KR20120136019A - Combustion apparatus having structure for cooling combustion chamber - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A combustion apparatus having a cooling structure of a combustion chamber is provided to prevent the generation of a condensate by supplying excess air to an exhaust gas. CONSTITUTION: A combustion apparatus having a cooling structure of a combustion chamber comprises a blower(100), a burner(300), and a heat exchanger(500). The blower supplies air. The burner burns a mixed air in the air and gas. The heat exchanger exchanges heat of the inner water and combustion gas. The burner comprises a center part and a peripheral part. The center part locates on the center of the burner. The peripheral part surrounds the center part. The mixer is combusted in a center part of a burner. The air is discharged from the peripheral part of a burner.

Description

연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치{Combustion apparatus having structure for cooling combustion chamber}Combustion apparatus having structure for cooling combustion chamber

본 발명은 연소실 냉각구조를 갖는 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍기에서 공급되는 공기의 일부를 연소실 외벽과 내벽 사이에 형성된 냉각유로로 공급함과 아울러 연소실 내벽 내측으로도 공기의 일부를 분출되도록 함으로써 단열재 없이도 연소실을 냉각시킬 수 있고 예혼합 버너를 사용하여 NOx발생을 저감하면서도 응축수의 발생을 억제할 수 있는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure, and more particularly, to supply a part of air supplied from a blower to a cooling flow path formed between an outer wall and an inner wall of a combustion chamber, and to eject a part of air into the inner wall of the combustion chamber. The present invention relates to a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure capable of cooling a combustion chamber without a heat insulating material and suppressing generation of condensate while reducing generation of NOx by using a premix burner.

일반적으로 연소장치는 연료의 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열시키고, 가열된 물을 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용할 수 있도록 하는 난방장치에 구비되는 것이다.In general, the combustion device is provided with a heating device that can be used for indoor heating or hot water by heating the water using the heat of combustion generated during the combustion of the fuel, and circulating the heated water along the pipe.

이러한 연소장치에는 연료가스를 연소시켜 고온의 열에너지를 발생시키는 버너와 상기 버너에서 발생한 화염에 의해 혼합기의 연소가 이루어지는 연소실이 구비되어 있다.Such a combustion apparatus is provided with a burner which burns fuel gas to generate high temperature thermal energy, and a combustion chamber where combustion of the mixer is performed by the flame generated by the burner.

이때 연소실 내부에서 발생된 고온의 열에너지가 연소실 외부로 전달되는 경우에는 연소실 주변 장치에 열 손상을 일으키게 되므로 이를 방지하기 위하여 연소실을 냉각시키는 장치가 필요하게 된다.In this case, when the high temperature heat energy generated inside the combustion chamber is transferred to the outside of the combustion chamber, thermal damage is caused to the peripheral apparatus of the combustion chamber, and thus, a device for cooling the combustion chamber is required to prevent this.

연소실을 냉각시키는 장치로서 종래에 일반적으로 사용된 구조는, 연소실하우징 내벽에 단열재를 사용하는 건식방식(Dry type)과 연소실하우징 외벽에 난방수배관이 감겨진 습식방식(Wet type)으로 분류할 수 있다.Structures generally used as a device for cooling the combustion chamber can be classified into a dry type using a heat insulating material on the inner wall of the combustion chamber and a wet type in which a heating water pipe is wound on the outer wall of the combustion chamber housing. have.

도 1은 종래의 건식 연소실 냉각방식을 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional dry combustion chamber cooling method.

연소실(10)의 중앙에는 유입된 가스와 공기를 혼합하여 연소시키는 버너(11)가 위치하고 있고, 연소실(10)의 외벽은 연소실하우징(12)으로 이루어져 있으며, 상기 연소실하우징(12)의 내측면에는 단열재(13)가 부착되어 있다.In the center of the combustion chamber 10 is a burner 11 for mixing the gas and air introduced into the combustion chamber, the outer wall of the combustion chamber 10 is composed of a combustion chamber housing 12, the inner surface of the combustion chamber housing 12 The heat insulating material 13 is attached.

상기 단열재(13)에 의해 연소실이 연소실하우징(12)을 통해 외부로 방열되는 것이 방지된다. 또한 상기 단열재(13)는 고온의 연소실로 인하여 연소실하우징(12)이 부식되는 현상도 방지하는 역할을 한다.The heat insulator 13 prevents the combustion chamber from radiating heat to the outside through the combustion chamber housing 12. In addition, the heat insulator 13 also serves to prevent the combustion chamber housing 12 from being corroded due to the high temperature combustion chamber.

이와 같은 연소실 냉각장치는 구조가 간단한 장점이 있으나, 단열재를 사용하여야 하므로 연소실 제작 비용이 상승하고, 단열재를 사용하더라도 연소실 냉각효과가 크지 않은 문제점이 있다. Such a combustion chamber cooling apparatus has a simple structure, but since the insulation must be used, the combustion chamber manufacturing cost increases and there is a problem that the combustion chamber cooling effect is not large even when the insulation is used.

도 2는 종래의 습식 연소실 냉각방식을 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a conventional wet combustion chamber cooling method.

연소실(20)의 측면 둘레에는 난방수가 흐르는 난방수배관(23)이 연소실하우징(22)의 외측 둘레에 접촉된 상태로 감겨져 있다. 연소실(20) 내부에서 발생된 고온의 열이 연소실(20) 외부로 방열되는 과정에서 일부의 열은 상기 난방수배관(23) 내부를 순환하는 난방수에 흡수된다.The heating water pipe 23 through which the heating water flows is wound around the side surface of the combustion chamber 20 in contact with the outer circumference of the combustion chamber housing 22. In the process of dissipating high temperature heat generated inside the combustion chamber 20 to the outside of the combustion chamber 20, some heat is absorbed by the heating water circulating in the heating water pipe 23.

이러한 습식 연소실 냉각방식은 난방수배관(23)을 순환하는 난방수가 열을 흡수하여 예열된 상태에서 열교환기(미도시)로 유입되므로 건식 연소실 냉각방식에 비하여 열교환기에서의 열효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In the wet combustion chamber cooling method, since the heating water circulating in the heating water pipe 23 absorbs heat and flows into a heat exchanger (not shown) in a preheated state, it is possible to improve thermal efficiency in the heat exchanger as compared to the dry combustion chamber cooling method. There is an advantage.

그러나 종래 습식 연소실 냉각방식은 건식에 비하여 열효율은 높지만, 구조가 복잡하고, 연소실(20) 내벽에 응축수가 발생할 가능성이 있으며, 동파이프 재질로 구성할 경우 제조비가 상승하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 응축수에 강한 재질(예를 들면 스테인레스)을 사용할 경우에는 제작이 어려운 문제점이 있다.However, the conventional wet combustion chamber cooling method has a higher thermal efficiency than dry, but the structure is complicated, there is a possibility that condensed water may occur on the inner wall of the combustion chamber 20, there is a problem that the manufacturing cost increases when the copper pipe material. In order to solve such a problem, when using a material (for example, stainless steel) resistant to condensate, it is difficult to manufacture.

또한 예혼합 버너를 사용하는 경우에는 질소산화물(NOx)의 발생을 저감시킬 수 있지만 과잉공기량이 적음으로 인해 이슬점온도가 높게 형성되어 응축수가 발생할 수 있다. 이러한 응축수가 일반 온수기에서 발생하게 되면 부식 등의 문제점을 발생시킬 수 있다.In addition, in the case of using a premixed burner, the generation of nitrogen oxides (NOx) can be reduced, but the dew point temperature is high due to the low amount of excess air, which may cause condensate. When such condensate occurs in a general water heater, problems such as corrosion may occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단열재를 사용하지 않고도 연소실을 냉각시킬 수 있고, 예혼합 버너를 사용하면서도 응축수 발생을 억제할 수 있는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, to provide a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure that can cool the combustion chamber without using a heat insulating material, and can suppress the generation of condensate while using a premix burner. The purpose is to.

본 발명의 다른 목적은, 공기를 공급하기 위한 송풍기의 부하를 경감시킬 수 있는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치를 제공하고자 함에 있다.Another object of the present invention is to provide a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure that can reduce the load of a blower for supplying air.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 연소장치는, 공기를 공급하는 송풍기와, 상기 공기와 가스의 혼합기를 연소시키는 버너와, 상기 버너의 연소열에 의해 내부의 물과 열교환이 이루어지는 열교환기를 구비한 연소장치에 있어서, 상기 버너는, 버너의 중심에 위치한 중심부와, 상기 중심부를 둘러싸는 주변부로 구성되고; 상기 버너의 중심부에서는 상기 혼합기가 연소되고, 상기 버너의 주변부에서는 공기만 분출되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.Combustion apparatus of the present invention for realizing the object as described above, a blower for supplying air, a burner for combusting the mixture of the air and gas, and a heat exchanger heat exchange with the water inside by the combustion heat of the burner In the combustion apparatus provided, the burner is composed of a central portion located in the center of the burner and a peripheral portion surrounding the central portion; The mixer is combusted in the center of the burner, it is characterized in that only the air is ejected from the peripheral portion of the burner.

이 경우 상기 버너의 중심부에 공급되는 공기만 연소에 관여하고, 상기 버너의 주변부에 공급되는 공기는 연소에 관여하지 않는 것을 특징으로 한다.In this case, only air supplied to the center of the burner is involved in combustion, and air supplied to the periphery of the burner is not involved in combustion.

또한 상기 버너와 열교환기 사이에 형성된 연소실은 연소실 내벽과 상기 연소실 내벽과의 사이에 냉각유로를 형성하도록 연소실 외벽으로 이루어지고; 상기 버너의 주변부에서 분출된 공기의 일부는 상기 냉각유로로 분출되고, 나머지 공기는 상기 연소실 내벽의 내측면으로 분출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the combustion chamber formed between the burner and the heat exchanger is composed of a combustion chamber outer wall to form a cooling passage between the combustion chamber inner wall and the combustion chamber inner wall; A portion of the air blown out from the periphery of the burner is blown out into the cooling flow path, and the remaining air is blown out into the inner surface of the inner wall of the combustion chamber.

또한 상기 연소실 내벽에는 적어도 하나의 공기분출구가 형성되고, 상기 냉각유로로 분출된 공기는 상기 공기분출구를 통해 연소실 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.In addition, at least one air outlet is formed on the inner wall of the combustion chamber, and the air ejected into the cooling passage is introduced into the combustion chamber through the air outlet.

또한 상기 버너는, 버너의 몸체를 구성하며 내측과 외측에 각각 위치하는 버너내부챔버와 버너외부챔버로 이루어지고; 상기 버너내부챔버와 버너외부챔버 사이에 형성된 공간으로서 상기 송풍기에서 공급된 공기가 상기 버너의 주변부로 분출되도록 유로를 형성하는 공기연결유로가 형성되고; 상기 버너내부챔버의 일측에는 상기 혼합기가 유입되는 연료-공기 유입구가, 타측에는 상기 유입된 혼합기를 연소시키는 버너염공부가 각각 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the burner is composed of a burner inner chamber and a burner outer chamber constituting the body of the burner and located on the inside and the outside, respectively; An air connection flow path formed between the burner inner chamber and the burner outer chamber to form a flow path such that air supplied from the blower is ejected to the periphery of the burner; One side of the burner inner chamber is characterized in that the fuel-air inlet through which the mixer is introduced, and the other side is provided with a burner salt ball for burning the introduced mixer.

또한 상기 연료-공기 유입구의 외측으로 상기 공기연결유로의 입구를 형성하는 공기유입구가 형성되고, 상기 연료-공기 유입구와 공기유입구는 동심 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, an air inlet is formed outside the fuel-air inlet to form an inlet of the air connection flow path, and the fuel-air inlet and the air inlet have a concentric structure.

또한 상기 송풍기와 버너 사이에는 상기 송풍기에서 공급되는 공기에 가스를 혼합시키기 위한 유로연결부가 형성되고; 상기 유로연결부는, 상기 연료-공기 유입구에 연결되는 내부관과, 상기 내부관의 외측에 동심 구조로 설치되어 상기 내부관과의 사이에 공기통로를 형성하는 외부관과, 상기 내부관에 연결되어 가스가 유입되는 가스유입관과, 상기 가스유입관의 내부에 설치된 노즐로 구성되며; 상기 송풍기에서 공급되는 공기 중 일부는 상기 내부관으로 유입되고, 나머지 공기는 상기 공기통로로 유입되는 것을 특징으로 한다.In addition, between the blower and the burner is formed a flow path connecting portion for mixing the gas to the air supplied from the blower; The flow passage connecting portion, an inner tube connected to the fuel-air inlet, an outer tube installed in a concentric structure on the outside of the inner tube to form an air passage between the inner tube, and connected to the inner tube A gas inlet pipe into which gas is introduced, and a nozzle installed inside the gas inlet pipe; Some of the air supplied from the blower is introduced into the inner tube, and the remaining air is introduced into the air passage.

본 발명에 따른 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치에 의하면, 송풍기에서 공급되는 공기의 일부가 연소실 외벽과 내벽 사이를 통과하면서 연소실을 냉각시킨 후 연소실로 공급되도록 함과 아울러 연소실 내벽 내측면으로도 상기 공기의 일부가 분출되도록 함으로써 단열재가 필요없는 연소실 냉각 구조를 구현할 수 있는 효과가 있다.According to the combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure according to the present invention, a part of the air supplied from the blower passes between the combustion chamber outer wall and the inner wall to cool the combustion chamber and then is supplied to the combustion chamber, and the air is also supplied to the inner wall of the combustion chamber. Part of the ejection of the combustion chamber there is an effect that can implement the cooling structure without the need for insulation.

또한 예혼합 버너를 사용함으로써 NOx의 발생을 줄이면서도 배기가스에 과잉공기를 공급함으로써 이슬점 온도를 낮춰 응축수가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a premixed burner, while reducing the generation of NOx, by supplying excess air to the exhaust gas it is possible to reduce the dew point temperature to prevent the generation of condensed water.

또한 송풍기에서 공급되는 공기를 버너와 연소실로 분리하여 이송되도록 함으로써 송풍기에 작용하는 부하를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the load acting on the blower by separating the air supplied from the blower to the burner and the combustion chamber to be transported.

도 1은 종래의 건식 연소실 냉각방식을 보여주는 단면도,
도 2는 종래의 습식 연소실 냉각방식을 보여주는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치를 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional dry combustion chamber cooling method,
2 is a cross-sectional view showing a conventional wet combustion chamber cooling method;
3 is a cross-sectional view showing a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure according to the present invention.

본 발명의 연소장치(1)는, 공기를 공급하는 송풍기(100), 가스가 유입되는 유로와 상기 공기를 이송하는 유로가 연결되는 유로연결부(200), 상기 가스와 공기의 혼합기를 연소시키기 위한 버너(300), 상기 버너(300)에서 형성된 화염에 의해 연소가 이루어지는 연소실(400), 상기 연소실(400)에서 발생한 연소가스와 물과의 열교환이 이루어지는 열교환기(500), 상기 열교환기(500)에서 열교환이 이루어진 연소가스가 배출되는 배기후드(600)로 이루어진다.Combustion apparatus 1 of the present invention, the blower 100 for supplying air, the flow path connecting portion 200 is connected to the flow path through which the gas flows and the air flow path, 200 for burning the mixer of the gas and air Burner 300, the combustion chamber 400 is combusted by the flame formed in the burner 300, the heat exchanger 500, the heat exchanger 500 is a heat exchange between the combustion gas and water generated in the combustion chamber 400, the heat exchanger 500 Exhaust hood 600 is discharged from the combustion gas is heat exchanged in the).

상기 송풍기(100)는 외부의 공기를 흡입하여 상기 버너(300)측으로 공기를 공급하기 위한 것으로, 종래 일반적으로 사용되는 구조와 동일하다.The blower 100 is for supplying air to the burner 300 by sucking the outside air, the same structure as the conventionally used.

상기 송풍기(100)의 출구단에는 상기 유로연결부(200)가 연결되어 있다. 상기 유로연결부(200)는 상기 송풍기(100)에서 공급되는 공기에 가스를 혼합시키기 위한 것으로, 상기 송풍기(100)에서 공급되는 공기의 일부가 유입되는 내부관(210), 상기 내부관(210)의 외측에 동심 구조로 설치되는 외부관(220), 상기 내부관(210)에 연결되어 가스를 상기 내부관(210)의 내측 공간으로 유입시키는 가스유입관(230), 상기 가스유입관(230)의 내부에 구비되어 가스를 내부관(210)의 내측을 분사하기 위한 노즐(240)로 이루어진다.The flow path connecting part 200 is connected to the outlet end of the blower 100. The flow path connecting unit 200 is for mixing gas into the air supplied from the blower 100, the inner tube 210, a part of the air supplied from the blower 100 is introduced, the inner tube 210 Outer tube 220 is installed in a concentric structure on the outside of the gas inlet pipe 230, the gas inlet pipe 230 is connected to the inner tube 210 to introduce the gas into the inner space of the inner tube 210 It is provided in the inside of the nozzle is made of a nozzle 240 for injecting gas into the inner tube (210).

상기 내부관(210)과 외부관(220) 사이에는 상기 송풍기(100)에서 공급된 공기가 통과하는 공기통로(250)가 형성되어 있다. 따라서 송풍기(100)에서 공급된 공기의 일부는 상기 내부관(210) 내부로 유입되어 상기 가스와 혼합된 후 버너(300)로 공급되고, 나머지 공기는 상기 공기통로(250)로 유입된 후 상기 내부관(210)을 통해 공급되는 혼합기와는 섞이지 않고 독립적으로 상기 버너(300)로 공급된다.An air passage 250 through which the air supplied from the blower 100 passes is formed between the inner tube 210 and the outer tube 220. Therefore, a part of the air supplied from the blower 100 is introduced into the inner tube 210, mixed with the gas, and then supplied to the burner 300, and the remaining air is introduced into the air passage 250. The mixer is supplied to the burner 300 independently without mixing with the mixer supplied through the inner tube 210.

상기 버너(300)는, 내부의 혼합공간(311)에서 공기와 가스의 혼합이 이루어지는 버너내부챔버(310)와 상기 버너내부침버(310)의 외측에 위치하는 버너외부챔버(320)로 이루어진다. 상기 챔버(310,320)는 버너의 몸체를 구성하고, 공기와 가스의 혼합이 이루어지며, 공기가 이동하는 공기유로를 제공하게 된다.The burner 300 includes an inner burner chamber 310 in which air and gas are mixed in an inner mixing space 311 and an outer burner chamber 320 positioned outside the burner inner needle 310. . The chambers 310 and 320 constitute a body of a burner, mix air and gas, and provide an air passage through which air moves.

상기 버너내부챔버(310)의 일측에는 화염을 발생시키는 버너염공부(330)가 구비되고, 타측에는 상기 내부관(210)의 출구단과 연결되어 상기 내부관(210)을 통해 공급되어 온 혼합기가 유입되는 연료-공기 유입구(340)가 형성되어 있다.One side of the burner inner chamber 310 is provided with a burner flame ball 330 for generating a flame, the other side is connected to the outlet end of the inner tube 210 is supplied through the inner tube 210 An incoming fuel-air inlet 340 is formed.

상기 버너내부챔버(310)와 버너외부챔버(320) 사이에는 공기연결유로(350)가 형성되어 있다. 상기 공기연결유로(350)는 상기 유로연결부(200)의 공기통로(250) 및 입구단의 공기유입구(360)를 통해 이송되어 온 공기가 흐르는 유로가 된다.An air connection passage 350 is formed between the burner inner chamber 310 and the burner outer chamber 320. The air connection passage 350 is a flow passage through which air transferred through the air passage 250 and the air inlet 360 of the inlet end of the passage connecting portion 200 flows.

상기 공기연결유로(350)의 출구단 쪽에는 상기 공기연결유로(350)를 통해 이송되어 온 공기를 배출하는 공기배출구(370)가 형성되어 있다. An air outlet 370 is formed at the outlet end side of the air connection passage 350 to discharge the air transferred through the air connection passage 350.

이와 같이 상기 송풍기(100)에서 공급된 공기는, 버너(300)의 중심부가 되는 버너염공부(330)와, 버너(300)의 주변부가 되는 공기배출구(370)로 각각 일부씩 공급되어, 상기 버너(300)의 중심부에서는 혼합기의 연소가 이루어지고, 상기 버너(300)의 주변부에서는 공기의 분출만 이루어지도록 되어 있다.As such, the air supplied from the blower 100 is partially supplied to the burner flame hole 330 serving as the center of the burner 300 and the air outlet 370 serving as the periphery of the burner 300, respectively. At the center of the burner 300, the mixer is burned, and at the periphery of the burner 300, only the air is blown out.

이 경우 상기 버너염공부(330)로 공급되는 공기는 연소에 관여하지만, 상기 공기배출구(370)에서 배출되는 공기는 연소에 관여하지 않도록 공기 및 가스의 공급이 이루어진다.In this case, the air supplied to the burner flame ball 330 is involved in combustion, but the air discharged from the air outlet 370 is supplied with air and gas so as not to be involved in combustion.

따라서 상기 버너(300)는 버너염공부(330)에서 완전연소가 이루어지는 비율로 혼합기의 연소가 이루어져 상기 버너(300)는 예혼합버너로 구성된다. 이로 인해 질소산화물(NOx)의 발생을 저감시키는 한편, 상기 공기배출구(370)에서 배출된 공기가 연소가스에 혼합되므로, 열교환기(500)를 통과하는 연소가스는 과잉공기 비율이 높아져 이슬점온도가 낮아지므로 응축수의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, the burner 300 is burned in the mixer at a rate at which burner flame 330 is completely burned, and the burner 300 is composed of a premixed burner. As a result, the generation of nitrogen oxides (NOx) is reduced, while the air discharged from the air outlet 370 is mixed with the combustion gas, so that the combustion gas passing through the heat exchanger 500 has an excessive ratio of excess air, resulting in a dew point temperature. The lowering can prevent the generation of condensate.

상기 연소실(400)은, 연소실 내벽(410)과, 상기 연소실 내벽(410)과의 사이에 냉각유로(430)를 형성하는 연소실 외벽(420)으로 이루어진다. 상기 버너(300)의 공기배출구(370)에서 분출된 공기의 일부는 상기 냉각유로(430)로 이송되고, 나머지 공기는 상기 연소실 내벽(410)의 내측면을 따라 상측으로 분출되도록 공기분출구(440)로 유입된다.The combustion chamber 400 includes a combustion chamber outer wall 420 that forms a cooling passage 430 between the combustion chamber inner wall 410 and the combustion chamber inner wall 410. A part of the air ejected from the air outlet 370 of the burner 300 is transferred to the cooling passage 430, and the remaining air is ejected upward along the inner surface of the combustion chamber inner wall 410. Flows into).

상기 공기분출구(440)는 버너염공부(330)의 가장자리와 연소실 내벽(410)의 하단부 사이에 형성된 틈으로서, 상기 공기분출구(440)를 통해 연소실 내부로 유입된 공기는 연소실 내벽(410)의 내측면을 따라 상측으로 공기의 흐름이 형성된다. 따라서 버너염공부(330)에서의 연소에 의한 고온의 연소열이 연소실 내벽(410)으로 전달되는 것이 차단된다. The air outlet 440 is a gap formed between the edge of the burner flame hole 330 and the lower end of the combustion chamber inner wall 410, and the air introduced into the combustion chamber through the air outlet 440 is formed in the combustion chamber inner wall 410. Air flows upward along the inner surface. Therefore, the high temperature combustion heat due to the combustion in the burner flame hole 330 is blocked from being transferred to the combustion chamber inner wall 410.

상기 연소실 내벽(410)에는 다수의 공기분출구(411)가 형성되어 있다. 따라서 상기 냉각유로(430)를 통해 공급된 공기는 상기 공기분출구(411)를 통해 연소실 내부 공간으로 분출된다. The combustion chamber inner wall 410 is formed with a plurality of air outlets 411. Therefore, the air supplied through the cooling passage 430 is ejected into the combustion chamber internal space through the air ejecting port 411.

따라서 상기 냉각유로(430)에 의해 연소실 내벽(410)의 온도가 연소실 외벽(420)으로 전달되는 것이 차단되는 한편, 상기 공기분출구(440)를 통해 분출되어 연소실 내벽(410)의 내측면을 따라 상측으로 흐르는 공기는 점차 온도가 올라가게 되는데, 상기 연소실 내벽(410)의 공기분출구(411)를 통해 분출된 공기가 혼합됨으로써 온도의 상승을 방지하게 된다.Accordingly, while the temperature of the combustion chamber inner wall 410 is blocked from being transmitted to the combustion chamber outer wall 420 by the cooling passage 430, the air is blown out through the air outlet 440 and along the inner surface of the combustion chamber inner wall 410. The air flowing upward is gradually raised in temperature, and the air blown out through the air outlet 411 of the inner wall 410 of the combustion chamber is mixed to prevent an increase in temperature.

이러한 구조에 의하면 연소실 내부의 고온은 연소실 내벽(410) 내측면을 따라 상승하는 공기에 의해 연소실 내벽(410)으로 전달되는 것이 차단되고, 연소실 내벽(410)의 온도는 냉각유로(430)에 의해 연소실 외벽(420)으로 전달되는 것이 차단되므로, 연소실을 냉각시키기 위해 단열재를 사용할 필요가 없다. According to this structure, the high temperature inside the combustion chamber is prevented from being transferred to the combustion chamber inner wall 410 by the air rising along the inner surface of the combustion chamber inner wall 410, and the temperature of the combustion chamber inner wall 410 is cooled by the cooling passage 430. Since the delivery to the combustion chamber outer wall 420 is blocked, there is no need to use insulation to cool the combustion chamber.

또한 연소실 내벽(410)의 내측면을 따라 상측으로 흐르는 공기에 연소실 내벽(410)의 공기분출구(411)에서 분출된 공기가 혼합됨으로써 연소실 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the combustion air cooling effect may be further improved by mixing the air ejected from the air ejection port 411 of the combustion chamber inner wall 410 with the air flowing upward along the inner surface of the combustion chamber inner wall 410.

또한 송풍기(100)에서 공급되는 공기는 상기 유로연결부(200)의 내부관(210)과 공기통로(250)로 분산되어 이동하므로, 송풍기(100)에 작용하는 부하를 경감시킬 수 있다.In addition, since the air supplied from the blower 100 is distributed and moved to the inner tube 210 and the air passage 250 of the flow path connecting portion 200, it is possible to reduce the load acting on the blower 100.

상기 연소실(400)의 상측에는 고온의 연소가스에 의한 열교환이 이루어지는 열교환기(500)가 구비되고, 상기 열교환기(500)에서 열교환이 이루어진 연소가스는 배기후드(600)를 통해 외부로 배출된다.An upper side of the combustion chamber 400 is provided with a heat exchanger 500 that performs heat exchange by hot combustion gas, and the combustion gas that has undergone heat exchange in the heat exchanger 500 is discharged to the outside through an exhaust hood 600. .

100 : 송풍기 200 : 유로연결부
210 : 내부관 220 : 외부관
230 : 가스유입관 240 : 노즐
250 : 공기통로 300 : 버너
310 : 버너내부챔버 320 : 버너외부챔버
330 : 버너염공부 340 : 연료-공기 유입구
350 : 공기연결유로 360 : 공기유입구
370 : 공기배출구 400 : 연소실
410 : 연소실 내벽 411 : 공기분출구
420 : 연소실 외벽 430 : 냉각유로
440 : 공기분출구 500 : 열교환기
600 : 배기후드100: blower 200: flow path connection
210: inner tube 220: outer tube
230: gas inlet pipe 240: nozzle
250: air passage 300: burner
310: inner burner chamber 320: outer burner chamber
330: burner flame study 340: fuel-air inlet
350: air connection path 360: air inlet
370: air outlet 400: combustion chamber
410: combustion chamber inner wall 411: air outlet
420: outer wall of the combustion chamber 430: cooling passage
440: air outlet 500: heat exchanger
600: exhaust hood

Claims (7)

공기를 공급하는 송풍기와, 상기 공기와 가스의 혼합기를 연소시키는 버너와, 상기 버너의 연소열에 의해 내부의 물과 열교환이 이루어지는 열교환기를 구비한 연소장치에 있어서,
상기 버너는, 버너의 중심에 위치한 중심부와, 상기 중심부를 둘러싸는 주변부로 구성되고;
상기 버너의 중심부에서는 상기 혼합기가 연소되고, 상기 버너의 주변부에서는 공기만 분출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.A combustion apparatus comprising a blower for supplying air, a burner for burning the mixture of air and gas, and a heat exchanger in which heat is exchanged with the water by the combustion heat of the burner,
The burner comprises a central portion located at the center of the burner and a peripheral portion surrounding the central portion;
Combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure, characterized in that the mixer is combusted in the center of the burner, only the air is ejected from the periphery of the burner. 제1항에 있어서,
상기 버너의 중심부에 공급되는 공기만 연소에 관여하고, 상기 버너의 주변부에 공급되는 공기는 연소에 관여하지 않는 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.The method of claim 1,
And only air supplied to the center of the burner is involved in combustion, and air supplied to the periphery of the burner is not involved in combustion. 제1항에 있어서,
상기 버너와 열교환기 사이에 형성된 연소실은 연소실 내벽과 상기 연소실 내벽과의 사이에 냉각유로를 형성하도록 연소실 외벽으로 이루어지고; 상기 버너의 주변부에서 분출된 공기의 일부는 상기 냉각유로로 분출되고, 나머지 공기는 상기 연소실 내벽의 내측면으로 분출되는 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.The method of claim 1,
A combustion chamber formed between the burner and the heat exchanger is composed of a combustion chamber outer wall to form a cooling flow path between the combustion chamber inner wall and the combustion chamber inner wall; And a portion of the air blown out from the periphery of the burner is blown into the cooling flow path, and the remaining air is blown out to the inner surface of the inner wall of the combustion chamber. 제3항에 있어서,
상기 연소실 내벽에는 적어도 하나의 공기분출구가 형성되고, 상기 냉각유로로 분출된 공기는 상기 공기분출구를 통해 연소실 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.The method of claim 3,
At least one air outlet is formed on the inner wall of the combustion chamber, and the air ejected into the cooling passage is introduced into the combustion chamber through the air outlet. 제1항 내지 제3항에 있어서,
상기 버너는, 버너의 몸체를 구성하며 내측과 외측에 각각 위치하는 버너내부챔버와 버너외부챔버로 이루어지고;
상기 버너내부챔버와 버너외부챔버 사이에 형성된 공간으로서 상기 송풍기에서 공급된 공기가 상기 버너의 주변부로 분출되도록 유로를 형성하는 공기연결유로가 형성되고;
상기 버너내부챔버의 일측에는 상기 혼합기가 유입되는 연료-공기 유입구가, 타측에는 상기 유입된 혼합기를 연소시키는 버너염공부가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.The method according to claim 1, wherein
The burner is composed of a burner inner chamber and a burner outer chamber constituting the body of the burner and located on the inner side and the outer side, respectively;
An air connection flow path formed between the burner inner chamber and the burner outer chamber to form a flow path such that air supplied from the blower is ejected to the periphery of the burner;
The combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure, characterized in that one side of the burner inner chamber is provided with a fuel-air inlet through which the mixer is introduced, and a burner salt hole for burning the introduced mixer on the other side. 제5항에 있어서,
상기 연료-공기 유입구의 외측으로 상기 공기연결유로의 입구를 형성하는 공기유입구가 형성되고, 상기 연료-공기 유입구와 공기유입구는 동심 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.The method of claim 5,
And an air inlet forming an inlet of the air connection passage outside the fuel-air inlet, wherein the fuel-air inlet and the air inlet have a concentric structure. 제6항에 있어서,
상기 송풍기와 버너 사이에는 상기 송풍기에서 공급되는 공기에 가스를 혼합시키기 위한 유로연결부가 형성되고;
상기 유로연결부는, 상기 연료-공기 유입구에 연결되는 내부관과, 상기 내부관의 외측에 동심 구조로 설치되어 상기 내부관과의 사이에 공기통로를 형성하는 외부관과, 상기 내부관에 연결되어 가스가 유입되는 가스유입관과, 상기 가스유입관의 내부에 설치된 노즐로 구성되며;
상기 송풍기에서 공급되는 공기 중 일부는 상기 내부관으로 유입되고, 나머지 공기는 상기 공기통로로 유입되는 것을 특징으로 하는 연소실 냉각 구조를 갖는 연소장치.The method according to claim 6,
A flow path connecting portion is formed between the blower and the burner to mix gas with the air supplied from the blower;
The flow passage connecting portion, an inner tube connected to the fuel-air inlet, an outer tube installed in a concentric structure on the outside of the inner tube to form an air passage between the inner tube, and connected to the inner tube A gas inlet pipe into which gas is introduced, and a nozzle installed inside the gas inlet pipe;
Part of the air supplied from the blower is introduced into the inner tube, the remaining air is a combustion apparatus having a combustion chamber cooling structure, characterized in that the air passage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101661172B1 (en) * 2015-04-13 2016-09-29 강림중공업 주식회사 Gas combustion unit for boil-off gas of incinerator
KR101661173B1 (en) * 2015-04-13 2016-09-29 강림중공업 주식회사 Cooling structure of small size gas combustion unit for boil-off gas of incinerator
WO2021112570A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10 엘지전자 주식회사 Gas furnace

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101425395B1 (en) * 2013-08-30 2014-08-01 린나이코리아 주식회사 Combustion Chamber of Gas Boiler
KR101661172B1 (en) * 2015-04-13 2016-09-29 강림중공업 주식회사 Gas combustion unit for boil-off gas of incinerator
KR101661173B1 (en) * 2015-04-13 2016-09-29 강림중공업 주식회사 Cooling structure of small size gas combustion unit for boil-off gas of incinerator
WO2021112570A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10 엘지전자 주식회사 Gas furnace

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