KR101479593B1 - 산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 산업용 보일러의 측부에 장착되는 연소장치에 관한 것으로 보일러에 장착된 기존 연소장치를 제거한 후 보다 용이하게 장착할 수 있는 연소장치에 관한 것이다.

Description

산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치{Combustion apparatus for attaching a industrial boiler}
본 발명은 연소장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 산업용 보일러의 측부에 장착되는 연소장치에 관한 것으로 보일러에 장착된 기존 연소장치를 대체하기 위하여 보다 용이하게 장착할 수 있는 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 보일러에는 연소장치가 장착된다. 부착된 연소장치 등의 고장시 쉽게 교체가 용이하도록 한 구조를 갖는 연소장치는 개시된 바 없다.
다만, 한국 등록특허 제10-0905515호의 경우 세라믹 분말과 같은 원료가 분사되는 원료분사노즐의 외주면을 원추형으로 만들고, 연료가 분사되는 연료분사노즐의 내주면 또한 상기 원료분사노즐이 외주면과 대응되는 원추형으로 형성하고, 버너 몸체 전방에는 분사되는 연료의 안정적인 연소를 위하여 내주면에 단이 형성되고 상기 형성된 단으로는 연료분사노즐과 관통되는 관통공이 형성된 연소부를 별도 마련하여 분사되는 화염이 곧게 안정적으로 분사되도록 하기 위한 용사용 산소버너에 관하여 개시된 바 있다.
한국 등록특허 제10-0905515호(2009.06.24. 등록; 명칭 : 안정된 화염 생성을 보장하는 용사용 산소버너)
본 발명은 기존 보일러에 장착된 연소장치의 성능 저하시 용이하게 새로운 연소장치로 교체하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 이중관 형태의 버너의 외주면에 별도 마련된 합성가스유도부 및 공기유도부를 각각 구비하여 보다 화력이 강하며 안정적인 열량을 방출할 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명은 가스와 공기가 별도의 유로가 형성된 이중관 형태의 파이프(110)의 선단부(111)로 각각 유입되며, 상기 파이프(110)의 말단부(112)에 구비된 스파크부에 의하여 유입된 상기 가스와 공기가 혼합되어 발화되는 버너(100); 상기 버너(100)의 파이프(110)의 외측에 합성가스통로(220)가 형성되도록 상기 파이프(110)와 이격되어 구비되며, 별도 마련된 합성가스입구(210)를 통하여 합성가스가 유입되어 상기 말단부(112)측에서 상기 합성가스가 발화되는 합성가스유도부(200); 상기 합성가스유도부(200)의 외측에 공기통로(320)가 형성되도록 상기 합성가스유도부(200)와 이격되어 상기 합성가스유도부(200)의 외주면에 장착되며, 별도 마련된 공기입구(310)를 통하여 공기가 유입되어 상기 말단부(112)측에서 상기 합성가스와 함께 상기 공기입구(310)를 통하여 유입된 공기를 혼합시키기 위한 공기유도부(300); 및 상기 공기유도부(300)의 외주면과 보일러와 체결하기 위한 브라켓(400); 을 포함한다.
본 발명은 상기 합성가스유도부(200)의 선단측에 장착되고 중앙부가 관통된 홀(240)이 형성된 캡(230)이 구비되며, 상기 홀(240)의 일측에는 상기 합성가스유도부(200)의 중앙부에 위치한 상기 파이프(110)를 지지 및 가이드하기 위한 제1가이드부(120)가 구비되며, 상기 홀(240)의 타측에는 상기 버너(100)와 체결하기 위한 제2가이드부(130)가 구비될 수 있다.
본 발명의 상기 합성가스유도부(200)의 말단에는 상기 합성가스유도부(200)의 합성가스통로(220)를 통하여 유동하는 합성가스가 유출될 때 난류가 형성되도록 유로의 단면적이 좁아졌다가 넓어지는 유로변경부(250)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 합성가스유도부(200)의 말단측 외주면에는 상기 공기입구(310)를 통하여 유입된 공기의 유로를 변화시키기 위하여 상기 공기유도부(300) 측으로 돌출 형성된 날개부(260)를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기존 보일러에 장착된 연소장치의 성능 저하시 용이하게 본 발명에 따른 새로운 연소장치로 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 이중관 형태의 버너의 외주면에 별도 마련된 합성가스유도부 및 공기유도부를 각각 구비하여 보다 화력이 강하며 안정적인 열량을 방출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연소장치의 단면도
도 2는 본 발명의 연소장치 중 버너의 단면도
도 3은 본 발명의 연소장치 중 합성가스유도부의 단면도
도 4는 본 발명의 연소장치 중 공기유도부의 단면도
도 5는 본 발명의 연소장치 중 합성가스유도부의 끝부분을 도시한 개념도
도 6은 본 발명의 연소장치 중 버너의 끝부분을 도시한 개념도
본 발명에 따른 연소장치는 버너(100), 합성가스유도부(200), 공기유도부(300) 및 브라켓(400) 등으로 이루어진다. 이러한 연소장치는 브라켓(400)을 통하여 보일러본체(500)와 체결된다.
위와 같은 본 발명을 첨부된 도면을 통하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 연소장치는 가장 내측에 가스 특히, LPG 가스가 유동하는 통로와 공기가 유동하는 통로가 각각 구비된 이중관 구조를 이루며, 별도 마련된 스파크부(미도시)에 의하여 발화되는 버너(100)가 구비된다. 버너(100)의 외주면에는 별도 마련된 합성가스입구(210)를 통하여 유입된 합성가스가 유동할 수 있도록 합성가스통로가 있는 합성가스유도부(200)가 마련된다. 또한, 합성가스유도부(200)의 외주면 일측에 체결되며, 별도 마련된 공기입구(310)를 통하여 유입된 공기가 유동할 수 있는 공기통로(320)가 있는 공기유도부(300)가 마련된다. 이러한 버너(100), 합성가스유도부(200) 및 공기유도부(300)가 각각 서로 체결된 후, 공기유도부(300)의 외주면에 형성된 체결부(330)와 보일러본체(500) 측에 구비된 브라켓(400)과 상호 체결되어 고정된다.
버너(100)에 대하여 상술한다.
도 2 및 도 6을 참고하면, 버너(100)는 이중관 구조의 파이프(110), 발화를 보조하기 위한 스파크부(미도시), 제1가이드부(120), 제2가이드부(130), 가스유출구(140), 및 공기유출구(150) 등으로 이루어진다.
도 2를 참고하면, 버너(100)의 선단측에는 가스, 특히 LPG가스가 유입되는 입구(미도시)와 공기가 유입되는 입구(미도시)가 별도로 마련되어 있다. 각각 유입되는 가스 및 공기의 양을 조절하기 위하여 밸브, 특히 솔레노이드 밸브(160)가 구비된다. 도 6을 참고하면, 각각 유입된 가스 및 공기는 가스유출구(140) 및 공기유출구(150)를 통하여 각각 유출된다. 바람직하게는 가스 및 공기가 유출되는 부분에 스파크부(미도시)가 구비되어 발화시킨다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 가스 및 공기가 내부로 각각 유동하는 파이프(110)는 이하 후술하는 합성가스유도부(200) 및 공기유도부(300)의 말단부와 대략적으로 일치하게 된다.
도 1을 참고하면, 파이프(110)가 보다 안정적으로 합성가스유도부(200)의 내측 중앙부에 안정적으로 고정되도록 제1 및 제2가이드부(120, 130)가 구비된다.
제1 및 제2가이드부(120, 130)는 합성가스유도부(200)의 선단부에 장착되는 캡(230)의 양측에 고정된다.
도 2를 참고하면, 캡(230)의 내측에는 그 중앙부가 관통되는 홀(240)이 형성된다. 홀(240)의 중앙부에는 내측으로 돌출형성된 고정부(231)가 구비된다. 고정부(231)를 중심으로 내측으로는 제1가이드부(120)가 고정되며, 외측으로는 제2가이드부(130)가 고정된다. 제1가이드부(120)는 고정부(231)의 중심방향으로 내측으로부터 삽입된 후 용접 등의 방법으로 고정시킨다.
특히, 제2가이드부(130)의 내주면에는 나사산이 형성되어 있는 것이 바람직하며, 형성된 나사산과 파이프(110)의 외주면측에 구비되며, 외주면측에 나사산이 형성된 체결부(113)와 상호 체결될 수 있도록 하였다. 체결부(113)의 일측에 구비된 회전부(114)를 회전시켜 파이프(110)를 캡(230)의 내측으로 삽입시킨다.
한편, 제1가이드부(120)의 말단측에는 내측으로 돌출형성된 지지부(121)를 구비하였다. 지지부(121)는 파이프(110)의 자중으로 인한 휨을 방지하기 위하여 내측으로 돌출시킨 것이다.
도 2를 참고하면, 캡(230)의 일측에는 본 발명의 연소장치 내부에서의 발화정도를 육안으로 체크하기 위하여 투명창(232)가 구비된다. 투명창(232)은 석영 유리 재질인 것이 바람직하며, 투명창(232)을 고정하기 위하여 내부가 중공된 무두볼트(233)가 삽입 체결된다.
도 1 및 도 3을 참고하여, 합성가스유도부(200)에 대하여 상술한다.
합성가스유도부(200)는 합성가스입구(210) 및 전술한 캡(230), 유로변경부(250), 및 날개부(260) 등으로 이루어진다.
합성가스입구(210)는 별도 마련된 합성가스탱크(미도시)로부터 내측으로 유입되도록 하기 위한 것이다. 합성가스입구(210)의 선단부측에는 볼트 등으로 체결을 용이하게 하기 위한 입구브라켓(211)이 구비되는 것이 바람직하다.
유입된 가스가 유동될 수 있도록 내부에 합성가스통로(220)가 마련된다.
한편, 합성가스유도부(200)의 대략 중앙부 외주면측에는 일정한 높이로 돌출된 단턱부(271)가 구비된 체결브라켓(270)이 구비된다. 단턱부(271)는 후술하는 공기유도부(300)가 체결될 때 합성가스유도부(200)의 외주면과 공기유도부(300)의 내내측이 서로 일정간격 이격되어 공기통로(320)가 형성될 수 있도록 하기 위함이다.
도 3을 참고하면, 합성가스유도부(200)의 대략 말단부측에는 날개부(260)가 구비된다. 도 5를 참고하면, 보다 구체적으로 날개부(260)는 합성가스유도부(200)의 외주면측에 적어도 하나 이상의 날개(261)가 합성가스유도부9200)의 외주면을 중심으로 외측으로 나선형상을 이루면서 길이방향으로 돌출형성된다. 이러한 날개부(260)를 구비함으로 인하여 공기통로(320)를 통하여 유동하는 공기가 그 말단부에 이르러 회전하면서 유출됨으로써 화염을 보다 강하게 일으킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 합성가스유도부(200)의 단부측에는 유로변경부(250)가 구비된다. 유로변경부(250)는 입구측으로부터 서서히 단면적이 좁아지다가 다시 넓어지니는 형상을 지닌다. 이러한 구조로 인하여 합성가스유도부(200)의 내측으로 유동하는 합성가스가 유출될 때 난류가 형성될 수 있도록 하였다. 완전연소를 위함이다.
도 3을 참고하면, 합성가스유도부(200)의 내측의 압력을 육안으로 체크할 수 있도록 합성가스압력게이지(280)가 외측으로 돌출형성된 것이 바람직하다.
도 1 및 도 4를 참고하여, 공기유도부(300)에 대하여 상술한다.
공기유도부(300)는 공기입구(310), 공기통로(320), 보일러몸체(500)와 체결하기 위한 체결부(330), 합성가스유도부(200)의 체결브라켓(270)과 체결하기 위한 단턱체결부(340) 및 내부 유동하는 공기의 압력을 육안으로 체크하기 위한 공기압력게이지(350) 등으로 이루어진다.
도 1 및 도 4를 참고하여, 합성가스유도부(200)의 외주면에 형성된 단턱부(271)가 구비된 체결브라켓(270)과 공기유도부(300)의 선단부측에 구비된 단턱체결부(340)가 상호 체결된다. 단턱부(271)가 구비됨에 따라 합성가스유도부(200)의 외측과 공기유도부(300)의 내측사이에 공기통로(320)가 구비된다. 공기입구(310)로부터 유입된 공기는 공기통로(320)를 따라 길이방향으로 유동한다. 공기유도부(300)의 대략 말단측에 이르러서 합성가스유도부(200)의 외주면에 구비된 날개부(260)측에 이르러 와류를 형성하면서 유출된다. 보다 강한 화염을 일으키고, 완전연소를 유발하기 위함이다.
도 4를 참고하여, 체결부(330)는 전술한 보일러 본체(500) 측과 체결되는 브라켓(400)과 결합된다.
100 : 버너 200 : 합성가스유도부
300 : 공기유도부 400 : 브라켓
500 : 보일러 본체

Claims (4)

  1. 가스와 공기가 별도의 유로가 형성된 이중관 형태의 파이프(110)의 선단부(111)로 각각 유입되며, 상기 파이프(110)의 말단부(112)에 구비된 스파크부에 의하여 유입된 상기 가스와 공기가 혼합되어 발화되는 버너(100);
    상기 버너(100)의 파이프(110)의 외측에 합성가스통로(220)가 형성되도록 상기 파이프(110)와 이격되어 구비되며, 별도 마련된 합성가스입구(210)를 통하여 합성가스가 유입되어 상기 말단부(112)측에서 상기 합성가스가 발화되는 합성가스유도부(200);
    상기 합성가스유도부(200)의 외측에 공기통로(320)가 형성되도록 상기 합성가스유도부(200)와 이격되어 상기 합성가스유도부(200)의 외주면에 장착되며, 별도 마련된 공기입구(310)를 통하여 공기가 유입되어 상기 말단부(112)측에서 상기 합성가스와 함께 상기 공기입구(310)를 통하여 유입된 공기를 혼합시키기 위한 공기유도부(300); 및
    상기 공기유도부(300)의 외주면과 보일러와 체결하기 위한 브라켓(400); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성가스유도부(200)의 선단측에 장착되고 중앙부가 관통된 홀(240)이 형성된 캡(230)이 구비되며,
    상기 홀(240)의 일측에는 상기 합성가스유도부(200)의 중앙부에 위치한 상기 파이프(110)를 지지 및 가이드하기 위한 제1가이드부(120)가 구비되며,
    상기 홀(240)의 타측에는 상기 버너(100)와 체결하기 위한 제2가이드부(130)가 구비되는 것을 특징으로 하는 산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 합성가스유도부(200)의 말단에는
    상기 합성가스유도부(200)의 합성가스통로(220)를 통하여 유동하는 합성가스가 유출될 때 난류가 형성되도록 유로의 단면적이 좁아졌다가 넓어지는 유로변경부(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성가스유도부(200)의 말단측 외주면에는
    상기 공기입구(310)를 통하여 유입된 공기의 유로를 변화시키기 위하여 상기 공기유도부(300) 측으로 돌출 형성된 날개부(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 보일러 부착형 합성가스 연소장치.
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KR20110034082A (ko) * 2009-09-28 2011-04-05 한국기계연구원 합성가스버너

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