KR100867743B1 - 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이구비된 산소버너 - Google Patents

산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이구비된 산소버너 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산소와 연료가 혼합되는 영역을 안정화시키고, 상기 산소가 배출되는 산소배출구를 경사지게 형성하여 산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 회전하도록 하고, 상기 산소배출구를 통해 배출되는 산소와 연료배출구를 통해 배출되는 연료가 배출됨과 동시에 믹싱되어 믹싱효율을 높인 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 버너와 상기 버너에 구비되고, 산소유입구와 이를 통해 유입되는 산소를 배출하는 산소배출구가 형성된 산소노즐과 상기 버너에 관통 삽입되며 연료를 공급하는 연료유입구와 이를 통해 유입되는 연료를 배출하는 연료배출구가 구비된 연료노즐로 이루어지되, 상기 산소배출구는 단속적으로 형성된 방사상 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 산소노즐은 산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 회전하도록 상기 산소배출구를 경사지게 형성한 것을 특징으로 한다.
버너, 산소, 노즐, 단차, 버너블럭, 믹싱

Description

산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너{The oxygen-burner is had oxygen nozzle improving for the oxygen and fuel mixing}
본 발명은 산소와 연료가 혼합되는 영역을 안정화시키고, 상기 산소가 배출되는 산소배출구를 경사지게 형성하여 산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 회전하도록 하고, 상기 산소배출구를 통해 배출되는 산소와 연료배출구를 통해 배출되는 연료가 배출됨과 동시에 믹싱되어 믹싱효율을 높인 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 대형 산소버너는 도 5에서 도시된 바와 같이 연료와 산소 또는 연료와 공기를 혼합하기 위하여 산소버너 외에 별도의 버너블럭이 구비되는데, 상기 버너블럭은 배출되는 연료 및 산소의 혼합에 따라서 생성되는 화염의 안정성이 달라지는 것을 방지하고, 나아가 산소버너에 순간적으로 고온의 화염이 요구될 때 다량으로 분사되는 분말연료에 의해 화염이 소화되는 경우를 방지하기 위한 것이다.
상기 버너블럭은 산소버너의 안정성 및 화염의 지속성을 유지하기 위하여 종래의 산소버너에서 없어서는 안되는 필수적인 구성요소이나, 산소버너가 설치되는 장소가 버너블럭에 의해 제한될 수밖에 없고, 산소를 산화제로 사용하는 산소버너 또는 공기에 산소를 섞어 사용하는 산소부화버너의 경우 고온의 화염에 의한 복사열로 인하여 버너블럭의 수명이 짧아지고 이로 인하여 버너블럭을 자주 교체해야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 산소노즐에서 배출되는 산소와 연료노즐에서 배출되는 연료의 배출방향이 모두 직진성을 지니고 있어 산소와 연료의 믹싱효율이 낮고, 이로 인해 순간적으로 고온의 화염이 요구될 때 다량으로 분사되는 연료가 산소 또는 공기와 혼합되지 못하여 화염이 소화되는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 종래 등록특허 제10-321025호(공고일자 2002년 07월 27일)에서는 3단으로 연소되는 대형 가스버너에서 버너블럭에 1차,2차,3차 공기노즐에서 공기가 분산 배출되도록 하는 것이 제안된바 있으나,
상기 종래기술에서는 연소공기를 분할 배출하여 연료노즐에서 배출되는 연소연료와 혼합되게 하는 것으로, 연소공기와 연소연료의 혼합효율을 상승되는 효과는 다소나마 기대할 수 있으나, 버너블럭이 필수적으로 구성되어야 함은 변함이 없어 상술한 문제점을 완전히 해결할 수 없었고,
노즐을 통해 분사되는 연소공기는 직진성을 지니고 있어 순간적으로 대량의 연소연료가 배출되는 경우 혼합되기 어려운 문제점은 해결할 수 없었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너를 제공하여 산소배출구와 연료배출구를 통해 배출 및 분사되는 산소와 연료의 믹싱효율을 높이고,
산소와 연료의 발화에 의해 생성되는 화염이 회전하도록 하고, 대량의 연료가 단시간에 배출되어도 발화된 화염을 소화시키지 않아 화염의 지속성을 얻을 수 있도록 산소가 배출되는 산소배출구를 경사지게 형성한 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 산소와 연료의 발화에 의해 생성되는 화염의 직진성을 보장하기 위하여 산소가 배출되는 산소배출구를 직선으로 형성하고,
연료가 분사되는 연료배출구가 형성된 연료노즐에는 보조공기노즐부를 더 구비하여 화염의 직진성을 향상시키고,
산소가 배출되는 산소배출구와 연료가 분사되는 연료배출구는 배출되는 산소와 연료의 믹싱효율을 배가시키기 위하여 단차를 가지도록 형성하고,
상기 보조공기노즐부는 연료배출구에 대하여 단차를 가지도록 형성하여 산소, 연료, 공기가 각각의 배출구를 통하여 배출됨과 동시에 믹싱될 수 있도록 한 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너를 제공하는데 목적이 있다.
나아가, 상기 산소노즐은 관 형태로 이루어져 연료노즐이 관통 삽입되어 조립이 간단하고, 고장이 발생한 연료노즐의 수리 및 교체를 위한 분리가 수월한 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 산소와 연료에 의해 발화된 화염에 의하여 버너의 온도가 상승하는 것을 자동으로 감지하는 자외선 감지센서와, 상승하는 버너의 온도를 냉각시키기 위한 냉각챔버가 구비되어 장시간 사용에도 안전한 상태를 유지할 수 있는 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 버너와 상기 버너에 구비되고, 산소유입구와 이를 통해 유입되는 산소를 배출하는 산소배출구가 형성된 산소노즐과, 상기 버너에 관통 삽입되며 연료를 공급하는 연료유입구와 이를 통해 유입되는 연료를 배출하는 연료배출구가 구비된 연료노즐로 이루어지되, 상기 산소배출구는 단속적으로 형성된 방사상 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 산소노즐은 산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 회전하도록 상기 산소배출구를 경사지게 형성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 산소노즐은 산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 직진성을 가지도록 상기 산소배출구를 직선으로 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 산소노즐의 산소배출구와 연료노즐의 연료배출구는 배출되는 산소와 연료의 믹싱효율을 배가시키기 위하여 단차를 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 연료노즐에는 산소와 연료의 발화로 생성된 화염의 직진성을 향상시키기 위한 보조공기노즐부가 구비되며, 상기 보조공기노즐부의 공기배출구는 연료노즐의 연료배출구에 대하여 단차를 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 산소노즐은 관 형태로 이루어져 내부로 연료노즐이 관통 삽입되는 것을 특징으로 하며,
상기 산소노즐과 연료노즐은 일체로 형성되어 산소 및 연료가 혼합되는 영역을 안정화시키는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 연료노즐에는 발화된 화염의 온도를 감지하기 위한 자외선 감지센서가 부착되고,
상기 버너에는 발화된 화염에 의해 상승하는 버너의 온도를 냉각시키기 위한 냉각챔버가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 산소배출구와 연료배출구를 통해 배출 및 분사되는 산소와 연료가 배출됨과 동시에 믹싱되어 믹싱효율을 향상시킬 수 있으며,
산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 회전하면서 이송되도록 하여 순간적으로 고온이 요구되어 대량으로 연료가 분사될 때 분사된 연료에 의해 화염이 소화되는 것을 방지하여 화염의 지속성을 향상시킨 효과가 있으며,
필요에 따라 산소와 연료의 발화로 생성된 화염의 직진성을 향상시켜 활용용도가 향상된 장점이 있다.
또한, 버너블럭을 제거하여도 산소와 연료가 혼합되는 영역을 안정화할 수 있으며, 산소버너가 설치되는 장소의 제약에서 벗어나 다양한 환경 및 설치장소에 자유롭게 설치할 수 있어 활용도가 높은 장점이 있으며,
산소가 배출되는 산소배출구와 연료가 분사되는 연료배출구가 단차를 가지도록 형성하여 산소와 연료의 믹싱효율을 배가시키고,
상기 연료배출구가 형성된 연료노즐에 보조공기노즐부를 더 구비하여 화염의 직진성을 향상시켜 먼 거리까지 화염을 전달할 수 있으며,
상기 보조공기노즐부에 형성된 공기배출구가 연료배출구에 대하여 단차를 지 니도록 형성하여 믹싱효율을 향상시킨 효과가 있다.
아울러, 연료의 형태 즉, 분말, 액체, 기체 등의 형태에 따라서 산소배출구의 배출경로를 대응시켜 대량으로 분사되는 연료에 의해 화염이 소화되는 것을 방지하는 효과가 있다.
나아가 산소노즐은 관 형태로 이루어지고, 내부에 연료노즐이 관통 삽입하여 조립이 용이하며, 유지 보수를 위한 분리가 수월한 장점이 있으며,
산소노즐과 연료노즐을 일체로 형성하여 산소 및 연료가 혼합되는 영역을 안정화시킬 수 있으며,
화염에 의해 상승한 버너의 온도를 감지하는 자외선 감지센서를 구비하고, 상승한 버너의 온도를 냉각시키는 냉각챔버를 구비하여 장시간 사용에도 안전한 산소버너를 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 구현예를 설명함에 있어서, 도 1 및 2 를 참조하여 방향기준을 특정하며,
유입된 산소 및 연료가 배출 및 분사되는 산소배출구 및 연료배출구가 위치하는 쪽을 전방 또는 전측이라 하고,
산소 및 연료를 유입하기 위한 산소유입구 및 연료유입구가 위치하는 쪽을 후방 또는 후측이라 한다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산소버너(100)는 외부의 공급수단에 의해 공급되는 산소(O₂)(A)가 유입되는 산소유입구(11)가 구비되고, 산소유입구(11)를 통해 유입된 산소(A)가 배출되는 산소배출구(12)가 형성된 산소노즐(10)이 구비된 버너(1)와 상기 버너(1)에 관통 삽입되며 연료(B)가 공급되는 연료유입구(21)와 상기 연료(B)를 배출하는 연료배출구(22)가 구비된 연료노즐(20)로 이루어지되, 상기 산소배출구(12)는 단속적으로 형성된 방사상 구조로 이루어진다.
또한, 상기 산소배출구(12)와 연료배출구(22)는 배출 및 분사되는 산소(A) 및 연료(B)의 믹싱효율을 배가시키기 위하여 단차(T1)를 가지도록 이루어지는데, 배출되는 산소(A) 및 연료(B)의 믹싱을 효율적으로 높이기 위하여 상기 산소배출구(12) 및 연료배출구(22)의 전방 끝단이 일치하지 않고 각각 다른 위치에 배치되도록 한 것으로, 산소배출구(12)를 통해 배출되는 산소(A)의 내측으로 연료(B)가 분사되면서 상기 산소(A)가 연료(B)를 감싸는 형태로 진행하면서 믹싱되도록 한 것이다.
이때, 상기 산소배출구(12)는 단속적으로 형성된 방사상 구조로 이루어지고, 산소(A)와 연료(B)의 발화로 생성된 화염이 회전하도록 상기 산소배출구(12)는 경사지게 형성된다.
이를 다시 설명하면, 방사상으로 다수 개 형성되며 경사지게 형성된 산소배출구(12)를 통해 배출되는 산소(A)가 배출되는 각도에 의해 전방으로 향하면서 회전하는 것으로, 연료배출구(22)를 통해 분사되는 연료(B)를 동시에 회전시키면서 믹싱되는 것으로, 공급수단에 의해 공급되는 연료(B)가 분말형태로 연료배출구(22)에서 분사되는 경우 연료(B)가 확산되는 범위는 좁고, 직진하는 거리는 길어지게 되어 산소(A)와 믹싱이 잘 이루어지지 않는 문제점을 해결한 것이며, 배출되는 산소(A)의 배출경로를 회전시켜 회전되는 산소(A)의 회전력에 의하여 연료(B)가 퍼지면서 산소(A)와 믹싱이 이루어지고,
나아가 생성된 화염도 회전하면서 진행하도록 하여 분말상태의 연료(B)가 순간적으로 다량 분사될 때 화염이 소화되는 문제점도 해결할 수 있어 안정성을 향상시킨 장점이 있다.
또한, 분사되는 연료(B)가 분말형태가 아닌 기체형태일 경우 상기 산소배출구(12)는 화염의 직진성을 향상시키기 위하여 직선으로 형성할 수 있는데, 이는 분말형태의 연료에 비하여 기체형태의 연료가 대기 중에서 퍼지는 속도가 상대적으로 빨라서 화염이 멀리 뻗어나가지 못하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
상술한 바와 같이 경사진 형태 또는 직선 형태로 형성한 산소배출구(12)가 형성된 산소노즐(10)을 각각 구비하고, 상기 연료노즐(20)을 산소노즐(10)에 교체 가능하도록 결합하여 분사되는 연료(B)의 종류에 따라서 선택적으로 사용할 수 있도록 하고, 상기 산소노즐(10)에는 밀폐수단(13)을 구비하여 이송되는 산소(A)가 외부로 누출되는 것을 방지함과 동시에 결합 된 연료노즐(20)과 결합력을 향상시킨다.
이때, 상기 산소노즐(10)은 관 형태로 이루어지고, 상기 연료노즐(20)이 산소노즐(10)의 내부에 관통 삽입하여 일체로 형성하되, 상기 산소노즐(10)의 산소배출구(12)와 연료노즐(20)의 연료배출구(22)는 단차(T1)를 가지도록 형성한다.
이는 산소와 연료가 혼합되는 혼합영역을 안정화시키기 위한 것으로, 종래의 산소버너에서 상기 혼합영역을 형성하기 위하여 구비되던 버너블럭을 제거한 것이며, 이로 인해 버너블럭을 제조하고 제조된 버너블럭을 산소버너와 결합하는 조립시간 등을 절감할 수 있어 경제성이 우수하며 조립시간을 단축할 수 있는 장점이 있으며,
특히 산소를 산화제로 사용하는 버너 또는 공기에 산소를 섞어 쓰는 산소부화버너일 경우 고온의 화염복사열로 인하여 버너블럭의 수명이 짧아져 빈번하게 교체해야 했던 문제점을 해결함과 동시에 버너블럭의 부피에 의해 설치되는 환경이 제한적이었던 문제점을 해결한 것이다.
이를 도 5를 참조하여 다시 살펴보면, 종래의 버너블럭(200)은 종래의 산소버너(100´)에서 화염이 발생한 일측 끝단에 고정되어 상기 산소버너(100´)에서 분사되는 산소 및 연료를 혼합하여 화염을 생성할 때 산소와 연료를 혼합시키게 되는데, 상기 도 5에서 알 수 있듯이 상기 버너블럭(200)은 산소버너(100´)와 별개로 제작한 후 이를 결합 고정하는 것으로 별도의 제조비용이 추가되며 결합을 위한 조립 공정에 따른 비용과 시간이 추가로 발생하며, 고온의 화염에 의해서 내부가 쉽게 손상되어 이를 주기적으로 점검 및 청소해야 하고 필요에 따라 교체도 해야 하는 불편함이 있었던 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 산소버너(100)에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 산소배출구(12)와 연료배출구(22)를 단차(T1)를 가지도록 형성하여 각각의 배출구를 통해 배출 및 분사되는 산소(A)와 연료(B)가 배출됨과 동시에 믹싱될 수 있어 별도의 혼합영역을 위한 버너블럭이 필요 없어 제조비용을 절감하고 조립공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
상기 밀폐수단(13)은 산소노즐(10)에서 이송되는 산소(A)의 누출을 방지함과 동시에 외부의 이물질 및 공기 등이 산소노즐(10)로 유입되는 것을 차단하여 연료(B)와 혼합되는 산소(A)의 품질이 떨어지는 것을 방지하고, 유입된 이물질에 의해 화염의 방향이 변경되는 것을 방지하게 된다.
상기 연료노즐(20)에는 산소(A)와 연료(B)를 발화시켜 생성된 화염의 직진성을 향상시키기 위한 보조공기노즐부(30)가 더 구비되고, 상기 보조공기노즐부(30)의 공기배출구(32)는 배출되는 공기(C)가 산소(A) 및 연료(B)에 믹싱이 효율적으로 되도록 상기 연료노즐(20)의 연료배출구(22)에 대하여 단차(T2)를 가지도록 위치하되, 산소와 연료의 발화에 의해 생성된 화염을 멀리 전달할 수 있도록 상기 연료노즐(20)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다.
도면 중 미설명부호 (31)는 공기(C)가 유입되는 공기유입구(31)이다.
상술한 보조공기노즐부(30)는 본 발명에 따른 산소버너(100)가 단시간에 높은 온도의 열을 원할 때 발생할 수 있는 문제점을 해결할 수 있는데,
즉, 산소버너(100)가 장착되는 로(爐)에 단시간에 높은 온도의 열이 요구될 때 산소배출구(12)와 연료배출구(22)를 통해 다량으로 배출 및 분사되는 산소(A)와 연료(B)에 의해 발화된 화염의 직진성을 보장할 수 있으며, 산소(A)와 연료(B)에 더하여 공기(C)가 믹싱되면서 높은 온도의 열을 생성할 수 있어 공기(C)에 비해 상대적으로 비용이 비싼 산소(A)와 연료(B)를 적게 투입해도 높은 온도의 열을 얻을 수 있어 경제성이 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 연료노즐(20)의 연료배출구(22)에는 분사되는 연료(B)의 분사속 도를 가속시키고, 연료노즐(20)을 고정하여 외부 충격에 의해 흔들리는 것을 방지하기 위한 캡(23)이 더 구비되는데,
상기 캡(23)은 연료배출구(22)의 끝단과 일체로 결합되며, 상기 연료노즐(20)에 결합된 보조공기노즐부(30)의 공기배출구(32)를 간섭하지 않도록 관통부(24)가 형성되고,
상기 관통부(24)는 상기 캡(23)의 내측과 상기 상기 연료배출구(22)의 외측 단부 사이에 형성되는 공간으로 상기 캡(23)의 전면에서 후면이 관통되어 형성되며, 이때 상기 관통부(24)는 상기 연료배출구(22)의 직경보다 작은 직경으로 이루어져 분사되는 연료(B)의 분출속도를 가속시킨다.
또한, 상기 산소노즐(10)이 구비된 버너(1)에는 발화된 화염에 의해서 버너(1)의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위하여 상기 버너(1)의 외주면을 감싸는 냉각챔버(40)를 구비한다.
상기 냉각챔버(40)는 냉각수(W)가 유입되는 냉각수유입구(41)와 내부통로를 통과하면서 맞닿은 버너(1)의 온도를 하강시킨 후 냉각수(W)가 배출되는 냉각수배출구(42)로 이루어지며, 상기 버너(1)의 외주면에 결합 고정된다.
상기 냉각챔버(40)에 냉각수(W)를 공급하고, 냉각수배출구(42)를 통해 배출된 냉각수(W)를 저장하고 저장된 냉각수(W)를 재순환시키기 위한 순환수단(도면 중 미도시됨)이 더 구비될 수 있으며, 상기 순환수단은 펌프 및 저장탱크 등으로 이루어지고 산소버너(100)가 설치되는 장소에 따라 다양한 형태로 설치되어 사용될 수 있는 것이다.
또한, 상기 연료노즐(20)에는 발화된 화염의 온도를 감지하는 자외선 감지센서(50)를 부착하여 발화된 화염에 의하여 버너(1)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있는데, 상기 자외선 감지센서(50)는 미리 저장된 기준온도 값보다 상승한 온도 값을 감지하게 되면 상술한 상기 냉각챔버(40)를 가동하거나 가동 중인 냉각챔버(40)의 냉각수(W) 순환 속도를 조절하는 제어부(도면 중 미도시됨)가 구비되어 상기 버너(1)의 온도가 과열되지 않도록 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 동작상태를 살펴보면 다음과 같다.
산소유입구(11)를 통해 유입된 산소(A)는 믹싱되는 연료(B)의 종류에 따라서 경사진 형태 또는 직선 형태로 형성된 산소배출구(12)를 통해 배출되며 상기 산소배출구(12)를 통해 배출되는 산소(A)는 배출되는 경사각도에 따라 회전 또는 직진하게 되고, 연료유입구(21)를 통해 유입된 연료(B)는 연료배출구(22)에서 분사되면서 상기 산소(A)와 믹싱된다.
상기 산소배출구(12)와 연료배출구(22)를 통해 배출 및 분사된 산소(A)와 연료(B)가 믹싱되고, 점화기(도면 중 미도시됨)에 의해 산소(A)와 연료(B)를 점화시켜 화염을 생성하고, 생성된 화염은 산소(A)와 연료(B)의 진행방향으로 진행하게 된다.
이때, 상기 화염의 진행방향은 산소(A)가 배출되는 산소배출구(12)의 형태에 따라서 회전 또는 직진하게 되며, 필요에 따라 직진성을 배가시키기 위한 보조공기노즐부(30)가 상기 연료노즐(20)의 내부에 위치하여 공기(C)를 분사하여 상기 화염의 발화 및 진행속도를 보조하게 된다.
또한, 상기 연료노즐(20)에는 분사되는 연료(B)의 속도를 가속화시키고 연료노즐(20)을 고정하여 외부 충격에 의해 흔들리는 것을 방지하기 위한 캡(23)이 구비되어 분사되는 연료(B)의 속도를 가속화시키고,
경사진 형태 또는 직선 형태로 형성된 산소배출구(12)가 형성된 산소노즐(10)을 각각 구비하고, 상기 연료노즐(20)을 산소노즐(10)에 연료(B)의 종류에 따라서 교체 결합할 때 외부의 이물질 및 공기 등이 유입되는 것을 방지하는 밀폐수단(13)을 더 구비하게 된다.
상기 밀폐수단(13)은 관 형태로 이루어진 산소노즐(10)에 관통 삽입된 연료노즐(20)에 밀착하여 연료노즐(20)이 흔들리는 것을 방지하는 효과도 동시에 얻을 수 있다.
상기 산소배출구(12)와 연료배출구(22)는 단차(T1)를 가지고 위치하며, 상기 공기배출구(32)는 연료배출구(22)에 대하여 단차(T2)를 가지고 이루어져 각각의 배출구에서 배출되는 산소(A),연료(B),공기(C)는 배출됨과 동시에 믹싱이 이루어져 믹싱효율이 높고, 종래의 산소버너에서 사용되던 버너블럭을 제거할 수 있는 것이다.
나아가 생성된 화염에 의해 버너(1)의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위하여 버너(1)의 온도를 감지하는 자외선 감지센서(50)와 상기 자외선 감지센서(50)와 연동되며 상기 버너(1)의 외주면을 감싸는 형태로 냉각챔버(40)를 구비하여 필요에 따라 상기 냉각챔버(40)를 가동시켜 버너(1)의 온도를 낮출 수 있어 장시간 사용에도 안전한 상태를 유지할 수 있고 과열에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 설명에 의하여 한정되지 않고 첨부된 특허청구범위가 갖는 사상의 범주 내에서 당업자에 의해서 다양한 변형 및 변경이 가능하며 이러한 변형 및 변경 또한 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 산소버너를 도시한 개략 단면도.
도 2는 도 1에서 "가"의 확대도
도 3a는 본 발명에 따른 산소노즐의 정면도.
도 3b는 본 발명에 따른 산소노즐의 산소배출구가 경사진 형태를 도시한 단면도.
도 3c는 본 발명에 따른 산소노즐의 산소배출구가 직선 형태인 것을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 산소버너의 사용상태중 산소,연료,공기의 진행방향을 표시한 개략단면도.
도 5는 종래 산소버너와 버너블럭을 도시한 개략도.
< 도면 중 주요부호에 대한 설명 >
100 : 산소버너
1 : 버너 10 : 산소노즐 11 : 산소유입구 12 : 산소배출구
20 : 연료노즐 21 : 연료유입구 22 : 연료배출구 23 : 캡
30 : 보조공기노즐부 31 : 공기유입구 32 : 공기배출구
40 : 냉각챔버 41 : 냉각수유입구 42 : 냉각수배출구
50 : 자외선감지센서
A : 산소 B : 연료 C : 공기
T1 : 단차(산소배출구와 연료배출구)
T2 : 단차(연료배출구와 공기배출구)

Claims (9)

  1. 버너(1);
    상기 버너(1)에 구비되고, 산소유입구(11)와 이를 통해 유입되는 산소를 배출하는 산소배출구(12)가 형성된 산소노즐(10);
    상기 버너(1)에 관통 삽입되며 연료를 공급하는 연료유입구(21)와 이를 통해 유입되는 연료를 배출하는 연료배출구(22)가 구비된 연료노즐(20);로 이루어지되,
    상기 산소노즐(10)의 산소배출구(12)는 단속적으로 형성된 방사상 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키며,
    상기 산소노즐(10)은 산소와 연료의 발화로 생성된 화염이 회전하도록 상기 산소배출구(12)를 경사지게 형성하고,
    상기 산소노즐(10)의 산소배출구(12)와 연료노즐(20)의 연료배출구(22)는 배출되는 산소와 연료의 믹싱효율을 배가시키기 위하여 단차(T1)지게 형성되며,
    상기 산소노즐(10) 후방에는 산소의 누출을 방지하기 위한 밀폐수단(13)이 더 구비되고,
    상기 연료노즐(20)에는 산소와 연료의 발화로 생성된 화염의 직진성을 향상시키기 위한 보조공기노즐부(30)가 구비되되,
    상기 보조공기노즐부(30)의 공기배출구(32)는 연료노즐(20)의 연료배출구(22)에 대하여 단차(T2)지게 형성되고,
    상기 연료노즐(20)의 연료배출구(22) 단부에는 캡(23)이 구비되되,
    상기 캡(23)의 내측과 상기 보조공기노즐부(30)의 외측 단부 사이에는 관통부(24)가 형성되며,
    상기 산소노즐(10)은 관 형태로 이루어져 내부로 연료노즐(20)이 관통 삽입되어 일체로 형성되고,
    상기 연료노즐(20)에는 발화된 화염의 온도를 감지하기 위한 자외선 감지센서(50)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너.
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  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 버너(1)에는 발화된 화염에 의해 상승하는 버너(1)의 온도를 냉각시키기 위한 냉각챔버(40)가 구비된 것을 특징으로 하는 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이 구비된 산소버너.
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