KR102527598B1 - 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너에 관한 것으로서, 상기 가스 버너는:
- 조리용 선반의 상측 쉬트 금속에 장착하기 위한 수단(16)이 제공된 인젝터 홀더 구조물(2),
- 인젝터 홀더 구조물(2)에 고정되며 중앙 화염 링을 생성하도록 구성된, 중앙 화염 분할기 요소(44, 86) 내에 제공된 중앙 분배 챔버를 포함하되, 상기 중앙 분배 챔버는 상부 방향으로는 원형 커버(6)에 의해 닫혀 있으며,
- 인젝터 홀더 구조물(2)에 배열되고 상기 중앙 화염 링과 동심배열된 주 화염의 하나 이상의 링을 생성하도록 구성된, 환형의 화염 분할기 요소(4) 내에 제공된 환형의 분배 챔버를 포함하되, 상기 환형의 분배 챔버는 환형 공간(57)에 의해 중앙 분배 챔버와 분리되며 상부 방향으로는 환형 커버(8)에 의해 닫혀 있고,
- 실질적으로 수평으로 배열되고 평행하게 형성되며, 환형의 화염 분할기 요소(4)에 의해 형성된 평면의 윤곽 내의 인젝터 홀더 구조물(2)에 위치된 제1 벤투리관(32, 32')과 제2 벤투리관(36, 36')을 포함하되, 상기 제1 벤투리관(32, 32')과 제2 벤투리관(36, 36')은 인젝터 홀더 구조물(2)에 제공된 각각의 인접한 공동(18, 24)의 횡방향 벽과 연결된 각각의 인젝터(22, 30)를 향하는 입구 단부와, 각각 중앙 분배 챔버와 환형의 분배 챔버(4)에 유체 소통되도록 연결된(fluidic connection) 공동(34, 38)으로 개방된 외측 단부를 가진다.

Description

주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너

본 발명은 다중 화염 링을 가진 개선된 가스 버너에 관한 것이다.

조리용 선반(cooking hob)에서 사용하기 위하여, 2개 또는 그 이상의 주 화염 링(main flame ring)을 가진 가스 버너가 알려져 있으며; 이러한 버너는 내측 화염 링(internal flame ring)을 생성하는 내측 원형 부분, 및 상기 내측 화염 링과 동심배열된(concentric) 하나 또는 2개의 화염 링을 생성하는 외측 환형 부분을 포함한다.

이러한 타입의 버너는 일반적으로 하나 또는 그 이상의 인젝터를 가질 수 있는데, 하나 또는 그 이상의 인젝터로부터 가스 흐름(gas flow)이 발생되며 가스 흐름률은 사용자가 손잡이(knob)를 이용하여 작동할 수 있는 콕크(cock)에 의해 조절된다.

단일의 인젝터의 경우 또는 하나의 콕크 출구(cock outlet)에 연결된 복수의 인젝터의 경우, 모든 화염 링들은 상기 콕크에 의해 동시에 조절되는데, 현재, 버너는 "다중-링 버너(multi-ring burner)"로 알려져 있다.

반면에, 2개의 상이한 콕크 출구에 연결된 복수의 인젝터의 경우, 버너의 화염 링들은 특정의 2-방향 콕크를 이용함으로써 독립적으로 조절될 수 있으며; 이 경우, 버너는, 외측 화염 링들은 공급되지 않으며 내측 화염 링은 최소 높이(minimum level)로 제공되는 최소 전달 파워(minimum delivered power)의 상태로부터 모든 화염 링들이 최대 높이로 공급되는 최대 전달 파워(maximum delivered power)의 상태로 조절될 수 있다. 이러한 타입의 버너는 통상적으로 "2중 버너(dual burner)"로 알려져 있다.

구성을 보면, 종래 기술에 알려져 있는 다중 화염 링을 가진 버너는, 다중-링 버너이든지 또는 2중 버너이든지 간에, 인젝터 홀더, 상기 인젝터 홀더 상에 위치된 버너 몸체, 상기 버너 몸체 상에 위치된 화염 분할기, 및 상기 화염 분할기 상에 위치된 하나 또는 2개의 커버를 포함한다.

종래 기술의 다중 화염 링을 가진 버너의 인젝터 홀더는 일반적으로 컵(cup) 형태로 구성되며, 주변 플랜지(circumferential flange)가 제공되고, 상기 인젝터 홀더에서 버너는 조리용 선반의 쉬트 금속(sheet metal)에 고정될 수 있다. 가스 공급관(gas feed conduit)을 위한 하나 또는 그 이상의 커넥터가, 인젝터를 제공하기 위한 하나 또는 그 이상의 스레드형 시트(threaded seat)와 함께, 인젝터 홀더에 제공되는데, 이러한 커넥터는 가스 공급 버너의 타입에 따라 상호 교체 가능해야 한다.

특정 경우에서, 인젝터와 일체형으로 구성되는 버너 몸체(burner body)는 하나 또는 그 이상의 벤투리관을 포함하는데, 하나 또는 그 이상의 벤투리관(venturi conduit)에서, 인젝터로부터 배출되는 가스와 혼입되는(entrained) 1차 공기(primary air)가 가스와 혼합된다.

화염 분할기는 버너 몸체 상에 배열된 일반적으로 중공 부분(hollow piece)으로 구성되며, 혼합물(mixture)을 하나 또는 그 이상의 포트 세트(port set)에 분배하기(distributing) 위한 하나 또는 그 이상의 챔버를 포함하는데, 상기 포트를 통해 화염 링(flame ring) 또는 복수의 화염 링을 형성할 수 있다.

또한, 분배 챔버(distribution chamber)는, 혼합 단계(mixing procedure)가 버너 몸체의 벤투리관 내에서 완료되지 못한 경우, 혼합 단계를 완료할 수 있다.

커버는, 일반적으로, 상부 방향으로 화염 분할기의 내측 원형 분배 챔버와 경계를 이루는(bound) 원반형 부분(discoidal portion), 및 상부 방향으로 화염 분할기의 외측 환형 분배 챔버와 경계를 이루는 환형 부분을 포함한다.

버너의 타입에 따라, 2개의 커버 부분은 개별적으로 구성되거나 또는 반경방향 연결 부분들에 의해 서로 결합될 수 있다.

현재, 시장에서는 이러한 두 가지 타입의 버너가 광범위하게 팔리고 있는데, 요건들에 따라, 각각의 사용자들은 다른 버너 양태(burner aspect)는 포기하더라도 특정의 양태를 강조함으로써, 버너를 선택할 수 있다.

이러한 공지의 상이한 타입의 다중 화염 링 버너의 특성이 무엇이든지 간에, 본 발명에서는 단점들에 대한 해결책을 제공한다.

상기 단점들 중 한 단점은, 다양한 버너 구성요소들의 표면에서 힘든 쉬트 금속 스폿-페이싱 공정(spot-facing operation)이 필요하며, 이에 따라 버너 구성요소들은 실질적인 결합 밀봉(coupling seal)이 형성될 수 있도록 서로 결합되어야 한다는 점이다. 특히, 이러한 스폿-페이싱 공정은, 각각의 버너 구성요소에 복수의 개별 스폿-페이싱된 표면들이 존재하는 경우, 더욱 복잡해 지는데, 그 이유는, 상기 표면들 사이를 완벽하게 동일 평면에 배열하기 위하여(coplanarity) 스폿-페이싱 공정이 더욱더 힘들어지기 때문이다.

또 다른 단점은, 소위, 구조적으로 피할 수 없는 문제인, 부정확한 스파크 간극(spark gap) 즉 일반적으로 인젝터 홀더에 제공되는 점화 스파크 플러그의 전극과 스파크를 방전하고(discharge) 일반적으로 화염 분할기 또는 커버에 형성되는 버너 표면 사이의 거리 문제이다. 이 경우, 한편으로는, 정확한 점화를 위해서는, 점화 스파크 플러그의 전극과 버너 표면 사이의 거리가 정확해야 하고 그에 따라 스파크 간극 오차(spark gap tolerance)가 최소가 되어야 하며, 다른 한편으로는, 상기 스파크 간극 오차는 복수의 오차, 가령, 스파크 플러그 시트(spark plug seat)의 오차, 인젝터 홀더 컵의 기능적 높이(functional height)의 오차, 화염 분할기의 기능적 높이의 오차, 스파크 플러그 축(axis)들간 거리의 오차, 인젝터 홀더 컵과 화염 분할기 사이의 느슨한 결합 등을 모두 포함한다는 사실이다.

추가적인 단점은, 버너의 양태를 여러 국가들의 외관 및 기능 요건들에 적용시키는 데 있어, 융통성이 거의 없어서, 그에 따라 광범위한 시장 요건들을 다루기 위해 버너 제작업자들이 너무 많은 제품을 제작해야 한다는 점이다.

WO2010/105748호는, 중앙 화염 링(central flame ring)을 생성하는 화염 분할기 요소, 및 2개의 외측 환형 링을 생성하는 화염 분할기 요소가 일체형으로 형성되어 인젝터 홀더 상에 배열되는, 조리용 선반에서 사용되는 가스 버너를 기술하고 있다. 하지만, 상기 출원은, 엄밀히 말해, 점화 스파크 플러그 및 인젝터 홀더에 고정된 써모커플(thermocouple)이 중앙 분배 챔버에 대해 정확하고 정밀하게 배열되는 것을 보장하지 못하는데, 그 이유는 인젝터 홀더로부터 분리된 개별 요소로 형성되며 인젝터 홀더 상에 배열되어 상호 배열 오차가 필연적으로 발생하기 때문이다.

게다가, 인젝터 부재에 제공된 벤투리관 내에 형성되고 인젝터 홀더 상에 위치된 화염 분할기에 제공된 분배 챔버에 도달해야 하는 연소 혼합물(combustion mixture)이 통과하기 위해 우수한 밀봉이 형성되어야 하고, 그에 따라 스폿-페이싱된 표면적이 상당히 필요하여 공정이 어렵고 제작 비용이 증가한다는 문제가 있다.

EP2503237호는, 내측 화염 링을 생성하기 위해 내측 원형 분배 챔버가 형성되고 외측 화염 링을 생성하기 위해 외측 환형 분배 챔버가 형성된, 원형 몸체를 가진 가스 버너에 대해 기술하고 있다. 두 분배 챔버 사이에, 점화 스파크 플러그와 써모커플을 위한 직경방향 지지부(diametrical support)이 제공되어, 그에 따라 상호 작동되어야 하는 내측 분배 챔버에 대해 정확하게 배열되지 않는다. 더구나, 2개의 벤투리관이, 환형의 외측 화염 분할기에 의해 형성된 전체 윤곽(outline)에 대해 외부 방향으로 연장되며, 그에 따라, 버너를 조리용 선반 안에 장착하는 데 있어 일련의 제한사항이 존재하고 버너의 전체 크기가 커져야 하는 문제점이 발생한다.

본 발명의 한 목적은, "다중-링 버너(multi-ring burner)" 또는 "2중 버너(dual burner)"로 사용될 수 있으며 조리용 선반(cooking hob)에서 사용하기 위한 다중 화염 링(multiple flame ring)을 가진 가스 버너(gas burner)를 제공함으로써, 위에서 기술된 단점들을 없애거나 이러한 단점들을 적어도 줄이기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 조리용 선반 상부로부터 또는 조리용 선반 하부로부터, 중앙 화염 링 또는 외측 화염 링에 공급하기 위한 연소 혼합물(combustion mixture)을 형성하기 위해 1차 공기(primary air)를 제공할 수 있는 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 매우 높은 정밀도의 기계가공 없이도, 스파크 간극 오차(spark gap tolerance)가 최소가 될 수 있는 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 버너의 외관(appearance) 및 기능 양태(functional aspect)에서 융통성이 많으며, 그에 따라 다수의 상이한 시장 요건(market requirements)을 충족시킬 수 있는 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 버너를 해체하거나 또는 버너를 조리용 선반으로부터 제거할 필요 없이도, 버너를 상이한 가스에 적합하게 하기 위해 인젝터(injector)가 쉽게 교체될 수 있는 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 공급 가스(feed gas)의 특성에 따라, 인젝터 또는 복수의 인젝터 및 벤투리관 또는 복수의 벤투리관 사이의 거리가 용이하면서도 효율적으로 조절될 수 있는 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 소형의 전체 평면 크기를 가진 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 종래 기술의 버너에 비해, 구성 및 성능에 있어서 상이한 특징을 가진 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 간단하면서도 저비용으로 신속하게 제작할 수 있는 다중 화염 링 버너를 제공하는 것이다.

상기 모든 목적 및 그 밖의 다른 목적들은, 본 발명에 따라, 청구항 제1항에 기술된 다중 화염 링을 가진 개선된 가스 버너에 의해 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화염을 배출시키기 위해 구멍이 제공되는 환형의 화염 분할기 및/또는 중앙 화염 분할기 부분은 고-내염성(high flame resistance)을 가지며 버너의 나머지 부분을 형성하는 재료와 상이한 재료로 형성된다.

본 발명은 첨부도면을 참조하여 몇몇 바람직한 실시예들에 기술된 내용들로 더욱 상세하게 설명될 것이다:
도 1은, 인젝터 홀더가 조리용 선반에 제공된, 본 발명에 따른 버너의 분해 투시도,
도 2는 인젝터 홀더의 두 구성요소를 도시한 분해 투시도,
도 3은 버너가 장착된 것을 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 라인 IV-IV을 따라 절단한 수직 단면도,
도 5는 도 4의 라인 V-V를 따라 절단한 수직 단면도,
도 6은 도 4의 라인 VI-VI를 따라 절단한 수직 단면도,
도 7은 도 5와 동일한 본 발명의 제2 실시예,
도 8은 도 6과 동일한 본 발명의 제2 실시예,
도 9는 도 6과 동일한 본 발명의 제3 실시예,
도 10은, 버너 몸체가 부분적으로 전달된, 본 발명의 제4 실시예의 투시도.

도면에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 개선된 버너는 기본적으로 4개의 구성요소 즉 버너 몸체(2), 환형의 화염 분할기(4) 및 2개의 커버(6 및 8)로 형성된다.

버너 몸체(2)는 실제로는 2개의 부분 즉 인젝터 홀더 컵(10)과 커버 요소(12)로 형성되며, 이들은 나사를 이용하여 탈착 가능하거나 혹은 리벳에 의해 서로 영구적으로 고정될 수 있다.

버너 몸체(2)는 거의 원형의 형태로 간주될 수 있는 평면 형태를 가지며, 에지(7)에는, 아치형(arched) 에지(9)의 2개의 맞은편 부분들을 형성하는 직경 방향으로 맞은편에 있는(diametrically opposite) 2개의 원형 세그먼트(circular segment)가 없다(deprived of).

버너 몸체(2)는 하부로부터 조리용 선반의 쉬트 금속(14)에 제공되고, 예를 들어, 나사(16)에 의해 커버 요소(12)와 인젝터 홀더 컵(10)을 함께 고정시키기 위해 사용된다. 버너 몸체(2)가 선반 쉬트 금속에 고정되는 것을 보조하기 위해, 쉬트 금속에는 컵(10)의 상부 방향으로 돌출되는 부분들이 통과되기 위한 구멍(aperture)이 제공되며, 상기 컵(10)은 구멍의 에지에 나머지 평평한 부분들과 함께 배열된다.

버너 몸체(2)의 인젝터 홀더 컵(10)에는, 6개의 상부 방향으로 개방된 공동(cavity)이 제공되는데, 상기 6개의 공동들은:

- 하부 방향으로 개방되어 있으며, 외부 방향으로는 제1 가스 커넥터(20)가 제공되고, 내부 방향으로는 제1 인젝터(22)를 위한 스레드형 시트(threaded seat)가 제공된 곡선 벽을 가진 제1 공동(18),

- 하부 방향으로 닫혀 있으며(closed), 제1 공동(18)으로부터 분리시키는 횡방향 벽(26)과 외부 방향으로는 제2 가스 커넥터(28)가 제공되고 내부 방향으로는 제2 인젝터(30)를 위한 스레드형 시트가 제공된 곡선의 횡방향 벽을 가진 제2 공동(24),

- 제1 가스 커넥터(20)의 축과 제1 인젝터(22)의 축과 정렬되며, 제1 공동(18)을 제4 공동(34)에 연결시키는 제1 벤투리관(venturi conduit)의 하부 종방향 절반 부분(longitudinal half)을 형성하는 제3 공동(32),

- 하부 방향으로 닫혀 있으며, 제3 공동(32)의 방향으로 형성된 버너의 종방향에 대하여, 두 공동(18 및 24)이 제공된 맞은편 부분(opposite part)에 위치된 제4 공동(34),

- 제2 가스 커넥터(28)의 축과 제2 인젝터(30)의 축과 정렬되며, 제2 공동(24)을 제6 공동(38)에 연결시키는 제2 벤투리관의 하부 종방향 절반 부분을 형성하는 제5 공동(36),

- 하부 방향으로 닫혀 있으며, 인젝터 홀더 컵(10)의 중앙 부분에 위치된 제6 공동(38)이다.

버너 몸체(2)의 커버 요소(12)는 제1 공동(18)과 제2 공동(24)을 포함하지 않는 인젝터 홀더 컵(10)의 부분과 실질적으로 상응하는 평면 형태를 가진다. 커버 요소(12)에는 아치 형태의 슬롯형 구멍(40)이 제공되는데, 슬롯형 구멍(40)에는 돌출된 주변 에지(raised perimetral edge)(42)가 제공되며 커버 요소(12)가 인젝터 홀더 컵(10)에 연결될 때 제4 공동(34)에 정확하게 일치하도록 형성된 형태를 가진다.

커버 요소(12)의 하측 표면으로부터, 두 공동(32' 및 36')이 제공된 2개의 평행한 종방향 돌출 부분들이 하부 방향으로 돌출되는데, 상기 두 공동(32' 및 36')은 각각 제1 벤투리관의 상측 절반 부분과 제2 벤투리관의 상측 절반 부분을 형성하며 즉 두 공동(32' 및 36')은 제3 공동(32)과 제6 공동(36)에 대해 상호 보완적으로 구성된다(complementary).

제1 벤투리관(32, 32')과 제2 벤투리관(36, 36')은 둘 다 실질적으로 수평 방향으로 배열되며 평행하게 형성되며, 환형의 화염 분할기 요소(4)에 의해 외부 방향으로 형성된 평면의 윤곽(outline) 내의 몸체(2)에 위치된다.

슬롯형 구멍(40)의 돌출된 주변 부분(42)이 제공된 것 외에도, 커버 요소(12)의 상측 표면의 중앙에는, 다소 원추대(frusto-conical) 형태로 구성되고 버너의 중앙 화염 분할기 요소(44)를 형성하는 돌출 부속부(projecting appendix)가 제공된다. 이 돌출 부속부는 인젝터 홀더 컵(10)의 제6 공동(38) 위에 위치되고 중앙에는 수평 배플(46)이 제공되는데, 수평 배플(46)의 중앙에는 원형 홀(48)이 제공된다.

돌출 부속부(44)의 상측 에지에는 내측의 원형 화염 링(flame ring)을 제공하기 위한 반경방향 리세스(50)들이 제공된다. 상기 리세스들은 상부 방향으로는 원형 커버(6)과 경계를 이루며(bound), 원형 커버(6)는 배플(46)로부터 상부 방향을 향하는 3개의 중앙 돌출 부분(54)과 상호 작동된다(interact).

점화 스파크 플러그(56)와 써모커플(58)이, 중앙에 화염 분할기(44)가 형성되는 커버 요소(12)에 고정되며, 이러한 방식으로, 화염 분할기(44)의 중앙에 정확하고 안정적으로 위치된다.

구멍(40)으로부터 이격되어 배열된(distant) 커버 요소(12)의 가로 에지(transverse edge)에는 돌출 부분(60)이 제공되는데, 상기 돌출 부분(60)은 커버 요소가 인젝터 홀더 컵(10)에 고정될 때 제1 공동(18)과 제2 공동(24)에 의해 형성된 내측 에지에 위치된다. 상기 돌출 부분(60)은 인젝터 홀더 컵(10)에 제공된 유사한 돌출 부분(62)의 연장부(prolongation)를 포함하여, 제1 공동(18)은 돌출 부분(60), 돌출 부분(62) 및 배플(26)의 상측 부분으로 구성된 돌출 에지와 완전히 경계를 이루고, 제2 공동(24)은, 제2 가스 커넥터(28)가 제공된 벽에 상응하는 부분을 제외하고는, 돌출 부분(60), 돌출 부분(62) 및 배플(26)의 상측 부분과 경계를 이룬다.

중앙 화염 분할기(44)로부터 분리된 독립 부분으로 형성된 환형의 외측 화염 분할기(4)는 복수의 반경방향 리세스(66)가 제공된 외측 원추대 벽(64), 및 환형 플랜지(70)에 의해 외측 벽(64)에 연결된 내측 벽(68)을 가지는데, 상기 환형 플랜지(70)는 커버 요소(12)의 구멍(40)의 형태 및 치수(dimension)와 동일한 형태와 치수를 가진 구멍(72)을 포함한다. 구멍(72)에는, 화염 분할기(4)가 버너 몸체(2) 상에 위치될 때, 슬롯형 구멍(40)의 돌출 에지(42)에 고정되도록(adhere) 구성된 하부 방향을 향하는 에지(74)가 제공된다.

화염 분할기(4)의 외측 벽(64)과 내측 벽(68)은 둘 다 구멍(72)에 대해 직경 방향으로 맞은편에 있는 부분에 단절부(interruption)를 가지는데, 상기 단절부로 내측 벽(68)이 연장되어 외측 벽(64)과 만나, 환형 플랜지(70)와 함께, 버너의 외측 화염 링과 내측 화염 링 사이에서 교차-점화(cross-ignition)를 위해 제공되고 상기 목적을 위해 교차-점화 포트(77)가 제공되는 반경방향 채널(76)을 형성한다. 채널(76)의 베이스(base)는 약간 내부를 향해 연장되고, 하부 방향을 향하고 커버 요소(12)의 돌출 부분(60)과 협력하는(cooperate) 가로 에지(78)와 경계를 이룬다.

외측 벽(64), 내측 벽(68), 및 화염 분할기(4)의 플랜지(70)에 의해 형성된 환형의 공동은 외측 화염 링을 위한 분배 챔버(distribution chamber)를 형성하며 환형 커버(8)에 의해 상부 방향으로는 닫혀 있는데, 상기 환형 커버(8)는 돌출 리세스(66)와 상부 방향으로 경계를 이룬다.

외측 화염 링을 위한 환형의 분배 챔버는 환형 공간(57)에 의해 중앙 분배 챔버와 분리된다.

이러한 작동 상태 하에서, 제1 및 제2 가스 커넥터(20, 28)는 가스를 조절 가능하게 전달하기 위하여(controlled gas delivery) 콕크(cock)(도시되지 않음)에 연결되며, 버너 몸체(2)는 나사(16)에 의해 조리용 선반의 쉬트 금속(14)에 고정되고, 화염 분할기(4)는 버너 몸체(2) 상에서 돌출 부분(42 및 74)과 돌출 부분(60 및 78)에 배열된다. 상기 돌출 부분(42, 74 및 60, 78)의 협력 표면(cooperating surface)들은 실질적으로 보다 정확하게 밀봉되어 접촉하기(sealed contact) 위해 스폿-페이싱된다(spot-faced).

이러한 작동 상태 하에서, 두 커버(6 및 8)는, 각각, 중앙 화염 분할기(44) 위와 환형의 화염 분할기(4) 위에 위치된다.

상기 조건 하에서, 인젝터(22)로부터 배출된 가스는 수평 벤투리(32, 32')로 유입되어 공기와 혼입되는데(entrained), 이때 공기는 도 5에 화살표(80)로 표시된 경로에 따라, 조리용 선반 하부로부터 유입되어 하측 구멍을 통해 제1 공동(18)으로 유입된다.

가스와 1차 공기(primary air)는 벤투리(32, 32')에서 혼합되고 이 혼합물은 오직 상부 방향으로만 개방된 제4 공동(34)에 도달되며, 그 뒤, 구멍(60 및 72)에 의해, 환형의 외측 화염 분할기(4)의 환형 공동 내에 분배되어, 외측 링의 화염을 제공한다. 도면들에서는, 환형의 화염 분할기(4)는 버너로부터 외부 방향을 향하는 하나의 화염 링으로 도시되지만, 화염 분할기(4)에는 2개의 화염 링이 제공될 수 있으며 즉 중앙 화염 분할기(44)을 향하는 화염 링을 가질 수도 있다.

반면, 인젝터(30)로부터 배출되는 가스는 돌출 부분(62)의 단절부에 의해 수평 벤투리(36, 36')에 유입되며, 도 6에서 화살표(82)로 표시된 경로에 따라, 조리용 선반 상부로부터 시작된 1차 공기와 혼입된다.

가스와 1차 공기는 벤투리(36, 36')에서 혼합되고 이 혼합물은 오직 상부 방향으로만 개방된 제6 공동(38)에 도달되며, 그 뒤, 배플(46) 내의 홀(48)에 의해, 화염 분할기(44)의 상부 챔버 내에 분배되어, 내측 링의 화염을 제공한다.

위에서 기술한 내용으로부터, 본 발명에 따른 개선된 버너는, 주 화염(main flame)의 다중-링(multi-ring)을 가진 종래 기술의 버너에 비해 특별한 이점을 가지는데, 특히, 다음과 같은 특징을 가진다:

- 스폿-페이싱되어야 하는 환형의 외측 화염 분할기(4)와 버너 몸체(2)의 표면적이 작고 개수가 작아서, 보다 간단한 구조로 구성되며,

- 스파크 플러그(56)가 버너의 내측 부분(44)에 정확하게 위치되고 그에 따라 스파크 간극 오차(spark gap tolerance)가 줄어들어, 높은 작동 신뢰성을 가지며,

- 내측 화염 링에 제공되는 1차 공기가 조리용 선반 상부로부터 유입되기 때문에, 유동 효과(streaming effect)에 매우 둔감하며(insensitive),

- 상부로부터 직접적으로 접근될 수 있어서, 버너를 제거하지 않고도 쉽게 교체할 수 있으며,

- 단순히 2개의 가스 커넥터(20 및 28)를 조절 콕크(adjustment cock)의 하나 또는 2개의 다른 출구(outlet)에 연결시킴으로써, 다중-링 또는 2중 버너(dual burner)로서 사용될 수 있게 하며,

- 작은 개수의 구성요소들로 형성되고,

- 환형의 외측 화염 분할기는, 버너 외관(appearance)을 변형하거나 또는 사용되는 버너 재료에 대해서 여러 국가들의 요건(requirements)에 적합한, 상이한 특성을 가진 다른 화염 분할기로 쉽게 교체될 수 있으며,

- 완벽한 원형은 아니지만 원형 형태의 버너 몸체(2)로 인해, 그리고, 특히, 2개의 평행한 원형 세그먼트가 없기 때문에, 동일한 직경을 가진 종래 기술의 버너에 비해 다소 작아서, 약간 더 주변 위치(slightly more peripheral position)에서, 조리용 선반에 장착될 수 있으며, 그에 따라 버너 배열 옵션(burner positioning option)이 늘어난다.

도 7과 8에 예시된 제2 실시예는, 제1 공동(18)이 하부 방향으로 닫혀 있으며 돌출 에지(62)는, 도 7에 화살표(84)로 표시된 경로에 따라, 1차 공기가 조리용 선반 상부로부터 유입될 수 있게 하기 위한 단절부를 가진다는 사실을 제외하고는, 위에서 기술된 모든 특성들을 포함한다.

상기 제2 실시예는 내측 화염 링 뿐만 아니라 외측 화염 링에 의해 제공되는 유동 효과에 매우 둔감하다.

게다가, 제2 실시예에서, 중앙 화염 분할기(44)는 일체형으로 구성되지 않으며, 리세스(50)가 제공되고 하측 부분(underlying part)(44)으로부터 떨어져 있는(separate) 상측 링(86)을 가진다. 도 8에 도시된 것과 같이, 어떠한 경우에서도, 상측 링(86)은 폼-피팅(form fit) 방식으로 연결되고 그에 따라 하측 부분(44)이 커버 요소(12)의 상측 표면에 제공되어 견고하게(rigid) 버너 몸체(2)를 형성한다. 이 경우, 하측 부분(44)과 상측 링(86)으로 형성된 중앙 화염 분할기는 일체형으로 형성되며 환형의 외측 화염 분할기(4)와 독립적으로 구성된다.

상기 실시예는, 한편으로는, 덜 정확한 스파크 간극(spark gap)을 수반한다는 점에서 덜 바람직할 수 있지만, 다른 한편으로는, 화염과 접촉되는 내측의 화염 분할기의 상측 링(86)이 하측 부분(44)을 형성하는 재료와 상이한 재료로 제조될 수 있으며, 그에 따라 버너 재료 규정이 화염과 접촉되는 재료의 정확한 특성을 포함해야 하는 여러 국가들에서 사용하기에 적합할 뿐만 아니라 내측의 중앙 화염 분할기가 환형의 외측 화염 분할기(4)의 외관과 상이하게 형성될 수 있다는 점에서, 바람직하다.

상기 제2 실시예에서, 외측 화염 링을 위한 1차 공기는 조리용 선반 상부로부터 유입되지만, 예시되지 않은 다른 실시예에서는, 도 5에 예시된 실시예와 같이, 조리용 선반 하부로부터 유입될 수도 있다.

도 9에 예시된 제3 실시예는, 제2 공동(24)이 하부 방향으로 닫혀 있으며 내측 화염 링을 위한 연소 혼합물(combustion mixture)을 형성하는 1차 공기가 조리용 선반 하부로부터 유입될 수 있게 한다는 사실을 제외하고는, 위에서 기술된 모든 특성들을 포함한다.

도 10은 버너의 제4 실시예를 예시하고 있는데, 상기 제4 실시예는, 위에서 기술된 임의의 실시예들과 두 벤투리관(32, 32' 및 36, 36') 중 하나 이상의 벤투리관의 입구 단부(inlet end)와 각각의 인젝터(22 및 30) 사이의 거리를 조절할 수 있는 추가적인 특징, 보다 구체적으로는, 벤투리(32, 32')에 의해 예시된 특정 경우에서, 벤투리관이 버너 몸체(2)에 대해 실제적으로 이동할 수 있는 추가적인 특징과 통합된다.

상기 실시예는, 버너가, 공급 가스(feed gas) 조성(composition)이 동일한 국가의 서로 다른 지역들 간에 변경되는 국가들에서 사용되는 경우에, 특히 유용하다. 이 경우, 버너가 제공되는 조리용 선반 또는 버너를 제거하지 않고도, 버너를 특정 가스 조성에 적용시키기에 특히 유용하다.

도 9에서 볼 수 있듯이, 이전 실시예들에서는, 서로 결합될 때 벤투리관(36, 36')을 형성하는 커버 요소(12)와 인젝터 홀더 지지부(10)는, 제3 실시예에서는, 내부에서 벤투리로 형성된 외측 원통형 관(88)을 수용하는 원통형의 공동을 형성한다. 상기 관(88)은 원통형 시트 내에서 축방향으로 이동될 수 있고(axially movable) 커버 요소(12)에 제공된 스레드형 홀(threaded hole)을 통과하는 그러브 나사(grub screw)(90)에 의해 원하는 축방향 위치에 고정될 수 있으며 심지어 버너가 조리용 선반에 장착되었을 때에도 상부로부터 쉽게 접근될 수 있다.

또한, 그러브 나사(90)가 느슨하게 풀렸을 때에도, 벤투리관(88)은, 인젝터(22)와 입구 사이의 거리가 특정의 공급 가스 조성에 적합한 값(value)에 도달할 때까지, 축방향으로 쉽게 이동될 수 있다.

벤투리관(88)을 보다 용이하게 취급하기 위하여, 양쪽 단부는 원통형 시트로부터 돌출되는 것이 바람직한데, 이는 양쪽 단부들이 제1 공동(18)의 상측 구멍과 제4 공동(34)의 상측 구멍을 통해 상부로부터 쉽게 접근될 수 있기 때문이다.

이러한 사실은, 버너의 중앙 공동(38)에 제공되는 벤투리관(36, 36')에 대해서도 똑같이 적용된다.

Claims (16)

1. 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너로서,
   - 조리용 선반의 상측 쉬트 금속에 장착하기 위한 수단(16)이 제공된 인젝터 홀더 구조물(2),
   - 인젝터 홀더 구조물(2)에 고정되며 중앙 화염 링을 생성하도록 구성된, 중앙 화염 분할기 요소(44, 86) 내에 제공된 중앙 분배 챔버를 포함하되, 상기 중앙 분배 챔버는 상부 방향으로는 원형 커버(6)에 의해 닫혀 있으며,
   - 인젝터 홀더 구조물(2)에 배열되고 중앙 화염 링과 동심배열된 주 화염의 하나 이상의 링을 생성하도록 구성된, 환형의 화염 분할기 요소(4) 내에 제공된 환형의 분배 챔버를 포함하되, 환형의 분배 챔버는 환형 공간(57)에 의해 중앙 분배 챔버와 분리되며 상부 방향으로는 환형 커버(8)에 의해 닫혀 있는, 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너에 있어서,
   상기 가스 버너는, 추가로:
   - 수평으로 배열되고 평행하게 형성되며 환형의 화염 분할기 요소(4)에 의해 형성된 평면의 윤곽 내에 위치하지만 평면의 윤곽의 외부 방향으로는 연장되지 않는 인젝터 홀더 구조물(2)에 위치된 제1 벤투리관(32, 32')과 제2 벤투리관(36, 36')을 포함하되, 상기 제1 벤투리관(32, 32')과 제2 벤투리관(36, 36')은 인젝터 홀더 구조물(2)에 제공된 각각의 인접한 공동(18, 24)의 횡방향 벽과 연결된 각각의 인젝터(22, 30)를 향하는 입구 단부와, 각각 중앙 분배 챔버와 환형의 분배 챔버에 유체 소통되도록 연결된(fluidic connection) 공동(34, 38)으로 개방된 외측 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
2. 제1항에 있어서, 인젝터 홀더 구조물(2)에 제공되며 중앙 화염 분할기 요소(44)와 상호 작동되는 하나 이상의 점화 스파크 플러그(56)와 써모커플(58)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
3. 제1항에 있어서, 인젝터 홀더 구조물(2)은 서로 결합되어 있는 하측 인젝터 홀더 컵(10)과 상측 커버 요소(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
4. 제1항에 있어서, 인젝터 홀더 구조물(2)은 원형의 평면 형태를 갖지만, 원형의 세그먼트 형태를 가진 2개의 맞은편 부분(7)들은 제거되어 있는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
5. 제1항에 있어서, 중앙 화염 분할기 요소(44)는 인젝터 홀더 구조물(2)과 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
6. 제1항에 있어서, 중앙 화염 분할기 요소는 상측 요소(86)를 포함하되, 상측 요소(86)에는 연소 혼합물을 공급하여 중앙 화염 링을 생성하기 위한 리세스(50)가 제공되고 인젝터 홀더 구조물(2)에 고정된 하측 부분(44)에 폼-피팅 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
7. 제3항에 있어서, 인젝터 홀더 컵(10)에는:
   - 제1 인젝터(22)가 수용되는 제1 공동(18),
   - 제2 인젝터(30)가 수용되는 제2 공동(24),
   - 제1 벤투리관(32, 32')의 하부 종방향 부분을 형성하는 제3 공동(32),
   - 제1 벤투리관(32, 32')이 개방된 제4 공동(34),
   - 제2 벤투리관(36, 36')의 하부 종방향 부분을 형성하는 제5 공동(36), 및
   - 제2 벤투리관(36, 36')이 개방된 제6 공동(38)이 제공되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
8. 제3항에 있어서, 상측 커버 요소(12)가 하측 인젝터 홀더 컵(10)에 결합될 때, 2개의 공동(32', 36')이 인젝터 홀더 구조물(2)의 상측 커버(12)에 형성되며, 두 공동(32', 36')은 제1 벤투리관(32, 32')과 제2 벤투리관(36, 36')의 상부 종방향 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
9. 제7항에 있어서, 제2 공동(24)은 하부 방향으로는 닫혀 있으며 상부 방향으로는 버너의 외부에 배열되고 버너가 장착되는 조리용 선반의 상측 부분과 소통하기 위한 구멍이 제공되는데, 제2 인젝터(30)로부터 배출되는 가스와 혼입되는 1차 공기가 상기 구멍을 통해 통과되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
10. 제7항에 있어서, 제2 공동(24)은 1차 공기를 유입시키기 위해 상부 방향으로는 개방되며, 1차 공기는 버너가 장착되는 조리용 선반 하부로부터 중앙 화염 분할기 요소(44)에 공급되는 연소 혼합물을 형성하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
11. 제7항에 있어서, 제1 공동(18)은 하부 방향으로는 닫혀 있으며 상부 방향으로는 버너의 외부에 배열되고 버너가 장착되는 조리용 선반의 상측 부분과 소통하기 위한 구멍이 제공되는데, 제1 인젝터(22)로부터 배출되는 가스와 혼입되는 1차 공기가 상기 구멍을 통해 통과되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
12. 제7항에 있어서, 제1 공동(18)은 1차 공기를 통과시키기 위해 하부 방향으로는 개방되며, 1차 공기는 버너가 장착되는 조리용 선반 하부로부터 시작되어 제1 인젝터(22)로부터 배출되는 가스와 혼입되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
13. 제1항에 있어서, 화염을 배출시키기 위해 구멍(50, 66)이 제공되는 환형의 화염 분할기 요소(4) 및/또는 중앙 화염 분할기 요소(44) 부분은 고-내염성(high flame resistance)을 가지며 버너의 나머지 부분을 형성하는 재료와 상이한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
14. 제1항에 있어서, 제1 및/또는 제2 벤투리관은 내부 원통형 슬리브(88) 내에 제공되는데, 내부 원통형 슬리브(88)는 인젝터 홀더 구조물(2)에 형성된 각각의 원통형 시트에서 축방향으로 움직일 수 있으며 조리용 선반에 제공된 인젝터 홀더 구조물(2)을, 상부로부터 작업할 수 있는 하나 이상의 고정 부재(90)에 의해, 원하는 축방향 위치에 고정될 수 있도록 수용되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
15. 제14항에 있어서, 고정 부재(90)는 슬리브(88)의 외측 표면과 끝단(tip)을 결합시키며 인젝터 홀더 구조물(2)에 제공된 스레드형 시트에 결합되는 그러브 나사로 구성되는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.
16. 제14항에 있어서, 슬리브(88)는 슬리브(88)의 상류 단부(upstream end)가 개방되는 공동(18, 24)과 슬리브(88)의 하류 단부(downstream end)가 개방되는 공동(34, 38) 사이의 최소 거리보다 더 긴 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 주 화염의 다중-링을 가진 개선된 가스 버너.

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