KR101562253B1 - 과농 희박 연소장치 - Google Patents

과농 희박 연소장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101562253B1
KR101562253B1 KR1020140165411A KR20140165411A KR101562253B1 KR 101562253 B1 KR101562253 B1 KR 101562253B1 KR 1020140165411 A KR1020140165411 A KR 1020140165411A KR 20140165411 A KR20140165411 A KR 20140165411A KR 101562253 B1 KR101562253 B1 KR 101562253B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
mixer
air
lean
flow path
Prior art date
Application number
KR1020140165411A
Other languages
English (en)
Inventor
박봉일
신민석
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 KR1020140165411A priority Critical patent/KR101562253B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101562253B1 publication Critical patent/KR101562253B1/ko
Priority to PCT/KR2015/012661 priority patent/WO2016085237A1/ko
Priority to AU2015354930A priority patent/AU2015354930B2/en
Priority to CN201580054722.8A priority patent/CN107110497B/zh

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/042—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with fuel supply in stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/74—Preventing flame lift-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium

Abstract

본 발명은 과농 혼합기와 희박 혼합기를 균일하게 공급할 수 있는 과농 희박 연소장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 과농 희박 연소장치는, 서로 대향되게 구비되어 그 사이의 과농혼합기유로(173-1,173-2)를 통해 과농혼합기가 흐르는 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120), 상기 제2플레이트(120)와의 사이에 형성된 희박혼합기유로(176)를 통해 희박혼합기가 흐르도록 구비된 제3플레이트(130), 상기 과농혼합기를 연소시키는 제1염공부재(140), 상기 희박혼합기를 연소시키는 제2염공부재(150)를 구비하되, 상기 과농혼합기유로(173-1)는, 분배구멍(122)의 상부에 위치하되 일정 간격 이격된 복수의 제1과농혼합기유로(173-1)와, 상기 제1과농혼합기유로(173-1)와 상기 제1염공부재(140) 사이에 형성된 제2과농혼합기유로(173-2)로 이루어지고; 상기 제1과농혼합기유로(173-1)의 양측에는 혼합기의 유동을 차단하는 폐색부(A)가 형성되고, 상기 폐색부(A)에는 평판 형상의 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 일부를 변형시켜 폐색돌출부(117,127)가 형성된 것으로 이루어진다.

Description

과농 희박 연소장치{Lean rich combustion apparatus}
본 발명은 과농 희박 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이웃하는 한 쌍의 염공에서 과농연소와 희박연소가 동시에 이루어짐으로써 NOx의 발생량을 저감시키는 한편 연소에 필요한 연료 및 공기를 염공에 균일하게 공급할 수 있는 과농 희박 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 기체연료의 연소방식에는, 가스연료와 연소용 공기를 미리 혼합한 후에 연소실에 공급하는 예혼합연소와, 연료와 공기를 따로 공급하는 확산연소 및, 예혼합연소와 확산연소 방식을 혼합한 부분예혼합연소가 있다.
상기 부분예혼합연소는 분젠버너에 의해서 이루어지는 연소를 일컫는데, 상기 분젠버너는 공급되는 공기의 일부인 1차공기와 연료를 미리 혼합하여 공급하고 이와는 별도로 2차공기를 화염발생부분에 공급하여 완전연소를 유도하는 것이다. 종래의 가정용 가스보일러 등의 연소기기에는 화염안정성과 역화현상 등이 발생할 위험성이 적다는 장점을 이유로 분젠버너를 주로 채용하고 있다.
그러나 분젠버너는 구조적으로 버너의 화염이 길고 화염온도가 높을 뿐만 아니라 연소에 필요한 공기량이 이론공기량에 비해 많은 과잉공기가 필요하기 때문에 고온의 배기가스로 인한 열손실과 NOx 및 CO의 배출량이 많아 연소기기의 효율 극대화와 공해물질 저감화에 한계성을 지니고 있었다.
이러한 NOx의 발생량을 줄이는 연소방법의 하나로 과농-희박 연소(Rich-lean combustion)가 알려져 있다.
과농-희박 연소는 예혼합연소에서 화염온도가 가장 높은 연료와 공기의 과잉공기비가 1인 조건을 피해 과잉공기비가 낮은 과농연소(fuel rich)와 과잉공기비가 높은 희박연소(fuel lean)를 동시에 형성하여 화염온도를 낮춤으로써 NOx의 발생량을 낮추는 한편, 희박연소시 발생될 수 있는 화염의 날림 등의 불안전 현상을 과농연소에 의한 화염이 안정하게 유지시켜 주는 역할을 한다.
이와 같은 과농-희박 연소 방식의 연소장치의 일례로 대한민국 등록특허 제965277호가 공개되어 있다.
그러나 대한민국 등록특허 제965277호에 개시된 연소장치는 과농 혼합기와 희박 혼합기를 공급하기 위한 노즐이 각각 구비되어 있어 구성 부품이 많아 구조가 복잡하고, 송풍기로부터 공급된 공기의 일부는 격판에 형성된 구멍을 통해 공급되도록 되어 있어 공기의 공급이 일정하지 못한 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 하나의 노즐만으로 과농 혼합기와 희박 혼합기를 각각 공급할 수 있고, 송풍기로부터 공급된 공기를 균일하게 공급할 수 있는 과농 희박 연소장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 버너본체를 구성하는 각 플레이트들이 서로 접촉함으로써 폐색되어 혼합기의 유동이 차단되는 부분에서 누설이 발생하는 것을 방지하여 원하는 혼합기를 구현할 수 있는 과농 희박 연소장치를 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 버너본체를 구성하는 플레이트와 염공부재를 결합함에 있어서 간단한 구성에 의해 구성 부품간의 간격이 일정하게 유지되도록 할 수 있는 과농 희박 연소장치를 제공하고자 함에 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과농 희박 연소장치는, 서로 대향되게 구비되어 그 사이의 과농혼합기유로(173-1,173-2)를 통해 과농혼합기가 흐르는 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120), 상기 제2플레이트(120)와의 사이에 형성된 희박혼합기유로(176)를 통해 희박혼합기가 흐르도록 구비된 제3플레이트(130), 상기 과농혼합기를 연소시키는 제1염공부재(140), 상기 희박혼합기를 연소시키는 제2염공부재(150)를 구비하되, 상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이에는, 송풍기(300)로부터 공급된 공기 중 일부와 노즐(710)로부터 분사된 연료가스가 도입되는 혼합기유입구(161), 상기 혼합기유입구(161)를 통해 유입된 과농혼합기가 상기 과농혼합기유로(173)로 흐르도록 하는 혼합기유로도입부(171)와 혼합기유로확산부(172), 상기 송풍기(300)로부터 공급된 공기 중 나머지가 도입되는 공기유입구(162), 상기 공기유입구(162)를 통해 유입된 공기가 흐르는 공기유로도입부(174)가 형성되고; 상기 제2플레이트(120)에는, 상기 공기유로도입부(174)의 공기가 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이에 형성된 공기유로(175)로 분출되도록 관통된 복수의 공기통공(121), 상기 혼합기유로확산부(172)를 통과한 혼합기의 일부가 상기 희박혼합기유로(176)로 분출되도록 관통된 복수의 분배구멍(122)이 형성되고; 상기 과농혼합기유로(173-1)는, 상기 분배구멍(122)의 상부에 위치하되 일정 간격 이격된 복수의 제1과농혼합기유로(173-1)와, 상기 제1과농혼합기유로(173-1)와 상기 제1염공부재(140) 사이에 형성된 제2과농혼합기유로(173-2)로 이루어지고; 상기 제1과농혼합기유로(173-1)의 양측에는 혼합기의 유동을 차단하는 폐색부(A)가 형성되고, 상기 폐색부(A)에는 평판 형상의 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 일부를 변형시켜 폐색돌출부(117,127)가 형성된다.
상기 폐색돌출부(117,127)는, 상기 제1플레이트(110)의 일측면으로부터 돌출된 형상의 폐색돌출부(117)와, 상기 제2플레이트(120)의 일측면으로부터 돌출되어 상기 제1플레이트(110)의 폐색돌출부(117) 내부에 삽입되는 형상의 폐색돌출부(127)로 이루어진 것일 수 있다.
상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(220) 및 제1염공부재(140)는 하나의 박판을
Figure 112014114077650-pat00001
형상으로 절곡하여 상부의 절곡면에 복수의 제1염공(141)가 관통 형성된 것일 수 있다.
상기 공기유로도입부(174)는 일측의 상기 공기유입구(162)로부터 수평방향으로 연장되어 타측은 공기의 흐름이 막히도록 형성되고, 상기 공기통공(121)은 상기 공기유로도입부(174)의 길이방향을 따라 복수개가 이격되어 형성된 것일 수 있다.
상기 제2염공부재(150)는, 복수의 염공플레이트(152) 일부분이 서로 이격되어 제2염공(151)을 형성하고, 상기 제3플레이트(130)에 접하는 면이 오목하게 형성된 복수의 상부홈(153)과 상기 상부홈(153)으로부터 하측으로 이격되어 오목하게 형성된 복수의 하부홈(154)으로 이루어지고;
상기 제3플레이트(130)에는 상기 상부홈(153)에 삽입되도록 돌출된 상부엠보싱(131)과 상기 하부홈(154)에 삽입되도록 돌출된 하부엠보싱(132)이 각각 복수개 형성되어; 상기 제2염공부재(150)는 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이에 개재되어 상기 상부홈(153)과 상부엠보싱(131), 상기 하부홈(154)와 하부엠보싱(132)의 삽입결합에 의해 고정되는 것일 수 있다.
상기 상부홈(153)은 상방향으로 개방되고 하방향으로 폐색된 형상으로 이루어지고, 상기 하부홈(154)은 상방향으로 폐색되고 하방향으로 개방된 형상으로 이루어진 것일 수 있다.
상기 제3플레이트(130)에는 상기 분배구멍(122)에 대응되는 위치에 상기 분배구멍(122) 방향으로 오목하게 형성된 오목부(133)가 형성된 것일 수 있다.
상기 제3플레이트(130)에는 상기 오목부(133)의 하부에 상기 공기통공(121)을 통해 분출된 공기를 수평방향으로 분산시키기 위한 적어도 하나의 분산엠보싱이 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 과농 희박 연소장치에 의하면, 하나의 노즐에서 공급되는 연료가스로 과농연소와 희박연소를 구현할 수 있어 구성부품의 개수를 간단하게 할 수 있다.
또한 제1플레이트와 제2플레이트에서 서로 접촉함으로써 혼합기의 유동이 차단되는 부분에 돌출부를 형성하여 형상을 변형시킴으로써 혼합기의 누설이 방지되어 원하는 혼합기를 구현할 수 있다.
또한 제1플레이트와 제2플레이트 및 제1염공부재를 하나의 연결된 플레이트를 절곡시켜 일체로 형성함으로써 제조 공정을 간단하게 하여 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
또한 버너본체를 구성하는 복수의 플레이트와 염공부재 사이에 홈과 엠보싱에 의한 결합이 되도록 함으로써 간단한 구성에 의해 구성부품간의 간격이 일정하게 결합되도록 할 수 있다.
또한 제3플레이트에 오목부와 분산엠보싱을 형성함으로써 혼합기의 혼합이 균일하게 이루어진다.
도 1은 본 발명의 연소장치가 결합된 상태를 보여주는 사시도
도 2는 도 1의 연소장치가 분해된 상태를 보여주는 사시도
도 3은 도 1의 연소장치에서 버너조립체와 가스노즐조립체가 분해된 상태를 보여주는 사시도
도 4는 도 1의 연소장치에서 버너조립체와 가스노즐조립체가 결합된 상태를 보여주는 사시도
도 5는 본 발명의 버너본체를 보여주는 사시도
도 6은 도 5의 버너본체가 분해된 상태를 보여주는 사시도
도 7(a),(b)는 도 5의 A-A'와 B-B'단면도
도 8은 도 1의 연소장치에서 연료가스와 공기가 버너본체에 유입되어 유동하는 과정을 보여주는 도면
도 9는 제1플레이트와 제2플레이트가 접촉된 상태에서의 종단면 구조를 보여주는 도면
도 10은 제1플레이트와 제2플레이트가 접촉된 상태에서의 횡단면 구조를 보여주는 도면
도 11(a)와 (b)는 도 1의 연소장치에서 제1,2염공부재가 제1,2,3플레이트에 결합된 상태를 보여주는 사시도와 제2염공부재가 분해된 상태를 보여주는 사시도
도 12는 제2플레이트와 제3플레이트 사이 공간을 유동하는 공기의 흐름을 보여주는 도면
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 연소장치가 결합된 상태를 보여주는 사시도, 도 2는 도 1의 연소장치가 분해된 상태를 보여주는 사시도, 도 3은 도 1의 연소장치에서 버너조립체와 가스노즐조립체가 분해된 상태를 보여주는 사시도, 도 4는 도 1의 연소장치에서 버너조립체와 가스노즐조립체가 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
본 발명의 연소장치(1)는, 복수의 버너본체(100)와 상기 버너본체(100)의 전후방에서 버너본체(100)를 지지하기 위한 버너베이스(210)와 버너커버(220)로 이루어진 버너조립체(200), 상기 버너본체(100)에 연소용 공기를 공급하기 위한 송풍기(300), 상기 버너조립체(200)의 상부에 구비되어 상기 버너본체(100)에서 연소에 의해 생성된 연소가스의 열교환이 이루어지는 열교환기조립체(400), 상기 버너조립체(200)가 내부에 수용되고 저면에는 상기 송풍기(300)가 결합되며 상기 버너조립체(200)의 상측 공간에서 연소가 이루어지는 연소공간을 제공하는 연소실몸체(500), 상기 연소실몸체(500)의 개방된 일측면에 결합되는 커버조립체(600), 상기 버너본체(100)에 연료가스를 공급하기 위한 노즐(710)이 구비되어 상기 커버조립체(600)의 하측에 결합되는 가스노즐조립체(700)로 이루어진다.
상기 버너본체(100)는 복수개가 인접하게 구비되고, 그 내부 공간을 유동하는 혼합기를 연소시켜 화염을 생성하는 염공부재(140,150; 도 5)가 상단부에 구비된다.
상기 버너베이스(210)는 단면 형상이 대략 'ㄴ'자 형상으로서, 상기 버너본체(100)의 전방측 가장자리를 지지하는 측판(213)과 버너본체(100)의 하단부를 지지하는 바닥판(214)으로 이루어지고, 상기 버너커버(220)는 상기 버너본체(100)의 후방측 가장자리가 결합되어 지지된다.
상기 측판(213)에는, 상기 버너본체(100)의 혼합기유입구(161)에 대응되는 위치에 형성되어 노즐(710)에서 분사된 연료가스와 송풍기(300)에서 공급된 공기의 일부가 혼합되어 유입되도록 수평방향으로 이격되어 복수 개 형성된 제1유입구멍(211)과, 상기 버너본체(100)의 공기유입구(162)에 대응되는 위치에 형성되어 송풍기(300)에서 공급된 공기의 나머지가 유입되도록 수평방향으로 이격되어 복수 개 형성된 제2유입구멍(212)이 형성되어 있다.
상기 가스노즐조립체(700)는 상기 측판(213)의 제1유입구멍(211)과 제2유입구멍(212)을 덮도록 위치하되, 상기 복수의 제1유입구멍(211)과 동일한 개수의 노즐(710)이 수평방향으로 이격되어 구비된다.
상기 송풍기(300)는 상기 연소실몸체(500)의 저면에 결합되고, 송풍기(300)로부터 공급된 공기는 송풍기출구(310)를 통해 버너조립체(200)의 버너베이스(210) 저면의 하측 공간으로 유입된다.
도 5는 본 발명의 버너본체를 보여주는 사시도, 도 6은 도 5의 버너본체가 분해된 상태를 보여주는 사시도, 도 7(a),(b)는 도 5의 A-A'와 B-B'단면도, 도 8은 도 1의 연소장치에서 연료가스와 공기가 버너본체에 유입되어 유동하는 과정을 보여주는 도면, 도 9는 제1플레이트와 제2플레이트가 접촉된 상태에서의 종단면 구조를 보여주는 도면, 도 10은 제1플레이트와 제2플레이트가 접촉된 상태에서의 횡단면 구조를 보여주는 도면, 도 11(a)와 (b)는 도 1의 연소장치에서 제1,2염공부재가 제1,2,3플레이트에 결합된 상태를 보여주는 사시도와 제2염공부재가 분해된 상태를 보여주는 사시도, 도 12는 제2플레이트와 제3플레이트 사이 공간을 유동하는 공기의 흐름을 보여주는 도면으로서, 이하 도 5 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 버너본체의 구성 및 혼합기의 유동경로에 대해 설명한다.
버너본체(100)는, 서로 대향되게 구비되어 그 사이의 공간을 통해 과농혼합기가 흐르는 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120), 상기 제2플레이트(120)와의 사이 공간을 통해 희박혼합기가 흐르도록 구비된 제3플레이트(130), 상기 과농혼합기를 연소시키는 제1염공부재(140), 상기 희박혼합기를 연소시키는 제2염공부재(150)를 구비한다.
상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는, 혼합기 및 공기가 흐르는 유로부분은 외측방향으로 돌출되어 서로 접촉하지 않도록 성형되고, 혼합기 및 공기가 흐르지 않는 부분은 폐색되도록 서로 접촉되게 성형된 박판으로서, 가장자리가 서로 결합되고, 상단부에는 제1염공부재(140)가 상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)와 일체로 형성되어 있다.
즉, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 및 제1염공부재(140)는 연결된 하나의 박판을
Figure 112014114077650-pat00002
형상으로 절곡하여 상부의 절곡면에 복수의 제1염공(141)을 관통형성시키고, 측부와 하부의 가장자리는 혼합기유입구(161)와 공기유입구(162)를 제외하고 나머지 부분은 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 접하는 면이 폐색되도록 접합시킨다.
이와 같이 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 및 제1염공부재(140)를 하나의 연결된 박판으로 일체로 형성함으로써 제조 공정이 단순해지고 제조 비용이 절감된다.
상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 사이에 형성되어 과농혼합기가 흐르는 유로는, 노즐(710)에서 분사된 연료가스와 송풍기(300)에서 공급된 공기의 일부가 유입되는 혼합기유입구(161), 상기 혼합기유입구(161)를 통해 유입된 과농혼합기가 흐르도록 하기 위해 수평방향으로 연장된 혼합기유로도입부(171), 상기 혼합기유로도입부(171)에서 상방향으로 연장되어 단면적이 상방향으로 갈수록 넓어지는 혼합기유로확산부(172), 상기 혼합기유로확산부(172)의 상측으로 연장되어 상기 제1염공부재(140)에 과농혼합기를 공급하는 과농혼합기유로(173-1,173-2)로 이루어진다.
상기 혼합기유로확산부(172)를 통과한 과농혼합기 중 일부는, 상기 제2플레이트(120)의 폭 방향으로 일정간격 이격되어 형성된 복수의 분배구멍(122)을 통해 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이의 공간으로 분출된다.
또한 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130)의 사이에 형성되어 희박혼합기를 형성하기 위한 유로는, 상기 혼합기유입구(161)의 하측에 형성되어 상기 송풍기(300)에서 공급된 공기의 나머지가 유입되는 공기유입구(162), 상기 공기유입구(162)를 통해 유입된 공기가 흐르도록 수평방향으로 연장된 공기유로도입부(174), 상기 공기유로도입부(174)에 유입된 공기가 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이의 공간으로 분출되도록 상기 공기유로도입부(174)의 길이방향을 따라 상기 제2플레이트(120)에 관통형성된 복수의 공기통공(121), 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이의 공간으로서 상기 공기통공(121)을 통해 분출된 공기가 상방향으로 흐르도록 형성된 공기유로(175), 상기 공기유로(175)의 상측으로 연장되어 제2염공부재(150)에 희박혼합기를 공급하기 위한 희박혼합기유로(176)로 이루어진다.
이와 같은 구성에 의한 연소장치에서 연료가스와 공기의 유동경로를 살펴보면, 송풍기(300)에서 공급되는 공기는 버너베이스(210) 하부의 공간으로 유입된 후 상기 혼합기유입구(161)와 공기유입구(162)를 향해 수평방향으로 유동한 후 혼합기유입구(161)와 공기유입구(162)를 통해 분산되어 버너본체(100) 내부로 유입되고, 노즐(710)에서 분사된 연료가스는 상기 혼합기유입구(161)를 통해 유입되는 공기와 혼합되어 혼합기유로도입부(171), 혼합기유로확산부(172), 제1과농혼합기유로(173-1), 제2과농혼합기유로(173-2)를 순차 거친 후 제1염공부재(140)의 제1염공(141)을 통해 분출되면서 과농 연소가 이루어진다.
또한 상기 공기유입구(162)를 통해 공기유로도입부(174)로 유입된 공기는 공기통공(121)을 통해 분출되어 공기유로(175)를 통해 유동하게 되고, 상기 공기유로(175)를 통해 유동하는 공기는 상기 복수의 분배구멍(122)을 통해 분출된 혼합기와 혼합되고, 이렇게 생성된 희박혼합기는 제2염공부재(150)의 제2염공(151)을 통해 분출되면서 희박 연소가 이루어진다.
한편, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이를 유동하는 혼합기가 과농혼합기유로(173-1,173-2)와 희박혼합기유로(176)로 분배되는 비율은 연소 성능을 결정하는데 있어 매우 중요한 요소가 되므로, 혼합기가 유동하는 유로의 단면적은 혼합기의 분배 비율에 맞춰 설정되어 있다.
그러나 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 서로 대면하는 면이 폐색되어 혼합기의 유동이 발생하지 않는 부분에서 혼합기의 누설이 발생되면 과농 혼합기 또는 희박 혼합기가 설정된 혼합기의 비율대로 제1염공부재(140) 또는 제2염공부재(150)로 공급되지 않는 문제점이 있다.
따라서 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 서로 대면하는 면이 폐색된 부분은 혼합기의 누설이 방지되는 구조가 필요하다.
이를 위해 본 발명에서는 분배구멍(122)의 상부에 위치한 과농혼합기유로(173-1,173-2)와 희박혼합기유로(176)를 통해 분배되는 혼합기의 비율이 설정된 비율대로 구현되도록 하기 위해, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 서로 대면하는 부분을 폐색부(A)와 유로형성부(B)가 교대로 형성되도록 하되, 상기 폐색부(A)에는 폐색돌출부(117,127)를 형성시켜 폐색부(A)에서 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 접촉하는 면 사이로 혼합기가 누설되는 것을 방지하게 된다.
상기 폐색돌출부(117,127)는 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 평탄부(116,126)에 변형을 가하여 돌출시킨 것으로, 제1플레이트(110)의 폐색돌출부(117) 내부에 제2플레이트(120)의 폐색돌출부(127)가 삽입되는 형상으로 박판을 변형시킨 것이다.
만약 폐색부(A)에서 면끼리 서로 접촉시키면 틈이 발생하여 그 틈 사이로 혼합기의 누설이 발생할 수 있는데, 본원발명은 상기 폐색부(A)의 박판을 변형함으로써 혼합기가 누설되는 틈이 형성되지 않도록 하였다.
상기 유로형성부(B)는, 제1플레이트(110)의 일부로서 변형되지 않은 평판 형상의 유로평탄부(115)와, 상기 유로평탄부(115)와의 사이에 제1과농혼합기유로(173-1)를 형성시키도록 제2플레이트(120)를 돌출시킨 유로돌출부(125)로 이루어어진다.
이와 같이 본 발명은 2개의 노즐을 사용할 필요가 없이 하나의 노즐(710)만으로 과농 연소와 희박 연소를 동시에 구현할 수 있어 연소 장치의 구조를 간단하게 할 수 있다.
또한 종래 기술의 경우 송풍기로부터 공급된 공기의 일부는 격판(본원발명의 버너베이스에 대응됨)에 형성된 구멍을 통해 상방향으로 공급되도록 하였으나, 이 경우 공기를 복수의 버너본체에 균일하게 공급하거나 하나의 버너본체에서도 전방과 후방에 균일하게 공급하기 위해 각 구멍의 크기를 서로 상이하게 설계하여야 하지만, 격판의 전체 면적에 형성된 모든 구멍에 대한 크기를 일일이 설정하기는 매우 어려운 문제점이 있었다.
이에 반해 본원발명은 송풍기출구(310)를 통해 공급되는 공기는 버너베이스(210) 하부의 공간을 따라 확산된 후 공기유입구(162)를 통해 공기유로도입부(174)에 유입되고, 상기 공기유로도입부(174)의 공기는 공기통공(121)을 통해 공기유로(175)로 분출되므로, 공기유입구(162)와 공기통공(121)에서 공기의 통과량이 제한되어 복수의 버너본체(100) 각각에 공기의 공급이 균일하게 이루어지고, 공기유로도입부(174)의 길이방향을 따라 복수의 공기통공(121)을 통해 분출되는 공기량이 균일하게 되어 제2염공부재(150)의 전방과 후방에 공기의 공급이 균일하게 이루어진다. 이 경우 공기의 공급량 조절은 하나의 공기유입구(162) 크기만 조절하면 되므로 설계 용이성이 향상된다.
또한 폐색부(A)의 일부를 돌출형태로 변형을 가함으로써 설정된 혼합기의 비율대로 과농혼합기와 희박혼합기가 제1염공부재(140)와 제2염공부재(150)로 공급됨으로써 연소를 안정화시키고, 공해물질의 배출을 저감시킬 수 있다.
한편, 과농 연소가 이루어지는 제1염공부재(140)와 희박 연소가 이루어지는 제2염공부재(150)로 공급되는 혼합기의 비율은 2 : 8 정도로 제2염공부재(150)로 많은 혼합기가 공급되므로, 제2염공부재(150)의 염공면에서 형성되는 화염도 제1염공부재(140)에서 형성되는 화염에 비하여 훨씬 크게 형성된다.
도 6과 도 7을 참조하면, 제3플레이트(130)에는 상기 분배구멍(122)에 대응되는 위치에 상기 분배구멍(122) 방향으로 오목하게 형성된 오목부(133)가 형성되어 있어, 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이의 간격은 상기 분배구멍(122)이 형성된 부분에서 좁아진다.
만약 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이의 간격이 넓게 되면 제2염공부재(150)로 공급되는 혼합기가 제3플레이트(130) 측으로 쏠리게 되는데, 상기와 같이 오목부(133)가 형성되어 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이의 간격이 좁아지게 되면 혼합기가 제2염공부재(150)에 골고루 공급된다.
또한, 도 11을 참조하면, 제2염공부재(150)는, 복수의 염공플레이트(152) 일부분이 서로 이격되어 제2염공(151)을 형성하고, 제3플레이트(130)에 접하는 면(150a)에 오목하게 형성된 복수의 상부홈(153)과 상기 상부홈(153)으로부터 하측으로 이격되어 오목하게 형성된 복수의 하부홈(154)이 형성되어 있고, 상기 제3플레이트(130)에는 상기 상부홈(153)에 삽입되도록 돌출된 상부엠보싱(131)과 상기 하부홈(154)에 삽입되도록 돌출된 하부엠보싱(132)이 각각 복수개 형성되어 있다.
상기 상부홈(153)은 상방향이 개방되고 하방향이 폐색된 형상이고, 상기 하부홈(154)은 상방향이 폐색되고 하방향이 개방된 형상이다.
상기 제2염공부재(150)는 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이에 개재되어, 상기 상부홈(153)에 상부엠보싱(131)이 삽입되도록 하고, 상기 하부홈(154)에 하부엠보싱(132)이 삽입되도록 함으로써 제2염공부재(150)가 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이에서 고정결합된다. 이 경우 상부홈(153)은 상방향으로 개방되고 하부홈(154)은 하방향으로 개방된 형상으로 되어 있어 조립이 용이해진다.
이와 같은 구성에 의하면, 간단한 구성에 의해 제2염공부재(150)와 제2플레이트(120) 및 제3플레이트(130)가 결합되어 제조 비용을 절감할 수 있고, 제2염공부재(150)와 제2플레이트(120) 및 제3플레이트(130) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
한편, 도 6, 도 7, 도 11을 참조하면, 제3플레이트(130)에는 상기 오목부(133)의 하부에 제2플레이트(120) 방향으로 오목하게 형성된 제1분산엠보싱(134)과 제2분산엠보싱(135)이 형성되어 있다.
따라서 상기 공기통공(121)을 통해 분출된 공기는 상기 제1분산엠보싱(134)과 제2분산엠보싱(135)에 의해 수평방향으로 분산된 후 공기유로(175)를 통해 상방향으로 유동하게 되므로, 분배구멍(122)을 통해 유입된 혼합기와 일정 비율로 골고루 혼합된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
1 : 연소장치 100 : 버너본체
110 : 제1플레이트 115 : 유로평탄부
116,126 : 평탄부 117,127 : 폐색돌출부
125 : 유로돌출부 120 : 제2플레이트
121 : 공기통공 122 : 분배구멍
130 : 제3플레이트 140 : 제1염공부재
150 : 제2염공부재 161 : 혼합기유입구
162 : 공기유입구 171 : 혼합기유로도입부
172 : 혼합기유로확산부 173-1,173-2 : 과농혼합기유로
174 : 공기유로도입부 175 : 공기유로
176 : 희박혼합기유로 200 : 버너조립체
210 : 버너베이스 211 : 제1유입구멍
212 : 제2유입구멍 213 : 측판
214 : 바닥판 220 : 버너커버
300 : 송풍기 400 : 열교환기조립체
500 : 연소실몸체 600 : 커버조립체
700 : 가스노즐조립체 710 : 노즐

Claims (8)

  1. 서로 대향되게 구비되어 그 사이의 과농혼합기유로(173-1,173-2)를 통해 과농혼합기가 흐르는 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120), 상기 제2플레이트(120)와의 사이에 형성된 희박혼합기유로(176)를 통해 희박혼합기가 흐르도록 구비된 제3플레이트(130), 상기 과농혼합기를 연소시키는 제1염공부재(140), 상기 희박혼합기를 연소시키는 제2염공부재(150)를 구비하되,
    상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이에는, 송풍기(300)로부터 공급된 공기 중 일부와 노즐(710)로부터 분사된 연료가스가 도입되는 혼합기유입구(161), 상기 혼합기유입구(161)를 통해 유입된 과농혼합기가 상기 과농혼합기유로(173)로 흐르도록 하는 혼합기유로도입부(171)와 혼합기유로확산부(172), 상기 송풍기(300)로부터 공급된 공기 중 나머지가 도입되는 공기유입구(162), 상기 공기유입구(162)를 통해 유입된 공기가 흐르는 공기유로도입부(174)가 형성되고;
    상기 제2플레이트(120)에는, 상기 공기유로도입부(174)의 공기가 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이에 형성된 공기유로(175)로 분출되도록 관통된 복수의 공기통공(121), 상기 혼합기유로확산부(172)를 통과한 혼합기의 일부가 상기 희박혼합기유로(176)로 분출되도록 관통된 복수의 분배구멍(122)이 형성되고;
    상기 과농혼합기유로(173-1)는, 상기 분배구멍(122)의 상부에 위치하되 일정 간격 이격된 복수의 제1과농혼합기유로(173-1)와, 상기 제1과농혼합기유로(173-1)와 상기 제1염공부재(140) 사이에 형성된 제2과농혼합기유로(173-2)로 이루어지고;
    상기 제1과농혼합기유로(173-1)의 양측에는 혼합기의 유동을 차단하는 폐색부(A)가 형성되고, 상기 폐색부(A)에는 평판 형상의 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 일부를 변형시켜 폐색돌출부(117,127)가 형성된 것으로 이루어진 과농 희박 연소장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폐색돌출부(117,127)는, 상기 제1플레이트(110)의 일측면으로부터 돌출된 형상의 폐색돌출부(117)와, 상기 제2플레이트(120)의 일측면으로부터 돌출되어 상기 제1플레이트(110)의 폐색돌출부(117) 내부에 삽입되는 형상의 폐색돌출부(127)로 이루어진 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(220) 및 제1염공부재(140)는 하나의 박판을
    Figure 112014114077650-pat00003
    형상으로 절곡하여 상부의 절곡면에 복수의 제1염공(141)가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기유로도입부(174)는 일측의 상기 공기유입구(162)로부터 수평방향으로 연장되어 타측은 공기의 흐름이 막히도록 형성되고, 상기 공기통공(121)은 상기 공기유로도입부(174)의 길이방향을 따라 복수개가 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2염공부재(150)는, 복수의 염공플레이트(152) 일부분이 서로 이격되어 제2염공(151)을 형성하고, 상기 제3플레이트(130)에 접하는 면이 오목하게 형성된 복수의 상부홈(153)과 상기 상부홈(153)으로부터 하측으로 이격되어 오목하게 형성된 복수의 하부홈(154)으로 이루어지고;
    상기 제3플레이트(130)에는 상기 상부홈(153)에 삽입되도록 돌출된 상부엠보싱(131)과 상기 하부홈(154)에 삽입되도록 돌출된 하부엠보싱(132)이 각각 복수개 형성되어;
    상기 제2염공부재(150)는 상기 제2플레이트(120)와 제3플레이트(130) 사이에 개재되어 상기 상부홈(153)과 상부엠보싱(131), 상기 하부홈(154)와 하부엠보싱(132)의 삽입결합에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부홈(153)은 상방향으로 개방되고 하방향으로 폐색된 형상으로 이루어지고, 상기 하부홈(154)은 상방향으로 폐색되고 하방향으로 개방된 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제3플레이트(130)에는 상기 분배구멍(122)에 대응되는 위치에 상기 분배구멍(122) 방향으로 오목하게 형성된 오목부(133)가 형성된 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3플레이트(130)에는 상기 오목부(133)의 하부에 상기 공기통공(121)을 통해 분출된 공기를 수평방향으로 분산시키기 위한 적어도 하나의 분산엠보싱이 형성된 것을 특징으로 하는 과농 희박 연소장치
KR1020140165411A 2014-11-25 2014-11-25 과농 희박 연소장치 KR101562253B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140165411A KR101562253B1 (ko) 2014-11-25 2014-11-25 과농 희박 연소장치
PCT/KR2015/012661 WO2016085237A1 (ko) 2014-11-25 2015-11-24 과농 희박 연소장치
AU2015354930A AU2015354930B2 (en) 2014-11-25 2015-11-24 Rich lean combustion apparatus
CN201580054722.8A CN107110497B (zh) 2014-11-25 2015-11-24 过浓稀薄燃烧装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140165411A KR101562253B1 (ko) 2014-11-25 2014-11-25 과농 희박 연소장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101562253B1 true KR101562253B1 (ko) 2015-10-22

Family

ID=54427018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140165411A KR101562253B1 (ko) 2014-11-25 2014-11-25 과농 희박 연소장치

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101562253B1 (ko)
CN (1) CN107110497B (ko)
AU (1) AU2015354930B2 (ko)
WO (1) WO2016085237A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944666B1 (ko) * 2018-04-18 2019-01-31 황기진 주방용 가스버너 및 그 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6765634B2 (ja) * 2016-09-26 2020-10-07 株式会社ノーリツ バーナ装置
CN113510116B (zh) * 2021-04-22 2022-09-02 安徽捷泰智能科技有限公司 一种色选机除尘溜槽

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241617A (ja) 2000-02-28 2001-09-07 Noritz Corp 燃焼装置
JP2012137219A (ja) 2010-12-24 2012-07-19 Noritz Corp 濃淡燃焼式バーナ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2930858B2 (ja) * 1994-03-31 1999-08-09 大阪瓦斯株式会社 燃焼装置
JP3878349B2 (ja) * 1998-12-09 2007-02-07 ダイニチ工業株式会社 強制燃焼器
JP2002071109A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Noritz Corp ガス燃焼装置
JP2003269705A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Noritz Corp 燃焼装置
CN201436472U (zh) * 2009-05-25 2010-04-07 海尔集团公司 一种火排片及采用该火排片的燃烧器和燃气热水器
JP2011191037A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Chofu Seisakusho Co Ltd 低ＮＯｘバーナ及びそれを用いたガス給湯機
CN201935215U (zh) * 2011-01-19 2011-08-17 王景龙 一种生物质能混合燃料点火器
JP5716551B2 (ja) * 2011-05-30 2015-05-13 株式会社ノーリツ 濃淡燃焼バーナ
CN103185339B (zh) * 2011-12-28 2016-08-03 株式会社能率 浓淡火焰燃烧器及燃烧装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241617A (ja) 2000-02-28 2001-09-07 Noritz Corp 燃焼装置
JP2012137219A (ja) 2010-12-24 2012-07-19 Noritz Corp 濃淡燃焼式バーナ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944666B1 (ko) * 2018-04-18 2019-01-31 황기진 주방용 가스버너 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN107110497A (zh) 2017-08-29
CN107110497B (zh) 2019-06-04
AU2015354930A1 (en) 2017-06-15
WO2016085237A1 (ko) 2016-06-02
AU2015354930B2 (en) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101468940B1 (ko) 과농 희박 연소장치
KR101562253B1 (ko) 과농 희박 연소장치
KR20040035369A (ko) 다단제어를 구현하는 가스연소 버너
KR100965277B1 (ko) 공해물질 저감 및 보염 특성을 갖는 과농-희박연소 버너
JP3793872B2 (ja) 燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置
JPH0820057B2 (ja) 先混合式ガスバーナ
JP2010276299A (ja) バーナ及びそれを用いた燃焼器
JP3851734B2 (ja) 濃淡燃焼装置
JP2002310408A (ja) 燃焼装置
JP3116007B2 (ja) 濃淡燃焼装置
JP3226702B2 (ja) 濃淡燃焼装置
JP3229481B2 (ja) 濃淡燃焼装置
KR101204531B1 (ko) 가스 버너 시스템
JPH10339406A (ja) 低ＮＯｘバーナ
JP2587099Y2 (ja) 燃焼装置
JP2000249310A (ja) 濃淡燃焼装置
JPH05141629A (ja) 燃焼装置
JPH06347011A (ja) 予混合装置
JP2002213713A (ja) 燃焼装置
JPH116605A (ja) 希薄燃焼バーナ
JPH04273906A (ja) 燃焼装置
JP2002115815A (ja) バーナ及び混合気形成方法
JPH0820058B2 (ja) 先混合式ガスバーナ
JPH05223219A (ja) 濃淡燃焼装置
JPH08200626A (ja) 燃焼装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 4