KR20060100921A - 연소장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 내부에 전후방향으로 길다란 버너(4)를 횡방향으로 복수 병설한 연소실(2)과, 연소실의 전판부(21)에 형성된 개구(22)를 밀봉시키도록 하여 연소실에 장착되는 매니폴드(8)를 구비하고, 매니폴드(8)에 설치된 가스노즐(81)에서 연소실 내의 버너의 가스유입구(4a)를 향해 가스를 분출시키도록 한 연소장치에 있어서, 매니폴드를 소형화하고, 매니폴드의 조립작업 공수를 삭감하여, 비용절감을 도모할 수 있도록 한다.

[해결수단] 연소실(2)의 전판부(21)의 개구형성개소를 해당 개소의 상방 전판부(21)의 부분에 대해 후방으로 오프셋시켜, 개구형성개소의 상부 테두리에 전후방향의 단차면(23)을 형성한다. 그리고, 이 단차면(23)에 매니폴드(8)의 상부 테두리를 실부재(9)를 통해 압접시킨다.

연소장치, 연소실, 버너, 매니폴드, 단차면

Description

연소장치{Combustion apparatus}

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 연소장치의 정면도이다.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 연소장치의 밸브유닛의 취부구조를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 1의 III-III선으로 절단된 단면도이다.

도 4는 도 1의 연소장치의 연소실과 매니폴드의 분리상태의 사시도이다.

도 5는 매니폴드의 경사진 후방에서 본 사시도이다.

도 6은 도 4의 VI-VI선으로 절단된 매니폴드 취부상태의 확대단면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

2 : 연소실 21 : 전판부

22 : 개구 23 : 단차면

25 : 제1계합공 26 : 제2계합공

4 : 버너 4a : 가스유입구

8 : 매니폴드 81 : 가스노즐

86 : 제1돌기 87 : 제2돌기

9 : 실부재

본 발명은 내부에 전후방향으로 길다란 버너를 횡방향으로 복수 병설한 연소실을 구비한 연소장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 연소장치로서, 연소실의 전판부에 형성된 개구를 밀봉시키도록 하여 연소실에 장착되는 매니폴드를 구비하고, 매니폴드에 설치된 복수의 가스노즐에서 연소실 내의 복수의 버너 가스유입구를 향해 가스를 분출시키도록 한 것은 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌1[특개2000-283462호공보]참조).

여기서, 종래에는 연소실의 전판부의 개구형성개소의 상방부가 개구형성개소와 면 일치 연속되어 있다. 그리고, 개구의 상측에 대해서 매니폴드와 전판부의 사이의 밀봉성을 확보하기 위해서 매니폴드의 상부 테두리의 개구 상방으로 연장되는 연출부(延出部)를 형성하고, 이 연출부를 실부재를 통해 전판부의 개구형성개소의 상방부분에 안착시킨 상태에서 연출부의 복수 개소(箇所)를 전판부에 나사 고정하고 있다.

이렇게 종래에는 매니폴드의 상부 테두리에 연출부를 형성하기 때문에 매니폴드가 대형화되어 비용이 높게 되고, 또한, 매니폴드의 나사 체결 개소의 수가 증가하여 공수증가에 의한 비용상승이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여, 매니폴드를 소형화하고, 매니폴드의 조립작업 공수를 삭감하여 비용절감을 도모할 수 있도록 하는 연소장치를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 내부에 전후방향으로 길다란 버너를 횡방향으로 복수 병설한 연소실과, 연소실의 전판부에 형성된 개구를 밀봉시키도록 하고 연소실에 장착된 매니폴드를 구비하며, 매니폴드에 설치된 복수의 가스노즐에서 연소실내의 복수의 버너의 가스유입구를 향해 가스를 분출시키도록 한 연소장치에 있어서, 연소실의 전판부의 개구형성개소를 해당 개소의 상방 전판부의 부분에 대해 후방으로 오프셋시킴으로써, 개구형성개소의 상부 테두리에 전후방향으로 단차면이 형성되고, 이 단차면에 매니폴드의 상부 테두리가 실부재를 통해 당접되는 동시에, 매니폴드의 후면 횡방향 양측부에, 연소실의 전판부의 개구형성개소의 횡방향 양측부에 형성된 제1계합공에 계합되는 제1돌기가 형성되고, 제1계합공으로 제1돌기의 계합에 의해, 매니폴드의 상부 테두리와 상기 단차면과의 사이에서 상기 실부재를 압축 가능한 상하방향위치에 매니플드가 지지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 개구의 상부 테두리의 단차면을 밀봉면으로 하여 개구의 상측에 대해 매니폴드와 전판부의 사이의 밀봉성을 확보할 수가 있다. 따라서, 매니폴드의 상부 테두리에 전판부의 개구형성개소의 상부부분에 겹치는 연출부를 형성할 필요가 없고, 그만큼 매니폴드를 소형화하여 비용절감을 도모할 수 있다.

그런데, 밀봉성을 확실히 확보하기 위해서는 단차면과 매니폴드의 상부 테두리의 사이의 실부재를 압축한 상태에서 매니폴드를 취부할 필요가 있다. 여기서 작 업자가 매티폴드를 실부재의 압축반력에 대응하여 가압한 상태에서 매니폴드를 전판부에 나사 고정시키는 것은 곤란하다. 본 발명에 의하면, 제1계합공으로의 제1돌기의 계합에 의해, 매니폴드의 상부 테두리와 단차면 사이에서 실부재를 압축 가능한 상하방향위치에 매니폴드가 지지되기 때문에, 매니폴드의 나사 체결시 매니폴드를 손으로 가압할 필요가 없어 나사 체결 작업이 용이하게 된다.

또한, 매니폴드의 상부 테두리에 상기 단차면에 형성된 제2계합공에 계합되는 제2돌기가 형성되어 있으면, 매니폴드의 상부 테두리 부분을 전판부에 나사 고정시키지 않아도 매니폴드의 상부 테두리가 단차면에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 나사 체결 개소의 수를 감소시켜 매니폴드의 조립작업 공수의 삭감에 의해 비용절감을 도모할 수 있다. 또한, 매니폴드의 조립시 우선, 매니폴드를 후방으로 경사지게 자세를 하고 제2계합공에 제2돌기를 계합시켜, 이 상태에서 매니폴드를 전판부의 개구형성개소를 향해 후방으로 가압시키면, 제2계합공에 계합되는 제2돌기를 지점으로 하여 지렛대 작용에 의해 제1돌기를 강력하게 제1계합공으로 가압시킬 수가 있다. 그리고, 이 가압시에 매니폴드에 작용하는 반력의 상방으로의 분력으로 매니폴드의 상부 테두리와 단차면 사이의 실부재를 용이하게 압착시킬 수 있어 매니폴드의 조립작업이 한층 용이하게 된다.

도 1을 참조하여, 1은 연소장치인 급탕기의 외장케이스이고, 외장케이스(1)의 전면은 착탈이 자유로운 전면패널(1a)로 구성되어 있다. 외장케이스(1) 내에는 연소실(2)과, 연소실(2)의 상측에 열교환기(3)가 배치되어 있다. 연소실(2) 내에는 전후방향으로 길다란 버너(4)(도 3, 도 4 참조)가 횡방향으로 복수 병설되어 있다. 그리고, 이들 버너(4)로 외장케이스(1)의 하판부(11) 하면에 설치된 가스배관용 조인트부재(5)에서 밸브유닛(6)과, 가스배관부재(7)와, 연소실(2)에 설치된 매니폴드(8)를 통해 가스를 공급하도록 되어 있다. 그리고, 열교환기(3)에는 급탕열교환부(3a)와 욕수재가열열교환부(3b)가 설치되어 있다. 그리고, 연소실(2) 내에는 급탕열교환부(3a)용과 욕수재가열열교환부(3b)용으로 나누어서 버너(4)가 배치되어 있다.

도 2a 내지 도 2c에 나타낸 것과 같이, 조인트부재(5)는 외장케이스(1)의 하판부(11) 하면에 나사(51a)로 고정되는 프랜지부(51)와, 프랜지부(51)의 하방에 위치하는 가스관접속부(52)와, 프랜지부(51)의 상방에 위치하고 하판부(11)에 형성된 투공(12)을 통해 하판부(11)의 상방으로 돌출되는 밸브접속부(53)를 갖는다. 또한, 밸브유닛(6)에는 버너(4)로 가스공급을 온오프(on/off) 제어하는 상류측 전자개폐밸브(61)와 버너(4)로의 가스공급량을 증감 제어하는 하류측 전자비례밸브(62)가 조립되어 있다. 밸브유닛(6)에는 조인트부재(5)의 밸브접속부(53)에 맞물려(嵌合) 있는 통상(筒狀)의 가스유입부(63)와, 가스배관부재(7)에 접속되는 가스유출부(64)가 형성되어 있다.

또한, 가스유입부(63)의 단부에는 직경방향 외측으로 돌출된 돌기부(65)가 원주방향으로 180°이격되어 한 쌍이 형성되어 있다. 그리고, 외장케이스(1)의 하판부(11)에는 조인트부재(5)의 밸브접속부(53)에 가스유입부(63)를 감합시킨 상태에서 밸브유닛트(6)를 회전시킬 때 돌기부(65)의 회전 궤적 내에 위치되어 돌기부(65)와 계합 가능하게 되는 계합부(13)가 한 쌍의 돌기부(65)에 대응해서 한 쌍이 설치되어 있다. 각 계합부(13)는 각 돌기부(65)의 일측 가장자리에 당접(當接)하는 입상부와, 각 돌기부(65)의 상면에 계합(係合)되는 입상부의 상단 굴곡부를 갖는 갈고리 형상으로 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 각 계합부(13)를 하판부(11)에서 절기(切起)시켜 형성한 것이고, 하판부(11)에 투공(12)에서 직경방향 외측으로 연장되는 계합부(13)의 절기를 위한 절취부(14)가 형성되어 있다. 그리고, 돌기부(65)는 이 절취부(14)로 빠지지 않도록 절취부(14)보다 폭 넓게 형성되어 있다.

밸브유닛(6)의 설치시에는 우선, 도 2a에 나타낸 것과 같이, 하판부(11)의 하면에 조인트부재(5)의 프랜지부(51)를 나사로 고정시킨다. 다음에, 도 2b에 나타낸 것과 같이, 밸브유닛(6)의 가스유입부(63)를 돌기부(65)가 계합부(13)에 대하여 상방에서 볼 때 시계방향으로 떨어진 위치에 배치되도록 하여 하판부(11)의 상부로 돌출되는 조인트부재(5)의 밸브접속부(53)에 감합시킨다. 그 후, 밸브유닛(6)을 상방에서 볼 때 반시계방향으로 회전시켜, 도 2c에 나타낸 것과 같이, 돌기부(65)를 계합부(13)에 계합시킨다. 이것에 의해, 밸브유닛(6)은 조인트부재(5)에 대해 이탈 방지되는 상태가 된다. 또한, 돌기부(65)가 계합부(13)에 계합되는 위상에 밸브유닛(6)이 존재할 때에 가스유출부(64)는 전방을 향한다. 다음에, 연소실(2)의 전방에 매니폴드(8)를 장착하는 동시에 가스배관부재(7)의 하단부를 밸브유닛(6)의 가스유출부(64)의 양측에 형성된 나사공(66)에 나합되는 나사(71)에 의해 전방에 밸브유닛(6)을 나사 고정시킨다.

따라서, 밸브유닛(6)을 하판부(11)의 하측에서 나사 체결하여 외장케이스(1) 내에 고정할 필요가 없고, 밸브유닛(6)의 설치작업이 용이하게 되어 조립성이 향상된다.

그런데, 밸브유닛(6)을 외장케이스(1) 내에 확실히 고정시키려면 계합부(13)에 돌기부(65)가 계합된 상태에서 밸브유닛(6)을 회전 정지시킬 필요가 있다. 여기서, 가스배관부재(7)는 알루미늄 등의 금속 주조 성형품으로 구성된다. 그러므로, 가스배관부재(7)의 강성이 높아지고, 가스배관부재(7)에 밸브유닛(6)이 나사 고정됨으로써 밸브유닛(6)은 확실히 회전 정지된다.

그리고, 가스배관부재(7)를 단순한 밸브로 구성하는 것도 가능하다. 그러나, 파이프는 밸브유닛(6)을 확실히 회전 정지시킬 정도로 강성을 확보하기가 곤란하다. 그러므로, 밸브유닛(6)을 확실히 회전 정지시키기 위해서는 외장케이스(1) 내에 밸브유닛용 브라켓을 설치하고, 이 브라켓에 밸브유닛(6)의 일부를 나사 고정시킬 필요가 있게 되어 부품점수가 증가하는 동시에 공수가 증가하여 비용이 상승하게 된다. 따라서, 본 실시예와 같이 가스배관부재(7)를 금속성형품으로 구성하고, 이것에 밸브유닛(6)을 나사 고정시키는 것이 비용절감을 도모하는데 유리하다.

또한, 정비시에는 가스배관부재(7) 및 매니폴드(8)를 밸브유닛(6) 및 연소실(2)로부터 분리시킨 후, 밸브유닛(6)을 상방에서 볼 때 시계방향으로 회전시키면 돌기부(65)를 계합부(13)에서 분리시켜 밸브유닛(6)을 이탈시킬 수가 있다. 따라서, 조인트부재(5)를 하판부(11)에 설치한 채로 밸브유닛(6)을 용이하게 분리시킬 수가 있어 정비성도 향상된다.

다음에, 매니폴드(8)에 대해서 설명한다. 매니폴드(8)는 도 3 및 도 4에 나 타낸 것과 같이, 연소실(2)의 전판부(21)의 하부에 형성된 개구(22)를 밀봉시키도록 하여 연소실(2)에 장착된다. 연소실(2) 내의 각 버너(4)의 가스유입구(4a)는 개구(22)의 내측 깊숙이 위치되어 있다. 그리고, 매니폴드(8)의 후면에, 도 5에 나타낸 것과 같이, 연소실(2) 내의 복수의 버너(4)에 대응하여 복수의 가스노즐(81)이 설치되고, 각 가스노즐(81)에서 각 버너(4)의 가스유입구(4a)를 향해 가스가 분출되도록 되어 있다. 그리고, 버너(4)는 가스유입구(4a)가 상하 1쌍으로 설치된 농담연소식 버너로 구성되어 있고, 가스노즐(81)도 각 버너(4)에 대해 상하 한 쌍으로 설치되어 있다. 또한, 매니폴드(8)의 하부는 연소실(2)의 전판부(21)의 하부 가장자리보다도 하방으로 연장 돌출되어 있고, 이 하부후면에 가스배관부재(7)의 횡방향으로 길게 형성된 상단부가 나사 고정되어 있다. 그리고, 가스배관부재(7)의 상단부에 버너(4)의 연소본수(燃燒本數)를 전환시키기 위해 복수의 전자밸브(72)가 설치되어 있다. 매니폴드(8)에는 각 전자밸브(72)를 통과한 가스를 각각 소정수의 가스노즐(81)로 안내하고 덮개판(82)으로 덮혀 있는 통과홈(83)이 형성되어 있다.

그리고, 연소실(2) 내의 하부에는 버너(4)의 배치부에 대해 분포판(20)으로 나누어진 급기실(2a)이 설치되어 있고, 이 급기실(2a)에 연소팬(미도시)으로부터 공기가 공급된다. 분포판(20)에는 매니폴드(8)의 후면에 간격을 두고 대향하는 전측 입상부(20a)가 형성되어 있고, 이 입상부(20a)에는 각 버너(4)의 가스유입구(4a)에 감합되는 버링(burring)홀이 형성되어 있다. 그리고, 급기실(2a)에 공급된 공기의 일부를 매니폴드(8)의 후면과 입상부(20a) 사이의 간격을 통해 각 버너(4)의 가스유입구(4a)로 일차 공기로서 공급하고, 나머지 공기를 분포판(20)에 형성된 다수의 분포공(미도시)을 통해 버너(4)의 배치부에 이차 공기로서 공급하도록 되어 있다.

여기서, 연소실(2)의 전판부(21)의 개구형성개소(開口形成箇所)는 해당 개소(箇所)의 상방의 전판부(21) 부분에 대해 후방으로 오프셋(offset)되어 있어, 개구형성개소의 상부 가장자리에, 분포판(20)의 입상부(20a) 상부 가장자리에 이르는(達) 전후방향으로 형성된 단차면(23)이 형성되어 있다. 또한, 개구형성개소의 횡방향 양측의 측부에는 각각 1개의 나사공(24)이 형성되어 있고, 개구형성개소의 하연부(下緣部)에는 좌우 2개의 나사공(24)이 형성되어 있다. 그리고, 매니폴드(8)에 이들 나사공(24)에 대응하는 4개의 취부공(84)을 형성하고, 매니폴드(8)를 그 후면의 주변부에 액자 테두리 형상의 패킹으로 형성된 실부재(9)를 첨접(添接)한 상태에서 각 취부공(84)에 삽통(揷通)되는 나사(85)에 의해 개구형성개소의 횡방향 양측부와 하연부에 나사 체결되어 있다.

실부재(9)의 상변부(9a)는 매니폴드(8)의 상부 테두리에 첨접되도록 되어 있다. 그리고, 매니폴드(8)의 상부 테두리는 실부재(9)의 상변부(9a)를 통해 개구형성개소의 상부 테두리의 단차면(23)에 당접되어 있다. 이것에 의해, 개구형성개소의 상연부에 매니폴드(8)와 전판부(21) 사이의 밀봉(seal)성이 확보되도록 되어 있다. 그러므로, 매니폴드(8)의 상부 테두리에 전판부(21)의 개구형성개소의 상방부분의 전면에 겹치는 연출부를 형성하지 않고 마무리할 수 있어 매니폴드(8)를 소형화시켜 비용절감을 도모할 수 있다.

도 5에 나타낸 것과 같이, 매니폴드(8)의 후면 횡방향 양측부에는 각 1개의 제1돌기(86)가 형성되어 있고, 매니폴드(8)의 상부 테두리에는 좌우 한 쌍의 제2돌기(87,87)가 형성되어 있다. 또한, 전판부(21)의 개구형성개소의 횡방향 양측부에 제1돌기(86)가 계합되는 각 1개의 제1계합공(25)을 형성하는 동시에 개구형성개소의 상부 테두리의 단차면(23)에 제2돌기(87)가 계합되는 좌우 한 쌍의 제2계합공(26,26)이 형성되어 있다. 그리고, 제1계합공(25)으로의 제1돌기(86)의 계합에 의해 매니폴드(8)의 상부 테두리와 단차면(23) 사이의 실부재(9)의 상변부(9a)를 압축 가능한 상하방향위치에 매니폴드(8)가 지지되도록 되어 있다.

그리고, 제1돌기(86)를 제1계합공(25)에 삽입하기 쉽도록, 도 6에서 나타낸 것과 같이, 제1돌기(86)의 선단을 둥그런 모양으로 하고, 제1계합공(25)은 코너부에 곡면(R)을 갖도록 버링공으로 형성되어 있다. 또한, 실부재(9)에는 매니폴드(8)의 취부공(84)에 대응하는 구멍(91)과, 제1, 2돌기(86,87)에 대응하는 구멍(92,93)이 형성되어 있다.

매니폴드(8)의 취부시에는 우선, 매니폴드(8)를 후방으로 경사진 자세로 하여 각 제2돌기(87)를 각 제2계합공(26)에 계합시키고, 다음에, 매니폴드(8)를 전판부(21)의 개구형성개소를 향해 후방으로 가압한다. 그러면 제2계합공(26)에 계합되는 제2돌기(87)를 지점으로 해서 지렛대 작용에 의해 제1돌기(86)가 강력하게 제1계합공(25)에 삽입된다. 이때, 제1돌기(86)의 제1계합공(25)에의 가압반력에 의한 상방으로의 분력으로 매니폴드(8)가 상방으로 가압되어 매니폴드(8)의 상부 테두리와 단차면(23) 사이에서 실부재(9)의 상변부(9a)가 압축되어 매니폴드(8)의 상부테두리와 단차면(23) 사이에 밀봉성이 확보된다. 마지막으로, 매니폴드(8)의 각 취부 공(84)에 대해 전판부(21)의 개구형성개소의 횡방향 양측부와 상연부에 나사를 체결한다.

여기서, 제1돌기(86) 및 제1계합공(25)이 없으면, 매니폴드(8)의 상부 테두리와 단차면(23)과의 사이에서 실부재(9)의 상변부(9a)가 압축되도록 작업자가 매니폴드(8)를 실부재(9)의 상변부(9a)의 압축반력에 대항하여 가압한 상태에서 매니폴드(8)를 나사 고정시킬 수밖에 없어 작업이 곤란하게 된다. 이것에 대해, 본 실시예에서는 제1계합공(25)으로의 제1돌기(86)의 계합에 의해 매니폴드(8)의 상부 테두리와 단차면(23)과의 사이에서 실부재(9)의 상변부(9a)를 압축 가능한 상하방향위치에 매니폴드(8)가 지지되므로 매니폴드(8)의 나사 고정시 매니폴드(8)를 손으로 가압할 필요가 없어 나사 체결 작업이 용이하다.

또한, 본 실시예에서는 제2계합공(26)으로의 제2돌기(87)의 계합에 의해 매니폴드(8)의 상연부분을 전판부(21)에 나사 고정시키지 않아도 매니폴드(8)의 상부 테두리가 단차면(23)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 나사 고정개소의 수를 감소시키고, 매니폴드(8)의 조립작업 공수의 삭감에 의해 비용절감을 도모할 수 있다. 그리고, 상기와 같이 제2계합공(26)에 계합되는 제2돌기(87)를 지점으로 하는 지렛대 작용에 의해 제1돌기(86)를 매니폴드(8)의 상부 테두리와 차단면(23)과의 사이에서 실부재(9)의 상변부(9a)를 압축시키면서 제1계합공(25)에 용이하게 압입시킬 수가 있어 매니폴드(8)의 조립작업이 한층 용이하게 된다.

이상, 급탕기에 본 발명을 적용한 실시예에 대해서 설명하였지만, 급탕기 이외의 연소장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 연소장치는 매니폴드를 소형화하고, 매니폴드의 조립작업 공수를 삭감하여 비용절감을 도모할 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

Claims (2)

1. 내부에 전후방향으로 길다란 버너를 횡방향으로 복수 병설한 연소실과, 연소실의 전판부에 형성된 개구를 밀봉시키도록 하고 연소실에 장착된 매니폴드를 구비하며, 매니폴드에 설치된 복수의 가스노즐에서 연소실내의 복수의 버너의 가스유입구를 향해 가스를 분출시키도록 한 연소장치에 있어서,

   상기 연소실의 전판부의 개구형성개소를 해당 개소의 상방 전판부의 부분에 대해 후방으로 오프셋시킴으로써, 개구형성개소의 상부 테두리에 전후방향으로 단차면이 형성되고, 이 단차면에 매니폴드의 상부 테두리가 실부재를 통해 당접되는 동시에,

   매니폴드의 후면 횡방향 양측부에, 연소실의 전판부의 개구형성개소의 횡방향 양측부에 형성된 제1계합공에 계합되는 제1돌기가 형성되고, 제1계합공으로 제1돌기의 계합에 의해, 매니폴드의 상부 테두리와 상기 단차면과의 사이에서 상기 실부재를 압축 가능한 상하방향위치에 매니폴드가 지지되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 매니폴드의 상부 테두리에 상기 단차면에 형성된 제2계합공에 계합되는 제2돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 연소장치.

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