KR100309866B1 - 가스 퍼어지용 버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 퍼어지용 버너에 관한 것으로서, 가스배관에 잔존하는 가스를 퍼어지 시키기 위한 연소 버너(1)에 있어서, 가스 배관으로부터 연결되어 가스를 유입시키기 위한 가스 유입관(11)과 버너를 연결시키는 버너 지지부(10)와; 상기 버너 지지부(10)의 소정위치에 각각 수직으로 다수개 연결 설치되고, 방출시키고자 하는 가스의 양을 조절하기 위한 개폐레버(21)가 설치되며, 상측에 가스를 방출시키는 가스노즐(22)이 구비된 가스 조절부(20)와; 상기 가스 조절부(20)의 상측에 연결 설치되고, 소정위치에 공기 유입공(31a)이 다수개 형성되며, 가스 노즐(22)을 통해 토출되는 가스에 의해 공기의 흡입압을 상승시키기 위한 벤츄리관(31)과, 벤츄리관(31) 내부에 설치되어 방출가스의 소음을 감소시키는 소음기(32)와, 벤츄리관(31)의 상측에 고정 설치되어 방출되는 가스를 일정한 속도의 흐름으로 변환시키는 정류망(33)으로 구성된 버너부(30)와; 상기 벤츄리관(31)의 상측에 설치되며 외측둘레 상하부에 소정직경의 관통공(41a, 41b)이 배열 형성되어 연소시 화염을 안정화 시키는 소정직경의 보염기(40)와; 상기 보염기(40)에 일측 내경에 부착 되어 벤츄리관(31)의 상측에 보염기(40)를 연결 고정시키는 연결관(50)으로 구성된 것인바, 가스 배관내에 잔존하는 가스를 퍼어지 시킬 때 가스의 분출압을 이용하여 자연스럽게 공기와 1차부분 예혼합으로 형성시켜 방출시키는 벤츄리관과, 가스의 방출에 따른 소음발생을 저감시키는 소음기 및 정류망을 통과하여 보염기에서 2차적인 공기의 유입을 통해 연소조건에 적당한 혼합이 이루어지도록 하므로써, 가스의 연소는 불꽂이 짧으면서 청색 화염을 형성하여 그 화염길이가 짧고 보염성능을 향상시킴은 물론, 연소 시간의 단축이 가능하고, 아울러 퍼어지 시키는 현장에서의 장소의 선택이 용이하며, 가스의 연소작업 시작부터 완료까지 가스의 완전연소가 가능하여 기존의 문제시되는 장시간의 퍼어지, 가스냄새, 그을림 발생, 소음 및 화염길이에 따른 인화위험성을 방지할 수 있는 것이며, 아울러 연소 버너는 벤츄리관 부위와 가스 유입부의 분리가 가능하여 장비의 운반을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

가스 퍼어지용 버너{A Burner for pursing wasted gas}

본 발명은 가스 퍼어지용 버너에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 도시가스배관을 이설 및 교체하는 작업에서 배관 내에 잔존하는 가스를 방출, 퍼어지 시키도록 함에 있어, 연소 버너의 크기를 작게 하여 현장에 이동이 용이하게 하고, 가스를 신속하게 완전 연소시킬 수 있도록 함은 물론, 방출과정에서 발생하는 가스냄새, 소음을 최소화하여 환경오염방지 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 가스 퍼어지 버너에 관한 것이다.

일반적으로는 국내의 일부 도시가스회사에서 가스배관 작업을 위해 가스배관내에 잔존하는 가스를 완전 방출 퍼어지 시키기 위해 목적으로 퍼어지 버너를 사용한다.

이러한 퍼어지(Purge)방법으로는 확산버너 또는 가스 분출시 소음을 줄이기 위해여 자동차의 배기가스관인 머플러를 이용하거나 활성탄에 의한 부취제 흡착방법을 이용하여 배관 내에 잔존하는 가스를 퍼어지 또는 방출시키는 작업을 하고 있는 실정이다.

상기 연소 버너는 배관과 연결될 수 있는 가스배출관을 구비하되, 가스배출관은 하나 또는 그 이상으로 분기되고, 소정위치에는 가스의 배출을 제어하는 개폐밸브가 설치된다. 여기서 분기되게 설치되는 가스배출관에 대해 수직으로는 가스방출관이 다수개 연결 설치되며, 가스방출관의 상부에는 방출되는 가스의 연소를 집중시키기 위한 원통형의 보염기가 부착 설치된 구성이다. 상기 보염기는 외측둘레에 공기와의 2차 예 혼합을 위한 다수의 공기통공이 형성되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 연소 버너는 가스 배출관 측에 설치된 개폐밸브를 개방시켜 주면, 가스는 가스방출관을 통해 보염기의 상측으로 상승되어 대기로 방출되는 상태가 되는데, 이때 보염기의 상측에서 점화시켜 주면, 각각의 가스 방출관으로부터 방출되는 가스를 연소시키게 된다.

가스의 연소는 보염기의 상측에서 이루어지며, 연소시 화염은 보염기의 공기 통공을 통해 유입되는 공기와의 부분예혼합에 의해 가스를 연소시킬 수 있었다.

상기 보염기를 통해 연소되는 화염은 가스가 방출되면서 보염기의 상측부분에서 공기와 혼합되어 연소되는데, 이는 보염기의 상측에서 미비하게 혼합된 공기의 양에 의해 불완전한 연소로 배관내의 가스를 처리할 수 있었다.

그러나, 상기 불완전한 연소는 연소과정에서 연소효율이 낮아 연소시 발생되는 가스냄새, 소음, 화염에 의한 연기로 인해 대기를 오염시키는 환경오염의 주범이 되어 왔으며, 연소 버너는 연소시 발생하는 화염의 길이가 대략 4∼5M 정도의 높이로 연소되어 전선 및 통신선에 피해를 줄 수 있고, 단위시간당 퍼어지 시키는 양이 작고, 황염에 의한 복사열이 극도로 심각해 주위에 인화를 발생시킬 수 있는 우려로 경제적 손실과 인명피해 등 안전사고의 위험성이 따르는 문제점이 있었다.

또한, 상기 연소 버너는 가스 배출관, 가스방출관 및 보염기가 일체로 부착 형성된 구조로 현장에서 장비의 이동이 용이하지 못한 문제점이 있어 상기와 같은 연소 버너의 사용을 기피하고 있는 실정으로 가스 배관 내에 남아 있는 잔존가스를 그대로 대기로 방출시키는 사례가 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 가스 배관 내에 잔존하는 가스를 퍼어지 시키도록 함에 있어, 퍼어지 버너의 크기를 작게 하여 현장에 이동이 용이하게 하고, 가스를 신속하게 완전 연소시킬 수 있도록 함은 물론, 연소과정에서 발생하는 가스냄새, 소음을 최소화하여 환경오염을 방지하면서, 생(生)가스의 누출을 최소화하여 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 가스 배관에 잔존하는 가스를 퍼어지 시키기 위한 버너에 있어서, 가스 배관으로부터 연결되어 가스를 유통시키기 위한 가스 유입관이 설치된 버너 지지부와; 상기 가스 유입관의 소정위치에 각각 수직으로 다수개 연결 설치되며, 방출시키고자 하는 가스의 양을 조절하기 위한 개폐레버가 설치되며, 상측에 가스를 방출시키는 가스노즐이 구비된 가스 조절부와; 상기 가스 조절관의 상측에 연결 설치되고, 소정 위치에 공기유입공이 다수개 형성되며, 가스노즐을 통해 토출되는 가스에 의해 공기의 흡입압을 상승시키기 위한 벤츄리관과, 벤츄리관 내부에 고정 설치되어 방출가스의 소음을 감소시키는 소음기와, 벤츄리관의 상측에 고정 설치되어 방출되는 가스를 일정한 속도의 흐름으로 변환시키는 정류망으로 구성된 버너부와; 상기 벤츄리관의 상측에 설치되며 외측둘레 상하부에 소정직경의 관통공이 배열 형성되어 연소시 화염을 안정화 시키는 소정직경의 보염기와; 상기 보염기에 일측 내경에 부착 되어 벤츄리관의 상측에 보염기를 연결 고정시키는 공명 소음형 연결관으로 구성된 가스 퍼어지용 버너를 제공함으로써 달성된다.

도 1은 본 발명인 퍼어지 버너를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 퍼어지 버너의 내부구조를 도시한 측단면도,

도 3은 도 2의 'A'부분 확대도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 버너 10: 버너 지지부

11: 유입관 20: 가스 조절부

21: 개폐레버 22: 가스 노즐

30: 버너부 31: 벤츄리관

32: 소음기 33: 정류망

40: 보염기 50: 연결관

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명인 퍼어지 버너를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 퍼어지 버너의 내부구조를 도시한 측단면도이며, 도 3은 도 2의 'A'부분 확대도이다.

가스 배관에 잔존하는 가스를 퍼어지 시키기 위한 버너(1)에 있어서, 가스 배관으로부터 연결되어 가스를 유입시키기 위해 버너 지지부(10)에 가스 유입관(11)을 설치하고, 상기 가스 유입관(11)의 소정 위치에는 방출시키고자 하는 가스의 배출 조절양을 조절하기 위한 개폐레버(21)가 각각 수직상에 설치되며, 상측에 가스를 방출시키는 가스 노즐(22)이 구비된 가스 조절부(20)가 설치된다.

상기 버너 지지부(10)의 하부는 개방된 형태로 설치되는 가스 유입관(11)은 평면상에서 볼 때 Y자 형태로 분기되게 설치되어 있으며, 그 저면에는 복수개의 받침다리(12)가 대향되게 부착 설치된다.

상기 받침다리(12)는 바닥면에 버너 지지부(10)가 놓이는 지점에 따라 길이를 조정하여 버너 지지부(10)를 바닥에 안정되게 위치시킬 수 있는 구조를 갖는다.

또한, 상기 가스 조절부(20)는 유입관(11)으로부터 연결 설치되는 수는 기본적으로 4개 정도 설치할 수 있으며, 필요에 따라서는 또 다른 하나의 가스 조절부(20)를 연결 설치하여 가스의 배출용량 증가 및 이에 따른 연소효율을 향상시킬 수 있도록 추가 설치하여 사용할 수 있다.

그리고, 상기 가스 조절부(20)의 상측에는 가스 노즐(22)을 통해 배출되는 가스의 배출압에 의해 유인된 공기를 상승시키기 위한 벤츄리관(31)이 연결 설치되고, 상기 벤츄리관(31) 내부에는 방출되는 가스의 소음을 감소시키는 소음기(32)가 고정 설치되며, 상기 벤츄리관(31)의 상측에는 방출되는 가스를 일정한 속도의 흐름으로 변환시키는 정류망(33)이 설치된 버너부(30)가 마련된다.

상기 벤츄리관(31)내에 설치되는 소음기(32)는 벤츄리관(31)의 확대부위 내측 소정위치에 설치되되, 벤츄리관(31)의 외부로부터 체결 관통된 나사에 하단부가 체결되는 형태로 고정되며, 소음기(32)의 외측둘레는 상기 벤츄리관(31) 내부로부터 소정간격 이격되어 설치된다. 여기서 상기 소음기(32)는 외측둘레에 5mm직경을 갖는 투과공이 다수개 형성된 판을 복수개 이상 겹쳐 원통형상으로 제작하여 통과되는 가스의 유속에 대해 소정의 폐쇄율을 갖도로 하며, 그 폐쇄율은 33% 정도 갖을 수 있도록 한다.

한편, 상기 가스 조절부(20)는 상부에 위치되는 가스 노즐(22)에 대해 결합 및 분리가 가능하도록 원터치(One-touch)형식의 고정캡(23)이 설치되고, 상기 가스 노즐(22)은 벤츄리관(31)의 길이에 따라 길이가 조절될 수 있도록 벤츄리관(31)의 하부 중앙에 체결공을 형성하고, 노즐(22)의 몸체 외측에는 수나사를 소정길이 형성시켜 체결에 따라 벤츄리관(31)내에 유입되는 가스 노즐(22)의 길이조정이 가능하도록 한다.

상기 벤츄리관(31)의 상측에는 연소시 화염을 안정화 시키는 소정직경의 보염기(40)가 설치되되, 상기 보염기(40)는 상하부 외측둘레에 내경과 연통되는 관통공이 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 그 일측 내경에 벤츄리관(31)의 상측에 보염기(40)를 연결 고정시키는 공진 소음형 연결관(50)이 연결 설치된다.

상기 벤츄리관(31)의 길이방향으로 소정의 위치까지 테이퍼져 내경이 협소해지는 축소부위와 축소부위로부터 연이어지는 확대부위의 비율은 1:3정도이고, 벤츄리관(31)으로부터 가스와 혼합되는 공기의 유입량 및 소음을 고려하여 벤츄리관(31)은 축소부위로부터 11.3°의 수축각을 두며, 부피 및 무게를 고려하여 벤츄리관은 알루미늄재질로 형성함이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 가스 퍼어지용 버너의 설치사용에 따른 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

가스가 잔존되어 있는 가스 배관은 연소 버너의 버너 지지부(10)에 마련된 가스 유입관(11)에 미도시된 연결 파이프를 상호 연결시켜 준다.

상기와 같은 상태에서 가스 유입관(11)에 수직되게 다수개 연결 설치된 가스 조절부(20)측의 개폐레버(21)를 개방시켜 주면, 가스 배관으로부터 가스는 소정압으로 유입되어 상기 가스 조절부(20)를 통해 그 상측에 마련된 가스 노즐(22)을 통해 토출된다. 여기서 토출되는 가스는 상기 가스 노즐(22)이 위치하는 벤츄리관(31)내에서 가스를 토출시키는 것이며, 상기 벤츄리관(31)에 마련된 다수개의 관통공을 통해 소정의 공기는 유입되어 토출되는 가스와 일정비율로 1차 예비 혼합되어 상승된다.

상기와 같은 상태에서 미도시된 점화수단을 이용하여 상기 연소 버너(1)의 보염기(40)측에서 점화시켜 주면, 상기 벤츄리관(31)의 상측에 연결 설치된 보염기(40)로부터는 가스 배관 내에 잔존 방출가스를 연소시켜 퍼어지할 수 있게 된다.

상기 가스가 보염기(40)를 통과하는 상태에서 가스는 2차적으로 보염기(40)에 형성된 관통공(40a)을 통해 유입되는 공기와 2차적으로 혼합된 상태에서 연소되며, 보염기(40)측에 가스가 도달하는 상태에 있어서, 상기 벤츄리관(31)의 상측에 공명 소음형 연결관(50)과 함께 고정 설치된 정류망(33)은 방출되는 가스의 흐름을 일정한 속도의 흐름으로 변환시켜 안정적인 연소를 진행할 수 있게 된다. 또, 상기 정류망(33)은 280∼300Hz대역의 저주파 소음을 저감시켜 상기 벤츄리관(31) 내부에 설치된 소음기(32)와 별도로 소음을 저감시키는 역할을 할 수 있게 된다.

한편, 상기 가스가 벤츄리관(31)을 통과하면서 유입될 때 공기의 양은 가스 노즐(22)을 통해 토출되는 가스의 압력 및 흐름속도에 따라 벤츄리관(31)의 축소부(throat)위측에서 압력은 대기압보다 낮아져 공기 유입공(31a)을 통해 자동적으로 유입되는 공기에 의해 혼합되기 때문에 결국, 유입공(31a)을 통한 공기와의 혼합과정은 별도의 강제적인 혼합과정을 거치지 않게 되어 상기 벤츄리관(31) 자체로부터 혼합기역할을 수행할 수 있는 것으로서, 여기서 상기 벤츄리관(31)에서 1차적으로 공기가 유입되고, 2차적으로는 보염기(40)에서 공기의 유입이 이루어짐을 알 수 있다.

상기 벤츄리관(31)의 축소부위를 통과하여 일정속도의 이상으로 방출되는 가스는 벤츄리관(31)내에 고정 설치된 소음기(32)를 통과하게 되는데 소음기(32)를 통과하면서 토출되는 가스에 따라 발생되는 소음을 완화시켜 줄 수 있게 된다. 소음발생의 억제는 원통형으로 외측둘레에 투과공을 지나는 가스의 유속에 의한 압력을 분산시켜 소음을 완화시켜 줄 수 있게 된다.

따라서, 상기 가스의 방출은 소음을 완화하면서 충분히 예혼합된 공기와 함께 잔여가스를 토출시키므로써, 불꽂의 점화에 따라 청색의 화염상태로 기존의 황색을 띠는 가스연소 보다 화염의 복사열이 적고, 그 길이는 1.5M정도의 짧은 상태로 유지시켜 연소된다. 짧은 상태로 연소되는 화염의 길이는 이러한 가스 연소작업을 할 수 있는 장소에 구애를 받지 않으면서 실시할 수 있기에 장소의 선택 폭이 넓은 이점이 있다.

이에 따라 화염길이가 길고 불규칙하게 연소되어 주위에 인화위험을 주거나 화상을 입게 할 수 있는 기존의 연소 버너보다 본 발명의 퍼어지 버너는 분출압에 관계없이 화염특성이 일정한 상태로 연소되어 분출되는 청색 화염은 균일하게 나타나 불완전한 연소시 발생되는 황색 화염의 그을림현상, 그을림현상에 따른 미연소 입자의 대기방출 및 주변에 확산되어 고통을 주는 가스냄새의 발생을 완전하게 없앨 수 있게 된다.

한편, 가스를 토출시키는 가스 노즐(22)은 외측둘레에 수나사(22a)가 형성되어 상기 벤츄리관(31)의 체결공(31b)에 나사 체결되어 있는데, 이는 상기 벤츄리관(31)의 직경 및 축소부위의 길이에 따라 벤츄리관(31) 내부로 일부 삽입 설치된 가스 노즐(22)의 길이를 조정하여 가스의 토출조건을 적당하게 맞추어 사용할 수 있다.

또한, 상기 가스 노즐(22)은 탈착가능하게 가스 조절부(20)와 연결 설치된 고정캡(23)을 분리시켜 주면, 보염기(40)가 설치된 벤츄리관(31), 벤츄리관(31) 내의 소음기(32), 연결관(50), 정류망(33)을 포함하는 버너부(30)와 가스 조절부(20)가 연결 설치된 버너 지지부(10)와 각각 분리시킬 수 있어, 현장에서의 이동에 편리함이 있고, 상기 가스 노즐(22)이 연결 설치되는 가스 조절부(20)측의개폐레버(21)가 각각의 가스 조절부(20)마다 설치되어 있어, 필요에 따라서는 개폐레버(21)를 조정하여 가스 배관으로부터 잔존되어 있는 가스를 효율적으로 연소시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 가스 배관내에 잔존하는 가스를 연소시켜 방출할 때 가스의 분출압을 이용하여 자연스럽게 공기의 1차부분 예혼합이 가능하면서 방출시키는 벤츄리관과, 가스의 방출에 따른 소음발생을 저감시키는 소음기 및 정류망을 통과하여 보염기에서 2차적인 공기와의 연소조건에 적당한 혼합이 이루어 지도록 하므로써, 가스의 연소는 불꽂이 짧으면서 청색 화염을 형성하여 그 화염길이가 짧음에 따라 보염성능을 향상시킴은 물론, 연소 시간의 단축이 가능하고, 아울러 연소시키는 현장에서의 장소의 선택이 넓으며, 가스의 연소작업 시작부터 완료까지 가스의 완전연소가 가능하여 기존의 문제시되는 가스냄새, 그을림 발생, 소음 및 화염길이에 따른 인화위험성을 방지할 수 있는 것이며, 아울러 연소 버너는 벤츄리관부위측과 버너 지지부의 분리가 가능하여 장비의 운반을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 가스배관에 잔존하는 가스를 퍼어지 시키기 위한 연소 버너(1)에 있어서,

   가스 배관으로부터 연결되어 가스를 유통시키기 위한 가스 유입관(11)이 설치된 버너 지지부(10)와;

   상기 가스 유입관(11)의 소정위치에 각각 수직으로 다수개 연결 설치되고, 방출시키고자 하는 가스의 양을 조절하기 위한 개폐레버(21)가 설치되며, 상측에 가스를 방출시키는 가스노즐(22)이 구비된 가스 조절부(20)와;

   상기 가스 조절부(20)의 상측에 연결 설치되고, 소정위치에 공기 유입공(31a)이 다수개 형성되며, 가스 노즐(22)을 통해 토출되는 가스에 의해 공기의 흡입압을 상승시키기 위한 벤츄리관(31)과,

   벤츄리관(31) 내부에 설치되어 방출가스의 소음을 감소시키는 소음기(32)와,

   벤츄리관(31)의 상측에 고정 설치되어 방출되는 가스를 일정한 속도의 흐름으로 변환시키는 정류망(33)으로 구성된 버너부(30)와;

   상기 벤츄리관(31)의 상측에 설치되며 외측둘레 상하부에 소정직경의 유입공(41a, 41b)이 배열 형성되어 연소시 화염을 안정화 시키는 소정직경의 보염기(40)와;

   상기 보염기(40)에 일측 내경에 부착되어 벤츄리관(31)의 상측에 보염기(40)를 연결 고정시키는 공명 소음형 연결관(50)으로 구성된 것을 특징으로 하는 가스 퍼어지용 버너.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가스 노즐(22)이 벤츄리관(31)의 길이에 따라 길이조절될 수 있도록 벤츄리관(31)의 하부 중앙에 체결공(31b)을 형성하고, 가스 노즐(22)의 몸체 외측에 수나사(22a)를 소정길이 형성시켜 체결에 따라 벤츄리관(31)내에 유입되는 가스 노즐(22)의 길이를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 가스 퍼어지용 버너.
3. 제 1항에 있어서, 벤츄리관(31)은 원통 형상을 갖는 알루미늄재질로 삼각통 형상 또는 사각통 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 가스 퍼어지용 버너.
4. 제 1항에 있어서, 가스 조절부(20)에 가스 노즐(22)을 원터치형식으로 결합 및 분리가능한 고정캡(23)이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 가스 퍼어지용 버너.
5. 제 1항에 있어서, 소음기(32)는 외측둘레에 소정직경을 갖는 투과공이 다수개 형성된 판을 복수개 이상 겹쳐 원통형으로 형성하여 방출되는 가스에 대해 소정의 폐쇄비율을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 가스 퍼어지용 버너.
6. 제 1항에 있어서, 공명 소음형 연결관(50)은 버너 출구직경과 길이가 동일하게 형성된 것을 구성된 것을 특징으로 하는 가스 퍼어지용 버너.