KR200288288Y1 - 확산연소식표면연소버너 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금속으로 된 매트에 연료/공기혼합가스를 분사하여 연소시킬 때 공기가 공급되는 공기공급관의 내부에 연료공급관을 동심축상으로 설치하여 공기와 연료가 분사되는 토출구에서 혼합되게 하여 열효율을 향상시킬 수 있게 한 확산연소 개념을 이용한 표면연소버너에 관한 것으로,

즉, 연소에 필요한 공기를 공급하는 공기공급관의 중공부에 COG 등의 가스를 공급하는 연료공급관을 동축상으로 설치하여 그 토출구를 버너의 연소실에 연결하고, 토출구에 인접된 연소실에 분사되는 공기와 연료의 흐름에 난류를 일으켜 혼합을 촉진되게 하는 깔때기형의 분배기를 부설함에 따라, 별도의 혼합기를 사용하지 않음과 아울러 버너의 연소실에서 연료와 공기를 혼합하여 역화현상의 위험성을 줄일 수 있게 한 것이다.

Description

확산연소식 표면연소버너{SURFACE COMBUSTION BURNER WITH DIFFUSION MIXING APPARATUS}

본 고안은 확산연소 개념을 이용한 표면연소버너, 더욱 상세하게는 금속으로된 매트에 연료/공기혼합가스를 분사하여 연소시킬 때 공기가 공급되는 공기공급관의 내부에 연료공급관을 동심축상으로 설치하여 공기와 연료가 분사되는 토출구에서 혼합되게 하여 열효율을 향상시킬 수 있게 한 확산연소식 표면연소버너에 관한것이다.

일반적으로, 종래의 표면연소버너는 버너(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 혼합 및 확산되게 하는 구성으로 되어 있으며, 이러한 기술은 미국특허 제 4,597,734호, 일본특허 특개평 제 7-55227호, 특개평 제 7-77309호 및 특개평 제 7-185715호에 소개된 바 있다.

이러한 종래의 기술은 연소에 사용되는 연소가스로 사용하기 위한 연료 및 공기가 공급관(3)에 공급되기 전단계의 혼합기(7)에서 혼합되고, 이렇게 혼합된 연료가스는 하나의 공급관(3)을 통해 버너(1)의 연소실(5)에 분사된 후 다공체의 천공판(6)을 거쳐 매트(2)에 분배되어 연소를 하게 된 것인 바, 연소에 의해 높은 열부하가 발생되고 가열이 이루어지는 금속매트에 골고루 확산되게 하기 위하여 분배기(4)와 적어도 하나 이상의 천공판(5)을 설치함에 따라, 버너의 부피가 커지게 됨은 물론 부품수가 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 연소가 일어나는 매트와 혼합가스가 분사되는 연소실을 천공판에 의해 분리되게 하였으나, 혼합가스(가스+공기)가 공급됨으로써 역화현상을 근본적으로 해소할 수 없는 문제점도 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 표면연소버너의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 연료와 공기를 별도로 연소실에 공급하여 확산작용에 의해 혼합시킬 수 있는 확산연소식 표면연소버너를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 연소에 필요한 공기를 공급하는 공기공급관의 중공부에 COG 등의 가스를 공급하는 연료공급관을 동축상으로 설치하여 그 토출구를 버너의 연소실에 연결하고, 토출구에 인접된 연소실에 분사되는 공기와 연료의 흐름에 난류를 일으켜 혼합을 촉진되게 하는 깔때기형의 분배기를 부설함에 따라, 별도의 혼합기를 사용하지 않음과 아울러 버너의 연소실에서 연료와 공기를 혼합하여 역화현상의 위험성을 줄일 수 있게 함을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 표면연소버너의 일 예를 나타낸 구성도,

도 2a 및 도 2b는 본 고안의 실시예의 확산연소식 표면연소버너와 그 공기/연료공급관을 발췌한 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 버너 11 : 연소실

20 : 매트 30 : 천공판

40 : 공기공급관 50 : 연료공급관

60 : 분배기

이하, 본 고안의 확산연소식 표면연소버너를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a 및 도 2b는 본 고안의 실시예의 확산연소식 표면연소버너와 그 공기/연료공급관을 발췌한 구성도로서, 연소실(11)이 구비된 버너(10)의 상부에 혼합가스의 유입에 의해 연소가 일어나는 금속섬유로 된 매트(20)가 설치되고, 이 매트(20)의 하부에는 연소실에 유입된 혼합가스를 균일하게 매트로 유도하는 천공판(30)이 설치되어 있다.

상기 연소실(11)의 저면에는 공기를 공급하는 공기공급관(40)과 이의 중공부에 동축상으로 위치하게 COG 등의 가스연료를 공급하는 연료공급관(50)이 설치되고, 각 공급관(40(50)의 토출구에 인접된 연소실(11)의 내부에는 분사되는 공기와 연료의 흐름에 난류를 일으켜 혼합을 촉진되게 하는 깔때기형의 분배기(60)가 부설되어 있다.

그러므로 동축상으로 설치된 공기공급관(40)과 연료공급관(50)을 통해 버너(10)의 연소실(11)에 공기와 연료가 개별적으로 유입된 후 깔때기형의 분배기(60)를 통해 연소실(11)의 내부공간에서 확산 및 혼합되며, 이어서 천공판(30)을 지나면서 다공성으로 된 매트(20)에 균일하게 공급된다.

상기 공기와 연료의 분사과정에서 깔대기형 분배기(60)는 연료 및 공기의 토출구에서 천공판(30)과 매트(20)가 접하는 지점까지를 가상적으로 연결한 3차원 평면의 부분들로 구성되어 있으므로, 연료 및 공기의 흐름에 난류를 일으켜 혼합을 촉진시키는 작용을 한다.

이와 같은 본 고안의 확산연소식 표면연소버너는 통상의 버너에서 주로 이용되는 확산화염(diffusion flame)의 원리를 이용하여 공기와 연료를 동축상으로 설치된 각각의 공급관을 통해 공급함과 아울러 연소실에서 혼합되게 하고 균일한 상태로 혼합가스를 분배시켜 점화함에 따라, 연소효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 공기와 연료의 혼합을 목적으로 별도의 혼합기를 사용하지 않게 되어 부품과 제작공수를 단축시키고 혼합가스의 균일한 공급과 가열작용에 의해 열적변형의 방지는 물론 화염의 역화현상을 방지할 수 있는 등의 장점도 있다.

Claims (1)

1. 연소실(11)이 구비된 버너(10)의 상부에 혼합가스의 유입에 의해 연소가 일어나는 금속섬유로 된 매트(20)가 설치되고, 이 매트(20)의 하부에는 연소실에 유입된 혼합가스를 균일하게 매트로 유도하는 천공판(30)이 설치된 표면연소버너에 있어서,

   상기 연소실(11)의 저면에 공기를 공급하는 공기공급관(40)과 이의 중공부에 동축상으로 위치하게 COG 등의 가스연료를 공급하는 연료공급관(50)이 설치되고, 각 공급관(40(50)의 토출구에 인접된 연소실(11)의 내부에는 분사되는 공기와 연료의 흐름에 난류를 일으켜 혼합을 촉진되게 하는 깔때기형의 분배기(60)가 부설된 구성을 특징으로 하는 확산연소식 표면연소버너.