KR920001755B1 - Combustion plate - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 연소판의 평면도.1 is a plan view of a combustion plate showing the first embodiment of the present invention.
제2도는 연소판의 화구로하여 사용한 1차 공기연소식 가스연소기의 요부단면도.2 is a sectional view showing the main parts of a primary air combustion gas burner used as a crater of a combustion plate.
제3도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 연소판의 평면도.3 is a plan view of the combustion plate showing the second embodiment of the present invention.
제4a도는 본 발명의 변형예를 도시한 일부확대도, (b)는 제4a도의 C-C선 단면도.Figure 4a is a partially enlarged view showing a modification of the present invention, (b) is a cross-sectional view taken along the line C-C of Figure 4a.
제5도는 연소판을 화구로 하여 사용한 1차공기 연소식 가스순간 온수기의 개략 단면도.5 is a schematic cross-sectional view of a primary air combustion gas instantaneous water heater using a combustion plate as a crater.
제6도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 평면도.6 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1, 3, 5 : 연소판 2 : 전1차공기 연소식 가스연소기기1, 3, 5: combustion plate 2: all primary air combustion type gas combustion equipment
4 : 가스순간온수기 11 : 화염구멍4: gas instantaneous water heater 11: flame hole
12, 3, 54 : 막힌부분 31, 51 : 대화염구멍12, 3, 54: blocked
32, 52 : 중화염구멍 33, 53 : 소화염구멍32, 52:
본 발명은 세라믹등 내열판에 다수개의 화염구멍을 형성하여 연소기기의 버너로서 사용하는 고부하 연소판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
이런 종류의 연소판은 각 화염구멍의 단면적을 일정하게 하면 발열량을 광범위하게 증감시킨 경우 연소의 불안정 영역이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 화염구멍을 대화염구멍과 이것을 둘러싼 단면적이 1/2 정도의 중화염구멍등으로 구성하여 비교적 넓은 범위로 연소의 안정과 연소소음을 줄일 수 있는 것으로 알려져있다.In this type of combustion plate, if the cross-sectional area of each flame hole is constant, an unstable area of combustion occurs when the calorific value is increased or decreased extensively. In order to solve this problem, it is known that the flame hole is composed of a large flame hole and a cross section surrounding the flame hole of about 1/2, so that combustion stability and combustion noise can be reduced in a relatively wide range.
또 일본국 특허공고(공고번호 : 특공소 57-41648호)에는 트인구멍 면적이 상이한 화염구멍을 불규칙하게 형성하여 연소소음을 줄이는 것을 목적으로 한 연소판을 가스버너에 적용한 발명이 기재되어 있다. 또한 일본국 특허공고(공고번호 : 특공소 50-7125)호에는 2종 이상의 지름이 상이한 화염구멍을 엇갈리게 형성하여 광범위하게 발열량의 변경을 가능하게 함과 아울러 연소의 안정성의 향상을 도모한 버너판이 알려져 있다.In addition, Japanese Patent Publication (Publication No. 57-41648) discloses an invention in which a combustion plate for the purpose of reducing combustion noise by irregularly forming flame holes having different open hole areas is applied to a gas burner. In addition, Japanese Patent Publication (Publication No. 50-7125) has two or more types of flame holes of different diameters staggered to allow a wide range of heat generation changes and to improve combustion stability. Known.
여기에서 본 발명자는 연소판은 화염구멍으로 하는 전 1 차공기 연소식 전(全子混合式)의 연소기기에 있어서, 프로판, 부탄 13A등 연소속도가 늦은 연료가스를 고부하 연소의 상한을 올리는 것으로 더욱 유효한 것임을 알아내었다.Here, in the combustion apparatus of all primary air combustion type | molds in which a combustion plate is used as a flame hole, the present inventors raises the upper limit of high-load combustion of fuel gas with slow combustion speeds, such as propane and butane 13A. I found it more valid.
본 발명은 여기에 기초하여 완성된 것으로, 그 목적은 연소속도가 늦은 연료가스를 고부하 연소시켰을때에도 블로우 오프(blow off)에 의한 소화등 연소의 불안정이 효과적으로 방지되고, 연소부하의 증대가 가능한 연소판을 제공하려는 것이다.The present invention has been completed based on the present invention, and its object is to prevent combustion instability such as extinguishing due to blow off, even when high-burning fuel gas with a slow combustion rate is prevented, and combustion can increase combustion load. To provide a plate.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 소정형상을 가진 내열판에 이 내열판을 관통하는 다수개의 화염구멍을 격자상 또는 지그재그 결자상으로 형성하여서 된 연소판에 있어서, 상기 화염구멍을 2개 이상 4개 이하로 화염구멍을 막아놓은 구성으로 된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a combustion plate in which a plurality of flame holes penetrating the heat-resistant plate in a heat-resistant plate having a predetermined shape are formed in a lattice shape or a zigzag crystal pattern. It has a structure in which four or less flame holes are blocked.
본 발명의 연소판은 화염구멍을 격자상 또는 지그재그 격자상으로 형성함과 아울러 화염구멍의 2개 또는 4개 이상으로 화염구멍을 막아서 된 것으로 상기 화염구멍의 막혀 있는 부분에 있어서, 연소공기의 재순환이 생기며 연소속도가 늦은 연료가스를 고부하 연소시킬때에 있어서도 고온의 재순환연소공기에 의한 연료가스와 연소용 공기의 혼합기에 착화기 지속되며 보다 높은 고부하 연소가 가능하게 된다. 이하 본 발명을 제1도 및 제2도에 도시한 제1실시예에 따라서 설명한다.The combustion plate of the present invention is formed by forming a flame hole in a lattice or zigzag lattice shape, and blocking the flame hole by two or four or more of the flame hole, and recycling the combustion air in the blocked portion of the flame hole. Even when the fuel gas with slow combustion speed is burned at a high load, the high temperature recirculation combustion air continues to ignite the mixture of the fuel gas and the combustion air, thereby enabling higher high load combustion. Hereinafter, the present invention will be described according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
본 실시예에서는 연소판(1)은 장방형평면을 이루는 세라믹재판(10)에 앞뒤를 관통한 다수개의 화염구멍(11)을 격자상으로 형성하고 있다. 상기 화염구멍(11)은 직경이 1.5-2.0 ㎜이 대화염(大火炎)구멍이 3.0-4.0㎜의 간격을 형성되어 있으며, 3개 마다 화염구멍이 없는 막힌부분(12)으로 되어 있다. 상기 연소판(1)이 제2도에서와 같이 전1차공기 연소식 가스연소기기의 버너로서 사용되며, 버너 상측에 형성된 열교환기(도시없음)을 가열한다.In the present embodiment, the
연료가스로서는 도시가스인 6C, 13A외에 포판, 부탄등의 고발열량의 연료가스도 사용된다. 이 경우 고부하 연소를 위해 연소용 공기와 연료가스의 혼합기의 고급량을 증가시키면 화염구멍에서 분출되는 혼합기의 유속이 화염전파속도 보다 커져서 화염(F)이 솟아오른다.In addition to 6C and 13A which are city gas, fuel gas of high calorific value, such as a slab and butane, is also used as fuel gas. In this case, when the high volume amount of the mixture of combustion air and fuel gas is increased for high load combustion, the flow rate of the mixer ejected from the flame hole becomes larger than the flame propagation speed, so that the flame F rises.
그러므로 연소판의 막힌부분(12)에 있어서는 화살표 표시와 같은 연소기의 재순환이 발생하기 때문에 이 고온의 재순환으로 인하여 막힌부분(12)의 둘레의 화염구멍에서 분출되는 혼합기는 계속적으로 착화되어서 안정된 연소가 이루어진다. 따라서 막힌부분(12)이 없는 연소판을 사용한 연소기기에 비교하여 보다 높은 고부하 연소가 달성될 수 있다.Therefore, since the combustion of the combustor as shown by the arrow occurs in the clogged
상기 막힌부분(12)은 면적의 크기가 지나치게 크거나 수가 지나치게 많으면 연속에 기여하지 않는 연소판의 표면적의 비율이 많아져서 오히려 연소부하는 감소된다. 또 면적이 지나치게 좁거나 수가 적으면 상기 재순환이 약해지거나 재순환의 발생부분이 적어진다. 따라서 화염구멍은 2개 건너뛴것 이상 4개 이하로 화염구멍이 없도록 하는 것이 바람직하다. 또 막힌부분(12)의 주위의 화염구멍은 직경 1.2-1.4㎜정도의 중화염(中火炎)구멍, 또는 직경 0.9-1.1㎜정도의 소화염(小火炎)구멍이어도 좋다.If the size of the blocked
제3도 및 제5도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸다. 연소판(3)은 세라믹제이며, 이 실시예에서는 장방형 평면상을 가지는 내열판(30)에 표리로 관통하는 다수개의 화염구멍을 형성하여 구성되어 있다.3 and 5 show a second embodiment of the present invention. The
상기 내열판(30)의 평면형상은 원형, 삼각형등 용도에 따라서 소망하는데로 선정할 수 있으며, 또 평면이외에 구멍, 볼록면, 오목면이어도 무바하다. 상기 화염구멍은 직경 1.9㎜의 대화염구멍(31), 직경1.3㎜의 중화염구멍(32) 및 직경 1.0㎜의 소화염구멍(33)의 3종류의 화염구멍으로 형성한다. 이들 3종류의 화염구멍은 모두 원형을 이룸과 아울러 소화염구멍(33)은 격자상으로 배열되어 있다.The planar shape of the heat-
상기 대화염구멍(31a)은 그 중심에서 거리 2.4㎜의 원상에 등간격으로 위치한 4개의 소화염구멍(33a)(33b)(33c)(33d)에 의하여 그 사방을 둘러싸이며, 또 중심거리 3.4㎜의 동심원상에 등간격으로 위치한 4개의 중화염구멍(32a)(32b)(32c) (32d)에 의하여 그 중간의 내방향을 둘러싸여 있다. 즉, 4개의 소화염구멍(33a) (33b)(33c)(33d)은 각각 상기 4개의 중화염구멍(32a)(32b)(32c)(32d)의 중간에 위치하도록 배치되어 있다.The large flame opening 31a is surrounded by four fire-extinguishing
상기 화염구멍의 배열에 있어서, 상기 대화염구멍(31) 및 대화염구멍(31)을 둘러싼 4개의 소화염구멍(33)을 하나 건너뛰어 막아서 막힌부분(34)을 형성하는 것이다. 즉, 소화염구멍(33)을 격자상으로 형성하고 이웃하는 4개의 소화염구멍(33)으로 둘러싸인 정방형의 중심에 중화염구멍(32)을 형성한 줄과, 상기 정방형의 중심에 대화염구멍(31)과 중화염구멍(32)을 엇갈리게 형성한 줄을 엇갈리게 배치하고, 대화염구멍(31)만 하나 건너뛰어 막아 놓고 또 둘레의 4개의 소화염구멍(33)을 막아서 막힌부분(34)으로 하고 있다.In the arrangement of the flame holes, the
또 연소판(3)의 주위 및 점화장치의 위치에 내부온도의 충격을 줄이기 위한 막힌구멍(3a)이 배설되어 있다. 또 제4a,b도에 도시한 변형예와 같이 내열판 (30)의 표면에 대화염구멍(31)을 중심으로 그 둘레의 4개의 소화염구멍(33)의 전부 또는 반분을 표함한 원추상, 구상, 원주상등의 오목부(36)을 형성하면 특히 연소속도가 늦은 프로판, 13A등의 연료가스의 보염(保炎)에 유효하며(특히, 저부하 연소로 공기과잉율이 높을때), 또 고부하 연소시의 연소소음의 저하도 도모한다.In addition, a
제5도는 연소판(3)을 사용한 가스순간온수기(4)를 표시한다.5 shows a gas instantaneous water heater 4 using the
상기 연소판(3)은 길이방향으로 2개를 나란히 하여 부착하고 있으며, 송풍기(41)에 의하여 강제 송풍된 공기와 연료의 가스가 연소판(3)의 상류의 혼합실(42)에서 혼합되며, 연소판(3)의 하류측 연소실(43)에서 착화연소된다. 연소에 의한 발열은 주로 수관(44)과 핀(45)으로 되는 열교환기에 흡열되고, 수관(44)내의 유수에 전열된다.The
상기 버너에 있어서 발열량은 5,000Kcal/hr에서 45,000Kcal/hr까지 변경하 수 있으며, 발열량에 따라 공급되는 가스 및 공기의 양이 조정된다. 이 경우에 있어서 저발열량 영역(30,000Kcal/hr)에서는 소화염구멍(33)에 의하여 대화염구멍 (31)의 화염이 안정되고, 이와 함께 중화염구멍(32)도 안정화되어 화염군 전체의 안정화가 실현된다.In the burner, the calorific value can be changed from 5,000 Kcal / hr to 45,000 Kcal / hr, and the amount of gas and air supplied is adjusted according to the calorific value. In this case, in the low calorific value region (30,000 Kcal / hr), the flame of the
또 고발열영역(5,000Kcal/hr∼30,000Kcal.hr)에서는 주로 중화염구멍(32)과 대화염구멍(31)의 화염이 지배적인 화염군이 되어 안정화된다. 이경우 대,중,소의 각 화염구멍의 단면 면적비는 4 : 2 : 1 정도가 가장 바람직하다.In the high heat generating region (5,000 Kcal / hr to 30,000 Kcal.hr), the flames of the
상기 가스순간온수기(4)에서는 고부하 연소시의 대화염구멍(31)의 보염성을 증가시키기 위하여 보염용 화염구멍으로 소화염구멍(33)의 작은 피치로 형성하도록 하면 저부하 연소시의 화염군의 안정화가 이루어진다. 이때 고부하 연소시에는 대화염구멍(31)과 중화염구멍(32)의 화염군으로서 재배하게 되고, 고부하 연소시의 화염군의 안정화를 손상시키지 않는다.In the gas instantaneous water heater 4, in order to increase the flame resistance of the
따라서 이와 같이 3종의 화염구멍의 지름을 상기 패턴으로 구성하면 매우 넓은 연소부하 범위에서의 안정한 연소가 확보될 수 있고, 연소 이상의 원인이 되는 화염구멍군의 불안정화도 방지할 수 있다. 즉, 대화염구멍은 저부하 연소시에 화염의 안정성이 양호한 소화염구멍으로 둘러싸고 중부하 연소시에 화염의 안정성이 양호한 중화염구멍으로 사방을 둘러싸게 되어 고부하시는 본질적으로 화염의 안정성이 양호하기 때문에 관범위한 발열량의 변화영역에 있어서 화염의 안정성이 뛰어나게 된다.Therefore, when the diameters of the three flame holes are formed in the above pattern, stable combustion can be ensured at a very wide combustion load range, and the flame hole group which causes the combustion abnormality can be prevented. That is, the large flame hole is surrounded by a fire flame hole having good flame stability at low load combustion, and surrounded by a neutral flame hole having good flame stability at heavy load combustion. Therefore, the flame stability is excellent in the region of change in the calorific value.
또 프로판 부탄 13A등의 연소속도가 늦은 연료가스를 사용하는 경우 고부하 연소시에는 화염구멍에서의 공기와 연료가스와의 혼합기의 분출속도가 화염전파 속도보다 커지며, 분출중단이 발생하기 쉬우나 대화염구멍 및 그 주위의 소화염구멍을 막아 놓은 무화염부분이 있고, 이 무화염부분은 화염의 재순환 영역을 형성하여 화염의 유지를 촉진시킴으로써 안정된 연소를 하게 된다.In the case of using a fuel gas having a slow combustion speed such as propane butane 13A, the ejection speed of the mixture of air and fuel gas in the flame hole is higher than the flame propagation speed during high load combustion, and the blowout is likely to occur, And an unburned portion having a fire extinguishing flame hole around the unburned portion, which forms a recirculation region of the flame to promote the maintenance of the flame, thereby achieving stable combustion.
이 실시예에서는 연소판(5)은 내열판(50)에 직경 1.0㎜의 소화염구멍(53)을 3.4㎜ 간격을 두고 격자상으로 형서하고, 4개의 소화염구멍(53)으로 둘러싸인 정방형면의 중심에 직경1.5㎜의 대화염구멍(51)을 형성한 줄과, 대화염구멍(51)과 직경 1.3㎜의 중화염구멍(52)을 엇갈리게 형성한 줄을 종횡 모두 엇갈리게 배열하고ㅡ 대화염구멍(51)만 종횡의 행 열의 교차한 위치에 있는 대화염구멍(51)중 하나 건너 막아서 막힌부분(54)을 형성하고 있다.In this embodiment, the
이러한 배열에 의하여 도시가스인 6C,13A외에 프로판, 부탄등의 고발열량의 연료가스도 매우 높은 고부하 연소가 가능하게 된다. 또 이 실시예에서는 중화염구멍(52)대신 소화염구멍(53)을 형성하고, 대화염구멍(51)의 직경을 1.6㎜로 하여도 같은 효과를 얻을 수 있다.This arrangement enables high load combustion of fuel gases of high calorific value, such as propane and butane, in addition to city gases 6C and 13A. In this embodiment, the same effect can be obtained even when the
이상과 같이 본 발명에 의하면 상기 막힌부분(12)에는 혼합기체의 정상유동이 아닌 재생순환(와류현상)이 발생하여 정상염이 발생되지 않는다. 이 재생순환 부분에서는 막히지 않은 부분의 염에 의한 열에 의하여 가열되어 점화되고 다시 다른 혼합기체에 의하여 와류가 발생되어 다시 가열점화되는 연속작용으로 연료의 완전연소 특히, 일반적으로 염의 표면적이 클수록 연소가 원활하게 되며 이는 연소반응 단면적이 넓어지기 때문이며, 특히 고부하 연소시에는 막힌부분(12)이 크게 되면 리프트현상이 생기므로 연소속도에 따른 면적이 중요하다.As described above, according to the present invention, the clogged
또한 종래와 같이 화염구멍의 크기를 전체에 걸쳐서 동일한 크기로 하면 화염구멍의 면적은 커지나 화염의 면적이 작아지기 때문에 연소가 원활하게 이루어지지 아니하지만 본 발명에서는 화염구멍을 대,중,소의 3종류로 형성하였기 대문에 화염구멍의 면적은 작아졌으나 화염의 면적이 넓게 되어 연소가 원활하게 되는것이다.In addition, if the size of the flame hole is the same size as before, the area of the flame hole increases but the flame area decreases, so that combustion is not performed smoothly, but in the present invention, three types of flame holes are used: large, medium, and small. Since the flame hole area is smaller, the area of the flame is wider, and combustion is smoother.
즉, 본 고안에서 하나의 화염군을 형성하는 대,중,소의 화염구멍을 형성하되 중심부에 대화염구멍(31)을 형서하고, 그 주위에 소화염구멍(33)과 중화염구멍(32)을 형성하였으므로 하나의 화염군의 면적은 종래의 것에 비하여 넓게 되어 연소가 원활하게 이루어지며 완전연소를 기할 수 있는 것이다.That is, in the present invention, a flame hole of large, medium, and small forms a flame group, and forms a
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
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Payment date: 20080201 Year of fee payment: 17 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |