KR100282349B1 - Draft tube of gas burner burner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스연소기의 버어너부에 관한 것으로서, 상기 버어너부를 구성하는 드레프트 튜브의 보염구조를 개선함으로써 상기 버어너부로 공급되는 가스의 압력이 순간적으로 낮아질 경우에도 화염이 안전하게 유지될 수 있도록 하여 항상 안정적인 연소가 이루어질 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a burner part of a gas burner, so that the flame can be safely maintained even when the pressure of the gas supplied to the burner part is momentarily lowered by improving the flame structure of the draft tube constituting the burner part. To ensure stable combustion at all times.
이를 위해 본 발명은 튜브몸체(21)와, 상기 튜브몸체의 전면에 일체화된 스월러판(22)과, 상기 스월러판에 방사상으로 형성되어 상기 튜브몸체내로 공급된 외부공기와 버어너부를 구성하는 노즐(10)의 각 가스분출공(11)을 통해 분출되는 가스를 서로 혼합하면서 연소실(4) 내로 안내하는 복수개의 슬릿공(23)을 구비한 것에 있어서, 상기 스월러판의 적소에 각 슬릿공과는 별도로 다수의 보조보염공(100)을 형성하여 튜브몸체내에 공급된 외부공기 및 가스가 상기 각 보조보염공을 통해서도 연소실(4) 내부로 안내될 수 있도록 함을 특징으로 하는 가스연소기 버어너부의 드레프트 튜브가 제공된다.To this end, the present invention provides a tube body 21, a swirler plate 22 integrated on the front surface of the tube body, and a nozzle constituting an external air and a burner part radially formed on the swirler plate and supplied into the tube body. In the case where the plurality of slit holes 23 are guided into the combustion chamber 4 while mixing the gases ejected through each of the gas ejection holes 11 of (10) with each other, each of the slit holes is located in place of the swirler plate. Separately, a plurality of auxiliary flame holes 100 are formed so that the external air and gas supplied into the tube body can be guided into the combustion chamber 4 through each of the auxiliary flame holes. The left tube is provided.
Description
본 발명은 가스연소기에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 버어너부를 통해 연소실로 분사되는 혼합가스의 압력 저하시 분사 화염의 손실을 방지하기 위한 버어너부를 구성하는 스월러판의 보염 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a gas combustor, and more particularly, to a flame structure of a swirler plate constituting a burner portion for preventing the loss of the injection flame when the pressure of the mixed gas injected into the combustion chamber through the burner portion.
일반적으로 가스연소기는 연료인 가스(일반적으로 도시가스(LNG)를 주로 사용)를 연소시킴에 따라 얻어지는 연소열을 이용해 찬공기를 더운공기로 열교환시키면서 실내를 난방하는 난방기기이다.In general, a gas burner is a heating device that heats a room while heat-exchanging cold air into hot air by using combustion heat obtained by burning a fuel gas (generally, city gas (LNG)).
상기와 같은 가스연소기는 도시한 도 1 및 도 2 와 같이 본체(1)의 전면 하부에 외부 공기가 흡입되는 흡입그릴(2)이 설치되어 있고, 상기 본체의 전면 상부에는 기내에서 열교환된 공기가 토출되는 토출그릴(3)이 장착되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the gas burner is provided with a suction grill 2 that sucks outside air in the lower part of the front part of the main body 1. The discharge grill 3 discharged is mounted.
상기 본체 내에는 혼합가스가 연소되는 연소실(4)이 설치되어 있고, 상기 본체 내의 하부에는 송풍팬(5a)이 설치된 팬하우징(5)이 고정되어 있다.A combustion chamber 4 in which the mixed gas is combusted is provided in the main body, and a fan housing 5 in which a blowing fan 5a is installed is fixed to the lower part of the main body.
또한, 상기 연소실내에는 공기와 가스를 혼합함과 함께 상기 혼합된 가스를 착화하여 화염을 발생시키는 버어너부가 가스공급관(6)에 연결된 상태로 설치되어 있고, 상기 연소실의 상부측에는 상기 버어너부에 의해 연소된 가스가 이동하면서 본체내로 흡입된 찬공기를 그 연소열에 의해 더운공기로 열교환시켜 주는 열교환기(7)가 설치되어 있다.In the combustion chamber, a burner part for mixing air and gas and igniting the mixed gas to generate a flame is installed in a state connected to the gas supply pipe 6, and the burner part is located at an upper side of the combustion chamber. The heat exchanger 7 which heats cold air sucked into the main body by heat of combustion by heat of combustion by the combustion heat is provided.
이 때, 상기 열교환기의 상부에는 본체 내부로 흡입된 찬공기를 연소열에 의해 더운공기로 열교환시키고 난 연소가스를 외부로 배출시켜 주는 가스배출관(8)이 연결되어 있고, 버어너부에는 상기 가스배출관과 일체로 이루어진 상태로 연소에 필요한 외부공기를 공급하도록 공기공급팬을 구비한 공기공급관(9)이 설치되어 있다.At this time, the upper part of the heat exchanger is connected to the gas discharge pipe (8) for discharging the combustion gas heat-exchanged to the hot air by the heat of combustion of the cold air sucked into the main body, the burner portion is connected to the gas An air supply pipe (9) having an air supply fan is provided to supply external air for combustion in an integral state with the discharge pipe.
따라서, 기기를 실내의 적소에 지지시킨 상태에서 사용자가 난방모드를 선택하면, 먼저 공기공급관(9) 내에 설치된 공기공급팬(9a)이 콘트롤러(도시는 생략함)의 제어신호를 받아 회전하므로 외부 공기를 흡입하게 되고, 이렇게 흡입된 공기는 공기공급팬(9a)의 회전이 계속되는 동안 버어너부를 통해 연소실(4) 내로 들어간 다음 계속해서 열교환기(7)를 지나 가스배출관(8)을 통해 다시 실외로 빠져나가는 프리 퍼지 과정을 수분동안 수행한다.Therefore, when the user selects the heating mode while supporting the device in place in the room, the air supply fan 9a installed in the air supply pipe 9 first rotates under the control signal of the controller (not shown). The air is sucked in, and the sucked air enters the combustion chamber 4 through the burner part while the rotation of the air supply fan 9a continues, and then continues through the heat exchanger 7 and again through the gas discharge pipe 8. A prepurge process that exits to the outdoors is carried out for a few minutes.
상기에서 프리 퍼지 과정을 수분동안 수행하는 것은, 연소실(4) 내에 남아있는 잔존가스를 외부로 완전히 배출시켜 후술하는 작용에서 연료인 가스가 상기 연소실에서 초기 연소될 때 잔존가스에 의한 연소실의 폭발 위험성을 미연에 차단하기 위함이다.Performing the pre-purge process for a few minutes to completely discharge the remaining gas remaining in the combustion chamber 4 to the outside, the risk of explosion of the combustion chamber due to the remaining gas when the gas, which is a fuel, is initially burned in the combustion chamber in the operation described below. This is to block in advance.
이와 같이 하여 프리퍼지 과정이 수행되고 나면, 공기공급팬(9a)은 계속해서 회전하면서 외부 공기를 흡입하여 버어너부로 공급함과 동시에 가스공급관(6)에 설치된 가스밸브(6a)가 콘트롤러(도시는 생략함)의 제어신호를 받아 열리므로 연료인 가스가 상기 가스공급관을 통해 버어너부로 공급되고, 이렇게 공급된 공기 및 가스는 버어너부에 의해 적절히 혼합된 상태로 점화되어 결국, 연소실(4) 내에서 화염을 발생시키게 된다.After the pre-purging process is performed in this manner, the air supply fan 9a continues to rotate while sucking the outside air and supplying it to the burner part, and at the same time, the gas valve 6a installed in the gas supply pipe 6 has a controller (not shown). Open by receiving a control signal, and the fuel gas is supplied to the burner part through the gas supply pipe, and the air and the gas thus supplied are ignited in an appropriately mixed state by the burner part, resulting in the combustion chamber 4 It will generate a flame inside.
이렇게 버어너부를 통해 연소실로 분사되는 혼합가스가 착화되면 연소가 행하여 지므로 연소열이 발생되고, 이 때 발생된 연소열은 상기 연소실의 상부에 연결된 열교환기(7)를 가열시킨 다음 열교환기의 일측에 연결된 가스배출관(8)을 통해 실외로 빠져나간다.When the mixed gas injected into the combustion chamber through the burner is ignited, combustion is performed, and thus combustion heat is generated, and the generated combustion heat heats the heat exchanger 7 connected to the upper portion of the combustion chamber, and is then connected to one side of the heat exchanger. The gas is discharged to the outside through the discharge pipe (8).
한편, 연료인 가스가 연소실(4)에서 연소될 때 본체(1) 내에 고정된 팬하우징(5) 내의 송풍팬(5a)이 모터(도시는 생략함)의 구동력을 받아 회전하므로 송풍력이 발생되고, 이에 따라 실내의 공기가 상기 본체의 전면 하부에 설치된 흡입그릴(2)을 통해 본체(1) 내부로 흡입된 다음 송풍팬의 계속적인 회전에 따라 상기 본체 내의 상부로 이동하고, 이 이동하는 공기는 열교환기(7)를 지나면서 연소열에 의해 열교환되어 더운 공기로 바뀌어진 다음 상기 본체의 전면 상부에 설치된 토출그릴(3)을 통해 실내로 토출되므로 실내가 이 토출되는 더운 공기로 인해 난방이 되는 것이다.On the other hand, when the gas, which is fuel, is combusted in the combustion chamber 4, the blowing fan 5a in the fan housing 5 fixed in the main body 1 rotates under the driving force of a motor (not shown) to generate a blowing force. Accordingly, the air in the room is sucked into the main body 1 through the suction grill 2 installed at the front lower part of the main body, and then moves to the upper part of the main body according to the continuous rotation of the blowing fan. The air is heat-exchanged by the heat of combustion as it passes through the heat exchanger (7) and is converted into hot air, and then the air is discharged into the room through the discharge grill (3) installed on the front of the main body. Will be.
상기와 같은 가스연소기의 각 구성부분중 버어너부는 외부에서 공급된 연소공기와 가스를 서로 혼합하여 연소실로 분사하고, 이렇게 분사되는 혼합가스가 상기 연소실에서 연소되도록 불꽃을 점화시켜 주는등 중요한 역할을 행하게 된다.The burner part of each component of the gas combustor mixes the combustion air and gas supplied from the outside and injects them into the combustion chamber, and plays an important role such as igniting a flame so that the injected mixed gas is combusted in the combustion chamber. Will be done.
이하, 상기 버어너부의 구성 및 작용을 도시한 도 3 및 도 4 를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the burner unit will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.
일반적으로 버어너부는 크게 가스공급관(6)을 통해 공급되는 가스를 분출시켜 주도록 복수개의 가스분출공(11)이 그 끝단 외주면을 따라 형성된 노즐(10)과, 상기 노즐의 각 가스분출공을 통해 분출되는 가스와 외부로 부터 유입된 공기를 서로 혼합한 후 상기와 같이 혼합된 가스를 연소실내로 안내하는 드레프트 튜브(draft tube)(20)와, 상기 노즐에 그 일단이 고정된 상태로 다른 일단이 상기 드레프트 튜브의 전면을 관통하여 연소실 내로 그 일부가 돌출되도록 설치된 염검지봉(30) 및 점화플러그(40)로 구성된다.In general, the burner part has a plurality of gas ejection holes 11 formed along the outer circumferential surface of the end thereof so as to eject the gas supplied through the gas supply pipe 6 and through each gas ejection hole of the nozzle. After the mixture of the ejected gas and the air introduced from the outside with each other, a draft tube 20 for guiding the mixed gas into the combustion chamber as described above, and the other end of which is fixed to the nozzle. One end is composed of a salt detection rod 30 and the spark plug 40 is installed so as to penetrate the front surface of the draft tube and a part thereof into the combustion chamber.
이 때, 상기 드레프트 튜브(20)는 튜브몸체(21)와, 상기 튜브몸체의 전면에 일체화되어 보염판(保炎板)의 역할을 행하는 스월러판(22)과, 상기 튜브몸체(21) 내부로 유입되는 외부 공기 및 상기 노즐의 각 가스분출공(11)을 통해 튜브몸체(21) 내부로 분출된 가스가 서로 혼합된 상태로써 연소실(4) 내부로 토출되도록 상기 노즐의 각 가스분출공(11)에 대응하여 스월러판에 방사상으로 형성된 복수개의 슬릿공(23)과, 상기 연소실쪽에 위치한 스월러판(22)의 각 슬릿공(23) 외측에 일체로 형성된 스월깃(24)으로 구성된다.At this time, the draft tube 20 is a tube body 21, a swirler plate 22 which is integrated on the front surface of the tube body and serves as a retaining plate, and the tube body 21. Each gas ejection hole of the nozzle is discharged to the inside of the combustion chamber 4 in a state where the external air introduced into the inside and the gas ejected into the tube body 21 through each gas ejection hole 11 of the nozzle are mixed with each other. Corresponding to (11), a plurality of slit holes 23 radially formed in the swirler plate and a swirl feather 24 integrally formed outside each slit hole 23 of the swirler plate 22 located on the combustion chamber side. .
이 때, 상기 각 스월깃은 토출되는 혼합가스에 회전력을 부여하도록 함으로써 상기 혼합가스의 토출력을 강하게 이루도록 함으로써 화염이 쉽게 꺼지지 않도록 한다.At this time, each swirl is applied to give a rotational force to the discharged mixed gas to achieve a strong earth output of the mixed gas so that the flame is not easily turned off.
따라서, 버어너부를 구성하는 드레프트 튜브(20) 내부로 외부 공기가 유입됨과 함께 가스공급관(6)으로부터 전달된 가스가 노즐(10)의 각 가스분출공(11)을 통해 분출되는 과정에서 상기 외부 공기와 가스가 서로 혼합된 상태로써 스월러판(22)에 형성된 각 슬릿공(23)을 통해 연소실(4) 내부로 토출된다.Therefore, the outside air is introduced into the draft tube 20 constituting the burner portion and the gas delivered from the gas supply pipe 6 is ejected through each gas ejection hole 11 of the nozzle 10. The outside air and the gas are mixed with each other and discharged into the combustion chamber 4 through the respective slit holes 23 formed in the swirler plate 22.
이 때, 상기 노즐의 각 가스분출공(11)을 통해 분출되는 가스가 스월러판(22)에 형성된 각 슬릿공(23)으로 원활히 토출될 수 있는 이유는 상기 스월러판에 형성된 각 슬릿공(23)이 위치한 방향이 상기 노즐에 형성된 각 가스분출공(11)을 통해 배출되는 가스의 토출범위내에 위치되어 있기 때문에 가능하다.At this time, the reason that the gas ejected through each gas ejection hole 11 of the nozzle can be smoothly discharged to each slit hole 23 formed in the swirler plate 22 is because each slit hole 23 formed in the swirler plate 23. Is located in the discharge range of the gas discharged through each gas ejection hole 11 formed in the nozzle.
즉, 상기 각 가스분출공이 형성된 노즐(10)의 끝단이 일정각도 경사를 이루면서 형성되어 있음에 따라 상기 각 가스분출공(11)이 향하는 방향이 각 슬릿공(23)이 위치된 방향에 대응되기 때문에 가능한 것이다.That is, as the ends of the nozzles 10 in which the gas ejection holes are formed are inclined at a predetermined angle, the direction in which the gas ejection holes 11 face corresponds to the direction in which the slit holes 23 are located. That's possible.
상기에서 혼합가스(공기+가스)가 연소실 내부로 토출될 수 있음은 공기공급관(9)내에 설치된 공기공급팬(9a)이 계속적으로 회전을 하면서 외부공기를 버어너부로 토출시키고 있음에 따라 가능하다.The mixed gas (air + gas) may be discharged into the combustion chamber as the air supply fan 9a installed in the air supply pipe 9 continuously rotates to discharge external air to the burner part. .
또한, 상기 같이 드레프트 튜브(20)의 각 슬릿공(23)을 통해 혼합가스가 통과하는 과정에서는 상기 혼합가스는 각 슬릿공(23)의 일측면(연소실의 내부에 위치한 면)에 형성된 각 스월깃(24)에 의해 그 토출방향이 안내된 상태로 연소실(4) 내부로 토출된다.In addition, in the process of passing the mixed gas through each slit hole 23 of the draft tube 20 as described above, the mixed gas is formed on one side (surface of the combustion chamber) of each slit hole 23. The swirl feathers 24 are discharged into the combustion chamber 4 in a state where the discharge direction is guided.
이 때, 상기 각 스월깃이 토출되는 혼합가스의 토출방향을 안내하는 이유는 공기와 가스의 혼합을 더욱 원활히 하도록 함과 함께 강한 화염을 생성하기 위함이다.At this time, the reason for guiding the discharge direction of the mixed gas discharged by each swirl is to make the mixing of air and gas more smoothly and to generate a strong flame.
이와 같이 혼합가스가 연소실(4) 내로 분사되면 노즐의 상부에 고정된 점화플러그(40)가 작동하여 불꽃을 발생시키므로 상기 연소실 내로 분사되는 혼합가스가 착화되어 연소된다.In this way, when the mixed gas is injected into the combustion chamber 4, the spark plug 40 fixed to the upper part of the nozzle operates to generate a spark, so that the mixed gas injected into the combustion chamber is ignited and combusted.
이 때, 상기 점화플러그와 함께 노즐(10)의 상부에 고정되어 있는 염감지봉(30)이 착화초기의 불꽃염을 감지하여 콘트롤러(도시는 생략함)에 입력하면 상기 콘트롤러는 입력된 염감지값과 기 입력된 염기준값을 비교하고, 이 비교상태에 이상이 없으면 혼합가스가 정상적으로 착화되었다고 판단하여 점화플러그(40)에 의한 더 이상의 불꽃발생을 중단시키도록 콘트롤러를 제어하게 된다.At this time, when the salt detection rod 30 fixed to the upper portion of the nozzle 10 together with the spark plug detects the flame salt of the initial ignition and inputs it to the controller (not shown), the controller detects the input salt. The value is compared with the input salt reference value, and if there is no abnormality in the comparison state, it is determined that the mixed gas is normally ignited, and the controller is controlled to stop further spark generation by the spark plug 40.
한편, 상기와 같은 동작을 행하는 과정에서 계속적인 기기의 동작(가스연소기의 구동)을 위해 화염이 항상 일정하게 이루어진 상태를 유지하여야만 한다.On the other hand, in the process of performing the above operation, the flame must always be kept constant for the continuous operation of the device (drive of the gas burner).
이에 따라 가스를 토출함에 있어서, 상기 가스의 토출압력 역시 항상 일정하게 이루어져야 하는데, 종래 전술한 바와 같은 버어너부의 구성으로는 일반적으로 가스의 압력이 80㎜Aq 이하가 되면 소화가 이루어지게 된다.Accordingly, in discharging the gas, the discharge pressure of the gas should always be constant, but in the structure of the burner as described above, fire extinguishing is generally performed when the gas pressure is 80 mmAq or less.
이는, 상기와 같은 가스의 압력 저하에 따라 토출되는 연료량이 급격히 감소함으로써 상대적으로 공기비가 증대되어 화염이 날리는 등의 화염 불안정 현상이 발생하므로 가스의 압력이 80㎜Aq 이하가 되면 화염이 쉽게 꺼지기 때문이다.This is because, as the amount of fuel discharged rapidly decreases as the pressure of the gas decreases, a flame instability such as an air ratio increases and a flame is blown, so that the flame is easily turned off when the gas pressure is 80 mmAq or less. to be.
따라서, LNG와 같은 도시가스를 공급하는 각 가스 사업소에서는 상기와 같은 공급가스의 압력이 100∼250㎜Aq 정도를 이루도록 설정하게 되었다.Therefore, in each gas plant that supplies city gas such as LNG, the pressure of the supply gas as described above is set to be about 100 to 250 mmAq.
하지만, 일반적으로 도시가스는 동시에 많은 양의 가스를 여러 가정에서 사용하기 때문에 공급되는 가스의 압력이 순간적으로 80㎜Aq 이하로 떨어질 경우가 있다.However, in general, since city gas uses a large amount of gas in several homes at the same time, the pressure of the supplied gas may momentarily drop below 80 mmAq.
또한, 굳이 상기와 같은 원인이 아니더라도 공기공급관을 통해 순간적으로 큰 바람이 유입될 경우에도 마찬가지로 공급되는 가스의 압력이 순간적으로 낮아지게 될 수 있었다.In addition, even if the cause is not the same as above, even if a large wind flows through the air supply pipe instantaneously the pressure of the supplied gas may be instantaneously lowered.
이와 같은 순간적인 가스 압력의 저하에 의해 화염의 불안정 현상이 발생하게 되었지만, 종래에는 이를 효과적으로 방지할 수 있는 별도의 구성이 이루어지지 않음에 따라 전술한 바와 같이 화염의 소화가 쉽게 이루어져 결국, 사용자는 다시 점화를 시켜야 하는등 많은 불편함을 느끼게 되었다.As a result of the instantaneous decrease in gas pressure, flame instability occurs, but in the prior art, since a separate configuration is not effectively made, the flame is easily extinguished as described above. I felt a lot of discomfort, like having to ignite again.
또한, 사용자가 상기와 같이 화염이 소화되었음을 정확히 인지하지 못하였을 경우 비록 소화는 이루어졌으나 가스는 계속적으로 토출되고 있는 상태이기 때문에 폭발가능성등 사용자의 안전에 크게 위협을 주는 문제점 역시 발생하게 되었다.In addition, when the user does not exactly recognize that the flame is extinguished as described above, even though the extinguishing is made, the gas is continuously being discharged, which causes a problem that greatly threatens the safety of the user such as an explosion.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 버어너부를 구성하는 드레프트 튜브의 보염구조를 개선함으로써 상기 버어너부로 공급되는 가스의 압력이 순간적으로 낮아질 경우에도 화염이 안전하게 유지될 수 있도록 하여 항상 안정적인 연소가 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, by improving the flame structure of the draft tube constituting the burner portion, the flame is safely maintained even when the pressure of the gas supplied to the burner portion is momentarily lowered The purpose is to ensure stable combustion at all times.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면 튜브몸체와, 상기 튜브몸체의 전면에 일체화된 스월러판과, 상기 스월러판에 방사상으로 형성되어 상기 튜브몸체내로 공급된 외부공기와 버어너부를 구성하는 노즐의 각 가스분출공을 통해 분출되는 가스를 서로 혼합하면서 연소실 내로 안내하는 복수개의 슬릿공을 구비한 것에 있어서, 상기 스월러판의 적소에 각 슬릿공과는 별도로 다수의 보조보염공을 형성하여 튜브몸체내에 공급된 외부공기 및 가스가 상기 각 보조보염공을 통해서도 연소실 내부로 안내될 수 있도록 함을 특징으로 하는 가스연소기 버어너부의 드레프트 튜브가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a tube body, a swirler plate integrated on the front surface of the tube body, and the external air and burner portion radially formed on the swirler plate and supplied into the tube body. A plurality of slit holes for guiding the gas ejected through the gas ejection holes of the constituting nozzles into the combustion chamber while mixing with each other, wherein a plurality of auxiliary flame holes are formed in place of the swirler plate separately from each slit hole. A draft tube of a gas burner burner part is provided so that external air and gas supplied into the tube body can be guided into the combustion chamber through each of the auxiliary flame holes.
도 1 은 일반적인 가스연소기의 외형을 나타낸 사시도1 is a perspective view showing the appearance of a general gas burner
도 2 는 일반적인 가스연소기의 구조를 나타낸 종단면도Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of a general gas burner
도 3 의 도 2 의 “A”부를 확대하여 나타낸 확대도3 is an enlarged view showing an enlarged portion “A” of FIG. 2.
도 4 는 종래 버어너부를 전면에서 본 상태도4 is a state diagram of a conventional burner unit viewed from the front;
도 5 는 일반적인 버어너부의 가스압 변동에 따른 화염의 영향을 나타낸 그래프5 is a graph showing the effect of the flame according to the gas pressure fluctuation of the general burner part
도 6 은 본 발명에 따른 버어너부를 전면에서 본 상태도6 is a front view of the burner unit according to the present invention;
도 7 은 본 발명에 따른 버어너부의 종단면도7 is a longitudinal sectional view of the burner unit according to the present invention;
도 8 은 본 발명에 따른 드레프트 튜브의 보염구조 적용시 버어너부의 가스압 변동에 따른 화염의 영향을 나타낸 그래프8 is a graph showing the effect of the flame according to the gas pressure fluctuation of the burner portion when applying the flame structure of the draft tube according to the present invention
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
110. 보조보염공 120. 센터보염공110. Auxiliary Flame 120. Center Flame
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도 6 내지 도 8 을 참조로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to Figures 6 to 8 attached to an embodiment of the present invention in more detail as follows.
도 6 은 본 발명에 따른 버어너부를 전면에서 본 상태도이고, 도 7 은 본 발명에 따른 버어너부의 종단면도이며, 도 8 은 본 발명에 따른 드레프트 튜브의 보염구조 적용시 버어너부의 가스압 변동에 따른 화염의 영향을 나타낸 그래프로서, 본 발명의 구성중 일부는 종래의 구성에서 언급한 바 있으므로 중복되는 부분은 그 설명을 생략하고, 동일한 구조에 한해서는 종래와 동일한 부호를 부여키로 한다.6 is a state view of the burner part according to the present invention, FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the burner part according to the present invention, and FIG. 8 is a gas pressure variation of the burner part when the flame structure is applied to the draft tube according to the present invention. As a graph showing the effect of the flame according to the present invention, since some of the configurations of the present invention have been mentioned in the conventional configuration, overlapping portions will be omitted, and the same reference numerals will be used to refer to the same structure.
우선, 본 발명은 드레프트 튜브(20)를 구성하는 스월러판(22)의 슬릿공(23) 안쪽에 그 원주방향을 따라 다수의 보조보염공(100)을 방사상으로 형성하여 상기 각 슬릿공(23)과는 별도로써 노즐(10)의 각 가스분출공(11)을 통해 분출되는 가스를 연소실(4) 내부로 안내될 수 있도록 한다.First, in the present invention, a plurality of auxiliary flame holes 100 are radially formed along the circumferential direction of the inside of the slit hole 23 of the swirler plate 22 constituting the draft tube 20. Separately from 23), the gas ejected through the gas ejection holes 11 of the nozzle 10 can be guided into the combustion chamber 4.
이 때, 상기 각 보조보염공은 노즐(10)에 형성된 각 가스분출공(11)이 향하는 방향과 대응하도록 각각 위치시키는 것이 바람직하며, 스월러판의 정 중앙에도 하나의 구멍(이하, “센터보염공”이라 한다)(110)을 위치시켜 보염 성능을 더욱 향상시킬 수도 있다.At this time, each auxiliary flame hole is preferably located so as to correspond to the direction in which the respective gas ejection holes 11 formed in the nozzle 10, each hole in the center of the swirler plate (hereinafter, "center beam" And dyeing holes ”110 may be further improved.
상기에서 각 보조보염공(100)의 직경은 스월러판(22)의 두께에 비해 1∼3배 이내의 범위 즉, 일반적인 스월러판(22)의 두께가 1㎜임을 가정하면 상기 각 보조보염공의 직경은 1∼3㎜로 형성하는 것이 좋다.In the above, the diameter of each auxiliary flame hole (100) is within the range of 1 to 3 times the thickness of the swirler plate 22, that is, assuming that the thickness of the common swirler plate 22 is 1mm of each auxiliary flame hole It is good to form a diameter of 1-3 mm.
이는, 상기 스월러판의 두께에 따라 적절한 보조보염공(100)의 직경을 구성하여야만이 상기 각 보조보염공을 통해 배출되는 혼합가스의 양과 상기 혼합가스가 타들어가는 속도가 균형을 이룰 수 있기 때문이다.This is because the amount of the mixed gas discharged through each of the auxiliary flame holes and the speed at which the mixed gas burns should be balanced only by configuring an appropriate diameter of the auxiliary flame holes 100 according to the thickness of the swirler plate. .
즉, 상기 각 보조보염공의 직경이 스월러판 두께의 3배 즉, 3㎜보다 클 경우에는 화염이 타들어가는 속도보다 상기 각 보조보염공을 통해 토출되는 혼합가스의 양이 큼에 따라 화염의 생성이 불안하게 이루어지게 되어 종래와 같은 문제점을 다시 유발할 수 있고, 또한, 상기 각 보조보염공의 직경이 스월러판의 두께보다 작을 경우 즉, 1㎜ 이하가 되면 화염이 타들어가는 속도에 비해 가스의 토출이 원활히 이루어지지 않게 되어 이 역시 화염의 생성이 원활히 이루어지지 않기 때문이다.That is, when the diameter of each auxiliary flame hole is greater than three times the thickness of the swirler plate, that is, 3 mm, the flame is generated as the amount of the mixed gas discharged through the auxiliary flame holes is greater than the speed at which the flame burns. This becomes unstable and may cause the same problem as before, and when the diameter of each auxiliary flame hole is smaller than the thickness of the swirler plate, that is, 1 mm or less, the discharge of gas compared to the speed at which the flame burns out. This is because it is not made smoothly because this is also because the flame is not produced smoothly.
이와 같이 구성된 본 발명 스월러판의 보염구조에 따른 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the action according to the flame structure of the invention swirler plate configured as described in more detail as follows.
먼저, 버어너부로의 공기공급 및 가스공급은 종래 기 전술한 바 있음에 따라 그 구체적인 공급과정은 생략하도록 하고, 전술한 바와 같이 버어너부 내로 공급된 공기는 노즐(10)에 형성된 각 가스분출공(11)을 통해 배출되는 가스와 함께 혼합된 상태로써 그 일부는 드레프트 튜브(20)를 구성하는 스월러판(22)의 각 슬릿공(23)을 통과하게 되고, 나머지 일부는 상기 스월러판의 중앙부에 형성된 다수의 보조보염공(100)을 통해 연소실(4) 내부로 토출된다.First, the air supply and gas supply to the burner part are omitted according to the conventional method as described above, and the air supplied into the burner part is blown out of each gas formed in the nozzle 10 as described above. Mixed with the gas discharged through the ball 11, a part of the gas passes through each slit hole 23 of the swirler plate 22 constituting the draft tube 20, and the other part of the swirler plate It is discharged into the combustion chamber 4 through a plurality of auxiliary flame holes (100) formed in the center of the.
이 때, 상기에서 각 보조보염공(100)의 직경은 1∼3㎜ 범위내로 형성되어 있음에 따라 대부분의 혼합가스는 슬릿공(23)을 통해 토출되고, 소량의 혼합가스만이 각 보조보염공(100)을 통해 토출됨은 이해 가능하다.At this time, as the diameter of each auxiliary flame hole 100 is formed in the range of 1 to 3mm, most of the mixed gas is discharged through the slit hole 23, only a small amount of the mixed gas to each auxiliary beam It is understood that the discharge through the salt hole (100).
또한, 상기에서 각 보조보염공의 위치가 스월러판(22)에 형성된 각 슬릿공(23)과 동일선상인 노즐(10)의 각 가스분출공(11)이 토출되는 가스의 토출범위내에 위치되어 있기 때문에 보다 원활한 토출이 가능하다.Further, in the above, the position of each auxiliary flame hole is located within the discharge range of the gas discharged from each gas ejection hole 11 of the nozzle 10 which is in line with each slit hole 23 formed in the swirler plate 22. As a result, more smooth discharge is possible.
상기와 같이 혼합가스가 연소실(4) 내로 유입될 때에는 노즐(10)의 상부에 고정되어 그 끝단이 연소실 측으로 일부 돌출된 점화플러그(40)의 끝단에서 불꽃을 발생시키므로 상기 연소실 내로 분사되는 혼합가스가 착화됨에 따라 연소실(4) 내에서의 연소가 수행된다.As described above, when the mixed gas flows into the combustion chamber 4, the mixed gas is fixed to the upper part of the nozzle 10 and the spark is generated at the end of the spark plug 40 protruding partly toward the combustion chamber. Combustion in the combustion chamber 4 is performed as is ignited.
한편, 상기와 같은 과정중 외부의 영향에 따라 버어너부로 공급되는 가스의 양이 급격히 줄어들 경우 예를 들면 도시가스 공급업체로 부터 공급되는 도시가스(LNG)의 가스압이 급격히 떨어지거나(가스압은 수도압과 같이 지역에 따라 가스압이 낮은 경우도 있고, 한꺼번에 다수의 사용자가 사용할 경우 가스압이 떨어지게 된다) 혹은 태풍 등의 영향에 따라 외부 바람이 양이 급격히 줄어들 경우에는 스월러판(22)의 각 슬릿공(23)을 통해 연소실(4) 내부로 토출되는 가스의 양이 미약하게 된다.On the other hand, if the amount of gas supplied to the burner unit is drastically reduced due to external influences during the above process, for example, the gas pressure of the city gas (LNG) supplied from the city gas supplier drops rapidly (the gas pressure may be In some cases, such as pressure, the gas pressure may be low depending on the region, and when a large number of users use it at once, or when the external wind is rapidly reduced due to a typhoon or the like, each slit hole of the swirler plate 22 The amount of gas discharged into the combustion chamber 4 through 23 is weak.
이에 따라 상기 가스의 유입량 보다 공기의 유입량이 상대적으로 커지게 되어 결국, 스월러판(22)의 슬릿공(23)을 통해 생성된 화염이 불안정한 상태를 이루게 된다.Accordingly, the inflow of air becomes relatively larger than the inflow of the gas, and thus, the flame generated through the slit hole 23 of the swirler plate 22 is in an unstable state.
하지만, 이 때에는 상기 스월러판의 중앙부분에 형성된 각 보조보염공(100)을 통해 이루어진 화염이 안정된 상태를 계속적으로 유지하고 있음에 따라 결국, 화염이 소화되지 않고 계속적으로 유지할 수 있게 된다.However, at this time, as the flame made through each auxiliary flame hole 100 formed in the central portion of the swirler plate continuously maintains a stable state, the flame can be continuously maintained without being extinguished.
이는 가스압이 낮아질 경우, 슬릿공 까지 가스가 잘 공급되지 않는 반면, 공기량은 변함이 없기 때문에, 불완전 연소가 되면서 화염의 리프팅현상(떨어져 나가는 현상) 또는 황염상태가 되면서 결국 소화되는데 반해. 상기 노즐의 가스분출공으로 부터 본 발명의 보조보염공까지의 거리는 매우 가깝고, 상기 보조보염공을 통과하는 공기량은 작기 때문에 가스압이 낮아지더라도 상기 각 보조보염공을 통해 혼합가스가 배출되어 이곳에서의 화염은 꺼지지 않고 유지된다.This is because when gas pressure is lowered, gas is not supplied well to the slit hole, while the air volume does not change, whereas incomplete combustion results in the lifting phenomenon of the flame (falling phenomenon) or the sulphate, and eventually digested. Since the distance from the gas ejection hole of the nozzle to the auxiliary flame hole of the present invention is very close, and the amount of air passing through the auxiliary flame hole is small, even if the gas pressure is lowered, the mixed gas is discharged through each of the auxiliary flame holes. The flame is kept off.
그후 다시 가스압이 정상으로 유지되면, 상기 보조보염공에 유지되고 있는 작은 화염에 의해 재점화가 되어 소화되지 아니하고 정상적인 연소가 이루어지게 되는 것이다.After that, if the gas pressure is maintained at the normal state, the small flame held in the auxiliary flame hole is re-ignited, so that the normal combustion is performed without being extinguished.
이와 같은 현상은 도시한 도 5 및 도 8 을 참조하여 보면 더욱 확연히 알 수 있다.Such a phenomenon can be more clearly seen with reference to FIGS. 5 and 8.
즉, 종래 스월러판에 별도의 보조보염공을 형성하지 않았을 경우에는 도 5 와 같이 가스압이 대략 80㎜Aq 정도에 이르게 되면 소화가 이루어졌지만, 본 발명과 같이 스월러판(22)에 별도의 보조보염공(100)을 각각 형성하였을 경우에는 도 8 과 같이 가스압이 대략 40㎜Aq 정도에 이르더라도 계속적으로 화염이 유지됨을 알 수 있다.That is, when a separate auxiliary flame hole is not formed in the conventional swirler plate, when the gas pressure reaches about 80 mmAq as shown in FIG. 5, the fire extinguishing was performed, but as in the present invention, an additional auxiliary beam is provided on the swirler plate 22. When each of the flame holes 100 are formed, it can be seen that the flame is continuously maintained even when the gas pressure reaches about 40 mmAq as shown in FIG. 8.
이와 같이 계속적인 화염을 유지하게 되면 이후 다시 가스의 공급 압력이 증가됨에 따른 가스량이 증가시 상기와 같이 유지하고 있는 화염에 의해 재점화 즉, 슬릿공을 통해 토출되는 혼합가스의 재점화가 쉽게 이루어져 결국, 안정적인 난방을 이룰 수 있다.If the continuous flame is maintained as described above, when the gas amount increases as the supply pressure of the gas is increased again, the flame is maintained as described above, ie, the re-ignition of the mixed gas discharged through the slit hole is easily performed. , Can achieve stable heating.
한편, 스월러판(22)의 정 중앙에 형성된 센터보염공(110)은 각 보조보염공(100)과 같은 작용을 행하면서 보염효과를 향상시키는 역할을 행하기도 하지만, 버어너부의 조립시 즉, 노즐(10)과 드레프트 튜브(20)와의 조립시 상기 노즐의 중심이 드레프트 튜브의 중심과 일치하였는지를 육안으로서 검사 가능하도록 하는 역할 까지도 더불어 행하게 된다.On the other hand, the center flame hole (110) formed in the center of the swirler plate 22 also serves to improve the flame effect while performing the same function as each auxiliary flame hole 100, that is, when assembling the burner portion, The assembly of the nozzle 10 and the draft tube 20 also serves to visually check whether the center of the nozzle coincides with the center of the draft tube.
이는, 노즐의(10) 중앙이 드레프트 튜브(20)의 중앙과 일치하지 않을 경우 가스의 분출이 원활히 이루어지지 않게 되어 화염의 안정성을 저하시키고, 또한, 원활한 착화를 저하시킴에 따라 반드시 상기와 같이 노즐의 중앙과 드레프트 튜브의 중앙을 일치시켜야 하기 때문이다.If the center of the nozzle 10 does not coincide with the center of the draft tube 20, the gas may not be ejected smoothly, thereby degrading the stability of the flame and also reducing the smooth ignition. This is because the center of the nozzle and the center of the draft tube must match.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 가스연소기를 구성하는 버어너부의 드레프트 튜브 보염구조를 개선함에 따라 즉, 상기 드레프트 튜브를 구성하는 스월러판에 별도의 보조보염공을 형성함에 따라 외부 영향에 따른 공급 가스압력의 저하시에도 안정적으로 화염을 유지할 수 있게 되어 가스연소기를 재가동 시키는데 드는 사용자의 불편함을 방지할 수 있게 된 효과가 있다.As described above, the present invention improves the draft tube flame structure of the burner part constituting the gas combustor, that is, by forming a separate auxiliary flame hole on the swirler plate constituting the draft tube. It is possible to stably maintain the flame even when the supply gas pressure decreases, thereby preventing the inconvenience of the user to restart the gas burner.
또한, 상기와 같이 화염이 안정적으로 이루어질 수 있게 됨에 따라 소화에 따른 가스누출에 의해 사용자의 안전에 위험을 주는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된 효과가 있으며, 전술한 바와 같이 각 보조보염공이 스월러판의 중앙부분에 형성되어 있음에 따라 버어너부의 중앙부측에서도 연소가 수행될 수 있게 되어 결국 연소효율이 상승된 효과 역시 있다.In addition, as the flame can be made stably as described above, there is an effect that can prevent in advance the risk of safety to the user by the leakage of gas due to fire extinguishing, each auxiliary flame ball as described above As it is formed in the central portion of the floor plate, combustion can be performed even at the central side of the burner part, so that combustion efficiency is also increased.
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