KR102472623B1 - A hybrid type burner - Google Patents

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KR102472623B1
KR102472623B1 KR1020220036052A KR20220036052A KR102472623B1 KR 102472623 B1 KR102472623 B1 KR 102472623B1 KR 1020220036052 A KR1020220036052 A KR 1020220036052A KR 20220036052 A KR20220036052 A KR 20220036052A KR 102472623 B1 KR102472623 B1 KR 102472623B1
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gasification chamber
inner cylinder
combustion air
inner tank
combustion
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권응두
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주식회사 에코플랜텍
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Abstract

The present invention relates to a hybrid burner, comprising: a cylindrical inner tank with a front end opened; an outer tank concentrically surrounding the inner tank, and forming a ring-shaped space and an air flow path connected to the inner tank between the outer tank and the inner tank, and forming a flame outlet on the front end of the inner tank; an oil nozzle arranged on a floor surface of the inner tank, and spraying liquid fuel supplied from an oil pump; a gasification chamber forming a gasifying space around the oil nozzle; one or more gas nozzles arranged on a front end of the gasification chamber and spraying the gasified fuel in the gasification chamber; an ignition means arranged the gas nozzles, and igniting the gasified fuel sprayed from the gas nozzles; and an air blower connected to the outer tank adjacent to the floor surface of the inner tank, and supplying air for combustion to the ring-shaped space between the outer tank and the inner tank. Therefore, environmental pollution can be prevented.

Description

하이브리드 버너{A HYBRID TYPE BURNER}Hybrid burner {A HYBRID TYPE BURNER}

본 발명은 액체 연료를 전부 가스화한 후에 완전 연소하는 하이브리드 버너에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid burner that burns completely after gasifying all of the liquid fuel.

일반적으로 오일을 사용하여 고온의 열에너지를 얻는 오일 버너는 현재 여러 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어, 화력 발전소의 대형 오일 버너에서부터, 가정용의 보일러용 오일 버너 등 여러 분야에서 다양하게 적용되고 있다.In general, oil burners that obtain high-temperature thermal energy using oil are currently used in various fields. For example, it is variously applied in various fields, such as a large oil burner of a thermal power plant, an oil burner for a home boiler, and the like.

오일 버너는 경유나 중유 등의 액체연료를 미세노즐로 분사하여 미립화시키고, 미립화된 액상입자를 고전압으로 점화시킨 후 연소열을 통해 화염을 유지하면서 운전을 하게 된다.The oil burner sprays liquid fuel such as light oil or heavy oil through a fine nozzle to atomize it, ignites the atomized liquid particles at high voltage, and then operates while maintaining the flame through combustion heat.

그런데, 국내외적으로 널리 사용되는 오일 버너는 액체연료를 미립화하여 연소시킨다고는 하지만 결국 액상입자를 연소하는 것이기에 태생적으로 불완전 연소를 수반할 수밖에 없다. 불완전 연소는 각종 환경오염 물질을 다량으로 배출하므로 규제대상의 원인이 되고, 따라서 후처리 장치가 필수적으로 구비되어야 하기에 환경적·경제적 손실을 야기하는 문제가 된다.However, oil burners, which are widely used both domestically and internationally, are said to atomize and burn liquid fuel, but eventually burn liquid particles, which inevitably involves incomplete combustion. Since incomplete combustion emits a large amount of various environmental pollutants, it becomes a cause of regulation, and therefore, it becomes a problem that causes environmental and economic losses because a post-processing device must be provided.

이에 비해 가스 버너는 오일 버너에 비해 친환경적인 연소가 가능하다는 장점이 있지만, 액체연료에 비해 연료비용이 상승하고, 고압으로 압축된 가스연료의 안전한 저장시설도 필요하기 때문에 운용비용이 높아지게 된다.On the other hand, gas burners have the advantage of enabling environmentally friendly combustion compared to oil burners, but fuel costs increase compared to liquid fuels, and operating costs increase because a safe storage facility for compressed gas fuel is required.

한국공개특허 제10-2004-0083363호 (2004.10.01 공개)Korean Patent Publication No. 10-2004-0083363 (published on October 1, 2004)

본 발명은 액체연료를 사용하는 오일 버너가 야기하는 불완전 연소에 의한 2차 환경오염을 방지함과 동시에 경제적 성능을 확보할 수 있는 새로운 방식의 하이브리드 버너를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a hybrid burner of a new type capable of securing economic performance while preventing secondary environmental pollution caused by incomplete combustion caused by an oil burner using liquid fuel.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 발명은 하이브리드 버너에 관한 것으로서, 선단이 개방된 원통형의 내통;과, 상기 내통에 대해 동심을 이루도록 감싸 그 사이에 환형공간 및 상기 내통으로 연결되는 공기유로를 형성하고, 상기 내통의 선단에 화염출구를 형성하는 외통;과, 상기 내통의 바닥면에 배치되고, 오일펌프로부터 공급된 액체연료를 분사하는 오일노즐;과, 상기 오일노즐 주변에 기화공간을 형성하는 가스화 챔버;와, 상기 가스화 챔버의 선단에 적어도 하나 이상이 배치되고, 상기 가스화 챔버 내의 기화연료를 분사하는 가스노즐;과, 상기 가스노즐 주변에 배치되고, 상기 가스노즐에서 분사되는 기화연료를 점화하는 점화수단; 및 상기 내통의 바닥면 쪽에 인접한 상기 외통에 연결되고, 상기 외통과 내통 사이의 환형공간에 연소용 공기를 공급하는 송풍기를 포함한다.The present invention relates to a hybrid burner, comprising: a cylindrical inner cylinder having an open end; wrapped concentrically with respect to the inner cylinder to form an annular space therebetween and an air passage connected to the inner cylinder; An outer cylinder forming an outlet; an oil nozzle disposed on the bottom surface of the inner cylinder and injecting liquid fuel supplied from an oil pump; and a gasification chamber forming a vaporization space around the oil nozzle; and the gasification chamber. at least one gas nozzle disposed at a front end of the gasification chamber and injecting vaporized fuel in the gasification chamber; and an ignition means disposed around the gas nozzle and igniting the vaporized fuel injected from the gas nozzle; and a blower connected to the outer cylinder adjacent to the bottom surface of the inner cylinder and supplying combustion air to an annular space between the outer cylinder and the inner cylinder.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 송풍기는 상기 내통의 중심을 벗어난 접선방향을 따라 연소용 공기를 공급하고, 이에 따라 상기 연소용 공기는 상기 환형공간 및 상기 내통으로 연결되는 공기유로를 따라 나선흐름을 이룰 수 있다.In one embodiment of the present invention, the blower supplies combustion air along a tangential direction out of the center of the inner cylinder, and accordingly, the combustion air spirals along the annular space and the air passage connected to the inner cylinder. can achieve

그리고, 상기 연소용 공기는, 상기 가스노즐에서 분사되는 기화연료에 의해 형성된 화염의 복사열에 의해 가열, 예를 들어 600℃ 정도로 가열된다.And, the air for combustion is heated by radiant heat of a flame formed by the vaporized fuel injected from the gas nozzle, for example, heated to about 600°C.

그리고, 복사열에 의해 가열된 연소용 공기는 상기 가스화 챔버의 외면을 가열하여 상기 오일노즐에서 분사된 액체연료를 기화시키게 된다.In addition, combustion air heated by radiant heat heats the outer surface of the gasification chamber to vaporize the liquid fuel injected from the oil nozzle.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 가스화 챔버는 상기 연소용 공기에 의한 열전달량을 늘리도록 상기 연소용 공기의 흐름을 지연시키는 형태를 이룰 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the gasification chamber may form a form of delaying the flow of the combustion air to increase the amount of heat transfer by the combustion air.

예를 들어, 상기 가스화 챔버는, 상기 연소용 공기의 흐름에 대해 역원추 형태를 이룰 수 있다.For example, the gasification chamber may form an inverted cone with respect to the flow of combustion air.

그리고, 상기 액체연료가 공급되는 상기 오일노즐의 유입구에는 예열히터가 구비될 수 있다.A preheater may be provided at an inlet of the oil nozzle to which the liquid fuel is supplied.

그리고, 상기 외통의 화염출구에는 상기 내통을 향해 돌출된 개방 원통형의 화염 배출통이 구비될 수 있다.In addition, an open cylindrical flame discharge tube protruding toward the inner tube may be provided at the flame outlet of the outer tube.

그리고, 상기 외통은 열에너지의 유출을 방지하도록 단열 처리되는 것이 바람직할 수 있다.And, it may be preferable that the outer cylinder is thermally insulated to prevent leakage of thermal energy.

상기와 같은 구성을 구비하는 본 발명의 하이브리드 버너는 연소용 공기를 화염의 복사열로 가열하고, 가열된 연소용 공기를 이용하여 액체연료를 가스화함으로써 고온 완전연소를 구현하고, 이를 통해 불완전 연소에 의한 2차 환경오염을 방지하게 된다.The hybrid burner of the present invention having the configuration described above heats combustion air with radiant heat of a flame and uses the heated combustion air to gasify liquid fuel to realize high-temperature complete combustion. It prevents secondary environmental pollution.

특히, 본 발명의 하이브리드 버너는 화염의 복사열을 통해 연소용 공기를 600℃ 정도로 가열하여 액체연료를 가스화하기 때문에, 정상운전 상태에서 별도의 가열수단 없이도 액체연료를 가스화할 수 있고, 이에 따라 불완전 연소에 의한 2차 환경오염을 방지하는 것은 물론 경제적 성능 또한 확보할 수 있다.In particular, since the hybrid burner of the present invention gasifies liquid fuel by heating air for combustion to about 600° C. through radiant heat of the flame, it is possible to gasify liquid fuel without a separate heating means under normal operation, and thus incomplete combustion. It is possible to secure economic performance as well as to prevent secondary environmental pollution caused by

다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과는 상술한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical effects obtainable through the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 버너의 전체적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 내통과 외통, 그리고 가스화 챔버의 동심 배치구조를 도시한 도면.
도 3은 가스화 챔버의 선단에 구비되는 가스노즐의 배치 구조를 예시적으로 도시한 도면.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is the details described in such drawings should not be construed as limited to
1 is a view showing the overall configuration of a hybrid burner according to the present invention.
2 is a view showing a concentric arrangement structure of an inner cylinder, an outer cylinder, and a gasification chamber;
3 is a view showing an exemplary arrangement structure of a gas nozzle provided at a front end of a gasification chamber.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 이하에서 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be described in detail below.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, the term "comprises" or "has" is intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

또한, 본 발명에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐만 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.Further, in the present invention, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is described as being “on” another part, this includes not only the case where it is “directly on” the other part, but also the case where another part is present in the middle thereof. . Conversely, when a part such as a layer, film, region, plate, or the like is described as being “under” another part, this includes not only being “directly under” the other part, but also the case where there is another part in the middle. In addition, in the present application, being disposed "on" may include the case of being disposed not only on the upper part but also on the lower part.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 버너(10)의 전체적인 구성을 도시한 도면으로서, 도 1을 참조하여 본 발명이 전체적인 구성을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a hybrid burner 10 according to the present invention. Referring to FIG. 1, the overall configuration of the present invention will be described as follows.

본 발명은 하이브리드 버너(10)에 관한 것으로서, 액체연료를 사용하면서도 완전 연소를 도모할 수 있는 오일버너인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hybrid burner (10), and is characterized in that it is an oil burner capable of achieving complete combustion while using liquid fuel.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 버너(10)는 내통(110)과 외통(120)으로 형성되는 연소실(100), 오일노즐(200)과 가스화 챔버(300), 가스노즐(400)과 점화수단(500), 그리고 송풍기(600)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the hybrid burner 10 of the present invention includes a combustion chamber 100 formed of an inner cylinder 110 and an outer cylinder 120, an oil nozzle 200, a gasification chamber 300, and a gas nozzle 400. ), an ignition means 500, and a blower 600.

참고로, 본 발명의 하이브리드 버너(10)의 운전을 감시 및 제어하는 제어부의 구성은 도면상에 생략되었으며, 이는 각종 버너에 통상적으로 구비되는 제어부는 널리 공지된 구성이기에 제어부의 구성이 생략되었더라도 본 발명을 이해하는데 문제가 없기 때문이다.For reference, the configuration of the controller for monitoring and controlling the operation of the hybrid burner 10 of the present invention is omitted in the drawings, and this is because the controller commonly provided in various burners is a well-known configuration, even if the configuration of the controller is omitted. Because there is no problem in understanding the invention.

선단이 개방된 원통형의 내통(110)은 실제 화염이 생성 및 분출되는 연소공간을 형성한다. 외통(120)은 내통(110)에 대해 동심을 이루도록 감싸 그 사이에 환형공간(130)을 형성하는 한편 안쪽의 내통(110)으로 연결되는 공기유로(134)를 형성한다. 또한, 외통(120)은 내통(110)의 선단에 대해 화염출구(140)를 형성한다. 즉, 내통(110)에서 생성된 화염은 외통(120) 선단의 화염출구(140)를 통해 하이브리드 버너(10) 바깥으로 분출된다.The cylindrical inner cylinder 110 with its open end forms a combustion space in which actual flames are generated and ejected. The outer cylinder 120 is wrapped concentrically with the inner cylinder 110 to form an annular space 130 therebetween while forming an air passage 134 connected to the inner cylinder 110 inside. In addition, the outer cylinder 120 forms a flame outlet 140 with respect to the front end of the inner cylinder 110. That is, the flame generated in the inner cylinder 110 is ejected out of the hybrid burner 10 through the flame outlet 140 at the tip of the outer cylinder 120 .

오일펌프(210)로부터 공급된 액체연료는 내통(110)의 바닥면에 배치된 오일노즐(200)을 통해 분사된다. 그리고, 오일노즐(200) 주변에는 밀폐된 기화공간을 형성하는 가스화 챔버(300)가 배치된다.The liquid fuel supplied from the oil pump 210 is injected through the oil nozzle 200 disposed on the bottom surface of the inner cylinder 110 . In addition, a gasification chamber 300 forming a closed vaporization space is disposed around the oil nozzle 200 .

이에 따라, 본 발명의 하이브리드 버너(10)는, 오일노즐(200)이 내통(110)으로 바로 액체연료를 분사하지 않고, 가스화 챔버(300) 내부의 밀폐된 기화공간에 액체연료를 분사하는데 특징이 있다. 가스화 챔버(300) 안에 분사된 액체연료는 바깥에서 전달되는 열에너지에 의해 가스화, 즉 기화되며, 액체연료를 기화시키는 열에너지는 내통(110)에 형성된 연소화염으로부터 기원하게 된다. 이러한 열에너지의 전달경로에 대한 구체적인 내용은 해당 단락에서 설명하기로 한다.Accordingly, the hybrid burner 10 of the present invention is characterized in that the oil nozzle 200 injects the liquid fuel into the sealed vaporization space inside the gasification chamber 300 without directly injecting the liquid fuel into the inner cylinder 110. there is The liquid fuel injected into the gasification chamber 300 is gasified, that is, vaporized by heat energy transferred from the outside, and the heat energy for vaporizing the liquid fuel originates from the combustion flame formed in the inner cylinder 110. Details of the transfer path of the thermal energy will be described in the corresponding paragraph.

가스화 챔버(300)의 선단에는 적어도 하나 이상의 가스노즐(400)이 배치된다. 가스노즐(400)은 가스화 챔버(300) 내의 기화연료를 내통(110)으로 분사한다. 도 3은 가스화 챔버(300)의 선단에 구비되는 가스노즐(400)의 배치 구조를 예시적으로 도시한 도면으로서, 복수의 가스노즐(400)이 동심을 이루면서 서로 엇갈리게 배치되어 있으며, 이를 통해 공간적으로 균일한 화염을 생성하게 된다.At least one gas nozzle 400 is disposed at the front end of the gasification chamber 300 . The gas nozzle 400 injects the vaporized fuel in the gasification chamber 300 into the inner cylinder 110 . 3 is a diagram exemplarily showing the arrangement structure of the gas nozzles 400 provided at the front end of the gasification chamber 300, in which a plurality of gas nozzles 400 are concentrically arranged and staggered from each other, through which spatial to produce a uniform flame.

가스노즐(400) 주변에는 점화수단(500), 예를 들어 점화 플러그가 배치되며, 점화수단(500)은 가스노즐(400)에서 분사되는 기화연료를 점화하여 화염을 생성한다.An ignition means 500, for example, a spark plug, is disposed around the gas nozzle 400, and the ignition means 500 ignites the vaporized fuel injected from the gas nozzle 400 to generate a flame.

그리고, 내통(110)의 바닥면 쪽에 인접한 외통(120)에는 송풍기(600)가 연결되어 있으며, 송풍기(600)는 외통(120)과 내통(110) 사이의 환형공간(130)에 연소용 공기를 공급한다. 송풍기(600)에서 공급된 연소용 공기는 환형공간(130)을 거쳐 내통(110) 내주면을 따라 흘러서 가스화 챔버(300) 쪽으로 수렴한다. In addition, a blower 600 is connected to the outer cylinder 120 adjacent to the bottom surface of the inner cylinder 110, and the blower 600 blows combustion air into the annular space 130 between the outer cylinder 120 and the inner cylinder 110. supply Combustion air supplied from the blower 600 flows along the inner circumferential surface of the inner cylinder 110 through the annular space 130 and converges toward the gasification chamber 300.

이에 따라, 수렴한 연소용 공기는 가스화 챔버(300) 선단으로 흐르게 되고, 가스화 챔버(300) 선단의 가스노즐(400)에서 분사한 기화연료와 혼합된다. 따라서, 점화수단(500)에 의해 초기 화염이 생성되면, 송풍기(600)가 연소용 공기를 공급하고 가스노즐(400)이 기화연료를 분사하는 것을 유지하는 동안, 점화수단(500)의 도움 없이도, 화염은 지속된다.Accordingly, the converged combustion air flows to the front end of the gasification chamber 300, and is mixed with the vaporized fuel injected from the gas nozzle 400 at the front end of the gasification chamber 300. Therefore, when the initial flame is generated by the ignition means 500, while the blower 600 supplies air for combustion and the gas nozzle 400 maintains spraying the vaporized fuel, even without the help of the ignition means 500. , the flame persists.

하이브리드 버너(10)의 초기 구동시에는 가스화 챔버(300)를 가열시킬 가열된 연소용 공기가 없기 때문에, 이를 위하여 액체연료가 공급되는 오일노즐(200)의 유입구에 예열히터(220)가 구비되어 있다. 이에 따라, 예열히터(220)에 의해 가열된 액화연료는 기화하여 분사되고, 점화수단(500)에 의해 기화연료가 점화되어 연소화염이 생성된다. 점화 후 연소화염에 의해 연소용 공기가 가열되면 예열히터(220)의 구동은 정지되며, 연소화염에 의해 가열된 연소용 공기는 가스화 챔버(300)에 열에너지를 공급하여 가스화 챔버(300) 안에 분사된 액체연료를 기화시킨다.When the hybrid burner 10 is initially driven, since there is no heated combustion air to heat the gasification chamber 300, a preheater 220 is provided at the inlet of the oil nozzle 200 to which liquid fuel is supplied. have. Accordingly, the liquefied fuel heated by the preheater 220 is vaporized and injected, and the vaporized fuel is ignited by the ignition unit 500 to generate combustion flame. After ignition, when the combustion air is heated by the combustion flame, the operation of the preheater 220 is stopped, and the combustion air heated by the combustion flame supplies thermal energy to the gasification chamber 300 and is injected into the gasification chamber 300. vaporizes the liquid fuel.

송풍기(600)에서 공급된 상온의 연소용 공기가 환형공간(130)을 거쳐 내통(110) 내주면을 따라 흘러서 가스화 챔버(300) 쪽으로 흘러가면서, 가스노즐(400)에서 분사되는 기화연료에 의해 형성된 화염의 복사열에 의해 충분히 가열되어 승온, 예를 들어 600℃ 정도의 온도까지 가열되기 때문이다.Combustion air at room temperature supplied from the blower 600 passes through the annular space 130 and flows along the inner circumferential surface of the inner cylinder 110 toward the gasification chamber 300, formed by vaporized fuel injected from the gas nozzle 400. This is because it is sufficiently heated by the radiant heat of the flame and heated up to a temperature of about 600°C, for example.

이와 같이 화염의 복사열에 의해 가열된 연소용 공기는 가스화 챔버(300)의 외면을 가열하게 되고, 이에 따라 오일노즐(200)에서 분사된 액체연료는 가스화 챔버(300) 안에서 기화된다. 다시 말해, 연소용 공기를 매개로 하여 화염의 복사 에너지가 가스화 챔버(300) 내부의 액적 상태의 연료에 전달되어 액체연료가 기회되는 것이다.As such, the combustion air heated by the radiant heat of the flame heats the outer surface of the gasification chamber 300, and thus the liquid fuel injected from the oil nozzle 200 is vaporized in the gasification chamber 300. In other words, the radiant energy of the flame is transferred to the fuel in liquid droplets in the gasification chamber 300 via the combustion air, so that the liquid fuel becomes an opportunity.

도 2는 내통(110)과 외통(120), 그리고 가스화 챔버(300)의 동심 배치구조를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 송풍기(600)는 내통(110)의 중심을 벗어난 접선방향을 따라 연소용 공기를 공급하고 있다. 이에 따라, 연소용 공기에는 원심력이 작용하게 됨으로써, 연소용 공기는 원심력에 의해 환형공간(130) 및 전환유로(132)를 거쳐 내통(110)으로 연결되는 공기유로(134)를 따라 나선흐름을 이루게 된다.2 is a view showing the concentric arrangement structure of the inner cylinder 110, the outer cylinder 120, and the gasification chamber 300. Referring to FIG. 2 , the blower 600 supplies combustion air along a tangential direction out of the center of the inner cylinder 110 . Accordingly, since the centrifugal force acts on the combustion air, the combustion air spirals along the air passage 134 connected to the inner cylinder 110 via the annular space 130 and the conversion passage 132 by the centrifugal force. will be achieved

내통(110)의 내주면을 따라 연소용 공기가 나선흐름을 형성하게 되면, 내통(110)으로 도입된 연소용 공기는 원심력에 의해 확산하지 않고 내통(110)의 내주면을 감싸면서 흐르는 일종의 에어커튼을 이루게 된다. 에어커튼을 이루는 연소용 공기의 흐름은 고온의 화염에 대해 내통(110)을 보호하는 열 보호층을 형성하는 것은 물론, 유선(流線)이 길어지는만큼 화염의 복사열을 충분히 전달받게 된다. When the combustion air forms a spiral flow along the inner circumferential surface of the inner cylinder 110, the combustion air introduced into the inner cylinder 110 does not diffuse by centrifugal force and forms a kind of air curtain that flows while surrounding the inner circumferential surface of the inner cylinder 110. will be achieved The flow of combustion air constituting the air curtain not only forms a heat protection layer that protects the inner cylinder 110 from high-temperature flames, but also receives sufficient radiant heat from the flame as the streamline lengthens.

또한, 가스화 챔버(300)는 오일노즐(200)이 분사한 액체연료를 기화시키는데 충분한 열에너지를 전달받기에 적합한 형태를 이룰 수 있다. 즉, 가스화 챔버(300)는 연소용 공기에 의한 열전달량을 늘리도록, 연소용 공기의 흐름을 지연시키는 형태를 이룰 수 있다. 예를 들어, 가스화 챔버(300)는 연소용 공기의 흐름에 대해 역원추 형태를 이룰 수 있다. 역원추 형태에 의해, 연소용 공기는 가스화 챔버(300)의 오목한 밑동에 모인 다음에 선단을 향해 차오르기 때문에 충분한 열전달 시간을 확보할 수 있게 된다.In addition, the gasification chamber 300 may have a shape suitable for receiving sufficient thermal energy to vaporize the liquid fuel injected by the oil nozzle 200. That is, the gasification chamber 300 may have a form of delaying the flow of combustion air so as to increase the amount of heat transfer by the combustion air. For example, the gasification chamber 300 may be in the shape of an inverted cone for the flow of combustion air. Due to the inverted cone shape, since combustion air is collected at the concave bottom of the gasification chamber 300 and then rises toward the tip, sufficient heat transfer time can be secured.

그리고, 외통(120)의 화염출구(140)에는 내통(110)을 향해 돌출된 개방 원통형의 화염 배출통(150)이 구비될 수 있으며, 화염 배출통(150)은 화염을 집중하여 효과적으로 배출하는 역할을 한다.In addition, the flame outlet 140 of the outer cylinder 120 may be provided with an open cylindrical flame discharge tube 150 protruding toward the inner cylinder 110, and the flame discharge tube 150 concentrates and effectively discharges the flame. play a role

아울러, 외통(120)은 열에너지의 유출을 방지하도록 단열 처리가 될 수 있다. 단열 처리된 외통(120)은 하이브리드 버너(10)의 열효율을 향상시킨다. 예를 들어, 내통(110)과 외통(120) 사이의 환형공간(130)을 흐르는 연소용 공기의 열에너지 손실을 방지함으로써 액체연료의 기화를 저해하지 않는다는 측면에서도 하이브리드 버너(10)의 열효율이 향상된다.In addition, the outer cylinder 120 may be insulated to prevent leakage of thermal energy. The heat-insulated outer cylinder 120 improves thermal efficiency of the hybrid burner 10 . For example, the thermal efficiency of the hybrid burner 10 is improved in terms of not inhibiting vaporization of liquid fuel by preventing loss of thermal energy of combustion air flowing through the annular space 130 between the inner cylinder 110 and the outer cylinder 120. do.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In the above, the present invention has been described in more detail through drawings and examples. However, since the configurations described in the drawings or embodiments described in this specification are only one embodiment of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents and It should be understood that variations may exist.

10: 하이브리드 버너 100: 연소실
110: 내통 120: 외통
130: 환형공간 132: 전환유로
134: 공기유로 140: 화염출구
150: 화염 배출통 200: 오일노즐
210: 오일펌프 220: 예열히터
300: 가스화 챔버 400: 가스노즐
500: 점화수단 600: 송풍기10: hybrid burner 100: combustion chamber
110: inner tube 120: outer tube
130: annular space 132: conversion passage
134: air flow path 140: flame outlet
150: flame discharge box 200: oil nozzle
210: oil pump 220: preheater
300: gasification chamber 400: gas nozzle
500: ignition means 600: blower

Claims (9)

선단이 개방된 원통형의 내통;
상기 내통에 대해 동심을 이루도록 감싸 그 사이에 환형공간 및 상기 내통으로 연결되는 공기유로를 형성하고, 상기 내통의 선단에 화염출구를 형성하는 외통;
상기 내통의 바닥면에 배치되고, 오일펌프로부터 공급된 액체연료를 분사하는 오일노즐;
상기 오일노즐 주변에 기화공간을 형성하는 가스화 챔버;
상기 가스화 챔버의 선단에 적어도 하나 이상이 배치되고, 상기 가스화 챔버 내의 기화연료를 분사하는 가스노즐;
상기 가스노즐 주변에 배치되고, 상기 가스노즐에서 분사되는 기화연료를 점화하는 점화수단; 및
상기 내통의 바닥면 쪽에 인접한 상기 외통에 연결되고, 상기 외통과 내통 사이의 환형공간에 연소용 공기를 공급하는 송풍기;
를 포함하고,
상기 송풍기는 상기 내통의 중심을 벗어난 접선방향을 따라 연소용 공기를 공급하고, 이에 따라 상기 연소용 공기는 상기 환형공간 및 상기 내통으로 연결되는 공기유로를 따라 나선흐름을 이루면서 상기 내통의 내주면을 따라 흘러서 상기 가스화 챔버 쪽으로 수렴하며,
상기 연소용 공기는 상기 가스노즐에서 분사되는 기화연료에 의해 형성된 화염의 복사열에 의해 가열되고, 복사열에 의해 가열된 연소용 공기는 상기 가스화 챔버의 외면을 가열하여 상기 오일노즐에서 분사된 액체연료를 기화시키며,
상기 가스화 챔버는, 상기 연소용 공기에 의한 열전달량을 늘리도록 상기 연소용 공기의 흐름에 대해 역원추 형태를 이룸으로써 상기 연소용 공기의 흐름을 지연시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버너.A cylindrical inner cylinder with an open tip;
an outer tube wrapped concentrically with respect to the inner tube to form an annular space therebetween and an air passage connected to the inner tube, and forming a flame outlet at the front end of the inner tube;
an oil nozzle disposed on a bottom surface of the inner cylinder and injecting liquid fuel supplied from an oil pump;
a gasification chamber forming a vaporization space around the oil nozzle;
At least one or more gas nozzles disposed at a front end of the gasification chamber and injecting the vaporized fuel in the gasification chamber;
an ignition means disposed around the gas nozzle and igniting the vaporized fuel injected from the gas nozzle; and
a blower connected to the outer cylinder adjacent to the bottom surface of the inner cylinder and supplying air for combustion to an annular space between the outer cylinder and the inner cylinder;
including,
The blower supplies combustion air along a tangential direction out of the center of the inner cylinder, and accordingly, the combustion air flows along the inner circumferential surface of the inner cylinder while forming a spiral flow along the air passage connected to the annular space and the inner cylinder. flows and converges toward the gasification chamber,
The combustion air is heated by radiant heat of a flame formed by vaporized fuel injected from the gas nozzle, and the combustion air heated by the radiant heat heats the outer surface of the gasification chamber to remove the liquid fuel injected from the oil nozzle. vaporize,
The hybrid burner according to claim 1 , wherein the gasification chamber retards the flow of the combustion air by forming an inverted cone shape with respect to the flow of the combustion air to increase the amount of heat transfer by the combustion air. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 액체연료가 공급되는 상기 오일노즐의 유입구에는 예열히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버너.According to claim 1,
A hybrid burner, characterized in that a preheating heater is provided at the inlet of the oil nozzle to which the liquid fuel is supplied. 제1항에 있어서,
상기 외통의 화염출구에는 상기 내통을 향해 돌출된 개방 원통형의 화염 배출통이 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버너.According to claim 1,
Hybrid burner, characterized in that the flame outlet of the outer cylinder is provided with an open cylindrical flame outlet protruding toward the inner cylinder. 제1항에 있어서,
상기 외통은 열에너지의 유출을 방지하도록 단열 처리되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버너.According to claim 1,
The outer cylinder is a hybrid burner, characterized in that insulated to prevent the outflow of thermal energy.
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