KR100303706B1 - 촉매연소아이론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래기술에 비하여 촉매연소의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있는 촉매연소 아이론을 제공한다.

본 발명은 액화연료가스를 저장하는 연료탱크, 상기 연료탱크내 액화가스를 기화하여 분사하는 노즐, 상기 노즐에서 분사된 연료가스와 공기를 혼합하는 혼합장치, 혼합가스가 공급되는 연소실, 연소실에 설치된 촉매, 증기 발생을 위한 물을 저장하는 물탱크, 촉매에 의해 발생된 연소열로 상기 물탱크에서 공급된 물을 기화시키는 기화실, 상기 기화실에서 발생된 증기를 분사하는 증기구멍들을 갖는 베이스, 상기 연소실의 하류측에 마련되고 상기 베이스의 외주측에 설치된 배기구, 및 상기 배기구와 상기 연소실 사이에 형성된 배기통로를 포함하되, 상기 배기통로가 상기 베이스 위에 장착되고, 상기 연소실이 상기 배기통로 위에 장차되고, 상기 기화실이 상기 연소실 위에 장착되며 상기 혼합장치와 상기 연소실이 거의 직각으로 결합되어 있다.

Description

촉매연소 아이론

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수직단면도.

제2도는 본 발명의 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 정면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 A-A 선 단면도.

제4도는 제1도의 C 방향에서 본 B-B 선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수평단면도.

제5도는 제1도의 D방향에서 본 B-B선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수평단면도.

제6도는 제1도의 C방향에서 본 B-B선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수평단면도.

제7도는 제6도의 F-F선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론내 배기통로의 확대 수직단면도.

제8도는 제1도의 D방향에서 본 B-B선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수평단면도.

제9도는 제1도의 D방향에서 본 B-B선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수평단면도.

제10도는 제1도의 E부분의 확대도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론내 배기통로의 확대 수직단면도.

제11도는 제1도의 D방향에서 본 B-B선 단면도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론의 수평단면도.

제12도는 제1도의 E부분의 확대도에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 의한 촉매연소 아이론내 배기통로의 확대 수직단면도.

제13도는 제1도의 E부분의 확대도에 해당하는 촉매연소 아이론내 배기통로의 확대 수직단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4: 노즐 5: 혼합장치

6: 연소실 8: 촉매

11: 배기통 12: 배기구

13: 베이스 16: 기화실

24: 홈 26, 34, 36: 화염 보유판

31, 32: 연통구멍.

[발명의 분야]

본 발명은 액화연료가스의 촉매연소에 의해 얻어진 열을 이용함으로써 의복의 주름을 펴는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

[종래기술의 설명]

일본 특허공개 제 62-144697호 공보에 개시된 바와 같은 종류의 촉매연소 아이론에 있어서, 프로판 및 부탄등의 가연성 액화가스로 구성된 연료는 제어장치를 갖는 노즐로 부터 촉매로 공급되어 촉매표면상에 산화반응을 유도하여 연소열을 발생한다.

아이론을 사용하여 의복의 주름을 제거하려면 연소열로 가열된 베이스를 가열될 대상 즉, 의복에 접촉시키면 된다.

촉매표면과 접촉한 채 연료의 화염연소시보다 훨씬 더 낮은 온도에서 촉매연소는 연소반응을 진행시킨다. 촉매표면상의 연소반응을 완전히 실행하기 위해서 촉매자체의 온도가 고유활성온도 이상으로 유지되어야 한다.

그러나, 의복의 주름을 없애기 위해 가열될 대상 즉, 의복과 접촉할 때, 또는 물이 증기를 발생하기 위한 기화실에 공급될 때 연소실내의 온도변동이 큰 경우 연소가 불안정하게 된다.

더우기, 촉매연소를 개시하기 위해서는 촉매온도를 고유활성온도 이상의 고온으로 유지시켜야 한다. 따라서, 촉매연소 아이론에 있어서도 촉매온도를 그 활성온도보다 높게 상승시키기 시작할 때 촉매가 가열기 또는 화염에 의해 가열된 다음, 연료를 촉매에 공급하여 촉매연소를 개시한다. 그러나, 미점화(misfiring)와 같은 히터단절의 경우에는 시동시에 촉매가 가열되지 않고, 그래서 연료가스가 촉매에 공급되어도 촉매연소가 시작되지 않는다. 이런 경우에, 촉매연소로 발생된 연소가스를 촉매연소 아이론의 외부로 배출하기 위한 배기구로 부터 연료가스가 곧장 배출되어 버린다.

이때, 라이터나 다른 화염이 배기구에 더 근접하면, 나오는 연료가스가 점화되고, 이 화염은 배기구에서 계속 타게된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있고 종래기술보다 연소안정성을 향상시키며 안전성이 뛰어난 촉매연소 아이론을 제공하는데 있다.

[발명의 개요]

본 발명의 제1 양상은 액화연료가스를 저장하는 연료탱크, 연료탱크내 액화가스를 기화하여 분사는 노즐, 노즐에서 분사된 연료가스와 공기를 혼합하는 혼합장치, 촉매를 보유하고 이 촉매를 사용하여 상기 혼합가스를 촉매연소시키는 연소실, 연소가스를 외주측 밖으로 배출하는 배기구를 갖는 베이스, 및 배기구와 연소실 출구 사이에 형성된 배기통로를 포함화되, 상기 배기통로가 베이스 위에 장착되고 상기 연소실이 상기 배기통로위에 장착되는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제1 양상에 의하면, 예컨대 노즐에서 분사된 연료가스가 가스유동의 유도작용에 의해 주위공기를 흡입하여 혼합가스를 만들고, 이 혼합가스가 연소실에 공급된다. 연소실은 촉매를 보유하고 이 촉매를 사용하여 촉매연소에 의해 혼합가스를 태운다. 상기 베이스는 가열대상과 접촉하고 있으며, 연소실과 베이스 사이에 배기통로가 설치되어 있어 촉매연소에서 발생된 연소가스를 통과시킨다. 촉매연소에 있어서, 촉매표면의 연소때문에 촉매표면의 연소온도가 연소특성에 막대한 영향을 미친다.

가열대상과 닿아있는 베이스와 연소실 사이에 배기통로가 마련되어 있으므로 연소실의 하부가 가열대상과 직접 접촉하지 않고, 그래서 가열대상에 대한 가열량 변동의 효과가 적고, 연소실내 촉매온도의 변동이 완화될 수 있다.

본 발명의 제2 양상은 증가를 발생하는 물을 저장하는 물탱크, 물탱크에서 공급된 물을 촉매에 의해 발생된 연소열로 기화시킴으로써 증기를 발생하는 기화실, 및 기화실에서 발생된 증기를 바닥표면에서 분사하는 증기구멍들을 갖는 베이스를 더 포함하되, 상기 기화실이 연소실 위에 장착되어 있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제2 양상에 의하면, 예컨대 기화실이 연소실 위에 제공되어 있고 베이스가 배기통로를 거쳐 연소실 밑에 설치되어 있다. 따라서, 예컨대, 연소실 하부가 가열대상과 직접 접촉하지 않아 가열대상에 대한 가열량 변동의 영향이 적다. 한편, 연소실의 상부가 기화실에 연결되어 있어 기화실내 기화량의 변화에 민감하며, 따라서 촉매표면의 온도가 변하기 쉽다. 그러나 연소실 하부에는 연소온도가 전술한 대로 높게 유지되므로 연소실 하부의 연소열이 복사에 의해 연소실의 상부에 공급된다. 그 결과, 연소실 상부에서 촉매온도의 변동이 방지되어 안정된 연소가 실현될 수 있다.

본 발명의 제3 양상은 연소실과 배기통로가 결합되어 있어 촉매연소시에 발생되어 배기통로를 흐르는 연소가스의 유동방향이 연소실을 흐르는 혼합가스의 유동방향에 실질적으로 반대가 되는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제4 양상은 혼합가스의 유속 분포를 적어도 연소실내 수직방향으로 실질적으로 균일하게 조절하는 가스유속조절기가 혼합장치와 연소실 입구 사이에 제공되어 있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제4 양상에 의하면, 예컨대 가스유속조절기가 혼합실과 연소실 사이에 제공되어 있으므로, 연소실내 수직방향으로 혼합가스의 유속 분포가 실질적으로 균일하여 연소실내 촉매연소가 안정화된다.

본 발명의 제5 양상은 그 구성이 실질적으로 직교하도록 혼합장치와 연소실이 결합되어 있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제5 양상에 의하면, 예컨대 혼합장치와 연소실이 거의 직각으로 결합되어 있다. 이러한 구조에 의해, 연소실에 공급된 혼합가스의 유속은 곡률반경이 작은 유선(streamline)이 흐르는 연소실 상부에서 작고, 곡률반경이 큰 유선이 흐르는 연소실 하부에서 크다. 또한, 곡률반경이 작은 연소실 입구 근처의 연소실 상부에는 정체지역(stagnant region)이 형성되어 있어 유동이 느리게 되지만, 곡률반경이 큰 연소실 입구 근처의 연소실 하부에는 원심력이 작용하여 혼합가스가 부드럽게 흐른다.

한편, 예컨대 연소실 상부가 기화실과 접촉하고 있으므로, 연소온도가 낮아지게 되지만, 연소실의 하부는 배기통로를 거쳐 베이스와 접촉하므로 연소온도가 높게 유지되기 쉽다. 그러므로, 혼합가스가 연소실 안으로 공급될 때 온도가 낮은 연소실 상부에서는 유체저항이 작고, 온도가 높은 연소실 하부에서는 유체저항이 크다. 그러므로, 연소실의 상부에서는 혼합가스가 부드럽게 흐르기 쉽고, 연소온도의 강하에 의한 상승효과에 의해 촉매의 촉매반응이 활발하게 일어나지 않는다. 혼합가스가 연소실의 하부에서는 흐르기 힘들어 혼합가스 용량이 감소하고 연소가 감소하며, 따라서 연소실의 하부에서의 복사열도 감소하므로 연소실 상부에서 온도변동이 커지기 쉽다.

그러므로 연소실 상·하부의 온도차와 유동저항이 서로 상쇄되며 혼합가스가 연소실에서 균일하게 흐른다. 그 결과 연소실에서 연소가 안정된다.

본 발명의 제6 양상은 배기통로에 흐르는 혼합가스의 일부나 전부가 배기구로 부터 상류측의 연소실 출구까지 실질적으로 연속적으로 형성되어 있고, 이와같이 연속적으로 형성된 혼합가스의 일부나 전부가 혼합가스의 연소속도보다 더 느린 유속을 갖는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제6 양상에 의하면, 예컨대, 배기통로에 흐르는 상기 실질적으로 연속 형성된 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 예컨대 라이터등의 화염이 배기구에 더 근접할 때 혼합가스에 점화된 화염은 연소속도가 혼합가스의 유속보다 더 빠르기 때문에 혼합가스의 유동방향의 상류측으로 전파된다. 따라서, 화염이 배기구로 부터 흡입되어 배기통로에 전파되어 연소실과 배기통로의 연결부 안으로 침입한다. 이 화염에 의해 연소실이 가열되고, 연소실에 설치된 촉매도 가열된다. 그래서 촉매온도가 활성온도에 도달하면 촉매표면의 촉매반응이 시작되고 연료가스가 배기통로내 화염에 공급되지 않아 배기통로내 화염이 꺼진다.

본 발명의 제7 양상은 배기통로에 흐르는 상기 연속형성된 혼합가스의 일부 또는 전부의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 배기통로의 통로단면적이 소정면적보다 더 넓게 설정된 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제7 양상에 의하면, 예컨대 배기통로의 통로 단면적이 소정면적보다 더 크게 설정되어 있어 배기통로에 흐르는 상기 연속 형성된 혼합가스의 일부 또는 전부의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리다.

이러한 구성에서, 예컨대 라이터등의 화염이 배기구에 더 근접하면, 혼합가스에 점화된 화염은 연소속도가 혼합가스의 유속보다 더 빠르기 때문에 혼합가스의 유동방향의 상류측으로 전파된다.

본 발명의 제8 양상은 배기통로에 흐르는 상기 연속형성된 혼합가스의 일부나 전부의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 배기구에서 그 배기구의 상류측까지 홈(groove)이 형성되어 있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제8 양상에 의하면, 예컨대 배기구에서 그 배기구의 상류측까지 홈이 형성되어 있어 배기통로에 흐르는 상기 연속형성된 혼합가스의 일부나 전부의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리다.

이러한 구성에서, 예컨대 배기구로 부터 라이터등에 의해 점화되면 화염이 배기통로의 홈을 따라 전파되어 배기통로안으로 빨려 들어간다.

본 발명의 제9 양상은 배기구 근처의 배기통로에 굴곡부가 형성되고 적어도 이 굴곡부 부근에서 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 굴곡부가 형성되어 있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제9 양상에 의하면, 예컨대 배기구 근처의 배기통로에 굴곡부가 형성되어 있어 적어도 이 굴곡부 근처에서 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 굴곡부가 형성된다.

이러한 구성에서, 예컨대 배기통로가 배기구 근처에서 거의 직각으로 굴곡되면, 배기통로에 흐르는 혼합가스의 유속이 굴곡부의 내측에서 느리고 굴곡부의 외측에서 빠르다. 따라서, 배기구로 부터 라이터등에 의해 점화되면 화염이 굴곡부 내측의 느린 유속지역에서 전파되어 배기통로안으로 빨려 들어간다.

본 발명의 제10 양상은 미세한 구멍이 복수개 뚫린 화염보유판이 연소실 출구에 제공되고 이 화염보유판 근처 배기통로의 통로단면적이 배기통로의 하류측 통로단면적보다 작게 설정되어 있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제10 양상에 의하면, 예컨대, 복수개의 미세한 구멍을 갖는 화염보유판이 연소실 출구에 마련되고, 화염보유판 근처 배기통로의 통로단면적이 배기통로의 하류측 통로단면적보다 더 작게 설정되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 배기통로를 따라 상류측으로 전파되는 화염은 화염보유판에 도달하여 연소한다. 화염보유판 근처의 배기통로는 배기통로의 하류측보다 통로단면적이 더 작으므로 화염보유판 부근에 있는 배기통로의 통로단면적의 확장 부분에 와류가 형성되고, 화염보유판에 생긴 화염이 매우 안정적이다. 그러므로 화염이 일단 흡입되면 배기구로 다시 이동되지 않아 촉매연소가 거의 부드럽게 설정된다.

본 발명의 제11 양상은 배기통로의 측벽의 일부나 전부가 배기통로와 연소실 사이에 칸막이로 형성되고, 촉매중 칸막이를 따라 보유된 부분에 의해 막힐 수 있는 연통구멍이 칸막이에 제공되어 있다.

본 발명의 제11 양상에 의하면, 예컨대 배기통로 측벽의 일부나 전부가 배기통로와 연소실 사이에 칸막이로 형성되어 있고, 촉매중 칸막이를 따라 보유된 부분에 의해 막힐 수 있는 연통구멍이 칸막이에 설치되어 있다.

이러한 구조에서, 예컨대 배기통로를 따라 상류측으로 전파하는 화염이 화염보유판에 도달하여 연소한다. 따라서 이와같이 형성된 배기통로의 화염에 의해 촉매가 직접 가열될 수 있어 촉매연소로의 전이시간이 단축될 수 있다.

본 발명의 제12 양상은 복수개의 미세한 구멍들이 있는 화염보유판이 연소실 출구에 설치되고 이 화염보유판이 배기통로의 벽을 따라 거의 연통구멍까지 뻗어있는 촉매연소 아이론에 관한 것이다.

본 발명의 제12 양상에 의하면, 예컨대 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 연소실 출구에 마련되고 이 화염보유판이 배기통로의 벽을 따라 거의 연통구멍까지 뻗어있다.

이러한 구조에서는, 배기통로를 따라 상류측으로 전파되는 화염이 화염보유판에 도달하여 연소한다. 이 화염은 화염보유판을 따라 하류측으로 뻗어있는 배기통로내 화염에 의해 촉매온도가 용이하게 상승한다.

본 발명의 제13 양상은 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 배기통로내 연소실 출구 근처에 마련되어 있고, 혼합가스가 일단 화염보유판을 지나 배기통로의 벽에 부딪치고나서 다시 화염보유판을 통과하는 각도로 화염보유판이 설치되어 있어 화염보유판 위의 화염이 연통구멍을 막고 있는 촉매와 접촉할 수 있다.

본 발명의 제13 양상에 의하면, 예컨대 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 배기통로내 연소실 출구 근처에 마련되어 있고, 혼합가스가 일단 화염보유판을 지나 배기통로의 벽에 부딪치고나서 다시 화염보유판을 통과하는 각도로 화염보유판이 설치되어 있어 화염보유판 위의 화염이 연통구멍을 막고있는 촉매와 접촉할 수 있다.

이러한 구조에 있어서, 배기통로를 통해 상류측으로 전파되는 화염은 화염보유판 부근에 와류를 동반한 혼합가스의 정체지역이 있으므로 화염보유판 위에 안정되게 형성된다. 더우기, 화염보유판이 특정각도로 설치되므로 상기 형성화염은 배기통로의 측면에 뚫린 연통구멍에 쉽게 도달하여 촉매연소로의 전이를 단축시킨다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제1도는 본 발명의 실시예의 단면도이고, 제2도는 본 발명의 실시예의 정면도이고, 제3도는 제1도의 A-A선 단면도이다. 부호 1은 핸들(2)을 갖는 아이론 본체를 나타내고, 부호 3은 프로판, 부탄등의 액화가스 실린더이다. 가스실린더(3)에는 주입량을 조절할 수 있는 밸브(도시안됨)를 갖는 노즐(4)이 설치되어 있어 가스실린더(3)로 부터 공급된 연료가스의 유동율이 조절될 수 있다. 노즐(4)로 부터 분사된 연료가스는 가스유동의 유도작용에 의해 주위 공기를 빨아들이고, 혼합장치(5)에서 균일하게 혼합되며, 연소실(6)안으로 공급된다. 연소실(6)은 금속 케이싱이고, 그 안에 다수의 핀들(fins)(7)이 혼합가스의 유동방향에 거의 평행하게 설치되어 있어 연소실(6)의 크기를 변화시키지 않고서 연소실(6)내의 표면적을 증가 시킨다.

연소실(6)의 내벽을 따라 박막촉매(8)가 설치되어 있다. 촉매(8)에 보유된 물질은 백금재료이고, 닉켈, 코발트, 철, 망간, 크롬등의 금속산화물이며, 특히 바람직한 것은 백금, 팔라듐 및 로듐과 같은 백금족 금속이다.

연소가스가 노즐(4)로 부터 혼합장치(5)안으로 공급되고, 연료가스의 분사력에 의해 유도되어 흡입된 공기와 그 연료가스는 혼합장치(5)에서 혼합되고, 이 혼합가스가 연소실(6)로 공급된다. 연소실(6)의 혼합가스 입구의 반대측에 점화장치(9)가 설치되어 있고, 점화장치(9)의 전단부 플러그로 부터 불꽃을 튀김으로써 혼합가스가 점화된다.

촉매(8)의 하류측에 형성된 화염에 의해 촉매(8)가 가열되어 촉매(8)의 온도가 활성온도에 이르면 촉매(8)의 표면에서 촉매연소가 시작되고, 혼합가스가 더이상 화염위로 공급되지 않으면 화염이 소멸된다. 그리고나서, 연소실96)에 공급된 혼합가스가 촉매연소에 의해 연소실(6)내 전 촉매(8)에서 연소된다. 연소가스가 연소실출구(10)로 부터 나와 배기통로(11)를 지나 배기구(12)를 통해 대기에 방출된다. 여기서, 연소실(6)에서 발생된 연소열에 의해 가열된 베이스(13)의 외측에는 배기구(12)가 설치되어 있어 배기구(12)가 다림질시의 가열대상에 의해 막히지 않도록 한다.

연소실(6)의 온도가 설정온도를 초과할 때, 노즐(4)에 설치된 밸브가 닫혀 연료가스의 공급을 정지시키고, 연소실의 온도가 설정온도보다 작게될 때 밸브가 다시 열려 연료가스의 공급을 개시한다. 다시 공급된 연료가스가 혼합장치(5)에서 공기와 혼합되어 연소실(6)안으로 흘러들어간다. 연소실(6)에 공급된 혼합가스가 연소실(6)에서 흘러 연소가 다시 확산되기 시작한다.

연소실(6)위에 설치된 물탱크(14)에는 증기발생을 위한 물이 저장되어 있다. 물을 공급하기 위해 뚜껑(15)이 제거되고 물탱크(14)안에 물이 공급된다. 물탱크(14)로 부터 공급된 물을 연소열로 기화함으로써 증기를 발생하는 기화실(16)이 연소실(6)위에 설치되어 있다. 기화실(16)에서 발생된 증기가 증기통로(17)를 지나 베이스(13)에 개방된 다수의 증기구멍(18)을 통해 대기로 분사된다.

이와같이 구성된 촉매연소 아이론에 있어서, 노즐(4)로 부터 분사된 연료가스는 가스유동의 유도작용에 의해 주변공기를 빨아내고 혼합장치(5)에서 균일하게 혼합되어 연소실(6)안에 공급된다. 연소실(6)에 공급된 혼합가스는 연소실(6)에서 흘러 고온유지된 박막촉매(8)와 접촉하여 촉매연소를 한다. 촉매(8)의 표면에서 타기 때문에 촉매(8)의 표면위 연소온도는 연소특성에 막대한 영향을 미친다.

이 실시예에서, 연소실(6)위에 기화실(16)이 있고, 베이스(13)가 배기통로(12)를 거쳐 연소실(6)의 하부에 설치되어 있다. 따라서, 의복의 주름을 펼 때 예컨대, 베이스(13)가 의복등의 가열대상과 직접 접촉하면 베이스(13)와 연소실(6) 사이에 고온의 연소가스가 흐르는 배기통로(11)가 있으며, 연소실(6)의 하부는 가열대상에 대한 가열량의 변동에 의해 영향을 덜 받으며, 높은 연소온도가 연소실(6)의 하부에서 쉽게 유지될 수 있다.

한편, 물탱크(14)로 부터 기화실(16) 안으로 물이 간헐적으로 공급되며, 다림질할 때 증기가 발생되거나 발생되지 않을 수도 있고, 따라서 기화실(16) 내 물의 기화량이 상당히 변화한다. 기화실(16)이 연소실(6) 위에 설치되어 있으므로 연소실(6)의 상부는 기화실(16)내 기화량의 변동에 의해 영향을 받고, 그러므로 촉매표면의 온도가 변하기 쉽다. 기화량이 작을 경우 연소온도가 높게 유지될 수 있어 별 문제가 없으나, 기화량이 증가하면 연소실(6)의 상부로 부터 기화실(16)안으로 공급되는 열량이 증가하고 촉매온도가 연소중에 떨어지는 경향이 있다.

그러나, 이 실시예에서 연소실(6)의 하부에서 연소온도가 늘 높게 유지되므로 연소실(6) 하부의 연소열이 복사열로서 연소실(6)의 상부로 공급되고, 연소실(6)의 상부에서 촉매온도가 떨어지지 않게 되어 안정된 연소가 실현된다.

어쩌다가 연소가스가 촉매표면과 접촉하고 난 후 촉매연소가 시작되므로 촉매가 혼합가스의 유동방향을 따라 설치된 경우 촉매의 상류부분이 하류부분보다 온도가 더 높다. 촉매 재료의 내구성을 고려하면 촉매의 온도분포가 가능한한 균일한 것이 바람직하다.

한편, 실시예에서 연소실 출구(10)와 배기구(12)가 연소실(6)의 양단부에 위치할 수 있도록 연소실(6)과 배기구(12)가 배기통로(11)를 통해 결합되어 있다. 따라서, 연소실 출구(8)로 부터 배기통로(11) 안으로 흐르는 연소가스는 연소실(6)에 흐르는 혼합가스에 거슬러 배기통로에 흘러 배기구(12)로 부터 대기로 방출된다. 그러므로, 배기통로(11)에 흐르는 연소가스의 온도는 연소실 출구(10)에 가까울수록 더 높고, 배기구(12)에 가까울수록 더 낮다. 따라서, 연소실(8)이 배기통로(11) 위에 설치되어 있으므로 열이 연소가스로 되돌아오고 촉매의 온도분포가 균일할 수 있다.

이하, 본 실시예의 다른 특징을 설명한다. 즉, 연소실(8)의 상부가 전술한대로 기화실(16)과 접촉하므로 연소온도가 떨어지기 쉽다. 반면에, 연소실(6)의 하부는 배기통로(11)를 통해 베이스와 접촉하므로 연소온도가 높게 유지되기 쉽다. 그러므로, 혼합가스가 연소실(6)안에 공급될 때 연소실 상부의 온도가 낮기 때문에 연소실(6)의 상부 근처에 흐르는 혼합가스는 유체저항이 작고, 연소실 하부의 온도가 높기 때문에 연소실(6) 하부 근처에 흐르는 혼합가슨 유체저항이 크다. 따라서, 연소시에 혼합가스가 연소실 상부에 흐르기 쉽고, 연소온도의 강항경향과의 상승효과에 의해 촉매의 촉매반응은 활발하게 일어나지 않는다. 한편, 연소실 하부에서는 혼합가스가 흐르기 어려우므로 혼합가스량은 감소하고 연소가 감소하며, 그래서 연소실 하부로 부터의 복사열이 감소하여 연소실 상부에서의 온도강하를 보상하기 어렵게 한다.

그러므로, 실시예에서 혼합장치(5)와 연소실(6)의 연결부에서 연소실(6) 입구부근이 거의 직각으로 구부려져 있다. 본 실시예에서 가스유속 조절기와 본 발명의 연소실을 일체로 성형하는 것이 본 실시예의 연소실(6)에 해당한다. 그러므로 가스유속 조절기와 연소시르이 연결부는 본 실시예에서 분명히 구분될 수 없다.

이러한 구조에서, 혼합가스가 혼합장치(5)의 벽을 따라 흐르기 때문에 경로내 유속은 경로 굴곡부의 곡류반경에 비례하며, 혼합가스의 유속이 유동방향으로 속도 분포를 갖는다.

혼합가스의 유속은 곡률반경이 최소인 굴곡부(19) 부근에서 가장 느리고, 곡률반경이 최대인 굴곡부(20)에서 가장 빠르다. 이러한 속도분포를 갖고서 혼합가스가 연소실 안으로 흘러간다. 정체지역이 형성되고, 곡률반경이 작은 연소실 입구 부근의 연소실 상부에서는 유동이 어렵고 원심력이 작용하며, 곡류반경이 큰 연소실 입구부근의 연소실 하부에서는 혼합가스가 부드럽게 흐른다. 따라서, 연소중이 아닌 경우 혼합가스 유동율은 연소실(6) 상부에서 더 작고 연소실(6) 하부에서 더 크다.

그러므로, 본 실시예에서 연소와 비연소간의 연소실(6)내 유동저항의 차이가 소거되고, 촉매에 의한 촉매반응 부분의 수직방향 혼합가스 속도성분은 실질적으로 균일하고 혼합가스는 연소실(6)에서 균일하게 촉매연소를 겪는다. 그래서, 연소실의 수직방향으로 연소분포의 차이가 감소하고 안정된 연소가 실현된다.

본 실시예에서, 연소실 위에 기화실이 마련되나 여기에 한정되지 않으며, 예컨대 기화실이 마련되지 않을 수도 있다.

본 실시예에서 연소실과 혼합장치는 사실상 거의 직각으로 구성되어 있으나 거기에 한정되지 않으며, 예컨대 혼합가스의 유속분포가 촉매연소시에 연소실에서 적어도 수직방향으로 사실상 균일하도록 조정되는 한 혼합장치와의 위치관계에 있어서 90°가 아니라도 좋다.

본 실시예에서, 혼합가스의 유속분포가 촉매연소시에 연소실에서 적어도 수직방향으로 사실상 균일하도록 연소실의 입구부분이 굴곡되어 있으나 거기에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 혼합장치에서 연소실과의 연결부를 구부리거나, 촉매연소시 연소실에서 적어도 수직방향으로 사실상 균일하게 혼합가스의 유속분포를 조절하는 유속조절기가 연소실과 혼합장치 사이에 독립적으로 설치될 수도 있다.

더우기, 본 실시예에서 촉매연소시에 혼합가스의 유속분포가 연소실에서 적어도 수직방향으로 사실상 균일하도록 연소실의 입구부분 형상에 특별히 주의할 필요가 있으나, 거기에 한정되지는 않으며, 예컨대 노즐부분에 주의하면서 연료가스의 분사속도 자체를 조절할 수도 있다.

[실시예 2]

이하, 제1, 4 및 제5도를 참조하면서 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 여기서 제4도는 제1도의 C방향 B-B선 단면도이고, 제5도는 제1도의 D방향 B-B선 단면도이다.

전술한 바와 같이 동작하는 촉매연소 아이론의 구성에 있어서, 시동시에는 어떤 사고로 인하여 점화장치(9)가 불발하여 연소실(6)에 화염이 형성되지 않으면 촉매온도가 활성온도까지 상승되지 않고 미연소 연료가스가 배기구(120로 부터 방출되며 이런 경우를 이하 설명한다.

즉, 노즐로 부터 분사된 연료가스가 가스유동의 유도작용에 의해 주변공기를 빨아내고 혼합장치에서 균일하게 혼합되어 연소실로 공급된다. 연소실에 공급된 혼합가스가 연소실에서 흘러 배기통로를 지나 배기구를 통해 대기에 방출된다. 불발등으로 인하여 미연소가스가 배기구로 부터 방출되는 경우 이 배기구에서 라이터등으로 점화하면 배기구에 화염이 만들어진다.

일반적으로, 예비혼합된 가스내 화염전파속도는 연소속도라 하고, 대기압 및 실온에서 프로판의 경우 45cm/s(연료농도 4.6%)이고 부탄의 경우 44cm/s(연료농도 3.5%)이다. 그러므로, 혼합가스 유속이 연소속도보다 충분히 더 크도록 배기통로의 단면적을 설정함으로써 라이터가 배기구에 더 가까이 갈수록 화염이 배기구에 형성되지 않고 흩어져 버린다.

그럼에도 불구하고 주위온도가 떨어지면 연료탱크안의 가스압력이 떨어지거나 연료탱크안의 잔류가스가 감소하고, 따라서 노즐로 부터의 분사가스량이 감소하며 혼합가스 유속이 강하한다. 그리고 배기구상에 화염이 설정될 위험도 있다.

본 실시예에서, 배기통로(11)에 흐르는 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 하는 통로단면적을 갖는 배기통로(11)가 제공된다.

예컨대 부탄이 연료가스로 사용되면 실온 및 대기압에서 연소속도가 44cm/s(연료농도 3.5%)이다. 그러므로, 규정 연소량이 500kcal/h인 촉매연소 아이론의 경우에 혼합가스의 유속은 137cc/s이다. 이 혼합가스 유속이 연소속도보다 더 작을 수 있도록 137(cc/s)/44(cm/s) = 311mm²이므로 배기통로(11)의 단면적은 어떤 한계를 고려해서 330mm²이상이어야 한다.

즉, 배기통로(11)의 단면적이 상기 면적보다 더 넓은 경우 연소속도는 배기통로(11)에 흐르는 혼합가스 유속보다 더 빠르다.

이러한 환경에서, 배기통로(11)에 화염이 있으면, 연료의 공급원측으로 화염을 전달하는 힘은 혼합가스의 유동에 의해 화염이 밀리는 힘보다 더 세지고, 이 화염이 배기통로(11)내 혼합가스의 유동을 극복하면서 상류측으로 전파되어가는 소위 백파이어(backfire) 현상이 일어난다.

그러므로, 배기구(12)로 부터 분사된 혼합가스가 점화되자마자 라이터등의 화염이 배기구(12)에 더 가까이 가면 화염이 배기구(12)로 부터 흡입되고, 배기통로(11)에서 전파되면서 연소실 출구(10)에 도달한다. 여기서, 화염이 연소실 출구(10)에 형성된다. 이 화염이 연소실(6)을 가열한다.

이런 식으로 연소실(6)이 고온으로 가열될 때 연소실(6)에 설치된 촉매(8)의 온도 역시 상승한다. 촉매(8)의 온도가 촉매의 활성온도를 초과할 때 혼합가스는 촉매(8) 표면상의 촉매반응에 의해 촉매연소를 시작한다.

촉매(8)에 촉매연소가 시작되면, 연소가스만이 연소실 출구(10)에 공급되고, 연료가스는 공급되지 않는다. 그러므로 연소실 출구(10)에 쌓인 화염이 꺼진다. 그 결과 연소장치(9)에 의해 정상적으로 점화될 때와 같이 촉매연소 아이론이 시동된다.

본 실시예에서, 불발로 인한 배기구(12)로 부터 라이터등의 화염에 의해 미연소가스(혼합가스)가 점화되면 정상 점화의 경우와 마찬가지로 화염연소로 부터 촉매연소로의 전이가 정상적이고, 그래서 비정상 사용에 대한 안전성이 현저히 향상된다.

[실시예 3]

이하, 제4도 및 제5도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

제4, 5도에 도시한 대로, 배기통로(11)의 배기구(12) 부근에서 거의 직각으로 연소가스나 혼합가스의 유동방향을 바꾸도록 굴곡부가 형성된다. 배기통로(11)의 굴곡부는 작은 곡률반경의 굴곡부(21)와 큰 곡률반경의 굴곡부(22)로 구성된다.

혼합가스가 배기통로(11)의 벽을 따라 흐르고, 통로 형상이 직선인 부분(23)에서 혼합가스의 유속은 유동방향이 거의 균일하다. 그러나, 굴곡부에서는, 통로에 흐르는 유속이 곡률반경에 비례하므로 혼합가스의 유속이 유동방향으로 속도분포를 갖게된다.

따라서, 혼합가스의 유속은 곡률반경이 가장 작은 굴곡부(21) 부근에서 가장 느리고 곡률반경이 가장 큰 굴곡부(23)에서 가장 빠르다. 이런 속도분포를 유지하면서 혼합가스가 배기구(12)를 통해 대기로 방출된다. 그러므로, 배기구(12) 부근에서 혼합가스는 상기 속도분포를 갖게된다. 굴곡부(21) 근처와 그 부근의 배기구(12)에서 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 굴곡부 부분들이 형성된다.

이 시점에서, 라이터등의 화염이 배기구(12)에 더 가까이 가면, 미연소가스에 점화된 화염은 굴곡부(21)를 따라 흐르는 느린 유속영역에서 전파되고, 배기구(12)로 부터 배기통로(11)로 들어가서 다시 배기통로(11)에서 전파되어 연소실 출구(10)에 도달한다.

여기서, 굴곡부(21)의 상류측 배기통로의 단면적은 여기에 흐르는 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 소정면적보다 더 넓게 설정되어 있다는 점에서 전술한 실시예와 기본적으로 동일하다.

이와같이 연소실 출구(10)에 도달한 화염이 연소실 출구(10)에 쌓인다. 이 화염이 연소실(6)을 가열한다. 연소실(6)의 온도가 높아지면 연소실(6)에 놓인 촉매(8)의 온도 역시 상승한다. 촉매(8)의 온도가 촉매의 활성온도를 넘으면 촉매(8)의 표면위에서 촉매반응에 의해 혼합가스가 연소한다. 촉매(8)상에 촉매연소가 시작되면 연소가스만이 연소실 출구(10)에 공급되고 연료가스는 공급되지 않으므로 연소실 출구(10)에 쌓인 화염이 꺼진다. 그 결과, 연소장치(9)에 의해 정상적으로 점화될 때와 마찬가지로 촉매연소 아이론이 시동된다. 그러므로, 비정상 사용에 대한 안전성이 향상된다.

[실시예 4]

이하, 제6도를 참조하면서 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 제6도는 제1도의 C방향 B-B선 단면도이다.

이 실시예가 전술한 실시예와 크게 다른점은 배기구(12)에서 연소실 출구 부근까지 배기통로(11)의 거의 중간에 홈(24)이 설치되어 있다는 것이다.

즉, 홈(24)위에 흐르는 혼합가스의 유속은 다른 장소에서보다 더 느리다. 더우기, 배기통로(11)중 제 6도의 F-F선 단면도인 제7도에 도시한 대로, 홈(240이 배기통로(11)에 설치된 경우, 혼합가스가 이 배기통로에 흐를 때 홈(24)에 와류(25)가 형성된다. 이 와류(25)는 홈(24) 전체에 형성되어 화염전파특성을 매우 잘 향상시킨다.

그러므로, 라이터등의 화염이 배기구(12)에 더 근접하면, 미연소가스에 점화된 화염이 홈(24)을 따라 배기통로(11)에 즉각 전파되어 연소실 출구(10)에 도달한다. 여기서, 화염이 연소실 출구(10)에 쌓이게 된다. 이 화염이 연소실(6)을 가열한다. 연소실(6)의 온도가 높으면 연소실(6)에 놓인 촉매(8)의 온도도 증가한다. 촉매(8)의 온도가 촉매의 활성온도를 넘을 때 촉매(8) 표면상의 촉매반응에 의해 혼합가스가 된다. 촉매(8)에 촉매연소가 개시되면 연소가스만이 연소실 출구(10)에 공급되고, 연료가스는 공급되지 않는다. 그래서 연소실 출구(10)에 쌓인 화염이 사그라든다. 그 결과, 점화장치(9)에 의한 정상연소의 경우와 마찬가지로 촉매연소 아이론이 시작된다. 그래서 비정상 사용에 대한 안전성이 현저히 향상된다.

[실시예 5]

이하, 제8도를 참조하면서 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 제8도는 제1도의 D방향 B-B선 단면도이다.

도면에 도시한 대로, 이 실시예가 상기 실시예와 크게 다른 점은 여러개의 구멍이 뚫린 화염보유판(26)이 연소실 출구(10)에 설치되고, 이 화염보유판(26) 근처 배기통로(27)의 통로단면적은 그 하류측 배기통로(11)의 통로단면적보다 더 작게 설정된다. 한편, 배기통로(11)의 통로단면적은 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 소정 면적보다 더 넓게 설정되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 통로 단면적이 급격하게 늘어나는 장소(28)에 와류(29)가 형성된다. 라이터등의 화염이 배기구(12)에 더 근접하면 미연소가스에 점화한 화염이 즉각 배기통로(11)에 전파되어 연소실 출구(10)에 도달한다. 여기서, 연소실 출구(10)에 마련된 화염보유판(26)에 화염이 쌓인다.

이 화염보유판(26)에 복수개의 구멍들이 형성되어 있어 혼합가스가 흐를 때 화염보유판(26)의 표면에 미소한 와류가 많이 형성된다. 이러한 와류들이 화염을 보유하는데 매우 효과적이다. 그러므로 화염이 화염보유판(26)에 확실히 쌓인다. 또한, 확장영역(28)에 발생된 와류에 의해 화염의 안정성이 증가된다. 따라서, 배기구(12)에서 상류측으로 일단 흡입된 화염은 다시 배기구(11)를 향해 흐르지 않는다. 따라서, 비정상 사용에 대한 안전성이 더욱 향상된다.

이러한 화염에 의해 연소실(6)이 가열된다. 연소실(6)의 온도가 높아질 때 연소실(6)에 설치된 촉매(8)의 온도도 올라간다. 촉매(8)의 온도가 촉매의 활성온도를 넘으면 촉매(8) 표면상의 촉매반응에 의해 혼합가스가 탄다. 촉매(8)의 촉매연소가 시작되면 연소가스만이 연소실 출구(10)에 공급되고 연료가스는 공급되지 않는다. 그러므로 연소실 출구(10) 쌓인 화염이 사그라지며, 그 결과 점화장치(9)에 의해 정상적으로 연소될 때와 마찬가지로 촉매연소 다림질이 시작된다.

[실시예 6]

이하, 제9도를 참조하면서 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 제9도는 제1도의 D방향 B-B 선 단면도이다. 배기통로(11)가 상부벽과 연소실(6)로 칸막이 되어 있다. 이 상부벽이 본 발명의 칸막이에 해당된다.

이 실시예가 전술한 실시예와 크게 다른 점은 도면에 도시한 대로 배기통로(11)의 상부벽에는 연소실(6)과 통하는 연통구멍(31, 32)이 뚫려있고, 연소실(6)에 설치된 촉매(8)로 상기 연통구멍(31, 32)을 막도록 연소실(61)에 촉매가 설치되어 있어 혼합가스가 이 연통구멍(31, 32)을 통해 나가지 못하게 한다.

그래서, 라이터등의 화염을 배기구(12)에 더 근접시킴으로써 미연소가스가 점화되면 화염이 즉각 배기통로(11)를 통해 전파되어 연소실 출구(10)에 도달하여 연소실 출구(10)에 쌓인다. 이 때의 모습이 제10도에 도시되어 있고, 제10도는 제1도의 E부분을 확대한 도면이다.

본 실시예에서, 쌓여있는 화염(33)이 연통구멍(31)을 통해 촉매를 직접 가열하거나, 고온의 연소가스가 연통구멍(32)을 통해 촉매를 가열한다. 촉매(8)의 온도가 촉매의 활성온도를 넘으면 촉매(8) 표면상의 촉매반응에 의해 혼합가스가 탄다. 촉매(8)에 촉매연소가 시작되면 연소가스만이 연소실 출구(10)에 공급되고 연료가스는 공급되지 않아 연소실 출구(10)에 쌓인 화염이 꺼진다.

따라서, 화염이 배기통로(11)의 벽을 가열하고 그 열이 연소실로 전달되고 연소실(6)의 열이 촉매(8)에 전달되고 촉매(8)가 가열되며 촉매온도가 활성온도까지 상승되는 종래기술에 비하여 본 발명에서는 연소실 출구(10)에 쌓인 화염에 의해 촉매(8)가 직접 가열되고 화염연소로 부터 촉매연소로의 전이가 단시간에 이루어질 수 있다.

그러므로, 라이터등의 화염이 배기구(12)에 더 근접하고, 혼합가스가 점화되면 화염이 배기구(12)로 부터 흡입되고 이 흡입된 화염이 연소실(6)에 설치된 촉매(8)를 직접 가열하고, 그래서 화염연소에서 촉매연소로의 전이가 부드럽고, 라이터등에 의해 점화된 화염이 단시간에 꺼진다. 그 결과, 점화장치(9)에 의해 정상 점화된 때와 마찬가지로 촉매연소 다림질이 시작된다. 그러므로 비정상 사용에 대한 안정성이 향상된다.

[실시예 7]

본 발명의 다른 실시예를 제11도 및 제12도를 참조하여 설명한다. 이 실시예가 다른 실시예들과 크게 다른점은 도면에 도시한 대로 복수개의 구멍들을 갖는 화염보유판(34)이 연소실 출구(10)에 마련되고 배기통로(11)의 벽을 따라 이 화염보유판(34)이 연통구멍(31) 근처까지 뻗어 있다.

이런 식으로, 제12도에 도시한 대로, 연소실 출구(10)에 있는 화염보유판(34)에 쌓인 화염(35)이 화염보유판(34)을 따라 뻗어있다. 이는 화염보유판(34)에 뚫린 구멍들에 여러개의 와류들이 발생되어 화염(35)을 보유하는데 매우 효과적이고, 그래서 화염이 화염보유판(34)을 따라 형성되기 때문이다. 그러므로, 화염(35)이 확실히 연통구멍(31)에 도달하고, 촉매(8)가 화염(35)에 의해 직접 가열되고, 화염연소에서 촉매연소로의 전이가 훨씬 더 짧은 시간에 이루어진다. 그 결과 비정상 사용에 대한 안전성이 향상된다.

[실시예 8]

제13도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

이 실시예가 다른 실시예와 크게 다른 점은 도면에 도시한 대로 배기통로(11)에 경사지게 화염보유판(36)이 제공되고, 혼합가스(37)가 화염보유판(36)을 통과해서 배기통로의 벽에 충돌하고 다시 화염보유판(36)을 통과한다.

이러한 구조에서, 화염보유판(36)과 벽 사이의 영역(38)에 와류를 동반한 유동정체지역이 존재한다. 따라서 화염보유판(36)의 화염보유특성이 현저히 향상된다. 또한, 화염보유판(36)이 배기통로(11)에 경사지게 제공되어 있기 때문에 화염보유판(36)에 쌓인 화염(39)은 배기통로에 경사진 화염이다. 그러므로, 화염(39)이확실하게 연통구멍(31)에 도달하고, 화염(39)에 의한 촉매(8)의 가열이 보다 만족스럽고, 화염연소에서 촉매연소로의 전이가 훨씬 더 짧은 시간에 이루어질 수 있다. 그래서 비정상 연소에 대한 안전성이 매우 향상된다.

전술한 실시예들에서, 배기통로가 배기구 근처에서 거의 직각으로 굴곡되어 있으나 거기에 한정되지 않으며, 예컨대 곧게 형성될 수도 있다. 요컨대, 배기통로에 흐르는 혼합가스 전부나 그 일부의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 배기통로의 통로단면적이 소정 면적보다 더 크게 설정되어 있는 한 그 형상은 특별히 한정되지 않는다.

배기국에서 상류측 개구부까지 배기통로의 일부에서 그 부분의 배기통로 단면적 조건이 혼합가스의 유속이 혼합가스의 연소속도보다 더 느리다는 관계를 만족시키지 않더라도, 배기구에서 발생된 화염이 상류측 개구부로 실질적으로 전파될 수 있도록 통로면적이 조절되는 한 충분하다.

상기 실시예들에서 배기통로(11) 중간 부근에 홈(24g)이 형성되나 거기에 제한 되지 않으며, 예컨대 배기통로의 굴곡부를 따라 형성될 수도 있고, 그 형성장소가 특별히 한정되지 않는다.

또한 상기 실시예들에서 배기통로(11)에 굴곡부가 있으나 거기에 제한되지 않으며, 예컨대 배기통로가 실질적인 굴곡부없이 직선으로 형성될 수 있다.

전술한 실시예들에서 배기구에서 혼합가스가 점화될 때 화염이 이 배기구로 부터 흡입되고, 이 화염을 이용하여 촉매연소로 전이되나, 거기에 한정되지 않는다. 예컨대, 혼합가스의 유속과 연소속도 사이의 명시된 관계를 만족하는 통과단면적이 배기통로의 상류측까지 중간위치로만 조절될 수 있고, 배기통로의 중간지점에만 홈이 형성될 수 있다. 즉, 이러한 경우에 배기구에서 혼합가스상에 일단 점화되어 화염이 배기구에서 밖으로 나가 꺼지지 않는한 배기통로의 중간에서 유지되거나 사그라질 수 있다.

배기구나 실질적으로 배기구 근처에서 흐르는 혼합가스의 유속이 혼합가스의 비정상 연소속도가 아닐 수 있다는 관점에서 배기구 근처의 배기통로 구조에 특별히 주의를 기울였으나 거기에 한정되지는 않는다. 예컨대, 연료공급수단에 주의하여 연료가스의 공급량을 조절하거나 연소실의 구조를 고려하거나 양자를 모두 결합하여 혼합가스의 유속과 연소속도의 명시된 관계가 만족될 수 있다.

더우기, 전술한 실시예들에서, 혼합가스의 유속은 배기통로에 흐르는 혼합가스의 전부 또는 일부중 배기구로 부터 그 상류측 개구부까자 실질적으로 연속한 통로에서 혼합가스의 연소속도보다 더 느리다는 관점에서 배기통로에 특히 주의하였으나 거기에 제한되지는 않는다. 예컨대, 연료공급수단에 주의하여 연료가스의 공급량을 조절하거나 연소실의 구조를 고려하거나 이들을 결합하여 혼합가스의 유속과 그 연소속도사이의 소정 관계가 만족될 수 있다.

전술한 설명으로 부터, 본 발명은 촉매연소의 안전성이 종래기술의 수준보다 더욱 향상되는 효과가 있다. 또한, 종래기술에 비하야 안전성이 더욱 우수한 촉매 연소 아이론이 제공될 수 있다.

Claims (24)

1. 액화연료가스를 저장하는 연료탱크, 상기 연료탱크내 액화가스를 기화하여 분사하는 노즐, 상기 노즐로부터 분사된 연료가스와 공기를 혼합하는 혼합장치, 촉매를 보유하고 상기 촉매를 사용하여 상기 혼합가스를 촉매연소시키는 연소실, 가열될 대상과 접촉하게 되는 베이스, 및 연소가스를 외부로 배출하는 배기구와 연소실의 출구사이에 형성된 배기통로를 구비하되, 상기 배기통로가 상기 베이스 위에 장착되어 있고 상기 연소실이 상기 배기통로 위에 장착되어 있는 촉매연소 아이론.
2. 제 1 항에 있어서,

   증기를 발생시키는 물을 저장하기 위한 물탱크와, 상기 촉매에 의해 발생된 연소열로 상기 물탱크에서 공급된 물을 기화시킴으로써 증기를 발생하기 위한 기화실을 더 포함하고,

   상기 베이스의 바닥면에는 상기 기화실에서 발생된 증기를 분사시키기 위한 증기 구멍들이 나있고, 상기 기화실이 상기 연소실 위에 장착되어 있는 촉매연소 아이론.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연소가스가 상기 촉매연소에서 발생되고, 상기 연소실과 상기 배기통로가 결합되어 있어 상기 배기통로에 흐르는 연소가스의 유동방향이 상기 연소실에 흐르는 혼합가스의 유동방향과 실질적으로 반대인 촉매연소 아이론.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 연소가스가 상기 촉매연소가 발생되고, 상기 연소실과 상기 배기통로가 결합되어 있어 상기 배기통로에 흐르는 연소가스의 유동방향이 상기 연소실에 흐르는 혼합가스의 유동방향과 실질적으로 반대인 촉매연소 아이론.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 혼합장치와 상기 연소실의 입구 사이에는, 촉매연소의 경우 상기 연소실내 적어도 수직방향으로 상기 혼합가스의 유속분포를 실질적으로 균일하게 조절하는 가스유속 조절기가 마련되어 있는 촉매연소 아이론.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 혼합장치와 상기 연소실은 그 구성이 실질적으로 직교하도록 결합되어 있는 촉매연소 아이론.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 혼합장치와 상기 연소실의 입구 사이에는, 촉매연소의 경우 적어도 상기 연소실내 수직방향으로 상기 혼합가스의 유속분포를 실질적으로 균일하도록 조절하는 가스유속 조절기가 마련되어 있는 촉매연소 아이론.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 혼합장치와 상기 연소실은 그 구성이 실질적으로 직교하도록 결합되어 있는 촉매연소 아이론.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 배기통로에 흐르는 상기 혼합가스의 전부 또는 일부가 상기 배기구에서 상류측의 연소실 출구까지 실질적으로 연속형성되어 있고, 상기 연속형성된 혼합가스의 전부 또는 일부가 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느린 유속을 갖는 촉매연소 아이론.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 연속형성된 혼합가스의 유속이 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 배기통로의 통로 단면적이 소정면적보다 더 크게 설정되어 있는 촉매연소 아이론.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 연속형성된 혼합가스의 유속이 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 배기구로부터 상기 배기구의 상류측까지 홈이 형성되어 있는 촉매연소 아이론.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 배기구 근처의 배기통로에 굴곡부가 형성되어 있고, 적어도 상기 굴곡부 부근에서 혼합가스의 유속이 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 굴곡부가 형성되어 있는 촉매연소 아이론.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 연소실의 출구에는 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 마련되고, 상기 화염보유판 근처에서 배기통로의 통로단면적이 상기 배기통로의 하류측 통로 단면적보다 더 작게 설정되어 있는 촉매연소 아이론.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 배기통로의 측벽의 일부 또는 전부가 상기 배기통로와 상기 연소실 사이의 칸막이로서 형성되고, 상기 촉매중 상기 칸막이를 따라 보유된 부분에 의해 막힐 수 있는 연통구멍이 상기 칸막이에 제공되어 있는 촉매연소 아이론.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 연소실의 출구에는 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 설치되고, 이 화염보유판은 상기 배기통로의 벽을 따라 거의 상기 연통구멍까지 뻗어 있는 촉매연소 아이론.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 배기통로내 연소실의 출구근처에는 복수개의 미세란 구멍들이 나있는 화염보유판이 설치되고, 상기 혼합가스가 일단 상기 화염보유판을 통과하여 상기 배기통로의 벽에 부딪치고 나서, 다시 상기 화염보유판을 통과하게 되는 각도로 상기 화염보유판이 설치되어 있어 상기 화염보유판위의 화염이 상기 연통구멍을 막고 있는 촉매와 접촉할 수 있는 촉매연소 아이론.
17. 제 2 항에 있어서,

    상기 배기통로에 흐르는 혼합가스의 전부 또는 일부가 상기 배기구로부터 상류측의 연소실 출구까지 실질적으로 연속형성되어 있고, 상기 연속형성된 혼합가스의 전부 또는 일부가 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느린 유속을 갖는 촉매연소 아이론.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 연속형성된 혼합가스의 유속이 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 배기통로의 통로단면적이 소정면적보다 더 넓게 설정되어 있는 촉매연소 아이론.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 연속형성된 혼합가스의 유속이 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 배기구로부터 배기구의 상류측까지 홈이 형성되어 있는 촉매연소 아이론.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 배기구 근처의 배기통로에 굴곡부가 형성되어 있고, 적어도 상기 굴곡부 부근에서 상기 혼합가스의 유속이 상기 혼합가스의 연소속도보다 더 느리도록 상기 굴곡부가 형성되어 있는 촉매연소 아이론.
21. 제 17 항에 있어서,

    상기 연소실의 출구에는 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 설치되고, 상기 화염보유판 근처 상기 배기통로의 통로단면적이 상기 배기통로의 하류측의 통로 단면적보다 더 작게 설정되는 촉매연소 아이론.
22. 제 17 항에 있어서,

    상기 배기통로의 측벽의 전부 또는 일부가 상기 배기통로와 상기 연소실 사이의 칸막이로서 형성되고, 상기 촉매중 상기 칸막이를 따라 보유된 부분에 의해 막힐 수 있는 연통구멍이 상기 칸막이에 제공되어 있는 촉매연소 아이론.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 연소실의 출구에는 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 설치되고, 이 화염보유판은 상기 배기통로의 측벽을 따라 거의 상기 연통구멍까지 뻗어 있는 촉매연소 아이론.
24. 제 22 항에 있어서,

    상기 배기통로내 상기 연소실의 출구 근처에는 복수개의 미세한 구멍들이 나있는 화염보유판이 설치되고, 상기 혼합가스가 일단 상기 화염보유판을 통과하여 상기 배기통로의 벽에 부딪치고 나서 다시 상기 화염보유판을 통과하게 되는 각도로 상기 화염보유판이 설치되어 있어, 상기 화염보유판위의 화염이 상기 연통구멍을 막고 있는 상기 촉매와 접촉하게 되는 촉매연소 아이론.