KR100533357B1 - Metal fiber sintered body for surface combustion with regular through hole - Google Patents
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Abstract
본 발명은 버너, 보일러, 가스렌지등 가스 기기의 연소 메디아에 사용되는 연소용 금속소결체에 관한 것으로서, 금속섬유의 밀도를 일정한 범위로 유지하고 또한 일정한 직경의 관통홀을 일정한 패턴으로 일정한 양만큼 형성시킴으로써 연소가 전 표면에서 일어나도록 하는 표면연소용 금속섬유 소결체를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.The present invention relates to a sintered metal sintered body used in the combustion media of gas appliances such as burners, boilers, stoves, etc., which maintains the density of the metal fiber in a certain range and forms a through hole of a certain diameter in a certain pattern in a predetermined amount. It is to provide a metal fiber sintered body for surface combustion by which combustion occurs on the entire surface, which is an object thereof.
본 발명은 금속섬유를 소결하여 제조되는 가스기기의 연소 메디아용 금속섬유 소결체에 있어서, 상기 금속섬유의 밀도는 0.5∼4kg/m2 이고, 상기 소결체는 직경 0.5∼2mm인 원형 관통홀을 다수개 갖고, 이 관통홀의 총 면적은 총 표면적의 5%미만을 차지하고, 그리고 이 관통홀들은 규칙적인 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 표면연소용 금속섬유 소결체를 그 요지로 한다.The present invention provides a metal fiber sintered body for combustion media of a gas machine produced by sintering metal fibers, wherein the metal fiber has a density of 0.5 to 4 kg / m 2 , and the sintered body has a plurality of circular through holes having a diameter of 0.5 to 2 mm. The total area of the through holes occupies less than 5% of the total surface area, and the through holes have a regular pattern.
본 발명의 표면연소 금속섬유 소결체를 연소장치에 적용하면, 연료 가스가 홀 중심에 몰리는 현상 및 연소 가스 누출을 방지할 수 있고, 연소 플래임의 길이가 짧아 버너 연소실의 소형화를 가능하게 할 수 있을 뿐만 아니라 완전한 연소를 달성할 수 있어 불완전 연소로 인한 배가스 문제를 해결할 수 있게 된다.Application of the surface-burned metal fiber sintered body of the present invention to the combustion apparatus can prevent the fuel gas from being concentrated in the center of the hole and prevent the leakage of the combustion gas, and can shorten the burner combustion chamber due to the short length of the combustion flame. In addition, complete combustion can be achieved, thereby solving the exhaust gas problem caused by incomplete combustion.
Description
본 발명은 버너, 가스렌지, 가스 보일러등 가스기기의 연소 메디아(media)에 사용되는 연소용 금속소결체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고부하의 표면연소를 가능하게 하는 표면연소용 금속섬유 소결체에 관한 것이다.The present invention relates to a metal sintered body for combustion used in the combustion media of gas equipment such as burners, stoves, gas boilers, and more particularly, to a metal fiber sintered body for surface combustion that enables surface combustion at high loads. will be.
상기 연소장치는 공급된 연료를 연소시키는 연소 메디아를 포함하고 있으며, 그 일례로는 다공성인 판상을 갖는 것을 들 수 있다. The combustion apparatus includes a combustion media for burning the supplied fuel, and examples thereof include a porous plate.
상기 연소장치의 연소 메디아용 다공성 판의 일례가 국내특허공개번호 1995-7000517호(다공성 금속 섬유판 및 이를 이용한 가스버너 장치)에 제시되어 있다.An example of a porous plate for combustion media of the combustion device is presented in Korean Patent Publication No. 1995-7000517 (porous metal fiber board and gas burner device using the same).
상기 공개특허에서는 판의 총 표면적 중 5% 내지35%의 총 자유통로(홀)면적을 갖고 판내에 규칙적인 형태의 구멍 또는 통로가 만들어지는 반면 각 구멍은 0.03mm2와 10mm2사이의 표면적을 가지는 다공성 금속 섬유판을 제시하고 있다.The patent discloses a regular free passageway (hole) area of 5% to 35% of the total surface area of the plate, while regular holes or passages are formed in the plate while each hole has a surface area of between 0.03 mm 2 and 10 mm 2 . Eggplants present porous metal fibreboards.
그러나, 상기와 같이, 판의 총 표면적 중 5% 이상의 총 자유통로(홀)면적을 갖는 경우에는 가스 및 공기가 홀로 몰리게 되며, 메디아 전반에 걸쳐 차압이 낮아지고, 결국 고부하 연소를 위해 가스 및 공기 방출량을 늘릴 경우 연료가스가 연소되기 전에 연소영역을 벗어나게 되어 높은 열량을 낼 수 있는 연소 메디아 제작에 문제점이 있다.However, as described above, when the total free passageway (hole) area of at least 5% of the total surface area of the plate is caused, the gas and air are driven alone, the differential pressure is lowered throughout the media, and eventually the gas and air for high load combustion. Increasing the amount of emissions is out of the combustion zone before the fuel gas is combusted, there is a problem in the production of combustion media that can produce high calories.
또한, 상기 연소장치의 연소 메디아용 다공성 판의 다른 예로는 국내특허공개번호 1996-7002898호에 제시되어 있는 가스버너용 금속 섬유막을 들수 있다.In addition, another example of the porous plate for the combustion media of the combustion device may be a metal fiber membrane for a gas burner disclosed in Korean Patent Publication No. 1996-7002898.
상기 가스버너용 금속 섬유막은 격자형태로 형성된 사각형의 다공 존과 중간 밀봉 존을 갖는다.The metal fiber film for the gas burner has a rectangular porous zone and an intermediate sealing zone formed in a lattice shape.
상기 가스버너용 금속 섬유막은 다공성의 존을 통해 나오는 연소 메디아의 표면에서 가열된 금속섬유에 의해 연소되므로 저부하 연소에 적합하지만, 고부하 연소에는 적합하지 못하다는 문제점이 있다.The gas burner metal fiber membrane is suitable for low load combustion because it is burned by the heated metal fiber on the surface of the combustion media coming out of the porous zone, but there is a problem that it is not suitable for high load combustion.
이에, 본 발명자들은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 금속섬유의 밀도를 일정한 범위로 유지하고 또한 일정한 직경의 관통홀을 일정한 패턴으로 일정한 양만큼 형성시킴으로써 연소가 전 표면에서 일어나도록 하는 표면연소용 금속섬유 소결체를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present inventors have conducted research and experiments to solve the above-mentioned problems of the prior art, and based on the results, the present invention proposes the present invention. It is an object of the present invention to provide a metal fiber sintered body for surface combustion in which combustion occurs on the entire surface by forming a through hole having a predetermined diameter in a predetermined pattern.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.
본 발명은 금속섬유를 소결하여 제조되는 가스기기의 연소 메디아용 금속섬유 소결체에 있어서,The present invention is a metal fiber sintered body for combustion media of a gas machine produced by sintering metal fibers,
상기 금속섬유의 밀도는 0.5∼4kg/m2 이고, 상기 소결체는 직경 0.5∼2mm인 원형 관통홀을 다수개 갖고, 이 관통홀의 총 면적은 총 표면적의 5%미만을 차지하고, 그리고 이 관통홀들은 규칙적인 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 규칙적인 관통홀을 갖는 표면연소용 금속섬유 소결체에 관한 것이다.The metal fiber has a density of 0.5 to 4 kg / m 2 , and the sintered body has a plurality of circular through holes having a diameter of 0.5 to 2 mm, the total area of the through holes occupies less than 5% of the total surface area, and the through holes are The present invention relates to a metal fiber sintered body for surface combustion having a regular through hole, characterized by having a regular pattern.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 표면연소용 금속섬유 소결체는 연소장치의 연소 메디아에 적용되는 것으로서, 바람직하게는 고부하 연소장치의 연소 메디아에 적용되는 것이다.The metal fiber sintered body for surface combustion of the present invention is applied to the combustion media of the combustion apparatus, and is preferably applied to the combustion media of the high load combustion apparatus.
본 발명의 금속섬유 소결체는 금속섬유를 무작위로 배열한 후 소결함으로써 제조될 수 있다.The metal fiber sintered body of the present invention can be produced by randomly arranging metal fibers and then sintering them.
상기 금속섬유로는 급속응고된 철-크롬-알루미늄계 합금의 금속섬유가 바람직하며, 보다 바람직한 금속섬유는 급속응고된 철-크롬-알루미늄-미세성분계 합금의 금속섬유이다.The metal fiber is preferably a metal fiber of a rapidly solidified iron-chromium-aluminum alloy, and a more preferable metal fiber is a metal fiber of a rapidly solidified iron-chromium-aluminum-based alloy.
상기 철-크롬-알루미늄계 합금의 바람직한 조성비는 철(Fe): 70∼83중량%, 크롬(Cr): 18∼27중량%, 알루미늄(Al): 3∼7중량%를 갖는 것이다.Preferred composition ratios of the iron-chromium-aluminum alloy include iron (Fe): 70 to 83% by weight, chromium (Cr): 18 to 27% by weight, and aluminum (Al): 3 to 7% by weight.
상기 미세성분의 함량은 0.05∼0.5중량%로 설정하는 것이 바람직하다.The content of the fine component is preferably set to 0.05 to 0.5% by weight.
바람직한 미세성분으로는 Zr, Nb, 및 Ti을 들수 있으며, 그 중에서도 Zr이 가장 바람직하다. Preferred microcomponents include Zr, Nb, and Ti, among which Zr is most preferred.
상기 금속섬유를 제조하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.The method for producing the metal fiber is not particularly limited.
상기 금속섬유를 제조하는 방법의 바람직한 일례로는 한국특허 제178643호 및 미국특허 제6,604,670호에 나타난 바와 같이, 금속 봉의 일부분을 용융시킨 후 고속으로 회전하는 냉각 디스크에 접촉시켜 급속응고시킴으로써 금속섬유를 제조하는 방법을 들수 있다.As a preferable example of the method for producing the metal fiber, as shown in Korean Patent No. 178643 and US Pat. No. 6,604,670, the metal fiber is melted by contact with a cooling disk rotating at high speed and then rapidly solidified by melting a portion of the metal rod. The manufacturing method is mentioned.
상기 급속응고방법에 의하여 제조된 금속섬유는 5∼20㎛정도의 결정립 크기를 갖는다.Metal fiber produced by the rapid solidification method has a grain size of about 5 ~ 20㎛.
상기와 같이 5∼20㎛정도의 미세한 결정립크기를 갖는 금속섬유는 가스기기의 연소 메디아로 보다 적합하게 사용될 수 있는데, 그 이유는 결정립이 미세할수록 내산화성이 우수하고, 연소 메디아는 우수한 내산화성을 요구하고 있기 때문이다.As described above, the metal fiber having a fine grain size of about 5 to 20 μm may be more suitably used as a combustion media of gas equipment. The reason is that the finer the grain, the better the oxidation resistance, and the combustion media has excellent oxidation resistance. Because it demands.
통상적인 인발법이나 절삭법에 의해서도 금속섬유를 제조할 수 있으나, 이러한 방법들에 의하여 제조된 금속섬유는 50㎛이상의 결정립 크기를 가지므로, 급속응고방법에 의하여 제조된 금속섬유에 비하여 산화에 의해 발생하는 무게 증가량이 약 2배에 이르게 되며, 따라서, 연소 메디아로 사용 시 통상적인 인발법이나 절삭법에 의해서 제조된 금속섬유의 수명은 급속응고방법으로 제조된 금속섬유의 것에 비하여 짧게 된다.Metal fibers can also be produced by conventional drawing or cutting methods, but the metal fibers produced by these methods have a grain size of 50 μm or more, and therefore, they can be produced by oxidation compared to the metal fibers produced by the rapid solidification method. The amount of weight increase that occurs is about twice, and therefore, the life of the metal fiber produced by the drawing or cutting method conventionally used in the combustion media is shorter than that of the metal fiber produced by the rapid solidification method.
본 발명에서는 소결체를 구성하는 금속섬유의 밀도를 0.5∼4kg/m2 로 하고, 상기 소결체에 직경 0.5∼2mm인 원형 관통홀을 다수개 형성하고, 이 관통홀의 총 면적이 총 표면적의 5%미만을 차지하도록 하고, 그리고 이 관통홀들이 규칙적인 패턴을 갖도록 함으로써 소결체 전면에서 연소가 일어나도록 하는 표면연소를 가능하게 한다.In the present invention, the density of the metal fibers constituting the sintered compact is 0.5 to 4 kg / m 2 , and a plurality of circular through holes having a diameter of 0.5 to 2 mm are formed in the sintered compact, and the total area of the through holes is less than 5% of the total surface area. And through-holes have a regular pattern to allow surface combustion to allow combustion to occur in front of the sintered body.
본 발명의 표면 연소용 금속섬유 소결체의 일례가 도 1에 나타나 있다.An example of the metal fiber sinter for surface combustion of this invention is shown in FIG.
본 발명의 금속섬유 소결체를 연소 메디아에 사용하는 경우에는 도 2 및 도 3에도 나타나 있는 바와 같이, 화염이 연소부분의 일부분에서만 형성되는 연소와는 달리 도 4에 나타난 바와 같이, 연소부의 전면에서 화염이 형성되므로 열효율이 향상되고, 화염의 길이가 짧아 안전성 및 유해물질 발생량이 감소하게 된다.When the metal fiber sintered body of the present invention is used in the combustion media, as shown in FIGS. 2 and 3, unlike the combustion in which the flame is formed only in a portion of the combustion portion, as shown in FIG. Since the thermal efficiency is improved, and the flame length is short, the amount of safety and harmful substances is reduced.
상기 관통홀의 직경이 너무 적은 경우에는 연소를 위한 연료가스가 제대로 배출되지 못하여 연소 메디아 하단에서 화염이 생기는 역화문제가 있고, 너무 큰 경우에는 관통홀로만 연료가스가 몰리면서 연소 메디아 전 표면에서 연소가 일어나지 않고 관통홀에서만 연소가 일어나는 문제가 있기 때문에 관통홀의 직경은 0.5∼2mm로 설정하는 것이 바람직하다.If the diameter of the through-hole is too small, there is a backfire problem in that the fuel gas for combustion is not properly discharged and a flame is generated at the bottom of the combustion media. If the diameter of the through-hole is too large, the fuel gas is driven only through the through-hole and combustion occurs on the entire surface of the combustion media. It is preferable to set the diameter of the through-holes to 0.5 to 2 mm because there is a problem that combustion occurs only in the through-holes.
또한, 상기 관통홀의 총 면적이 총 표면적에 비하여 너무 큰 경우에는 연소가스가 홀 중심에 몰리게 되며, 이 홀을 통해 미량의 연소 가스 누출 및 연소 플래임이 길어지는 현상이 발생하여 버너 연소실의 대형화를 초래하기 때문에, 상기 관통홀의 총 면적은 총 표면적의 5%미만으로 설정하는 것이 바람직하다.In addition, when the total area of the through-hole is too large compared to the total surface area, the combustion gas is concentrated at the center of the hole, and a small amount of combustion gas leakage and the combustion flame are prolonged through the hole, resulting in an enlargement of the burner combustion chamber. Therefore, the total area of the through-holes is preferably set to less than 5% of the total surface area.
또한, 본 발명에서는 소결체에 관통홀을 규칙적인 패턴으로 형성하여야 하는데, 그 이유는 보다 균일한 표면연소 형상을 제공하기 위함이다.In addition, in the present invention, the through-holes should be formed in the sintered body in a regular pattern, for the purpose of providing a more uniform surface combustion shape.
만약, 관통홀이 균일하지 않을 경우에는 연료가스가 불균일하게 분포하여 부분적으로 연소강도가 높아지고, 연소강도가 높은 부분에 연료가스가 더욱더 집중되는 결과를 초래하여 결국 연소 메디아의 파손의 원인이 된다.If the through-hole is not uniform, the fuel gas is unevenly distributed and the combustion intensity is increased in part, and the fuel gas is more concentrated in the high combustion intensity, resulting in damage to the combustion media.
상기 관통홀의 규칙적인 패턴으로는 삼각 또는 사각 형태를 갖는 것이 바람직하며, 그 이유는 균일한 관통홀 배열을 가져 균일한 표면연소가 가능하도록 하기 위함이다.It is preferable to have a triangular or square shape as a regular pattern of the through-holes, and the reason is to have a uniform through-hole arrangement to enable uniform surface combustion.
또한, 본 발명의 소결체는 70∼95%의 기공율을 갖는 것이 바람직한데, 그 이유는 소결체의 기공율이 너무 작은 경우에는 미세 기공으로 연료 및 공기가 분출되지 못하므로 표면 연소가 달성되지 못하는 문제점이 있고, 너무 큰 경우에는 연소가 이뤄지는 표면의 온도와 가스가 공급되는 부분의 온도가 비슷하게 되어 역화되는 문제점이 있기 때문이다.In addition, the sintered body of the present invention preferably has a porosity of 70 to 95%, because if the porosity of the sintered body is too small, there is a problem that the surface combustion is not achieved because the fuel and air are not ejected to the fine pores. This is because, if the temperature is too large, the temperature of the surface where the combustion is performed and the temperature of the gas supply portion become similar to each other, causing backfire.
또한, 소결체를 구성하는 금속섬유의 밀도는 0.5∼4kg/m2이어야 하는데, 그 이유는 밀도가 너무 적은 경우, 소결체를 구성하는 금속섬유의 개수가 너무 적어 공급되는 연료가스가 연소되기 전에 모두 기공을 통해 날아가 버리므로 연소 메디아로 활용할 수 없는 문제점이 있고, 너무 큰 경우에는 두께가 두꺼워져 관통홀을 형성하기 어려우며, 또한 표면연소 메디아가 가지는 장점인 미세 기공을 통해 형성되는 미염이 형성되지 않는 문제점이 있다.In addition, the density of the metal fibers constituting the sintered compact should be 0.5 to 4 kg / m 2 , because if the density is too small, the number of metal fibers constituting the sintered compact is so small that all the pores before the fuel gas supplied are burned. There is a problem that can not be utilized as a combustion media because it flies through, and if it is too large, it is difficult to form a through hole due to a thick thickness, and also does not form fine salt formed through micropores, which is an advantage of surface combustion media. There is this.
상기 금속섬유는 그 직경이 20∼80㎛인 것이 바람직한데, 그 이유는 그 직경이 너무 작은 경우에는 표면연소에 적합한 미세기공이 형성되기 어려운 문제점이 있고, 너무 큰 경우에는 형성되는 기공이 너무 커 밀도가 낮은 연소 메디아와 같이 연소 메디아로 활용이 불가능한 문제점이 있기 때문이다.It is preferable that the metal fiber has a diameter of 20 to 80 μm. The reason is that when the diameter is too small, it is difficult to form micropores suitable for surface combustion, and when the diameter is too large, the pores formed are too large. This is because there is a problem that cannot be utilized as a combustion media such as a low density combustion media.
즉, 상기와 같이 금속섬유의 직경과 밀도를 설정하는 경우에는 미세기공이 균일하게 형성되어 표면연소가 보다 충분히 일어나도록 해준다.That is, when setting the diameter and density of the metal fiber as described above, the micropores are uniformly formed to allow the surface combustion to occur more sufficiently.
상기 관통홀간의 간격은 배열형태가 삼각형인 경우에는 1∼5mm로 설정하고, 배열형태가 사각형인 경우에는 1∼6mm로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 그 간격이 너무 적은 경우에는 표면에 존재하는 관통홀의 비중이 너무 높아지고, 결국 연료가스의 소모량이 높아지므로 열효율이 낮아지는 문제가 있고, 너무 큰 경우에는 관통홀이 표면에서 차지하는 비중이 낮아지므로 적절한 수준의 연소화염이 형성되지 않으므로 효율이 낮은 문제점이 있기 때문이다.The spacing between the through holes is preferably set to 1 to 5 mm when the arrangement is a triangle and 1 to 6 mm when the arrangement is a quadrangle. As the specific gravity of the through-hole is too high, and the fuel gas consumption is increased, the thermal efficiency is lowered. In the case of too large, the specific gravity of the through-hole is lowered from the surface. Because there is a problem.
상기한 본 발명의 표면연소 금속섬유 소결체는 적절히 제조된 금속섬유를 무작위로 배열한 후 적절한 조건으로 진공소결함으로써 제조될 수 있다.The surface-burned metal fiber sintered body of the present invention described above can be produced by randomly arranging properly prepared metal fibers and vacuum sintering under appropriate conditions.
바람직한 진공소결조건은 진공도 10-5∼10-6torr, 소결온도 1,200∼1,400℃, 및 소결시간 1∼4시간이다.Preferred vacuum sintering conditions are a vacuum degree of 10 −5 to 10 −6 torr, a sintering temperature of 1,200 to 1,400 ° C., and a sintering time of 1 to 4 hours.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
(실시예 1)(Example 1)
한국특허 제178643호에 제시된 급속응고방법에 의하여 하기 표 1과 같은 조성, 직경, 밀도 및 결정립 크기를 갖는 금속섬유들을 제조한 후, 1000℃에서 산화시켜 산화무게증가량을 조사하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.Metal fibers having the composition, diameter, density and grain size as shown in Table 1 were prepared by the rapid solidification method shown in Korean Patent No. 178643, and then oxidized at 1000 ° C. to investigate the increase in oxidation weight. 5 is shown.
도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 미세성분을 첨가하는 경우에는 미세성분을 첨가하지 않은 경우에 비하여 산화무게 증가량이 적음을 알 수 있고, 특히 미세 성분으로서 Zr을 첨가하는 경우에는 산화무게 증가량이 가장 적음을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, when the microcomponents are added according to the present invention, it can be seen that the amount of increase in oxidation weight is smaller than when the microcomponents are not added, and in particular, when Zr is added as the microcomponent, You can see that this is the least.
즉, 본 발명에 따라 미세성분을 첨가한 금속섬유의 경우에는 우수한 내산화 특성을 가지고 있으며, 특히 미세 성분으로서 Zr을 첨가하는 경우에는 산화무게 증가량이 6% 정도로 우수한 내산화 특성을 가지고 있음을 알 수 있다.That is, the metal fiber to which the fine component is added according to the present invention has excellent oxidation resistance, and in particular, when Zr is added as a fine component, the oxidation weight increase amount is about 6%. Can be.
(실시예 2)(Example 2)
상기 실시예 1의 표 1의 Zr첨가금속섬유을 무작위로 배열한 후 진공소결하여 하기 표 2와 같은 물성을 갖는 소결체를 제조하고, 제조된 소결체에 대하여 연소강도를 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.After randomly arranging the Zr-added metal fibers of Table 1 of Example 1 and vacuum sintering to produce a sintered body having the properties as shown in Table 2 below, the combustion strength of the prepared sintered body was measured and the results are shown in Table 3 below. Indicated.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명소결체는 본 발명을 벗어나는 비교소결체(1) 및 (2)에 비하여 연소강도가 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 3, the invention sintered body according to the present invention can be seen that the combustion strength is superior to the comparative sintered body (1) and (2) outside the present invention.
(실시예 3)(Example 3)
상기 실시예 2의 표 3의 발명소결체 및 비교소결체(2)를 각각 연소메디아로 사용하여 발명버너 및 비교버너를 제조하였다. The invention sintered body and the comparative sintered body (2) of Table 3 of Example 2 were used as combustion media, respectively, to prepare an invention burner and a comparative burner.
상기와 같이 제조된 발명버너 및 비교버너와 도 2와 같은 가스렌지 형태의 연소특성을 가지는 재래식 버너를 사용하여 동일한 가스량으로 동일한 양의 물을 가열하여 100℃에 도달하는 시간을 측정하고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.Using the invention burner and comparative burner manufactured as described above and a conventional burner having combustion characteristics in the form of a gas stove as shown in FIG. 2, the same amount of water was heated to measure the time to reach 100 ° C, and as a result Is shown in FIG. 6.
도 6에 나타난 바와 같이, 발명소결체를 사용한 발명버너가 비교소결체(2)를 사용한 비교버너에 비하여 약 20초, 재래식 버너에 비하여 약 100초정도 더 빨리 100℃에 도달됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, it can be seen that the invention burner using the invention sintered body reaches 100 ° C. in about 20 seconds and about 100 seconds faster than the conventional burner using the comparative sintered body (2).
따라서, 본 발명에 따르는 금속소결체는 고부하 연소가 가능하고, 우수한 연소효율을 갖는 버너의 제조를 가능하게 함을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the metal sintered body according to the present invention enables high load combustion and enables the production of a burner having excellent combustion efficiency.
상술한 바와 같이, 본 발명은 연소가 전 표면에서 일어나도록 하는 표면연소 금속섬유 소결체를 제공함으로써 이 소결체를 연소장치의 연소 메디아에 적용할 때 연료가스가 홀 중심에 몰리는 현상 및 연료 가스 누출을 방지하고, 연소 플래임의 길이가 짧아 버너 연소실의 소형화를 가능하게 할 뿐만 아니라 완전한 연소를 달성할 수 있어 불완전 연소로 인한 배가스 문제를 해결할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention provides a surface-burned metal fiber sintered body in which combustion takes place on the entire surface, thereby preventing the fuel gas from being concentrated in the center of the hole and fuel gas leakage when the sintered body is applied to the combustion media of the combustion apparatus. In addition, since the combustion flame has a short length, it is possible not only to make the burner combustion chamber smaller, but also to achieve complete combustion, thereby solving the exhaust gas problem due to incomplete combustion.
도 1은 본 발명에 부합되는 표면연소용 금속섬유 소결체 표면의 확대 형상의 일례를 나타내는 개략도 1 is a schematic view showing an example of an enlarged shape of the surface of the metal fiber sintered body for surface combustion according to the present invention;
도 2는 통상적인 가스 연소기기의 연소형상을 나타내는 개략도2 is a schematic view showing a combustion shape of a conventional gas combustor
도 3은 통상적인 가스 토치용 연소 메디아의 연소형상을 나타내는 개략도3 is a schematic view showing a combustion shape of a combustion media for a conventional gas torch
도 4는 본 발명의 표면연소용 금속섬유 소결체의 연소형상을 나타내는 개략도Figure 4 is a schematic diagram showing the combustion shape of the metal fiber sintered body for surface combustion of the present invention
도 5는 미세성분 무첨가 금속섬유와 미세성분으로서, Ti, Nb 및 Zr을 각각 첨가한 금속섬유에 대한 산화무게 증가량의 변화를 나타내는 그래프FIG. 5 is a graph showing changes in the amount of oxidation weight increase for the metal fibers containing Ti, Nb and Zr, respectively, as the fine component-free metal fibers and the fine component.
도 6은 발명재, 비교재 및 종래재를 각각 이용하여 제조된 버너를 사용하여 동일한 가스투입량으로 동일한 양의 물을 100℃까지 가열하는데 걸리는 시간을 나타내는 그래프 6 is a graph showing the time taken to heat the same amount of water to 100 ° C. with the same gas injection amount using a burner manufactured using the invention, the comparative material and the conventional material, respectively.
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