KR20020089961A - 보일러의 예혼합 연소장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보일러의 예혼합 연소장치에 관한 것으로, 보일러의 열교환기(10)의 상부로 설치되는 버너(20)로 예혼합된 가스를 공급할 수 있도록, 몸체 저면에는 예혼합된 가스를 버너(20)로 이동시키는 공급홀(31)이 구비되고, 몸체 일측으로는 외부 공기를 유입시키는 유입홀(32)이 구비되는 가스챔버(30)와;
상기 가스챔버(30)의 몸체 내측으로 형성되어 가스연료를 가스챔버(30)로 안내하는 노즐가이드(40)와;
상기 노즐가이드(40)의 단부에 형성되어, 가스챔버(30)의 내측으로 가스연료를 분사공(51)을 통해 분사시키는 노즐(50)과;
상기 가스챔버(30)의 일측 유입홀(32)에 설치되어 외부 공기유입량을 조절하는 노즐댐퍼(60)로 구성된 것에 있어서;
상기 가스챔버(30)의 몸체 일측 유입홀(32)에 설치되는 노즐댐퍼(60)는 몸체중앙부에 접촉반사면(61)이 형성되며, 외측으로는 공기분배홀(62)이 구비되고, 상기 노즐가이드(40)의 단부에 형성되는 노즐(50)은 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61) 전면에 설치되므로, 본 발명인 보일러의 예혼합 연소장치는 버너(20)로 공급되는 연료를 예혼합 시켜 공급할 수 있도록, 노즐(50)이 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)과 수평상태를 유지하며, 동일위치인 전면에 설치되어, 가스연료 분사시 1차적으로 접촉반사면(61)에 부딪힌 후 후측으로 이동되고, 상기 노즐댐퍼(60)의 공기분배홀(62)을 통해 유입된 공기는 가스챔버(30)의 내부에서 혼합되어 버너(20)로 공급되므로, 버너(20)에서 혼합연료가스가 연소될 시에는 완전연소가 이루어 지도록 함으로써, 보일러의 착화 및 연소를 원할하게 하여 열효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
또한, 연소시 완전연소 유도로 인한 유해가스의 발생을 최소화 시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

보일러의 예혼합 연소장치{Premix combustion device of boiler}
본 발명은 보일러의 예혼합 연소장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 콘덴싱 가스 보일러의 예혼합 장치에 있어서, 가스챔버의 전면에 설치되는 노즐댐퍼로 노즐 가이드를 통한 가스가 단공 노즐에 의해 노즐댐퍼의 중심부에서 1차로 접촉된 후 후측으로 이동되도록 하면서, 상기 노즐댐퍼에 형성된 공기분해홀을 통해 유입된 공기와 가스가 혼합되어 버너로 공급되도록 하여 보일러의 열효율을 증대시키며, 연소시 발생되는 유해가스의 발생을 최소화 시킬 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로 콘덴싱 보일러는 열교환기의 윗면 또는 측면에 버너를 설치하여 연소가스 흐름을 하향식으로 하고 그 온도를 노점온도 이하로 하여 응축 열교환이 용이하도록 설계된 보일러이다.
이와 같은 콘덴싱 보일러(열흡수형 보일러)는 분젠식 보일러와 달리 다공 예혼합 방식을 채택하고 화염면 직후에 열교환기를 설치하여 질소화합물(Nox) 발생을 억제하고 일산화탄소(CO)의 배출량도 적어 환경 친화적인 보일러라 할 수 있는데, 그 원리는 1차로 현열을 흡수하고 2차로 배기가스로 배출되는 잠열을 흡수하는 형태를 가지므로써 일반 보일러의 배기가스 온도가 150 - 260oC 인데 비해 열흡수형 보일러는 50 - 100oC 정도로 열을 회수하여 95% 이상의 높은 효율을 얻을 수 있다.
그리고, 통상적인 콘덴싱 보일러의 예혼합장치는 열교환기의 상부로 설치되는 버너로 예혼합된 가스를 공급할 수 있도록, 몸체 저면에는 예혼합된 가스를 버너로 이동시키는 공급홀이 구비되고, 몸체 일측으로는 외부 공기를 유입시키는 유입홀이 구비되는 가스챔버와, 상기 가스챔버의 몸체 일측에 형성되어 가스연료를 가스챔버로 안내하는 노즐가이드와, 상기 노즐가이드의 단부에 형성되어, 가스챔버의 내측으로 가스연료를 분사시키는 노즐부와, 상기 가스챔버의 일측 유입홀에 설치되어 외부 공기유입량을 조절하는 노즐댐퍼로 크게 구성된다.
따라서, 가스챔버의 일측에 형성되는 노늘가이드를 통해 공급되는 가스연료가 노즐을 통해 가스챔버의 몸체 내측으로 분사되고, 동시에 외부 공기 역시 팬모터를 통해 가스챔버의 내측으로 유입되어 버너로 유입되기 전에 가스챔버에서 예혼합되어 버너로 공급되어, 착화 및 연소가 이루어지는 것이다.
상기와 같이 구성된 종래 콘덴싱 보일러의 예혼합 장치는 단순히 노즐가이드와 통상 다수개의 분사공이 구비된 노즐을 통해 공급되는 가스연료와 외부 공기가 가스챔버의 내측에서 즉시 혼합된 후 바로 버너로 이동되므로, 가스와 공기의 혼합 비율이 불규칙하여 버너의 연소효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
즉, 가스 챔버의 몸체 내측에서 가스연료와 외부 공기가 가스챔버 내에서 혼합될 수 있는 시간적 여유 없이 바로 버너로 공급되어, 착화 및 연소시 불안전 연소로 인하여 연소효율이 저하되는 폐단이 있었던 것이다.
따라서, 상기와 같은 이유로 인하여 버너의 착화 및 연소시 불안전 연소로인한 유해가스의 배출량도 증대되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 콘덴싱 가스 보일러의 예혼합 장치에 있어서, 가스챔버의 전면에 설치되는 노즐댐퍼로 노즐 가이드를 통한 가스가 단공 노즐에 의해 노즐댐퍼의 중심부에서 1차로 접촉된 후 후측으로 이동되도록 하면서, 상기 노즐댐퍼에 형성된 공기분해홀을 통해 유입된 공기와 가스가 혼합되어 버너로 공급되도록 하여 보일러의 열효율을 증대시키며, 연소시 발생되는 유해가스의 발생을 최소화 시킬 수 있도록 한 보일러의 예혼합 연소장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 보일러의 예혼합 연소장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 보일러의 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 보일러의 예혼합 연소장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명이 적용된 보일러의 예혼합 연소장치의 단면도.
도 4는 본 발명인 보일러의 예혼합 연소장치중 노즐 댐퍼의 구성을 도시한 요부 확대 측면도.
도 5는 본 발명인 보일러의 예혼합 장치의 평단면도.
*도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 - 열교환기20 - 버너
30 - 가스챔버31 - 공급홀
32 - 유입홀40 - 노즐가이드
50 - 노즐51 - 분사공
60 - 노즐댐퍼61 - 접촉반사면
62 - 공기분배홀70 - 팬모터
이러한 본 발명의 목적은, 보일러의 열교환기(10)의 상부로 설치되는 버너(20)로 예혼합된 가스를 공급할 수 있도록, 몸체 저면에는 예혼합된 가스를 버너(20)로 이동시키는 공급홀(31)이 구비되고, 몸체 일측으로는 외부 공기를 유입시키는 유입홀(32)이 구비되는 가스챔버(30)와;
상기 가스챔버(30)의 몸체 내측으로 형성되어 가스연료를 가스챔버(30)로 안내하는 노즐가이드(40)와;
상기 노즐가이드(40)의 단부에 형성되어, 가스챔버(30)의 내측으로 가스연료를 분사공(51)을 통해 분사시키는 노즐(50)과;
상기 가스챔버(30)의 일측 유입홀(32)에 설치되어 외부 공기유입량을 조절하는 노즐댐퍼(60)로 구성된 것에 있어서;
상기 가스챔버(30)의 몸체 일측 유입홀(32)에 설치되는 노즐댐퍼(60)는 몸체중앙부에 접촉반사면(61)이 형성되며, 외측으로는 공기분배홀(62)이 구비되고, 상기 노즐가이드(40)의 단부에 형성되는 노즐(50)은 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61) 전면에 설치되어 달성된다.
따라서, 본 발명인 보일러의 예혼합 연소장치는 버너(20)로 공급되는 연료를 예혼합 시켜 공급할 수 있도록, 노즐(50)이 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)과 수평상태를 유지하며, 동일위치인 전면에 설치되어, 가스연료 분사시 1차적으로 접촉반사면(61)에 부딪힌 후 후측으로 이동되고, 상기 노즐댐퍼(60)의 공기분배홀(62)을 통해 유입된 공기는 가스챔버(30)의 내부에서 혼합되어 버너(20)로 공급되므로, 버너(20)에서 혼합연료가스가 연소될 시에는 완전연소가 이루어 지도록 함으로써, 보일러의 착화 및 연소를 원할하게 하여 열효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
또한, 연소시 완전연소 유도로 인한 유해가스의 발생을 최소화 시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 보일러의 구성도이다.
도 2는 본 발명이 적용된 보일러의 예혼합 연소장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 보일러의 예혼합 연소장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명인 보일러의 예혼합 연소장치중 노즐 댐퍼의 구성을 도시한 요부 확대 측면도이다.
도 5는 본 발명인 보일러의 예혼합 장치를 평단면도로 도시하고 있다.
즉, 도 1에서 도 5에서 도시한 바와 같이 본 발명인 보일러의 예혼합 연소장치의 가스챔버(30)는 몸체 저면에는 예혼합된 가스를 버너(20)로 이동시키는 공급홀(31)이 구비되고, 몸체 일측으로는 외부 공기를 유입시키는 유입홀(32)이 구비된다.
그리고, 상기 가스챔버(30)의 몸체 일측 유입홀(32)에는 외부 공기유입량을 조절하는 노즐댐퍼(60)가 설치된다.
상기 노즐댐퍼(60)는 몸체 중심부에 접촉반사면(61)이 형성되고, 상기 접촉반사면(61)의 외측으로는 공기분배홀(62)이 설치된다.
또한, 상기 노즐댐퍼(60)의 공기분배홀(62)은 몸체 중심부의 접촉반사면(61)을 중심으로 외측 외주면에 다수개 형성하는 것이 바람직하며, 공기분배홀(62)의 크기와 갯수, 설정 위치등은 적용되는 가스기기의 용량 및 제품 특성에 따라 상이하게 적용시켜 사용할 수 있으며, 이 역시 본 발명의 구성에 포함된다.
즉, 상기 노즐댐퍼(60)의 공기분배홀(62)이 접촉반사면(61)을 중심으로 외측 외주면에 다수개 형성되는 가장 큰 이유는 팬모터(70)을 통해 외부에서 유입되는 공기가 접촉반사면(61)의 외측 공기분배홀(62)을 통해 골고루 유입될 수 있으므로, 가스챔버(30) 내에서 가스연료와 외부공기의 혼합을 보다 원할히 수행하여 버너(20)로 공급된 후 완전연소를 유도할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 노즐댐퍼(60)는 후술될 노즐(50)에서 분사된 가스연료가 몸체 중심부의 접촉반사면(61)에 의해 1차적으로 부딪힌 후 후측으로 이동하며, 상기 접촉반사면(61)의 외측부로 다수개 형성되는 공기분배홀(62)에 의해 외부에서 유입되는 공기와 혼합되어 버너(20)로 이동되는 것이다.
한편, 상기 가스챔버(30)의 몸체 내측에는 가스연료를 가스챔버(30)로 안내하는 노즐가이드(40)가 형성되고, 상기 노즐가이드(40)의 단부에는 가스챔버(30)의 내측으로 분사공(51)을 통해 가스연료를 분사시키는 노즐(50)이 설치된다.
그리고, 상기 노즐(50)은 도 5에서 도시한 바와 같이 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)과 수평상태를 유지하며 전면에 설치된다.
즉, 상기 노즐(50)이 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)과 수평상태를 유지하며 전면에 설치되는 이유는 가스연료가 노즐(50)을 통해 분사되는 과정에서는 1차적으로 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)에 부딪히면서, 분출압력에 의해 후측으로 퍼져나갈 수 있도록 (360o방향) 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)과 수평상태를 갖고 동일위치로 설치되는 것이다.
한편, 상기 노즐(50)의 분사공(51)은 연료가스가 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61)에 부딪힌 후 360o방향으로 후측으로 이동될 수 있도록 분사공(51)을 다수개 형성하여 사용하여도 무방하나 노즐(50)을 통해 분사되는 가스의 원할한 후측 이동 및 유입되는 공기와의 혼합비등을 맞출 수 있도록 단공으로 형성하여 사용하는 것이 바람직하다.
이는, 노즐(50)의 분사공(51)이 단공으로 형성될 경우 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61) 중앙에 부딪힌 후 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61) 후측방향에 대하여 360o방향으로 골고루 펴져나가 가스챔버(30) 내에서 가스연료와 외부공기가 원할하게 혼합될 수 있으므로 노즐(50)의 분사공(51)은 단공으로 형성하는 것이 좋다.
그리고, 본 발명인 보일러의 예혼합 연소장치는 적용범위가 보일러에 국한되지 않고 가스연소기기류에 모두 적용시켜 사용할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 가스챔버내의 노즐이 노즐댐퍼의 접촉반사면과 수평상태를 유지하며, 전면에 설치되어, 가스연료 분사시 1차적으로 접촉반사면에 부딪힌 후 후측으로 이동되고, 상기 노즐댐퍼의 공기분배홀을 통해 유입된 공기는 가스챔버의 내부에서 혼합되어 버너로 공급되므로, 버너에서 혼합연료가스가 연소될 시에는 완전연소가 이루어 지도록 유도함으로써, 보일러의 착화 및 연소를 원할하게 하여 열효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
또한, 연소시 완전연소 유도로 인한 유해가스의 발생을 최소화 시킬 수 있는 것이다
그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

  1. 보일러의 열교환기(10)의 상부로 설치되는 버너(20)로 예혼합된 가스를 공급할 수 있도록, 몸체 저면에는 예혼합된 가스를 버너(20)로 이동시키는 공급홀(31)이 구비되고, 몸체 일측으로는 외부 공기를 유입시키는 유입홀(32)이 구비되는 가스챔버(30)와;
    상기 가스챔버(30)의 몸체 내측으로 형성되어 가스연료를 가스챔버(30)로 안내하는 노즐가이드(40)와;
    상기 노즐가이드(40)의 단부에 형성되어, 가스챔버(30)의 내측으로 가스연료를 분사공(51)을 통해 분사시키는 노즐(50)과;
    상기 가스챔버(30)의 일측 유입홀(32)에 설치되어 외부 공기유입량을 조절하는 노즐댐퍼(60)로 구성된 것에 있어서;
    상기 가스챔버(30)의 몸체 일측 유입홀(32)에 설치되는 노즐댐퍼(60)는 몸체중앙부에 접촉반사면(61)이 형성되며, 외측으로는 공기분배홀(62)이 구비되고, 상기 노즐가이드(40)의 단부에 형성되는 노즐(50)은 노즐댐퍼(60)의 접촉반사면(61) 전면에 설치됨을 특징으로 하는 보일러의 예혼합 연소장치.
  2. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 노즐(50)의 분사공(51)은 단공으로 형성됨을 특징으로 하는 보일러의 예혼합 연소장치.
  3. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 노즐(50)의 분사공(51)은 적어도 한개 이상의 다공으로 형성함을 특징으로 하는 버너 예혼합 장치.
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