KR0126903B1 - Anti-back fire structure of low nitrogen oxides burner - Google Patents

Anti-back fire structure of low nitrogen oxides burner

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KR0126903B1 KR1019930013782A KR930013782A KR0126903B1 KR 0126903 B1 KR0126903 B1 KR 0126903B1 KR 1019930013782 A KR1019930013782 A KR 1019930013782A KR 930013782 A KR930013782 A KR 930013782A KR 0126903 B1 KR0126903 B1 KR 0126903B1
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Abstract

a fire receiving burner(2) having a slit shape fire receiving port(21,22) in side of a main fire port(11) of a flat shape main burner(1); a common suction port(22) sucking the mixed gas independently to the main burner and formed in the fire receiving burner(2); and a control part for preventing a back fire positioned in the upstream section from the fire receiving port and formed in the fire receiving burner(2); is disclosed. Thereby, it is possible to effect a stable combustion and to prevent a back fire in pre-loading combustion.

Description

저질소산화물 버너의 역화방지 구조Flashback prevention structure of low nitrogen oxide burner

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 저질소산화물 버너를 이용한 가스급탕기의 연소부의 사시도.1 is a perspective view of a combustion unit of a gas water heater using a low nitrogen oxide burner according to an embodiment of the present invention.

제2도는 제1도에 도시된 주버너와 수화버너의 측면도.2 is a side view of the main burner and the hydration burner shown in FIG.

제3도는 제1도에 도시된 저질소산화물 버너를 장착한 가스급탕기의 개략도.3 is a schematic view of a gas water heater equipped with the low nitrogen oxide burner shown in FIG.

제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 저질소산화물 버너의 요부평면도와 단면도.Figure 4 is a plan view and a cross-sectional view of the main portion of the low nitrogen oxide burner according to an embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저질소산화물 버너의 요부단면도이다.5 is a cross-sectional view of main parts of a low nitrogen oxide burner according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1:주버너2:수화버너1: Main burner 2: Hydration burner

3:조절부4:주버너의 연료가스공급관3: control unit 4: fuel gas supply pipe of main burner

5:수화버너의 연료가스공급관6:주화구5: hydration burner fuel gas supply pipe 6: coin

21:수화구22:공통흡입구21: handpiece 22: common intake

100:저질소산화물 버너100: low nitrogen oxide burner

본 발명은 일정한 간격을 매개해서 다수가 열설(列設)되도록 조립되어 가스급탕기 등에서 가열원으로 사용되는 저질소산화물 버너의 역화방지구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flashback prevention structure of a low nitrogen oxide burner, which is assembled so as to be thermally opened through a predetermined interval and used as a heating source in a gas water heater.

편평한 주버너의 주화구의 측방에 슬릿(slit)형 수화구를 갖춘 수화(袖火)버너가 설치되고, 주버너에 공기과잉의 연료공기 혼합체를 공급하는 반면, 수화버너에 연료과잉의 연료공기혼합기체(이하, 혼합기체라 함)를 공급하는 저질소산화물 버너가 제안되어 있다.A hydration burner equipped with a slit-type receiver is installed on the side of the main main burner of the flat main burner, and the main burner supplies an excess fuel air mixture, while the hydration burner has an excess fuel air mixture. A low nitrogen oxide burner for supplying a gas (hereinafter referred to as a mixed gas) has been proposed.

또, 일본국 특개평 3-263505호 공보에는 주버너의 공기과잉율을 1.4 보다 크게 설정하고, 수화버너의 공기과잉율을 0.8보다 작게 설정하여 전체를 일정한 공연비(空燃比)로 연소시키는 경우 120ppm 정도로 배출되는 질소산화물(NOx)을 40~60ppm으로 저감할 수 있는 저질소산화물(저 NOx)버너가 개시되어 있다.In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 3-263505 discloses 120 ppm of air burned at a constant air-fuel ratio when the air burn rate of the main burner is set higher than 1.4, and the air excess rate of the hydration burner is set lower than 0.8. A low nitrogen oxide (low NOx) burner capable of reducing nitrogen oxide (NOx) discharged to about 40 to 60 ppm is disclosed.

그런데, 급탕기 등과 같이 출탕조건에 따라 발열량을 크게 변화시키는 것이 필요한 가열원으로서 그러한 형식의 저질소산화물 버너를 사용하면, 연료과잉에서 고부하연소시 수화구에 안정한 화염을 형성하기 위해 혼합기의 유속을 작게 설정한 수화버너에서는 저부하연소시에 화합기의 유속이 화염전파속도 보다 작아져서 화염이 수화구로부터 버너내로 흡입되는 역화의 발생이 쉬워진다.However, when a low nitrogen oxide burner of such a type is used as a heating source that requires a large change in calorific value depending on the tapping condition, such as a hot water heater, the flow rate of the mixer is reduced to form a stable flame in the water outlet during high load combustion. In the set hydration burner, the flow velocity of the compounder is lower than the flame propagation speed at low load combustion, so that the backfire, where the flame is sucked into the burner from the receiver, is easily generated.

그와 같이 역화가 발생되어 수화버너내부에 화염이 흡입된 상태 또는 노즐에서 분출되는 가스에 근접된 상태로 연소가 지속되면 버너의 과열, 버너 내로의 매연부착, 실화(失火), 소음발생 등의 문제가 발생하게 된다.As such, the backfire occurs and the combustion continues while the flame is sucked into the hydration burner or the gas is ejected from the nozzle, and the burner is overheated, soot is attached to the burner, burns, and noise is generated. Problems will arise.

본 발명의 목적은 발열량을 감소시킨 저부하연소시에 연료과잉측 버너의 화염에 역화가 발생되기 시작해도 화염이 수화구의 근처에 보유될 수 있도록 해서 수화버너의 내부로 인입되거나 혼합기의 흡입구에 구비되는 노즐까지 도달되는 일을 방지할 수 있는 저질소산화물 버너의 역화방지구조를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to allow the flame to be held in the vicinity of the hydrant so that the flame can be held in the vicinity of the hydrant so that it can be held in the vicinity of the hydrant during the low load combustion which reduces the calorific value so that it can be introduced into the hydration burner or the inlet of the mixer It is to provide a flashback prevention structure of the low nitrogen oxide burner that can prevent reaching to the nozzle provided.

본 발명의 저질소산화물 버너의 역화방지구조는 편평한 버너의 주화구의 측방에 슬릿형 수화구를 갖춘 수화버너가 구비되고, 이 수화버너는 상기 주버너와 독립해서 연료가스와 1차공기의 혼합기체를 흡입하는 흡입구를 갖추며, 상기 주버너에는 공기과잉의 혼합기체를 공급하고, 수화버너는 연료과잉의 혼합기체를 공급하는 저질소산화물 버너에 있어서, 상기 수화버너내에 수화구로부터 소정의 간격을 유지하는 상류측에 역화방지용 조절부가 형성된 것을 특징으로 한다.The flashback prevention structure of the low nitrogen oxide burner of the present invention is provided with a hydration burner having a slit-type receiver on the side of the main burner of the flat burner, and this hydration burner is a mixture gas of fuel gas and primary air independently of the main burner. A low nitrogen oxide burner for supplying a mixture of excess air to the main burner, and a hydration burner for supplying a mixture of excess fuel to maintain a predetermined distance from the outlet in the hydration burner. The upstream side is characterized in that the adjustment for preventing the flash is formed.

본 발명에서는 수화버너의 수화굴부터 소정의 간격을 유지하는 상류측에 역화방지용 조절부가 설치되므로, 저부하연소시에 수화구로부터의 혼합기체의 유속이 저하되어 역화가 발생되기 시작해도 화염은 상기 조절부에 의해 정지되기 때문에 버너의 과열, 버너내로의 매연의 부착, 실화(失火), 소음발생 등의 문제가 방지될 수 있어 안정성이 높다.In the present invention, since the backfire prevention control part is installed upstream of the hydration burner to maintain a predetermined distance from the hydration burner, even if the flow rate of the mixed gas from the hydration port is lowered at the time of low load combustion, the flame is started even if the backfire occurs. Since it is stopped by the adjusting unit, problems such as overheating of the burner, adhesion of smoke into the burner, misfire, noise generation, etc. can be prevented, and the stability is high.

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 저질소산화물 버너(100)를 도시되지 않은 프레임체에 고정하고 소정의 간격으로 열설(列設)된 급탕기의 연소부를 나타낸다. 저질소산화물 버너(100)는 편평한 주화구(11)를 갖춘 주버너(1)와, 상기 주화구(11)의 양측에 형성된 슬릿형 수화구(21,21)를 갖춘 수화버너(2)로 이루어진다.1 is a view illustrating a combustion unit of a hot water heater fixed to a low nitrogen oxide burner 100 according to an embodiment of the present invention to a frame body (not shown) and opened at predetermined intervals. The low nitrogen oxide burner 100 includes a main burner 1 having a flat coin outlet 11 and a hydration burner 2 having slit-type receivers 21 and 21 formed on both sides of the coin outlet 11. Is done.

상기 주버너(1)는 판금제로 형성되어 제1도와 제2(A)도에 도시된 바와 같이 상단에 병설된 슬릿화염군으로 이루어진 가늘고 긴 상기 주화구(11)가 설치되고, 측부에는 혼합기의 흡기구(12)가 설치되어 있다.The main burner 1 is formed of sheet metal, and as shown in FIGS. 1 and 2 (A), the slender flame group formed of a slit flame group installed at the upper end thereof is provided, and a side portion of the mixer is provided. An inlet 12 is provided.

수화버너(2)는 판금속제로서 제1도에 도시된 바와 같이 주화구(11)가 개재되도록 그 주화구(11)의 전체폭에 걸쳐 걸쳐 편평한 슬릿형상의 상기 수화구(21,21)를 형성함과 더불어 제2(B)도에 도시된 바와 같이 측부에 1개의 공통흡입구(22)를 갖추고 있고, 상기 수화구(21,21)의 근방에는 슬릿형 역화방지 조절부(3)가 형성되어 있다.The hydration burner 2 is made of sheet metal, and as shown in FIG. 1, the slit 21 and 21 of the slit-like flat slit over the entire width of the coin 11 are interposed therebetween. In addition to the formation, as shown in FIG. 2 (B), one common suction port 22 is provided at the side, and a slit-type flashback prevention control part 3 is formed in the vicinity of the receivers 21 and 21. It is.

본 실시예에서 제4도에 도시된 바와 같이 조절부(3)는 주버너(1)의 외벽면(1A)과 수화버너(2)의 내벽면(2A)중 어느 하나에 용접되고 슬릿열(31)이 설치된 금속판(32)으로 형성되어 있다.In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the adjusting unit 3 is welded to either one of the outer wall surface 1A of the main burner 1 and the inner wall surface 2A of the hydration burner 2, and the slit row ( 31 is formed of a metal plate 32 provided.

제3도는 본 발명의 적용되는 급탕기를 나타내는 바, 저질소산화물 버너(100)에서의 주버너(1)의 흡입구(12)와 수화버너(2)의 공통흡입구(22)에 대응해서 연료가스공급관(4,5)이 병렬로 설치되어 있고, 각 공급관(4,5)은 연료가스의 유량을 제어하는 비례밸브(41,51)가 설치되어 있으면서 노즐(42,52)이 열설되어 있다.3 shows a hot water heater according to the present invention, which corresponds to the inlet 12 of the main burner 1 and the common inlet 22 of the hydration burner 2 in the low nitrogen oxide burner 100. (4, 5) are provided in parallel, and each supply pipe (4, 5) is provided with the proportional valves (41, 51) which control the flow rate of fuel gas, and the nozzles (42, 52) are opened.

노즐(42)에서 분출된 연료가스는 1차공기를 유입하는 유속이 큰 공기과잉의 혼합기체로 되어 흡입구(12)에서 주버너(1)내로 유입되고, 제4도에 도시된 바와 같은 주화구(11)에 의해 희박연소된다.The fuel gas ejected from the nozzle 42 becomes a mixture of excess air with a high flow rate for introducing primary air, and flows into the main burner 1 from the inlet 12, and a coin as shown in FIG. 4. It is lean burned by (11).

노즐(52)에서 분사된 연료가스는 1차공기를 유입하는 유속이 작은 연료 과잉의 혼합기체로 되어 공통흡입구(22)에서 수화버너(2)로 유입되고, 주버너(1)의 양측에 분산되어 수화구(21,21)에 의해 연료과잉연소된다.The fuel gas injected from the nozzle 52 becomes a fuel excess mixed gas having a low flow rate of the primary air, flows into the hydration burner 2 through the common suction port 22, and is dispersed on both sides of the main burner 1. The fuel is excessively burned by the receivers 21 and 21.

또, 수화구(21,21)로부터 소정의 간격을 유지하는 상류측의 조절부(3)에서는 일시적으로 혼합기의 유속은 크게 되지만, 그 소정의 간격만큼 하류측의 수화구(21,21)에서는 혼합기의 유속이 저하되므로 수화구(21,21)의 상측에 형성된 화염이 완화되어 안정된 화염으로 된다.In addition, the flow rate of the mixer temporarily increases in the upstream adjusting section 3 which maintains a predetermined interval from the receiver 21, 21, but in the downstream receiver 21, 21 by the predetermined interval. Since the flow velocity of the mixer is lowered, the flames formed on the upper sides of the receivers 21 and 21 are alleviated to form a stable flame.

본 실시예와 같이 수화버너(2)가 공통흡입구(22)를 구비함으로써, 제조 및 조립의 오차, 댐퍼(damper)(도시되지 않음)에 의한 흡입구의 개방정도 조절의 오차 등에 좌우되지 않고 양측의 수화구(21,21)에 공급되는 혼합기체의 공연비가 일정하게 될 수 있는 이점이 있다.As the hydration burner 2 is provided with the common suction port 22 as in the present embodiment, both sides of the hydration burner 2 are not affected by the manufacturing and assembly errors and the error of the adjustment of the opening degree of the suction port by a damper (not shown). There is an advantage that the air-fuel ratio of the mixed gas supplied to the receivers 21 and 21 can be made constant.

주버너(1)의 연소조건으로서 예컨대 공기과잉의 1.4의 공기과잉공연비로 되도록 설정되고 수화버너(2)에서 공기과잉율은 0.8의 연료 과잉공연비로 설정됨에 따라 주버너(1)에서는 연소공기과잉의 희박연소로 되고, 수화버너(2)에서는 연소공기부족의 연료과잉연소로 되며, 미연소가스는 희박연소화염의 잉여공기와 대응해서 완전연소된다. 이에 따라, 전체를 거의 일정한 공연비로 연소시키는 경우에 발생하는 120ppm의 NOx 배출량이 40~60ppm으로 저감될 수 있다.As the combustion condition of the main burner 1, for example, the excess air ratio of 1.4 is set for the excess air, and the excess air ratio in the hydration burner 2 is set to the fuel excess fuel ratio of 0.8. In the hydration burner 2, the fuel is overburned due to lack of combustion air, and the unburned gas is completely burned in correspondence with the excess air of the lean burn flame. Accordingly, 120 ppm of NOx emission generated when the whole is burned at a substantially constant air-fuel ratio can be reduced to 40 to 60 ppm.

급탕기의 급탕온도설정에 대응해서 최대 30000kcal에서 최저 300kcal까지 연소량이 증갑되고, 이 연소부하의 저감으로 인해 제3도에 도시된 바와 같이 주버너(1)와 수화버너(2)내의 혼합기체의 유속은 저하되게 된다. 이때, 수화버너(2)의 수화구(21,21)에서 분출되는 혼합기의 유속이 화염전파속도 이하로 되어 역화가 발생되기 시작하는 경우가 있다.In response to the setting of the hot water supply temperature of the hot water heater, the combustion amount is increased from the maximum 30000 kcal to the lowest 300 kcal, and the flow rate of the mixed gas in the main burner 1 and the hydration burner 2 is reduced due to the reduction of the combustion load. Will be lowered. At this time, the flow rate of the mixer ejected from the hydration outlets 21 and 21 of the hydration burner 2 may be lower than the flame propagation speed so that backfire may start to occur.

이 경우, 본 발명의 제4도(A)와 (B)도에 도시된 바와 같이, 화염(F)은 슬릿형 수화구(21)에서 수화버너(2)내부로 침입되지만, 조 절부(3,3)에서는 혼합기의 유속이 높게 유지되는 동시에 조절부(3)의 벽이 소염작용을 행하기 때문에 수화버너(2)의 내면에 화염이 전파되는 일이 저지된다. 연소부하가 증대되어 혼합기체의 유속이 커지게 되어도 상기 조절부(3,3)가 수화구(21,21)에 인접하여 위치되어 있기 때문에 화염(F)이 수화구(21)로 복귀될 수 있다.In this case, as shown in Figs. 4A and 4B of the present invention, the flame F enters into the hydration burner 2 from the slit-shaped mouth 21, but the control part 3 In (3), the flow rate of the mixer is maintained at the same time, and the wall of the adjusting section 3 performs the anti-inflammatory action, so that propagation of the flame on the inner surface of the hydration burner 2 is prevented. Even if the combustion load is increased and the flow velocity of the mixed gas is increased, the flame F can be returned to the receiver 21 because the control units 3 and 3 are located adjacent to the receivers 21 and 21. have.

또, 제4(A)도의 I-I 단면이 제4도(B)에 도시되어 있다.In addition, the I-I cross section of FIG. 4 (A) is shown in FIG.

상기 조절부(3)는 역화한계를 하회(下回)하는 0.5mm 이하의 슬릿폭으로 함이 바람직하게 된다.It is preferable that the adjusting section 3 has a slit width of 0.5 mm or less that falls below the backfire limit.

또, 상기 조절부(3)는 슬릿열 이외의 직경 1.0mm 이하의 개구열로 해도 좋고, 제5도에 도시된 바와 같이 주버너(1)의 벽면과 수화버너(2)의 벽면에 대향적으로 팽출부(1B,2B)를 설치함에 의해서도 0.5mm 이하의 폭을 갖는 슬릿을 형성할 수 있다.The adjusting section 3 may be an opening row having a diameter of 1.0 mm or less other than the slit row, and is opposed to the wall surface of the main burner 1 and the wall surface of the hydration burner 2 as shown in FIG. The slits having a width of 0.5 mm or less can also be formed by providing the bulging portions 1B and 2B.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 수화버너의 수화구로부터 소정의 간격을 갖는 상류측에 조절부를 설치하므로 저부하연소시에 수화구로부터의 혼합기의 유속이 저하되어 역화가 생기게 되어도 화염이 상기 조절부에 의해 정지되고, 그에 따라 버너의 과열, 버너내로의 부착, 실화, 소음의 발생등이 방지될 수 있어 안정성이 향상된다.As described above, according to the present invention, since the adjusting portion is provided upstream from the receiver of the hydration burner at a predetermined interval, the flame rate is controlled even if the flow rate of the mixer from the receiver is lowered at the time of low load combustion, resulting in backfire. It is stopped by the negative portion, and accordingly, overheating of the burner, attachment to the burner, misfire, generation of noise, and the like can be prevented, thereby improving stability.

Claims (2)

편평한 주버너(1)의 상단에 병설된 슬릿화구열로 이루어진 주화구(11)의 측방에는 그 주화구(11)를 개재하는 슬릿형 수화구(21,21)를 갖춘 수화버너(2)가 구비되고, 상기 수화버너(2)는 상기 주버너(1)와 독립해서 연료가스와 1차공기의 혼합기체를 흡입하는 흡입구를 갖추며, 상기 주버너(1)에는 공기과잉의 혼합기체를 공급하고, 상기 수화버너(2)에는 연료과잉의 혼합기체를 공급하는 저질소산화물 버너에 있어서, 상기 수화버너(2)내에는 상기 수화구(21,21)로부터 소정의 간격을 유지하는 상류측에 역화방지용 조절부(3)를 형성한 것을 특징으로 하는 저질소산화물 버너의 역화방지구조.A hydration burner (2) having slit-shaped receivers (21, 21) interposed therebetween is provided on the side of the coin (11) made up of slit crater rows arranged on top of the flat main burner (1). The hydration burner (2) is provided with an inlet for sucking a mixture of fuel gas and primary air independently of the main burner (1), and supplies the excess gas to the main burner (1). In the low nitrogen oxide burner for supplying an excess fuel gas to the hydration burner (2), the hydration burner (2) is backfired on the upstream side at a predetermined interval from the hydration ports (21, 21). Flashback prevention structure of the low nitrogen oxide burner, characterized in that the prevention adjustment portion (3) is formed. 제1항에 있어서, 상기 조절부(3)는 슬릿형상 또는 개구형상으로 형성되고, 상기 주버너의 주화구의 양측에는 상기 주화구가를 개재된 슬릿형 수화구를 갖는 수화버너가 갖추어 짐과 더불어, 수화구에 혼합기체를 공급하는 공통흡입구를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 저질소산화물 버너의 역화방지구조.The hydration burner according to claim 1, wherein the adjusting part (3) is formed in a slit shape or an opening shape, and both side portions of the coin mouth of the main burner are provided with a hydration burner having a slit-like mouthpiece interposed with the coin mouth. , Low back oxide burner prevention structure characterized in that it comprises a common inlet for supplying a mixed gas to the hydration.
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