KR19990054427A - 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료와 공기를 서로 다른 계통으로부터 연소가 일어나는 금속섬유 매트의 저면에 공급하여 안정적으로 연소를 하게됨과 아울러 버너의 부피와 부품수를 줄일 수 있게한 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법에 관한 것으로,

즉, 연소가 이루어지는 매트의 저면 가장자리로부터 내측으로 연료를 분사되게 연료노즐을 설치하고, 상기 매트의 하부측에 연료와 교차상태에서 공기를 혼합되게 확산면을 가진 공기분사기를 설치하여 매트의 저면에 근접된 위치에서 연료와 공기를 혼합시켜 연소를 함에 따라, 역화의 우험을 완전하게 방지함과 아울러 제작공수와 비용을 절감하게 된 것이다.

Description

표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법

본 발명은 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법, 보다 상세하게는 연료와 공기를 서로 다른 계통으로부터 연소가 일어나는 금속섬유 매트의 저면에 공급하여 안정적으로 연소를 하게됨과 아울러 버너의 부피와 부품수를 줄일 수 있게한 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법에 관한 것이다.

일반적으로, 표면연소버너는 버너몸체(1)의 상측에 공기/혼합가스의 연소에 의해 피열물을 가열하는 금속 매트(2)가 설치되고, 혼합가스를 공급하는 공급관(3)을 연소실(5)의 하부 중앙에 연결하되 그 선단의 토출구에 가스를 분사하는 분배기(4)를 설치하며, 이의 상측에는 연소실에 분사된 혼합가스를 확산되게 하면서 매트면에서 연료가스(호합가스)의 혼합을 촉진시키는 천공판(6)으로 구성되어 있다(도 1참조).

상기 구성으로된 표면연소버너는 연소에 사용되는 연료가스가 공급관에 공급되기 전단계의 혼합기에서 연료 및 공기가 혼합되었으므로, 이렇게 혼합된 연료가스를 가열이 이루어지는 금속 매트에 골고루 확산되게 하기 위하여 분배기와 적어도 하나 이상의 천공판을 설치함에 따라, 버너몸체의 부피가 커지게 됨은 물론 부품수가 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 연소가 일어나는 매트와 혼합가스가 분사되는 연소실을 천공판에 의해 분리되게 하였으나, 역화현상을 근본적으로 해소할 수 없는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 표면연소버너의 구조적인 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 연료와 공기를 별도로 공급하여 연소되게 함에 따라 안정적인 연소를 할 수 있는 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 버너의 부품수를 줄임과 동시에 크기를 콤팩트화 할 수 있는 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연소가 이루어지는 매트의 저면 가장자리로부터 내측으로 연료를 분사되게 연료노즐을 설치하고, 상기 매트의 하부측에 연료와 교차상태에서 공기를 혼합되게 확산면을 가진 공기분사기를 설치하여 매트의 저면에 근접된 위치에서 연료와 공기를 혼합시켜 연소를 함에 따라, 역화의 우험을 완전하게 방지함과 아울러 제작공수와 비용을 절감하게 됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 표면연소버너의 일예를 나타낸 단면구성도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예의 표면연소버너의 개념을 개략적으로 예시한 사시도 및 단면구성도,

도 3은 상기 표면연소버너의 실제 구성을 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 매트 20 : 연료노즐

30 : 공기공급관 31 : 확산부

이하, 본 발명의 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예의 표면연소버너의 개념을 개략적으로 예시한 구성도이고, 도 3은 상기 표면연소버너의 실제 구성을 나타낸 단면도로서, 연소가 이루어지는 매트(10)의 저면에 그 가장자리로부터 내측으로 연료를 분사되게 매트(10)의 외곽형상을 따라 연료노즐(20)이 설치되어 있다.

상기 연료노즐(20)의 하부측에는 연료와 교차상태로 공기를 혼합되게 상측에 확산부(31)를 가진 공기공급관(30)이 설치되어 매트(10)의 저면에 근접된 위치에서 연료와 공기가 혼합된 후 매트에 유입된다.

상기 공기공급관(30)의 상측에 형성된 확산부(31)는 좁은 관로를 빠른 속도로 통과하던 유체의 유속을 둔화시키면서 매트(10)의 전부분으로 확산되게 하여 연료와 혼합되게 하는 작용을 한다.

즉, 각각의 공급라인을 통해 연료와 공기를 공급하여 매트에 인접된 부위에서 혼합되게 한 후 연소시킴에 따라, 연료특성에 영향을 미치지 않게되어 안정적인 연소를 하게 됨은 물론 역화현상을 완전하게 배제시킬 수 있다.

위에서는 연료노즐(20)이 매트의 외곽을 따라 사방으로 설치된 것을 설명하였으나, 어느 일측 또는 양측으로 분할되게 설치하는 것도 가능하며, 이러한 노즐의 설치방법에 관한 기술은 모두 본 발명의 기술범주에 속한다 할 것이다.

< 실시예 >

표면연소버너의 제작시 가로, 세로길이가 30cm인 정방형의 매트(10)에서 COG를 연료로 사용할 때, 적열모드를 얻을 수 있는 적절한 유량은 2.727N㎥/hr(연소 용량 12,000㎉/hr)이다.

연료노즐(20)의 내경이 32mm일 때 관속의 COG유량은 94.2cm/sec이므로, 매트(10)의 저면 양측에 두께 2.0mm, 길이 20cm의 직사각형 형태의 연료노즐을 각각 설치하여 연소시킬 경우, 연료와 공기의 부분적인 섞임이 양호하게 되어 표면연소버너의 면부하가 균일하게됨에 따라, 고른 표면온도분포를 얻게되면서 피열물의 균일가열성을 증대시키는 동시에 안정적인 연소가 가능함을 확인할 수 있었다.

이와 같은 본 발명의 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법은, 연료와 공기를 미리 혼합할 필요가 없으므로 별도의 혼합기와 분배기 등이 불필요하고 버너의 내부공간을 축소시킬 수 있게 됨으로써 버너의 소형화가 가능함은 물론 부품 및 제작공수를 절감할 수 있으며 안정적으로 연소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 사각형의 매트를 사용하는 표면연소버너의 경우 총 4개의 면에서 유량의 조절이 가능하므로 불꽃이 청색을 띄는 청염모드로의 전환이나 연소부하의 변동에 능동적으로 대처할 수 있게 되어 표면온도분포의 불균일을 방지하여 가열효율을 향상시킬 수 있는 등의 장점이 있다.

Claims (1)

1. 연소가 이루어지는 매트(10)의 저면에 그 가장자리로부터 내측으로 연료를 분사되게 매트(10)의 외곽형상을 따라 적어도 하나 이상의 연료노즐(20)이 설치되고, 상기 연료노즐(20)의 하부측에 분사되는 연료와 교차하면서 공기를 혼합되게 상측에 확산부(31)를 가진 공기공급관(30)이 설치되며, 매트(10)의 저면에 근접된 위치에서 연료와 공기가 혼합된 후 매트에 유입되어 안정적인 연소를 하게 됨을 특징으로 하는 표면연소버너의 연료 및 공기 공급방법.