WO2019059592A1 - 연소장치의 염공부 구조 - Google Patents

연소장치의 염공부 구조 Download PDF

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박준규
임현묵
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Kyungdong Navien Co Ltd
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    • F23D2209/00—Safety arrangements
    • F23D2209/20—Flame lift-off / stability

Definitions

  • the present invention relates to a salt flushing structure of a combustion apparatus. More particularly, to a salt flushing structure of a combustion apparatus provided with a plurality of flame holes for forming a flame.
  • a gas combustion device is a device that generates heat by burning supplied fuel gas.
  • NOx nitrogen oxides
  • NOx is not only a cause of acid rain, but it is also regulated as a major air pollutant, stimulating the eyes and respiratory tract and ending the plant.
  • lean gas a fuel gas having a relatively low ratio of fuel in the combustion apparatus
  • the use of lean gas lowers the burning speed and weakens combustion stability, and carbon monoxide CO) is increased.
  • a lean-burner is a burner configured to position a rich flame at a suitable location around a lean flame.
  • the rich flame is a flame generated when a fuel gas having a relatively high fuel ratio (hereinafter referred to as a rich gas) is combusted.
  • a rich gas a fuel gas having a relatively high fuel ratio
  • the unburned fuel of the rich flame reacts with excess air of the lean flame to form the third flame, so that the combustion stability of the lean flame can be enhanced. This effect is called the flame stabilizing effect.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a conventional salt-rich burners.
  • the hatched sign indicates a flame.
  • Conventional salt-filling structures have a rich air hole 2 for discharging a rich gas around a lean air hole 1 for discharging lean gas, as shown in Fig. 1 (a).
  • a binding plate 3 for binding the lean air hole 1 and the rich air hole 2 was placed.
  • a lean air hole 4 for lean gas is injected and rich lean holes 5 and 6 arranged to surround the lean air hole 4 as shown in Fig. 1 (b).
  • lifting phenomenon occurs in the flames generated in the areas A and B, and the flame becomes unstable, .
  • the lifting phenomenon refers to a phenomenon in which the jetting rate of the fuel gas is higher than the burning rate of the fuel gas, and the flame rises upward from the air gap.
  • the flame in which lifting occurs is unstable and can easily be turned off or a large amount of carbon monoxide is generated.
  • An object of the present invention is to solve the above problems and provide a flame structure of a combustion apparatus capable of substantially uniformly generating flames in all regions of a flame, .
  • the salt flushing structure of a combustion apparatus provided with a plurality of flames for forming flames is a flame for spraying lean gas, which extends along the longitudinal direction which is a direction perpendicular to the blowing direction of the lean gas
  • at least one lean air hole is provided on both sides of the lean leathers
  • the lean lean is provided on both sides of the lean leght with respect to the width direction which is the direction perpendicular to the leaning direction and the longitudinal direction
  • a first and a second line which are arbitrary imaginary lines across the rich air gap, and a first and a second line spaced apart from each other in the width direction and having a first and a second line,
  • the salt flushing structure of a combustion apparatus provided with a plurality of flame holes for forming flames is a flame for jetting lean gas, which is extended along the longitudinal direction which is a direction perpendicular to the blowing direction of the lean gas
  • at least one lean air hole is provided on both sides of the lean leathers, and the lean lean is provided on both sides of the lean leght with respect to the width direction which is the direction perpendicular to the leaning direction and the longitudinal direction
  • the lean air hole comprises at least one lean air vent bend bent toward the center of lean leaning along the width direction, And a lean air-hole horizontal portion provided on both sides of the lean air-bore bent portion with respect to a direction parallel to the longitudinal direction and extending along a direction parallel to the longitudinal direction, At least one rich dichroic projecting portion projecting toward the lean dichroic folding portion so as to extend in the direction parallel to the longitudinal direction so as to correspond to the horizontal portion of the lean dichro
  • a salt flushing structure of a combustion apparatus having a plurality of flames for forming a flame includes a lean flask having at least one lean flame for extending in the longitudinal direction, And a pair of rich flame holes extending along a direction parallel to the longitudinal direction and for jetting the rich gas, the rich flame being provided on both sides of the lean flame based on the width direction with respect to the direction,
  • the first and second lines which are arbitrary imaginary lines across the dike, and a pair of rich salty air baffles spaced apart in the width direction and forming a part of the rich dike between the first and second lines, Is defined as a reference region, the rich air gap defines, between the arbitrary reference regions having the same size, the respective reference regions when generating the flame by the rich gas And the sum of the amounts of heat transferred to the physical boundaries is substantially the same.
  • a salt flushing structure of a combustion apparatus having a plurality of flames for forming a flame includes a lean flask having at least one lean flame for extending in the longitudinal direction, And a pair of rich flame holes extending along a direction parallel to the longitudinal direction and for jetting the rich gas, the rich flame being provided on both sides of the lean flame based on the width direction with respect to the direction,
  • the first and second lines which are arbitrary imaginary lines across the dike, and a pair of rich salty air baffles spaced apart in the width direction and forming a part of the rich dike between the first and second lines, Is defined as a reference region, the rich gray dots are formed between arbitrary reference regions having the same size, and between the upper and lower ends of the pair of rich saline walls forming the respective reference regions This is designed to be substantially the same.
  • a salt flushing structure of a combustion apparatus having a plurality of flames for forming a flame includes a lean flask having at least one lean flame for extending in the longitudinal direction, And a pair of rich flame holes extending along a direction parallel to the longitudinal direction and for jetting the rich gas, the rich flame being provided on both sides of the lean flame based on the width direction with respect to the direction,
  • the first and second lines which are arbitrary imaginary lines across the dike, and a pair of rich salty air baffles spaced apart in the width direction and forming a part of the rich dike between the first and second lines, Is defined as a reference region, the rich air gap is defined such that, in the generation of the flame by the rich gas, between the arbitrary reference regions having the same size, Are designed to have substantially the same burning speed.
  • the salt flushing structure of a combustion apparatus provided with a plurality of flames for forming a flame is a flame for spraying a lean gas, and has a length perpendicular to the blowing direction of the lean gas and perpendicular to the blowing direction And a lean air hole formed in a spaced space between a plurality of lean plates facing each other along a width direction which is a direction perpendicular to a direction perpendicular to the direction of the width of the lean plate and spaced apart from each other by a predetermined distance, And a rich salt hole formed on both sides of the lean slurry on the basis of the width direction and formed in spaced-apart spaces between the first and second rich plates facing each other along the width direction and spaced apart from each other by a predetermined distance,
  • the lean plates comprise at least one lean plate bend bent toward the center of the lean salt treatment along the width direction, Plate extending from both sides of the lean plate bending portion in a direction parallel to the
  • the combustion apparatus including the salt-bearing structure according to the present invention it is possible to maintain a stable flame in substantially all regions of each of the flames, thereby uniformly exhibiting a bolting effect while reducing NOx.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a conventional salt-rich burners.
  • FIG. 2 is a conceptual view showing a cross section of a salt flushing structure to explain a lifting phenomenon.
  • Embodiment 3 is a plan view showing a salt-filtering structure according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Fig. 4 is an enlarged view of the T1 region in the rich air gap shown in Fig. 3; Fig.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining another embodiment of the salt-catching structure according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is an enlarged view of the T2 region in Fig. 5.
  • FIG. 7 is a plan view showing a salt-filtering structure according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing a salt-filtering structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a salt-filtering structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual view showing a section cut along the line C-C in FIG. 9; FIG.
  • the inventors of the present invention have repeatedly conducted experiments and studies to solve the above-mentioned problems, and found the cause of the lifting phenomenon in areas A and B of FIG. There are various reasons for this.
  • One of the causes is that the combustion rate is slowed as a part of the heat generated when the fuel gas is combusted is transmitted to the outside. Will be described in more detail with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a conceptual view showing a cross section of a salt flushing structure to explain a lifting phenomenon.
  • FIG. As shown in Fig. 2, for example, when a rich gas is jetted through the rich dike 7, the rich flame f occurs around the saline bore 8 forming the rich dike 7. At this time, if the amount of heat (q) to be transferred to the salt baffle 8 is increased, the burning speed is slowed, and the ejecting speed of the rich gas is faster than the burning speed of the rich gas. Therefore, the rich flame (f) rises from the rich air gap (7) and may be turned off.
  • the amount of heat transferred to the salt bubbles per unit calorific value of the rich gas in the region where the rich dummy holes 5 and the rich dummy holes 6 are disconnected from each other is relatively larger than that in the other regions
  • the lifting phenomenon easily occurs in the area B because of the size of the lifting part.
  • the inventors of the present invention have derived the following salt firing structure to solve such a problem.
  • FIG. 3 is a plan view showing a salt-filtering structure according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Fig. 4 is an enlarged view of the T1 region in the rich air gap shown in Fig. 3;
  • FIG. 5 is a plan view for explaining another embodiment of the salt-catching structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. Fig. 6 is an enlarged view of the T2 region in Fig. 5.
  • Fig. Hereinafter, a salt flushing structure of a combustion apparatus having a plurality of flame holes for forming flames according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the T1 region in the rich air gap shown in Fig. 3
  • FIG. 5 is a plan view for explaining another embodiment of the salt-catching structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. Fig. 6 is an enlarged view of the T2 region in Fig. 5.
  • the salt-filling structure according to the first embodiment of the present invention includes a lean-salt-study 10 and a rich-salt-study 20.
  • the lean basin 10 has at least one lean bleed hole 11 through which lean gas is blown out.
  • the lean bleed hole 11 extends along the longitudinal direction x which is a direction perpendicular to the ejection direction z of the lean gas.
  • the rich salt bath (20) has a pair of rich air holes (21) through which the rich gas is blown out.
  • the rich recesses 21 extend along a direction parallel to the longitudinal direction x.
  • a pair of the large ditches 21 are provided on both sides of the salt flushing 10 based on the spraying direction z and the width direction y which is a direction perpendicular to the longitudinal direction x.
  • the lean gas blown out from the lean bleed hole 11 is burned to form a lean flame and the rich gas ejected from the rich bleed hole 21 is burned to form a rich flame.
  • Lin and Licht flame can heat exchange with each other, resulting in bolting effect.
  • the rich dike 21 is designed to effectively generate a bolting effect between the lean flame and the rich flame.
  • the rich dike holes 21 are formed between any of the reference areas having the same size at the generation of the rich flames by the rich gas in the rich dike holes 21, And a region designed such that the sum of the amounts of heat transferred to the salt bubbles is substantially the same.
  • the rich flame holes 21 can be designed such that, during the generation of the flame by the rich gas, between any reference regions of the same size, the burning rate of the rich gas in each reference region is substantially the same have.
  • the reference area S means a region defined at the upper end of the rich dike 21 by the first line I and the second line II and a pair of the rich salable walls b.
  • the first and second lines I and II are arbitrary imaginary lines transverse to the rich darts 21 and the rich saline surfaced walls b are spaced along the width direction y and separated from the first and second lines I, I, II) that form part of the rich air gap 21.
  • an arbitrary reference region can be defined in the rich dike 21.
  • a reference region S defined by arbitrary first line (I) and second line (II) and a pair of salient surfaces (b), and arbitrary first lines (I '
  • the reference area S 'defined by the second line II' and the pair of saline walls b ' can be defined.
  • the rich dike holes 21 are formed between the respective reference regions by the sum of the amounts of heat transferred to the pair of rich saline solution walls b or b' That is, it includes a region designed so that the burning rate of the rich gas in each reference region is substantially the same.
  • the rich dike 21 is formed in the reference region S at the time of generation of the flame by the rich gas
  • the region Q is designed so that the sum Q of the heat transferred to the saline solution wall b and the sum Q 'of the heat amount transferred to the pair of the rich saline solution walls b' in the reference region S ' .
  • the same amount of rich gas will be ejected at substantially the same ejection speed in the reference areas S and S 'having the same size, and substantially the same heating value will be generated when the rich gas is burned. If the amount of heat transferred to each of the saline walls b and b 'in each of the reference regions S and S' is substantially the same, the burning rate of the rich gas in each of the reference regions S and S ' , The limit condition in which lifting occurs in each of the reference areas S and S 'will be the same. Therefore, when the rich gas is supplied under the optimum conditions to reduce the NOx emission in each of the reference regions S and S ', a rich flame of substantially the same nature is generated in each of the reference regions S and S' .
  • the sum of the lengths of the upper ends of the pair of the saline salmon walls forming the respective reference regions is substantially .
  • the sum of the lengths of the pair of saline bubbles b forming the reference region S and the sum of the lengths of the pair of saline walls b 'forming the reference region S' can be designed to be substantially the same.
  • the sum of the lengths is the same, it can be considered that the area of the salt blanket through which the heat is transferred is the same.
  • the difference in the sum of the sum of the upper ends of the pair of the saline bubbles (b) forming the reference region (S) and the sum of the upper ends of the pair of saline walls (b ') forming the reference region is substantially the same when the error range is about 15%.
  • the length of the actually manufactured rich saline solution wall may have a design length and a tolerance.
  • the limit condition in which lifting occurs in each reference region is substantially the same and an even bolting effect is exhibited.
  • the numerical value of 15% is not an example of the numerical value itself, but an example of a range of tolerance levels generated during fabrication.
  • the rich dye hole may be formed between any of the reference areas of the same size May be designed such that the sum of the amounts of heat transferred to the physical boundaries defining the respective reference regions, including the pair of saline walls, is substantially equal.
  • the lean bleed hole 11 may include at least one lean bleed bend 113 and a lean bleed horizontal portion 111.
  • the lean drain bending portion 113 refers to a portion bent toward the center of the lean basin 10 along the width direction y.
  • the lean dowel horizontal section 111 is provided on both sides of the leaning air bending section 113 with respect to a direction parallel to the longitudinal direction x and means a portion extending along a direction parallel to the longitudinal direction x do.
  • the rich dike holes 21 may have at least one rich dome protrusion 213 and a rich dome hole horizontal portion 211.
  • the rich dike protrusion 213 means a portion protruding toward the lean drain bending portion 113 so as to correspond to the lean drain bending portion 113.
  • the rich dike horizontal portion 211 is provided on both sides of the rich dike protrusion 213 with respect to the direction parallel to the longitudinal direction x and is provided on both sides of the rich dike hole horizontal portion 211 in the longitudinal direction x Quot; means a portion extending along a parallel direction.
  • the rich flames can be formed to surround the periphery of the phosphorus flame, An effect of increasing the area to be generated may occur.
  • the rich dike hole 21 includes a communicating area that is an area formed to communicate from one of the rich dike hole horizontal portions 211 to the other rich dike hole horizontal portion 211 through the adjacent rich dike hole projecting portion 213 can do.
  • the total amount of heat transferred to the pair of the rich saline solution walls forming the respective reference areas may be designed to be substantially equal between arbitrary reference areas having the same size throughout the entire communication area.
  • the lifting phenomenon is likely to occur in the portion where the rich salt salts 5 and 6 are cut off, while the limit of the lifting phenomenon in the entire communicating region of the present invention is substantially And therefore, it is possible to make the embossing effect appear uniformly over a wide area.
  • the rich dike holes 21 are designed to have a communicating area in all areas where the lean ditch hole bends 113 and the rich dummy hole protrusions 213 are provided.
  • the salt-catching structure according to the first embodiment of the present invention may further include a partitioning part 30.
  • the partition 30 is a portion provided between the lean litter 10 and the rich leaning 20 where lean gas and rich gas are not spouted.
  • the partitioning part 30 can be designed so that a phosphorus flame and a rich flame are formed with a proper gap between them so that a bolting effect is most effectively exhibited.
  • the lean basin 10 may further include a plurality of lean plates 13 for forming lean bleed holes 11.
  • the lean basin 20 may include a plurality of lean plates 13, And a plurality of rich plates (23) for forming the plurality of rich plates (21).
  • the plurality of lean / rich plates 13 and 23 may be disposed to face each other along the width direction y and spaced apart by a predetermined distance. And the lean / rich dyestuffs 11, 21 may be formed in the spaced spaces between the lean / rich plates 13, 23.
  • the partition 30 includes a first lean plate 13a located outermost with respect to the width direction y of the plurality of lean plates 13 and a second lean plate 13b located outermost with respect to the width direction y, can be formed between the first rich plate (23a) located on the innermost side with respect to the first rich plate (y).
  • the plurality of lean plates 13 may be bent at different angles to form the lean air bending portions 113.
  • the plurality of rich plates 23 may also form a rich dichroic projection 213.
  • the first lean plate 13a may include at least one first lean plate bending portion 133a and a first lean plate horizontal portion 131a provided on both sides of the first lean plate bending portion 133a. have.
  • the first lean plate bending portion 133a is a portion bent toward the center of the lean spatula 10 along the width direction y and the first lean plate horizontal portion 131a is parallel to the longitudinal direction x Refers to a portion extending along the direction parallel to the longitudinal direction x from both sides of the first lean plate bending portion 133a with respect to one direction.
  • the first rich plate 23a has a first rich plate projection 233a corresponding to the first rich plate bending portion 133a and a second rich plate horizontal portion 131b corresponding to the first rich plate horizontal portion 131a, (231a).
  • the first rich plate projection 233a protrudes toward the first lean plate bend 133a and the first rich plate horizontal portion 231a extends in the longitudinal direction x from both sides of the first rich plate projection 233a.
  • the second rich plate 23b may include a second rich plate protrusion 233b and a first rich plate horizontal portion 231b.
  • the salt float structure according to the first embodiment of the present invention includes a first rich plate protrusion 233a corresponding to an arbitrary point of at least one first lean plate bend 133a, ) towards the drawn perpendicular (l 2) in length, and adjacent first lean plate horizontal portion (131a) at any point in the first rich-plate horizontal portion (231a), the drawn perpendicular (l 1, towards corresponding thereto in which the l 3 are substantially equal in length.
  • the rich saline solution 20 is supplied from at least one of the rich dike horizontal portions 211 to the other rich dike horizontal portions 211 through the adjacent rich dike protruding portions 213, (See Fig. 3).
  • the same interval does not mean numerically exact identity.
  • the rich salt flour 20 and the lean flour 10 are designed to be spaced apart by the distance L, if the actual spacing is within the error range of ⁇ 30% And the phosphorus salt treatment 10 are spaced apart by substantially the same interval.
  • the distance between the actual rich salt salt and the lean salt salt is in the range of about 0.9 mm to 1.35 mm, the distance can be considered to be substantially the same.
  • ⁇ 30% or 0.9 mm ⁇ 1.35 mm is not an indication of the numerical value itself, but is merely an example for indicating a range of substantially the same level when considering manufacturing tolerances.
  • the length of the bending line from the arbitrary point of the first lean plate bending portion 133a toward the corresponding first rich plate projection portion 233a And the length of the repelling line toward the first rich plate horizontal portion 231a corresponding thereto at any point of the adjacent first lean plate horizontal portion 131a is substantially the same.
  • the fact that the length of the waterline or the spacing between flames is substantially the same does not necessarily require numerically exact identity.
  • FIG. 7 is a plan view showing a salt-filtering structure according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 8 is an enlarged view of the region T3 in Fig.
  • a salting structure according to a second embodiment of the present invention will be described.
  • the same reference numerals as in the first embodiment are used for the salt-catching structure according to the second embodiment.
  • the salt-salt structure according to the second embodiment of the present invention includes a salt-salt study 10 and a rich salt-salt study 20 similar to the salt-salt structure according to the first embodiment.
  • the lean litter 10 includes a lean air hole 11 formed by a plurality of lean plates 13 and a rich air hole 21 formed by the first and second rich plates 23a and 23b.
  • the plurality of lean plates 13 includes a lean plate bending portion 133 and a lean plate horizontal portion 131.
  • the first and second rich plates 23a and 23b also include a lean plate bend 133, First and second rich plate horizontal portions 231a and 231b corresponding to the first and second rich plate projections 233a and 233b and the long plate portion 131, respectively.
  • the salt-salt structure according to the second embodiment differs from the salt-salt structure according to the first embodiment in the design structure of the rich salt air hole 21. More specifically, as shown in Fig. 8, the salt-filling structure according to Embodiment 2 of the present invention is configured such that at any point of at least one first rich plate horizontal portion 231a, the second rich plate horizontal portion 231b ), the length of the first rich-plate projection (repair (m 2) drawn from any point toward the second rich-plate projection (233b) of 233a) to length and adjacent the repair (m 1, m 3) drawn towards the They are designed substantially the same.
  • the amount of heat transferred to the respective saline walls is substantially the same between the reference areas of the saline solution.
  • the amount of heat transferred between the respective reference areas to the respective saline walls is substantially the same.
  • the amount of heat transferred to the respective salt bubbles is substantially It may not be the same. However, if it is designed as Embodiment 2 of the present invention, the difference in the amount of heat will be insignificant, and it can be considered that the embossing effect occurs substantially the same in the entire region of the designed rich region 21 as in Embodiment 2 of the present invention have.
  • FIG. 9 is a plan view showing a salt-filtering structure according to a third embodiment of the present invention.
  • 10 is a plan view showing a salt-filtering structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual view showing a section cut along the line C-C in FIG. 9; FIG.
  • a salt-salt structure according to a third embodiment of the present invention will be described.
  • the same structures as those of Embodiments 1 and 2 in the salt-bearing structure according to Embodiment 3 will be described using the same reference numerals, and unnecessary explanations will be omitted.
  • the salt-salt structure according to the third embodiment of the present invention may further include a binding member 40 in the salt-salt structure according to the first and second embodiments.
  • the binding member 40 refers to a member which binds the lean salt flour 10 and the rich salt flour 20 through the rich salt flour 20 and the lean flour 10 along the width direction y. It is possible to prevent the size of the lean air hole 11 and the size of the rich air hole 21 from becoming wider when the flame is generated in the lean air hole 11 and the rich air hole 21 by providing the binding member 40. [ can do.
  • the binding member 40 may be provided at a position spaced downward from the upper end of the lean basin 10 and the rich basin 20 by a predetermined distance (see FIG. 11).
  • a binding plate or the like is provided at the upper end of the air hole, but there is a problem that a flame-proofing effect can not be exhibited because a flame can not be generated at a portion provided with the plate.
  • the binding member 40 according to the third embodiment of the present invention is provided at a position spaced apart from the upper end of the salt bath by a predetermined distance with reference to a direction parallel to the spraying direction z, I can not.
  • the interval at which the binding member 40 is separated from the upper end is not particularly limited, and the position where the generation of the flame is not disturbed but the variation of the size of the lean air hole 11 and the rich air hole 21 can be prevented most effectively .
  • the type and binding method of the binding member 40 are not particularly limited. After the binding rod 40 is inserted from one side along the width direction y as shown in Fig. 8, the other side is subjected to welding or plastic deformation And a method of binding them by using the above method. Alternatively, as shown in FIG. 9, a method may be used in which the binding wire 40 'is passed through and then both ends thereof (dotted circle parts) are bound together by welding, knotting, plastic deformation, or the like.

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Abstract

화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 연장된 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및 리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 분출 방향 및 길이 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 폭 방향을 따라 이격되고 제1 및 제2 라인 사이에서 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽으로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다.

Description

연소장치의 염공부 구조
본 발명은 연소장치의 염공부 구조에 관한 것이다. 보다 구체적으로 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 관한 것이다.
가스 연소장치는 공급된 연료 가스를 연소시켜 열을 발생시키는 장치를 말한다. 그런데 연소장치에서 연료 가스를 연소시킬 때 NOx(질소 산화물)가 발생하며, NOx는 산성비의 원인이 될 뿐만 아니라 눈과 호흡기를 자극하고 식물을 고사시키는 등 주요 대기오염물질로 규제되고 있다. 연소장치에서 연료의 비율이 상대적으로 낮은 연료 가스(이하, 린(lean) 가스)를 사용하면 NOx의 배출이 저감될 수 있으나, 린 가스를 사용하면 연소 속도가 낮아져서 연소 안정성이 약화되고, 일산화탄소(CO)의 배출이 증가하는 문제가 있다.
이에 NOx의 배출을 저감시키되, 연소 안정성도 강화시키기 위한 린-리치 버너가 개발되고 있다. 린-리치 버너란, 린 화염 주위의 적절한 위치에 리치 화염이 위치하도록 구성된 버너를 말한다. 리치 화염이란, 연료의 비율이 상대적으로 높은 연료 가스(이하, 리치(rich) 가스)를 연소시킬 때 발생하는 화염을 말한다. 린-리치 버너에서는, 리치 화염의 미연 연료가 린 화염의 과잉 공기와 반응하면서 3차 화염이 형성되어, 린 화염의 연소 안정성이 강화될 수 있다. 이러한 효과를 보염효과(flame stabilizing effect)라고 한다.
그러나 최근 NOx 규제 기준이 더욱 엄격해짐에 따라 린-리치 버너를 통해서도 NOx 규제 기준을 충족하기 어려워지고 있다. 이에 린-리치 버너에서 리치 가스의 연료 비율을 감소시키면 NOx의 배출을 저감시킬 수 있지만, 이러한 경우 리치 화염의 연소 안정성이 약화되는 문제가 있다.
따라서 최근에는 린-리치 버너에서 리치 가스의 연료 비율을 저감시켜 NOx의 배출은 저감시키면서, 강력한 보염효과도 가져오기 위해, 린 가스 및 리치 가스가 배출되는 화염 구멍(염공)의 구조를 변경한 연소장치가 개발되고 있다.
도 1은 종래의 린-리치 버너들의 염공부 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 1에서 빗금 표시는 화염을 나타낸다. 종래의 염공부 구조들은, 도 1의 (a)에 도시된 것과 같이, 린 가스가 분출되기 위한 린 염공(1) 주위에 리치 가스가 분출되기 위한 리치 염공(2)을 구비하였다. 그리고 린 염공(1)과 리치 염공(2)의 상단에는 린 염공(1)과 리치 염공(2)을 결속시키기 위한 결속 플레이트(3)가 놓여졌다. 또는 도 1의 (b)에 도시된 것과 같이, 린 가스가 분출되기 위한 린 염공(4)과, 린 염공(4)의 주위를 감싸도록 배치된 리치 염공들(5, 6)을 구비하였다.
그러나 도 1의 (a), (b)에 도시된 것과 같은 염공부 구조에 따르면, A, B 영역에서 발생하는 화염에 리프팅 현상이 발생하여 화염이 불안정해지고 이에 따라 보염효과가 저감되는 문제가 있다. 여기서 리프팅 현상이란, 연료 가스의 분출 속도가 연료 가스의 연소 속도보다 빨라서, 화염이 염공으로부터 상측으로 떠오르는 현상을 말한다. 리프팅이 발생한 화염은 불안정하여 쉽게 꺼지거나, 다량의 일산화탄소가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제들을 해결하기 위한 것으로, 실질적으로 염공의 모든 영역에서 화염이 균일하게 발생하도록 함으로써, NOx의 배출은 저감시키면서, 보염효과는 강화시킬 수 있는 연소장치의 염공부 구조를 제공하는 것이다.
일 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 연장된 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부 및 리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 분출 방향 및 길이 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 폭 방향을 따라 이격되고 제1 및 제2 라인 사이에서 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽으로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다.
다른 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 연장된 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부 및 리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 분출 방향 및 길이 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 린 염공은, 폭 방향에 따른 린 염공부의 중심을 향해 절곡된 적어도 하나의 린 염공 절곡부와, 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 린 염공 절곡부의 양측에 마련되고, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 염공 수평부를 구비하고, 리치 염공은, 린 염공 절곡부에 대응되도록 린 염공 절곡부를 향해 돌출된 적어도 하나의 리치 염공 돌출부와, 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 리치 염공 돌출부의 양측에 마련되고, 린 염공 수평부에 대응되도록 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 리치 염공 수평부를 구비하며, 리치 염공부는, 적어도 어느 하나의 리치 염공 수평부로부터, 인접하는 리치 염공 돌출부를 지나, 다른 리치 염공 수평부에 이르는 영역에 있어서, 린 염공부와 실질적으로 동일한 간격만큼 이격되도록 마련된다.
또 다른 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 길이 방향을 따라 연장되어, 린 가스를 분출하기 위한 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부 및 길이 방향에 대한 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장되어, 리치 가스를 분출하기 위한 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 폭 방향을 따라 이격되고 제1 및 제2 라인 사이에서 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역을 정의하는 물리적 경계로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된다.
또 다른 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 길이 방향을 따라 연장되어, 린 가스를 분출하기 위한 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부 및 길이 방향에 대한 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장되어, 리치 가스를 분출하기 위한 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 폭 방향을 따라 이격되고 제1 및 제2 라인 사이에서 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된다.
또 다른 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 길이 방향을 따라 연장되어, 린 가스를 분출하기 위한 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부 및 길이 방향에 대한 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장되어, 리치 가스를 분출하기 위한 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고, 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 폭 방향을 따라 이격되고 제1 및 제2 라인 사이에서 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역에서 리치 가스의 연소 속도가 실질적으로 동일하도록 설계된다.
또 다른 예에서, 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조는, 린 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 린 가스의 분출 방향에 수직하고 또한 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향에도 수직한 방향인 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치된 복수 개의 린 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되는 린 염공을 구비하는 린 염공부 및 리치 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 폭 방향을 기준으로 린 염공부의 양측에 마련되며, 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치된 제1 및 제2 리치 플레이트 사이의 이격된 공간에 형성된 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하며, 린 플레이트들은, 폭 방향에 따른 린 염공부의 중심을 향해 절곡된 적어도 하나의 린 플레이트 절곡부와, 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 린 플레이트 절곡부의 양측으로부터 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 플레이트 수평부를 포함하고, 제1 및 제2 리치 플레이트는, 린 플레이트 절곡부에 대응되도록 린 플레이트 절곡부를 향해 돌출된 적어도 하나의 제1 및 제2 리치 플레이트 돌출부와, 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 제1 및 제2 리치 플레이트 돌출부의 양측으로부터 린 플레이트 수평부에 대응되도록 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제1 및 제2 리치 플레이트 수평부를 포함하며, 적어도 하나의 제1 리치 플레이트 수평부의 임의의 지점에서 제2 리치 플레이트 수평부를 향해 그은 수선의 길이는, 인접하는 제1 리치 플레이트 돌출부의 임의의 지점에서 제2 리치 플레이트 돌출부를 향해 그은 수선의 길이와 실질적으로 동일하게 설계된다.
본 발명에 따른 염공부 구조를 포함하는 연소장치를 사용하면 각 염공의 실질적인 모든 영역에서 안정적인 화염을 유지함으로써, NOx를 저감시키면서도 보염효과가 균일하게 나타나도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 린-리치 버너들의 염공부 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 리프팅 현상을 설명하기 위해 염공부 구조의 단면을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 리치 염공에서 T1 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조를 다른 측면에서 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 5의 T2 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 T3 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 9에서 C-C 선을 따라 자른 단면을 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 발명자들은 전술한 문제들을 해결하기 위하여 반복적인 실험과 연구를 거듭한 결과, 도 1의 A, B 영역에서 리프팅 현상이 발생하는 원인을 발견하였다. 그 원인으로는 여러 가지가 있을 수 있는데, 연료 가스를 연소시킬 때 발생하는 열량 중의 일부가 외부로 전달되면서 연소 속도가 느려지는 것을 하나의 원인으로 볼 수 있다. 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 2는 리프팅 현상을 설명하기 위해 염공부 구조의 단면을 나타낸 개념도이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 예를 들어 리치 가스가 리치 염공(7)을 통해 분출될 때, 리치 화염(f)은 리치 염공(7)을 형성하는 염공벽(8) 주변에서 발생한다. 이때 염공벽(8)으로 전달되는 열량(q)이 증가하면 연소 속도가 느려지면서, 리치 가스의 분출 속도가 리치 가스의 연소 속도보다 빨라진다. 따라서 리치 화염(f)이 리치 염공(7)으로부터 떠오르고, 이내 꺼져버리는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 도 1의 (a)에서 A 영역의 경우, 염공을 형성하는 염공벽 뿐만 아니라, 상단에 놓여진 결속 플레이트(3)로도 열이 전달될 수 있으므로, 다른 영역에 비해 리프팅 현상이 발생하기 쉬운 것으로 볼 수 있다. 따라서 동일한 조건에서 연료 가스를 분출시킬 때, A 영역에서만 화염이 발생하지 않을 수 있고, A 영역에서는 보염효과가 약화되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 도 1의 (b)에서 B 영역의 경우에도, 리치 염공(5)과 리치 염공(6)이 서로 단절된 부분에서는 리치 가스의 단위 발열량당 염공벽으로 전달되는 열량이 다른 영역에 비해 상대적으로 크기 때문에, B 영역에서 리프팅 현상이 쉽게 발생하는 문제가 있을 수 있다.
이에 본 발명의 발명자들은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 연소장치의 염공부 구조를 도출하였다.
실시예 1
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3의 리치 염공에서 T1 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조를 다른 측면에서 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은 도 5의 T2 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 대해 설명한다.
본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조는 린 염공부(10)와 리치 염공부(20)를 포함한다.
린 염공부(10)는, 린 가스가 분출되기 위한 적어도 하나의 린 염공(11)을 구비한다. 린 염공(11)은 린 가스의 분출 방향(z)에 수직한 방향인 길이 방향(x)을 따라 연장된다.
리치 염공부(20)는, 리치 가스가 분출되기 위한 한 쌍의 리치 염공(21)을 구비한다. 리치 염공(21)은 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된다. 이때 한 쌍의 리치 염공(21)은, 분출 방향(z) 및 길이 방향(x)에 수직한 방향인 폭 방향(y)을 기준으로 린 염공부(10)의 양측에 마련된다.
린 염공(11)에서 분출되는 린 가스가 연소되어 린 화염이 형성되고, 리치 염공(21)에서 분출되는 리치 가스가 연소되어 리치 화염이 형성된다. 그리고 린 화염과 리치 화염은 서로 열교환하면서 보염효과가 발생할 수 있다.
이때 리치 염공(21)은, 린 화염과 리치 화염 사이의 보염효과가 효과적으로 발생하도록 설계된다.
예를 들어, 리치 염공(21)은, 리치 염공(21)에서 리치 가스에 의한 리치 화염의 생성 시에, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽으로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다. 또는, 리치 염공(21)은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 상기 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역에서 상기 리치 가스의 연소 속도가 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다.
도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 먼저, 기준 영역(S)이란, 제1 라인(Ⅰ) 및 제2 라인(Ⅱ)과 한 쌍의 리치 염공벽(b)에 의해, 리치 염공(21)의 상단에서 정의되는 영역을 의미한다. 제1 및 제2 라인(Ⅰ, Ⅱ)은 리치 염공(21)을 가로지르는 임의의 가상선이며, 리치 염공벽(b)은, 폭 방향(y)을 따라 이격되고 제1 및 제2 라인(Ⅰ, Ⅱ) 사이에서 리치 염공(21)의 일부분을 형성하는 벽을 말한다.
도 4에 도시된 것과 같이, 리치 염공(21)에서 임의의 기준 영역을 정의할 수 있다. 예를 들어, 임의의 제1 라인(Ⅰ) 및 제2 라인(Ⅱ)과 한 쌍의 염공벽(b)에 의해 정의되는 기준 영역(S)과, 임의의 제1 라인(Ⅰ') 및 제2 라인(Ⅱ')과 한 쌍의 염공벽(b')에 의해 정의되는 기준 영역(S')을 정의할 수 있다.
리치 염공(21)은, 기준 영역(S)과 기준 영역(S')의 크기가 동일한 경우, 각각의 기준 영역 사이에, 한 쌍의 리치 염공벽(b 또는 b')으로 전달되는 열량의 합 즉, 각각의 기준 영역에서 리치 가스의 연소 속도가 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다. 다시 말해서, 리치 염공(21)은, 임의의 기준 영역(S)과 기준 영역(S')의 크기가 동일한 경우, 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 기준 영역(S)에서 한 쌍의 리치 염공벽(b)으로 전달되는 열량의 합(Q)과 기준 영역(S')에서 한 쌍의 리치 염공벽(b')으로 전달되는 열량의 합(Q')이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함한다.
크기가 동일한 기준 영역(S, S')에서는 실질적으로 동일한 분출 속도로 동일한 양의 리치 가스가 분출될 것이고, 리치 가스의 연소 시 실질적으로 동일한 발열량이 발생할 것이다. 그리고 각 기준 영역(S, S')에서 각 염공벽들(b, b')로 전달되는 열량이 실질적으로 동일하다면, 각 기준 영역(S, S')에서 리치 가스의 연소 속도 역시 실질적으로 동일할 것이므로, 각 기준 영역(S, S')에서는 리프팅이 발생하는 한계 조건이 동일할 것이다. 따라서 각 기준 영역(S, S')에 NOx의 배출을 저감시킬 수 있는 최적의 조건으로 리치 가스를 공급하면, 각 기준 영역(S, S')에서는 실질적으로 동일한 성질의 리치 화염이 생성될 것이다.
따라서 도 1의 A, B 영역과 달리, 이와 같이 설계된 영역 전체에서는 실질적으로 동일한 보염효과를 가져올 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조는, NOx의 배출은 저감시키되, 연소의 안정성은 강화되어 보염효과가 균일하게 발생하도록 할 수 있다. 그리고 리치 염공의 모든 영역이 이와 같이 설계되는 것이 더 바람직하다.
한편, 실질적으로 동일하다는 것은, 수치적으로 엄밀하게 동일하다는 것을 의미하는 것이 아니라, 수치상으로 다소 차이가 있더라도 본 기술분야에서 실질적으로 동일한 작용을 가져오는 정도의 동일성을 의미한다.
이때, 각각의 기준 영역을 형성하는 염공벽으로 전달되는 열량을 조절하는 수단은 여러 가지가 있을 수 있다.
일 예로, 한 쌍의 리치 염공벽들의 재질 및 두께 등이 일정할 경우, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다. 즉, 도 4에서 기준 영역(S)을 형성하는 한 쌍의 염공벽들(b)의 길이의 합과 기준 영역(S')을 형성하는 한 쌍의 염공벽들(b')의 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다. 이와 같이 길이의 합이 동일하면 열이 전달되는 염공벽의 면적이 동일하다고 간주할 수 있다.
이때 기준 영역(S)을 형성하는 한 쌍의 염공벽들(b)의 상단 길이의 합과 기준 영역(S')을 형성하는 한 쌍의 염공벽들(b')의 상단 길이의 합의 차이가 15% 정도 수준의 오차 범위 내에 있을 경우, 각각 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합은 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다. 실제 제작된 리치 염공벽의 길이는 설계 상의 길이와 공차를 가질 수 있으며, 각 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합에 차이가 발생하더라도, 제작 시 발생하는 공차의 범위 내에서는 각 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.
따라서 각 기준 영역에서는 리프팅이 발생하는 한계 조건이 실질적으로 동일하고, 균등한 보염효과가 나타난다고 간주할 수 있다. 한편, 15%라는 수치는 그 수치 자체가 특별한 의미를 갖는 것은 아니고, 제작 시 발생하는 공차 수준의 범위를 나타내기 위한 일 예이다.
다른 예로, 각각의 기준 영역들을 형성하는 한 쌍의 염공벽들 사이의 거리가 서로 다르거나, 각각의 염공벽들의 다른 물성치에 차이가 있더라도, 각각의 염공벽들로 전달되는 열량이 동일하도록 염공벽들의 두께, 재질 등을 조절할 수도 있다.
또 다른 예로, 도 1의 (a)에 도시된 것과 같이, 리치 염공 주변에 결속 플레이트 등 열을 전달받을 수 있는 물리적인 개체가 존재하는 경우라면, 리치 염공은 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 한 쌍의 염공벽들을 포함하여 각각의 기준 영역을 정의하는 물리적 경계로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 린 염공(11)은 적어도 하나의 린 염공 절곡부(113)와 린 염공 수평부(111)를 구비할 수 있다. 린 염공 절곡부(113)는 폭 방향(y)에 따른 린 염공부(10)의 중심을 향해 절곡된 부분을 의미한다. 린 염공 수평부(111)는, 길이 방향(x)에 평행한 방향을 기준으로 린 염공 절곡부(113)의 양측에 마련되고, 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 부분을 의미한다.
또한, 리치 염공(21)은, 적어도 하나의 리치 염공 돌출부(213)와 리치 염공 수평부(211)를 구비할 수 있다. 리치 염공 돌출부(213)는 린 염공 절곡부(113)에 대응되도록, 린 염공 절곡부(113)를 향해 돌출된 부분을 의미한다. 그리고 리치 염공 수평부(211)는, 길이 방향(x)에 평행한 방향을 기준으로 리치 염공 돌출부(213)의 양측에 마련되고, 린 염공 수평부(111)에 대응되도록 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 부분을 의미한다.
이와 같이, 리치 염공(21)이 린 염공 절곡부(113)에 대응하는 리치 염공 돌출부(213)를 포함함으로써, 리치 화염이 린 화염의 주위를 둘러싸는 형태로 형성되도록 할 수 있고, 보염효과가 발생하는 면적이 증가하는 효과가 발생할 수 있다.
이때, 리치 염공(21)은, 어느 하나의 리치 염공 수평부(211)로부터, 인접하는 리치 염공 돌출부(213)를 지나, 다른 리치 염공 수평부(211)까지 연통되도록 형성된 영역인 연통 영역을 포함할 수 있다. 이때, 연통 영역 전체에서는 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽으로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 것과 같이, 리치 염공부들(5, 6)이 단절되는 부분에서는 리프팅 현상이 발생하기 쉬운 반면, 본 발명의 연통 영역 전체에서는 리프팅 현상이 발생하는 한계가 실질적으로 동일할 수 있으며, 따라서 보염효과가 넓은 영역에서 균일하게 나타나도록 할 수 있다. 또한, 리치 염공(21)은 린 염공 절곡부(113) 및 리치 염공 돌출부(213)가 구비되는 모든 영역에 있어서, 연통 영역을 갖도록 설계되는 것이 더 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조는 구획부(30)를 더 포함할 수 있다. 구획부(30)란 린 염공부(10)와 리치 염공부(20) 사이에 마련되어, 린 가스 및 리치 가스가 분출되지 않는 부분을 의미한다. 구획부(30)는 린 화염과 리치 화염이 적절한 간격을 사이에 두고 형성되도록 하여 보염효과가 가장 효과적으로 나타나도록 설계될 수 있다.
이때, 도 5, 도 6을 참조하면, 린 염공부(10)는 린 염공(11)을 형성하기 위한 복수 개의 린 플레이트(13)들을 더 포함할 수 있고, 리치 염공부(20)는 리치 염공(21)을 형성하기 위한 복수 개의 리치 플레이트(23)들을 더 포함할 수 있다.
복수개의 린/리치 플레이트(13, 23)들은 폭 방향(y)을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 린/리치 염공(11, 21)은 린/리치 플레이트(13, 23)들 사이의 이격된 공간에 형성될 수 있다. 또한, 구획부(30)는 복수 개의 린 플레이트(13)들 중 폭 방향(y)을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트(13a)와, 복수 개의 리치 플레이트(23)들 중 폭 방향(y)을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트(23a) 사이에 형성될 수 있다.
이때 복수 개의 린 플레이트(13)들은 서로 다른 각도로 절곡됨으로써 린 염공 절곡부(113)들을 형성할 수 있다. 그리고 복수 개의 리치 플레이트(23)들 역시 리치 염공 돌출부(213)를 형성할 수 있다.
이때, 제1 린 플레이트(13a)는 적어도 하나의 제1 린 플레이트 절곡부(133a)와 제1 린 플레이트 절곡부(133a)의 양측에 마련되는 제1 린 플레이트 수평부(131a)를 포함할 수 있다. 제1 린 플레이트 절곡부(133a)는 폭 방향(y)에 따른 린 염공부(10)의 중심을 향해 절곡된 부분을 말하며, 제1 린 플레이트 수평부(131a)는 길이 방향(x)에 평행한 방향을 기준으로 제1 린 플레이트 절곡부(133a)의 양측으로부터, 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된 부분을 말한다.
또한, 제1 리치 플레이트(23a)는 제1 린 플레이트 절곡부(133a)에 대응되는 제1 리치 플레이트 돌출부(233a)와, 제1 린 플레이트 수평부(131a)에 대응되는 제1 리치 플레이트 수평부(231a)를 포함할 수 있다. 제1 리치 플레이트 돌출부(233a)는 제1 린 플레이트 절곡부(133a)를 향해 돌출되며, 제1 리치 플레이트 수평부(231a)는, 제1 리치 플레이트 돌출부(233a)의 양측에서 길이 방향(x)에 평행한 방향을 따라 연장된다. 그리고 제2 리치 플레이트(23b)는 제2 리치 플레이트 돌출부(233b)와 제1 리치 플레이트 수평부(231b)를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예 1에 따른 염공부 구조는, 도 6에 도시된 것과 같이, 적어도 하나의 제1 린 플레이트 절곡부(133a)의 임의의 지점에서 이에 대응되는 제1 리치 플레이트 돌출부(233a)를 향해 그은 수선(l2)의 길이와, 인접하는 제1 린 플레이트 수평부(131a)의 임의의 지점에서 이에 대응되는 제1 리치 플레이트 수평부(231a)를 향해 그은 수선(l1, l3)의 길이가 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다.
즉, 리치 염공부(20)는, 적어도 어느 하나의 리치 염공 수평부(211)로부터, 인접하는 리치 염공 돌출부(213)를 지나, 다른 리치 염공 수평부(211)에 이르는 영역에 있어서, 린 염공부(10)와 실질적으로 동일한 간격만큼 이격되도록 마련될 수 있다(도 3 참조).
이때 동일한 간격이라는 것은 수치적으로 엄밀한 동일성을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 리치 염공부(20)와 린 염공부(10)가 거리 L만큼 이격되도록 설계되었다고 하더라도, 실제 간격이 거리 L의 ±30% 수준의 오차 범위 내에 있을 경우, 리치 염공부(20)와 린 염공부(10)가 실질적으로 동일한 간격만큼 이격되었다고 볼 수 있다.
실제 버너의 구조 상 리치 염공부와 린 염공부 사이의 거리는 1mm 단위 수준으로 매우 작기 때문에, 제작 시 발생하는 공차를 고려하면 ±30% 수준의 오차 범위 내에서는 리프팅이 발생하는 한계 조건이 실질적으로 동일하고, 균등한 보염효과가 나타난다고 간주할 수 있다.
예를 들어, 실제 리치 염공부와 린 염공부 사이의 거리가 0.9mm ~ 1.35mm 정도의 범위에 있을 경우, 그 거리가 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다. 이때 ±30% 또는 0.9mm ~ 1.35 mm는 그 수치 자체가 특별한 의미를 갖는 것은 아니며, 제작 시의 공차를 고려할 때 실질적으로 동일한 수준의 범위를 나타내기 위한 하나의 예로 기재되었을 뿐이다.
이에 따라, 린 염공 절곡부(113) 및 리치 염공 돌출부(213)에서 생성되는 린 화염과 리치 화염 사이의 간격과, 린 염공 수평부(111) 및 리치 염공 수평부(211)에서 생성되는 린 화염과 리치 화염 사이의 간격이 실질적으로 동일하도록 설계될 수 있다. 이와 같이 설계된 영역에서는, 린 화염과 리치 화염이 영역 전체에서 서로 동일한 간격만큼 떨어져 있기 때문에, 영역 전체에서 균등한 보염효과가 나타날 수 있다.
따라서 모든 린 염공 절곡부(113) 및 리치 염공 돌출부(213)에 대해서, 제1 린 플레이트 절곡부(133a)의 임의의 지점에서 이에 대응되는 제1 리치 플레이트 돌출부(233a)를 향해 그은 수선의 길이와, 인접하는 제1 린 플레이트 수평부(131a)의 임의의 지점에서 이에 대응되는 제1 리치 플레이트 수평부(231a)를 향해 그은 수선의 길이가 실질적으로 동일하도록 설계되는 것이 더 바람직하다. 여기서 수선의 길이 또는 화염 사이의 간격이 실질적으로 동일하다는 것 역시 수치적으로 엄밀한 동일성을 요구하는 것은 아니다.
실시예 2
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 8은 도 7의 T3 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 염공부 구조에 대해 설명한다. 실시예 2에 따른 염공부 구조에서 실시예 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예 2에 따른 염공부 구조는 실시예 1에 따른 염공부 구조와 같이 린 염공부(10), 리치 염공부(20)를 포함한다. 린 염공부(10)는 복수 개의 린 플레이트(13)에 의해 형성된 린 염공(11)과, 제1 및 제2 리치 플레이트(23a, 23b)에 의해 형성된 리치 염공(21)을 포함한다.
또한, 복수 개의 린 플레이트(13)들은 린 플레이트 절곡부(133)와, 린 플레이트 수평부(131)를 포함하고, 제1 및 제2 리치 플레이트(23a, 23b) 역시 린 플레이트 절곡부(133)에 대응되는 제1 및 제2 리치 플레이트 돌출부(233a, 233b)와, 린 플레이트 수평부(131)에 대응되는 제1 및 제2 리치 플레이트 수평부(231a, 231b)를 포함한다.
그러나 실시예 2에 따른 염공부 구조는 실시예 1에 따른 염공부 구조와 리치 염공(21)의 설계 구조에 있어서 차이가 있다. 보다 구체적으로, 도 8에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 염공부 구조는, 적어도 하나의 제1 리치 플레이트 수평부(231a)의 임의의 지점에서 제2 리치 플레이트 수평부(231b)를 향해 그은 수선(m1, m3)의 길이와, 인접하는 제1 리치 플레이트 돌출부(233a)의 임의의 지점에서 제2 리치 플레이트 돌출부(233b)를 향해 그은 수선(m2)의 길이가 실질적으로 동일하게 설계된다.
리치 염공(21)이 이와 같이 설계되면, 도 8에서 각 수선들(m1, m2, m3)의 길이가 동일하게 연장되는 영역에서는, 본 발명의 실시예 1과 같이, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 염공벽들로 전달되는 열량이 실질적으로 동일하다고 간주할 수 있다. 다시 말해, 리치 염공(21)에서 직선 모양으로 연장되는 모든 영역, 즉 리치 플레이트 수평부(231a, 231b)에서 리치 플레이트 돌출부(233a, 233b)로 이어지는 부분과 같이 절곡된 영역을 제외한 모든 영역에서는, 임의의 기준 영역들 사이에 각각의 염공벽들로 전달되는 열량이 실질적으로 동일하다고 간주할 수 있다.
그리고 직선 모양으로 연장되는 영역에서 정의된 임의의 기준 영역과, 절곡된 영역에서 정의된 임의의 기준 영역 사이에서는 그 기준 영역의 크기가 동일할 때, 각각의 염공벽들로 전달되는 열량이 실질적으로 동일하지 않을 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예 2와 같이 설계된다면 그 열량의 차이는 미비할 것이고, 보염효과가 본 발명의 실시예 2와 같이 설계된 리치 영역(21)의 전체 영역에서 실질적으로 동일하게 발생한다고 간주할 수 있다.
실시예 3
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 염공부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 11은 도 9에서 C-C 선을 따라 자른 단면을 나타낸 개념도이다. 이하에서는 도 9 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예 3에 따른 염공부 구조에 대해 설명한다. 실시예 3에 따른 염공부 구조에서 실시예 1, 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하며, 불필요한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예 3에 따른 염공부 구조는 실시예 1, 2에 따른 염공부 구조에서 결속부재(40)를 더 포함할 수 있다. 결속부재(40)는 폭 방향(y)을 따라 리치 염공부(20) 및 린 염공부(10)를 관통하여 린 염공부(10) 및 리치 염공부(20)를 서로 결속하는 부재를 말한다. 결속부재(40)가 구비됨으로써, 린 염공(11) 및 리치 염공(21)에서 화염이 발생할 때, 린 염공(11) 및 리치 염공(21)의 크기가 변동되는 것(넓어지는 것)을 방지할 수 있다.
이때, 결속부재(40)는 린 염공부(10) 및 리치 염공부(20)의 상단으로부터 하측으로 소정 간격 이격된 위치에 구비될 수 있다(도 11 참조). 도 1의 (a)에 도시된 것과 같이, 종래에는 염공의 상단에 결속 플레이트 등이 마련되었는데, 플레이트가 마련된 부분에서는 화염이 발생할 수 없어 보염효과가 나타날 수 없는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 실시예 3에 따른 결속부재(40)는 분출 방향(z)에 평행한 방향을 기준으로, 염공부의 상단으로부터 하측으로 소정 간격 이격된 위치에 구비되기 때문에, 화염의 생성을 방해하지 않을 수 있다.
이때 결속부재(40)가 상단으로부터 이격되는 간격은 특별히 한정되지 않으며, 화염의 생성은 방해하지 않되, 린 염공(11)과 리치 염공(21)의 크기가 변동되는 것을 가장 효과적으로 방지할 수 있는 위치까지 이격되는 것이 바람직하다.
또한, 결속부재(40)의 종류 및 결속 방법도 특별히 한정되지 않으며, 도 8에 도시된 것과 같이 폭 방향(y)에 따른 일측에서 결속 막대(40)를 삽입한 후, 타측은 용접 또는 소성 변형을 이용하여 결속시키는 방법을 사용할 수 있다. 또는, 도 9에 도시된 것과 같이 결속 철사(40')를 관통시킨 후 그 양측 말단(점선원 부분)을 용접, 매듭, 소성 변형 등을 통해 결속하는 방법을 사용할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
    린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 연장된 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및
    리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 분출 방향 및 길이 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련되며, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고,
    상기 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 상기 폭 방향을 따라 이격되고 상기 제1 및 제2 라인 사이에서 상기 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 상기 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 상기 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 상기 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽으로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함하는, 염공부 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된 영역을 포함하는, 염공부 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 린 염공은, 상기 폭 방향에 따른 상기 린 염공부의 중심을 향해 절곡된 적어도 하나의 린 염공 절곡부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 린 염공 절곡부의 양측에 마련되고, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 염공 수평부를 구비하고,
    상기 리치 염공은, 상기 린 염공 절곡부에 대응되도록 상기 린 염공 절곡부를 향해 돌출된 적어도 하나의 리치 염공 돌출부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 리치 염공 돌출부의 양측에 마련되고, 상기 린 염공 수평부에 대응되도록 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 리치 염공 수평부를 구비하는, 염공부 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 리치 염공은, 어느 하나의 리치 염공 수평부로부터, 인접하는 리치 염공 돌출부를 지나, 다른 리치 염공 수평부까지 연통되도록 형성된 영역인 연통 영역을 포함하며,
    적어도 하나의 상기 연통 영역은, 영역 전체에서, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽으로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된, 염공부 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 린 염공부는, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 린 플레이트들을 더 포함하고, 상기 린 염공은, 상기 린 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되며,
    상기 리치 염공부는, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 리치 플레이트들을 더 포함하고, 상기 리치 염공은, 상기 리치 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되며,
    상기 복수 개의 린 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최외측에 위치하는 제1 린 플레이트와, 상기 복수 개의 리치 플레이트들 중 상기 폭 방향을 기준으로 최내측에 위치하는 제1 리치 플레이트 사이에 형성되고, 상기 린 가스 및 상기 리치 가스가 분출되지 않는 구획부를 더 포함하는, 염공부 구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 린 플레이트는, 상기 폭 방향에 따른 상기 린 염공부의 중심을 향해 절곡된 적어도 하나의 제1 린 플레이트 절곡부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 제1 린 플레이트 절곡부의 양측으로부터, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제1 린 플레이트 수평부를 포함하고,
    상기 제1 리치 플레이트는, 상기 제1 린 플레이트 절곡부에 대응되도록 상기 제1 린 플레이트 절곡부를 향해 돌출된 적어도 하나의 제1 리치 플레이트 돌출부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 제1 리치 플레이트 돌출부의 양측으로부터, 상기 제1 린 플레이트 수평부에 대응되도록 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제1 리치 플레이트 수평부를 포함하며,
    적어도 하나의 제1 린 플레이트 절곡부의 임의의 지점에서 이에 대응되는 제1 리치 플레이트 돌출부를 향해 그은 수선의 길이는, 인접하는 제1 린 플레이트 수평부의 임의의 지점에서 이에 대응되는 제1 리치 플레이트 수평부를 향해 그은 수선의 길이와 실질적으로 동일하도록 설계된, 염공부 구조.
  7. 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
    린(lean) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 린 가스의 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향을 따라 연장된 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및
    리치(rich) 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 분출 방향 및 길이 방향에 수직한 방향인 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련되며, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고,
    상기 린 염공은, 상기 폭 방향에 따른 상기 린 염공부의 중심을 향해 절곡된 적어도 하나의 린 염공 절곡부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 린 염공 절곡부의 양측에 마련되고, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 염공 수평부를 구비하고,
    상기 리치 염공은, 상기 린 염공 절곡부에 대응되도록 상기 린 염공 절곡부를 향해 돌출된 적어도 하나의 리치 염공 돌출부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 리치 염공 돌출부의 양측에 마련되고, 상기 린 염공 수평부에 대응되도록 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 리치 염공 수평부를 구비하며,
    상기 리치 염공부는, 적어도 어느 하나의 리치 염공 수평부로부터, 인접하는 리치 염공 돌출부를 지나, 다른 리치 염공 수평부에 이르는 영역에 있어서, 상기 린 염공부와 실질적으로 동일 간격만큼 이격되도록 마련된, 염공부 구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 폭 방향을 따라 상기 리치 염공부 및 상기 린 염공부를 관통하여 상기 린 염공부 및 리치 염공부를 서로 결속하는 결속부재를 더 포함하는, 염공부 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 결속부재는, 상기 분출 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 린 염공부 및 상기 리치 염공부의 상단으로부터 하측으로 소정 간격 이격된 위치에 구비되는, 염공부 구조.
  10. 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
    길이 방향을 따라 연장되어, 린 가스를 분출하기 위한 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및
    상기 길이 방향에 대한 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련되며, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장되어, 리치 가스를 분출하기 위한 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고,
    상기 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 상기 폭 방향을 따라 이격되고 상기 제1 및 제2 라인 사이에서 상기 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 상기 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 상기 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 상기 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역을 정의하는 물리적 경계로 전달되는 열량의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된, 염공부 구조.
  11. 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
    길이 방향을 따라 연장되어, 린 가스를 분출하기 위한 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및
    상기 길이 방향에 대한 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련되며, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장되어, 리치 가스를 분출하기 위한 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고,
    상기 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 상기 폭 방향을 따라 이격되고 상기 제1 및 제2 라인 사이에서 상기 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 상기 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 상기 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 각각의 기준 영역을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽의 상단 길이의 합이 실질적으로 동일하도록 설계된, 염공부 구조.
  12. 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
    길이 방향을 따라 연장되어, 린 가스를 분출하기 위한 적어도 하나의 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및
    상기 길이 방향에 대한 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련되며, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장되어, 리치 가스를 분출하기 위한 한 쌍의 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하고,
    상기 리치 염공을 가로지르는 임의의 가상선인 제1 및 제2 라인과, 상기 폭 방향을 따라 이격되고 상기 제1 및 제2 라인 사이에서 상기 리치 염공의 일부분을 형성하는 한 쌍의 리치 염공벽에 의해, 상기 리치 염공의 상단에서 정의되는 영역을 기준 영역이라 할 때, 상기 리치 염공은, 크기가 동일한 임의의 기준 영역들 사이에, 상기 리치 가스에 의한 화염의 생성 시에, 각각의 기준 영역에서 상기 리치 가스의 연소 속도가 실질적으로 동일하도록 설계된, 염공부 구조.
  13. 화염을 형성하기 위한 복수 개의 염공이 구비된 연소장치의 염공부 구조에 있어서,
    린 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 린 가스의 분출 방향에 수직하고 또한 상기 분출 방향에 수직한 방향인 길이 방향에도 수직한 방향인 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치된 복수 개의 린 플레이트들 사이의 이격된 공간에 형성되는 린 염공을 구비하는 린 염공부; 및
    리치 가스가 분출되기 위한 염공으로서, 상기 폭 방향을 기준으로 상기 린 염공부의 양측에 마련되며, 상기 폭 방향을 따라 서로 대향하며 소정 간격 이격되게 배치된 제1 및 제2 리치 플레이트 사이의 이격된 공간에 형성된 리치 염공을 구비하는 리치 염공부를 포함하며,
    상기 복수 개의 린 플레이트들은, 상기 폭 방향에 따른 상기 린 염공부의 중심을 향해 절곡된 적어도 하나의 린 플레이트 절곡부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 린 플레이트 절곡부의 양측으로부터 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 린 플레이트 수평부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 리치 플레이트는, 상기 린 플레이트 절곡부에 대응되도록 상기 린 플레이트 절곡부를 향해 돌출된 적어도 하나의 제1 및 제2 리치 플레이트 돌출부와, 상기 길이 방향에 평행한 방향을 기준으로 상기 제1 및 제2 리치 플레이트 돌출부의 양측으로부터 상기 린 플레이트 수평부에 대응되도록 상기 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제1 및 제2 리치 플레이트 수평부를 포함하며,
    적어도 하나의 제1 리치 플레이트 수평부의 임의의 지점에서 제2 리치 플레이트 수평부를 향해 그은 수선의 길이는, 인접하는 제1 리치 플레이트 돌출부의 임의의 지점에서 제2 리치 플레이트 돌출부를 향해 그은 수선의 길이와 실질적으로 동일하게 설계된, 염공부 구조.
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