KR20120120228A - 연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징, 이를 위한 인서트 및 공급 장치 - Google Patents

연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징, 이를 위한 인서트 및 공급 장치 Download PDF

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KR20120120228A
KR20120120228A KR1020127018409A KR20127018409A KR20120120228A KR 20120120228 A KR20120120228 A KR 20120120228A KR 1020127018409 A KR1020127018409 A KR 1020127018409A KR 20127018409 A KR20127018409 A KR 20127018409A KR 20120120228 A KR20120120228 A KR 20120120228A
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Abstract

연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징(10)은 공급 개구(22); 상기 공급 개구에 연결되어 있는 유체 공급 공간(26); 유체형 연료를 공급하기 위한 제 1 공급 수단(28); 및 산화 유체를 공급하기 위한 제 2 공급 수단(52)을 포함하고, 상기 유체 공급 공간은 유체형 연료와 산화 유체를 혼합시키기 위한 혼합 수단(54)을 포함하며, 상기 공급 개구는 유체 공급 공간내에서의 유체 공급 방향에 대해 각을 이룬다.

Description

연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징, 이를 위한 인서트 및 공급 장치{FAN HOUSING FOR A FAN FOR SUPPLYING A FUEL/OXIDIZER MIXTURE TO A BURNER, INSERT AND SUPPLY DEVICE THEREFOR}
본 발명은 연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 팬 하우징을 위한 인서트에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 팬 하우징을 위한 공급 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 팬 하우징을 포함하는 가열 기구에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 팬 하우징을 포함하는 온수 기구에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 팬 하우징을 포함하는 복합 보일러에 관한 것이다.
본 발명은 또한 산화 유체와 함께 유체형 연료를 팬에 공급하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술에서 사용되는 것과 같은 버너는 소음을 발생시키는데, 이 소음 발생은 상당한 정도로는 소위 열음향적 거동에 의해 결정된다. 이 열음향적 거동은 버너 자체 뿐만 아니라 이 버너의 상류 및 정도는 덜 하지만 하류에 있는 요소에 의해 영향을 받는다. 열음향적 거동에 영향을 주는 요소들 중의 하나가 연료/공기 혼합물을 버너에 강제 전달하는 팬이다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 비해 개선된 열음향적 거동을 갖는 가열 기구를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위해 본 발명은 연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징을 제공하는 바, 이 팬 하우징은 공급 개구; 상기 공급 개구에 연결되어 있는 유체 공급 공간; 유체형 연료를 공급하기 위한 제 1 공급 수단; 및 산화 유체를 공급하기 위한 제 2 공급 수단을 포함하고, 상기 유체 공급 공간은 유체형 연료와 산화 유체를 혼합시키기 위한 혼합 수단을 포함하며, 또한 상기 공급 개구는 유체 공급 공간내에서의 유체 공급 방향에 대해 각을 이루고 있다.
바람직한 실시 형태에서, 상기 연료는 천연 가스를 포함하고 산화 유체는 공기를 포함한다. 대안적인 실시 형태에서, 연료는 메탄, 프로판 및/또는 부탄을 포함한다.
본 출원인에 의한 측정에 따르면, 연료/산화제 혼합물이 팬내의 블레이드 공간을 통과하기 전에 그 혼합물의 유동 방향이 상당히 전환되면, 소음 발생이 감소된다는 점에서 버너의 열음향적 거동이 긍정적으로 영향을 받게 되는 것으로 나타났다.
이러한 팬 하우징을 제공함으로써, 이 팬 하우징을 가열 기구에 적용하면, 종래 기술의 가열 기구에 비해 개선된 열음향적 거동을 갖는 가열 기구가 얻어진다.
바람직한 실시 형태에서, 상기 혼합 수단이 벤튜리를 포함하는 팬 하우징이 제공된다. 상기 벤튜리에 의해 이 벤튜리 하류의 그에 가까운 곳에서 과소압이 발생되고, 그리 하여 산화 유체가 제 2 공급 수단으로부터 흡인되어 연료와 혼합된다. 추가적인 이점으로, 이제 벤튜리와 팬 하우징이 일체화되어 있고 그리 하여 더욱 컴팩트한 결합체가 얻어지게 된다. 대조적으로, 종래 기술의 가열 기구에서는 팬 하우징과 벤튜리가 개별적인 구성품으로 되어 있다.
다른 바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따르면, 상기 공급 개구는 유체 공급 공간내에서의 유체 공급 방향에 대해 횡으로 배치되어 있는 팬 하우징이 제공된다. 본 출원인에 의한 측정에 따르면, 공급 개구의 횡방향 배치로 인해 버너의 열음향적 거동에 대한 특히 유리한 효과가 얻어지는 것으로 나타났다.
또 다른 유리한 실시 형태에서, 상기 제 2 공급 수단은 제 1 공급 수단에 배치되고 또한 그 제 1 공급 수단의 유동 방향으로 있으며, 제 2 공급 수단은 제 1 공급 수단과 연결되어 있고, 제 1 공급 수단은 제 2 공급 수단의 입구에 가까이 있는 협소부를 포함하는 팬 하우징이 제공된다. 제 2 공급 수단의 입구에 가까이 있는 협소부는 벤튜리를 형성한다. 벤튜리는 제 2 공급 수단에 배치되고 이 제 2 공급 수단은 제 1 공급 수단에 배치되며 이 결합체는 팬 하우징과 일체적으로 형성되므로, 특히 컴팩트한 구조가 얻어진다. 이렇게 해서, 종래 기술 보다 더욱 유리한 열음향적 거동을 가질 뿐만 아니라 또한 더욱 컴팩트한 가열 기구가 얻어지게 된다.
매우 유리한 실시 형태에서, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 공급 수단의 입구에 또는 그에 가까운 곳에서, 제 2 공급 수단의 둘레 벽의 일 부분에 걸쳐 장애물이 하류 방향으로 상기 입구로부터 떨어진 위치까지 연장되어 있어 제 2 공급 수단의 입구 근처에서 제 1 공급 수단내에서의 주 유동 방향에 대한 횡방향으로의 유체 유동을 억제하는 팬 하우징이 제공된다.
본 출원인에 의한 측정에 따르면, 상기 장애물의 배치는 그러한 팬 하우징을 포함하는 가열 기구의 열음향적 거동에 긍정적인 효과를 주는 것으로 나타났다. 특히, 예컨대 연도 가스의 배출시 팬의 하류에서 정체가 일어날 때, 상기 장애물은 열음향적 거동에 긍정적인 기여를 하게 된다. 이러한 정체가 일어나면, 팬 하우징의 공급 개구의 위치에서 순환 과소압이 발생된다. 상기 장애물은 순환 유체 유동을 방해하여 제 2 공급 수단의 입구의 위치에서 국부적인 압력 증가를 일으키게 되며, 그리 하여 가스 공급이 중단된다. 그 결과, 종래 기술의 경우 보다 더욱 유리한 열음향적 거동이 나타나게 된다.
열음향적 거동에 대한 상기 장애물의 긍정적인 영향은, 팬 하우징의 공급 개구가 유체 공급 공간내에서의 유체 공급 방향에 대해 각을 이루고 있는 것에는 상관이 없다. 상기 장애물과 각 둘다는 각각 열음향적 거동에 긍정적인 영향을 주며, 서로 독립적으로 실행될 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따르면, 상기 돌출형 장애물은 제 2 공급 수단의 벽의 연장부인 팬 하우징이 제공된다. 이렇게 해서 장애물은 간단한 방식으로 형성될 수 있다.
유리한 실시 형태에서, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 공급 수단 및 혼합 수단은 유체 공급 공간내에 배치될 수 있는 인서트로부터 형성되어 있는 팬 하우징이 제공된다. 제 2 공급 수단과 혼합 수단을 인서트로 구현함으로써, 종래 기술에 비해 컴팩트한 결합체가 얻어지고, 또한 다른 용량을 갖는 다른 종류의 가열 기구에 대해서는, 인서트만 변경하고 팬 하우징의 나머지 부분은 단일체로 제작함으로써, 가열 기구의 설계 용량에 맞게 팬 하우징을 간단한 방식으로 수정할 수 있다.
본 발명은 또한 그러한 인서트를 제공한다.
대안적인 실시 형태에서, 본 발명은 팬 하우징에 유체를 공급하기 위한 공급 장치를 제공하는 바, 이 공급 장치는 상기 팬 하우징의 공급측을 폐쇄하는 폐쇄부;유체를 공급하기 위한 유체 공급 공간으로서, 공급 개구에 의해 상기 폐쇄부의 팬측에 연결되는 유체 공급 공간; 유체형 연료를 공급하기 위한 제 1 공급 수단; 및 산화 유체를 공급하기 위한 제 2 공급 수단을 포함하고, 상기 유체 공급 공간은 유체형 연료와 산화 유체를 혼합시키기 위한 혼합 수단을 포함하며, 상기 공급 개구는 유체 공급 공간내에서의 유체 공급 방향에 대해 각을 이루고 있다.
유체형 연료와 산화 유체의 혼합물이 각을 이루어 팬 하우징 안으로 전달되는 팬 하우징에 대한 대안으로서, 본 발명은 공급 장치만 제공되는 실시 형태를 제공하는데, 이 공급 장치는 팬 하우징의 공급측에 배치될 수 있다. 특정 실시형태에서, 상기 공급 장치는 팬 하우징의 커버로 되어 있다.
일 실시 형태에서, 본 발명은 그러한 팬 하우징 또는 그러한 공급 장치를 포함하는 팬 하우징을 포함하는 가열 기구를 또한 제공한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 그러한 팬 하우징 또는 그러한 공급 장치를 포함하는 팬 하우징을 포함하는 온수 기구를 또한 제공한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 수돗물과 중앙 가열수를 가열하기 위한 복합 보일러를 제공하는 바, 이 보일러는 그러한 팬 하우징 또는 그러한 공급 장치를 포함하는 팬 하우징을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 산화 유체와 함께 유체형 연료를 팬에 공급하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 벤튜리를 통해 유체형 연료를 안내하는 단계; 상기 벤튜리에 또는 그에 근접하여 산화 유체를 제공하고, 이 산화 유체를 벤튜리 효과에 의해 흡인하여 상기 유체형 연료와 혼합시키는 단계; 및 연료와 산화 유체의 혼합물을 각을 이루어 팬에 공급하고, 이 팬은 그 혼합물을 버너 공간 안으로 불어 넣는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태와 이점들은 도면을 참조하여 이하에 설명되어 있다.
도 1a 는 본 발명에 따른 공급 장치가 배치되어 있는 팬 하우징의 부분 절개도이다.
도 1b 는 도 1a 의 팬 하우징의 분해도이다.
도 1c 는 도 1a 및 1b 의 팬 하우징의 도 1a 및 1b 에 대한 배면도를 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 공급 장치의 정면도를 나타낸다.
도 3 은 도 2 의 공급 장치의 축측 투상도를 나타낸다.
도 4 는 도 2 의 공급 장치의 제 2 축측 투상도를 나타낸다.
팬 하우징(10)(도 1)에는 본 발명에 따른 공급 장치(20)가 제공된다. 이 공급 장치(20)는 팬 하우징(10)의 공급측에 배치되는 커버로 되어 있다. 팬 하우징(10)은 본체(30) 및 가스/공기 혼합물을 버너로 안내하는 배출 도관(42)을 포함한다.
천연 가스는 공급 도관(28)을 통해 공급되는데, 이 공급 도관안에는 벤튜리(54)를 포함하는 인서트(50)가 배치되어 있다. 이 벤튜리(54)는 천연 가스 공급 도관(28)에서 벤튜리의 하류에서 과소압을 발생시킨다. 이 과소압으로 인해 공기가 공기 공급 도관(52)으로부터 흡인되고, 그리 하여 천연 가스와 공기의 혼합이 유체 공급 공간(26) 안에서 일어나게 되며, 이 공간의 외벽(24)의 일 부분이 도 1a 에서는 잘려 나가 있다. 커버(20) 안으로 공급 개구(22)가 형성되어 있는데, 천연 가스/공기 혼합물이 이 공급 개구를 통해 팬 하우징(10) 안으로 유입하게 된다. 팬이 회전하면, 공급 개구(22)의 위치에서 과소압이 발생되고, 이 과소압으로 인해 천연 가스/공기의 유동이 상기 유체 공급 공간에서 나가 팬 하우징(10) 안으로 유입하게 된다. 공급 개구(22)가 유체 공급 공간(26)내에서의 주 유동 방향에 대해 횡으로 배치되어 있기 때문에, 천연 가스/공기 혼합물이 공급 개구(22)를 통해 팬 하우징(10) 안으로 유입할 때,가스 유동은 상당한 정도로 방향 전환된다. 공급 도관(42)에서는 과대압이 발생되어, 처연 가스/공기 혼합물이 배출 도관(42)을 지나 버너 안으로 유입하게 된다.
도 2 는 도 1 의 것과 유사한 팬 하우징 커버를 나타낸다. 이 도에서 유체 공급 공간의 벽(24)은 밑에 있는 구성 요소를 도시하기 위해 생략되어 있다. 공기 공급 도관(52)의 입구의 둘레의 일 부분에서 인서트(50)에는 공기 공급 도관(52)의 벽의 연장부(56)가 제공되어 있다. 공기 공급 도관(52)은 상기 연장부(56)의 위치에서 더 연장되어 있지 않으므로, 이 위치에서 천연 가스와 공기의 혼합이 가능하다. 그러나 여기서 천연 가스/공기 혼합물의 횡방향 유동은 연장부(56)에 의해 방지된다. 이는 버너의 열음향적 거동에 유리한 효과를 주는 것으로 밝혀졌다.
도 3 에 다시 도 2 의 팬 하우징 커버(20)가 나타나 있는데, 여기서는 다른 각도에서 본 것이며, 커버(20) 및 유체 공급 공간(26)의 일 부분은 잘려 나가 있다.
도 4 에도 다시 한번 도 2 의 팬 하우징 커버(20)가 나타나 있는데, 여기서는 또 다른 각도에서 본 것이며, 커버(20)와 유체 공급 공간(26)의 동일 부분은 도 3 에서 처럼 잘려 나가 있다.
나타나 있고 설명된 실시 형태들은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 것일 뿐이고 또한 몇개의 유리한 실시 형태를 나타내거나 설명하기 위한 것이다. 본 발명은 나타나 있고 설명된 실시 형태에 한정되지 않는다. 당업자에게는 나타나 있는 실시 형태에 대한 많은 수정이 본 발명내에서 가능함이 명백하다. 따라서, 나타나 있거나 설명된 다른 실시 형태들을 조합하는 것이 문제 없이 가능하며 그래서 본 발명에 따른 실시 형태가 다시 한번 얻어진다. 그러므로, 소망하는 보호는 나타난 설명된 실시 형태로 정해지지 않고 다음의 청구 범위로 정해진다.

Claims (14)

  1. 연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징(10)으로서,
    공급 개구(22);
    상기 공급 개구(22)에 연결되어 있는 유체 공급 공간(26);
    유체형 연료를 공급하기 위한 제 1 공급 수단(28); 및
    산화 유체를 공급하기 위한 제 2 공급 수단(52)을 포함하고,
    상기 유체 공급 공간은 유체형 연료와 산화 유체를 혼합시키기 위한 혼합 수단(54)을 포함하며,
    상기 공급 개구(22)는 유체 공급 공간(26)내에서의 유체 공급 방향에 대해 각을 이루고 있는 팬 하우징.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합 수단은 벤튜리(54)를 포함하는 팬 하우징(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급 개구(22)는 유체 공급 공간(26)내에서의 유체 공급 방향에 대해 횡으로 배치되어 있는 팬 하우징(10).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 공급 수단(52)은 제 1 공급 수단(28)에 배치되고 또한 그 제 1 공급 수단(28)의 유동 방향으로 있으며, 제 2 공급 수단(52)은 제 1 공급 수단(28)과 연결되어 있고, 제 1 공급 수단(28)은 제 2 공급 수단(52)의 입구에 가까이 있는 협소부를 포함하는 팬 하우징(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 공급 수단(52)의 입구에 또는 그에 가까운 곳에서, 제 2 공급 수단(52)의 둘레 벽의 일 부분에 걸쳐 장애물(56)이 하류 방향으로 상기 입구로부터 떨어진 위치까지 연장되어 있어 제 2 공급 수단(52)의 입구 근처에서 제 1 공급 수단(28)내에서의 주 유동 방향에 대한 횡방향으로의 유체 유동을 방지하는 팬 하우징(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 돌출형 장애물(56)은 제 2 공급 수단(52)의 벽의 연장부인 팬 하우징(10).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공급 수단(52) 및 혼합 수단(54)은 유체 공급 공간(26)내에 배치될 수 있는 인서트(50)로부터 형성되어 있는 팬 하우징(10).
  8. 제 7 항에 기재되어 있는 인서트(50).
  9. 팬 하우징(30)에 유체를 공급하기 위한 공급 장치(20)로서,
    상기 팬 하우징(30)의 공급측을 폐쇄하는 폐쇄부(20);
    유체를 공급하기 위한 유체 공급 공간(26)으로서, 공급 개구(22)에 의해 상기 폐쇄부(22)의 팬측에 연결되는 유체 공급 공간(26);
    유체형 연료를 공급하기 위한 제 1 공급 수단(28); 및
    산화 유체를 공급하기 위한 제 2 공급 수단(52)을 포함하고,
    상기 유체 공급 공간(26)은 유체형 연료와 산화 유체를 혼합시키기 위한 혼합 수단(54)을 포함하며,
    상기 공급 개구(22)는 유체 공급 공간(26)내에서의 유체 공급 방향에 대해 각을 이루고 있는 공급 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 팬 하우징(10)에 사용되는 공급 장치(20).
  11. 제 1 항 내지 제 7 항에 따른 팬 하우징(10) 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 공급 장치(20)를 포함하는 팬 하우징(10)을 포함하는 가열 기구.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항에 따른 팬 하우징(10) 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 공급 장치(20)를 포함하는 팬 하우징(10)을 포함하는 온수 기구.
  13. 수돗물과 중앙 가열수를 가열하기 위한 복합 보일러로서, 제 1 항 내지 제 7 항에 따른 팬 하우징(10) 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 공급 장치(20)를 포함하는 팬 하우징(10)을 포함하는 복합 보일러.
  14. 산화 유체와 함께 유체형 연료를 팬에 공급하는 방법으로서,
    벤튜리(54)를 통해 유체형 연료를 안내하는 단계;
    상기 벤튜리(54)에 또는 그에 근접하여 산화 유체를 제공하고, 이 산화 유체를 벤튜리 효과에 의해 흡인하여 상기 유체형 연료와 혼합시키는 단계; 및
    연료와 산화 유체의 혼합물을 각을 이루어 팬에 공급하고, 이 팬은 그 혼합물을 버너 공간 안으로 불어 넣는 단계를 포함하는 방법.
KR1020127018409A 2009-12-16 2010-12-15 연료/산화제 혼합물을 버너에 공급하는 팬을 위한 팬 하우징, 이를 위한 인서트 및 공급 장치 KR20120120228A (ko)

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NL2004137 2010-01-22
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