KR20200002592A

KR20200002592A - 연소장치의 염공부 구조

Info

Publication number: KR20200002592A
Application number: KR1020190044530A
Authority: KR
Inventors: 박준규; 남상현; 임현묵; 임휘준
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-01-08
Also published as: US20210247067A1; MX2020013876A; CN112352128A; EP3816514A1; CN112352128B; US11920783B2; AU2019292250A1; AU2019292250B2; KR102529871B1; EP3816514A4

Abstract

화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 따라 나열된 다수 개의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 린 염공부는, 린 염공의 폭 방향에 따른 간격이, 분출 방향 및 폭 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 일정하게 형성된 제1 영역과, 제1 영역의 길이 방향에 따른 양측에 마련되고, 린 염공의 폭 방향에 따른 간격이 제1 영역보다 좁은 제2 영역을 구비하며, 린 염공부와 리치 염공부는, 제2 영역의 적어도 일부에서 서로 밀착되게 마련된다.

Description

연소장치의 염공부 구조{FLAME HOLE STRUCTURE OF COMBUSION APPARATUS}

본 발명은 연소장치의 염공부 구조에 관한 것이다. 보다 구체적으로 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 관한 것이다.

가스 연소장치는 공급된 연료 가스를 연소시켜 열을 발생시키는 장치를 말한다. 그런데 연소장치에서 연료 가스를 연소시킬 때 NOx(질소 산화물)가 발생하며, NOx는 산성비의 원인이 될 뿐만 아니라 눈과 호흡기를 자극하고 식물을 고사시키는 등 주요 대기오염물질로 규제되고 있다. 연소장치에서 연료의 비율이 상대적으로 낮은 혼합기(이하, 린(lean) 가스)를 사용하면 NOx의 배출이 저감될 수 있으나, 린 가스를 사용하면 연소 속도가 낮아져서 연소 안정성이 약화되고, 일산화탄소(CO)의 배출이 증가하는 문제가 있다.

이에 NOx의 배출을 저감시키되, 연소 안정성도 강화시키기 위한 린-리치 버너가 개발되고 있다. 린-리치 버너란, 린 화염 주위의 적절한 위치에 리치 화염이 위치하도록 구성된 버너를 말한다. 리치 화염이란, 연료의 비율이 상대적으로 높은 혼합기(이하, 리치(rich) 가스)를 연소시킬 때 발생하는 화염을 말한다. 린-리치 버너에서는, 리치 화염의 미연 연료가 린 화염의 과잉 공기와 반응하면서 3차 화염이 형성되어, 린 화염의 연소 안정성이 강화될 수 있다. 이러한 효과를 보염효과(flame stabilizing effect)라고 한다.

도 1은 종래의 린-리치 버너의 염공부 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 1에서 빗금 표시는 화염을 나타낸다. 종래의 염공부 구조는, 도 1 에 도시된 것과 같이, 린 가스가 분출되기 위한 린 염공(1) 주위에 리치 가스가 분출되기 위한 리치 염공(2, 3)을 구비하였다.

그러나 도 1 에 도시된 것과 같은 염공부 구조에 따르면, 린 염공(1)의 개수가 많아질수록, 특히 린 염공(1)의 폭이 좁아지는 A 영역에서 린 화염에 리프팅 현상이 발생하여 화염 안정성이 현저하게 떨어지는 문제가 있었다. 여기서 리프팅 현상이란, 연료 가스의 분출 속도가 연료 가스의 연소 속도보다 빨라서, 화염이 염공으로부터 상측으로 떠오르는 현상을 말한다. 리프팅이 발생한 화염은 불안정하여 쉽게 꺼지거나, 다량의 일산화탄소가 발생하는 문제가 있었다.

또한, 도 1의 B 영역과 같이 리치 염공(2, 3)의 폭이 일정하지 않고, 리치 염공들(2, 3) 사이에 단절된 부분이 존재하는 경우에도, 화염에 리프팅 현상이 발생하여 화염이 불안정해지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제들 중 적어도 어느 하나를 해결하기 위한 것으로, 린 화염과 리치 화염이 안정적으로 유지되도록 함으로써, NOx의 배출은 저감시키면서, 보염효과는 강화시킬 수 있는 연소장치의 염공부 구조를 제공하는 것이다.

일 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 따라 나열된 다수 개의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 린 염공부는, 린 염공의 폭 방향에 따른 간격이, 분출 방향 및 폭 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 일정하게 형성된 제1 영역과, 제1 영역의 길이 방향에 따른 양측에 마련되고, 린 염공의 폭 방향에 따른 간격이 제1 영역보다 좁은 제2 영역을 구비하며, 린 염공부와 리치 염공부는, 제2 영역의 적어도 일부에서 서로 밀착되게 마련된다.

다른 예에서, 린 염공부는, 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 린 플레이트들을 더 구비하고, 린 염공은, 린 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되며, 리치 염공부는, 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 리치 플레이트들을 더 구비하고, 리치 염공은, 리치 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성될 수 있다.

또 다른 예에서, 복수 개의 린 플레이트들은, 제2 영역을 형성하기 위해, 폭 방향에 따른 린 염공부의 중심을 향해 굴절된 굴절부와, 굴절부의 길이 방향에 따른 양측 말단에서 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 플레이트 수평부를 포함하고, 복수 개의 리치 플레이트들은, 굴절부에 대응되도록 굴절부를 향해 돌출된 돌출부와, 돌출부의 길이 방향에 따른 양측 말단에서 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 리치 플레이트 수평부를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서, 복수 개의 리치 플레이트들 중 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 복수 개의 린 플레이트들 중 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트의 굴절부의 적어도 일부와 밀착될 수 있다.

또 다른 예에서, 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 인접하는 리치 플레이트 수평부 각각으로부터 린 염공부의 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제1 경사면 및 제2 경사면과, 제1 경사면 및 제2 경사면의 말단을 서로 연결하도록 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제1 수평면을 구비하고, 제1 린 플레이트의 굴절부는, 인접하는 린 플레이트 수평부 각각으로부터 린 염공부의 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제3 경사면 및 제4 경사면과, 제3 경사면 및 제4 경사면의 말단을 서로 연결하도록 길이 방향을 따라 연장된 제2 수평면을 구비하며, 제1 수평면은, 제2 수평면과 밀착될 수 있다.

또 다른 예에서, 복수 개의 리치 플레이트들 중 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 복수 개의 린 플레이트들 중 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트의 굴절부의 전부와 밀착될 수 있다.

또 다른 예에서, 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 인접하는 리치 플레이트 수평부 각각으로부터 린 염공부의 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제1 경사면 및 제2 경사면과, 제1 경사면 및 제2 경사면의 말단을 서로 연결하도록 길이 방향을 따라 연장된 제1 수평면을 구비하고, 제1 린 플레이트의 굴절부는, 인접하는 린 플레이트 수평부 각각으로부터 린 염공부의 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제3 경사면 및 제4 경사면과, 제3 경사면 및 제4 경사면의 말단을 서로 연결하도록 길이 방향을 따라 연장된 제2 수평면을 구비하며, 제1 경사면은 제3 경사면과 밀착되고, 제2 경사면은 제4 경사면과 밀착되며, 제1 수평면은 제2 수평면과 밀착될 수 있다.

또 다른 예에서, 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 제1 및 제2 라인 사이에서 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트에 의해, 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 복수 개의 리치 플레이트들은, 적어도 어느 하나의 리치 플레이트 수평부로부터, 인접하는 리치 플레이트의 돌출부를 지나, 다른 리치 플레이트 수평부에 이르는 영역에 있어서, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다.

또 다른 예에서, 복수 개의 리치 플레이트들은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다.

또 다른 예에서, 복수 개의 린 플레이트들 중 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트와, 복수 개의 리치 플레이트들 중 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트 사이에 형성되고, 린 가스 및 리치 가스가 분출되지 않는 구획부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 린 염공부와 리치 염공부가, 린 염공의 폭이 상대적으로 더 좁은 제2 영역의 적어도 일부에서 서로 밀착되게 함으로써, 제2 영역에서 린 화염의 불안정성을 리치 화염이 보전하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 린 염공 및 리치 염공의 모든 영역에서 안정적인 화염을 유지함으로써, NOx를 저감시키면서도 보염효과가 균일하게 나타나도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 린-리치 버너들의 염공부 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 리프팅 현상을 설명하기 위해 염공부 구조의 단면을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 3 또는 도 4의 T 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 염공부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 발명자들은 전술한 문제들을 해결하기 위하여 반복적인 실험과 연구를 거듭한 결과, 도 1의 A, B 영역에서 리프팅 현상이 발생하는 원인을 발견하였다. 그 원인으로는 여러 가지가 있을 수 있는데, 연료 가스를 연소시킬 때 발생하는 열량 중의 일부가 외부로 전달되면서 연소 속도가 느려지는 것을 하나의 원인으로 볼 수 있다. 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.

도 2는 리프팅 현상을 설명하기 위해 염공부 구조의 단면을 나타낸 개념도이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 예를 들어 리치 가스가 리치 염공(7)을 통해 분출될 때, 리치 화염(f)은 리치 염공(7)을 형성하는 염공벽(8) 주변에서 발생한다. 이때 염공벽(8)으로 전달되는 열량(q)이 증가하면 연소 속도가 느려지면서, 리치 가스의 분출 속도가 리치 가스의 연소 속도보다 빨라진다. 따라서 리치 화염(f)이 리치 염공(7)으로부터 떠오르고, 이내 꺼져버리는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 도 1의 A, B 영역의 경우에도, 린 염공(10)의 폭이 좁아져 린 화염과 접촉하는 염공벽의 면적이 넓어지는 부분 및 리치 염공(2)과 리치 염공(3)이 서로 단절된 부분에서는 린/리치 가스의 단위 발열량당 염공벽으로 전달되는 열량이 다른 영역에 비해 상대적으로 크기 때문에, A, B 영역에서 리프팅 현상이 쉽게 발생하는 문제가 있을 수 있다.

이에 본 발명의 발명자들은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 연소장치의 염공부 구조를 도출하였다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 3 또는 도 4의 T 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 대해 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 염공부 구조는 린 염공부(10)와 리치 염공부(20)를 포함한다.

린 염공부(10)는 린 가스가 분출되기 위한 다수 개의 린 염공(11)을 구비한다. 다수 개의 린 염공(11)은 린 가스의 분출 방향(z)에 수직한 방향인 폭 방향(y)을 따라 나열된다. 린 염공(11)의 개수는 특별히 한정되지 않는다.

리치 염공부(20)는 리치 가스가 분출되기 위한 한 쌍의 리치 염공(21)을 구비한다. 한 쌍의 리치 염공(21)은 폭 방향(y)을 기준으로 린 염공부(10)의 양측에 마련된다.

린 염공(11)에서 분출되는 린 가스가 연소되어 린 화염이 형성되고, 리치 염공(21)에서 분출되는 리치 가스가 연소되어 리치 화염이 형성된다. 그리고 한 쌍의 리치 염공(21)은 린 염공부(10)의 양측에 마련되어 린 염공(11)을 둘러싸고 있으므로, 린 화염과 리치 화염이 서로 열교환하면서 보염효과가 발생할 수 있다.

린 염공부(10)는 제1 영역(10b)과 제2 영역(10a)을 구비한다. 제1 영역(10b)은 린 염공(11)의 폭 방향(y)에 따른 간격이, 분출 방향(z) 및 폭 방향(y)에 수직한 방향인 길이 방향(x)을 따라 일정하게 형성된 영역을 말한다. 여기서 일정하다는 것은 수치상으로는 다소 차이가 있더라도 본 기술분야에서 실질적으로 동일한 작용을 가져오는 정도의 일정성을 의미한다. 그리고 제2 영역(10a)은, 제1 영역(10b)의 길이 방향(x)에 따른 양측에 마련되고, 린 염공(11)의 폭 방향(y)에 따른 간격이 제1 영역(10b)보다 좁은 영역을 말한다. 도 3 및 도 4는 염공부 구조의 일부분을 도시하고 있으므로, 제2 영역(10a)을 사이에 두고 양측에 마련된 제1 영역(10b)들이 도시되어 있으나, 제1 영역(10b)의 도시되어 있지 않은 일측에도 제2 영역(10a)이 마련되어 있을 수 있다.

이때 린 염공부(10)와 리치 염공부(20)는, 린 화염과 리치 화염 사이의 보염효과가 효과적으로 발생하도록 설계된다. 예를 들어, 린 염공부(10)와 리치 염공부(20)는, 제2 영역(10a)의 적어도 일부에서 서로 밀착되게 마련된다.

전술한 바와 같이, 린 염공(11)의 폭 방향(y)에 따른 간격이 상대적으로 좁은 제2 영역(10a)에서는 리프팅 효과로 인해 린 화염이 불안정할 수 있다. 그러나 제2 영역(10a)의 적어도 일부에서 린 염공부(10)와 리치 염공부(20)가 밀착되게 마련됨으로써, 제2 영역(10a)에서 발생하는 린 화염과 리치 화염 사이의 거리가 좁아지기 때문에, 린 화염의 불안정성을 리치 화염이 보전하도록 할 수 있다. 결과적으로 제2 영역(10a)에서도 보염효과가 안정적으로 발생하도록 할 수 있다.

한편, 린 염공부(10)는 린 염공(11)을 형성하기 위한 복수 개의 린 플레이트(110)들을 더 구비할 수 있고, 리치 염공부(20)는 리치 염공(21)을 형성하기 위한 복수 개의 리치 플레이트(120)들을 더 구비할 수 있다.

복수 개의 린 플레이트(110)들은 폭 방향(y)을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 린 염공(11)은 린 플레이트(110)들 사이의 이격된 공간에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 복수 개의 리치 플레이트(120)들은 폭 방향(y)을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 리치 염공(21)은 리치 플레이트(120)들 사이의 이격된 공간에 형성될 수 있다.

이때, 복수 개의 린 플레이트(110)들은, 굴절부(110a) 및 린 플레이트 수평부(110b)를 포함할 수 있다. 굴절부(110a)는 제2 영역(10a)을 형성하기 위해, 폭 방향(y)에 따른 린 염공부(10)의 중심을 향해 굴절된 부분을 말한다. 그리고 린 플레이트 수평부(110b)는 굴절부(110a)의 길이 방향(x)에 따른 양측 말단에서 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 부분을 말한다.

또한, 복수 개의 리치 플레이트(120)들은, 돌출부(120a) 및 리치 플레이트 수평부(120b)를 포함할 수 있다. 돌출부(120a)는 굴절부(110a)에 대응되도록 굴절부(110a)를 향해 돌출된 부분을 말한다. 그리고 리치 플레이트 수평부(120b)는 돌출부(120a)의 길이 방향(x)에 따른 양측 말단에서 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 부분을 말한다.

전술한 바와 같이, 도 3 및 도 4는 염공부 구조의 일부분을 도시하고 있으므로, 염공부 구조의 길이 방향(x)에 따른 양측 말단이 도시되어 있지 않으나, 염공부 구조의 양측 말단은 굴절부(110a) 및 돌출부(120a)에 의해 마무리 가공되어 있을 수 있다.

그리고 복수 개의 리치 플레이트(120)들 중 폭 방향(y)을 기준으로 최내측에 위치하는 리치 플레이트(120)를 제1 리치 플레이트(121)라고 하고, 복수 개의 린 플레이트(110)들 중 폭 방향(y)을 기준으로 최외측에 위치하는 린 플레이트(110)를 제1 린 플레이트(111)라고 할 때, 제1 리치 플레이트(121)의 돌출부(121a)는, 제1 린 플레이트(111)의 굴절부(111a)의 적어도 일부와 밀착될 수 있다. 즉, 제1 리치 플레이트(121)의 돌출부(121a)가 제1 린 플레이트(111)의 굴절부(111a)의 적어도 일부와 밀착됨으로써, 린 염공부(10)와 리치 염공부(20)가 제2 영역(10a)의 적어도 일부에서 서로 밀착되게 마련될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

제1 리치 플레이트(121) 돌출부(121a)는, 제1 경사면(121a1), 제2 경사면(121a2) 및 제1 수평면(121a3)을 구비할 수 있다. 제1 경사면(121a1) 및 제2 경사면(121a2)은, 인접하는 리치 플레이트 수평부(120b) 각각으로부터 린 염공부(10)의 폭 방향(y)에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 면을 말하고, 제1 수평면(121a3)은 제1 경사면(121a1) 및 제2 경사면(121a2)의 말단을 서로 연결하도록 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 면을 말한다.

제1 린 플레이트(111) 굴절부(111a)는, 제3 경사면(111a1), 제4 경사면(111a2) 및 제2 수평면(111a3)을 구비할 수 있다. 제3 경사면(111a1) 및 제4 경사면(111a2)은, 인접하는 린 플레이트 수평부(110b) 각각으로부터 린 염공부(10)의 폭 방향(y)에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 면을 말하고, 제2 수평면(111a3)은 제3 경사면(111a1) 및 제4 경사면(111a2)의 말단을 서로 연결하도록 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 면을 말한다.

제1 리치 플레이트(121)의 돌출부(121a)가 제1 린 플레이트(111)의 굴절부(111a)의 적어도 일부와 밀착되게 하기 위해서, 도 3에 도시된 것과 같이 제1 수평면(121a3)이 제2 수평면(111a3)과 밀착될 수 있다. 그리고 제1 경사면(121a1)은 제3 경사면(111a1)과 이격되게 마련되고, 제2 경사면(121a2)은 제4 경사면(111a2)과 이격되게 마련될 수 있다.

도 3에 도시되어 있듯이, 린 염공(11)은 제2 수평면(111a3)에 가까워질수록 좁아진다. 이에 따라 린 화염도 제2 수평면(111a3)에 가까워질수록 점차 약해지고 불안정해진다. 그런데 린 연공(11)과 리치 염공(21) 사이의 거리는 제2 수평면(111a3)에 가까워질수록 짧아진다. 이에 따라 리치 화염이 더 근접하게 린 화염을 보염할 수 있고, 이에 의해 린 화염의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또는, 제1 리치 플레이트(121)의 돌출부(121a)가 제1 린 플레이트(111)의 굴절부(111a)의 전부와 밀착되게 하기 위해서, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1 경사면(121a1)은 제3 경사면(111a1)과 밀착되고, 제2 경사면(121a2)은 제4 경사면(111a2)과 밀착되며, 제1 수평면(121a3)은 제2 수평면(111a3)과 밀착될 수도 있다. 이에 따라 제2 영역(10a) 전부에 있어서 리치 화염이 불안정한 린 화염을 보전할 수 있고, 전체적인 보염효과가 더욱 향상될 수 있다.

한편, 복수 개의 리치 플레이트(120)들은, 적어도 어느 하나의 리치 플레이트 수평부(120b)로부터, 인접하는 리치 플레이트(120)의 돌출부(120a)를 지나, 다른 리치 플레이트(120)의 수평부에 이르는 영역에 있어서, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트(120)로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다.

도 5를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 먼저, 기준 영역(S)이란, 제1 라인(I) 및 제2 라인(Ⅱ)과 한 쌍의 리치 플레이트(120)에 의해, 리치 염공 (21)의 상단에서 정의되는 영역을 의미한다. 제1 및 제2 라인(I, Ⅱ)은 리치 염공(21)을 가로지르는 임의의 가상선이며, 리치 플레이트(120)는 제1 및 제2 라인(I, Ⅱ) 사이에서 리치 염공(21)의 일부분을 형성할 수 있다.

도 5에 도시된 것과 같이, 리치 염공(21)에서 임의의 기준 영역을 정의할 수 있다. 예를 들어, 임의의 제1 라인(I) 및 제2 라인(Ⅱ)과 한 쌍의 리치 플레이트(120)에 의해 정의되는 기준 영역(S)과, 임의의 제1 라인(I') 및 제2 라인(Ⅱ')과 한 쌍의 리치 플레이트(120')에 의해 정의되는 기준 영역(S')을 정의할 수 있다.

리치 염공(21)은, 기준 영역(S)과 기준 영역(S')의 크기가 동일한 경우, 각각의 기준 영역 사이에, 한 쌍의 리치 플레이트(120 또는 120')로 전달되는 열량의 합 즉, 각각의 기준 영역에서 리치 가스의 연소 속도가 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다. 다시 말해서, 리치 염공(21)은, 임의의 기준 영역(S)과 기준 영역(S')의 크기가 동일한 경우, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 기준 영역(S)에서 한 쌍의 리치 플레이트(120)로 전달되는 열량의 합(Q)과 기준 영역(S')에서 한 쌍의 리치 플레이트(120')로 전달되는 열량의 합(Q')이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다.

크기가 동일한 기준 영역(S, S')에서는 실질적으로 동일한 분출 속도로 동일한 양의 리치 가스가 분출될 것이고, 리치 가스의 연소 시 실질적으로 동일한 발열량이 발생할 것이다. 그리고 각 기준 영역(S, S')에서 각 리치 플레이트(120)들(120, 120')로 전달되는 열량이 실질적으로 동일하다면, 각 기준 영역(S, S')에서 리치 가스의 연소 속도 역시 실질적으로 동일할 것이므로, 각 기준 영역(S, S')에서는 리프팅이 발생하는 한계 조건이 동일할 것이다. 따라서 각 기준 영역(S, S')에 NOx의 배출을 저감시킬 수 있는 최적의 조건으로 리치 가스를 공급하면, 각 기준 영역(S, S')에서는 실질적으로 동일한 성질의 리치 화염이 생성될 것이다.

따라서 도 1의 B 영역과 달리, 이와 같이 설계된 영역 전체에서는 실질적으로 동일한 보염효과를 가져올 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 염공부 구조는, NOx의 배출은 저감시키되, 연소의 안정성은 강화되어 보염효과가 균일하게 발생하도록 할 수 있다. 그리고 리치 염공(21)의 모든 영역이 이와 같이 설계될 수 있다.

한편, 실질적으로 동일하다는 것은, 수치적으로 엄밀하게 동일하다는 것을 의미하는 것이 아니라, 수치상으로 다소 차이가 있더라도 본 기술분야에서 실질적으로 동일한 작용을 가져오는 정도의 동일성을 의미한다.

이때, 각각의 기준 영역을 형성하는 염공벽으로 전달되는 열량을 조절하는 수단은 여러 가지가 있을 수 있다.

일 예로, 한 쌍의 리치 플레이트들의 재질 및 두께 등이 일정할 경우, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다. 즉, 도 5에서 기준 영역(S)을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들(120)의 길이의 합과 기준 영역(S')을 형성하는 한 쌍의 플레이트들(120')의 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다. 이와 같이 길이의 합이 동일하면 열이 전달되는 염공벽의 면적이 동일하다고 간주할 수 있다.

이때 기준 영역(S)을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들(120)의 상단 길이의 합과 기준 영역(S')을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들(120')의 상단 길이의 합의 차이가 15% 정도 수준의 오차 범위 내에 있을 경우, 각각 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들의 상단 길이의 합은 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다. 실제 제작된 리치 플레이트의 길이는 설계 상의 길이와 공차를 가질 수 있으며, 각 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들의 상단 길이의 합에 차이가 발생하더라도, 제작 시 발생하는 공차의 범위 내에서는 각 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.

따라서 각 기준 영역에서는 리프팅이 발생하는 한계 조건이 실질적으로 동일하고, 균등한 보염효과가 나타난다고 간주할 수 있다. 한편, 15%라는 수치는 그 수치 자체가 특별한 의미를 갖는 것은 아니고, 제작 시 발생하는 공차 수준의 범위를 나타내기 위한 일 예이다.

다른 예로, 각각의 기준 영역들을 형성하는 한 쌍의 리치 플레이트들 사이의 거리가 서로 다르거나, 각각의 리치 플레이트들의 다른 물성치에 차이가 있더라도, 각각의 리치 플레이트들로 전달되는 열량이 동일하도록 리치 플레이트들의 두께, 재질 등을 조절할 수도 있다.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 염공부 구조는 구획부(30)를 더 포함할 수 있다. 구획부(30)란 린 염공부(10)와 리치 염공부(20) 사이에 마련되어, 린 가스 및 리치 가스가 분출되지 않는 부분을 의미한다. 구획부(30)는 린 화염과 리치 화염이 적절한 간격을 사이에 두고 형성되도록 하여 보염효과가 가장 효과적으로 나타나도록 설계될 수 있다.

린 염공부(10)와 리치 염공부(20)가 밀착되어 있는 부분에서는 구획부(30)가 존재하지 않을 수 있으며, 제1 리치 플레이트(121)의 수평부와 제1 린 플레이트(111)의 수평부 사이에서는 구획부(30)의 폭, 즉 제1 리치 플레이트(121)의 수평부와 제1 린 플레이트(111)의 수평부 사이의 폭 방향(y)에 따른 간격이 길이 방향(x)을 따라 일정하게 형성되어, 린 화염과 리치 화염이 균일한 간격을 두고 형성되도록 할 수 있다.

한편, NOx 발생을 저감시키기 위해 리치 화염이 발생하는 영역을 줄이는 것이 좋다. 그러나 리치 화염이 발생하는 리치 염공부(20)의 크기를 줄일 경우, 리치 화염에 의한 보염 효과가 줄어들어, 화염 안정성이 떨어질 수 있다. 또한 리치 염공(21)을 좁게 형성하지 않을 경우, 버너의 내부에서 화염이 형성되어 버너의 내구성을 감소시킬 수 있다.

이러한 이유로 리치 염공(21)을 좁게 형성할 수 있는데, 조립에 따른 리치 염공(21)의 넓이의 공차에 대해, 화염의 분배가 민감하게 반응한다. 즉 버너의 조립 시, 리치 염공(21)의 넓이를 매우 정확하게 제어할 필요가 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 염공부 구조에 포함된, 간격유지부(123)에 대해서 설명한다. 간격유지부(123)는 리치 염공(21)의 넓이를 유지하기 위해 도입되는 구조이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 염공부 구조를 나타내는 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 염공부 구조의 리치 염공부(20)는, 간격유지부(123)를 포함한다. 간격유지부(123)는, 리치 염공(21)의 영역 중, 제1 영역에 대응되는 영역에서 리치 염공(21)의 폭 방향에 따른 간격이 일정하게 유지되도록, 리치 염공(21)에 배치되는 구성요소이다.

폭 방향을 기준으로, 리치 염공(21)을 형성하기 위해, 복수 개의 리치 플레이트(120)가 배치될 수 있다. 이러한 복수 개의 리치 플레이트(120) 중 폭 방향을 기준으로 최내측에는 제1 리치 플레이트(121)가, 최외측에는 제2 리치 플레이트(122)가 배치될 수 있으며, 이러한 제1, 제2 리치 플레이트(121, 122)는 서로 인접할 수 있다.

제1 리치 플레이트(121)와 제2 리치 플레이트(122) 사이에 리치 염공(21)이 형성될 수 있다. 간격유지부(123)는 이러한 리치 염공(21)에 배치되어, 리치 염공(21)을 형성하는 서로 인접한 리치 플레이트(120)에 접촉할 수 있다.

간격유지부(123)가 서로 인접한 리치 플레이트(120)들의 사이에서, 서로에게 접촉함에 따라, 폭 방향을 기준으로 서로 인접한 리치 플레이트(120)들의 간격은, 간격유지부(123)의 폭과 같은 크기를 유지할 수 있다. 서로 인접한 리치 플레이트(120)들이 간격유지부(123)의 폭 보다 더 가까워지도록 조립되려 한다 해도, 각 리치 플레이트(120)에 접촉하고 있는 간격유지부(123)가 폭 방향으로 압축되지 않는 이상, 간격유지부(123)의 폭 미만으로 서로 인접한 리치 플레이트(120)들이 가까워질 수 없다.

따라서 각 판을 서로에 대해 가압하는 방식을 이용하여 버너를 조립하는 과정에서도, 리치 염공(21)의 넓이를 소정의 오차 범위 내로 제어할 수 있다. 리치 염공(21)의 넓이를 소정의 오차 범위 내로 제어함에 따라, 전체 염공부 구조에서 발생하는 화염의 안정성을 높일 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명의 다른 실시예의 변형예에서의 간격유지부(123)의 위치에 대해서 설명한다. 제2 리치 플레이트(122) 역시 제2 리치 플레이트 돌출부(122a)와 제2 리치 플레이트 수평부(122b)를 포함할 수 있다. 이들은 도 4에 대한 설명에서 설명된 리치 플레이트 돌출부(도 4의 120a)와 리치 플레이트 수평부(도 4의 120b)에 대응된다. 이 중 제2 리치 플레이트 수평부(122b)로부터, 제1 리치 플레이트 수평부(121b)를 향해, 간격유지부(123)가 폭 방향을 기준으로 내측으로 돌출되어, 제1 리치 플레이트 수평부(121b)에 접촉할 수 있다.

간격유지부(123)가 제2 리치 플레이트 수평부(122b)로부터 돌출됨과 동시에, 제1 리치 플레이트 수평부(121b)에 접촉하므로, 서로 인접한 리치 플레이트(120)들인 제1 리치 플레이트(121)와 제2 리치 플레이트(122)의 수평부들(121b, 122b)에 접촉한 형태가 된다. 그러나, 제1 리치 플레이트 수평부(121b)로부터 간격유지부(123)가 폭 방향을 기준으로 외측으로 돌출되어, 제2 리치 플레이트 수평부(122b)에 접촉할 수도 있다.

간격유지부(123)는, 리치 플레이트(120)를 형압함으로써 엠보와 같이 형성될 수 있다. 따라서 분출 방향에 수직한 평면으로 간격유지부(123)를 자른 단면에서 간격유지부의 프로파일은, 폭 방향을 따라 제2 리치 플레이트(122)로부터 제1 리치 플레이트(121)로 갈수록, 길이 방향에서의 폭이 줄어드는 형태로 형성될 수 있다.

또 다른 변형예에 따르면, 간격유지부는 제1 리치 플레이트 수평부(121b)로부터 제2 리치 플레이트 수평부(122b)를 향해 폭 방향을 기준으로 외측으로 돌출되는 제1 간격유지 유닛(미도시)과, 제2 리치 플레이트 수평부(122b)로부터 제1 리치 플레이트 수평부(121b)를 향해 내측으로 돌출되는 제2 간격유지 유닛(미도시)을 포함할 수도 있다. 제1 간격유지 유닛과 제2 간격유지 유닛은 서로 접촉하여, 결과적으로 간격유지부가 제1 리치 플레이트(121)와 제2 리치 플레이트(122)에 접촉하는 상태를 형성할 수 있다.

간격유지부(123)는, 분출 방향을 기준으로 한 리치 플레이트(120)의 말단으로부터, 분출 방향의 반대 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 간격유지부(123)가 분출 방향을 기준으로 리치 플레이트(120) 상에 위치하는 위치는, 버너의 종류에 따라서 적절히 변형이 가능하다.

따라서 리치 염공(21)은, 분출 방향을 기준으로 간격유지부(123)의 하류측에 위치하며, 간격유지부(123)에 의해 분기되었던 리치 가스가 모여서 분출될 수 있도록 형성되는 하류 리치 염공(211)과, 간격유지부(123)의 상류측에 위치하는 상류 리치 염공(212)을 포함할 수 있다. 하류 리치 염공(211)은, 간격유지부(123)의 하류측에 위치하는 제2 리치 플레이트 하류측 수평부(122b1)와 제1 리치 플레이트 수평부(121b)의 사이에 형성되고, 상류 리치 염공(212)은, 간격유지부(123)의 상류측에 위치하는 제2 리치 플레이트 상류측 수평부(122b2)와 제1 리치 플레이트 수평부(121b)의 사이에 형성될 수 있다.

상류 리치 염공(212)에서 분출 방향을 따라 흐르는 리치 가스가, 간격유지부(123)에 의해서 서로 분기된다. 분기된 리치 가스는, 간격유지부(123)의 주변으로 흘러, 다시 하류 리치 염공(211)에서 만난다. 하류 리치 염공(211)에서 리치 가스가 모임에 따라, 분리되지 않은 일체의 리치 화염을 리치 염공(21)에서 형성할 수 있다. 따라서 리치 화염의 안정성이 높아질 수 있다.

간격유지부(123)는, 분출 방향에서의 폭이, 길이 방향에서의 폭보다 크도록 형성될 수 있다. 따라서 리치 가스가 흐르는 리치 염공(21)의 단면적이 줄어드는 것을 최소화하면서도, 간격유지부(123)의 면적을 충분히 확보할 수 있다. 이에 따라 간격유지부(123)가 안정적으로 서로 인접한 리치 플레이트(120)들을 지지하여, 리치 플레이트(120) 간의 간격을 유지할 수 있다.

여기서 일정하다는 것도 수치상으로 일정하다는 것을 의미하는 것은 아니고, 본 기술분야에서 실질적으로 동일한 효과를 가져올 수 있는 정도의 일정성을 의미한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 린 염공부
10a: 제2 영역
10b: 제1 영역
11: 린 염공
20: 리치 염공부
21: 리치 염공
30: 구획부
110: 린 플레이트
110a: 굴절부
110b: 린 플레이트 수평부
111: 제1 린 플레이트
111a1: 제3 경사면
111a2: 제4 경사면
111a3: 제2 수평면
120: 리치 플레이트
120a: 돌출부
120b: 리치 플레이트 수평부
121: 제1 리치 플레이트
121b : 제1 리치 플레이트 수평부
121a1: 제1 경사면
121a2: 제2 경사면
121a3: 제1 수평면
122 : 제2 리치 플레이트
122a : 제2 리치 플레이트 돌출부
122b : 제2 리치 플레이트 수평부
122b1 : 제2 리치 플레이트 하류측 수평부
122b2 : 제2 리치 플레이트 상류측 수평부
123 : 간격유지부
211 : 하류 리치 염공
212 : 상류 리치 염공

Claims

화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 따라 나열된 다수 개의 린 염공을 구비하는 린 염공부;
리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고,
상기 린 염공부는, 상기 린 염공의 상기 폭 방향에 따른 간격이, 상기 분출 방향 및 폭 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 일정하게 형성된 제1 영역과, 상기 제1 영역의 상기 길이 방향에 따른 양측에 마련되고, 상기 린 염공의 상기 폭 방향에 따른 간격이 상기 제1 영역보다 좁은 제2 영역을 구비하며,
상기 린 염공부와 리치 염공부는, 상기 제2 영역의 적어도 일부에서 서로 밀착되게 마련되는, 염공부 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 린 염공부는, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 린 플레이트들을 더 구비하고, 상기 린 염공은, 상기 린 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되며,
상기 리치 염공부는, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 리치 플레이트들을 더 구비하고, 상기 리치 염공은, 상기 리치 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되는, 염공부 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 복수 개의 린 플레이트들은, 상기 제2 영역을 형성하기 위해, 상기 폭 방향에 따른 상기 린 염공부의 중심을 향해 굴절된 굴절부와, 상기 굴절부의 상기 길이 방향에 따른 양측 말단에서 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 플레이트 수평부를 포함하고,
상기 복수 개의 리치 플레이트들은, 상기 굴절부에 대응되도록 상기 굴절부를 향해 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 상기 길이 방향에 따른 양측 말단에서 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 리치 플레이트 수평부를 포함하는, 염공부 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 상기 복수 개의 린 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트의 굴절부의 적어도 일부와 밀착되는, 염공부 구조.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 인접하는 상기 리치 플레이트 수평부 각각으로부터 상기 린 염공부의 상기 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제1 경사면 및 제2 경사면과, 상기 제1 경사면 및 제2 경사면의 말단을 서로 연결하도록 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제1 수평면을 구비하고,
상기 제1 린 플레이트의 굴절부는, 인접하는 상기 린 플레이트 수평부 각각으로부터 상기 린 염공부의 상기 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제3 경사면 및 제4 경사면과, 상기 제3 경사면 및 제4 경사면의 말단을 서로 연결하도록 상기 길이 방향을 따라 연장된 제2 수평면을 구비하며,
상기 제1 수평면은, 상기 제2 수평면과 밀착되는, 염공부 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 상기 복수 개의 린 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트의 굴절부의 전부와 밀착되는, 염공부 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 리치 플레이트의 돌출부는, 인접하는 상기 리치 플레이트 수평부 각각으로부터 상기 린 염공부의 상기 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제1 경사면 및 제2 경사면과, 상기 제1 경사면 및 제2 경사면의 말단을 서로 연결하도록 상기 길이 방향을 따라 연장된 제1 수평면을 구비하고,
상기 제1 린 플레이트의 굴절부는, 인접하는 상기 린 플레이트 수평부 각각으로부터 상기 린 염공부의 상기 폭 방향에 따른 중심을 향해 경사지게 형성된 제3 경사면 및 제4 경사면과, 상기 제3 경사면 및 제4 경사면의 말단을 서로 연결하도록 상기 길이 방향을 따라 연장된 제2 수평면을 구비하며,
상기 제1 경사면은 상기 제3 경사면과 밀착되고, 상기 제2 경사면은 상기 제4 경사면과 밀착되며, 상기 제1 수평면은 상기 제2 수평면과 밀착되는, 염공부 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 상기 제1 및 제2 라인 사이에서 상기 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 상기 리치 플레이트에 의해, 상기 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때,
상기 복수 개의 리치 플레이트들은, 적어도 어느 하나의 리치 플레이트 수평부로부터, 인접하는 리치 플레이트의 돌출부를 지나, 다른 리치 플레이트 수평부에 이르는 영역에 있어서, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 상기 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 상기 리치 플레이트로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계되는, 염공부 구조.
청구항 8에 있어서,
상기 복수 개의 리치 플레이트들은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 상기 리치 플레이트의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계되는, 염공부 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 복수 개의 린 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트와, 상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트 사이에 형성되고, 상기 린 가스 및 상기 리치 가스가 분출되지 않는 구획부를 더 포함하는, 염공부 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 리치 염공부는, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 리치 플레이트들을 더 구비하고,
상기 리치 염공은, 상기 리치 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되며,
상기 리치 염공부는, 상기 리치 염공의 영역 중 상기 제1 영역에 대응되는 영역에서 상기 리치 염공의 상기 폭 방향에 따른 간격이 일정하게 유지되도록 상기 리치 염공에 배치되는, 간격유지부를 더 구비하는, 염공부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 간격유지부는, 상기 간격유지부가 배치된 리치 염공을 형성하는 서로 인접한 리치 플레이트들에 접촉하는, 염공부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 린 염공부는, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 린 플레이트들을 더 구비하고,
상기 복수 개의 린 플레이트들은, 상기 제2 영역을 형성하기 위해, 상기 폭 방향에 따른 상기 린 염공부의 중심을 향해 굴절된 굴절부와, 상기 굴절부의 상기 길이 방향에 따른 양측 말단에서 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 플레이트 수평부를 포함하고,
상기 복수 개의 리치 플레이트들은, 상기 굴절부에 대응되도록 상기 굴절부를 향해 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 상기 길이 방향에 따른 양측 말단에서 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 리치 플레이트 수평부를 포함하고,
상기 간격유지부는, 상기 서로 인접한 리치 플레이트들의 상기 리치 플레이트 수평부들에 접촉하는, 염공부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 간격유지부는, 상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 하나로부터 다른 리치 플레이트를 향해 돌출되는 형상을 가져, 상기 다른 리치 플레이트에 접촉하는, 염공부 구조.
청구항 14에 있어서,
상기 간격유지부는, 상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제2 리치 플레이트로부터, 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트를 향해 상기 폭 방향을 기준으로 내측으로 돌출되는 형상을 가져, 상기 제1 리치 플레이트에 접촉하는, 염공부 구조.
청구항 14에 있어서,
상기 분출 방향에 수직한 평면으로 상기 간격유지부를 자른 단면에서 상기 간격유지부의 프로파일은, 상기 폭 방향을 따라 상기 하나의 리치 플레이트로부터 상기 다른 리치 플레이트로 갈수록, 상기 길이 방향에서의 폭이 줄어드는 형태로 형성되는, 염공부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 간격유지부는, 상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트로부터, 최외측에 위치하는 제2 리치 플레이트를 향해 상기 폭 방향을 기준으로 외측으로 돌출되는 형상을 가지는 제1 간격유지 유닛과, 상기 제2 리치 플레이트로부터 상기 제1 리치 플레이트를 향해 내측으로 돌출되는 제2 간격유지 유닛을 포함하고,
상기 제1 간격유지 유닛과 상기 제2 간격유지 유닛은, 서로 접촉하는, 염공부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 간격유지부는, 상기 분출 방향을 기준으로 한 상기 리치 플레이트의 말단으로부터, 상기 분출 방향의 반대 방향으로 이격되어 배치되는, 염공부 구조.
청구항 18에 있어서,
상기 리치 염공은, 상기 분출 방향을 기준으로 상기 간격유지부의 하류측에 위치하고, 상기 간격유지부에 의해 분기되었던 상기 리치 가스가 모여서 분출되도록 형성되는 하류 리치 염공을 포함하는, 염공부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 간격유지부는, 상기 분출 방향에서의 폭이, 상기 길이 방향에서의 폭보다 크도록 형성되는, 염공부 구조.