KR102387283B1 - Gas boiler system and mixer - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 가스보일러의 혼합기는, 송풍기를 통과한 연소용 공기가 내부로 주입되도록 일면에 형성되는 공기주입구, 내부로 연료가스가 공급되도록 일면에 결합되는 가스공급수단 및 가스공급수단이 결합되는 면 이외의 표면에 형성되는 배출구를 포함하며, 배출구는, 연소용 공기 및 연료가스가 혼합된 혼합가스를 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다. 가스보일러 시스템은, 상술한 바와 같은 특징을 가진 혼합기를 포함하여 연료가스의 연소 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 가스보일러 시스템 및 혼합기를 제공 가능하다는 이점이 있다.The mixer of the gas boiler according to the present invention, an air inlet formed on one surface so that the combustion air that has passed through the blower is injected into the inside, a gas supply means coupled to one surface so that fuel gas is supplied to the inside, and the gas supply means are combined It includes an outlet formed on a surface other than the surface, and the outlet is characterized in that the mixed gas in which combustion air and fuel gas are mixed is discharged to the outside. The gas boiler system is characterized in that it improves the combustion efficiency of fuel gas by including the mixer having the characteristics as described above. According to the present invention having such a configuration, there is an advantage that it is possible to provide a gas boiler system and a mixer capable of improving the combustion efficiency of fuel gas.
Description
본 발명은 연소용 공기 및 연료가스의 혼합기와 이를 포함하는 가스보일러 시스템에 관한 것으로서, 연소용 공기 및 연료가스가 혼합된 혼합가스를 내부에서 180도 선회시켜 표면연소버너로 공급함으로써, 연소 효율을 높일 수 있는 혼합기 및 이를 포함하는 가스보일러 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a mixture of combustion air and fuel gas and a gas boiler system including the same, and by supplying a mixture gas in which combustion air and fuel gas are mixed by 180 degrees inside to a surface combustion burner, combustion efficiency is improved It relates to a mixer capable of increasing and to a gas boiler system including the same.
일반적으로, 가스보일러는 그 설치형태에 따라 벽걸이형과 바닥설치형으로 구분되고, 온수공급방식에 따라서는 보일러 몸체의 열교환기가 온수용 열교환기에 의하여 온수를 공급하는 방식과 별도의 온수저장탱크에 저장하여 필요할 때 온수를 공급하는 방식으로 구분되며, 아울러 난방수 순환방식에 따라서는 보일러 내의 난방순환회로가 대기와 차단되어 밀폐된 대기차단식과 보일러 내의 난방회로가 개방된 방식의 대기 개방식으로 구분된다.In general, gas boilers are divided into wall-mounted type and floor-mounted type according to their installation type. It is divided into a method of supplying hot water when necessary. In addition, depending on the heating water circulation method, it is divided into an atmospheric shutoff type in which the heating circulation circuit in the boiler is blocked from the atmosphere and an atmospheric open type in which the heating circuit in the boiler is opened.
이러한 가스보일러는 외부의 가스와 공기를 공급받아 혼합하고, 이 혼합된 혼합가스를 버너부로 공급함으로써, 버너부 내에서 혼합가스가 연소되어 점화작동되는 것이다.Such a gas boiler receives and mixes external gas and air, and by supplying the mixed gas to the burner unit, the mixed gas is combusted in the burner unit and ignited.
그리고, 난방배관 및 관체에 물이 가득 채워진 상태에서 가스버너에 의해 가열되어 순환펌프에 의해 난방배관 및 급탕배관으로 공급되어 실내를 난방시키거나 급탕수로 공급되는 것이다.And, in a state in which the heating pipe and the pipe body are filled with water, it is heated by the gas burner and supplied to the heating pipe and hot water supply pipe by the circulation pump to heat the room or to supply hot water.
특허문헌 1은 종래의 가스보일러에 관하여 개시되어 있는 문헌으로서 이를 참조하면, 본체 내에 설치된 연소실과, 연소실 일단에 결합된 버너와, 일단이 버너에 연결되되 타단이 흡기관에 연결되어 버너로 공기를 공급하는 공기공급관과, 일단이 버너에 연결되되 타단이 외부의 가스관과 연결되어 버너로 가스를 공급하는 가스공급관으로 구성된다.Patent Document 1 is a document disclosed with respect to a conventional gas boiler. Referring to this, a combustion chamber installed in the body, a burner coupled to one end of the combustion chamber, and one end connected to the burner, the other end connected to the intake pipe, to supply air to the burner It consists of an air supply pipe for supplying gas, and a gas supply pipe having one end connected to the burner and the other end connected to an external gas pipe to supply gas to the burner.
이때, 버너와 공기공급관 사이에 설치된 공기흡입팬을 구동시키면, 공기흡입팬에 의해 공기흡입관 내에 흡입압이 형성되고, 이에따라, 공기공급관 말단과 연결된 흡기관의 흡기공을 통해 외부공기가 흡기관 내로 공급된다.At this time, when the air intake fan installed between the burner and the air supply pipe is driven, suction pressure is formed in the air suction pipe by the air suction fan, and accordingly, external air is drawn into the intake pipe through the intake hole of the intake pipe connected to the end of the air supply pipe. is supplied
그리고, 흡기관 내로 공급된 공기는 공기공급관을 통해 버너로 공급된다.Then, the air supplied into the intake pipe is supplied to the burner through the air supply pipe.
이와 동시에, 가스공급관을 통해 가스가 공급되고, 이 가스는 버너로 공급되어 공기와 혼합되면서 혼합가스로 변화된다.At the same time, gas is supplied through a gas supply pipe, and the gas is supplied to a burner and is changed into a mixed gas while being mixed with air.
이때, 버너에서 생성된 혼합가스는 연소실 내에서 연소되면서 연소실을 점화작동시키는 것이다.At this time, the mixed gas generated by the burner is burned in the combustion chamber to ignite the combustion chamber.
하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은 매끄러운 원통 형상의 공기공급관으로 공기가 신속하게 통과되면서, 버너로 공급되는 가스를 그대로 버너방향으로 밀어내어 가스와 공기의 혼합률이 저하되고, 가스와 공기 혼합률 저하로, 연소실 내에서 혼합가스가 점화되지 못하거나, 폭발점화, 점화지연등이 발생하여 점화성능이 급격히 저하되며, 이에따라, 난방성능 저하와 동시에 난방비용이 증가되어 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. However, in Patent Document 1 as described above, while air is rapidly passed through a smooth cylindrical air supply pipe, the gas supplied to the burner is pushed in the burner direction as it is, so that the gas and air mixing ratio is reduced, and the gas and air mixing ratio Due to the deterioration, the mixed gas cannot be ignited in the combustion chamber, or the ignition performance is rapidly deteriorated due to the occurrence of explosion ignition or ignition delay. there is.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 혼합기 내부로 주입된 연소용 공기 및 연료가스의 혼합에 있어서, 공기:가스 혼합비가 혼합가스 전체 부피에 걸쳐 고르게 혼합되고, 혼합기 외부로 혼합가스가 토출됨에 있어서, 혼합가스 토출 부위의 전체 면적에 걸쳐 공기:가스 혼합비가 고르게 분포되게 함으로써 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 혼합기를 제공하는 것이다.The present invention was invented to improve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is, in the mixing of the combustion air and fuel gas injected into the mixer, the air:gas mixing ratio over the entire volume of the mixed gas To provide a mixer capable of improving the combustion efficiency of fuel gas by uniformly mixing and discharging the mixed gas to the outside of the mixer so that the air:gas mixing ratio is evenly distributed over the entire area of the mixed gas discharging portion.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상술한 바와 같이 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 혼합기를 구비함으로써, 시스템 전체 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 가스보일러 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide a gas boiler system capable of improving the combustion efficiency of the overall fuel gas of the system by providing a mixer capable of improving the combustion efficiency of the fuel gas as described above. .
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and another technical problem not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합기는, 연소용 공기와 연료가스가 혼합되도록 사용되는 가스보일러용 혼합기에 있어서, 송풍기를 통과한 연소용 공기가 내부로 주입되도록 일면에 형성되는 공기주입구, 내부로 연료가스가 공급되도록 일면에 결합되는 가스공급수단 및 가스공급수단이 결합되는 면 이외의 표면에 형성되는 배출구를 포함하며, 배출구는, 연소용 공기 및 연료가스가 혼합된 혼합가스를 외부로 배출하며, 내부에는, 공기주입구를 포함하는 면에 대향하는 면 중 공기주입구와 마주하는 모서리로부터 모서리에 대각선 방향으로 대향된 모서리 부근까지 연장되어 내부를 가로지르는 대경사면 및 공기주입구를 포함하는 면 중 공기주입구의 하방에 내부 방향으로 돌출되며 그 정점에서부터 하방은 대경사면과 일정한 간격으로 이격되는 돌출면이 구비되고, 대경사면 중 하단 부근과 그에 대향되는 돌출면에 의하여 혼합가스의 유동 단면적이 좁아지는 협소로가 형성되며, 혼합가스는, 협소로를 통과한 후 대향된 모서리에 부딪힘으로써, 유동방향이 뒤바뀐 회절류를 이룬 후 배출구를 통하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.A mixer according to an embodiment of the present invention devised to achieve the above object is a mixer for a gas boiler used to mix combustion air and fuel gas, one surface so that combustion air passing through the blower is injected into the inside It includes an air inlet formed in the air inlet, a gas supply means coupled to one surface so that fuel gas is supplied to the inside, and an outlet formed on a surface other than the surface to which the gas supply means is coupled, wherein the outlet is a mixture of combustion air and fuel gas The mixed gas is discharged to the outside, and inside, it extends from the edge facing the air inlet among the surfaces opposite to the surface including the air inlet to the vicinity of the diagonally opposite edge to the edge and crosses the inside with a large slope and air Among the surfaces including the inlet, it protrudes in the downward direction of the air inlet, and the lower side from the apex is provided with a large inclined surface and a protruding surface spaced at regular intervals from it. A narrow passage is formed in which the flow cross-sectional area of the gas is narrowed, and the mixed gas is discharged through the outlet after passing through the narrow passage and collides with opposite edges to form a diffraction flow in which the flow direction is reversed.
또한, 상기 혼합기에는, 공기주입구의 내부 방향 주변에 전체 면적에 걸쳐 타공이 형성되는 정류판이 구비되며, 연소용 공기는, 정류판을 통과한 후, 가스공급수단의 전체 길이에 걸쳐 일정한 속도로 전달되는 것을 특징으로 한다. In addition, the mixer is provided with a baffle plate in which perforations are formed over the entire area around the inner direction of the air inlet, and the combustion air passes through the rectifier plate and then is delivered at a constant speed over the entire length of the gas supply means. characterized by being
또한, 상기 혼합기의 가스공급수단은, 파이프형 또는 중공 원통형으로서, 길이방향 및 원주방향으로 일정한 간격을 갖도록 이격되어 형성되는 복수의 가스분사공을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the gas supply means of the mixer is a pipe type or a hollow cylindrical shape, characterized in that it comprises a plurality of gas injection holes formed to be spaced apart to have regular intervals in the longitudinal direction and the circumferential direction.
또한, 상기 혼합기의 내부 대향된 모서리로부터 배출구에 이르는 중간에, 회절류가 통과하여 유동될 수 있도록 복수의 통공이 형성되는 혼합가스분포판이 포함되며, 복수의 통공 각각의 직경은 혼합가스분포판의 하방에서 상방에 이르는 방향으로 점차 커지는 것을 특징으로 한다. In addition, a mixed gas distribution plate in which a plurality of through holes are formed so that the diffracted flow can flow therethrough is included in the middle from the opposite inner edge of the mixer to the outlet, and the diameter of each of the plurality of through holes is the mixed gas distribution plate It is characterized in that it gradually increases in the direction from the bottom to the top.
또한, 가스보일러 시스템은, 외부로부터 유입되는 공기 및 가스가 혼합되는 혼합모듈, 혼합모듈로부터 혼합된 공기 및 가스를 공급받아 연소되는 연소모듈 및 연소모듈에서의 연소에 의해 발생된 열이 열교환기를 거친 이후 일부 열을 회수하는 폐열회수동체 모듈을 포함하여 구성되고, 혼합모듈은 위에 나열된 특징 중 어느 한 가지 이상의 특징을 포함하도록 구현된 혼합기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas boiler system includes a mixing module in which air and gas flowing in from the outside are mixed, a combustion module that receives the mixed air and gas from the mixing module and is combusted, and heat generated by combustion in the combustion module passes through a heat exchanger. Thereafter, it is configured to include a waste heat recovery body module that recovers some heat, and the mixing module is characterized in that it includes a mixer implemented to include any one or more of the features listed above.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 혼합기 외부로 혼합가스가 토출됨에 있어서, 혼합가스 토출 부위의 전체 면적에 걸쳐 공기:가스 혼합비가 고르게 분포되게 함으로써 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 혼합기를 제공하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when the mixed gas is discharged to the outside of the mixer, the air:gas mixing ratio is evenly distributed over the entire area of the mixed gas discharge portion, thereby providing a mixer capable of improving the combustion efficiency of fuel gas has the effect of
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 혼합기를 구비함으로써, 시스템 전체의 연료가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 가스보일러 시스템을 제공하는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by providing a mixer capable of improving the combustion efficiency of fuel gas, there is an effect of providing a gas boiler system capable of improving the combustion efficiency of the entire fuel gas system.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기를 구비하는 가스보일러의 구성요소별 분해 사시도이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 사시도이다.
도 2(b)는 본 발명의 일 실시에에 따른, 혼합기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 내부에 구비되는 정류판과 그 주변 구성을 보이기 위한 투시 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 내부에 구비되는 가스공급수단의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 내부에 구비되는 혼합가스분포판의 정면도이다.1 is an exploded perspective view of each component of a gas boiler having a mixer, according to an embodiment of the present invention.
2A is a perspective view of a mixer, according to an embodiment of the present invention.
2B is a cross-sectional view of a mixer, according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective perspective view for showing a rectifier plate provided in the interior of the mixer and its peripheral configuration according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a gas supply means provided inside a mixer according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view of a mixed gas distribution plate provided inside the mixer according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly convey the gist of the present invention without obscuring the gist of the present invention by omitting unnecessary description.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings. In addition, the size of each component does not fully reflect the actual size. In each figure, the same or corresponding elements are assigned the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기를 구비하는 가스보일러의 구성요소별 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of each component of a gas boiler having a mixer, according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른, 혼합기를 구비하는 가스보일러 시스템(1000)은, 도면의 좌측으로부터 우측에 이르는 순서대로, 모터를 작동시켜 발생한 동력을 이용하여 혼합기 내부로 연소용 공기를 주입하는 송풍기(80), 송풍기(80)로부터 주입된 연소용 공기와 가스공급관(90)을 거쳐 공급되는 연료가스를 혼합하여 표면연소버너(200)와 결합된 방향으로 혼합가스를 배출하는 혼합기(100), 혼합기(100)로부터 배출되는 혼합가스를 받아들여 연소시킴으로써 열을 발생시키는 표면연소버너(200), 혼합가스의 연소로 발생한 열을 흡수하여 작동유체에 전달되게 하는 열교환기(300), 상부진공실(400), 하부수관부(500) 및 폐열회수동체(600)를 포함하고 있다. Referring to FIG. 1 , a
가스보일러 시스템(1000)에 구비되는 혼합기(100)에 대해서는 이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른, 혼합기를 설명하기 위한 것으로서, 2 is for explaining a mixer, according to an embodiment of the present invention;
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 사시도이며, Figure 2 (a) is a perspective view of a mixer, according to an embodiment of the present invention,
도 2(b)는 본 발명의 일 실시에에 따른, 혼합기의 단면도이다.2B is a cross-sectional view of a mixer, according to an embodiment of the present invention.
도 2(a)를 참조하면, 좌우 방향으로의 폭이 안쪽 방향으로의 깊이보다 큰 상하면을 가진 직육면체에 가까운 형태의 혼합기(100)의 사시도가 나타나 있다.Referring to FIG. 2( a ), a perspective view of the
혼합기(100)의 상단 중앙 부근에는 연소용 공기가 주입되는 공기주입구(10)가 개구되며, 그 부근이 공기주입구(10)와 같은 높이를 가지고 직육면체 형태보다는 돌출되어 있음을 알 수 있다. 공기주입구(10) 부근이 혼합기(100) 전체가 이루는 직육면체 형태보다 돌출되는 것은, 실시예에 따라서 변경 및 조정될 수 있는 사항으로서, 반드시 도면에 도시되어 있는 형태와 일치되는 형태로 실시되어야만 하는 것으로 강제하기 위한 것이 아님을 미리 밝혀둔다. An
또한, 도면 방향을 기준으로 혼합기(100)의 우측 표면에는 가스공급수단(20)이 결합되어 혼합기(100)의 내부에 연료가스를 공급 가능하게 구성됨을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the gas supply means 20 is coupled to the right surface of the
이 가스공급수단(20)에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 설명할 것이므로, 여기에서는 자세한 설명을 하지 않는다.Since the gas supply means 20 will be described in detail with reference to FIG. 4 , a detailed description is not provided herein.
공기주입구(10)를 통하여 혼합기(100) 내부로 주입된 연소용 공기와 가스공급수단(20)을 통하여 혼합기(100) 내부로 공급된 연료가스는 혼합기(100) 내부에서 고르게 혼합된 이후에 혼합기(100)의 외부로 배출되고, 버너/연소기에 전달되어 연소되며, 혼합기(100) 내부에 구비된 구조에 의하여 혼합가스의 공기:가스 비율이 전체적으로 균일하게 이루어진 이후 혼합가스가 배출되도록 하는 구조가 혼합기(100) 내부에 구비된다. After the combustion air injected into the
이에 대해서는 도 2(b)를 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 2(b).
도 2(b)를 참조하면, 혼합기(100)의 좌측 상단에 공기주입구(10)가 형성되고, 송풍기(80)를 거친 연소용 공기가 공기주입구(10)를 통하여 혼합기 내부로 공급된다. Referring to FIG. 2( b ), the
이때, 공기의 흐름은 화살표로 나타내었으며, 흰색 화살표는 연소용 공기의 유동 방향을 나타내고, 회색 화살표는 연소용 공기가 연료가스와 혼합되어 이루어진 혼합가스의 유동 방향을 나타낸다. At this time, the air flow is indicated by an arrow, the white arrow indicates the flow direction of the combustion air, and the gray arrow indicates the flow direction of the mixed gas formed by mixing the combustion air with the fuel gas.
도 2(b)에서 가스공급수단(20)은 점선으로 도시되어 있다.In Fig. 2(b), the gas supply means 20 is shown by a dotted line.
공기주입구(10)를 거쳐 혼합기(100) 내부로 주입된 연소용 공기는 유동 중 가장 먼저 곡선면(15)을 만나 가스공급수단(20) 방향으로 유동방향이 바뀌게 되어 가스공급수단(20) 근방에서 가스공급수단(20)을 거쳐 혼합기(100) 내부로 공급된 연료가스와 혼합되어 혼합가스가 된다. The combustion air injected into the
여기에서, 곡선면(10)의 단부와 가스공급수단(20)의 표면 사이에는 연소용 공기의 유동단면적 전체에 걸쳐 유속이 일정하게 조정되게 하는 목적으로 정류판(30)이 구비되는데, 정류판(30)의 형태는 도 3에 도시된다.Here, between the end of the
정류판(30)과 가스공급수단(20)을 거친 연소용 공기는 연료가스와 혼합되어 혼합가스를 이루게 되며 혼합가스의 유동은 회색 화살표로 나타내었다.Combustion air passing through the rectifying
또한, 혼합기(100)의 내부에는, 혼합가스의 유동 방향을 정반대로 회절시킬 수 있는 구조가 구비된다. 혼합가스를 회절시키는 구조에 대하여 설명한다.In addition, a structure capable of diffracting the flow direction of the mixed gas in the opposite direction is provided inside the
혼합기(100) 내부에서, 공기주입구(10)를 포함하는 면에 대향하는 면 중 공기주입구(10)와 마주하는 모서리로부터 상기 모서리에 대각선 방향으로 대향된 모서리 부근까지 연장되어 내부를 가로지르도록 대경사면(25)이 구비되고, Inside the
공기주입구(10)를 포함하는 면 중 공기주입구(10)의 하방에 혼합기(100)의 내부 방향으로 돌출되며 그 정점(36)에서부터 하방은 대경사면(25)과 일정한 간격으로 이격되는 돌출면(35)이 구비되고, A protruding surface ( 35) is provided,
대경사면(25)의 하단 부근과 그에 대향되는 돌출면(35)에 의하여 혼합가스의 유동 단면적이 좁아지는 협소로(45)가 형성되며, A
혼합가스는, mixed gas,
협소로(45)를 통과한 후 대향된 모서리에 부딪힘으로써, By hitting the opposite edge after passing through the narrow passage (45),
혼합가스선회방향(48) 화살표와 같이 유동방향이 뒤바뀐 회절류를 이룬 후 혼합가스분포판(50)을 거쳐 전체 유동 면적 및 높이에 걸쳐 위치(높이) 별로 일정한 유속 분포를 갖도록 유동 특성이 조정된 이후에 혼합기(100)의 우측면(배출구)을 통하여 혼합기(100)의 외부로 배출된다.After forming a diffraction flow with the flow direction reversed as indicated by the arrow in the mixed
상술한 바와 같이, 혼합기(100)를 거쳐 배출되는 혼합가스의 배출에 있어서, 배출 단면적 전체에 걸쳐 혼합가스의 유속분포가 일정하도록 조정하여 배출함으로써, 뒤이은 혼합가스의 연소 효율이 향상될 수 있으며, 화염 역류와 같은 불안정한 상황이 발생할 가능성이 현저하게 줄어들게 되며, 이에 따라, 혼합기(100)의 성능 및 안정성이 향상되고, 그에 따라 혼합기(100)의 수명도 연장되는 효과를 기대할 수 있게 된다. 물론 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합기(100)가 적용된 가스보일러 시스템(1000)에 대해서도 대동소이한 효과를 기대할 수 있게 된다는 것은 말할 필요도 없는 것이다.As described above, in discharging the mixed gas discharged through the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 내부에 구비되는 정류판과 그 주변 구성을 보이기 위한 투시 사시도이다.3 is a perspective perspective view for showing a rectifier plate provided in the interior of the mixer and its peripheral configuration according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 혼합기(100) 상단 부근의 공기주입구(10)의 내부 방향 및 그 주변에는 전체 면적에 걸쳐 일정 크기의 타공이 형성되는 정류판(30)이 구비되며, 공기주입구(10)를 통하여 혼합기(100) 내부로 주입된 연소용 공기는 이 정류판을 통과하면서 일정 크기의 타공에 의하여 유동 단면 전체에 걸쳐 유속이 일정하게 조정되게 된 이후, 가스공급수단(20)의 표면 주변을 지나게 된다. Referring to Figure 3, the
여기에서, 유동 단면 전체에 걸쳐 일정한 유속을 가지고 있으므로, 가스공급수단(20)의 표면에 일정한 오차 범위 이내의 압력으로 전달되게 됨은 자명한 사실이다.Here, since it has a constant flow rate over the entire flow section, it is a self-evident fact that the pressure is transmitted to the surface of the gas supply means 20 within a certain error range.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 내부에 구비되는 가스공급수단의 사시도이다.4 is a perspective view of a gas supply means provided inside a mixer according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 가스공급수단(20)은 파이프 형태를 가지고 있으며, 일측 단부에 복수의 결합공(26)이 형성된 플랜지(24)가 결합되고, 이 플랜지(24) 및 결합공(26)을 이용하여 혼합기(100)의 외면에 결합된다. Referring to FIG. 4 , the gas supply means 20 has a pipe shape, and a
이때, 파이프 표면에 복수의 가스분사공(22)이 구비되며, 이 가스분사공(22)은 가스공급수단(20)의 길이방향 및 원주방향으로 일정한 간격을 갖도록 이격되어 형성된다.At this time, a plurality of gas injection holes 22 are provided on the surface of the pipe, and the gas injection holes 22 are formed to be spaced apart from each other so as to have regular intervals in the longitudinal and circumferential directions of the gas supply means 20 .
여기에서, 가스분사공(22)의 이격 간격은 실시예에 따라 적정하게 조정될 수 있으며, 길이방향의 이격 간격과 원주방향으로의 이격 간격이 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있으며, 이는 실시예의 목적 및 환경에 따라 적정하게 조정될 수 있다.Here, the spacing of the gas injection holes 22 may be appropriately adjusted according to the embodiment, and the spacing in the longitudinal direction and the spacing in the circumferential direction may be the same or different, which is the purpose of the embodiment and It can be appropriately adjusted according to the environment.
또한, 실시예에 따라서는 가스분사공(22)의 이격 간격을 일정하게 하지 않고 어느 방향으로 진행됨에 따라 점차적으로 변화되도록 조정할 수도 있으며, 이는 실시 목적 및 환경에 따라 적정하게 조정될 수 있다.In addition, depending on the embodiment, the spacing of the gas injection holes 22 may be adjusted to change gradually as it progresses in any direction without being constant, which may be appropriately adjusted according to the purpose and environment of the implementation.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 혼합기의 내부에 구비되는 혼합가스분포판의 정면도이다.5 is a front view of a mixed gas distribution plate provided inside the mixer according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 혼합가스분포판(50)은 직사각형과 같은 형태를 가지며, 거의 전체 면적에 걸쳐 다수의 통공이 형성되어 있다. 여기에서, 통공의 크기를 관찰해 보면, 혼합가스분포판(50)의 아래쪽에서 위로 갈수록 점점 커지는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 5 , the mixed
도 5의 혼합가스분포판(50)의 일 실시예에서, 이 통공은 혼합가스토출공으로 칭하며, 3 가지 크기가 존재하는데, 이 크기의 가짓수는 반드시 3 가지로 한정되는 것이 아니며, 실시에에 따라 더욱 다양한 크기를 갖도록 조정될 수도 있고, 더 적은 크기 가짓수로 조정될 수도 있다. In one embodiment of the mixed
도 5에 도시된 혼합가스분포판(50)의 일 실시예에서, 혼합가스토출공의 크기는 3 가지이며, 가장 아래에 위치한 혼합가스토출공-소(52)의 크기(직경)가 가장 작고, 중간 높이에 위치한 혼합가스토출공-중(54)의 직경이 중간 크기, 상단 부근에 위치한 혼합가스토출공-대(56)의 직경이 가장 크다.In one embodiment of the mixed
상술한 바와 같이, 혼합가스토출공의 크기(직경)를 그 위치에 따라 다르게 형성하는 이유는, 연소용 공기가 가스공급수단(20) 주변을 지나며 연료가스와 혼합되어 이루어진 혼합가스가 협소로(45)를 거친 후 선회된 이후, 혼합기(100)의 우측면 방향으로 배출되기 전에 혼합가스의 유속이 우측면 전체에 걸쳐 일정하게 분포되도록 하기 위한 것이다. As described above, the reason that the size (diameter) of the mixed gas discharge hole is formed differently depending on the location is that the mixed gas formed by mixing the fuel gas with the combustion air passing through the gas supply means 20 is narrow ( 45) and then turned, before being discharged to the right side of the
즉 협소로(45)의 단부와 가까운 높이에서는 혼합가스토출공의 크기를 작게 하여 혼합가스분포판(50)을 통과하여 유동되는 혼합가스의 양을 줄이고, 협소로(45)의 단부와 멀리 떨어진 높이에서는 혼합가스토출공의 크기를 크게 하여 혼합가스분포판(50)을 통과하여 유동되는 혼합가스의 양을 늘림으로써, 혼합가스분포판(50)의 높이 변화에 따른 혼합가스 유속 분포를 일정하게 조정하는 것이다.That is, at a height close to the end of the
또한, 혼합가스분포판(50)의 좌측단 근방과 우측단 근방에 각각 한 쌍의 고정용 관통공이 형성된다. 이때, 고정용 관통공의 개수는 반드시 각 단부에 한 쌍씩으로 한정되지는 않으며, 각 단부에 하나 이상의의 개수로 실시예에 따라 적정 개수 통공되면 된다.In addition, a pair of fixing through-holes are respectively formed in the vicinity of the left end and the right end of the mixed
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, in the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms are used, these are only used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and help the understanding of the present invention, It is not intended to limit the scope of the invention. It is apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
10 : 공기주입구 15 : 곡선면
20 : 가스공급수단 25 : 대경사면
30 : 정류판 35 : 돌출면
36 : 정점 45 : 협소로
46 : 혼합가스유입방향 48 : 혼합가스선회방향
50 : 혼합가스분포판 52 : 혼합가스토출공-소
53 : 혼합가스토출량 54 : 혼합가스토출공-중
55 : 혼합가스토출량 56 : 혼합가스토출공-대
57 : 혼합가스토출량 59 : 혼합가스토출량
80 : 송풍기 90 : 가스공급관
100 : 혼합기 200 : 표면연소버너
300 : 열교환기 400 : 상부진공실
500 : 하부수관부 600 : 폐열회수동체
1000 : 가스보일러 시스템10: air inlet 15: curved surface
20: gas supply means 25: large slope
30: baffle plate 35: protruding surface
36: apex 45: narrow road
46: mixed gas inflow direction 48: mixed gas swirling direction
50: mixed gas distribution plate 52: mixed gas discharge hole-small
53: mixed gas discharge amount 54: mixed gas discharge air-medium
55: mixed gas discharge amount 56: mixed gas discharge hole-large
57: mixed gas discharge amount 59: mixed gas discharge amount
80: blower 90: gas supply pipe
100: mixer 200: surface combustion burner
300: heat exchanger 400: upper vacuum chamber
500: lower water pipe part 600: waste heat recovery body
1000: gas boiler system
Claims (6)
송풍기를 통과한 상기 연소용 공기가 내부로 주입되도록 일면에 형성되는 공기주입구;
상기 내부로 상기 연료가스가 공급되도록 일면에 결합되는 가스공급수단; 및
상기 가스공급수단이 결합되는 면 이외의 표면에 형성되는 배출구;를 포함하며,
상기 배출구는,
상기 연소용 공기 및 상기 연료가스가 혼합된 혼합가스를 외부로 배출하며,
상기 내부에는,
상기 공기주입구를 포함하는 면에 대향하는 면 중 상기 공기주입구와 마주하는 모서리로부터 상기 모서리에 대각선 방향으로 대향된 모서리 부근까지 연장되어 상기 내부를 가로지르는 대경사면; 및
상기 공기주입구를 포함하는 면 중 상기 공기주입구의 하방에 상기 내부 방향으로 돌출되며 그 정점에서부터 하방은 상기 대경사면과 일정한 간격으로 이격되는 돌출면;이 구비되고,
상기 대경사면 중 하단 부근과 그에 대향되는 상기 돌출면에 의하여 상기 혼합가스의 유동 단면적이 좁아지는 협소로;가 형성되며,
상기 혼합가스는,
상기 협소로를 통과한 후 상기 대향된 모서리에 부딪힘으로써,
유동방향이 뒤바뀐 회절류를 이룬 후 배출구를 통하여 외부로 배출되고,
상기 대향된 모서리로부터 상기 배출구에 이르는 중간에,
상기 회절류가 통과하여 유동될 수 있도록 복수의 통공이 형성되는 혼합가스분포판이 포함되며,
상기 복수의 통공 각각의 직경은 상기 혼합가스분포판의 하방에서 상방에 이르는 방향으로 점차 커지는 것을 특징으로 하는 혼합기.
In the mixer for a gas boiler used so that combustion air and fuel gas are mixed,
an air inlet formed on one surface so that the combustion air passing through the blower is injected into the inside;
a gas supply means coupled to one surface so that the fuel gas is supplied to the inside; and
and an outlet formed on a surface other than the surface to which the gas supply means is coupled;
The outlet is
Discharging the mixed gas in which the combustion air and the fuel gas are mixed to the outside,
Inside the above,
a large inclined surface extending from a corner facing the air inlet among the surfaces opposite to the surface including the air inlet to near a corner facing the corner in a diagonal direction to cross the inside; and
Among the surfaces including the air inlet, a protruding surface protruding in the inward direction below the air inlet and downward from the vertex is spaced apart from the large inclined surface at regular intervals; is provided;
A narrow passage in which the cross-sectional area of the flow of the mixed gas is narrowed by the vicinity of the lower end of the large inclined surface and the protruding surface opposite thereto is formed;
The mixed gas is
By hitting the opposite edge after passing through the narrow passage,
After forming the diffraction flow with the flow direction reversed, it is discharged to the outside through the outlet,
midway from the opposite edge to the outlet,
A mixed gas distribution plate having a plurality of through holes is included so that the diffracted flow can flow therethrough,
The mixer, characterized in that the diameter of each of the plurality of through-holes gradually increases in a direction from the lower side to the upper side of the mixed gas distribution plate.
상기 공기주입구의 상기 내부 방향 주변에 전체 면적에 걸쳐 타공이 형성되는 정류판이 구비되며,
상기 연소용 공기는,
상기 정류판을 통과한 후,
상기 가스공급수단의 전체 길이에 걸쳐 일정한 속도로 전달되는 것을 특징으로 하는 혼합기.
The method of claim 1,
A rectifying plate in which perforations are formed over the entire area is provided around the inner direction of the air inlet,
The combustion air is
After passing through the rectifying plate,
A mixer, characterized in that delivered at a constant speed over the entire length of the gas supply means.
상기 가스공급수단은,
파이프형 또는 중공 원통형으로서,
길이방향 및 원주방향으로 일정한 간격을 갖도록 이격되어 형성되는 복수의 가스분사공을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
The method of claim 1,
The gas supply means,
As a pipe-like or hollow cylinder,
A mixer comprising a plurality of gas injection holes spaced apart from each other so as to have regular intervals in the longitudinal direction and the circumferential direction.
상기 혼합모듈로부터 혼합된 공기 및 가스를 공급받아 연소되는 연소모듈 및 상기 연소모듈에서의 연소에 의해 발생된 열이 열교환기를 거친 이후 일부 열을 회수하는 폐열회수동체 모듈을 포함하여 구성되고,
상기 혼합모듈은 상기 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 혼합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스보일러 시스템.
A mixing module in which air and gas flowing in from the outside are mixed;
It is configured to include a combustion module that receives the mixed air and gas from the mixing module and burns it, and a waste heat recovery body module that recovers some heat after the heat generated by combustion in the combustion module passes through a heat exchanger,
The mixing module is a gas boiler system, characterized in that it comprises the mixer according to any one of claims 1 to 3.
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