KR100777163B1

KR100777163B1 - 수증기를 이용한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치

Info

Publication number: KR100777163B1
Application number: KR1020060065734A
Authority: KR
Inventors: 정관선
Original assignee: 정관선
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2007-11-21

Abstract

본 발명은 물을 증기 발생관에 공급시키고 상기 증기 발생관을 가열하여 고온고압의 증기를 얻은 다음, 상기 증기를 액상의 연료와 함께 연료분사노즐에 의해 분사되도록 함으로써 연소효율을 높일 수 있도록 하기 위한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치에 있어서, 상기 증기 발생관의 후방에 형성되고 연료분사노즐을 지지하기 위한 지지판을 설치하되, 상기 지지판에는 가스 분사구가 분사구 지지관과 고정구에 의해 고정되도록 하고, 상기 분사구 지지관은 절곡되어 가스 분사구의 화염분사방향이 연료분사노즐 근처를 지나면서 증기 발생관의 하부를 향할 수 있도록 경사지게 구성되어진 수증기를 이용한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 수증기를 이용한 연료연소장치에 사용되는 예열장치와 점화장치를 별도의 장치로 사용하지 않고 하나의 장치로 예열과 점화를 가능하도록 함으로써 연료의 낭비를 방지하고, 또한 전기가 없는 곳에서도 수증기를 이용한 연료연소장치를 사용할 수 있게 되어 오지에서도 보일러 및 기타 용도로 사용 가능하게 되며, 예열 및 점화, 연소 등을 모두 자동조절장치에 의해 연속적으로 동작가능하도록 함으로써 자동화가 가능해지는 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

수증기, 연료, 연료분사노즐, 예열, 점화

Description

수증기를 이용한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치{IGNITION DEVICE FOR FUEL COMBUSTION APPARATUS USING STEAM}

도 1 - 본 발명의 사시도.

도 2 - 본 발명의 측면도.

도 3 - 본 발명에 있어서 예열상태를 보이기 위한 참고도.

도 4 - 본 발명에 있어서 점화상태를 보이기 위한 참고도.

도 5 - 본 발명에 있어서 연료연소상태를 보이기 위한 참고도.

도 6 - 본 발명의 사용상태 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 종래 수증기를 이용한 연료연소장치

100: 본 발명 예열 겸용 점화장치

110: 받침대 120: 지지판

130: 단열통 140: 증기 발생관

141: 증기 배출관 142: 연결관

143: 증기 공급관 144: 연료 공급관

145: 물 공급관 150: 가스 분사구

151: 분사구 지지관 152: 고정구

170: 연료분사노즐 200: 가스통

210: 가스 공급관

B: 물통 C: 연료통

본 발명은 수증기를 이용한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수증기를 발생시키고 상기 수증기를 연료와 함께 분사하면서 연소시킴으로써 연료의 완전연소를 유도하고 화력을 보강하기 위한 연료연소장치에 사용하기 위한 예열 겸용 점화장치에 관한 것이다.

일반적인 연료연소장치는 연료통으로부터 공급되는 연료를 노즐로 분사하여 연소실 내부로 연소 되도록 함으로써 열원을 얻는 구조에 불과한 것으로, 이는 연료만을 직접 연소시킴으로써 화력이 약할 뿐만 아니라 고가의 비용이 소요되는 단점을 갖는 것이며, 폐유나 벙커씨유와 같은 저렴한 액상연료는 연소시 불완전 연소로 인한 대기오염의 폐단을 갖는 것이어서 최근에는 고유가로 인해 보다 저렴한 액상연료를 물을 가열하여 얻은 고온고압의 증기와 함께 분사하여 연소시킴으로써 연 료의 완전연소를 유도하고 화력을 보강하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다.

즉 저렴한 액상연료를 완전 연소시키고 화력을 보강하기 위해서 물을 나선형상으로 말아진 금속파이프, 즉 증기 발생관에 공급시키고 상기 증기 발생관을 가열하여 고온고압의 증기를 얻은 다음, 상기 증기를 액상의 연료와 함께 분사되도록 함으로써 연료의 미분화(未分化)와 활성화(活性化)를 통한 연소효율 증대 효과를 얻을 수 있는 것이긴 하나, 상기한 구조의 연소장치는 별도의 예열장치와 별도의 점화장치를 필요로 하는 단점을 갖는다.

왜냐하면 상기와 같은 수증기를 이용한 연료연소장치는 별도의 동력이 없이 증기의 압력에 의해 연료를 분사하게 되므로 증기가 발생하도록 하기 위해서는 먼저 증기 발생관을 가열하여 물통에 증기의 분사가 가능할 만큼의 압력을 충진시켜야 하기 때문이다. 또한 이처럼 증기에 의해 함께 분사되는 연료는 발화점이 높고 고압으로 분사되므로 전기스파크 정도의 점화로는 쉬 점화되지 않으며, 또 증기의 분사압력과 연료의 배출량을 조절하는 단계에서 불이 꺼지기도 한다.

따라서 상당시간 동안 예열과 점화를 필요로 하게 되는데 예열과 점화를 별도로 형성하는 것은 장치가 복잡해지는 단점을 가지며, 전기를 사용하는 예열 및 점화는 별도의 전원을 필요로 하게 되는 단점을 갖는 것이다.

또한 예열은 가스로 하고, 점화는 전기로 하는 경우에도 별도의 가스연료와 함께 전원을 필요로 하게 되는 단점을 갖는 것이다.

따라서 본 발명은 수증기를 이용한 연료연소장치에 사용되는 예열장치와 점화장치를 별도의 장치로 사용하지 않고 하나의 장치로 예열과 점화를 가능하게 하되, 또한 전기를 사용하지 않고 가스연료만으로도 예열과 점화를 동시에 가능하도록 한 것이다.

본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 구성을 보이기 위한 것으로, 본 발명 예열 겸용 점화장치(100)는 연료분사노즐(170)과 상기 연료분사노즐(170)의 화염이 통과될 수 있도록 형성되는 증기 발생관(140)과, 상기 증기 발생관(140)의 후방에 형성되고 연료분사노즐(170)을 지지하기 위한 지지판(120)과, 상기 지지판(120)의 일측에는 가스 분사구(150)가 분사구 지지관(151)과 고정구(152)에 의해 설치되도록 하되, 상기 분사구 지지관(151)은 절곡(折曲)되어 결국 분사구 지지관(151)의 끝단에 결합된 가스 분사구(150)가 전방을 향해 경사지도록 하였다.

이처럼 상기 가스 분사구(150)가 전방을 향해 경사지도록 형성하는 이유는 가스 분사구(150)가 향하는 방향, 즉 화염 분사방향이 연료분사노즐(170)의 근처(近處)를 지나치면서 증기 발생관(140)의 하부를 향하도록 하기 위해서이다.

이는 가스 분사구(150)를 이용해 증기 발생관(140)을 예열할 때 증기 발생관(140)의 하부를 가열할 수 있도록 하고, 예열이 완료된 이후에는 연료분사노즐(170)로부터 분사되는 연료를 점화시킬 수 있도록 하기 위해 필요한 구성이다.

따라서 가스 분사구(150)의 위치는 연료분사노즐(170) 상부에 위치함이 바람직하며, 방향은 아래를 향하도록 경사지게 형성함이 바람직할 것이다.

상기 가스 분사구(150)를 이용한 증기 발생관(140)의 예열단계는 도 4에 도시한 것처럼 표현될 것이며, 상기 가스 분사구(150)를 이용한 연료분사노즐(170)의 점화단계는 도 5에 도시한 것처럼 표현될 것이다.

물론 도 6은 본 발명 예열 및 점화장치를 사용하지 않아도 되는, 즉 연료의 점화상태만을 보이기 위한 것이다.

상기 가스 분사구(150)는 가스 공급관(210)에 의해 가스통(200)으로부터 가스를 공급받게 되는데, 상기 가스 공급관(210)은 연결구(220)에 의해 분사구 지지관(151)의 끝단에 연결된다.

상기 가스 공급관(151)을 고정하기 위한 고정구(152)는 여러 가지 결합방법에 의해 지지판(120)에 결합될 수 있으나 가장 견고한 결합을 위해 용접함이 바람직하다.

또한 상기 지지판(120)에는 연료분사노즐(170)에 증기와 연료를 공급하기 위한 증기 공급관(143)과 연료 공급관(144), 증기 발생관(140)에 물통(B)의 물을 공급하기 위한 물 공급관(145), 또 증기 발생관(140)으로부터 발생한 증기를 물통(B)에 공급하기 위한 증기 배출관(141)과 같은 배관들이 형성되며, 상기 지지판(120)은 이들 배관들을 지지하거나 고정시키는 기능을 하며, 또한 고열의 화염으로부터 이들 배관을 보호하는 기능을 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 연료의 연소 및 상기 연료의 연소를 가능하게 하는 예열 및 점화에 대해 설명하기로 한다.

즉 가장 먼저 가스통(200)의 밸브를 열어 가스가 가스 분사구(150)로 배출되도록 한다. 이때 점화는 공지의 휴대용 가스점화기에 의해 이루어진다.

다음 상기 가스 분사구(150)의 화염에 의해 증기 발생관(140)이 가열되면서 증기압력이 발생하게 되면 연료분사노즐(170)에 증기공급을 위한 밸브와 연료공급을 위한 밸브를 열어 증기와 연료가 함께 분사되도록 한다.

따라서 이미 가스 분사구(150)에서는 예열을 위한 화염이 분사되고 있는 상태이므로 결국 별도의 점화장치를 사용하지 않아도 연료분사노즐(170)에서 분사되는 연료는 점화가 이루어지게 된다.

다음 증기와 연료가 안정적으로 연소되기 시작하면 상기 가스통(200)의 밸브는 차단하여 더 이상의 가스연소는 이루어지지 않도록 한다.

이처럼 본 발명 예열 겸용 점화장치(100)는 예열 및 점화, 연소 등을 모두 자동조절장치에 의해 연속적으로 동작가능하게 할 수도 있다.

이처럼 본 발명은 수증기를 이용한 연료연소장치에 사용되는 예열장치와 점화장치를 별도의 장치로 사용하지 않고 하나의 장치로 예열과 점화를 가능하도록 함으로써 연료의 낭비를 방지하고, 또한 전기가 없는 곳에서도 수증기를 이용한 연료연소장치를 사용할 수 있게 되어 오지에서도 보일러 및 기타 용도로 사용 가능하 게 되며, 예열 및 점화, 연소 등을 모두 자동조절장치에 의해 연속적으로 동작가능하도록 함으로써 자동화가 가능해지는 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

물을 증기 발생관에 공급시키고 상기 증기 발생관을 가열하여 고온고압의 증기를 얻은 다음, 상기 증기를 액상의 연료와 함께 연료분사노즐에 의해 분사되도록 하되, 상기 증기 발생관의 후방에 형성되고 연료분사노즐을 지지하기 위한 지지판을 설치하고, 상기 지지판에는 가스 분사구가 분사구 지지관과 고정구에 의해 고정되도록 함으로써 연소효율을 높일 수 있도록 하기 위한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치에 있어서,

상기 분사구 지지관은 절곡되어 가스 분사구의 화염분사방향이 연료분사노즐 근처를 지나면서 증기 발생관의 하부를 향할 수 있도록 경사지게 구성되어짐을 특징으로 하는 수증기를 이용한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치.