KR920004880B1 - 난방기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

난방기

제 1 도는 본 발명의 난방기의 주요부를 절개하여 보인 측면도.

제 2 도는 제 1 도의 주요부 확대 단면도.

제 3 도는 적열체의 사시도.

제 4 도는 적열체의 평면도.

제 5 도는 연소기에 대한 적열체의 위치관계를 설명하기 위한 설명도.

제 6 도는 적열체의 다른 한 예를 나타내는 평면도.

제 7 도는 본 발명에 의한 연소장치의 상세한 것을 나타내는 종 단면도.

제 8 도는 제 7 도의 연소장치에 채용한 버너헤드의 평면도.

제 9 도는 제 8 도의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도.

제 10 도는 버너헤드의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 버너 13 : 불꽃 입구부(화구부)

44 : 적열체

본 발명은 주로 버너로 가열되는 직열체로 부터의 열을 이용해서 실내를 난방하는 복사식 석유난방기등의 난방기에 관한 것이다.

종래, 버너의 화염에 의해서 가열되는 직열체를 갖는 난방기로서는 예를들면 일본국 실공소 61-24819호에 개시된 것이었다.

상기 적열체는 고크롬스테인레스강등의 금속판에 의해서 원통형으로 형성되며, 버너의 화염에 의해 가열될 때의 적열도를 높이기 위해 거의 전체에 다수의 투공을 만들었다.

상기한 종래 구성의 적열체는 금속판을 로울러 가등에 의해서 원통형으로 형성하며, 그 끝부분 끼리를 겹치게 맞춰서 스폿트 용접 등에 의하여 결합하고 이것을 버너에 탑재하고 있기 때문에 가열과 냉각이 반복적으로 행해지면 열팽창에 의한 응력을 흡수할 수가 없어서, 둘레벽의 일부가 오목하게 되는 열변형을 일으키는 결점이 있었다.

상기한 열변형은 사용하는 금속판의 두께를 두껍게 하므로서 방지할 수 있으나. 그 경우 적열체의 열용량이 증하하여 적열도가 저하되는 결점이 있으며, 또 버너 본체내에서 가스상태의 연료와 1차 연소공기가 미리 혼합되며, 이 미리 혼합된 가스가 버너헤드의 불꽃입구부(화구부)로부터 분출되는 연소장치로서는 일본국 실공소 60-2415호나 실공소 60-2420호가 있다. 그러나, 전자의 것은 버너 본체에 2차 공기 파이프를 관통시키지 않으면 안되기 때문에 버너본체의 구성이 복잡하게 됨과 더불어 2차 공기파이프의 부착작업비가 많이 소요되는 결점이 있으며, 또 후자의 것은 버너헤드 자체에 2차 공기통로를 형성하지 않으면 안되기 때문에 버너헤드의 구성이 대단히 복잡해지는 결점이 있었다.

그런데 상술한 난방기에서는 적열체가 버너의 불꽃입구의 바로 이에 배치되어 있기 때문에 화염이 적열체에 의해서 냉각(화염의 온도가 내려감)되므로서 불완전 연소가 되어 일산화 탄소가 발생하기 쉽게 되는 결점이 있었다.

본 발명에서는 상술한 결점을 감안하여된 것으로, 연소상태를 양호하게 유지할 수 있는 버너 및 적열체를 갖는 난방기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에서는 상면의 중앙부 및 둘레가장자리 근방의 한 부분을 불꽃이 없는 입구부로 하고, 상면의 다른 부분을 다수의 불꽃입구(13)를 가지는 불꽃입구부로 한 버너헤드(12)와, 이 버너헤드(12)의 상면중앙의 불꽃이 없는 입구부의 상방에 설치되어진 세로로 긴 금속박판제인 적열체(44)를 구비하고, 이 적열체(44)는 긴쪽방향에 따른 만곡부(45)를 버너헤드의 둘레가장자리 근방인 불꽃이 입구부의 반대쪽에 향하여 돌출시킨 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성하면 버너헤드(12) 상면인 둘레가장자리 근방에 다수의 불꽃입구(13)가 설치되고, 세로로 긴 금속박판제인 적열체(44)가 버너헤드(12)의 상면중앙인 불꽃이 없는 입구부의 상방에 설치되어 있기 때문에 적열체(44)가 화염의 내측에 들어있어 적열체(44)를 고온으로 되는 화염의 중심부에 위치시켜서 양호하게 적열시킬 수 있을 뿐아니라 적열체(44)가 화염에 둘러싸여 화염을 아름답게 보일 수 있다.

또, 화염에는 외측으로부터 연소용 2차 공기가 공급될 뿐만 아니라, 화염의 내측에서도 화염의 드래프트 작용에 의하여 2차 공기가 버너헤드(12)의 상면외주로부터 둘레가장자리 근방의 불꽃이 없는 입구부에 따라 상면중앙의 불꽃이 없는 입구부의 상방으로 흘러 연소용 2차 공기가 공급된다.

이 연소용 2차 공기의 공급에 의하여, 화염의 내측, 특히 적열체(44)의 돌출부분의 내측에서의 연소를 촉진시킬 수 있기 때문에 적열체(44)의 긴쪽길이방향에 따른 중앙부(만곡부)를 돌출시켜서 적열체(44)의 복사열이 광범위하게 복사되도록 하여도 적열체(44)의 돌출부의 내측에서의 연소상태를 양호하게 할 수 있다.

이하 본 발명의 한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제 1 도 내지 제 5 도에 있어서, (1)은 난방기의 외장케이스로서, 받침대로서의 바닥판(2)와 둘레벽판(3), 천정판(4) 및 열림부(이하 개구라 한다)(5)를 갖는 전면패널(6)으로 구성되어 있다.

(7)은 상기 바닥판(2)위에 탑재하여 고정시킨 버너장치로서, 모터(8) 및 상기 모터(8)에 의해 회전되는 급기팬(9)를 내장한 급기케이스(10)을 가지는 동시에, 이 급기케이스(10)의 상부에는 석유원료를 기화하여 연소시키는 원통형상의 버너(11)이 설치되며, 이 버너(11)내에서 기화된 연료는 급기팬(9)로부터의 연소공기와 혼입하여 버너헤드(12)의 불꽃 입구부(이하 "화구부"라 한다)(13)으로부터 분출하고, 이 화구부(13)의 상방에 푸른 불빛의 화염(F)을 형성하여 연소하도록 되어 있다.

화구부(13)은 제 5 도에 나타내는 바와 같이 버너헤드(12)의 둘레가장자리부에 말발굽형으로 배열된 복수의 불꽃입구로 구성되어 있다. (14)는 상기 버너(11)을 둘러싸도록 상기 급기케이스(10)의 상부에 설비한 원통형의 버너케이스로서, 그 주위벽에는 이 버너케이스(14)내에 2차 공기를 도입하는 복수의 2차 공기구멍(15)가 형성되어 있다.

(16)은 상기 버너장치(7)의 뒤부분의 바닥판(2)위에 탑재하여 고정한 기름받이 접시로서, 이 기름받이 접시(16)은 뒤부분이 상기 둘레벽판(3)의 배면판부(3A)보다도 바깥쪽으로 돌출하며, 또한 앞부분이 상기 급기케이스(10)의 양측에 돌출되어 있고, 이 기름받이 접시(16)내의 연료는 전자펌프(도시되지 않음)에 의해 상기 버너(11)에 공급된다.

(17)은 외장케이스(1)의 외부에 설비한 카트리지 탱크로서, 상기 기름받이 접시(16)에 연료를 보급하는 것으로서 상기 기름받이 접시(16)의 주위를 둘러싸는 탱크커버(18)의 상부에 붙이고 떼기가 가능하도록 지지되어 있다. (19)는 프레임 로드(frame rod)등의 불꽃 검지기이다. (20)은 상기의 전면패널(6)의 열림부(이하 "개구"라 한다) (5)에 대응하여 외장케이스(1)내에 설치한 연소통으로, 내열투명유리로 속이 빈 원통형으로 형성되며, 이 연소통(20)내에는 상기 버너(11)의 화염(F)가 일어나도록 되어 있다.

(21)은 외장케이스(1)내를 상하로 칸막이 하도록 설비한 수평반사판 겸용의 칸막이판으로서, 이 칸막이판(21)은 그 뒤가장자리가 상기 둘레벽판(3)에 고정되어 있고, 그 거의 중앙부에는 상기 연소통(20)의 하단부를 기워맞춰 지지되는 하단 지지부(22)가 위쪽으로 돌출하여 설치되며, 그리고 이 칸막이판(21)의 하면과 상기 버너케이스(14)상단과의 사이에는 약 5mm~10mm의 간격(23)을 형성하고 있다.

(24)는 상기 연소통(20)의 뒤부분에 설치한 평면형 원호상의 반사판으로서, 그 하단부를 상기 칸막이판(21)에 스폿트 용접등으로 부착시켜 칸막이판(21)과 일치되도록 결합되어 있고, 이 반사판(24)와 상기 외장케이스(1)의 둘레벽판(3)과의 사이에는 하단이 상기 칸막이판(21)의 아래쪽 공간에 연통하는 공간(25)가 형성되며, 이 공간(25)에는 냉각용 팬(도시되지 않음)으로부터 송풍공기가 보내진다.

상기 반사판(24)의 상단부에는 상부 칸막이판(26)이 설치되고 이 상부 칸막이판(26)에는 원통형의 배기통(27)이 관통지지되며, 이 배기통(27)은 상부 칸막이판(26)에 나사식으로 붙인 지지간(28)과 거기에 두루감은 코일용수철(29)에 의해서 상하운동이 가능하도록 유지되어 있다.

(30)은 상기 배기통(27)의 바닥에 설비한 배기가스 정류판(이하 "저항판"이라 한다)으로 그 중앙부에는 상기 연소통(20)내로 들어가도록 거의 역원추형 모양의 적열체 지지부(30A)가 드로오잉(drawing)가공에 의해 형성됨과 더불어 이 적열체 지지부(30A)의 외측에는 상기 연소통(20)의 상단부를 끼워맞춰 지지하는 상측지지부(30B)가 형성되고, 상기 적열체 지지부(30A)의 경사면에는 복수개의 긴 원형의 배기통공(31)이 방사형으로 설치되어 있다. 또, 상기 연소통(20)의 외측에 위치하며 상기 저항판(30)의 외측부에는 복수개의 통공(32)가 배치되어 있다. (33)은 저항판(30)의 배기통공(31)을 통과한 연소배기가스를 그 상부의 촉매(34)에 인도하는 배기가스 안내판이며, (35)는 상기 촉매(34)를 용수철 힘으로 지지하는 지지 쇠장식이다.

(36)은 상기 개구(5)를 향해 높게 되도록 경사지게 하고, 상기 연소통(20)의 위부분에 설치한 차폐판과 이 차폐판(36)의 하측에는 배기실(37)이 형성됨과 동시에 상측에는 상기 공간(25)와 연통하는 통기실(38)이 형성되고, 이 통기실(38)에는 보조차폐판(39)이 설치되어 있다. (40)은 상기 배기실(37) 앞끝에 설비한 배기구이며, (41)은 통기실(38)의 앞끝에 설비한 통기출구이며, (42)는 보호가드, (43)은 외장케이스(1)의 천정판위에 설비한 조작부이다.

다음에 적열체(44)에 대해 상세히 기술한다. 적열체(44)는 판두께가 약 0.3mm(0.3-0.5mm)의 고크롬스테인레스강판(SUH-21)로 된 한장의 판체를 프레스가공 등에 의하여 형성한 것으로서 그 중앙부에 상기 개구(5)를 향해 만곡하는 옆단면이 U자형 모양의 만곡부(45)를 설비함과 동시에 이 만곡부(45)의 좌우 양측에 바깥쪽을 향해 뻗어나온 평평한 플랜지부(46)가 설치되어 있다. 상기 플랜지부(46)은 만곡부(45)의 전체높이에 걸쳐 설치되며, 이 플랜지부의 상단과 상기 만곡부(45)의 상단에는 각각 부착면(47)을 절곡형성에 의하여 일체로 형성되어 있다. 그리하여, 그 적열체(44)는 상기 부착면(47)을 상기 저항판(30)의 적열체 지지부(30A)의 거의 중심위치에 부착시킴으로서 상기 연소통(20)내에 매달려 있는 것으로, 이렇게 해서 연소통(20)내에 매달린 상태로 적열체(44)의 하단은 상기 버너(11)에 접근하고 상기 버너(11)의 화염(F)의 안쪽불꽃에 접촉하여 가열되어 적열화한다. 또 상기 적열체(44)는 제 5 도에 나타내는 바와같이 버너헤드(12)에 설비된 말발굽형의 화구부(13)의 내측에 위치하도록 배치되어 화염(F)에 싸여버려서 화염(F)의 안쪽 불꽃과 접촉하도록 되어 있다. 또 상기 실시예에서는 적열체(44)의 만곡부(45)를 횡단면이 U자형 모양으로 형성했지만, 제 6 도에 나타낸 바와같이 옆단면이 V자형 모양으로 형성해도 좋다.

상기 구성에 있어서, 운전을 개시하면 우선 버너장치(7)이 구동하며, 모터(8)의 기동에 의한 급기팬(9)의 회전에 의해서 급기케이스(10)내에 흡인된 연소공기가 1차 공기로서 버너(11)내에 공급되며, 급기케이스(10)내의 일부의 공기가 2차 공기로서 칸막이판(21)의 아래쪽 외장케이스(1)내로 방출된다. 그래서 버너(11)내에 공급된 1차 공기는 버너(11)내에 공급되며, 기화하여 석유연료의 기화가스와 미리 혼합되며 이 미리 혼합된 공기가 화구부(13)에서 연소통(20)내로 분출되어 점화플럭(도시하지 않음)에 의해 착화되어서 푸른 빛의 화염(F)를 형성하여 연소한다. 이 버너 장치(7)의 연소개시에 의해서 상기화염(F)와 고온의 연소가스가 적열체(44)를 가열하여 적열시키며, 그 연소배기가스는 저항만(30)의 배기통공(31)을 통해 배기통(27)내에 유입하며, 배기가스 안내판(33), 촉매(34)를 통과하여 배기실(37)의 배기구(40)으로부터 방출된다.

한편, 적열체(44)가 적열함에 따라서 방사되는 열선은 연소통(20)을 투과해서 외장케이스(1) 전면의 개구(5)로부터 기기의 전방에로 퍼져 간다.

다음에 제 7 도-제 10 도를 참조해서 버너장치 및 그 주변에 대해 설명한다.

제 7 도에 있어서 부호(80)은 둘레벽의 적소에 급기구(81)을 갖는 원통형의 모터케이스이며, 통기구(82)를 거쳐 급기케이스(10)에 연통하고 있다. 급기케이스(10)에는 또한 단열재(84)를 개재하여 버너케이스(83)이 연통하고 있고, 버너케이스의 둘레벽에는 거의 전주위에 걸쳐 복수의 공기통구(85)가 설치되어 있고 이들 모터케이스(80), 급기케이스(10) 및 버너케이스(83)은 그 순서대로 연결되어 있다. 상기 모터케이스(10)내에 설치된 모터(8)의 모터축(8A)의 도중에는 급기케이스(10)내에 있어서 터보팬으로 급기팬(9)가 부착되어 있다. 버너케이스(83)내의 거의 중앙부에는 바닥이 있는 원통형의 버너본체(86)이 설치되고 그 주위벽에는 기화용 히터(87)이 매설되며, 이 버너본체(86)은 단열재(84)를 개재하여 상기 급기케이스(10)에 연결되어 있다. 또, 이 버너본체(86)의 바닥 거의 중앙부에는 1차 공기입구(86)이 설치되어 있고, 그 내부에 기화예비혼합실(89)가 형성되어 있다. 상기 모터축(8A)의 끝부분에는 기화예비 혼합실(8)내에 있어 연료비산판을 겸한 교반판(90)이 부착되며, 이 교반판(90)에는 1차 공기입구(88)을 통해서 기화예비 혼합실(89)에 인접한 연료공급관(91)로부터 연료가 공급된다. 부호(92)는 1차 공기입구(88) 가까이의 기화예비 혼합실(89)에 설치한 고정 쇠장식으로, 상기 연료공급관(91)의 출구부분을 지지함과 동시에 이 연료공급관을 통해서 연료가 기화예비 혼합실의 외부로 새는 것을 방지하고 있다. 부호(95)는 거의 중앙에 조절구멍(94)보다도 외측으로 위치시켜서 복수의 투공(96)을 환상으로 설치한 정류판이고, (97)은 이 정류판(95)의 상면 중앙부에 부착한 바닥이 있는 원통형의 지지통으로서, 이들은 조절판(93), 정류판(95), 지지통(97)의 순으로 버너본체(86)내에 부착되어 있다.

상기 버너본체(86)의 끝부분 열린구멍 근방에 부착한 버너헤드(12)는 제 9 도에 나타낸는 바와같이 헤드주판(100), 철망(101), 헤드부판을 그 순서로 위에서부터 아래로 포개지도록 구성되어 있다. 이 버너헤드(12)는 제 8 도와 같이 그 중앙부분과 외주부분의 일부를 남기고 뚫어 설치한 다수의 작은 둥근구멍(103)에 의해 말발굽형으로 형성된 화구부(105)를 갖고 있다. 또, 상기 다수의 작은 둥근구멍(103)은 그 지름이 약 1.8-2.0mm로 설정되어 있다. 상기 구성에 있어서, 기화용 히터(87)에 통전하면 버너본체(86)이 가열되며, 그 버너본체(86)의 온도가 석유의 기화가능온도에 도달하면 버너온도 검출기(도시하지 않음)가 그 온도를 검출하여 모터(8)이 구동을 개시하면 급기팬(9) 및 교반판(90)이 회전한다. 상기모터(8)의 구동개시후 급유펌프(도시하지 않음)가 작동하여 연료공급관(91)로부터 석유연료가 회전중인 교반판(90)의 하면에 공급된다. 그리하여, 교반판(90)에 공급된 연료는 원심력에 의해 미립자상으로 비산하고, 이 비산된 연료는 가열되어 있는 버너본체(86)의 주위벽 내면에 접촉하여 순식간에 기화되어 기화예비 혼합실에서 가스형 연료가 된다.

한편, 기화예비 혼합실(89)에는 급기팬(9)로 부터의 연소 1차 공기가 1차 공기구(88)로부터 공급되어 있고, 상기한 가스형 연료는 교반판(90)에 의해 기화예비 혼합실(89)에서 1차 공기와 미리 혼합되고, 그 미리 혼합된 공기는 조절구멍(94), 투공(96)을 통해서 버너헤드(12)의 화구부(13)의 작은 원형구멍(103)으로부터 분출하여 점화플럭(도시하지 않음)등으로서 착화되어 상기 화구부(13)의 윗쪽에 화염(F)를 형성하여 푸른불꽃으로 연소한다. 여기서 본 발명에서는 버너헤드(12)의 화구부(13)가 말발굽형으로 형성되어 있기 때문에 화구부(13)에는 위쪽을 향해서 자라는 화염(F)가 형성됨과 동시에 이 화염의 둘레방향의 일부에는 소정의 폭을 갖는 불꽃이 없는 공간(X)가 형성되며, 게다가 화염(F)의 중앙부는 연소가스의 상승에 의한 드래프트(draft)작용으로 마이너스 압력이 되어 있기 때문에 제 7 도 화살표(G)로 나타내는 바와같이 2차 공기가 불꽃이 없는 공간(X)로부터 화염(F)의 드래프트 작용에 의한 자연통풍으로 화염 중앙부에 2차 공기를 공급할 수 있고, 2차 공기공급에 의한 연소 소음의 감소를 피하여 일산화 탄소의 발생을 억제할 수 있다. 또, 버너본체에 2차 공기 파이프를 관통시키거나 또는 버너헤드에 2차 공기통로를 형성하는 것과 같은 복잡한 구성을 필요로 하지 않기 때문에 구성의 간략화를 피할 수 있다. 또, 화구부(13)를 구성하는 작은 원형구멍(103)의 지름을 2mm이하로 설정하면 역화를 방지하기 위한 철망(101)의 적열화를 억제할 수 있고 버너헤드(12a)의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있다. 더욱이, 말발굽형의 화구부(13)의 형성에 있어서는 제 10 도와 같이 약 6-10개의 부채상의 개구(13a)에 의해 거의 말발굽형의 화구부로 할 수도 있다.

본 실시예에 의하면, 적열체(44)를 화염(F)이 고온으로 되는 중심부에 위치시켰기 때문에 적열체(44)를 충분히 적열시켜 복사난방을 양호하게 행할 수 있다. 또, 화염(F)가 적열체(44)에 의해서 냉각될 때 발생한 일산화탄소는 화염(F)의 바깥 둘레로 갈수록 이산화탄소로 변하여 그대로 방출되지 않도록 할 수가 있다. 더구나, 화염(F)의 중심부에는 버너헤드(12)의 둘레의 불꽃 구멍이 없는 부분의 위를 통해서 외부로부터 신선한 공기가 2차 공기로서 공급되고 있기 때문에 적열체(44)에 의해서 화염(F)가 냉각됨에도 불구하고 거의 완전연소가 되도록 할 수 있는등, 적열체를 충분히 적열시키면서 연소상태를 양호하게 유지할 수 있다.

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에 버너헤드(12) 상면인 둘레가장자리 근방에 다수의 불꽃입구(13)가 설치되고, 세로로 긴 금속박판제인 적열체(44)가 버너헤드(12)의 상면 중앙인 불꽃이 없는 입구부의 상방에 설치되어 있기 때문에 적열체(44)가 화염의 내측에 들어있어 적열체(44)를 고온으로 되는 화염의 중심부에 위치시켜서 양호하게 적열시킬 수 있을 뿐 아니라 적열체(44)가 화염에 둘러싸여 화염을 아름답게 보일 수 있다. 또, 화염에는 외측으로부터 연소용 2차 공기가 공급될 뿐만 아니라, 화염의 내측에서도 화염의 드래프트 작용에 의하여 2차 공기가 버너헤드(12)의 상면 와주로부터 둘레 가장자리 근방의 불꽃이 없는 입구부에 따라 상면중앙의 불꽃이 없는 입구부이 상방으로 흘러 연소용 2차 공기가 공급된다. 이 연소용 2차 공기의 공급에 의하여 화염의 내측, 특히 적열체(44)의 돌출부분의 내측에서의 연소를 촉진시킬 수 있기 때문에 적열체(44)의 긴쪽길이 방향에 따른 중앙부(만곡부)를 돌출시켜서 적열체(44)의 복사열이 광범위하게 복사되도록 하여도 적열체(44)의 돌축부의 내측에서의 연소 상태를 양호하게 할 수 있다. 또한, 적열체를 충분히 적열시켜 복사난방을 양호하게 행할 수가 있고, 더구나 화염이 적열체에 의해 냉각될 때 발생한 일산화탄소를 이산화탄소로 바꿀 수 있을 뿐더러 화염의 중심부에 외부로부터 신선한 공기를 공급하여 거의 완전연소시킬 수 있는 등 쾌적하고 안전한 복사난방을 실현할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 상면의 중앙부 및 둘레가장자리 근방의 한 부분을 불꽃이 없는 입구부로 하고, 상면의 다른 부분을 다수의 화구부(13)를 가지는 불꽃입구부로한 버너헤드(12)와 이 버너헤드(12)의 상면 중앙의 불꽃이 없는 입구부의 상방에 설치되어진 세로로 긴 금속박판제인 적열체(44)를 구비하고, 이 적열체(44)는 긴쪽방향에 따른 만곡부(45)를 버너헤드(12)의 둘레가장자리 근방인 불꽃이 없는 입구부의 반대쪽에 향하여 돌출시킨 것을 특징으로 하는 난방기.

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