KR102385289B1 - 차압 가이드 및 이를 포함하는 연소장치 - Google Patents

차압 가이드 및 이를 포함하는 연소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 차압 가이드에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 연소 하우징과 상기 연소 하우징 내부에 적어도 일부가 배치되어 연소를 위한 연료를 분사하는 연료 분사 노즐과 상기 연료 분사 노즐로부터 분사되는 연료를 착화 시키기 위한 착화부재 그리고 상기 연료 분사 노즐과 이격 배치되어 연소시 형성된 화염을 보호하는 스테빌라이저를 포함하는 연소장치의 내부에 설치되어 연소를 위한 공기를 안정적으로 공급하는 차압 가이드는, 상기 연소 하우징 내에 상기 스테빌라이저 후방에 배치되어 상기 스테빌라이저를 향해 공기의 이동을 안내하는 가이드 바디와, 상기 가이드 바디에 상기 연료 분사 노즐이 관통하도록 형성된 노즐 관통홀, 그리고 상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 배치되어 상기 착화부재가 관통되도록 형성된 착화부재 관통홀을 포함한다.

Description

차압 가이드 및 이를 포함하는 연소장치{DIFFERENTIAL PRESSUR GUIDE AND COMBUSTION DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예는 차압 가이드 및 이를 포함하는 연소장치에 관한 것으로, 안정적인 화염을 형성하기 위해 균일한 공기를 공급할 수 있는 차압 가이드 및 이를 포함하는 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 연소장치는 연료를 연소시켜 열에너지를 생성하고 이를 통해 다른 것들 과의 열교환을 통해 열에너지를 전달한다. 구체적으로, 온수 보일러에서는 연소장치에서 생성하는 화염을 통해 물이 가열되어 사용자에게 공급될 수 있다.
하지만, 종래의 연소장치는 공급된 공기가 바로 분사된 연료로 공급되는 구성을 갖고 있어, 연료의 초기 착화시 연소장치 전방에서 발생되는 팽창압에 의해 화염 형성에 방해를 받아 연소장치의 초기 성능에 문제점이 있다.
구체적으로, 이러게 형성된 화염은 연소장치를 기준으로 어느 쪽으로 치우짐이 발생되어 이가 설치된 곳에 그을음을 발생시키거나 이를 국부적으로 가열시키는 문제점이 있다.
따라서, 안정적인 화염 형성 및 효율적인 연소를 수행할 수 있는 연소장치가 필요하다.
본 발명의 실시예는 균일한 흐름을 갖는 공기를 공급하여 안정적인 화염을 형성할 수 있는 차압 가이드 및 이를 포함하는 연소장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연소 하우징과 상기 연소 하우징 내부에 적어도 일부가 배치되어 연소를 위한 연료를 분사하는 연료 분사 노즐과 상기 연료 분사 노즐로부터 분사되는 연료를 착화 시키기 위한 착화부재 그리고 상기 연료 분사 노즐과 이격 배치되어 연소시 형성된 화염을 보호하는 스테빌라이저를 포함하는 연소장치의 내부에 설치되어 연소를 위한 공기를 안정적으로 공급하는 차압 가이드는, 상기 연소 하우징 내에 상기 스테빌라이저 후방에 배치되어 상기 스테빌라이저를 향해 공기의 이동을 안내하는 가이드 바디와, 상기 가이드 바디에 상기 연료 분사 노즐이 관통하도록 형성된 노즐 관통홀, 그리고 상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 배치되어 상기 착화부재가 관통되도록 형성된 착화부재 관통홀을 포함한다.
또는, 상기 가이드 바디는 외주면의 적어도 일영역이 상기 연소 하우징의 내주면과 이격 배치되며, 상기 연소 하우징의 내주면과 이격된 상기 가이드 바디의 외주면의 적어도 일영역과 상기 연소 하우징의 내주면 사이의 공간을 통해 상기 스테빌라이저로 공기의 이동을 안내할 수 있다.
또는, 상술한 차압 가이드는 상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 형성되어 상기 스테빌라이저로 공기의 이동을 안내하는 가이드 관통홀을 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 차압 가이드는 상기 가이드 바디의 외주에 형성되어 상기 연소 하우징의 내주면을 향해 돌출 형성된 돌출부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 상기 연소 하우징의 내주면에 지지될 수 있다.
또한, 상기 연소 하우징의 내주면과 상기 돌출부에 의해 이격된 상기 가이드 바디의 외주 일영역 사이로 공기의 이동을 안내할 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 상기 가이드 바디의 외주에 복수개가 서로 이격 되어 형성될 수 있다.
또한, 상술한 차압 가이드는 상기 가이드 바디에 상기 가이드 바디의 외주로부터 상기 착화부재 관통홀과 연통되도록 형성된 개구영역을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연소장치는 상기 연료 분사 노즐로 연료를 공급하는 연료 공급부에 지지되며 상기 스테빌라이저를 지지하기 위해 상기 스테빌라이저를 향해 연장 형성된 레그를 갖는 지지부재를 더 포함하고, 상술한 차압 가이드의 상기 가이드 바디는 상기 지지부재에 지지될 수 있다.
또한, 상술한 차압 가이드는 상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 배치되어 상기 레그가 관통되도록 형성된 레그 관통홀을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드 관통홀은 상기 가이드 바디 상에 상기 노즐 관통홀을 중심으로 복수개가 방사상으로 관통 형성될 수 있다.
또는, 상기 가이드 관통홀은 상기 가이드 바디 상에 상기 노즐 관통홀을 중심으로부터 복수개가 상기 가이드 바디의 외주방향을 따라 관통 형성될 수 있다.
또는, 상기 가이드 관통홀은 상기 가이드 바디 상에 상기 노즐 관통홀을 중심으로 복수개가 나선형으로 배치되어 관통 형성될 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는 공기가 공급되는 연소 하우징과, 연소를 위한 연료를 분사하며 상기 연소 하우징 내에 배치된 연료 분사 노즐과, 상기 연소 하우징 내부에 배치되어 상기 연소 하우징 내부의 일영역을 구획하여 상기 연소 하우징 내로 공급된 공기의 흐름을 균일화시켜 공급하는 차압 가이드, 그리고 상기 연소 하우징 내에 상기 연소 하우징의 길이방향을 따라 상기 차압 가이드와 이격 배치되며, 상기 차압 가이드를 통과한 적어도 일부의 공기가 통과하는 스테빌라이저를 포함한다.
또한, 상기 차압 가이드는 상기 연소 하우징 내에 배치된 가이드 바디와, 상기 가이드 바디의 외주에 형성되어 상기 연소 하우징의 내주면을 향해 돌출 형성된 돌출부, 그리고 상기 가이드 바디에 공급된 공기의 이동을 안내하도록 형성된 가이드 관통홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스테빌라이저는 상기 연소 하우징 내에 배치된 스테빌라이저 바디와, 상기 스테빌라이저 바디에 관통 형성되어 상기 연료 분사 노즐로부터 분사된 연료의 이동 및 상기 가이드 관통홀을 통과한 일부의 공기가 통과 가능한 제1 유로, 그리고 상기 스테빌라이저 바디에 상기 가이드 관통홀을 통과한 또다른 일부의 공기가 통과 가능하도록 상기 제1 유로를 중심으로 방사상으로 형성된 제2 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스테빌라이저는 상기 스테빌라이저 바디에 상기 제2 유로와 이웃하는 일영역이 상기 차압 가이드를 향해 절곡되어 형성된 안내부를 더 포함할 수 있다,
또한, 상기 스테빌라이저는 상기 스테빌라이저 바디의 외주에 상기 연소 하우징의 내주면과 이격 배치되며 상기 연소 하우징의 내주의 일영역의 길이방향과 마주하도록 형성된 외주부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 연소장치는 외주부와 상기 연소 하우징의 내주면 사이에 형성된 제3 유로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 돌출부와 이웃하는 상기 가이드 바디의 외주 일영역과 상기 연소 하우징의 내주면 사이를 통과한 공기가 상기 제3 유로로 이동할 수 있다.
또는, 상기 가이드 관통홀을 통과한 공기는 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 그리고 상기 제3 유로로 분기되어 이동될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 차압 가이드는 연소 하우징 내부로 공급되어 분사되는 연료를 향해 균일한 흐름의 공기가 공급되도록 안내할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는 차압 가이드를 포함하고 있어, 이를 통해 구획된 내부의 차압을 형성하여 착화 초기시의 팽창압에도 안정적으로 분사되는 연료를 향해 균일한 흐름의 공기를 공급할 수 있다.
도 1 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드가 설치된 연소장치를 나타낸다.
도 2는 도 1의 차압 가이드 설치영역을 확대해서 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 차압 가이드의 정면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 설치된 지지부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차압 가이드를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 차압 가이드를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 차압 가이드를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차압 가이드가 설치된 연소장치를 나타낸다.
도 9는 도 8의 차압 가이드 설치영역을 확대해서 나타낸 도면이다.
도 10은 차압 가이드가 없는 상태의 연소장치의 공기의 흐름 및 유속을 나타낸 실험결과이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예와 같이 차압 가이드가 있는 상태의 연소장치의 공기의 흐름 및 유속을 나타낸 실험결과이다.
도 12는 차압 가이드가 없는 상태의 연소장치의 공기 압력을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예와 같이 차압 가이드가 있는 상태의 연소장치의 공기의 압력을 나타낸다.
도 14는 제1 유로의 직경과 차압 가이드 유무에 따른 공기의 유량을 나타낸 표이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는 연소장치(101)에 설치된다. 구체적으로, 연소장치(101)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 연소 하우징(100)과 연료 분사 노즐(210)과 착화부재(700) 그리고 스테빌라이저(400)를 포함한다. 연소 하우징(100) 내부는 중공으로 형성되고, 연소 하우징(100) 내부에는 적어도 일부의 연료 분사 노즐(210)이 배치되어 연소를 위한 연료를 분사하고, 이러한 연소에 따른 화염은 연소 하우징(100) 외부를 향해 형성될 수 있다.
일예로, 연료 분사 노즐(210)로부터 분사되는 연료는 경유 또는 등유도 포함될 수 있다. 연료 분사 노즐(210)로부터 경유 또는 등유가 겸용으로 분사될 수 있다.
착화부재(700)는 연료 분사 노즐(210)로부터 분사되는 연료에 화염이 형성되도록 점화(착화)시킬 수 있다.
스테빌라이저(400)는 연소시 형성된 화염을 보호한다. 구체적으로, 스테빌라이저(400)는 안정적인 화염 형성을 위해 분사된 연료를 향해 공기의 이동을 안내한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 연소 하우징(100) 내부로 공급되는 연소를 위한 공기가 균일한 흐름을 갖고 안정적으로 공급되도록 한다.
차압 가이드(301)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 가이드 바디(300)와 노즐 관통홀(310) 그리고 가이드 관통홀(320)을 포함한다.
가이드 바디(300)는 연소 하우징(100) 내에 배치된다. 가이드 바디(300)는 연소 하우징(100) 내에 스테빌라이저(400) 후방에 배치된다. 그리고, 가이드 바디(300)는 판형으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 가이드 바디(300)는 원형의 판으로 형성될 수 있다. 이때, 후방은 연소 하우징(100) 내에 배치된 연료 분사 노즐(210)에 의해 화염이 형성되는 방향을 기초로 정의될 수 있다.
가이드 바디(300)는 연소 하우징(100) 내에 적어도 일영역을 구획하여, 이가 설치된 영역의 전방과 후방에 압력차를 형성한다. 그리고, 가이드 바디(300)는 스테빌라이저(400)를 향해 공기가 이동되도록 안내한다.
노즐 관통홀(310)은 가이드 바디(300) 상에 연료 분사 노즐(210)이 관통하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 노즐 관통홀(310)은 가이드 바디(300)의 중심부에 형성되어 연료 분사 노즐(210)의 적어도 일부가 관통되어 가이드 바디(300)의 일면 상에 배치되도록 할 수 있다.
착화부재 관통홀(330)은 가이드 바디(300) 상에 노즐 관통홀(310)과 이격 배치되어 착화부재(700)의 적어도 일부가 관통되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 착화부재 관통홀(330)은 관통된 착화부재(700)의 적어도 일부를 지지할 수 있다.
따라서, 착화부재 관통홀(330)은 연료 분사 노즐(210)과 착화부재(700) 사이의 거리를 안정적으로 유지되도록 할 수 있다.
일예로, 착화부재(700)가 복수개가 배치되는 경우, 가이드 바디(300)에 형성된 착화부재 관통홀(330)도 복수개가 형성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는 안정적인 연소를 위해 균일한 공기를 공급할 수 있다. 또한, 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100) 내부의 차압 가이드(301)의 가이드 바디(300) 후방의 공기 압력이 상대적으로 높게 형성되도록 할 수 있어, 연소장치(101)의 초기 착화시 발생되는 팽창압에 의해 화염이 불안정 해지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 가이드 관통홀(320)을 더 포함할 수 있다.
가이드 관통홀(320)은 가이드 바디(300) 상에 노즐 관통홀(310)과 이격 배치되며, 가이드 바디(300) 상에 관통 형성된다. 또한, 가이드 관통홀(320)은 연소 하우징(100) 내부로 공급된 연소에 필요한 공기가 통과되도록 안내한다. 그리고, 이러한 가이드 관통홀(320)은 가이드 바디(300) 상에 복수개가 서로 이격되어 관통 형성될 수 있다. 가이드 관통홀(320)은 이를 통과한 공기가 스테빌라이저(400)로 이동되도록 안내한다.
구체적으로, 가이드 관통홀(320)을 통과한 공기는 흐름이 균일화되어 화염 형성이 안정적으로 이뤄지도록 할 수 있다. 즉, 연소 하우징(100) 내부로 공급된 공기는 가이드 관통홀(320)을 통과하며 균일한 흐름으로 가이드 바디(300) 전방으로 제공된다. 이때, 가이드 바디(300)의 후방에 위치하며 연소 하우징(100)으로 공급되는 공기는 가이드 관통홀(320)을 통과하여 가이드 바디(300)의 전방에 위치하는 공기보다 상대적으로 더 높은 압력이 형성된다.
다시 말해, 가이드 관통홀(320)을 통과한 공기는 균일한 흐름을 갖고 스테빌라이저(400)를 향해 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 돌출부(350)를 더 포함할 수 있다.
돌출부(350)는 가이드 바디(300)의 외주에 연소 하우징(100)의 내주면을 향해 돌출 형성될 수 있다. 구체적으로, 돌출부(350)는 가이드 바디(300)의 외주의 일부영역이 돌출 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출부(350)는 연소 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다.
돌출부(350)는 연소 하우징(100) 내부에 차압 가이드(301)를 설치시 연소 하우징(100)의 중심과 차압 가이드(301)의 중심이 동일 선상에 배치되도록 안내할 수 있다. 또한, 돌출부(350)는 연소 하우징(100) 내면과 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외주면 사이가 이격되도록 지지할 수 있다. 즉, 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외경은 연소 하우징(100)의 내경보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100)의 내주면과 돌출부(350)에 의해 이격된 가이드 바디(300)의 외주 일영역 사이고 공기의 이동을 안내할 수 있다.
돌출부(350)에 의해 이격된 가이드 바디(300)의 외주 일영역은 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외경부이다. 이러한 가이드 바디(300)의 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외경부와 이와 마주하는 연소 하우징(100)의 내주면은 이격 배치되어, 연소 하우징(100) 내부로 공급된 공기는 이러한 이격 공간(150)을 통해 가이드 바디(300)의 전방을 향해 이동될 수 있다.
즉, 돌출부(350)는 가이드 바디(300)와 연소 하우징(100) 사이의 공기의 이동을 위한 공간(150)을 형성할 수 있다.
따라서, 돌출부(350)의 길이의 설계범위에 따라 이를 통과하는 공기의 유량은 가변될 수 있다. 구체적으로, 연소장치(101)의 모델 또는 성능에 따라 이러한 돌출부(350)의 길이를 설계자가 효과적으로 가변시켜 공기의 유량을 효과적으로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)의 돌출부(350)는 복수개가 형성될 수 있다.
돌출부(350)는 가이드 바디(300)의 외주를 따라 방사상으로 복수개가 형성될 수 있다. 이러한 돌출부(350)가 복수개가 형성되는 경우, 차압 가이드(301)를 연소 하우징(100) 내부에 설치시 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 차압 가이드(301)의 중심과와 연소 하우징(100) 중심의 동심이 유지되도록 할 수 있다.
따라서, 차압 가이드(301)는 연소시 어느 한쪽으로 편중되어 공기가 공급되는 경우 발생될 수 있는 화염의 불균일로 인해 발생될 수 있는 그을림 또는 이와 마주하는 구성의 가열에 의한 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는 개구영역(331)을 더 포함할 수 있다.
개구영역(331)은 가이드 바디(300)의 외주로부터 착화부재 관통홀(330)이 연통되도록 형성될 수 있다. 개구영역(331)은 착화부재(700)의 일부가 착화부재 관통홀(330)로 관통시 가이드 바디(300)와의 간섭을 방지하기 위해 형성될 수 있다.
개구영역(331)은 착화부재 관통홀(330)의 개수와 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 연소장치(101)는 연료 분사 노즐(210)로 연료를 공급하는 연료 공급부(200) 그리고 레그(520)를 갖는 지지부재(500)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 연료 공급부(200)는 연료 분사 노즐(210)을 포함하며, 연료 분사 노즐(210)로 연료의 이동을 안내할 수 있다.
지지부재(500)는 연료 공급부(200)에 지지되어 스테빌라이저(400)를 향해 연장 형성된 레그(520)를 포함하고 있어, 레그(520)가 스테빌라이저(400)를 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 바디(300)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 지지부재(500)에 지지될 수 있다.
지지부재(500)에는 지지홀(530)이 형성되어 있어, 가이드 바디(300)와 체결부재가 이러한 지지홀(530)과 결합되어 지지부재(500)에 가이드 바디(300)가 지지되도록 할 수 있다. 따라서, 가이드 바디(300)가 내부의 공기 압력에 따라서 이동되지 않고 지지부재(500)에 안정적으로 지지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 바디(300)는 레그 관통홀(340)을 더 포함할 수 있다.
레그 관통홀(340)은 가이드 바디(300) 상에 노즐 관통홀(310)과 이격 배치되며, 레그(520)가 관통되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 레그 관통홀(340)은 노즐 관통홀(310)을 중심으로 방사상으로 복수개가 이격 형성될 수 있다.
레그 관통홀(340)이 가이드 바디(300)에 형성되어 있어, 연소 하우징(100) 내부에서 지지부재(500)가 별도의 다른 지지를 위한 구성 없이 차압 가이드(301) 및 스테빌라이저(400)를 효과적으로 지지할 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100) 내부에 배치되어 이가 설치된 공간의 일영역을 구획하여 차압을 형성하고, 연소 하우징(100) 내부로 공급된 공기의 흐름을 균일화시켜 연소시 활용될 수 있도록 할 수 있다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차압 가이드(302)의 가이드 관통홀(320)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 가이드 바디(300) 상에 노즐 관통홀(310)을 중심으로 복수개가 가이드 바디(300)의 외주방향을 따라 이격 배치되어 관통 형성될 수 있다.
구체적으로, 가이드 관통홀(320)은 가이드 바디(300)의 중심방향으로부터 외주방향을 따라 복수개가 서로 이격 배치되어 관통 형성될 수 있다.
또는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 차압 가이드(303)의 가이드 관통홀(320)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 가이드 바디(300) 상에 노즐 관통홀(310)을 중심으로 복수개가 나선형으로 배치되어 관통 형성될 수 있다.
구체적으로, 가이드 관통홀(320)은 노즐 관통홀(310)을 중심으로 변곡되는 곡선을 갖는 가상의 라인(390) 상에 배치될 수 있다.
일예로, 가이드 관통홀(320)은 로그 나선, 황금 나선, 근사치 황금 나선, 박스 파이 나선, 또는 피보나치 나선의 패턴 중 어느 하나를 갖고 복수개가 상기 가이드 바디(300) 상에 관통 형성될 수 있다.
또는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 차압 가이드(304)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 앞서 서술한 본 발명의 일 실시예와 같은 차압 가이드(301)의 구성 및 배치구조와 동일하나 가이드 관통홀(320)이 형성되어 있지 않다.
이에 따라, 차압 가이드(304)는 연소 하우징(100)의 내주면과 이와 이격된 가이드 바디(300)의 외주 사이로 공급된 공기가 이동되도록 안내할 수 있다. 즉, 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외주와 이와 마주하는 연소 하우징(100)의 내주면 사이로 공기의 이동을 안내하여 이가 스테빌라이저(400)를 향해 이동되도록 할 수 있다.
또는, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 연소 하우징(100)과 연료 분사 노즐(210)과 차압 가이드(301) 그리고 스테빌라이저(400)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)는 앞서 상술한 차압 가이드(301,302,303) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
연소 하우징(100)은 내부가 중공형으로 형성되어 공기가 공급된다. 구체적으로, 연소 하우징(100) 내부로 송풍팬(650)이 설치되는 송풍 하우징(600)과 연통되는 공급통로(610)를 통해 송풍팬(650)에 의해 연소에 필요한 공기가 공급된다. 송풍 하우징(600)의 일측에는 개구된 송풍 개구홀(601)이 형성되고, 이러한 송풍 개구홀(601)을 연소 하우징(100)이 감싸도록 도록 형성된다. 따라서, 공급통로(610)를 통한 송풍팬(650)에 의한 공기는 연소 하우징(100) 내부로 유입될 수 있다. 송풍팬(650)은 샤프트(651)에 지지되며, 도시되지 않은 구동장치에 의해 동력을 전달받아 송풍 하우징(600) 내에서 회전될 수 있다.
차압 가이드(301)는 연소 하우징(100) 내부에 배치된다. 또한, 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100) 내부의 일영역을 구획하여 연소 하우징(100)을 통과하는 공기에 차압을 형성한다. 그리고 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100)으로 공급된 공기의 흐름을 균일화시켜 연료 분사 노즐(210)로부터 분사된 연료의 연소시 활용되도록 할 수 있다.
구체적으로, 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100) 내부의 일영역을 구획할 수 있다. 송풍 개구홀(601)과 상대적으로 인접한 차압 가이드(301) 후방의 제1 영역(110)의 공기의 압력이 송풍 개구홀(601)과 상대적으로 먼 차압 가이드(301) 전방의 제2 영역(120)의 공기의 압력 보다 상대적으로 높게 형성되도록 할 수 있다. 즉, 차압 가이드(301)는 연소 하우징(100) 내부로 유입된 공기가 차압 가이드(301)를 중심으로 압력이 서로 다른 차압이 형성되도록 일영역을 구획할 수 있다.
스테빌라이저(400)는 연소 하우징(100) 내에 연료 분사 노즐(210)을 중심으로 차압 가이드(301)이 이격 배치된다. 또한, 차압 가이드(301)를 통과한 적어도 일부의 공기가 통과되도록 안내할 수 있다. 구체적으로, 스테빌라이저(400)는 연소 하우징(100)의 중심축의 길이방향을 따라 차압 가이드(301)와 이격 배치될 수 있다. 즉, 스테빌라이저(400)는 차압 가이드(301) 전방의 제2 영역(120) 내에 배치될 수 있다.
따라서, 스테빌라이저(400)로 차압 가이드(301)를 통과한 안정적인 흐름을 갖는 공기가 공급되어 이를 통과하여 연료 분사 노즐(210)을 통해 분사되는 연료와 혼합되어 화염을 형성할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)는 차압 가이드(301)가 연소 하우징(100) 내부의 일영역을 구획 형성하여 이를 중심으로 공기의 차압을 발생시켜 연소장치(101)의 점화(착화)시 팽창압에도 분사되는 연료를 향해 공급되는 공기의 흐름이 안정적으로 유지되도록 할 수 있다. 구체적으로, 스테빌라이저(400)는 차압 가이드(301)를 통과하여 균일한 흐름의 공기가 연소시 이용되도록 안내할 수 있어, 화염 형성을 안정적으로 유지 및 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)가 포함하는 차압 가이드(301)는 앞서 서술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)와 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 가이드 관통홀(320)이 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 영역이 연소 하우징(100) 내부를 구획하여, 연소 하우징(100) 내부로 공급된 공기가 가이드 관통홀(320)을 통과하는 과정에서 차압 가이드(301) 후방의 압력과 차압 가이드(301) 전방의 압력차가 발생된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 스테빌라이저(400)는 스테빌라이저 바디(411)와 제1 유로(410) 그리고 제2 유로(420)를 포함한다.
스테빌라이저 바디(411)는 연소 하우징(100) 내에 배치된다. 또한, 스테빌라이저 바디(411)는 연소 하우징(100) 내부의 내경보다 상대적으로 작은 외경을 갖고 형성될 수 있다.
일예로, 스테빌라이저 바디(411)는 원형으로 형성될 수 있다.
제1 유로(410)는 스테빌라이저 바디(411)에 관통 형성될 수 있다. 제1 유로(410)는 연료 분사 노즐(210)로부터 분사된 연료의 이동 및 가이드 관통홀(320)을 통과한 일부의 공기가 통과되도록 안내할 수 있다. 구체적으로, 제1 유로(410)는 스테빌라이저 바디(411)의 중심부에 관통 형성되어, 연료와 가이드 관통홀(320)을 통과한 공기가 이동되도록 안내할 수 있다.
일예로, 가이드 바디(300)의 가이드 관통홀(320)을 중심부에 많이 또는 이의 면적을 크게 설계하면 제1 유로(410)를 통과하는 공기의 유량이 증가될 수 있다.
제2 유로(420)는 스테빌라이저 바디(411) 상에 형성되어 가이드 관통홀(320)을 통과한 또다른 일부의 공기가 통과되도록 안내한다. 또한, 제2 유로(420)는 제1 유로(410)를 중심으로 방사상으로 복수개가 형성될 수 있다.
일예로, 제1 유로(410)와 제2 유로(420)는 서로 연통되도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 유로(420)는 스테빌라이저 바디(411) 상에 제1 유로(410)와 연통되며, 제1 유로(410)를 중심으로 방사상으로 복수개가 형성될 수 있다.
따라서, 제2 유로(420)를 통과한 공기는 소용돌이 흐름이 형성되어 제1 유로(410)를 통과하는 공기 및 분사되는 연료와 함께 혼합되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 스테빌라이저(400)는 빛감지 센서 홀을 더 포함한다.
빛감지 센서 홀은 스테빌라이저 바디(411) 상에 형성되어 연소시 생성되는 빛이 통과하여 이의 광량을 센서가 수신하도록 이를 안내할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 스테빌라이저(400)는 안내부(430)를 더 포함할 수 있다.
안내부(430)는 스테빌라이저 바디(411) 상의 일영역이 절개 형성되고, 이의 절개된 부분이 차압 가이드(301)를 향해 절곡되어 스테빌라이저 바디(411)의 후방으로 돌출 배치될 수 있다. 또한, 안내부(430)는 제1 유로(410)와 이웃하도록 배치될 수 있다. 즉, 안내부(430)는 제2 유로(420)로 유입된 공기가 소용돌이 흐름을 발생할 수 있도록 안내할 수 있다.
가이드 관통홀(320)을 통과한 공기는 제1 유로(410)로 이동되거나, 안내부(430)에 의해 제2 유로(420)로 안내되며 스테빌라이저(400)이 전방에서 제1 유로(410)와 다른 공기의 흐름을 발생시켜 분사된 연료와 공기가 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 스테빌라이저(400)는 외주부(450)를 더 포함할 수 있다.
외주부(450)는 스테빌라이저 바디(411)의 외주가 연소 하우징(100)의 내주의 일영역의 길이방향과 마주하도록 일정높이를 갖고 형성될 수 있다. 이때, 마주한다는 것은 외주부(450)의 일정높이 방향으로 연소 하우징(100) 내주 사이의 거리가 동일하다는 의미는 아니다.
외주부(450)의 외면은 연소 하우징(100)의 내면과 이격 배치될 수 있다.
구체적으로, 외주부(450)는 스테빌라이저 바디(411)의 외주영역이 차압 가이드(301)와 멀어지는 방향으로 절곡형성되어 이의 일면이 연소 하우징(100)의 일면과 마주하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 연소 하우징(100)은 하우징 지지부(160)를 더 포함할 수 있다.
하우징 지지부(160)는 연소 하우징(100) 내면의 일영역이 돌출 형성되어, 스테빌라이저(400)의 외주부(450)의 외주면과 접촉하여 스테빌라이저(400)를 지지할 수 있다. 따라서, 스테빌라이저(400)는 외주부(450)를 포함하고 있어, 연소 하우징(100) 내주면에 형성된 하우징 지지부(160)에 안정적으로 지지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르나 연소장치(101)는 착화부재(700)를 더 포함할 수 있다.
착화부재(700)는 분사되는 연료에 화염이 형성되도록 이를 점화(착화) 시킬 수 있다. 착화부재(700)는 적어도 일부가 연소 하우징(100) 내부에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 스테빌라이저(400)는 간섭 방지홀(460)을 더 포함할 수 있다.
간섭 방지홀(460)은 스테빌라이저 바디(411)의 제1 유로(410)와 연통 형성되며, 착화부재(700)의 일단이 스테빌라이저 바디(411)와 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 간섭 방지홀(460)은 착화부재(700)가 연소를 착화하는 경우 발생되는 스파크 등이 스테빌라이저 바디(411)와 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)는 제3 유로(180)를 더 포함할 수 있다.
제3 유로(180)는 외주부(450)와 연소 하우징(100)의 내주면 사이의 이격된 공간일 수 있다. 구체적으로, 제3 유로(180)는 하우징 지지부(160)에 의해 지지되지 않는 외주부(450)의 외면과 이와 마주하는 연소 하우징(100)의 내주면 사이의 공간일 수 있다.
일예로, 하우징 지지부(160)가 복수개가 서로 이격되어 연소 하우징(100)의 내주면 사이에 형성되면, 제3 유로(180)는 외주부(450)와 연소 하우징(100)의 내주면 사이에 복수개가 형성될 수 있다.
이때, 제3 유로(180)를 통과하는 공기는 돌출부(350)와 이웃하는 가이드 바디(300)의 외주 일영역과 연소 하우징(100) 내주면 사이를 통과한 공기일 수 있다. 구체적으로, 가이드 바디(300)의 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외경부와 이와 마주하는 연소 하우징(100)의 내주면 사이에 형성된 공간(150)을 통과한 공기는 제3 유로(180)를 통과할 수 있다.
또는, 제3 유로(180)로 가이드 관통홀(320)을 통과한 공기가 이동될 수 있다.
따라서, 외주부(450)는 일정한 높이를 갖고 형성되어 있어, 제3 유로(180)를 통과하는 공기가 외주부(450)의 외주면과 연소 하우징(100)의 내주면을 따라 이동되도록 안내할 수 있다.
일예로, 제3 유로(180)를 통과하는 공기의 유량을 증가시키기 위해 돌출부(350)의 돌출 길이를 높게 설계할 수 있다.
또는, 가이드 바디(300)에 형성된 가이드 관통홀(320)을 통과한 공기의 적어도 일부 또는 모두는 제1 유로(410)와 제2 유로(420) 그리고 제3 유로(180)를 통해 분기되어 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)는 지지부재(500)를 포함할 수 있다. 지지부재(500)는 연료 공급부(200)에 지지되어 스테빌라이저(400)를 지지할 수 있다.
지지부재(500)는 연료 분사 노즐(210)를 포함하며 연료를 연료 분사 노즐(210)고 공급하는 연료 공급부(200)에 지지될 수 있다. 즉, 지지부재(500)는 연료 공급부(200)에 지지될 수 있다. 이러한 연료 공급부(200)는 연소 하우징(100) 내에 적어도 일부가 삽입 배치되며, 송풍팬(650)이 지지되는 샤프트(651)의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다.
일예로, 지지부재(500)는 연료 분사 노즐(210) 또는 연료 공급부(200)에 지지될 수 있다.
지지부재(500)는 지지부재 바디(510)와 복수의 레그(520)를 포함한다.
지지부재 바디(510)에는 연료 분사 노즐(210)의 적어도 일부가 관통 가능한 지지 관통홀(501)이 형성된다.
복수의 레그(520)는 지지부재 바디(510) 상에 지지 관통홀(501)을 중심으로 방사상으로 이격 배치되며, 연소 하우징(100)의 중심축과 나란한 방향의 일방향을 길이를 갖고 연장 형성될 수 있다.
차압 가이드(301)는 가이드 바디(300)에 형성된 레그 관통홀(340)에 복수의 레그(520)가 삽입되어 지지부재(500) 상에 지지될 수 있다. 지지홀(530)은 지지부재 바디(510) 상에 형성되어 체결부재에 의해 가이드 바디(300)와 결합될 수 있다.
스테빌라이저 바디(411)에는 제1 유로(410)과 이격 배치된 레그 지지홀(440)이 형성될 수 있다. 이러한 레그 지지홀(440)에 레그(520)가 삽입 지지되어 차압 가이드(301)와 스테빌라이저(400)의 이격을 지지할 수 있다. 레그 지지홀(440)이 복수개가 형성되어 있어, 스테빌라이저(400)의 회전을 방지할 수 있다. 또한, 복수의 레그(520)에 의해 연소 하우징(100)의 중심과 스테빌라이저(400)의 중심이 동심이 되도록 지지할 수 있어, 제3 유로(180)를 통과하는 공기가 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 연소 하우징(100)은 경사부(111)와 직선부(121)를 포함할 수 있다.
직선부(121)는 연소 하우징(100)의 내경이 일정하게 유지되는 연소 하우징(100)의 길이방향의 일영역의 구간일 수 있다. 구체적으로, 직선부(121)는 송풍 개구홀(601)과 상대적으로 인접하게 배치될 수 있다.
이러한 직선부(121) 내부에 차압 가이드(301)가 배치될 수 있다. 따라서, 돌출부(530)가 일정한 내경을 갖는 직선부(121) 내에 접촉되며 효과적으로 지지될 수 있다.
경사부(111)는 직선부(121)와 연결되며, 연소 하우징(100)의 내경이 좁아지도록 형성된 연소 하우징(100)의 길이방향의 나머지 중 적어도 일부의 구간일 수 있다. 경사부(111)에는 스테빌라이저(400)가 배치될 수 있다. 따라서, 스테빌라이저(400)의 외주부(450)와 이와 마주하는 연소 하우징(100)의 내면사이를 통과하는 공기가 분사되는 연료를 향해 효과적으로 이동되도록 안내할 수 있다.
상술한 차압 가이드(301) 및 이를 포함하는 연소장치(101)는 기름을 연료로 하는 온수보일러에 사용될 수 있다.
또는, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연소장치(102)를 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 연소장치(102)는 이의 내부에 설치된 차압 가이드(304)의 형상만 일부 상이할 뿐 앞서 서술한 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 구성을 동일하게 포함할 수 있다.
연소 하우징(100)으로 공급된 공기는 차압 가이드(304)의 가이드 바디(300)의 외주면과 적어도 일영역이 이격된 연소 하우징(100)의 내주면 사이의 공간(150)을 통해 스테빌라이저(400)로 공기의 이동을 안내할 수 있다. 구체적으로, 연소 하우징(100)으로 공급된 공기는 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외주면과 이와 마주하는 연소 하우징(100)의 내주면 사이의 이격 공간(150)을 통해 스테빌라이저(400)를 향해 이동되도록 안내한다.
즉, 차압 가이드(304)는 연소 하우징(100) 내부의 일영역을 구획하여 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이의 차압을 형성하고, 이의 공기가 이격 공간(150)을 통해 균일한 흐름을 갖고 스테빌라이저(400)를 향해 이동되도록 한다.
스테빌라이저(400)를 향해 이동된 공기는 제1 유로(410)와 제2 유로(420) 그리고 제3 유로(180)로 분기되어 이동될 수 있다. 따라서, 제1 유로(410)와 제2 유로(420) 그리고 제3 유로(180)로 분기되어 이동된 공기는 연료 분사 노즐(310)로 분사된 연료와 혼합되어 연소에 이용되거나 이가 형성한 화염을 효과적으로 보호할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 6 및 도 10 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치(101)의 화염 및 공기의 유동을 설명한다.
송풍팬(650)의 회전에 따라 발생된 압축 공기는 송풍 하우징(600) 내부의 공급통로(610)를 통해 송풍 개구홀(601)을 통과한다. 따라서, 송풍 개구홀(601)로부터 토출된 공기는 연소 하우징(100)의 내측을 따라 이동하고, 차압 가이드(301)에 의해 구획된 제1 영역(110)에 도달한다.
이때, 일부의 공기는 차압 가이드(301)의 가이드 관통홀(320)을 통과하며 균일한 흐름이 형성되고, 이를 통과하기 위해 차압 가이드(301)의 제1 영역(110)의 압력이 제2 영역(120)의 압력보다 높게 형성될 수 있다.
가이드 관통홀(320)을 통과한 균일한 흐름의 공기는 제1 유로(410)를 통과할 수 있다. 또는, 가이드 관통홀(320)을 통과한 균일한 흐름의 공기는 안내부(430)를 통해 제2 유로(420)로 안내되어 분사되는 연료와 혼합될 수 있다.
나머지 공기중 다량은 돌출부(350)가 형성되지 않은 가이드 바디(300)의 외주와 연소 하우징(100) 내벽 사이의 공간(150)을 통과하여 제3 유로(180)로 이동이 안내될 수 있다. 따라서, 제3 유로(180)를 통과한 공기는 화염 형성을 안정적으로 하며 연소가 이뤄질 수 있도록 할 수 있다.
도 10은 차압 가이드가 없는 상태의 연소장치의 화염 및 공기의 유동을 나타내는 실험 결과이다.
연소 하우징(100)을 벗어나는 유속이 중심부에서만 빠르게 형성되고, 이에 따라 화염이 길게 형성된다. 또한, 형성된 화염이 연소 하우징(100)과 멀어지면 균일하지 못한 공기의 유동에 의해 어느 한쪽으로 치우침이 발생된다.
도 11은 차압 가이드(301)가 있는 상태의 본 발명의 연소장치(101)의 화염 및 공기의 유동을 나타내는 실험 결과이다.
도 10과 비교시 중심부에서 균일한 유동이 형성됨을 나타낸다. 형성된 화염이 어느 한쪽으로 치우치지 않는다. 또한, 화염의 길이가 짧게 형성되어 이와 마주하는 영역에서의 그을림의 발생이 줄어들 수 있음을 예측할 수 있다. 그리고, 차압 가이드(301)의 외주면과 연소 하우징(100) 내벽 사이로 공기의 유동이 원활이 제3 유로(180)로 안내되어 화염을 보호함을 알 수 있다.
또한, 도 12는 차압 가이드가 없는 상태의 연소장치의 연소 하우징의 공기 압력을 나타낸다.
연소 하우징(100)의 길이방향을 따라 공기 압력의 차가 거의 없음을 나타낸다.
또한, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차압 가이드(301)가 있는 상태에서의 연소장치(101)의 연소 하우징(100)의 공기 압력을 나타낸다.
차압 가이드(301)에 의해 차압 가이드(301) 후방의 제1 영역(110)의 공기의 압력이 차압 가이드(301) 전방의 제2 영역(120) 보다 상대적으로 크게 형성됨을 알 수 있다. 따라서, 착화시 발생되는 팽창압으로 인해 연소 성능이 저하되는 종래의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.
도 14는 스테빌라이저(400)의 제1 유로(410)의 직경 변경에 및 차압 가이드(301)의 존재에 따라 제1 유로(410)를 따라 이동하는 1차 공기의 유량과 제2 유로(420)를 따라 이동하는 2차 공기의 유량 그리고 제3 유로(180)를 따라 이동하는 3차 공기의 유량을 나타낸 표이다.
동일한 제1 유로(410)의 직경에서는 차압 가이드(301)가 있는 경우가 없는 경우에 비해 제1 유로(410)로 유입되는 1차 공기의 유량이 작아 짐을 알 수 있다.
차압 가이드(301)의 유무에 따라서는 차압 가이드(301)가 있는 경우, 제3 유로(180)를 따라 이동하는 3차 공기의 유량이 증가됨을 알 수 있다.
차압 가이드(301)가 동일하게 있는 경우, 제1 유로(410)의 직경이 크면 제1 유로(410)를 통과하는 1차 공기의 유량이 증가됨을 알 수 있다.
이와 같이, 차압 가이드(301)가 있는 경우, 연소장치(101)는 제3 유로(180)를 통과하는 3차 공기의 유량이 증대되어 화염을 안정적으로 보호할 수 있다. 또한, 연소장치(101)는 각 제품모델에 따른 성능 및 상태를 고려하여 제1 유로(410)의 설계변경을 통해 각 유로를 통과하는 공기의 유량을 변경할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101,102: 연소장치 100: 연소 하우징
180: 제3 유로
200: 연료 공급부 210: 연료 분사 노즐
300: 가이드 바디 301,302,303,304: 차압 가이드
310: 노즐 관통홀 320: 가이드 관통홀
330: 착화부재 관통홀 331: 개구영역
340: 레그 관통홀 350: 돌출부
400: 스테빌라이저 410: 제1 유로
411: 스테빌라이저 바디 420: 제2 유로
430: 안내부 450: 외주부
500: 지지부재 520: 레그
700: 착화부재

Claims (21)

  1. 연소 하우징과, 상기 연소 하우징 내부에 적어도 일부가 배치되어 연소를 위한 연료를 분사하는 연료 분사 노즐과, 상기 연료 분사 노즐로부터 분사되는 연료를 착화 시키기 위한 착화부재와, 상기 연료 분사 노즐과 이격 배치되어 연소시 형성된 화염을 보호하는 스테빌라이저와, 상기 연료 분사 노즐로 연료를 공급하는 연료 공급부에 지지되며 상기 스테빌라이저를 지지하기 위해 상기 스테빌라이저를 향해 연장 형성된 레그를 갖는 지지부재를 포함하는 연소장치의 내부에 설치되어 연소를 위한 공기를 안정적으로 공급하는 차압 가이드에 있어서,
    상기 연소 하우징 내에 상기 스테빌라이저 후방에 배치되어 상기 지지부재에 관통 지지되고, 상기 스테빌라이저를 향해 공기의 이동을 안내하는 가이드 바디;
    상기 가이드 바디에 상기 연료 분사 노즐이 관통하도록 형성된 노즐 관통홀; 및
    상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 배치되어 상기 착화부재가 관통되도록 형성된 착화부재 관통홀
    을 포함하는 차압 가이드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 바디는 외주면의 적어도 일영역이 상기 연소 하우징의 내주면과 이격 배치되며, 상기 연소 하우징의 내주면과 이격된 상기 가이드 바디의 외주면의 적어도 일영역과 상기 연소 하우징의 내주면 사이의 공간을 통해 상기 스테빌라이저로 공기의 이동을 안내하는 것을 특징으로 하는 차압 가이드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 형성되어 상기 스테빌라이저로 공기의 이동을 안내하는 가이드 관통홀을 더 포함하는 차압 가이드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 바디의 외주에 형성되어 상기 연소 하우징의 내주면을 향해 돌출 형성된 돌출부를 더 포함하는 차압 가이드.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 연소 하우징의 내주면에 지지되는 것을 특징으로 하는 차압 가이드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연소 하우징의 내주면과 상기 돌출부에 의해 이격된 상기 가이드 바디의 외주 일영역 사이로 공기의 이동을 안내 가능한 특징으로 하는 차압 가이드.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 가이드 바디의 외주에 복수개가 서로 이격 되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차압 가이드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 바디에 상기 가이드 바디의 외주로부터 상기 착화부재 관통홀과 연통되도록 형성된 개구영역을 더 포함하는 차압 가이드.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 바디에 상기 노즐 관통홀과 이격 배치되어 상기 레그가 관통되도록 형성된 레그 관통홀을 더 포함하는 차압 가이드.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 관통홀은 상기 가이드 바디 상에 상기 노즐 관통홀을 중심으로 복수개가 방사상으로 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차압 가이드.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 관통홀은 상기 가이드 바디 상에 상기 노즐 관통홀을 중심으로부터 복수개가 상기 가이드 바디의 외주방향을 따라 이격 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차압 가이드.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 관통홀은 상기 가이드 바디 상에 상기 노즐 관통홀을 중심으로 복수개가 나선형으로 배치되어 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차압 가이드.
  14. 공기가 공급되는 연소 하우징;
    연소를 위한 연료를 분사하며 상기 연소 하우징 내에 배치된 연료 분사 노즐;
    상기 연소 하우징 내부에 배치되어 상기 연소 하우징 내부의 일영역을 구획하여, 상기 연소 하우징 내로 공급된 공기의 흐름을 균일화시켜 공급하는 차압 가이드;
    상기 연소 하우징 내에 상기 연소 하우징의 길이방향을 따라 상기 차압 가이드와 이격 배치되며, 상기 차압 가이드를 통과한 적어도 일부의 공기가 통과하는 스테빌라이저; 및
    상기 연료 분사 노즐로 연료를 공급하는 연료 공급부에 지지되며 상기 차압 가이드 및 상기 스테빌라이저를 지지하기 위해 상기 스테빌라이저를 향해 연장 형성된 레그를 갖는 지지부재
    를 포함하는 연소장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 차압 가이드는,
    상기 연소 하우징 내에 배치된 가이드 바디;
    상기 가이드 바디의 외주에 형성되어 상기 연소 하우징의 내주면을 향해 돌출 형성된 돌출부; 및
    상기 가이드 바디에 공급된 공기의 이동을 안내하도록 형성된 가이드 관통홀
    을 포함하는 연소장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스테빌라이저는,
    상기 연소 하우징 내에 배치된 스테빌라이저 바디;
    상기 스테빌라이저 바디에 관통 형성되어, 상기 연료 분사 노즐로부터 분사된 연료의 이동 및 상기 가이드 관통홀을 통과한 일부의 공기가 통과 가능한 제1 유로; 및
    상기 스테빌라이저 바디에 상기 가이드 관통홀을 통과한 또다른 일부의 공기가 통과 가능하도록 상기 제1 유로를 중심으로 방사상으로 형성된 제2 유로
    를 포함하는 연소장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스테빌라이저는,
    상기 스테빌라이저 바디에 상기 제2 유로와 이웃하는 일영역이 상기 차압 가이드를 향해 절곡되어 형성된 안내부를 더 포함하는 연소장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 스테빌라이저는,
    상기 스테빌라이저 바디의 외주에 상기 연소 하우징의 내주면과 이격 배치되며 상기 연소 하우징의 내주의 일영역의 길이방향과 마주하도록 형성된 외주부를 더 포함하는 연소장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 외주부와 상기 연소 하우징의 내주면 사이에 형성된 제3 유로를 더 포함하는 연소장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 돌출부와 이웃하는 상기 가이드 바디의 외주 일영역과 상기 연소 하우징의 내주면 사이를 통과한 공기가 상기 제3 유로로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 연소장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 가이드 관통홀을 통과한 공기는 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 그리고 상기 제3 유로로 분기되어 이동되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11257605A (ja) * 1998-03-06 1999-09-21 Inax Corp 噴霧燃焼式バーナ
JP2010151422A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Chofu Seisakusho Co Ltd 圧力噴霧式バーナのノズル取付用の底壁部材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257605A (ja) * 1998-03-06 1999-09-21 Inax Corp 噴霧燃焼式バーナ
JP2010151422A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Chofu Seisakusho Co Ltd 圧力噴霧式バーナのノズル取付用の底壁部材

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