KR100840734B1 - 성화봉 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 성화봉은 내부에 연료통을 구비하는 성화봉 몸체, 성화봉 몸체 내부에서 연료통과 결합되어 연료통 내의 연료를 공급하는 연료 공급 부재, 그리고 연료 공급 부재에 결합되어 연료 공급 부재로부터 공급되는 연료가 분출되며 불꽃을 형성하고 다공성 소결 입자가 소정의 형상을 형성하여 구비되는 불꽃 형성 부재를 포함한다. 이에 의하면 성화봉 외부로 분출되는 가스 연료가 다방향으로 넓게 분출될 수 있으므로 연료 분출 속도가 작아 부력에 의해 화염이 출렁거리게 되어 불꽃의 형상이 아름답게 형성될 수 있으며, 가스 연료의 연소가 원활하여 불꽃의 점화 효율이 증대될 수 있다.

성화봉, 성화봉 몸체, 연료 공급 부재, 연료 공급관, 연료통 결합 부재, 히팅부, 노즐, 불꽃 형성 부재, 불꽃 조절 부재

Description

성화봉{HOLDER OF THE SACREDFIRE}

본 발명은 성화봉에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성화봉에 점화되는 불꽃이 아름답게 형성될 수 있는 성화봉에 관한 것이다.

올림픽 등과 같은 각종 체육 행사에서는 성화대를 점화하기 위해 성화봉에 미리 불을 점화한 상태로 일정 구간 이동한 후 행사장 내에 설치된 성화대에 불을 점화하기 위하여 주로 사용되는 것이다.

일반적으로 성화봉은 성화봉 몸체, 성화봉 몸체 내에 구비되어 불꽃을 점화하는데 필요한 연료 즉, 가스 연료를 내장한 연료통, 연료를 공급하기 위한 연료 공급관, 공급되는 연료를 분사하며 불꽃을 형성하는 통상의 버너로 구성되어 있다.

이러한 성화봉은 연료통 내의 가스 연료가 연료 공급관을 통해 버너로 공급되면, 버너는 공급되는 연료를 분사하면서 불꽃을 형성한다. 이때 불꽃의 점화는 사용자가 인위적으로 점화한다.

그런데 종래의 성화봉에서 불꽃을 형성하기 위해 사용되는 버너는 가스 분출을 위해 상측을 향한 좁은 연료노즐을 통하여 연료가 분사되고 화염을 안정화시키는 다수의 구멍을 가지는 관, 또는 판상의 형태로 구비되었다.

이러한 종래의 성화봉은 버너를 통해 가스 연료가 분사될시 구멍이 형성된 방향으로만 가스가 분출된다. 즉, 구멍들이 상측을 향하여 형성되고 연료유속이 크므로 점화되어 형성되는 불꽃은 버너에서 높은 연료 유속에 의해 연료 분사 방향으로만 불꽃이 형성되어 일반 보일러의 불꽃과 유사한 형태를 지닌다.

이에 따라, 버너에 의해 형성되는 불꽃은 비교적 좁은 면적에서 형성되므로 넓게 퍼지지 못하고 상측만을 향하여 길게 솟구치는 형상으로 형성될 수 밖에 없었다.

따라서, 성화봉에 형성되는 불꽃은 아름답지 못하였다.

또는 연료 공급관에 노즐을 구비하여 노즐을 통해 가스 연료가 분출되면서 불꽃을 형성하는 방식도 사용되었다.

이와 같은 경우도 마찬가지로 노즐을 통해 가스 연료가 상측으로만 분사되므로 연료 유속이 커지게 되어 불꽃이 상측으로만 매우 좁은 면적에서 형성되어 불꽃의 형상이 아름답지 못하였다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 성화봉에서 형성되는 불꽃이 부력에 의하여 출렁거리는 모양으로 아름답게 형성될 수 있고, 가스 연료의 연소가 원활하여 불꽃의 점화 효율이 증대될 수 있는 성화봉을 제공하는데 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉은 내부에 연료통을 구비하는 성화봉 몸체, 상기 성화봉 몸체 내부에서 상기 연료통과 결합되어 상기 연료통 내의 연료를 공급하는 연료 공급 부재, 그리고 상기 연료 공급 부재에 결합되어 상기 연료 공급 부재로부터 공급되는 연료가 분출되며 불꽃을 형성하고 다공성 소결 입자가 소정의 형상을 형성하여 구비되는 불꽃 형성 부재를 포함한다.

상기 연료 공급 부재는 상기 연료통의 노즐과 결합되는 연료통 결합 부재, 상기 연료통 결합 부재의 일단에 결합되어 상기 성화봉 몸체 내에서상기 연료통 내의 연료가 공급되는 관로를 형성하는 연료 공급관, 상기 연료 공급관과 결합되어 공급되는 연료를 일정한 유량 속도로 상기 불꽃 형성 부재로 배출하는 노즐을 포함할 수 있다.

상기 다공성 소결 입자가 형성하는 소정의 형상은 넓은 면적의 다각 기둥 형상, 원주 형상, 절두된 원추 형상, 절두된 다각뿔 형상 중 적어도 어느 하나의 형상일 수 있다.

상기 다공성 소결 입자는 금속재 또는 비금속재일 수 있다.

상기 다공성 소결 입자는 금속재의 청동 소결 입자, 알루미늄 소결 입자, 비금속재의 에어로젤 중 어느 하나일 수 있다.

상기 연료 공급관에는 상기 불꽃 형성 부재를 감싸 불꽃의 가열에 의해 액체연료의 기화를 촉진시키는 히팅부가 형성될 수 있다.

상기 연료통의 상측에 위치되게 상기 성화봉 몸체 내주면에 플랜지가 형성되며, 상기 연료 공급 부재는 상기 연료통 결합 부재와 결합되어 상기 플랜지에 지지되는 지지 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 연료 공급 부재는 상기 연료 공급관의 하단에 결합되는 역화 방지 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 성화봉 몸체 내의 하부에 구비되어 상기 불꽃 형성 부재를 통해 형성되는 불꽃 크기를 조절하는 불꽃 조절 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 성화봉 몸체의 내측 하부에는 중앙에 나사구멍을 가지는 결합부가 형성되며, 상기 불꽃 조절 부재는 상기 연료통의 저면에 밀착되는 밀착 부재, 그리고 상기 결합부에 나사 결합되고 파지부를 가지는 조절 부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 성화봉에 의하면, 성화봉 외부로 분출되는 가스 연료가 다방향으로 넓게 분출될 수 있으므로 연료 분출 속도가 작아 부력에 의해 화염이 출렁거리게 되어 불꽃의 형상이 아름답게 형성될 수 있으며, 가스 연료의 연소가 원활하여 불꽃의 점화 효율이 증대될 수 있는 효과가 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 성화봉에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉의 구성을 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 단면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉의 요부를 나타낸 부분 확대 단면도이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉의 불꽃 형성 부재를 나타낸 부분 확대 단면도이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 성화대 몸체(10), 연료통(60), 연료 공급 부재(20), 역화 방지 필터(40), 불꽃 형성 부재(30), 나사산 형태의 불꽃 조절 부재(50)를 포함한다.

성화대 몸체(10)는 금속 재질로써 중공형으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 도 1과 같이 원통형으로 형성할 수 있고, 필요에 따라 다양한 형상으로 형성할 수도 있다.

그리고 성화봉 몸체(10)의 내주면 하부에는 플랜지(12)가 형성되어 있으며, 연료통(60)의 하부에 위치되는 내주면 중앙에는 도 2와 같이 나사구멍(11a)을 가지는 결합부(11)가 형성되어 있다.

연료통(60)은 가스 연료를 내장하고 상부에 분사 노즐(61)을 가지는 통상의 에어로졸(aerosol) 방식의 가스통으로 구비되며, 성화대 몸체(10) 내측의 하부에 위치되어 있다.

연료 공급 부재(20)는 성화봉 몸체(10) 내부에서 연료통(60)과 결합되어 연료통(60) 내의 연료를 공급하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 연료통 결합 부재(24), 지지 부재(29), 연료 공급관(26), 노즐(28)을 포함한다.

연료통 결합 부재(24)는 내측에 구멍을 가지고 원통의 형상으로 형성되어 연료통(60)의 분사 노즐(61) 둘레에 결합되는 제1 결합부(21), 제1 결합부(21)로부터 상향 연장되어 연료통(60) 내의 연료가 유입되는 연장관(22), 연장관(22)의 일단에 구비되는 제2 결합부(23)를 포함하여 구성된다.

지지 부재(29)는 연료통 결합 부재(24)의 제1 결합부(21) 둘레에 결합되어 있으며, 단부 둘레가 성화봉 몸체(10) 내의 플랜지(12) 저면에 지지되어 있다.

연료 공급관(26)은 황동, 청동, 스테인레스 스틸 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있으며, 하단은 연료통 결합 부재(24)와 연결되고 상단은 노즐(28)과 연결되어 있다.

그리고 연료 공급관(26)은 노즐(28)측을 향하여 상향 또는 하향되게 만곡되면서 형성될 수 있으며, 특히 불꽃에 가열되는 면적을 최대화하기 위해 다중고리 형태로 형성되는 히팅부(26a)를 가진다.

히팅부(26a)는 불꽃 형성 부재(30)를 통해 형성되는 불꽃에 의해 가열되도록 불꽃 형성 부재(30)를 감싸도록 형성되며, 불꽃 형성 부재(30)를 통해 가열되면서 연료 공급관(26)으로 연료가 공급되면서 연료 기화 잠열에 의해 연료 공급관이 외부에서 응축 현상이 일어나지 않도록 연료를 완전 기화시켜서 연료 공급관(26)으로 공급되게 한다.

또한 연료 공급관(26)은 상단 및 하단에 중공된 볼트 형상의 제1 결합 부재(25) 및 제2 결합 부재(27)가 구비되어 있다.

역화 방지 필터(40)는 양단에 나사 구멍이 형성되어 일단은 연료 공급관(26)의 제2 결합 부재(27)에 결합되고 타단은 연료통 결합 부재(24)의 제2 결합부(23)에 결합되어 있다.

그리고 노즐(28)은 내부에 연료 공급관(26)을 통해 공급되는 연료가 배출되는 소정 크기의 구멍(28a)을 형성하고 있으며, 이에 따라 연료 공급관(26)과 결합되어 공급되는 연료를 일정한 유량 속도로 불꽃 형성 부재(30)로 배출할 수 있다.

그리고 일단은 연료 공급관(26)의 제2 결합 부재(27)와 결합되고 타단은 통상의 너트(N)에 의해 불꽃 형성 부재(30)와 결합되어 있다.

불꽃 형성 부재(30)는 통상의 너트(N)에 의해 노즐(28)과 결합되어 있으며, 노즐(28)을 통해 배출되는 연료를 공급받아 외부로 연료를 분출하면서 불꽃을 형성한다.

특히 불꽃 형성 부재(30)는 도 1 내지 도 4와 같이 다공성 소결 입자(31)에 의해 연료 분출 면적을 크게 할 수 있는 소정의 형상을 형성하여 구비되며, 노즐(28)을 통해 배출되는 연료가 도 4에서 표시된 화살표 방향과 같이 다공성 소결 입자(31)들 사이로 분출된다.

그리고 다공성 소결 입자(31)들은 금속재의 청동 소결 입자, 알루미늄소결 입자, 또는 비금속재의 에어로젤(Aerogel)로 구비될 수 있으며, 청동 소결 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

불꽃 형성 부재(30)는 다공성 소결 입자(31)들이 형성하는 원기둥 형상, 다각 기둥 형상, 절두된 원추 형상, 절두된 다각뿔 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 구비될 수 있다.

불꽃 조절 부재(50)는 나사산 형태로 구비되며, 도 2와 같이 성화봉 몸체(10) 내의 하부에 구비되며 밀착 부재(51), 조절 부재(52)를 포함한다.

밀착 부재(51)는 금속재로 형성되어 연료통(60)의 저면에 밀착되며, 절두된 원추 형상 또는 원판 형상으로 형성될 수 있다.

조절 부재(52)는 밀착 부재(51)의 저면에서 하향지게 일체로 연장되는 스크류부(52a), 스크류부(52a)의 하단에 일체로 구비되는 파지부(52b)를 포함하며, 성화봉 몸체(10) 내의 결합부(11)에 스크류부(52a)가 나사 결합되어 있다.

이하에서는 상기에서 설명한 본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉(1)의 특징이 더욱 부각되도록 그 사용 방법에 따른 작용 상태를 설명한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉(1)은 성화봉 몸체(10) 하부의 불꽃 조절 부재(50)의 조절 부재(52)를 조이면 연료통(60)의 저면에 지지된 밀착 부재(51)가 승강되면서 연료통(60)을 어느 정도 승강시킨다.

이때, 연료통 결합 부재(24)에 결합된 지지 부재(29)가 성화봉 몸체(10) 내의 플랜지(12)에 지지된 상태에서 연료통(60)의 분사 노즐(61)이 어느 정도 눌리면서 연료통(60) 내의 연료 즉, 가스 연료가 배출된다.

그리고 분출된 가스 연료는 역화 방지 필터(40) 내부를 통과하여 연료 공급관(26)을 통해 노즐(28)측으로 유입되고, 노즐(28)을 통해 가스 연료가 불꽃 형성 부재(30)측으로 배출되어 불꽃 형성 부재(30) 외부로 분출된다.

이와 같이 최초 연료통(60) 내의 가스 연료가 외부로 분출되면 성화봉(1) 사용자가 인위적으로 불꽃 형성 부재(30) 상측에서 스파크를 일으켜서 성화봉(1)을 점화한다.

이때, 불꽃 형성 부재(30)에는 가스 연료가 외부로 분출되면서 불꽃이 형성되는데, 불꽃 형성 부재(30)를 통해 분출되는 가스 연료는 도 4와 같이 다공성 소결 입자(31)들 사이의 미세 구멍들로 분산되어 배출된다.

이에 따라, 불꽃 형성 부재(30)를 통해 형성되는 불꽃은 불꽃 형성 부재(30)의 둘레 및 상부측에서 고르게 형성된다. 즉, 그 불꽃의 형상은 노즐에서만 연료가 분출되는 종래의 성화봉 같이 한 방향의 좁은 범위 안에서 형성되지 않고 도 4와 같이 불꽃 형성 부재(30) 둘레에서 넓은 범위로 확산되어 부력에 의해 출렁거리면서 형성된다.

따라서, 불꽃 형성 부재(30)를 통해 형성되는 불꽃은 실질적으로 횃불을 통해 형성되는 불꽃의 형상과 같은 아름다운 형상으로 형성될 수 있다.

이와 같이 성화봉(1)이 초기 점화되면 불꽃 형성 부재(30)에서 형성되는 불꽃은 불꽃 형성 부재(30)를 감싸고 있는 연료 공급관(26)의 히팅부(26a)를 가열한다.

이때, 히팅부(26a)가 가열되면서 연료 공급관(26)을 통해 지속적으로 공급되는 가스 연료는 연료 공급관(26)의 외주면에 액상으로 맺히지 못하고 완전히 기화되어 연료 공급관(26)을 통해 원활히 공급된다.

이와 같이 연료통(60) 내의 가스 연료가 지속적으로 공급되면서 성화봉(1)가 점화되면 연료통(60) 내의 가스 연료는 점차 소모된다.

가스 연료가 점차 소모되면 연료 공급관(26) 내의 압력이 낮아지게 되어 역화될 수 있으나, 이때 연료 공급관(26) 내로 공급되는 중의 역화 가능한 가스 연료는 역화 방지 필터(40)에 의해 역화되는 것이 방지되어 연료 공급관(26) 내에서 원활히 불꽃 형성 부재(30) 측으로 공급될 수 있다.

한편, 성화봉(1)이 점화된 상태에서 불꽃 형성 부재(30)를 통해 형성되는 불꽃의 크기를 불꽃 조절 부재(50)를 통해 조절할 수 있다.

즉, 조절 부재(52)를 파지부(52b)를 파지하여 조절 부재(52)를 성화대 몸체(10)의 결합부(11)에 더욱 조여주면, 밀착 부재(51)가 더욱 승강되면서 연료통(60)을 더욱 승강시킨다.

이때, 연료통(60)의 분사 노즐(61)은 이전보다 더 눌리면서 가스 분출 압력이 더욱 증대되며, 이에 따라 분출되는 가스 연료의 양이 더욱 증대되어 불꽃 형성 부재(30)를 통해 분출되는 가스 연료 양이 더욱 증대된다.

따라서, 불꽃 형성 부재(30)를 통해 형성되는 불꽃의 크기는 더욱 증대될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 성화봉(1)에 의하면, 불꽃 형성 부재(30)를 형성하는 다공성 소결 입자(31)들의 미세 구멍 사이로 가스 연료가 분산되어 낮은 속도로 분출되므로 부력에 의해 실제 횃불이 형성하는 출렁거리는 불꽃의 형상과 같은 아름다운 불꽃의 형상이 형성될 수 있다.

또한, 역화 방지 필터(40)에 의해 연료 공급관(26) 내의 역화 가능한 가스 연료가 역화되는 것이 방지되고, 히팅부(26a)가 가열되면서 가스 연료의 완전 기화가 가능하므로 연료 공급관(26)을 통해 가스 연료가 불꽃 형성 부재(30)까지 원활히 공급되어 가스 연료의 연소 효과가 증대될 수 있다.

또한, 불꽃 조절 부재(50)를 조절하면서 가스 연료의 공급량을 증대시켜서 불꽃의 크기를 증대시킬 수 있으므로, 더욱 아름다운 불꽃을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 악천후 속에서도 불꽃이 쉽게 꺼지지 않고 계속하여 성화봉(1)의 점화 상태를 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명 성화봉의 구성을 나타낸 분리 사시도이고,

도 2는 도 1의 결합 단면도이며,

도 3은 본 발명 성화봉의 요부를 나타낸 부분 확대 단면도이고, 그리고

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 불꽃 형성 부재를 나타낸 부분 확대 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 성화대 10 : 성화대 몸체

11 : 결합부 12 : 플랜지

20 : 연료 공급 부재 21 : 제1 결합부

22 : 연장관 23 : 제2 결합부

24 : 연료통 결합 부재 25 : 제1 결합 부재

26 : 연료 공급관 26a : 히팅부

27 : 제2 결합 부재 28 : 노즐

29 : 지지 부재 30 : 불꽃 형성 부재

31 : 다공성 소결 입자 40 : 역화 방지 필터

50 : 불꽃 조절 부재 51 : 밀착 부재

52 : 조절 부재 52a : 스크류부

52b : 파지부 60 : 연료통

Claims (10)

1. 내부에 연료통을 구비하는 성화봉 몸체,

   상기 성화봉 몸체 내부에서 상기 연료통과 결합되어 상기 연료통 내의 연료를 공급하는 연료 공급 부재, 그리고

   상기 연료 공급 부재에 결합되어 상기 연료 공급 부재로부터 공급되는 연료가 분출되며 불꽃을 형성하고 다공성 소결 입자가 소정의 형상을 형성하여 구비되는 불꽃 형성 부재를 포함하는 성화봉.
2. 제1항에서,

   상기 연료 공급 부재는

   상기 연료통의 노즐과 결합되는 연료통 결합 부재,

   상기 연료통 결합 부재의 일단에 결합되어 상기 성화봉 몸체 내에서상기 연료통 내의 연료가 공급되는 관로를 형성하는 연료 공급관,

   상기 연료 공급관과 결합되어 공급되는 연료를 일정한 유량 속도로 상기 불꽃 형성 부재로 배출하는 노즐을 포함하는 성화봉.
3. 제2항에서,

   상기 다공성 소결 입자가 형성하는 소정의 형상은

   넓은 면적의 다각 기둥 형상, 원주 형상, 절두된 원추 형상, 절두된 다각뿔 형상 중 적어도 어느 하나의 형상인 성화봉.
4. 제3항에서,

   상기 다공성 소결 입자는 금속재 또는 비금속재인 성화봉.
5. 제4항에서,

   상기 다공성 소결 입자는 금속재의 청동 소결 입자, 알루미늄 소결 입자, 비금속재의 에어로젤 중 어느 하나인 성화봉.
6. 제5항에서,

   상기 연료 공급관에는 상기 불꽃 형성 부재를 감싸 불꽃의 가열에 의해 액체연료의 기화를 촉진시키는 히팅부가 형성되는 성화봉.
7. 제6항에서,

   상기 연료통의 상측에 위치되게 상기 성화봉 몸체 내주면에 플랜지가 형성되며,

   상기 연료 공급 부재는 상기 연료통 결합 부재와 결합되어 상기 플랜지에 지지되는 지지 부재를 더 포함하는 성화봉.
8. 제7항에서,

   상기 연료 공급 부재는

   상기 연료 공급관의 하단에 결합되는 역화 방지 필터를 더 포함하는 성화봉.
9. 제8항에서,

   상기 성화봉 몸체 내의 하부에 구비되어 상기 불꽃 형성 부재를 통해 형성되는 불꽃 크기를 조절하는 불꽃 조절 부재를 더 포함하는 성화봉.
10. 제9항에서,

    상기 성화봉 몸체의 내측 하부에는 중앙에 나사구멍을 가지는 결합부가 형성되며,

    상기 불꽃 조절 부재는

    상기 연료통의 저면에 밀착되는 밀착 부재, 그리고

    상기 결합부에 나사 결합되고 파지부를 가지는 조절 부재를 포함하는 성화봉.

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