KR19990024263A - 박판 다공 예혼합 연소기 - Google Patents

Abstract

본 발명품인 박판 다공 예혼합 연소기란 내열성이 좋은 박판에 적절한 크기 및 배열 형태를 취하는 여러 개의 구멍을 천공하여, 사용하는 연소기기의 형상에 적합하도록 원통형, 사각형, 평면 등의 형태로 만든 연소기를 말하며, 본 연소기의 특징으로는, 예혼합 표면 연소방식을 채택하기 때문에 산화질소(NOx)의 제어가 용이하고, 연소기의 형태를 원통형, 사각형 등 비교적 자유롭게 사용처에 적합하도록 조형할 수 있으며, 연소기 표면의 대부분을 화염을 형성시키는 연소면으로 사용 가능하여 연소기의 체적당 부하율을 높힐수 있어 소형 고부하 연소가 가능하며, 연소기 구조 및 제조 공정이 단순하기 때문에 생산원가가 낮다는 장점을 갖고 있다.

본 연소기의 구조는 표면에 주염구와 그 주변에 보염구를 뚫어 가연한계(화염이 안정적으로 형성되는 범위)를 넓혔고, 연소기 안쪽면에 메쉬를 설치하여 유량을 균등히 분배함과 동시에 역화를 방지하는 구조로 되어있다.

특히 천공된 각각의 화염구에서 배출되는 혼합기량(혹은 유속)이 일정하지 않으면 특정 부분에서 역화(화염이 연소기 내부로 침투하는 현상)나 블로우 오프(화염이 연소기 표면을 이탈하여 꺼지는 현상)현상이 쉽게 발생하여 유량 변화에 따른 안정 연소범위가 좁고, 또한 연소기 상부와 하부의 화염길이가 달라지는 현상이 발생하므로 범용 연소기로서 적합하지 않기 때문에 이를 방지하기 위해 연소기의 상부에 화염구가 천공되어 있지 않은 클리어런스 볼륨을 혼합기 유입 반대 방향에 설치하였다(제1, 2도 참조).

본 발명은 가스 연소기기류에 모두 적용 가능하다.

Description

박판 다공 예혼합 연소기

본 발명품인 박판 다공 예혼합 연소기란 내열성이 좋은 박판에 적절한 크기 및 배열 형태를 취하는 여러 개의 구멍을 천공하여, 사용하는 연소기기의 형상에 적합하도록 원통형, 사각형, 평면 등의 형태로 만든 연소기를 말한다. 본 연소기의 특징으로는, 예혼합 표면 연소방식을 채택하기 때문에 산화질소(NOx)의 제어가 용이하고, 연소기의 형태를 원통형, 사각형 등 비교적 자유롭게 사용처에 적합하도록 조형할 수 있으며, 연소기 표면의 대부분을 화염을 형성시키는 연소면으로 사용 가능하여 연소기의 체적당 부하율을 높힐수 있어 소형 고부하 연소가 가능하며, 연소기 구조 및 제조 공정이 단순하기 때문에 생산원가가 낮다는 장점을 갖고 있다.

첨부된 제1, 제2도는 박판 다공 예혼합 연소기의 일례인 가스보일러용 원통형 연소기의 구조를 나타낸 것으로, 제1도는 연소기의 외형을 나타내며, 제2도는 연소기 내부 구조를 도시한 것이다. 연소기의 표면 재질은 스테인레스이며, 주염구(main hole)(1) 주변에 보염구(stabilizing hole)(2)를 뚫어 가연한계(화염이 안정적으로 형성되는 범위)를 넓혔고, 연소기 안쪽 면에 메쉬(mesh)(4)를 설치하여 유량을 균등히 분배함과 동시에 역화를 방지하는 구조로 되어있다.

메쉬는 내측 링(5)에 의해 연소기 내부에 고정되며 연소기 안쪽 면과 메쉬사이에 일정한 간격을 유지하도록 외측 링(6)이 설치되어 있다.

본 연소기의 상부에는 외형상으로 볼 때(제1도) 화염구가 천공되어 있지 않은 면(내부적으로 볼 때는 비어 있는 공간)을 지칭하는 클리어런스 볼륨(clearance volume)(3)을 혼합기 유입 반대 방향에 설치하였다. 이와 같은 클리어런스 볼륨을 설치한 이유는 천공된 각각의 화염구에서 배출되는 혼합기량(혹은 유속)이 일정하지 않으면 특정 부분에서 역화(화염이 연소기 내부로 침투하는 현상)나 블로우 오프(blow-off : 화염이 연소기 표면을 이탈하여 꺼지는 현상) 현상이 쉽게 발생하여 유량 변화에 따른 안정 연소범위가 좁고, 또한 연소기 상부와 하부의 화염길이가 달라지는 현상이 발생하므로 범용 연소기로서 적합하지 않기 때문이다.

본 발명품인 박판 다공 예혼합 연소기에서 기술적으로 핵심적인 사항은

1) 연소기의 구조(박판 내부에 메쉬를 설치하고 링으로 고정하는 형태)

2) 화염구의 제원(주염구 및 보염구의 크기,주염구와 보염구사이의 간격, 배열 형태 등)

3) 클리어런스 볼륨(clearance volume)

이라 할 수 있다.

이 들에 대한 상세한 제원은 많은 실험을 통하여 도출된 것으로, 상세 내역에 대해서는 특허 청구 범위에 기술하여 보호받고자 한다.

여기서 본 발명은 편의상 가스보일러에 국한하여 설명하였으나 이에 한정되지 않고 가스 연소기기류에 모두 적용 가능하다.

상기의 식별자가 없습니다.

제1도는 발명한 원통형 박판 다공 예혼합 연소기(가스보일러용)

제2도는 원통형 박판 다공 예혼합 연소기의 일부절결 사시도

제3도는 연소기 표면의 기본적인 구조도

제4도는 화염구의 제원(주염구 및 보염구의 크기,주염구와 보염구간의 간격, 배열 형태 등)의 일례를 나타낸 일부절결 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주염구 2 : 보염구

3 : 클리어런스 볼륨 4 : 메쉬

5 : 내측 링 6 : 외측 링

7 : 연소기와 메쉬와의 간격 8 : 주염구의 직경

9 : 주염구와 보염구사이의 간격 10 : 보염구의 직경

상기의 식별자가 없습니다.

상기의 식별자가 없습니다.

Claims (2)

1. 본 발명품은 가스 연료를 연소시키는 연소기로서

   박판에 적절한 크기 및 배열 형태의 주염구와 보염구가 천공되어 있는 형태로, 박판의 내부에는 일정한 간격을 유지하면서 메쉬(mesh)를 설치하여 유량을 균등히 분배함과 동시에 역화를 방지하며, 또 혼합기 유입 반대 방향에 클리어런스 볼륨을 설치하여 각각의 화염구에서 배출되는 혼합기량(혹은 유속)을 일정하게 하는 구조로 되어 있는 여러 가지 형상의 연소기
2. 제1항에 있어서

   (1) 제3도와 같이 연소기의 구조(박판 내부에 메쉬가 설치된 형태)로서 연소기표면과 메쉬와의 거리는 0.5∼2mm이하

   (2) 제3도, 제4도와 같이 화염구의 제원으로서 주염구의 직경은 3∼6mm, 보염구의 직경은 2mm이하, 주염구와 보염구사이의 간격은 1.5mm이하이며, 이와 같은 주염구 및 보염구의 제원을 기본으로 하는 제4도와 같은 배열형태

   (3) 제1도와 같은 클리어런스 볼륨(clearance volume)부로서 길이는 연소기 전체길이의 ½이하