 연료와 공기 및 재순환 배기가스의 공급량을 동시에 비례적으로 제어함으로써 연소장치의 연소효율을 높이고 고출력에서 저출력에 이르는 전부하 영역에서 안정된 연소시스템을 구현할 수 있다.
도 1은 종래 연소장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연소장치의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 예혼합실과 송풍기의 확대 사시도,
도 4와 도 5는 예혼합실과 혼합기 조절부의 분해 사시도,
도 6은 고출력 부하에서 예혼합실의 평면도,
도 7은 도 6의 A-A 선 단면도,
도 8은 도 6의 B-B 선 단면도,
도 9는 도 6의 C-C 선 단면도,
도 10은 저출력 부하에서 예혼합실의 평면도,
도 11은 도 10의 D-D 선 단면도,
도 12는 도 10의 E-E 선 단면도,
도 13은 부하의 변동에 따른 열량의 상관관계를 나타낸 그래프.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 예혼합실의 단면도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연소장치는, 외부의 공기가 유입되는 급기구(110), 상기 급기구(110)를 통해 유입되는 공기의 공급유로를 형성함과 동시에 상기 공기의 공급유로와 분리되어 배기가스의 배출유로를 형성하여 공기를 예열하는 급기예열부(120), 상기 급기예열부(120)를 통과한 공기가 이동되는 급기공급관(130), 상기 급기공급관(130)을 통해 유입된 공기와 연소용 가스 및 재순환된 배기가스가 예혼합되는 예혼합실(200), 상기 예혼합실(200) 내부의 공기와 가스가 흐르는 통로의 단면적을 조절하여 혼합기의 공급유량을 조절하는 혼합기 조절부(300), 상기 혼합기를 버너 측으로 송출하는 송풍기(140), 상기 송풍기(140)로부터 송출되어 혼합기 공급관(150)을 통해 공급되는 혼합기가 버너의 점화에 의해 연소되는 연소실(160), 상기 연소실(160)에서 발생된 연소열을 이용하여 내부를 순환하는 물을 가열하는 열교환기(170), 상기 열교환기(170)에서 열교환을 거친 배기가스가 통과하는 배기가스 배출부(180), 상기 급기예열부(120)를 통과하며 공기와 열교환된 배기가스가 배출되는 연도(190), 상기 배기가스 배출부(180)를 통과하는 배기가스의 일부가 예혼합실(200)로 재순환되어 유입되는 배기가스 재순환관(400)을 포함하여 구성된다.
도 3을 참조하면, 상기 예혼합실(200)은 송풍기(140)의 입구측에 연결 설치되고, 예혼합실(200)의 내부 공간은 칸막이부재(201)를 사이에 두고 그 양측으로 제1통로(210)와 제2통로(220)로 분할 형성되며, 공기가 유입되는 입구와 혼합기가 송풍기(140) 측으로 배출되는 출구 사이의 중간부에는 단면적이 좁아지는 스로트부를 구비한 벤츄리 형상으로 이루어져 있다. 즉, 상기 예혼합실(200)은 공기의 입구와 출구의 단면적은 넓게 형성되고, 입구와 출구로부터 그 중간의 스로트부로 갈수록 단면적이 점차 좁아지는 형상으로 이루어져 있다.
상기 예혼합실(200)의 스로트부의 일측에는 연소용 가스공급관(미도시됨)에 연결되는 가스공급부(230)가 구비되고, 상기 스로트부의 타측에는 혼합기 조절부(300)가 구비된다. 상기 제1통로(210)의 스로트부에는 제1배기가스 재순환관(401)이 연결되고, 상기 제2통로(220)의 스로트부 전방에는 제2배기가스 재순환관(402)이 연결되어 있다.
상기 가스공급부(230)에는, 제1통로(210)에 연결되는 제1가스공급구(231)와, 제2통로(220)에 연결되는 제2가스공급구(232)가 형성되어 있다.
상기 예혼합실(200)의 제1통로(210)는 공기와 가스의 흐름 통로가 항상 개방된 상태로 구성되고, 제2통로(220)의 공기와 가스의 흐름 통로는 혼합기 조절부(300)의 작동에 의해 연소 부하가 설정된 부하 이상인 경우에는 개방되고, 설정된 부하 미만인 경우에는 차단되도록 구성되어 있다.
상기 배기가스 재순환관(400;401,402)은 열교환을 마친 배기가스의 일부가 예혼합실(200)로 재순환되어 유입되는 흐름 통로를 형성하는 것으로, 배기가스 재순환관(400)의 유입부는 열교환기(170)를 통과한 후에 위치하는 배기가스 배출부(180)와 연도(190) 사이의 임의의 위치에 연결 설치될 수 있다.
상기 예혼합실(200)에서 예혼합된 공기와 연소용 가스 및 재순환된 배기가스의 혼합기는 송풍기(140)에 구비된 팬(fan)의 회전에 의해 송풍기(140)로 흡입된 후에 혼합기 배출구(141)를 통해 혼합기 공급관(150)으로 공급된다.
이와 같이 예혼합실(200)을 벤츄리 형상으로 구성하고, 스로트부의 일측에 가스공급부(230;231,232)와 배기가스 재순환관(400;401,402)이 연결된 구성에 의하면, 상기 스로트부를 통과하는 공기의 유속은 입구와 출구의 유속에 비해 상대적으로 빠르고 압력은 낮아지게 되어 입구 및 출구와 스로트부 간에 차압이 발생되며, 송풍기(140)의 회전수 제어에 의해 공기의 유량을 조절하게 되면, 압력차에 의해 낮은 압력의 스로트부 내부로 유입되는 가스와 배기가스의 유량 또한 일정한 공연비가 되도록 비례적으로 제어할 수 있게 된다.
이하, 도 4와 도 5 및 도 7을 함께 참조하여 예혼합실(200) 및 혼합기 조절부(300)의 구성 및 결합관계를 보다 상세하게 설명한다.
먼저 도 7을 참조하면, 예혼합실(200)의 내부는 칸막이부재(201)에 의해 양측으로 구획된 제1통로(210)와 제2통로(220)가 마련되고, 상기 제1통로(210)의 중간부와 제2통로(220)의 중간부는 각각 입구와 출구에 비해 단면적이 좁은 스로트부가 형성되어 있다. 상기 제1통로(210)의 스로트부의 일측면에는 제1가스유입구(231)와 그 상측으로 이격된 위치에 제2가스유입구(232)가 형성되어 있다.
상기 제1가스유입구(231)로부터 제1통로(210)를 가로질러 칸막이부재(201)까지 제1가스공급통로(231a)가 구비되고, 상기 제1가스공급통로(231a)에는 제1통로(210)의 출구측을 향하여 제1가스분출구(231b)가 형성되어 있다.
상기 제2가스유입구(232)로부터 제1통로(210)를 가로질러 칸막이부재(201)를 관통하여 제2통로(220)에 연통되는 제2가스공급통로(232a)가 구비되고, 상기 칸막이부재(201)를 관통한 제2가스공급통로(232a)의 단부에는 제2통로(220) 측을 향하여 제2가스연결구(232b)가 형성되어 있다.
상기 제1가스공급통로(231a)와 제2가스공급통로(232a)는 상하로 이격되어 나란히 배치되고, 제1통로(210)의 내벽과 제1가스공급통로(231a) 및 제2가스공급통로(232a) 사이의 이격된 공간을 통하여 공기의 흐름 통로가 마련되며, 제1통로(210)에는 공기의 흐름 통로와 가스의 흐름 통로가 상시 개방된 상태가 된다.
상기 혼합기 조절부(300)는, 제2통로(220)를 통과하는 공기의 흐름 통로를 개폐하는 제1개폐부재(320)와, 상기 제2가스연결구(232b)를 개폐하는 제2개폐부재(330)를 포함하고, 상기 제1개폐부재(320)와 제2개폐부재(330)의 개폐동작은 연동하여 동시에 이루어지도록 구성된다.
상기 제1개폐부재(320)는 구동부(310)의 회전축(311a)에 결합되어 제2통로(220)의 스로트부에 횡방향으로 배치된 몸체(321)와, 상기 몸체(321)의 외측면에 180도 간격으로 결합된 날개부(323)를 포함한다. 상기 날개부(323)는 제2통로(220)의 스로트부의 개방된 횡단면에 대응되는 크기로 형성되어, 상기 날개부(323)가 상기 스로트부의 횡단면과 나란하게 횡방향으로 위치되면 제2통로(220)의 공기 흐름 통로를 막게 되고, 날개부(323)가 스로트부의 횡단면에 대해 수직으로 세워져 위치되면 제2통로(220)의 내측면과 이격된 공간을 통해 공기의 흐름 통로가 개방된다.
상기 구동부(310)는 모터(311)와, 그 회전축(311a)이 관통되어 상기 모터(311)를 예혼합실(200)의 일측에 고정하기 위해 예혼합실(200)의 일측면에 형성된 체결홀(250)에 삽입되어 결합되는 브라켓(312)을 포함한다. 상기 회전축(311a)은 제1개폐부재(320)의 몸체(321)에 형성된 회전축 결합홈(321a)에 끼움결합되어, 모터(311)의 구동시 제1개폐부재(320)가 회전하게 된다.
상기 제2개폐부재(330)는 제1개폐부재(320)의 회전에 연동하여 횡방향으로 왕복이동되어 제2가스공급구(232)의 제2가스연결구(232b)를 개폐하도록 구성되어 있다. 또한 상기 제2개폐부재(330)에는 상기 제2가스연결구(232b)의 밀폐시 기밀 유지를 위한 기밀부재(340)가 구비되어 있다.
상기 제1개폐부재(320)의 몸체(321)에는 제2개폐부재(330)를 향하여 돌출된 제1첨단부(322a)와 그 반대방향으로 함몰된 형상의 제1바닥부(322b)가 원주방향을 따라 90도 간격으로 교대로 형성되고, 상기 제1첨단부(322a)와 제1바닥부(322b) 사이 구간에는 오목한 형상의 제1경사부(322c)가 형성된 제1캠 형상부(322)가 구비된다.
상기 제2개폐부재(330)의 몸체(331)에는 상기 제1첨단부(322a)와 제1바닥부(322b) 및 제1경사부(322c)에 대응되는 형상의 제2첨단부(332a)와 제2바닥부(332b) 및 제2경사부(332c)가 형성된 제2캠 형상부(332)가 구비된다. 그리고, 상기 제2개폐부재(330)는 탄성부재(350)에 의해 상기 제1개폐부재(320) 측으로 가압되도록 탄성지지되어 있다. 상기 제1개폐부재(320)의 회전시 제1캠 형상부(322)와 제2캠 형상부(332)가 위치하는 위상에 따라 제2개폐부재(330)는 제2가스연결구(232b)를 향하거나 이격되는 방향으로 왕복운동하게 된다.
또한 상기 제2통로(220)의 스로트부에는 제2개폐부재(330)와 탄성부재(350)가 내부에 수용되어 상기 제2개폐부재(330)의 왕복운동을 안내하는 가이드부재(360)가 구비되고, 상기 가이드부재(360)에는 상기 제2통로(220)의 출구측을 향하는 방향으로 제2가스분출구(364)가 형성되어 있다.
상기 제2개폐부재(330)의 몸체(331) 가장자리에는 상기 탄성부재(350)의 일단을 지지하는 돌출편(333;333a,333b)이 원주방향을 따라 복수로 구비되고, 상기 가이드부재(360)에는 상기 탄성부재(350)의 타단을 지지함과 동시에 상기 제2가스연결구(232b)의 둘레면에 밀착되는 플랜지부(362)가 형성되어 있다.
또한 상기 가이드부재(360)의 내측면에는 상기 복수의 돌출편(333;333a,333b)이 수평방향으로 왕복이동될 수 있도록 안내하는 복수의 가이드홈(363;363a,363b)이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 가이드부재(360)의 플랜지부(362)와 상기 제2가스연결구(232b)의 둘레면에는 서로 끼움결합되는 고정돌기(362a,362b)와 고정홈(미도시됨)이 형성되어 상기 가이드부재(360)가 칸막이부재(201)에 정위치 상태로 고정될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 설정된 부하가 고출력 상태인 경우, 제1개폐부재(320)의 날개부(323)는 제2통로(220)의 횡단면과 수직한 방향으로 세워지도록 배치되어 제2통로(220)를 통한 공기의 흐름 통로가 개방되고, 이와 동시에 제1첨단부(322a)와 제2첨단부(332a)가 90도 간격으로 위상차가 발생하게 되며, 이때 상기 제1개폐부재(320)의 제1첨단부(322a)와 상기 제2개폐부재(330)의 제2바닥부(332b)가 서로 접촉됨과 동시에 상기 제1개폐부재(320)의 제1바닥부(322b)와 제2개폐부재(330)의 제2첨단부(332a)가 서로 접촉되며, 제2개폐부재(330)는 탄성부재(350)의 탄성력에 의해 제2가스연결구(232b)로부터 이격되는 방향으로 이동되어 제2가스연결구(232b)를 개방하게 된다. 따라서, 제1통로(320) 뿐만 아니라 제2통로(330)를 통해서도 공기와 가스 및 재순환된 배기가스가 유입되어 혼합된다.
이 경우 제1통로(210)를 통해 공기가 유입되어 제1통로(210)의 스로트부를 통과하게 되면, 상기 스로트부에서 발생하는 차압에 의해 제1가스공급구(231)를 통해 유입된 연소용 가스는 제1가스공급통로(231a)를 통과하여 제1가스분출구(231b)를 통해 제1예혼합실(211)로 분출되며, 이와 동시에 제1배기가스 재순환관(401)을 통해 유입되는 배기가스의 일부와 혼합되어 제1통로(210)의 출구를 통해 배출된다. 이와 동시에 제2통로(220)를 통해 공기가 유입되어 제2통로(220)의 스로트부를 통과하게 되면, 상기 스로트부에서 발생하는 차압에 의해 제2가스공급구(232)를 통해 유입된 연소용 가스는 제2가스공급통로(232a)와 제2가스연결구(232b) 및 제2가스분출구(364)를 통하여 제2예혼합실(221)로 분출되며, 이와 동시에 제2배기가스 재순환관(402)을 통해 유입되는 배기가스의 일부와 혼합되어 제2통로(220)의 출구를 통해 배출된다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 설정된 부하가 저출력 상태인 경우, 제1개폐부재(320)의 날개부(323)는 제2통로(220)의 횡단면 방향으로 수평하게 배치되어 제2통로(220)를 통한 공기의 흐름이 차단되고, 이와 동시에 제1개폐부재(320)의 제1첨단부(322a)와 제2개폐부재(330)의 제2첨단부(332a)가 동일 위상에 위치되어 서로 접촉하게 되며, 이때 제2개폐부재(330)는 탄성부재(350)의 탄성력을 이기고 제2가스연결구(232b) 측으로 이동되어 제2개폐부재(330)에 결합된 기밀부재(340)에 의해 제2가스연결구(232b)가 막히게 된다.
따라서, 제1통로(320)를 통해서만 공기와 가스 및 재순환된 배기가스가 공급되고, 제2통로(330)를 통한 공기와 가스 및 배기가스의 공급은 차단된다. 이 경우 제1통로(210)를 통해 공기가 유입되어 제1통로(210)의 스로트부를 통과하게 되면, 상기 스로트부에서 발생하는 차압에 의해 제1가스공급구(231)를 통해 유입된 연소용 가스는 제1가스공급통로(231a)를 통과하여 제1가스분출구(231b)를 통해 제1예혼합실(211)로 분출되며, 이와 동시에 제1배기가스 재순환관(401)을 통해 유입되는 배기가스의 일부와 혼합되어 제1통로(210)의 출구를 통해 배출된다.
도 13은 부하의 변동에 따른 열량의 상관관계를 나타낸 그래프를 나타낸 것으로, 설정된 부하가 저출력인 경우(1단)에는 제1통로(210)만이 개방되고, 고출력인 경우(2단)에는 제1통로(210)와 제2통로(220)가 모두 개방되며, 송풍기(140)의 회전수를 제어함으로써 연소 부하에 대응하여 균일한 공연비를 갖는 공기와 연소용 가스 및 재순환된 배기가스의 혼합기를 공급함으로써 설정된 열용량을 얻을 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명의 일실시예에서는 예혼합실(200)을 2단으로 구획된 벤츄리 구조로 구성하되, 제1통로(210)는 상시 개방 상태로 구성하고, 제2통로(220)는 연소 부하 영역에 따라 고출력시에만 개방되도록 구성함과 아울러 배기가스의 일부를 재순환시켜 공기와 연소용 가스 및 배기가스가 혼합된 혼합기를 균일한 공연비로 공급함으로써 화염 온도를 낮추어 질소산화물의 배출량을 대폭 줄이고 완전 연소에 의해 연소효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 고출력에서 저출력 부하에 이르는 전부하 영역에서 안정된 연소시스템을 구현할 수 있게 된다.
상기 실시예에서는 예혼합실(200)이 제1통로(210)와 제2통로(220)의 2단으로 구획된 벤츄리 구조를 예로 들었으나, 본 발명은 도 14에 도시된 바와 같이 예혼합실(200)이 단일 통로의 벤츄리 형상으로 구성되고, 스로트부에 가스공급부(230)와 배기가스 재순환관(400)이 연결된 것으로 구성될 수도 있으며, 이 경우에도 스로트부를 통과하는 공기와 가스의 차압에 비례하여 배기가스가 재순환되어 유입 및 혼합되어 공기와 연소용 가스 및 배기가스가 혼합된 혼합기를 균일한 공연비로 공급할 수 있게 된다.
10 : 송풍기 20 : 가스 공급부
21 : 가스 공급관 22 : 밸브
30 : 버너 40 : 연소실
50 : 열교환기 61 : 난방수 환수관
62 : 난방수 공급관 70 : 연도
110 : 급기구 120 : 급기 예열부
130 : 급기 공급관 140 : 송풍기
150 : 혼합기 공급관 160 : 연소실
170 : 열교환기 180 : 배기가스 배출부
190 : 연도 200 : 예혼합실
201 : 칸막이부재 210 : 제1통로
211 : 제1예혼합실 220 : 제2통로
221 : 제2예혼합실 230 : 가스 공급부
231 : 제1가스 공급구 231a : 제1가스 공급통로
231b : 제1가스 분출구 232 : 제2가스 공급구
232a : 제2가스 공급통로 232b : 제2가스 연결구
300 : 혼합기 조절부 310 : 구동부
311 : 모터 311a : 회전축
312 : 브라켓 320 : 제1개폐부재
321 : 몸체 321a : 회전축 결합홈
322 : 제1캠 형상부 322a : 제1첨단부
322b : 제1바닥부 322c : 제1경사부
323 : 날개부 330 : 제2개폐부재
331 : 몸체 332 : 제2캠 형상부
332a : 제2첨단부 332b : 제2바닥부
332c : 제2경사부 333 : 돌출편
340 : 기밀부재 350 : 탄성부재
360 : 가이드부재 361 : 몸체
362 : 플랜지부 362a,362b : 고정돌기
363 : 가이드홈 364 : 제2가스 분출구
400 : 배기가스 재순환관 401 : 제1배기가스 재순환관
402 : 제2배기가스 재순환관

Claims (15)

  1. 공기와 가스를 예혼합하는 예혼합실(200)과, 상기 공기와 가스의 혼합기를 버너 측으로 공급하는 송풍기(140)와, 상기 버너의 점화에 의해 연소가 이루어지는 연소실(160)과, 상기 연소실(160)의 연소열을 이용하여 물과 열교환이 이루어지는 열교환기(170)와, 상기 열교환기(170)를 통과한 배기가스가 배출되는 배기가스 배출부(180)를 구비한 연소장치에 있어서,
    상기 예혼합실(200)은 공기가 통과하는 입구와 출구 사이에 단면적이 좁아지는 스로트부를 구비한 벤츄리 형상으로 이루어지고,
    상기 예혼합실(200)의 스로트부에는, 연소용 가스를 공급하는 가스공급부(230)와, 상기 열교환기(170)를 통과한 배기가스의 일부가 상기 스로트부를 통과하는 혼합기의 유량에 따른 차압에 비례하여 유입되도록 배기가스 재순환관(400)이 연결되며,
    상기 예혼합실(200)을 통과하는 공기와 가스의 흐름 통로를 개폐하여 혼합기의 공급 유량을 조절하는 혼합기 조절부(300)를 포함하고,
    상기 예혼합실(200)은 칸막이부재(201)를 사이에 두고 제1통로(210)와 제2통로(220)가 양측으로 분할 형성되고,
    상기 가스공급부(230)를 통해 유입된 연소용 가스는 상기 제1통로(210)에 연결되는 제1가스유입구(231)와 상기 제2통로(220)에 연결되는 제2가스유입구(232)로 공급되며,
    상기 배기가스 재순환관(400)은, 상기 제1통로(210)의 스로트부에 연결되는 제1배기가스 재순환관(401)과, 상기 제2통로(220)의 스로트부에 연결되는 제2배기가스 재순환관(402)으로 구성된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1통로(210)의 공기 및 가스의 흐름 통로는 상시 개방 상태에 있고,
    상기 혼합기 조절부(300)는, 상기 제2통로(220)를 통과하는 공기의 흐름 통로와, 상기 제2가스유입구(232)를 통하여 상기 제2통로(220)에 연결되는 가스의 흐름 통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1가스유입구(231)와 제2가스유입구(232)는 상기 제1통로(210)의 일측면을 관통하여 형성되고,
    상기 제1통로(210)의 스로트부에는, 상기 제1가스유입구(231)로부터 상기 제1통로(210)를 가로질러 상기 칸막이부재(201)까지 연장되는 제1가스공급통로(231a)와, 상기 제2가스유입구(232)로부터 상기 제1통로(210)를 가로질러 상기 칸막이부재(201)를 관통하여 상기 제2통로(220)에 연통되는 제2가스공급통로(232a)가 구비되며,
    상기 제1가스공급통로(231a)에는 상기 제1통로(210)의 출구측을 향하여 제1가스분출구(231b)가 형성되고, 상기 칸막이부재(201)를 관통한 제2가스공급통로(232a)의 단부에는 상기 제2통로(220) 측을 향하여 제2가스연결구(232b)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 혼합기 조절부(300)는, 상기 제2통로(220)를 통과하는 공기의 흐름 통로를 개폐하는 제1개폐부재(320)와, 상기 제2가스연결구(232b)를 개폐하는 제2개폐부재(330)를 포함하고,
    상기 제1개폐부재(320)와 제2개폐부재(330)의 개폐동작은 연동하여 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1개폐부재(320)는, 구동부(310)의 회전축(311a)에 결합되어 상기 제2통로(220)의 스로트부에 횡방향으로 배치된 몸체(321)와, 상기 몸체(321)의 외측면에 대향되도록 결합되며 상기 제2통로(220)의 스로트부의 개방된 횡단면에 대응되는 크기로 형성된 날개부(323)를 포함하고,
    상기 제2개폐부재(330)는 상기 제1개폐부재(320)의 회전에 연동하여 횡방향으로 왕복이동되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1개폐부재(320)의 몸체(321)에는 상기 제2개폐부재(330)를 향하여 돌출된 제1첨단부(322a)와 그 반대방향으로 함몰된 형상의 제1바닥부(322b)가 원주방향을 따라 90도 간격으로 교대로 형성되고, 상기 제1첨단부(322a)와 제1바닥부(322b) 사이 구간에는 오목한 형상의 제1경사부(322c)가 형성되며,
    상기 제2개폐부재(330)의 몸체(331)에는 상기 제1첨단부(322a)와 제1바닥부(322b) 및 제1경사부(322c)에 대응되는 형상의 제2첨단부(332a)와 제2바닥부(332b) 및 제2경사부(332c)가 형성되고,
    상기 제2개폐부재(330)는 탄성부재(350)에 의해 상기 제1개폐부재(320) 측으로 가압되도록 탄성지지된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2개폐부재(330)에는 상기 제2가스연결구(232b)의 밀폐시 기밀 유지를 위한 기밀부재(340)가 결합된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1개폐부재(320)의 제1첨단부(322a)와 상기 제2개폐부재(330)의 제2첨단부(332a)간의 접촉시에는, 상기 제1개폐부재(320)의 날개부(323)는 상기 제2통로(220)의 횡단면과 나란한 방향으로 배치되어 상기 제2통로(220)의 공기 흐름이 차단됨과 동시에, 상기 제2개폐부재(330)는 상기 제2가스연결구(232b)에 밀착되어 상기 제2가스연결구(232b)를 통과하는 가스의 흐름이 차단되고,
    상기 제1개폐부재(320)의 제1첨단부(322a)와 상기 제2개폐부재(330)의 제2바닥부(332b) 간의 접촉, 및 상기 제1개폐부재(320)의 제1바닥부(322b)와 제2개폐부재(330)의 제2첨단부(332a) 간의 접촉시에는, 상기 제1개폐부재(320)의 날개부(323)는 상기 제2통로(220)의 횡단면과 수직한 방향으로 배치되어 상기 제2통로(220)가 개방됨과 동시에, 상기 제2개폐부재(330)는 상기 제2가스연결구(232b)로부터 이격되어 상기 제2가스연결구(232b)가 개방되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2통로(220)의 스로트부에는 상기 제2개폐부재(330)와 탄성부재(350)가 내부에 수용되어 상기 제2개폐부재(330)의 왕복운동을 안내하는 가이드부재(360)가 구비되고,
    상기 가이드부재(360)에는 상기 제2통로(220)의 출구측을 향하는 방향으로 제2가스분출구(364)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2개폐부재(330)의 몸체(331) 가장자리에는 상기 탄성부재(350)의 일단을 지지하는 돌출편(333;333a,333b)이 원주방향을 따라 복수로 구비되고,
    상기 가이드부재(360)에는 상기 탄성부재(350)의 타단을 지지함과 동시에 상기 제2가스연결구(232b)의 둘레면에 밀착되는 플랜지부(362)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드부재(360)의 내측면에는 상기 복수의 돌출편(333;333a,333b)이 수평방향으로 이동되도록 안내하는 복수의 가이드홈(363;363a,363b)이 길이방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 연소장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가이드부재(360)의 플랜지부(362)와 상기 제2가스연결구(232b)의 둘레면에는 서로 끼움결합되는 고정돌기(362a,362b)와 고정홈이 형성되어 상기 가이드부재(360)가 고정되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  15. 삭제
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101727627B1 (ko) * 2016-04-25 2017-05-02 최혁순 유해가스 재연소 장치
WO2017099519A1 (ko) * 2015-12-11 2017-06-15 주식회사 경동나비엔 연소기기용 가스밸브
CN108700334A (zh) * 2016-05-20 2018-10-23 三浦工业株式会社 载热体锅炉系统
KR101929028B1 (ko) 2018-04-27 2018-12-13 최문기 보일러의 배기가스 재순환장치
WO2019132324A1 (ko) * 2017-12-29 2019-07-04 주식회사 경동나비엔 연관식 보일러
KR20210106722A (ko) 2020-02-21 2021-08-31 경기과학기술대학교 산학협력단 유해가스 재연소 장치
US11143399B2 (en) * 2018-05-09 2021-10-12 Paloma Co., Ltd Premixing device and combustion device

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101320113B1 (ko) * 2012-02-28 2013-10-18 주식회사 경동나비엔 온수기용 듀얼 벤추리
KR101331426B1 (ko) * 2012-12-03 2013-11-21 주식회사 경동나비엔 연소기기용 듀얼 벤츄리
KR101448992B1 (ko) * 2013-04-16 2014-10-13 주식회사 경동나비엔 연소기기용 듀얼 벤츄리
JP6571445B2 (ja) * 2015-08-11 2019-09-04 パーパス株式会社 予混合装置および熱源装置
CN107327846A (zh) * 2017-07-28 2017-11-07 佛山市沃克曼普电气有限公司 预混合压力式燃气供给系统
KR102084524B1 (ko) * 2018-05-28 2020-03-04 주식회사 더방신소재 산화물 분말 제조장치
CN109357286A (zh) * 2018-12-13 2019-02-19 北方民族大学 一种不易爆裂的机械结构打火装置及使用方法
CN109442756A (zh) * 2018-12-15 2019-03-08 成都前锋电子有限责任公司 一种装有进气稳压调节器的全预混凝式燃气采暖热水炉
US11441785B2 (en) 2019-05-31 2022-09-13 Lg Electronics Inc. Gas furnace
DE102020202950A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brenner zum Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischstroms sowie Heizgerät mit einem solchen Brenner
CN111828976A (zh) * 2020-07-16 2020-10-27 广东万和新电气股份有限公司 一种可调节预混器及燃气热水器
CN113048802B (zh) * 2021-04-12 2022-11-08 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 多控制段加热炉低热负荷时降低氮氧化物的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0814504A (ja) * 1995-07-17 1996-01-19 Paloma Ind Ltd 燃焼装置
KR20010056546A (ko) * 1999-12-15 2001-07-04 손재익 배기가스 재순환방식에 의한 저질소산화물 소형 응축식가스보일러 및 연소 방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3837813A (en) * 1973-02-01 1974-09-24 Black Sivalls & Bryson Inc Waste gas incinerator
US4334855A (en) * 1980-07-21 1982-06-15 Honeywell Inc. Furnace control using induced draft blower and exhaust gas differential pressure sensing
JPS5730656U (ko) * 1980-07-25 1982-02-18
JPS59200118A (ja) * 1983-04-27 1984-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料空気混合装置
US5511971A (en) 1993-08-23 1996-04-30 Benz; Robert P. Low nox burner process for boilers
JP3795951B2 (ja) * 1996-01-31 2006-07-12 三洋電機株式会社 低ＮＯｘバーナおよび排ガス再循環制御方法
JP2001173949A (ja) * 1999-12-16 2001-06-29 Harman Co Ltd 燃焼装置
DE10114903A1 (de) * 2001-03-26 2002-10-17 Invent Gmbh Entwicklung Neuer Technologien Brenner für ein Gas/Luft-Gemisch
KR100805630B1 (ko) 2006-12-01 2008-02-20 주식회사 경동나비엔 가스보일러의 연소장치
DE102007008460A1 (de) 2007-02-19 2008-08-21 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Mischeinrichtung für einen Gasgebläsebrenner
KR100838163B1 (ko) 2007-03-27 2008-06-13 주식회사 대열보일러 저 질소산화물 인버터 보일러 및 그 연소 제어 방법
JP2009174766A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Miura Co Ltd 燃焼装置
ITBO20080278A1 (it) 2008-04-30 2009-11-01 Gas Point S R L Bruciatore a gas a pre-miscelazione
KR101204457B1 (ko) * 2011-05-18 2012-11-23 주식회사 수국 저녹스형 버너

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0814504A (ja) * 1995-07-17 1996-01-19 Paloma Ind Ltd 燃焼装置
KR20010056546A (ko) * 1999-12-15 2001-07-04 손재익 배기가스 재순환방식에 의한 저질소산화물 소형 응축식가스보일러 및 연소 방법

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017099519A1 (ko) * 2015-12-11 2017-06-15 주식회사 경동나비엔 연소기기용 가스밸브
KR101888077B1 (ko) * 2015-12-11 2018-08-13 주식회사 경동나비엔 연소기기용 가스밸브
KR101727627B1 (ko) * 2016-04-25 2017-05-02 최혁순 유해가스 재연소 장치
CN108700334A (zh) * 2016-05-20 2018-10-23 三浦工业株式会社 载热体锅炉系统
CN108700334B (zh) * 2016-05-20 2020-03-03 三浦工业株式会社 载热体锅炉系统
WO2019132324A1 (ko) * 2017-12-29 2019-07-04 주식회사 경동나비엔 연관식 보일러
KR20190081208A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 주식회사 경동나비엔 연관식 보일러
KR102428535B1 (ko) * 2017-12-29 2022-08-03 주식회사 경동나비엔 연관식 보일러
US11624527B2 (en) 2017-12-29 2023-04-11 Kyungdong Navien Co., Ltd. Smoke tube boiler
KR101929028B1 (ko) 2018-04-27 2018-12-13 최문기 보일러의 배기가스 재순환장치
US11143399B2 (en) * 2018-05-09 2021-10-12 Paloma Co., Ltd Premixing device and combustion device
KR20210106722A (ko) 2020-02-21 2021-08-31 경기과학기술대학교 산학협력단 유해가스 재연소 장치

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Publication number Publication date
WO2014115981A1 (ko) 2014-07-31
US20150316254A1 (en) 2015-11-05
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CN104937340B (zh) 2016-11-23
JP6042558B2 (ja) 2016-12-14
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CA2895700A1 (en) 2014-07-31
EP2949994A1 (en) 2015-12-02

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