KR101402412B1 - 연소장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 전일차 연소식 버너의 연소판(3) 위를 향하도록 연소판의 외측 가장자리보다도 바깥쪽으로부터 안쪽으로 돌출시킨 온도센서(5)를 구비하고, 온도센서의 출력으로부터 공기과잉률을 검출하여 버너에 공급되는 일차공기량이나 연료가스량을 조절하는 연소장치로서, 연소판에, 온도센서의 바로 아래에 위치하는 부분을 포함하는 소정 범위에 걸쳐 무불꽃구멍부(32)를 형성하는 것에 있어서, 온도센서의 돌출량의 변동으로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있도록 한다.
(해결수단) 온도센서(5)의 길이방향을 X축방향, X축방향에 직교하는 방향을 Y축방향으로 하여, 무불꽃구멍부(32)의 X축방향 안쪽의 단부(32a)로부터 X축방향 바깥쪽에 연장되는 무불꽃구멍부(32)의 부분을, 단부(32a)보다도 Y축방향폭을 좁힌 소폭형상부분(32b)으로 형성한다. 또한, 소폭형상부분(32b)에 인접하는 복수의 불꽃구멍(3a)이 형성된 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)의 Y축방향 외측에 위치시키며, 불꽃구멍(3a)을 형성하지 않는 제 2 무불꽃구멍부(34)를 형성한다.

Description

연소장치{COMBUSTION DEVICE}

본 발명은 상방이 개방된 상자모양의 버너본체의 상면에 연소판이 장착되고, 버너본체에 대한 고정부가 되는 연소판의 외측 가장자리부보다 안쪽의 불꽃형성영역에 형성한 다수의 불꽃구멍으로부터 연료가스와 일차공기의 예혼합가스를 분출시켜 전일차 연소시키는 전일차 연소식 버너를 구비하는 연소장치에 관한 것이다.

이런 종류의 전일차 연소식 버너에 있어서, 예혼합가스의 연소로 발생하는 불꽃의 온도는, 예혼합가스의 공기과잉률(일차공기량/연료가스의 연소에 필요한 이론공기량)이 1인 때에 가장 높아지고, 공기과잉률이 1을 넘어 증가함에 따라 저하된다. 그리고, 불꽃 온도의 저하에 수반하여 연소배기가스 중의 질소산화물의 양이 감소하기 때문에 공기과잉률을 1보다 크게 하는 것이 바람직하다. 한편, 공기과잉률을 너무 크게 하면, 예혼합가스의 연소속도가 분출속도를 밑돌아 불꽃이 리프트하기 쉬워진다. 그래서, 연소판의 불꽃형성영역 위를 향하도록 연소판의 외측 가장자리보다도 바깥쪽으로부터 안쪽으로 돌출시킨 온도센서(예를 들면 열전대)를 설치하고, 이 온도센서의 출력으로부터 공기과잉률을 간접적으로 검출하고, 그 출력에 따라 버너에 공급되는 연료가스량과 일차공기량의 적어도 한쪽을 조절함으로써, 공기과잉률이 1보다 큰 소정의 설정값으로 유지되도록 제어하고 있다.

그런데, 온도센서의 연소판에 대한 돌출량을 일정하게 관리하기가 어렵다. 여기서, 온도센서를 불꽃에 직접 노출되도록 배치하면, 온도센서의 돌출량의 변동으로 인해 불꽃에 노출되는 온도센서의 면적(수열 면적)이 변동하여 온도센서의 출력이 변화한다. 그 결과, 공기과잉률이 일정하여도 온도센서의 돌출량의 변동으로 온도센서의 출력이 변화하여 공기과잉률의 검출 정밀도가 악화된다.

이러한 문제점을 해소하기 위해서 종래 연소판의 불꽃형성영역에 온도센서의 바로 아래에 위치하는 부분을 포함하는 소정 범위에 걸쳐 불꽃구멍을 형성하지 않는 무불꽃구멍부를 형성한 것도 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이것에서는 무불꽃구멍부의 주위의 불꽃구멍의 불꽃에 의해 온도센서가 가열되게 되어, 온도센서를 불꽃에 직접 노출시키는 것에 비하여 온도센서의 돌출량의 변동으로 인한 온도센서 출력의 변화폭이 작아진다.

단, 이것에서는 온도센서의 길이방향을 X축방향, 온도센서의 돌출방향을 X축방향 안쪽으로 하여, 온도센서의 선단부는 주로 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부의 X축방향에 인접하는 불꽃구멍의 불꽃에 의해 가열된다. 그리고, 온도센서의 돌출량의 감소로 온도센서의 위치가 X축방향 바깥쪽으로 어긋나면, 온도센서의 선단부가 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부에 인접하는 불꽃구멍으로부터 멀어져서 온도센서의 선단부의 가열량이 감소한다. 여기서, 온도센서의 선단부에는 온도검지부(온도센서가 열전대인 경우에는 온접점)가 설치되기 때문에 온도센서의 출력은 선단부의 가열량에 의해 큰 영향을 받게 되고, 온도센서의 돌출량의 감소로 온도센서의 출력이 무시할 수 없을 정도로 저하된다. 그 결과, 온도센서의 돌출량의 변동으로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 충분히 방지할 수는 없게 된다.

특허문헌 1 : 일본국 실용신안공개 소63-54946호 공보

본 발명은 이상의 점을 감안하여 온도센서의 돌출량의 변동으로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있도록 한 연소장치를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 상방이 개방된 상자모양의 버너본체의 상면에 연소판이 장착되고, 버너본체에 대한 고정부가 되는 연소판의 외측 가장자리부보다 안쪽의 불꽃형성영역에 형성한 다수의 불꽃구멍으로부터 연료가스와 일차공기의 예혼합가스를 분출시켜 전일차 연소시키는 전일차 연소식 버너와, 연소판의 불꽃형성영역 위를 향하도록 연소판의 외측 가장자리보다도 바깥쪽으로부터 안쪽으로 돌출시킨 온도센서를 구비하고, 이 온도센서의 출력에 따라 버너에 공급되는 연료가스량과 일차공기량의 적어도 한쪽을 조절하는 연소장치로서, 연소판의 불꽃형성영역에 온도센서의 바로 아래에 위치하는 부분을 포함하는 소정 범위에 걸쳐 불꽃구멍을 형성하지 않는 무불꽃구멍부를 형성하는 것에 있어서, 온도센서의 길이방향을 X축방향, 온도센서의 돌출방향을 X축방향 안쪽, X축방향에 직교하는 연소판의 판면에 평행한 방향을 Y축방향으로 하여, 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부로부터 X축방향 바깥쪽에 연장되는 무불꽃구멍부의 부분은, 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부보다도 Y축방향 폭을 좁힌 소폭형상부분에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 온도센서의 돌출량의 감소로 온도센서 선단부가 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부의 X축방향에 인접하는 불꽃구멍으로부터 멀어지더라도 무불꽃구멍부의 소폭형상부분의 Y축방향에 인접하는 불꽃구멍에 온도센서 선단부가 가까워진다. 그 때문에, 돌출량의 감소로 인해 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부에 인접하는 불꽃구멍의 불꽃에 의한 온도센서의 선단부의 가열량이 감소하여도, 무불꽃구멍부의 소폭형상부분에 인접하는 불꽃구멍의 불꽃에 의한 온도센서 선단부의 가열량이 증가하여 온도센서의 출력은 그다지 저하되지 않게 된다. 따라서, 온도센서의 돌출량의 변동으로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 효과적으로 방지할 수 있다.

그런데, 불꽃구멍 부하(불꽃구멍의 단위면적당 발열량 환산으로의 분출가스량)가 커지면, 불꽃이 리프트하기 쉬워진다. 그리고, 무불꽃구멍부의 주위에서 불꽃 리프트를 일으키면, 온도센서의 출력이 저하되어 공기과잉률의 검출 정밀도가 악화된다. 그 때문에, 본 발명에 있어서는 무불꽃구멍부의 소폭형상부분의 Y축방향 일측방과 타측방에 위치하는 각 불꽃형성영역내에, 무불꽃구멍부의 소폭형상부분에 인접하는 복수의 불꽃구멍이 형성된 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부의 Y축방향 외측에 위치시키며, 불꽃구멍을 형성하지 않는 제 2 무불꽃구멍부를 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 예혼합가스가 제 2 무불꽃구멍부에 환류하여 불꽃유지작용이 얻어지고, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부에서의 불꽃 리프트가 억제된다. 따라서, 불꽃 리프트로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 불꽃 리프트는 온도가 비교적 낮은 불꽃형성영역의 외단부를 기점으로 발생한다. 여기서, 연소판의 불꽃형성영역의 X축방향 바깥쪽의 단부에, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부에 형성하는 불꽃구멍을 포함하는 일반의 불꽃구멍보다도 예혼합가스의 분출속도가 느린 복수의 감속불꽃구멍을 형성한 불꽃유지용 불꽃구멍형성부를 형성하면, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부에서의 불꽃 리프트를 보다 확실하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 연소장치의 사시도
도 2는 실시형태의 연소장치의 절단 측면도
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에서 절단한 단면도
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에서 절단한 확대 절단 평면도
도 5는 시험 결과를 나타내는 그래프

도 1 내지 도 3을 참조하여 1은 전일차 연소식 버너를 도시하고 있다. 이 버너(1)는 버너본체(2)의 상면에 세라믹스제 연소판(3)을 장착하여 구성되어 있다.

버너본체(2)는 다이캐스트품으로서, 상방이 개방된 상자형으로 형성되어 있다. 버너본체(2)의 상면에는 연소판(3)으로 덮이는 개구부를 둘러싸는 플랜지부(21)가 형성되어 있다. 그리고, 연소판(3)의 외측 가장자리부를 플랜지부(21)와의 사이에 패킹(211)을 끼운 상태로 플랜지부(21) 상에 고정하고 있다. 연소판(3)에는 버너본체(2)에 대한 고정부가 되는 외측 가장자리부보다 안쪽의 불꽃형성영역(31)(도 4 참조)이 설정되어 있고, 이 불꽃형성영역(31)에 다수의 불꽃구멍(3a)이 형성되어 있다.

버너본체(2)내에는 연소판(3)의 하면을 향하는 분포실(22)과, 분포실(22)의 저벽(221) 아래의 혼합실(23)이 형성되어 있다. 또한, 혼합실(23)의 하측에는 버너본체(2)의 하면에 설치한 케이스(241)로 둘러싸이는 급기실(24)이 형성되어 있다. 급기실(24)의 횡방향 일단에는 팬(242)이 접속되어 있다.

분포실(22)의 저벽(221)의 후부에는 분포실(22)과 혼합실(23)을 연통하는 개구부(222)가 형성되어 있다. 또한, 분포실(22)은 칸막이판(223)에 의해 상하 2개의 공간으로 나누어져 있다. 그리고, 혼합실(23)로부터 개구부(222)를 통하여 분포실(22)의 하부공간에 유입한 예혼합가스가 칸막이판(223)에 형성한 다수의 분포구멍(223a)과 분포실(22)의 상부공간을 통하여 연소판(3)에 도입되도록 하고 있다. 연소판(3)에 도입된 예혼합가스는 불꽃구멍(3a)으로부터 분출하여 전일차 연소한다.

혼합실(23)의 전면은 버너본체(2)와 일체인 전벽(231)으로 폐색되어 있다. 전벽(231)에는 횡방향의 간격을 가지며 복수의 노즐구멍(232)이 형성되어 있다. 또한, 전벽(231)의 전면에는 이들 노즐구멍(232)에 연통하는 노즐통로(233)를 전벽(231)과의 사이에 구획 형성하는 칸막이판(251)을 통하여 가스 매니폴드(25)가 장착되어 있다. 칸막이판(251)에는 가스 매니폴드(25)내의 가스통로(252)와 노즐통로(233)를 연통하는 개구(도시생략)가 형성되어 있고, 이 개구를 개폐하는 전자밸브(253)가 가스 매니폴드(25)에 장착되어 있다. 그리고, 전자밸브(253)를 개변시켰을 때에 노즐통로(233)에 연료가스가 공급되어 각 노즐구멍(232)으로부터 연료가스가 분사되도록 하고 있다.

혼합실(23)의 저면은 버너본체(2)와는 별체의 저판(234)으로 폐색되어 있다. 저판(234)의 전단부에는 전벽(231)에 통기공간을 가지며 대향하고, 각 노즐구멍(232)으로부터 분출되는 연료가스가 충돌하는 벽판(235)이 구부러져 형성되어 있다. 또한, 혼합실(23)의 저면의 통기공간을 향하는 부분에는 급기실(24)에 연통하는 공기도입구(236)가 형성되어 있다. 그리고, 팬(242)으로부터 급기실(24)에 송풍되는 공기가 공기도입구(236)를 통하여 통기공간에 일차공기로서 공급되고, 벽판(235)에 충돌하여 확산하는 연료가스와 일차공기가 혼합실(23)에서 혼합하여 예혼합가스가 생성되도록 하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는 분포실(22) 및 혼합실(23)을 버너본체(2)와 일체인 칸벽이벽(26)으로 비교적 큰 #1의 분포실(22) 및 혼합실(23)과 비교적 작은 #2와 #3의 분포실(22) 및 혼합실(23)로 3분할하고, 실질적으로 3개의 버너를 조합한 구조로 하고 있다. 그리고, 가스 매니폴드(25)에, 3분할한 #1∼#3의 혼합실(23)에 각각 연료가스를 공급할 수 있도록 3개의 전자밸브(253)를 설치하고 있다. 또한, 연소판(3)을 비교적 큰 #1의 분포실(22)을 가리는 #1의 연소판(3)과 비교적 작은 #2와 #3의 분포실(22, 22)을 가리는 #2의 연소판(3)으로 2분할하고 있다. 또한, #2의 연소판(3)의 불꽃형성영역(31)은 #2의 분포실(22) 상에 위치하는 영역과 #3의 분포실(22) 상에 위치하는 영역으로 나누어져 있다.

또한, 본 실시형태의 연소장치는 연소판(3)의 상방의 연소공간을 둘러싸는 연소 케이스(4)를 구비하고 있다. 연소 케이스(4)는 피가열물인 급탕용이나 난방용 열교환기(41)를 수납한 상부 케이스(42)와 상부 케이스(42)의 하단에 연결되는 하부 케이스(43)로 구성되어 있다. 하부 케이스(43)의 하단에는 내곡 플랜지(431)가 형성되어 있고, 이 내곡 플랜지(431)를 버너본체(2)의 플랜지부(21)와의 사이에 패킹(211)을 끼운 상태에서 플랜지부(21)에 체결하고 있다. 또한, 내곡 플랜지(431)의 내측 가장자리로부터 일어서는 기립판부(432)를 설치하고, 이 기립판부(432)의 상단에 안쪽으로 굴곡하여 연소판(3)의 외측 가장자리부 상면에 걸어맞춰지는 걸어맞춤판부(433)를 구부려 형성하고 있다. 그리고, 내곡 플랜지(431)를 플랜지부(21)에 체결할 때에 걸어맞춤판부(433)에 의해 연소판(3)이 아래쪽으로 압압되어 고정되도록 하고 있다.

또한, 하부 케이스(43)의 후판부의 내측과 횡방향 양측의 측판부의 내측에는 차열판(44)이 배치되어 있다. 그리고, 차열판(44)의 하단에 내곡 플랜지(441)를 형성하고, 내곡 플랜지(441)를 하부 케이스(43)의 내곡 플랜지(431)에 포갠 상태에서 플랜지부(21)에 함께 체결하고 있다.

또한, 하부 케이스(43)의 전판부에는 유리를 끼워넣은 투시창(45)이 설치됨과 아울러 온도센서인 열전대(5)와 점화전극(6)과 프레임로드(7)가 장착되어 있다. 열전대(5)는 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이 #2의 분포실(22) 상에 위치하는 #2의 연소판(3)의 불꽃형성영역(31) 위를 향하도록 연소판(3)의 외측 가장자리보다도 바깥쪽으로부터 안쪽으로 돌출하고 있다. 또한, 열전대(5)의 배치 개소에 합치하는 기립판부(432) 부분의 상단에는 걸어맞춤판부(433)를 형성하지 않고, 도 2에 도시하는 바와 같이 열전대(5)를 삽입 통과시키는 투과공(434)을 형성하고 있다.

또한, 열전대(5)의 길이방향을 X축방향, 열전대(5)의 돌출방향을 X축방향 안쪽, X축방향에 직교하는 연소판(3)의 판면에 평행한 방향을 Y축방향으로 하여, 점화전극(6)은 열전대(5)의 Y축방향 일측방에 배치되고, 프레임로드(7)는 열전대(5)의 Y축방향 타측방에 배치되어 있다. 또한, 열전대(5), 점화전극(6) 및 프레임로드(7)의 배치부에 합치하는 내곡 플랜지(431)의 부분에는 접지전극판(46)이 입설되어 있다. 이 전극판(46)의 상단에는 점화전극(6)에 대향하도록 X축방향 안쪽으로 굴곡시킨 전극부(461)와, 프레임로드(7)에 대향하도록 X축방향 안쪽으로 굴곡시킨 전극부(462)가 구부러져 형성되어 있다. 그리고, 점화전극(6)과 전극부(461)의 사이에서의 불꽃 방전에 의해 점화가 행해지고, 프레임로드(7)와 전극부(462)의 사이에 흐르는 프레임 전류의 유무에 기초하여 점화 및 실화 검지가 행해지도록 하고 있다.

그런데, 연소판(3)의 불꽃구멍(3a)으로부터 분출되는 예혼합가스의 연소로 발생하는 불꽃의 온도는, 예혼합가스의 공기과잉률이 1부터 증가함에 따라 저하된다. 그 때문에, 열전대(5)의 출력으로부터 공기과잉률을 간접적으로 검출할 수 있다. 그래서, 열전대(5)의 출력에 따라 버너(1)에 공급되는 연료가스량과 일차공기량의 적어도 한쪽을 조절하고, 공기과잉률이 1보다 큰 소정의 설정값(예를 들면 1.3)으로 유지되도록 제어하고 있다.

또한, 열전대(5)의 돌출량을 일정하게 관리하기는 어렵다. 그 때문에, 열전대(5)의 돌출량의 변동으로 열전대(5)의 출력이 변동된 경우에는 공기과잉률의 검출 정밀도가 악화되어 공기과잉률을 적절히 제어할 수 없게 된다.

그래서, 본 실시형태에서는 #2의 연소판(3)의 상기 불꽃형성영역(31)에 열전대(5)의 바로 아래에 위치하는 부분을 포함하는 소정 범위에 걸쳐 불꽃구멍(3a)을 형성하지 않는 무불꽃구멍부(32)를 형성하고 있다. 이 무불꽃구멍부(32)의 X축방향 안쪽의 단부(32a)로부터 X축방향 바깥쪽에 연장되는 부분은 단부(32a)보다도 Y축방향 폭을 좁힌 소폭형상부분(32b)으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 열전대(5)의 직경을 3.2mm, 무불꽃구멍부(32)의 X축방향 안쪽의 단부(32a)의 Y축방향 폭(Wa)을 12mm, 무불꽃구멍부(32)의 소폭형상부분(32b)의 Y축방향 폭(Wb)을 5.5mm로 설정하고 있다.

이에 의하면, 무불꽃구멍부(32)의 X축방향 안쪽의 단부(32a)의 X축방향에 인접하는 불꽃구멍(3a)과 열전대(5)의 선단의 사이의 거리(L)가 열전대(5)의 돌출량의 감소로 증가한 경우, 무불꽃구멍부(32)의 소폭형상부분(32b)의 Y축방향에 인접하는 불꽃구멍(3a)에 열전대(5)의 선단부가 가까워진다. 그 때문에, 열전대(5)의 돌출량의 감소로 인해 무불꽃구멍부(32)의 X축방향 안쪽의 단부(32a)에 인접하는 불꽃구멍(3a)의 불꽃에 의한 열전대(5)의 선단부의 가열량이 감소하여도, 무불꽃구멍부(32)의 소폭형상부분(32b)에 인접하는 불꽃구멍(3a)의 불꽃에 의한 열전대(5)의 선단부의 가열량이 증가하여 열전대(5)의 출력은 그다지 저하되지 않게 된다. 따라서, 열전대(5)의 돌출량의 변동으로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.

이 효과를 확인하기 위해서, 본 실시형태의 연소장치(발명품)와 무불꽃구멍부의 Y축방향 폭을 그 X축방향 전체 길이에 걸쳐 12mm로 설정한 비교품을 이용하고, 불꽃구멍 부하를 9W/㎟로 한 상태로 공기과잉률을 변화시켜 열전대(5)의 출력을 측정하는 시험을 행하였다. 도 5의 선 a1은 발명품에 있어서 상기 거리(L)를 2mm로 설정한 경우의 결과를 나타내고, 선 a2는 발명품에 있어서 L을 4mm로 설정한 경우의 결과를 나타내고, 선 b1은 비교품에 있어서 L을 2mm로 설정한 경우의 결과를 나타내고, 선 b2는 비교품에 있어서 L을 4mm로 설정한 경우의 결과를 나타내고 있다. 도 5로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이 열전대(5)의 돌출량이 감소(L이 증가)하면, 비교품에서는 열전대(5)의 출력이 큰 폭으로 저하되는 것에 대하여, 발명품에서는 열전대(5)의 출력 저하폭이 작아진다. 따라서, 무불꽃구멍부(32)에 소폭형상부분(32b)을 형성함에 따라 전술한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

그런데, 불꽃구멍 부하가 커지면, 불꽃이 리프트하기 쉬워진다. 그리고, 무불꽃구멍부(32)에 인접하는 불꽃구멍(3a)에서 불꽃 리프트를 일으키면, 공기과잉률이 일정하더라도 열전대(5)의 출력이 저하되어 공기과잉률의 검출 정밀도가 악화된다.

그래서, 본 실시형태에서는 무불꽃구멍부(32)의 소폭형상부분(32b)의 Y축방향 일측방과 타측방에 위치하는 각 불꽃형성영역(31)내에 소폭형상부분(32b)에 인접하는 복수의 불꽃구멍(3a)이 형성된 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)의 Y축방향 외측에 위치시키며, 불꽃구멍을 형성하지 않는 제 2 무불꽃구멍부(34)를 형성하고 있다. 이에 의하면, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)로부터 분출되는 예혼합가스의 일부 및 제 2 무불꽃구멍부(34)의 Y축방향 외측에 위치하는 외측 불꽃구멍형성부(35)로부터 분출되는 예혼합가스의 일부가 제 2 무불꽃구멍부(34)에 환류하여 불꽃유지작용이 얻어진다. 그 결과, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에서의 불꽃 리프트의 발생을 억제하여 불꽃 리프트로 인한 공기과잉률의 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 불꽃 리프트는 일반적으로 온도가 비교적 낮은 불꽃형성영역(31)의 외단부를 기점으로 발생하고, 그 후 불꽃형성영역(31)의 안쪽으로 진행한다. 그리고, 불꽃형성영역(31)의 X축방향 바깥쪽의 단부를 기점으로 하여 발생한 불꽃 리프트가 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에 도달하면, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에서의 불꽃 리프트를 일으키기 쉬워진다.

그래서, 본 실시형태에서는 불꽃형성영역(31)의 X축방향 바깥쪽의 단부에, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에 형성하는 불꽃구멍(3a)을 포함하는 일반의 불꽃구멍(3a)보다도 예혼합가스의 분출속도가 느린 복수의 감속불꽃구멍(3b)을 형성한 불꽃유지용 불꽃구멍형성부(36)를 형성하고 있다. 이에 의하면, 감속불꽃구멍(3b)에 의한 불꽃유지작용으로 불꽃유지용 불꽃구멍형성부(36), 즉 불꽃형성영역(31)의 X축방향 바깥쪽의 단부에서의 불꽃 리프트의 발생이 방지되어 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에서의 불꽃 리프트를 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 감속불꽃구멍(3b)을 일반의 불꽃구멍(3a)보다도 작은 직경으로 형성하여 예혼합가스의 분출속도가 늦어지도록 하고 있지만, 감속불꽃구멍(3b)을 일반의 불꽃구멍(3a)과 동일 직경으로 형성하는 것도 가능하다. 즉, 불꽃유지용 불꽃구멍형성부(36)의 바로 아래에 위치하는 칸막이판(223) 부분을 연소판(3)의 하면에 근접시켜 불꽃유지용 불꽃구멍형성부(36)와 칸막이판(223)의 사이의 통기 저항을 증가시키면, 감속불꽃구멍(3b)을 일반의 불꽃구멍(3a)과 동일 직경으로 형성하여도 감속불꽃구멍(3b)으로부터의 예혼합가스의 분출속도를 느리게 하여 불꽃유지작용을 얻을 수 있다.

또한, 불꽃형성영역(31)의 Y축방향 외단부에서 발생한 불꽃 리프트가 Y축방향 안쪽으로 진행하여 제 2 무불꽃구멍부(34)에 도달하면, 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에서의 불꽃 리프트를 확실하게 방지할 수는 없게 된다.

그래서, 본 실시형태에서는 점화전극(6)을 무불꽃구멍부(32)의 소폭형상부분(32b)의 Y축방향 일측방의 불꽃형성영역(31)의 외측 불꽃구멍형성부(35)에 형성하는 일부의 불꽃구멍(3a)의 상방에 대향하도록 배치하고, 프레임로드(7)를 무불꽃구멍부(32)의 소폭형상부분(32b)의 Y축방향 타측방의 불꽃형성영역(31)의 외측 불꽃구멍형성부(35)에 형성하는 일부의 불꽃구멍(3a)의 상방에 대향하도록 배치하고 있다. 이에 의하면, 점화전극(6) 및 프레임로드(7)에 그 하방의 불꽃구멍(3a)으로부터 분출되는 예혼합가스가 충돌하여, 그 불꽃구멍(3a)에서의 불꽃 리프트가 방지된다. 그 때문에, 불꽃형성영역(31)의 Y축방향 외단부에서 발생한 불꽃 리프트의 Y축방향 안쪽으로의 진행을 점화전극(6) 및 프레임로드(7)의 배치부에서 막아 불꽃 리프트가 제 2 무불꽃구멍부(34)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제 2 무불꽃구멍부(34)에의 예혼합가스의 환류에 의한 불꽃유지작용과 맞물려서 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부(33)에서의 불꽃 리프트를 확실하게 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 온도센서로서 열전대(5)를 이용하고 있지만, 선단부에 서미스터를 내장하는 막대모양의 온도센서를 이용하여도 된다. 또한, 본 발명에서는 버너본체(2)의 상면에 연소판(3)을 장착하고 있지만, 상하방향은 연소장치의 사용시의 방향을 규정하는 것이 아니라 상하 역전시킨 자세, 즉 연소판(3)을 하향으로 하는 자세로 사용하는 연소장치도 본 발명의 연소장치에 포함된다.

1 - 전일차 연소식 버너 2 - 버너본체
3 - 연소판 3a - 불꽃구멍
3b - 감속불꽃구멍 31 - 불꽃형성영역
32 - 무불꽃구멍부
32a - 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부
32b - 무불꽃구멍부의 소폭형상부분
33 - 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부 34 - 제 2 무불꽃구멍부
36 - 불꽃유지용 불꽃구멍형성부 5 - 열전대(온도센서)

Claims (3)

1. 상방이 개방된 상자모양의 버너본체의 상면에 연소판이 장착되고, 버너본체에 대한 고정부가 되는 연소판의 외측 가장자리부보다 안쪽의 불꽃형성영역에 형성한 다수의 불꽃구멍으로부터 연료가스와 일차공기의 예혼합가스를 분출시켜 전일차 연소시키는 전일차 연소식 버너와, 연소판의 불꽃형성영역 위를 향하도록 연소판의 외측 가장자리보다도 바깥쪽으로부터 안쪽으로 돌출시킨 온도센서를 구비하고, 이 온도센서의 출력에 따라 버너에 공급되는 연료가스량과 일차공기량의 적어도 한쪽을 조절하는 연소장치로서,
   연소판의 불꽃형성영역에 온도센서의 바로 아래에 위치하는 부분을 포함하는 소정 범위에 걸쳐 불꽃구멍을 형성하지 않는 무불꽃구멍부를 형성하는 것에 있어서,
   온도센서의 길이방향을 X축방향, 온도센서의 돌출방향을 X축방향 안쪽, X축방향에 직교하는 연소판의 판면에 평행한 방향을 Y축방향으로 하여, 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부로부터 X축방향 바깥쪽에 연장되는 무불꽃구멍부의 부분은, 무불꽃구멍부의 X축방향 안쪽의 단부보다도 Y축방향 폭을 좁힌 소폭형상부분에 형성되고,
   상기 무불꽃구멍부의 소폭형상부분의 Y축방향 일측방과 타측방에 위치하는 각 불꽃형성영역 내에, 무불꽃구멍부의 소폭형상부분에 인접하는 복수의 불꽃구멍이 형성된 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부의 Y축방향 외측에 위치시키며, 불꽃구멍을 형성하지 않는 제 2 무불꽃구멍부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 불꽃형성영역의 X축방향 바깥쪽의 단부에, 상기 온도센서 가열용 불꽃구멍형성부에 형성하는 불꽃구멍을 포함하는 일반의 불꽃구멍보다도 예혼합가스의 분출속도가 느린 복수의 감속불꽃구멍을 형성한 불꽃유지용 불꽃구멍형성부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
   

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