KR100571975B1 - 휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 버너에 관한 것으로, 버너보울의 상부를 가로지르도록 설치되는 예열관을 그 내부에 기체의 통로로 이용되는 소경의 개스관을 관삽하고 그 외측 공간부에 흡입부재를 삽설한 구조로 함으로써, 휘발유와 부탄을 겸하여 사용할 수 있으며, 특히 연료탱크 내부 휘발유의 상부 공간에 부탄개스를 주입하여 초기 점화시에 이 부탄개스가 연소되도록 하여 종래의 휘발유버너에서 점화초기에 휘발유가 불완전연소됨에 따른 예열의 필요성을 없앴고, 소정량의 부탄이 연소된 후에는 부탄을 차단하더라도 연료탱크 상부의 기체압과 흡입부재의 삼투압에 의해 연료탱크 내부의 휘발유에 대한 별도의 가압작업 없이도 휘발유가 지속적으로 흡입, 기화, 분사되도록 하여 편리성과 실용성에 있어서 획기적인 no pump, no preheating, self-pressure의 휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 연료캡이 결합되는 연료주입구가 형성되고 외측면부에 격간으로 삼발이간이 부착되는 통체 형상의 연료탱크의 중앙부 상측으로 바람막이 역할을 하는 버너보울과 다수개의 염공이 형성된 염공링 및 버너캡이 순차 조립되고, 버너보울의 상부를 가로지르도록 예열관이 설치되며, 상기 예열관의 선단에는 노즐이 형성된 화염조절밸브가 연결되고, 상기 화염조절밸브는 버너보울의 내저부에 그 선단부가 고정되는 유도관과 연결되어 이루어지는 통상의 휘발유버너에 있어서,

상기 연료탱크의 일측 상부에는 개스주입/역지/안전밸브가 설치되고, 상기 예열관의 내부에는 일단이 연료탱크의 상부 공간부와 연통되고 타단이 상기 화염조 절밸브와 연통되는 소경의 개스관이 삽설되며, 상기 예열관의 내부 상기 개스관의 외측 공간부에는 일단이 연료탱크의 내저면에 닿는 흡입부재가 채워짐을 특징으로 하는 휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너가 제공된다.

버너보울, 염공링, 개스관, 흡입부재, 예열관, 실리케이트직물, 메탈섬유

Description

휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너{A portable white-gasoline/butane burner}

도 1은 본 발명의 사시도

도 2는 본 발명의 종단면도

도 3은 본 발명의 예열관부 상세도

도 4는 본 발명의 예열관부 단면도

도 5는 본 발명의 화염조절밸브부 상세 단면도

도 6은 본 발명의 외부 개스주입수단과의 연결 상태를 도시한 개략도

도 7은 본 발명이 케이스 내부에 수납된 상태를 도시한 단면도

< 도명의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 연료캡 2 : 연료주입구 3 : 삼발이간

4 : 연료탱크 5 : 버너보울 6 : 염공링

7 : 버너캡 8 : 예열관 9 : 노즐

10 : 화염조절밸브 11 : 유도관 12 : 개스주입/역지/안전밸브

12a : 개스출입공 13 : 개스관 14 : 흡입부재

15 : 열전달접촉대 16 : 필터 17, 18 : 통기공

21 : 연결구 22, 22' : 호스 23 : 러버핸드블로어

24 : 부탄개폐밸브 25 : 부탄용기 26 : 케이스

27 : 암면 100 : 버너

본 발명은 휴대용 버너에 관한 것으로, 버너보울의 상부를 가로지르도록 설치되는 예열관을 그 내부에 기체의 통로로 이용되는 소경의 개스관을 관삽하고 그 외측 공간부에 흡입부재를 삽설한 구조로 함으로써, 휘발유와 부탄을 겸하여 사용할 수 있으며, 특히 연료탱크 내부 휘발유의 상부 공간에 부탄개스를 주입하여 초기 점화시에 이 부탄개스가 연소되도록 하여 종래의 휘발유버너에서 점화초기에 휘발유가 불완전연소됨에 따른 예열의 필요성을 없앴고, 소정량의 부탄이 연소된 후에는 부탄을 차단하더라도 연료탱크 상부의 기체압과 흡입부재의 삼투압에 의해 연료탱크 내부의 휘발유에 대한 별도의 가압작업 없이도 휘발유가 지속적으로 흡입, 기화, 분사되도록 하여 편리성과 실용성에 있어서 획기적인 no pump, no preheating, self-pressure의 휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 버너는 등산, 낚시 등 야외 레저활동시 취사를 위한 장비의 하나로서 빈번히 휴대되어 사용되는 것으로, 크게 액상의 연료를 무화 내지 기화시켜 사용하는 석유버너 및 휘발유버너와 액화된 기체연료(부탄)를 사용하는 개 스버너로 대별되어진다. 그러나, 최근에는 알콜이나 예열토치 등 예열을 위한 별도의 연료나 장비가 소요되고 그 작업 또한 번거롭다는 문제점이 있어 석유버너는 그 사용이 거의 이루어지지 않는 실정이다.

한편, 통상 부탄을 연료로 사용하는 개스버너는 그 휴대, 조작의 월등한 편리함으로 최근에 널리 사용되고 있으나, 액화된 부탄의 부피에 비해 에너지가 작으며, 화력이 약하여 바람에 불이 쉽게 꺼지고, 기화점이 높으므로(부탄의 경우 영하 0.5℃) 영하의 온도에서는 연료가 나오지 않게 되어 동절기 등에는 사용이 거의 불가능해진다는 단점을 가진다.

그리고, 휘발유버너는 예열을 위한 별도의 연료나 장비가 필요 없을뿐 아니라 개스버너에 비해 화력이 강하고, 낮은 온도에서도 점화가 잘 이루어져 바람이 강하게 불거나 기온이 낮은 동절기 등에도 원활한 사용이 가능하여 여전히 야외 레저활동가들로부터 널리 애용되고 있으나, 점화 초기에는 예열관과 화염조절밸브가 충분히 가열되지 않은 상태이어서 휘발유의 기화도가 떨어져 불완전연소케 되므로 예열관과 화염조절밸브가 충분히 가열되어 푸른색 불꽃을 내는 완전연소상태가 될 때까지 휘발유를 소모시키는 예열과정을 거쳐야 하고, 점화직전에는 물론 사용중에도 휘발유의 소모에 따른 내부 공간부의 증대 및 연료탱크 내부 공기의 노즐로의 배출로 인해 내부 공기압의 감소로 휘발유의 분사량이 줄어들게 되고 이에 따라 버너의 화력이 떨어지게 되어 빈번히 펌프와 같은 가압수단을 이용하여 외부의 공기를 연료탱크 내부에 압축 충진시킴으로써 휘발유를 가압하여야 하는 불편함이 있었으며, 이 때문에 종래의 휘발유버너에는 통상 연료탱크 내부로 공기를 압축 펌핑하 는 자체 펌프가 연료탱크에 부설되므로 버너 전체의 무게 및 버너의 단가가 증가하고 자체 펌프부의 패킹마모 등과 같은 손상으로 잦은 수리나 교체의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 필요에 따라 휘발유버너로서나 개스버너로서 사용할 수 있도록 하되, 휘발유버너로 사용시에도 점화초기에 별도의 예열과정 및 그에 따른 휘발유의 소모가 없으며, 점화후에도 휘발유에 대한 별도의 가압작업 없이도 휘발유가 지속적으로 기화, 분사되도록 한 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 연료캡(1)이 결합되는 연료주입구(2)가 형성되고 외측면부에 격간으로 삼발이간(3)이 부착되는 통체 형상의 연료탱크(4)의 중앙부 상측으로 바람막이 역할을 하는 버너보울(5)과 다수개의 염공이 형성된 염공링(6) 및 버너캡(7)이 순차 조립되고, 상기 버너보울(5)의 상부를 가로지르도록 예열관(8)이 설치되며, 상기 예열관(8)의 선단에는 노즐(9)이 형성된 화염조절밸브(10)가 연결되고, 상기 화염조절밸브(10)는 버너보울(5)의 내저부에 그 선단부가 고정되는 유도관(11)과 연결되어 이루어지는 통상의 휘발유버너에 있어서,

상기 연료탱크(4)의 일측 상부에는 개스주입/역지/안전밸브(12)가 설치되고, 상기 예열관(8)의 내부에는 일단이 연료탱크(4)의 상부 공간부와 연통되고 타단이 상기 화염조절밸브(10)와 연통되는 소경의 개스관(13)이 삽설되며, 상기 예열관(8)의 내부 상기 개스관(13)의 외측 공간부에는 일단이 연료탱크(4)의 내저면에 닿는 흡입부재(14)가 채워짐을 특징으로 한다.

상기 개스주입/역지/안전밸브(12)는 연료캡(1)의 내측에 설치됨을 특징으로 한다.

상기 유도관(11)의 후단부에는 하단이 연료탱크(4)의 외측 상면과 접하고 상단이 버너보울(5)의 외저면과 접하는 열전달접촉대(15)가 일체화되어 부설됨을 특징으로 한다.

상기 화염조절밸브(10)의 상기 예열관(8)관과의 결합부에는 휘발유로부터 불순물을 제거하기 위한 필터(16)가 설치됨을 특징으로 한다.

도면중 미설명부호 17과 18은 연료의 연소를 돕기 위한 통기공이고, 21은 연료캡(1)과 결합되는 연결구이며, 22와 22'는 호스, 23은 러버핸드블로어, 24는 부탄개폐밸브, 25는 부탄용기, 26은 케이스, 27은 버너보울(5)의 내저부에 충진되는 암면이다.

이와 같이 된 본 발명의 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너의 실시예에 따른 사용 및 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 부탄을 이용한 개스버너로 사용하고자 하는 경우에는 부탄 용기(25)에 결합된 부탄개폐밸브(24)와 호스(22)에 의해 연결된 연결구(21)를 개스주입/역지/안전밸브(12)가 내설된 상기 연료캡(1)에 결합하고 상기 부탄개폐밸브(24)를 개방시킨 후 버너(100)를 점화해서 사용하면 되는데, 이때 연료탱크(4) 내부로 주입되는 부탄개스가 예열관(8) 내에 관삽된 상기 개스관(13)을 통해 지속적으로 화염조절밸브(10)의 노즐(9)로 공급되어 연소되게 된다. 이 경우, 만일 상기 연료탱크(4) 내부에 잔존 휘발유가 있는 경우에는 부탄과 휘발유가 동시에 노즐(9)로 공급되어 연소되게 되어 휘발유와 부탄을 동시에 사용할 수도 있게 됨은 물론이다.

여기서, 상기 개스주입/역지/안전밸브(12)의 설치위치는 연료탱크(4)의 상부 적절한 위치라면 한정하지 않으나, 연료캡(1)의 내부에 설치함으로써, 그 수리, 교체와 연결구(21)의 결합을 보다 용이하게 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 연료캡(1)에 내설되는 개스주입/역지/안전밸브(12)는 횡격판을 관통하는 피스톤로드의 양단에 상부스프링과 하부스프링에 의해 각각 지지되는 상부피스톤 및 하부피스톤이 설치되고 하부스프링의 인장시와 수축시의 하부피스톤의 각 위치 사이에 개스출입공(12a)이 형성된 널리 알려진 구조로, 상부로부터 부탄개스나 공기가 가압, 주입될 때에는 하부피스톤이 하강하여 부탄개스나 공기가 역류됨이 없이 상기 개스출입공(12a)을 통해 연료탱크(4) 내부로 유입되게 되는 한편, 휘발유의 연소중 연료탱크(4) 내부의 기체가 가열됨에 의해 연료탱크(4) 내부로부터 역압이 크게 걸리는 경우에는 내부 기체가 개스출입공(12a)을 통해 개스주입/역지/안전밸브(12)의 하부스프링이 설치된 공간부를 채운후 하부피스톤과 피스톤로드 를 매개로 상부피스톤을 밀어올림에 의해 외부로 배출됨으로써 과도한 역압을 해소시킬 수 있도록 하여 안전밸브로서의 기능도 갖게 되어 있는바, 이와 같은 개스주입/역지/안전밸브(12)를 연료캡(1)의 내측에 설치함으로써 필요시 그 수리, 교체를 용이하도록 하고 외부로부터 연결구(21)의 결합이 한결 용이하도록 한다.

한편, 본 발명을 휘발유버너로 사용하고자 하는 경우에는 사용자는 우선 버너의 점화전에 도 6에 도시된 바와 같이 상기 부탄용기(25)에 결합된 부탄개폐밸브(24)와 호스(22)에 의해 연결된 연결구(21)를 상기 연료캡(1)에 결합한 후 부탄개폐밸브(24)를 열어 연료캡(1)에 내설된 개스주입/역지/안전밸브(12)를 통해 부탄개스를 연료탱크(4) 내부로 주입시킨다.

이때, 상기 부탄용기(25)내에 부탄이 압축 액화된 상태에 있으므로, 단순히 상기 부탄개폐밸브(24)를 개방시키는 것만으로 부탄용기(25)내에 압축되어 있던 부탄이 연료탱크(4) 내부로 유입되어 그 내부의 휘발유를 가압하게 되며, 따라서, 연료탱크(4) 내부의 휘발유는 용이하게 상기 예열관(8)을 거쳐 화염조절밸브(10)의 노즐(9)에서 기화, 분사되어 버너(100)의 원활한 점화가 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 일단 연료탱크(4) 내부에 부탄개스의 충분한 주입이 이루어진 후에는 상기 연결구(21)를 연료캡(1)으로부터 분리시키더라도 버너(100)의 점화 및 계속적인 연소에 아무 문제가 없다.

연료탱크(4) 내부에 부탄개스의 충분한 주입이 이루어진 후에 버너(100)를 점화하게 되면 점화 초기에는 연료탱크(4) 내부에 충진되어 있던 부탄개스가 휘발유보다 먼저 상기 예열관(8)에 내설된 개스관(13)을 통해 화염조절밸브(10)의 노즐(9)로 분출되어 연소되게 되는데, 이 부탄의 연소과정에서 상기 예열관(8) 및 화염조절밸브(10)가 충분히 예열되게 되므로 연료탱크(4) 내부에 충진되었던 부탄이 모두 연소된 후에 곧바로 흡입부재(14)에 의해 흡입되어 상기 예열관(8)을 거쳐 화염조절밸브(10)로 공급된 휘발유가 연소될 때에도 휘발유의 기화가 충분히 이루어져 완전연소되게 되고 따라서 종래의 휘발유버너에서 점화초기에 일정 시간 휘발유의 불완전연소가 이루어져 붉은색 불꽃과 그을음이 발생되는 현상이 나타나지 않게 된다.

버너(100)에 점화가 이루어지게 되면 연소화염에 의해 예열관(8)이 가열되게 되는데, 이와 같이 예열관(8)이 가열되면 예열관(8) 내부를 통과하는 휘발유가 예열됨으로써 그 기화가 촉진됨은 물론이고, 연소화염의 열기가 상기 예열관(8)에 내설된 개스관(13) 및 그 내부에 채워진 기체(공기와 휘발유 증기의 혼합기체)에 의해 전도 및 대류되어 연료탱크(4) 내부로 지속적으로 전달되게 되며, 이에 따라 연료탱크(4) 내부의 기체(공기와 휘발유 증기의 혼합기체) 온도가 상승됨으로써 그 운동에너지가 증가됨과 동시에 연료탱크(4) 내부 휘발유의 증기압이 증가되게 되므로, 휘발유의 연소에 의해 휘발유가 소모되어 연료탱크(4) 내부의 기체가 차지할 수 있는 공간부가 점차 늘어나게 되고, 아울러 휘발유의 연소중에 연료탱크(4) 내의 일부 기체가 상기 예열관(8) 및 개스관(13)을 거쳐 외부로 유출되더라도 노즐(9)에서의 기화, 연소에 충분한 압력을 휘발유에 가할 수 있게 된다. 따라서, 점화후에 펌핑과 같이 연료탱크(4) 내부의 휘발유를 가압하기 위한 별도의 작업이 없어도 원활한 연소가 지속적으로 이루어지게 되는 것이다.

한편, 부탄이 준비되지 않았거나 준비되었던 부탄이 모두 소모되어 휘발유의 가압수단으로서 부탄을 사용할 수 없는 경우에는 비상 가압수단으로서 도 6에 도시된 바와 같이 속칭 '뽁뽁이'라 불리우는 러버핸드블로어(23)를 이용하여 외부 공기를 연료탱크(4) 내부로 간단히 압축 충진시켜 사용할 수 있으며, 이 경우에도 점화후에는 상술한 바와 같이 상기 개스관 및 그 내부 기체의 작용에 따라 펌핑과 같은 별도의 가압 작업 없이도 원활한 연소가 지속적으로 이루어지게 된다. 다만, 이 경우에는 버너보울(5)의 내저부에 암면(27)을 충진하여 이에 휘발유를 흡입시켜 점화함으로써 가열하는 통상적인 예열의 과정을 먼저 거쳐야 할 것이다.

상기 화염조절밸브(10)의 상기 예열관(8)관과의 결합부에는 필터(16)를 설치하는 것이 바람직한데, 이는 휘발유 내에 포함된 불순물이 상기 필터(16)에 의해 걸러지도록 함으로써 이들 불순물의 불완전 연소에 따라 생성된 그을음 등에 의해 화염조절밸브(10)의 노즐(9)이 막히게 되거나 버너(100)의 화력이 떨어지게 되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 유도관(11)의 후단부에는 하단이 연료탱크(4)의 외측 상면과 접하고 상단이 버너보울(5)의 외저면과 접하는 열전달접촉대(15)를 유도관(12)과 일체화하여 부설함으로써, 연소화염의 열기가 버너보울(5)과 상기 열전달접촉대(15) 및 연료탱크(4) 상면을 거쳐 연료탱크(4) 내부로 전도되도록 함으로써, 연료탱크(4) 내부의 개스에 추가적인 열공급이 이루어지도록 하여 결과적으로 화염조절밸브(10)의 노즐(9)에서 휘발유의 기화, 분사가 보다 잘 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 열전달접촉대(15)는 유도관(11)의 후단부를 지지하는 역할도 동시에 수행한 다.

상기 개스관(13)과 열전달접촉대(15)의 소재는 열전도에 의한 연료탱크(4)의 가온을 위해 버너(100)의 대부분의 타 부품들의 소재와 같이 열전도도가 높은 동이나 동합금으로 하는 것이 바람직하다.

상기 흡입부재(14)는 그 소재를 실리케이트섬유를 직물상으로 직조한 실리케이트직물 또는 다수의 메탈섬유사로 이루어진 메탈섬유단중 어느 하나로 하는 것이 바람직한데, 이는 액상의 휘발유가 삼투압에 의해 연료탱크(4) 내부로부터 화염조절밸브(10)까지 신속하게 빨려 올라가도록 하면서도 특히 본 발명이 개스버너로 사용되는 경우에 예열관(8)을 통해 전달되는 연소화염의 고온을 견딜 수 있도록 하기 위함이다. 물론, 경우에 따라 상기 예열관(8)의 중간부까지는 실리케이트직물로 하고 그 이후는 메탈섬유단으로 하는 것과 같이 실리케이트직물과 메탈섬유단을 함께 사용하는 것도 가능하다.

상기 예열관(8)은 굴신이 용이한 플렉시블관으로 함으로써 예열관(8)의 제조시 벤딩작업이 보다 수월하게 이루어질 수 있도록 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 유도관(11)은 그 형상을 선단부가 상향 절곡된 'L'자형으로 하는 것도 가능하다.

그리고, 염공이 측향으로 형성된 염공링(6)을 채택함으로써 화염이 직접 버너캡(7)에 닿지 않도록 하여 연소시의 소음을 저감시키도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같은 본 발명의 휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너를 수납하여 보관 및 운반할 수 있도록 한 케이스(26)의 본체와 뚜껑을 도 7에 도시된 바와 같이 코펠과 후라이팬의 형상으로 하고 이에 적절한 표면처리를 함으로써 각각 코펠과 후라이팬의 대용으로 사용할 수 있도록 하여, 등산이나 낚시 등 야외 레저활동시 장비의 무게를 줄일 수 있도록 하는 것이 좋을 것이다.

이와 같이 본 발명의 휘발유 및 부탄 겸용 휴대용 버너는 부탄개스나 러버핸드블로어를 이용한 압축공기를 연료탱크 내부로 간단히 1회 압축, 충진하는 것만으로 점화 이후 연료탱크 내부의 휘발유에 대한 별도의 가압작업 없이도 휘발유의 지속적인 기화, 분사가 이루어지고 휘발유의 연소중 연료탱크 내부에 채워진 개스에 대한 가열이 활발히 이루어지므로 그 사용이 한층 편리하고, 고장이 잦은 펌프를 버너 자체에 구비하지 않아도 되어 잦은 수리나 교체 등을 방지할 수 있으며, 아울러 필요에 따라서는 그 연료로 휘발유와 부탄을 병용하거나 또는 부탄만으로 사용할 수도 있어 매우 실용적인 유용한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 연료캡(1)이 결합되는 연료주입구(2)가 형성되고 외측면부에 격간으로 삼발이간(3)이 부착되는 통체 형상의 연료탱크(4)의 중앙부 상측으로 바람막이 역할을 하는 버너보울(5)과 다수개의 염공이 형성된 염공링(6) 및 버너캡(7)이 순차 조립되고, 상기 버너보울(5)의 상부를 가로지르도록 예열관(8)이 설치되며, 상기 예열관(8)의 선단에는 노즐(9)이 형성된 화염조절밸브(10)가 연결되고, 상기 화염조절밸브(10)는 버너보울(5)의 내저부에 그 선단부가 고정되는 유도관(11)과 연결되어 이루어지는 통상의 휘발유버너에 있어서,

   상기 연료탱크(4)의 일측 상부에는 개스주입/역지/안전밸브(12)가 설치되고, 상기 예열관(8)의 내부에는 일단이 연료탱크(4)의 상부 공간부와 연통되고 타단이 상기 화염조절밸브(10)와 연통되는 소경의 개스관(13)이 삽설되며, 상기 예열관(8)의 내부 상기 개스관(13)의 외측 공간부에는 일단이 연료탱크(4)의 내저면에 닿는 흡입부재(14)가 채워짐을 특징으로 하는 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너.
2. 제 1항에 있어서, 개스주입/역지/안전밸브(12)는 연료캡(1)의 내측에 설치됨을 특징으로 하는 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너.
3. 제1항에 있어서, 상기 유도관(11)의 후단부에는 하단이 연료탱크(4)의 외측 상면과 접하고 상단이 버너보울(5)의 외저면과 접하는 열전달접촉대(15)가 일체화 되어 설치됨을 특징으로 하는 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너.
4. 제1항에 있어서, 상기 흡입부재(14)의 화염조절밸브(10)측 단부에는 불순물 제거를 위한 필터(16)가 설치됨을 특징으로 하는 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너.
5. 제1항에 있어서, 상기 흡입부재(14)는 실리케이트섬유를 직물상으로 직조한 실리케이트직물 또는 다수개의 메탈섬유로 이루어진 메탈섬유단중 어느 하나임을 특징으로 하는 휘발유 및 개스 겸용 휴대용 버너.

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