KR101103037B1

KR101103037B1 - 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치

Info

Publication number: KR101103037B1
Application number: KR1020090016442A
Authority: KR
Inventors: 최이교
Original assignee: 최이교
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2012-01-05
Also published as: KR20100097484A

Abstract

본 발명은 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치에 관한 것으로, 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 한 구조를 통해 별도의 유화제(또는 계면활성제)를 혼용하지 않더라도 물과 연료의 혼합이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 화석연료를 충진 저장하는 일정용량의 연료탱크; 물을 충진 저장하는 일정용량의 물탱크; 연료탱크와 물탱크에 공기압을 공급하여 탱크 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 압력형성수단; 탱크 각각의 내부에 형성된 압력에 의해 공급되는 연료와 물을 무화시켜 혼합이 이루어지도록 하는 노즐혼합기; 노즐혼합기로 탱크에 충진 저장된 각각의 연료와 물을 공급하기 위한 연료공급수단; 노즐혼합기의 내부에서 혼합된 무화상태의 혼합연료를 공기압을 통해 분사가 이루어질 수 있도록 하는 혼합연료 분사수단; 노즐혼합기의 내부에서 혼합되어 혼합연료 분사수단으로부터 분사되는 무화상태의 혼합연료를 연소시키는 연소기; 및 연소기의 내측에 설치되어지되 노즐혼합기로부터 분사되는 혼합연료에 불꽃을 점화시키는 점화기의 구성으로 이루어진다.

연소장치, 연료절감식, 화석연료, 물, 연소기, 노즐

Description

연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치{Combustion device for mixed fuel ana water}

본 발명은 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 무화된 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 하여 혼합연료에 점화시 연소기의 내부에서 혼합된 연료의 완전연소에 가까운 연소가 이루어질 수 있도록 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 지구상의 근간을 이루는 에너지원으로는 화석연료가 주로 사용되고 있음은 주지의 사실이다. 이러한 화석연료는 그 저장량에 따른 그 한계성의 문제에 의해 이를 대체할 수 있는 새로운 에너지원의 개발과 화석연료의 효율적 이용을 위한 이용 개선의 연구가 활발하게 진행되고 있음도 주지하는 바와 같다.

전술한 바와 같이 화석연료의 효율을 증대시키기 위한 방법으로는 지금까지 큰 비중을 차지하지 못하였던 등유나 경유 및 중유와 같은 저품질의 화석연료 즉, 휘발성이 낮은 고비등점의 화석연료 등을 보다 효과적으로 이용할 수 있도록 하는 데서 찾아볼 수 있을 것이다.

그러나, 전술한 바와 같은 저품질의 화석연료는 그 사용에 있어서 기화가 잘 이루어지지 않아 착화가 어려울 뿐만 아니라 연료의 연소시 배출되는 매연량이 많다는 문제점을 갖고 있다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위해서는 화석연료를 미립화시켜 기화 상태로 형성함으로써 착화가 용이하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 높은 열량을 얻을 수가 있다. 또한, 연료의 미립화를 통해 연소율을 향상시킴은 물론, 연소율의 향상에 따라 배출되는 매연량을 줄일 수가 있다.

한편, 연료의 소모량을 줄임은 물론 연소율을 더욱 향상시키기 위해 화석연료와 물을 혼합한 혼합연료를 연소시키는 방법이 제안되어 있다. 이처럼 조성되는 혼합연료는 더욱 높은 열량을 얻을 수 있도록 함은 물론, 화석연료의 소모량을 줄일 수 있다는 점에서 매우 고무적이다.

그러나, 전술한 바와 같이 화석연료와 물을 혼합한 혼합연료를 사용하는 종래 기술은 물과 화석연료의 혼합시 상호간의 계면장력을 저하시켜 혼합이 이루어질 수 있도록 하는 유화제를 혼용하여야만 하는 문제가 있다.

더구나, 전술한 바와 같은 종래의 기술은 유화제를 통해 물과 화석연료 상호간의 계면장력을 저하시켜야만 혼합이 이루어질 수 있도록 하는 문제와 더불어, 혼합연료의 연소시 완전연소에도 한참 미치지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 한 구조를 통해 별도의 유화제(또는 계면활성제)를 혼용하지 않더라도 물과 연료의 혼합이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 한 연료절감식 연소장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 연료의 절감이 있도록 함에 있다.

본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 착화가 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 함에 있다.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 연소시 높은 열량을 얻을 수 있도록 함에 있다.

나아가, 본 발명에 따른 기술은 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 완전연소에 가까운 연소가 이루어질 수 있도록 함에 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치는 물과 연료를 혼합 한 혼합연료를 연소시켜 가열하는 구조의 연료절감식 연소장치에 있어서, 화석연료를 충진 저장하는 일정용량의 연료탱크; 물을 충진 저장하는 일정용량의 물탱크; 연료탱크와 물탱크에 공기압을 공급하여 탱크 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 압력형성수단; 탱크 각각의 내부에 형성된 압력에 의해 공급되는 연료와 물을 무화시켜 혼합이 이루어지도록 하는 노즐혼합기; 노즐혼합기로 탱크에 충진 저장된 각각의 연료와 물을 공급하기 위한 연료공급수단; 노즐혼합기의 내부에서 혼합된 무화상태의 혼합연료를 공기압을 통해 분사가 이루어질 수 있도록 하는 혼합연료 분사수단; 노즐혼합기의 내부에서 혼합되어 혼합연료 분사수단으로부터 분사되는 무화상태의 혼합연료를 연소시키는 연소기; 및 연소기의 내측에 설치되어지되 노즐혼합기로부터 분사되는 혼합연료에 불꽃을 점화시키는 점화기의 구성으로 이루어진다.

본 발명을 구성하는 압력형성수단은 전원의 인가에 의해 구동되어 공기압을 발생시키는 에어컴프레셔; 에어컴프레셔에 의해 발생된 공기압을 연료탱크와 물탱크의 내부로 공급하여 탱크 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 공기압 공급호스; 및 연료탱크와 물탱크에 연결된 공기압 공급호스 각각에 설치되어 연료탱크와 물탱크 내부의 압력을 일정하게 유지시키는 압력조절기의 구성으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 노즐혼합기는 연료와 물의 혼합이 이루어지는 연료혼합실과 선단측 일방향으로 혼합연료의 분사가 이루어지는 혼합연료 분사공 및 연료혼합실과 내통되도록 양측에 관통 형성되어지되 연료혼합실과는 수 직방향의 동일선상에 상호 대향되게 형성되는 연료 유입용 결합구와 물 유입용 결합구의 구성으로 이루어진 연료혼합노즐; 및 연료 유입용 결합구와 물 유입용 결합구 각각에 나사 결합을 통해 결합되어지되 선단이 연료혼합실의 내부에서 일정간격으로 상호 대향되어 연료탱크와 물탱크로부터 고압으로 공급된 연료와 물을 각각 무화시키는 무화용 노즐의 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 전술한 바와 같은 노즐혼합기의 구성에서 연료혼합노즐의 혼합연료 분사공은 연료혼합실의 내경에 비해 작은 직경으로 이루어져 분사되는 혼합연료의 고속분사가 이루어지도록 구성될 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같은 무화용 노즐은 후단의 내경은 넓고 선단의 내경은 좁은 구조의 노즐공이 형성되어 고압으로 공급된 연료와 물이 노즐공 선단으로 분사시 고속분사에 의한 무화가 이루어질 수 있도록 한 구조로 이루어질 수 있다.

아울러, 전술한 연료 유입용 결합구와 물 유입용 결합구는 연료혼합실의 중심으로부터 동일선상에 편심되게 형성되어 무화용 노즐로부터 무화되어 분사되는 무화 상태의 연료와 물이 상호 부딪혀 혼합되는 가운데 연료혼합실의 내면을 타고 일측으로부터 타측으로 확산되면서 균일한 혼합이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명을 구성하는 연료공급수단은 연료탱크와 물탱크 각각의 일측에 설치되어 고압의 연료와 물의 공급을 제어하는 제어밸브; 및 제어밸브 각각으로부터 무화용 노즐 각각의 후단부로 연결되어 고압의 연료와 물의 공급이 이루어질 수 있도록 하는 고압호스의 구성으로 이루어질 수 있다.

본 발명을 구성하는 혼합연료 분사수단은 연료혼합노즐의 선단부 외주면 상에 결합되어지되 중심에는 혼합연료 분사공에 대응되는 분사공이 형성되어 연소기의 내부에 혼합연료를 분사하는 분사노즐; 분사노즐을 연료혼합노즐의 선단부에 결합시 연료혼합노즐의 선단면과 그 외주면 사이에 일정크기의 공간이 형성되도록 분사노즐의 분사공 후단부 내측에 형성된 압력실; 분사노즐의 후반부 외측면 상에 일정높이로 형성되어지되 내측에는 압력실에 내통되도록 일정크기의 공간으로 형성되는 유동공간과 유동공간의 상측으로 고압의 공기압이 유입되는 공기압 유입구가 형성된 연결블록; 연결블록의 유동공간 상에 유동가능하게 위치되어 연료혼합노즐의 선단부 외주면 상에 지지되어지되 유입되는 공기압에 의해 불규칙하게 유동되는 가운데 압력실로 공급되는 공기압이 불규칙하게 공급되도록 하는 타원형의 유동체; 및 압력형성수단의 공기압 공급호스로부터 연결블록에 커플링을 통해 연결되어 고압의 공기압을 공급하는 공기압 공급호스의 구성으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 구성에서 분사노즐의 분사공 선단부는 점차적으로 확장되는 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명을 구성하는 연소기는 일정크기의 통체로 형성되어지되 선단은 전방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 한편 후반부 외주면에는 다수의 통풍공이 형성된 구조의 외통; 외통의 하부면 상에 구성되어 외통을 평행하게 지지하는 지지대; 외통의 내경에 비해 작은 외경의 통체로 형성되어 외통의 내측 중심부 상에 지지간을 통해 부상 지지되어지되 선단은 전방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성된 구조의 내통; 내통의 내경에 비해 작은 외경의 통체로 형성되어 내통의 내측 후반 부 중심에 지지간을 통해 부상 지지되어지되 후단부는 후방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 한편 후반부의 중심에 형성되어 노즐혼합기의 선단부가 삽입 고정되는 노즐혼합기 삽입공과 후반부 경사면 상에 다수 형성되어 혼합연료의 연소시 외기의 유입이 이루어지는 외기유입공이 형성된 연소통; 외통의 후반부에 형성된 통풍공의 외주면 상에 설치되어지되 일측에는 통풍구가 형성된 덕트; 및 덕트의 통풍구를 통해 공기를 불어넣어 외통의 내주면과 내통의 외주면 사이의 공간을 통해 선단으로 공기의 유출이 되도록 하여 내통을 통해 선단으로 분출되는 연소된 화염이 제트식으로 분출될 수 있도록 하는 통풍팬의 구성으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 연소기의 구성에서 외통의 선단부는 내통의 선단부에 비해 더 길게 형성되어 통풍팬의 구동에 따라 외통의 내주면과 내통의 외주면 사이의 공간으로 공급되는 공기에 의해 내통의 선단으로 분출되는 화염이 길게 유도될 수 있도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같은 연소기의 구성에서 연소통은 주물을 통해 제작되어짐이 보다 양호하다.

또한, 전술한 바와 같은 연소기의 구성에서 연소통의 내주면은 나선형태로 형성될 수 있다.

본 발명을 구성하는 점화기는 연소통 내측에 삽입 고정된 노즐혼합기의 선단에 이격된 상태로 설치되어 노즐혼합기를 통해 혼합되어 분사되는 혼합연료에 점화가 이루어질 수 있도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 연소장치의 초기 가동시에는 노즐혼합기로 연료탱크로부터 연료만이 공급되어 무화되는 가운데 연소기 내부로 분사되어 점화를 통해 연소가 이루어지는 반면, 연료를 통한 연소에 의해 연소기 내부의 온도가 700∼1200℃의 범위인 상태에서는 노즐혼합기로 연료탱크와 물탱크로부터 연료와 물이 동시에 공급되어 무화되는 가운데 혼합되는 혼합연료의 연소가 이루어질 수 있도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 별도의 유화제(또는 계면활성제)를 혼용하지 않더라도 물과 연료의 혼합이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 기술에 따르면 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 연료의 절감을 기대할 수 있음은 물론, 혼합연료의 상태가 무화된 상태이기 때문에 착화를 보다 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 기술에 따르면 노즐혼합기를 통해 연료와 물을 고압으로 무화시키는 가운데 연료와 물의 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 혼합연료의 연소시 높은 열량을 기대할 수가 있음은 물론, 완전연소에 가까운 연소를 기대할 수가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료와 물을 이용한 연료절 감식 연소장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 보인 평면 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 보인 정면 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 보인 배면 구성도, 도 4a 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치의 구성에서 연료를 혼합하기 위한 노즐혼합기를 보인 측단면 구성도, 도 4b 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치의 구성에서 연료를 혼합하기 위한 노즐혼합기를 보인 정단면 구성도, 도 5 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성을 보인 종단면 구성도, 도 6 은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성을 보인 횡단면 구성도, 도 7a 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성에서 연소실을 구성하는 연소통을 보인 정면 사시 구성도, 도 7b 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성에서 연소실을 구성하는 연소통을 보인 배면 사시 구성도이다.

도 1 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)의 구성을 살펴보면 화석연료를 충진 저장하는 일정용량의 연료탱크(110), 물을 충진 저장하는 일정용량의 물탱크(120), 연료탱크(110)와 물탱크(120)에 공기압을 공급하여 탱크 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 압력형성수단, 탱크(110, 120) 각각의 내부에 형성된 압력에 의해 공급되는 연료와 물을 무화시켜 혼합이 이루어지도록 하는 노즐혼합기(140), 노즐혼합기(140)로 탱크(110, 120)에 충진 저장된 각각의 연료와 물을 공급하기 위한 연료공급수단, 노즐혼합기(140)에 공기압을 공급하여 혼합연료의 분사가 이루어질 수 있도록 하는 혼합연료 분사수 단, 혼합연료 분사수단에 의해 노즐혼합기(140)로부터 분사된 혼합연료의 연소가 이루어지는 연소기(170) 및 연소기(170)의 내측에 설치되어지되 노즐혼합기(140)로부터 분사되는 혼합연료에 불꽃을 점화시키는 점화기(180)의 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)는 압력형성수단을 통해 연료탱크(110)와 물탱크(120)의 내부를 고압의 상태로 형성하는 한편, 연료공급수단을 이용하여 고압으로 형성된 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 연료와 물을 노즐혼합기(140)로 공급하는 가운데 노즐혼합기(140)를 통해 연료와 물을 각각 무화시켜 혼합시킨다. 이처럼 무화 혼합된 연료와 물은 노즐혼합기(140)의 선단에 구성되는 혼합연료 분사수단을 통해 연소기(170)의 내부로 분사되어진다.

한편, 전술한 바와 같이 연소기(170)의 내부로 분사되는 무화 혼합된 혼합연료는 점화기(180)의 점화에 의해 연소되는 가운데 연소기(170)의 구성에 의해 제트식의 화염을 뿜어내게 된다. 즉, 연소기(170)의 구조와 통풍팬(176)을 통해 연소기의 외통(171)과 내통(173) 사이로 공기를 강제로 불어 넣어 화염이 강제로 불어 넣어진 공기에 의해 유도되어 화염이 길게 형성되어질 수 있도록 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)의 초기 가동시에는 노즐혼합기(140)로 연료탱크(110)로부터 연료만이 공급되어 노즐혼합기(140)에 의해 무화되는 가운데 연소기(170) 내부로 분사되는 가운데 점화기(180)에 의한 점화를 통해 연소가 이루어진다. 이처럼 연료절감식 연소장치(100)의 초기 가동시 연료탱크(110) 내부의 연료만을 공급하여 연소가 이루어질 수 있도록 하는 것은 초 기 가동시부터 연료와 물을 공급하여 혼합연료를 형성하게 되면 물로 인하여 점화가 제대로 이루어지지지 않기 때문이다.

따라서, 연료절감식 연소장치(100)의 초기 가동시에는 연료만을 공급하여 연소가 이루어지도록 하는 가운데 연료를 통한 연소에 의해 연소기(170) 내부의 온도가 700∼1200℃의 범위인 상태에서 노즐혼합기(140)로 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 연료와 물이 동시에 공급되도록 하여 노즐혼합기(140)의 내부에서 무화가 이루어지는 가운데 혼합되어 혼합연료의 연소가 이루어질 수 있도록 한 구성함이 보다 양호하다.

전술한 바와 같이 연료절감식 연소장치(100)의 초기 가동시 연료만을 공급하여 연소가 이루어지도록 하는 가운데 연료를 통한 연소에 의해 연소기(170) 내부의 온도가 700∼1200℃의 범위로 이루어진 상태에서는 연료와 물의 혼합연료가 무화된 상태로 연소기(170)의 내부로 분사되어지게 연소기(170) 내부온도에 의해 혼합연료 중의 물은 기화되는 과정에서 수소(H)와 산소(O2)로 분리되어 연소되도록 함으로써 보다 높은 열량의 얻을 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 연료탱크(110)와 물탱크(120)는 혼합연료를 구성하는 연료와 물을 충진 저장하기 위한 것으로, 이러한 연료탱크(110)와 물탱크(120)는 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 그 각각은 별도로 설치되어 각각에 연료와 물이 충진 저장된다. 이때, 연료탱크(110)와 물탱크(120)는 후술하는 압력형성수단을 통해 내부에 일정압력이 형성되기 때문에 압력에 충분히 견딜 수 있는 구조이어야 한다.

전술한 바와 같은 구성에서 연료탱크(110)의 내부에 충진 저장되는 연료는 화석연료로써 등유, 중유, 경우 및 벙커C유 등이 충진된다. 그리고, 연료탱크(110)와 물탱크(120)의 내부에 충진 저장되는 연료와 물은 노즐혼합기(140)를 통해 무화되어 혼합연료로 형성되는 구조이기 때문에 이물질이 걸리진 상태의 연료와 물을 충진 저장시켜야 하는 것은 당연하다 할 것이다.

본 발명을 구성하는 압력형성수단은 연료탱크(110)와 물탱크(120) 각각의 내부를 일정압력으로 형성하여 연료탱크(110)와 물탱크(120)에 저장된 연료와 물을 연료탱크(110)와 물탱크(120) 내부의 압력을 통해 공급이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 압력형성수단은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 전원의 인가에 의해 구동되어 공기압을 발생시키는 에어컴프레셔(130), 에어컴프레셔(130)에 의해 발생된 공기압을 연료탱크(110)와 물탱크(120)의 내부로 공급하여 탱크(110, 120) 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 공기압 공급호스(132) 및 연료탱크(110)와 물탱크(120)에 연결된 공기압 공급호스(132) 각각에 설치되어 연료탱크(110)와 물탱크(120) 내부의 압력을 일정하게 유지시키는 압력조절기(134)의 구성으로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같이 에어컴프레셔(130), 공기압 공급호스(132) 및 압력조절기(134)의 구성으로 이루어진 압력형성수단의 구성에서 연료탱크(110)와 물탱크(120) 내부의 압력이 설정된 압력으로 형성되면 압력조절기(134)는 공기압 공급호스(132)를 통해 연료탱크(110)와 물탱크(120) 내부로 공급되는 공기압을 차단하여 연료탱크(110)와 물탱크(120) 내부의 압력을 일정압력으로 유지시킨다.

아울러, 전술한 바와 같이 에어컴프레셔(130), 공기압 공급호스(132) 및 압력조절기(134)의 구성으로 이루어진 압력형성수단의 구성에는 작업자가 연료탱크(110)와 물탱크(120) 내부의 압력을 체크할 수 있도록 하는 압력계(136)가 구성됨은 당연하다 할 것이다.

본 발명을 구성하는 노즐혼합기(140)는 연료공급수단을 통해 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 공급되는 연료와 물을 무화시키는 가운데 혼합하여 혼합연료를 형성하기 위한 것으로, 이러한 노즐혼합기(140)는 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 내부에 연료혼합실(142a)이 형성되어지되 선단에는 선단측 일방향으로 혼합연료의 분사가 이루어질 수 있도록 하는 혼합연료 분사공(142b)이 형성된 연료혼합노즐(142), 연료혼합노즐(142)의 양측에 내통되도록 관통 형성되어지되 연료혼합실(142a)과는 수직방향의 동일선상에 상호 대향되게 형성되는 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d) 및 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d) 각각에 나사 결합을 통해 결합되어지되 선단이 연료혼합실(142a)의 내부에서 그 선단이 일정간격으로 상호 대향되어 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 고압으로 공급된 연료와 물을 각각 무화시키는 무화용 노즐(144)의 구성으로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 노즐혼합기(140)는 후술하는 연료공급수단을 통해 무화용 노즐(144)을 통해 연료혼합노즐(142)의 내부로 공급되는 연료와 물을 무화시키는 가운데 혼합되도록 하여 연료혼합노즐(142)의 혼합연료 분사공(142b)을 통해 분사가 이루어질 수 있도록 한다. 이때, 무화용 노즐(144)은 연료혼합 실(142a)과는 수직방향의 동일선상에 상호 대향되게 형성된 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d) 상에 결합 고정되어 후술하는 연료공급수단과 연결되어진다.

다시 말해서, 전술한 노즐혼합기(140)의 구성에서 무화용 노즐(144)은 상호 대향 형성되는 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d) 상에 상호 대향되도록 설치되기 때문에 무화용 노즐(144)로부터 분사되어 무화되는 연료와 물은 연료혼합노즐(142)의 연료혼합실(142a)에서 상호 부딪치게 되어 혼합이 이루어지게 된다. 즉, 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d) 상에 대향 설치된 무화용 노즐(144)로부터 분사되는 무화상태의 연료와 물은 분사되는 즉시 혼합이 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 노즐혼합기(140)의 구성에서 연료혼합노즐(142)의 혼합연료 분사공(142b)은 벤츄리(Ventury)관의 형태로 이루어져 연료혼합실(142a)에 비해 좁은 형태로 이루어진다. 이처럼 형성됨으로써 연료혼합실(142a)의 내부에서 혼합된 혼합연료는 벤츄리(Ventury)관 형태의 혼합연료 분사공(142b)을 통해 분사되는 과정에서 그 속도가 빨라져 무화가 가속화되어진다. 즉, 연료혼합노즐(142)의 혼합연료 분사공(142b)은 연료혼합실(142a)의 내경에 비해 작은 직경으로 이루어져 분사되는 혼합연료의 고속분사가 이루어지도록 한다.

그리고, 전술한 바와 같은 노즐혼합기(140)의 구성에서 무화용 노즐(144)은 후단의 내경은 넓고 선단의 내경은 좁은 구조의 노즐공(144a)이 형성되어 고압으로 공급된 연료와 물이 노즐공(144a) 선단으로 분사시 고속분사에 의한 무화가 이루어 질 수 있도록 한 구조로 이루어진다. 즉, 무화용 노즐(144)의 노즐공(144a)의 선단은 후단에 비해 좁은 구성으로 이루어져 연료공급수단을 통해 무화용 노즐(144)의 후단으로 공급된 연료와 물이 노즐공(144a) 선단을 통해 연료혼합실(142a)의 내부로 분사되는 가운데 고속분사에 의한 무화가 이루어질 수 있도록 한다.

아울러, 전술한 노즐혼합기(140)의 구성에서 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d)는 동일선상에 연료혼합실(142a)을 향해 대향 형성되어진다. 따라서, 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d)에 설치 고정되는 무화용 노즐(144)은 동일선상에 대향 설치됨을 알 수 있다. 이때, 대향 형성되는 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d)는 연료혼합실(142a)의 중심으로부터 동일선상에 편심되게 형성되어 무화용 노즐(144)로부터 무화되어 분사되는 무화 상태의 연료와 물이 상호 부딪혀 혼합되는 가운데 연료혼합실(142a)의 내면을 타고 일측으로부터 타측으로 확산되면서 균일한 혼합이 이루어질 수 있도록 구성되어진다.

다시 말해서, 대향 형성되는 연료 유입용 결합구(142c)와 물 유입용 결합구(142d)는 연료혼합실(142a)의 중심으로부터 동일선상에 편심되게 형성되어 무화용 노즐(144)로부터 무화되어 분사되는 무화 상태의 연료와 물이 상호 부딪혀 혼합되는 가운데 편심된 연료혼합실(142a)의 일측면으로부터 타측면으로 휘돌면서 균일하게 혼합이 이루어질 수 있도록 구성되어진다.

본 발명을 구성하는 연료공급수단은 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 노즐혼합기(140)로 압력 형성된 연료와 물을 공급하기 위한 것으로, 이러한 연료공급 수단은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 노즐혼합기(140)로 탱크(110, 120)에 충진 저장된 각각의 연료와 물을 공급하게 된다.

전술한 바와 같이 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 노즐혼합기(140)로 압력 형성된 연료와 물을 공급하기 위한 연료공급수단은 연료탱크(110)와 물탱크(120) 각각의 일측에 설치되어 고압의 연료와 물의 공급을 제어하는 제어밸브(150) 및 제어밸브(150) 각각으로부터 무화용 노즐(144) 각각의 후단부로 연결되어 고압의 연료와 물의 공급이 이루어질 수 있도록 하는 고압호스(152)의 구성으로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 연료공급수단의 구성에서 제어밸브(150)로 본 발명에서는 "O"자형 수동밸브(150a)와 "L"자형 수동밸브(150b) 두 개로 구성하여 두 밸브(150a, 150b)를 개방시켜야만 압력 형성된 연료와 물의 공급이 이루어질 수 있도록 하였다. 이처럼 제어밸브(150)의 구성을 "O"자형 수동밸브(150a)와 "L"자형 수동밸브(150b) 두 개로 구성함으로써 연료의 공급과 차단을 보다 명확하게 할 수 있는 효과도 기대할 수가 있다.

본 발명을 구성하는 혼합연료 분사수단은 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 연료혼합노즐(142)의 선단부 외주면 상에 결합되어지되 중심에는 혼합연료 분사공(142b)에 대응되는 분사공(160a)이 형성되어 연소기(170)의 내부에 혼합연료를 분사하는 분사노즐(160), 분사노즐(160)을 연료혼합노즐(142)의 선단부에 결합시 연료혼합노즐(142)의 선단면과 그 외주면 사이에 일정크기의 공간이 형성되도록 분사노즐(160)의 분사공(160a) 후단부 내측에 형성된 압력실(162), 분사노즐(160)의 후반부 외측면 상에 일정높이로 형성되어지되 내측에는 압력실(162)에 내통되도록 일정크기의 공간으로 형성되는 유동공간(164a)과 유동공간(164a)의 상측으로 고압의 공기압이 유입되는 공기압 유입구(164b)가 형성된 연결블록(164), 연결블록(164)의 유동공간(164a) 상에 유동가능하게 위치되어 연료혼합노즐(142)의 선단부 외주면 상에 지지되어지되 유입되는 공기압에 의해 불규칙하게 유동되는 가운데 압력실(162)로 공급되는 공기압이 불규칙하게 공급되도록 하는 타원형의 유동체(166) 및 압력형성수단의 공기압 공급호스(132)로부터 연결블록(164)에 커플링(168a)을 통해 연결되어 고압의 공기압을 공급하는 공기압 공급호스(168)로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 혼합연료 분사수단은 혼합연료 분사수단은 연료혼합노즐(142)의 선단면과 분사노즐(160)의 분사공(160a) 후단부에 형성된 압력실(162)에 고압의 공기압을 공급함으로써 연료혼합노즐(142)의 선단을 통해 압력실(162)의 내부로 분사된 무화 상태의 혼합연료가 분사노즐(160)의 분사공(160a)을 통해 연소기(170)의 내부로 고속분사가 이루어질 수 있도록 한다. 이때, 혼합연료 분사수단을 구성하는 분사노즐(160)의 선단부는 연소기(170)를 구성하는 연소통(174)의 후단 중심부를 통해 연소통(174)의 내부로 설치되어진다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 혼합연료 분사수단의 구성에서 분사노즐(160)은 연료와 물이 무화상태로 혼합되어 혼합연료노즐(142)로부터 분사된 혼합연료를 더욱 강한 압력으로 연소기(170)의 내부로 분사하기 위한 것으로, 이러한 분사노즐(160)은 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 후단부가 혼합연료노즐(142) 의 선단부 외주면 상에 나사 결합을 통해 결합되는 구조로 이루어진다. 이때, 분사노즐(160)의 중심부 상에는 혼합연료의 분사가 이루어지는 분사공(160a)의 형성되어지되 선단부로 점차 확장되는 구조로 형성되어진다.

전술한 혼합연료 분사수단을 구성하는 압력실(162)은 혼합연료노즐(142)로부터 분사된 혼합연료에 고압의 공기압을 공급하여 분사압력이 배가되도록 하기 위한 것으로, 이러한 압력실(162)은 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 분사노즐(160)의 후반부 내측에 형성되어 분사공(160a)과 내통되는 구조로 형성되어진다. 이때, 압력실(162)은 분사노즐(160)을 연료혼합노즐(142)의 선단부에 결합시 연료혼합노즐(142)의 선단면과 그 외주면 사이에 일정크기의 공간이 형성되도록 형성되어진다.

그리고, 혼합연료 분사수단을 구성하는 연결블록(164)은 고압의 공기압(164)을 압력실(162)의 내부로 공급하기 위한 구성으로, 이러한 연결블록(164)은 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 분사노즐(160)의 후반부 외측면 상에 일정높이로 형성되어지되 내측에는 압력실(162)에 내통되도록 일정크기의 공간으로 형성되는 유동공간(164a)과 유동공간(164a)의 상측으로 고압의 공기압이 유입되는 공기압 유입구(164b)가 형성된 구조로 이루어진다. 이처럼 형성된 연결블록(64)은 공기압 유입구(164b)를 통해 고압의 공기압이 공급되어 유동공간(164a)을 통해 압력실(162)의 내부로 공급됨으로써 배가된 분사압력에 의해 혼합연료의 분사가 이루어질 수 있도록 한 구조이다.

또한, 혼합연료 분사사단을 구성하는 유동체(166)는 공급되는 고압의 공기압 에 의해 불규칙하게 유동되어 압력실(162)의 내부로 공급되는 고압의 공기압이 불규칙하게 공급되도록 하기 위한 것으로, 이러한 유동체(166)는 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 연결블록(164)의 유동공간(164a) 상에 유동가능하게 위치되어 연료혼합노즐(142)의 선단부 외주면 상에 지지되는 구조로 이루어지되 타원형으로 형성되어진다. 이때, 유동체(166)는 공기압 유입구(164b)를 통해 유동공간(164a)으로 공급되는 고압의 공기압에 의해 유동공간(164a) 내부에서 불규칙하게 유동되어진다.

전술한 바와 같이 연결블록(164)의 공기압 유입구(164b)를 통해 유동공간(164a)으로 공급되는 고압의 공기압에 의해 유동공간(164a) 내부에서 불규칙하게 유동되는 유동체(166)는 유동을 통해 압력실(162)의 내부로 공급되는 고압의 공기압을 불규칙하게 공급되도록 하여 압력실(162)의 내부로 분사 유입된 혼합연료를 더욱 균일하게 혼합되도록 하는 한편, 혼합연료의 고속분사가 이루어질 수 있도록 한다.

그리고, 혼합연료 분사수단을 구성하는 공기압 공급호스(168)는 분사노즐(160)의 내부로 고압의 공기압을 공급하기 위한 것으로, 이러한 공기압 공급호스(168)는 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 앞서 설명한 압력형성수단의 공기압 공급호스(132)로부터 연결블록(164)에 커플링(168a)을 통해 연결되는 구조로 이루어진다. 이때, 압력형성수단의 공기압 공급호스(132)로부터 연결블록(164)에 커플링(168a)을 통해 연결되는 공기압 공급호스(168)에는 일정한 압력의 공기압이 공급될 수 있도록 압력조절기(168b)가 설치된다.

전술한 바와 같이 구성된 혼합연료 분사수단의 구성에서 압력형성수단으로부터 공기압 공급호스(168)를 통해 연결블록(164)의 유동공간(164a)으로 고압의 공기압이 공급되면 유동공간(164a) 상에 위치된 유동체(166)는 고압의 공기압에 의해 유동되어 불규칙한 고압의 공기압이 압력실(162)로 공급되어질 수 있도록 한다. 이처럼 불규칙한 고압의 공기압은 혼합연료노즐(142)로부터 분사되어 압력실(162)의 내부로 분사되는 혼합연료가 보다 작은 입자로 무화될 수 있도록 하는 한편 연소기(170)의 내부로 분사되는 혼합연료가 보다 멀리 분사가 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 혼합연료 분사수단의 구성에서 분사노즐(160)의 분사공(160a) 선단부는 점차적으로 확장되는 구조로 이루어져 분사노즐(160)의 선단부로 분사되는 무화상태의 혼합연료가 분사되는 가운데 넓은 범위로 확산될 수 있도록 한다. 이처럼 분사노즐(160)의 선단부로 분사되는 무화상태의 혼합연료가 분사되는 가운데 넓은 범위로 확산됨으로써 점화가 보다 정확하게 이루어질 수 있다.

본 발명을 구성하는 연소기(170)는 무화상태로 분사되는 혼합연료의 연소가 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 연소기(170)는 도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 일정크기의 통체로 형성되어지되 선단은 전방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 한편 후반부 외주면에는 다수의 통풍공(171a)이 형성된 구조의 외통(171), 외통(171)의 하부면 상에 구성되어 외통(171)을 평행하게 지지하는 지지대(172), 외통(171)의 내경에 비해 작은 외경의 통체로 형성되어 외통(171)의 내측 중심부 상에 지지간(173a)을 통해 부상 지지되어지되 선단은 전방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성된 구조의 내통(173), 내통(173)의 내경에 비해 작은 외경의 통체로 형성되어 내통(173)의 내측 후반부 중심에 지지간(174c)을 통해 부상 지지되어지되 후단부는 후방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 한편 후반부의 중심에 형성되어 노즐혼합기(140)의 선단부가 삽입 고정되는 노즐혼합기 삽입공(174a)과 후반부 경사면 상에 다수 형성되어 혼합연료의 연소시 외기의 유입이 이루어지는 외기유입공(174b)이 형성된 연소통(174), 외통(171)의 후반부에 형성된 통풍공(171a)의 외주면 상에 설치되어지되 일측에는 통풍구(175a)가 형성된 덕트(175) 및 덕트(175)의 통풍구(175a)를 통해 공기를 불어넣어 외통(171)의 내주면과 내통(173)의 외주면 사이의 공간을 통해 선단으로 공기의 유출이 되도록 하여 내통을 통해 선단으로 분출되는 연소된 화염이 제트식으로 분출될 수 있도록 하는 통풍팬(176)의 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 연소기(170)에는 연소통(174)의 노즐혼합기 삽입공(174a) 후단을 통해 앞서 기술한 노즐혼합기(140)의 선단부가 삽입되어 연소기(170)의 연소통(174) 내부에 혼합연료의 분사가 이루어질 수 있도록 구성되어진다. 이처럼 구성된 연소기(170)의 구성에서 분사된 혼합연료의 연소가 이루어지는 가운데 통풍팬(176)의 구동이 이루어지면 통풍팬(176)에 의한 공기는 덕트(175)의 통풍구(175a)를 통해 덕트(175) 내부로 유입되어 외통(171)의 통풍공(171a)을 통해 외통(171)과 내통(173) 사이로 유입되어진다.

전술한 바와 같이 덕트(175) 내부로 유입되어 외통(171)의 통풍공(171a)을 통해 외통(171)과 내통(173) 사이로 유입된 공기는 외통(171)과 내통(173) 사이를 통해 선단으로 뿜어지게 된다. 이때, 연소통(174)의 내부에서의 연소열과 화염이 내통(173)의 선단으로 분출되는 가운데 외통(171)과 내통(173) 사이를 통해 선단으로 뿜어지게 되는 공기압에 의해 유도되어 연소열과 화염이 확산된다. 따라서, 보다 높은 열량의 연소효과를 기대할 수가 있다.

한편, 전술한 바와 같은 연소기(170)의 구성에서 외통(171)의 선단부는 내통(173)의 선단부에 비해 더 길게 형성된다. 이처럼 외통(171)의 선단부를 내통(173)의 선단부에 비해 더 길게 형성함으로써 통풍팬(176)의 구동에 따라 외통(171)의 내주면과 내통(173)의 외주면 사이의 공간으로 공급되는 공기에 의해 내통(173)의 선단으로 분출되는 연소열이나 화염이 길게 유도되어 보다 높은 열량의 연소효과를 기대할 수가 있다.

그리고, 전술한 바와 같은 연소기(170)의 구성에서 연소통(174)은 주물을 통해 제작되어지고, 연소통(174)의 내주면은 나선형태로 형성되어진다. 이처럼 연소통(174)의 내주면을 나선형태로 형성함으로써 가열에 따른 보온 유지효과가 더 향상될 수 있음은 물론, 연소열이나 화염을 나선을 통해 유도함으로써 연소효과와 높은 연량을 기대할 수가 있다.

본 발명을 구성하는 점화기(180)는 연소기(170)의 연소통(174) 내부로 분사된 무화상태의 혼합연료에 스파크를 일으켜 점화가 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 점화기(180)는 연소기(170)를 구성하는 연소통(174)의 내측에 설치되어지되 혼합연료 분사수단과 일정간격 이격 설치되어 혼합연료 분사수단으로 통 해 분사되는 무화상태의 혼합연료에 불꽃을 점화시킨다.

다시 말해서, 점화기(180)는 연소통(174) 내측에 삽입 고정된 노즐혼합기(170)의 선단 즉, 더욱 상세하게는 노즐혼합기(170) 선단에 구성된 혼합연료 분사수단의 분사노즐(162) 선단에 이격된 상태로 설치되어 노즐혼합기(140)를 통해 혼합되어 분사되는 혼합연료에 점화가 이루어질 수 있도록 구성된다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)는 앞서도 기술한 바와 같이 초기 가동시에는 노즐혼합기(140)로 연료탱크(110)로부터 연료만이 공급되어 무화되는 가운데 연소기(170) 내부로 분사되어 점화를 통해 연소가 이루어지는 반면, 연료를 통한 연소에 의해 연소기(170) 내부의 온도가 700∼1200℃의 범위인 상태에서는 노즐혼합기(140)로 연료탱크(110)와 물탱크(120)로부터 연료와 물이 동시에 공급되어 무화되는 가운데 혼합되는 혼합연료의 연소가 이루어질 수 있도록 한 구성으로 이루어진다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)는 노즐혼합기(140)를 통한 연료와 물을 무화시키는 가운데 혼합하는 구성, 노즐혼합기(140)에 의한 무화상태로 혼합된 혼합연료를 혼합연료 분사수단을 통해 분사압력을 배가시켜 연소기(170)의 내부로 고속분사 하는 구성, 연소기(170)의 내부온도를 유지시키기 위한 구성 및 연소기(170)에 내부에서 혼합연료의 연소시 발생되는 화염을 보다 길게 유도하는 구성을 통해 완전연소에 가까운 연소를 가능하게 함으로써 사용되는 연료의 절감효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치(100)는 완전연소에 가까운 연소 를 통해 대기오염물질의 발생을 최소화시킬 수가 있음은 물론, 혼합연료의 연소시 높은 열량을 기대할 수가 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 보인 평면 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 보인 정면 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 보인 배면 구성도.

도 4a 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치의 구성에서 연료를 혼합하기 위한 노즐혼합기를 보인 측단면 구성도.

도 4b 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치의 구성에서 연료를 혼합하기 위한 노즐혼합기를 보인 정단면 구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성을 보인 종단면 구성도.

도 6 은 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성을 보인 횡단면 구성도.

도 7a 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성에서 연소실을 구성하는 연소통을 보인 정면 사시 구성도.

도 7b 는 본 발명에 따른 연료절감식 연소장치를 구성하는 연소기의 구성에서 연소실을 구성하는 연소통을 보인 배면 사시 구성도.

[도면의 주요 분분에 대한 부호의 설명]

100. 연소장치 110. 연료탱크

120. 물탱크 130. 에어컴프레셔

132. 공기압 공급호스 134. 압력조절기

136. 압력계 140. 노즐혼합기

142. 연료혼합노즐 142a. 연료혼합실

142b. 혼합연료 분사공 142c. 연료 유입용 결합구

142d. 물 유입용 결합구 144. 무화용 노즐

150. 제어밸브 150a. "O"자형 수동밸브

150b. "L"자형 수동밸브 160. 분사노즐

162. 압력실 164. 연결블록

164a. 유동공간 166. 유동체

168. 공가압 공급호스 170. 연소기

171. 외통 172. 지지대

173. 내통 174. 연소통

175. 덕트 180. 점화기

Claims

물과 연료를 혼합한 혼합연료를 연소시켜 가열하는 구조의 연료절감식 연소장치에 있어서,

화석연료를 충진 저장하는 일정용량의 연료탱크;

물을 충진 저장하는 일정용량의 물탱크;

상기 연료탱크와 물탱크에 공기압을 공급하여 탱크 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 압력형성수단;

상기 탱크 각각의 내부에 형성된 압력에 의해 공급되는 연료와 물을 무화시켜 혼합이 이루어지도록 하는 노즐혼합기;

상기 노즐혼합기로 상기 연료탱크와 물탱크에 각각 충진 저장된 연료와 물을 공급하기 위한 연료공급수단;

상기 노즐혼합기의 내부에서 혼합된 무화상태의 혼합연료를 공기압을 통해 분사가 이루어질 수 있도록 하는 혼합연료 분사수단;

상기 노즐혼합기의 내부에서 혼합되어 상기 혼합연료 분사수단으로부터 분사되는 무화상태의 혼합연료를 연소시키는 연소기; 및

상기 연소기의 내측에 설치되어지되 상기 노즐혼합기로부터 분사되는 혼합연료에 불꽃을 점화시키는 점화기를 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압력형성수단은 전원의 인가에 의해 구동되어 공기압을 발생시키는 에어컴프레셔;

상기 에어컴프레셔에 의해 발생된 공기압을 상기 연료탱크와 물탱크의 내부로 공급하여 탱크 각각의 내부에 일정압력이 형성되도록 하는 공기압 공급호스; 및

상기 연료탱크와 물탱크에 연결된 공기압 공급호스 각각에 설치되어 연료탱크와 물탱크 내부의 압력을 일정하게 유지시키는 압력조절기의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 2 항에 있어서, 상기 노즐혼합기는 연료와 물의 혼합이 이루어지는 연료혼합실과 선단측 일방향으로 혼합연료의 분사가 이루어지는 혼합연료 분사공 및 상기 연료혼합실과 내통되도록 양측에 관통 형성되어지되 연료혼합실과는 수직방향의 동일선상에 상호 대향되게 형성되는 연료 유입용 결합구와 물 유입용 결합구의 구성으로 이루어진 연료혼합노즐; 및

상기 연료 유입용 결합구와 물 유입용 결합구 각각에 나사 결합을 통해 결합되어지되 선단이 상기 연료혼합실의 내부에서 일정간격으로 상호 대향되어 상기 연료탱크와 물탱크로부터 공급된 연료와 물을 각각 무화시키는 무화용 노즐의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 3 항에 있어서, 상기 연료혼합노즐의 혼합연료 분사공은 연료혼합실의 내경에 비해 작은 직경으로 이루어져 분사되는 혼합연료의 분사속도가 증진될 수 있도록 함을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 4 항에 있어서, 상기 무화용 노즐은 후단의 내경은 넓고 선단의 내경은 좁은 구조의 노즐공이 형성되어 고압으로 공급된 연료와 물이 상기 노즐공 선단으로 분사시 분사속도가 증진된 분사에 의한 무화가 이루어질 수 있도록 한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 5 항에 있어서, 상기 연료 유입용 결합구와 물 유입용 결합구는 상기 연료혼합실의 중심으로부터 동일선상에 편심되게 형성되어 상기 무화용 노즐로부터 무화되어 분사되는 무화 상태의 연료와 물이 상호 부딪혀 혼합되는 가운데 상기 연료혼합실의 내면을 타고 일측으로부터 타측으로 확산되면서 고르게 혼합이 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 6 항에 있어서, 상기 연료공급수단은 상기 연료탱크와 물탱크 각각의 일측에 설치되어 고압의 연료와 물의 공급을 제어하는 제어밸브; 및

상기 제어밸브 각각으로부터 상기 무화용 노즐 각각의 후단부로 연결되어 고압의 연료와 물의 공급이 이루어질 수 있도록 하는 고압호스의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 7 항에 있어서, 상기 혼합연료 분사수단은 상기 연료혼합노즐의 선단부 외주면 상에 결합되어지되 중심에는 상기 혼합연료 분사공에 대응되는 분사공이 형성되어 상기 연소기의 내부에 혼합연료를 분사하는 분사노즐;

상기 분사노즐을 상기 연료혼합노즐의 선단부에 결합시 상기 연료혼합노즐의 선단면과 그 외주면 사이에 일정크기의 공간이 형성되도록 상기 분사노즐의 분사공 후단부 내측에 형성된 압력실;

상기 분사노즐의 후반부 외측면 상에 일정높이로 형성되어지되 내측에는 상기 압력실에 내통되도록 일정크기의 공간으로 형성되는 유동공간과 상기 유동공간의 상측으로 고압의 공기압이 유입되는 공기압 유입구가 형성된 연결블록;

상기 연결블록의 유동공간 상에 유동가능하게 위치되어 상기 연료혼합노즐의 선단부 외주면 상에 지지되어지되 유입되는 공기압에 의해 불규칙하게 유동되는 가운데 상기 압력실로 공급되는 공기압이 불규칙하게 공급되도록 하는 타원형의 유동체; 및

상기 압력형성수단의 공기압 공급호스로부터 상기 연결블록에 커플링을 통해 연결되어 고압의 공기압을 공급하는 공기압 공급호스의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 8 항에 있어서, 상기 분사노즐의 분사공 선단부는 점차적으로 확장되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 9 항에 있어서, 상기 연소기는 일정크기의 통체로 형성되어지되 선단은 전방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 한편 후반부 외주면에는 다수의 통풍공이 형성된 구조의 외통;

상기 외통의 하부면 상에 구성되어 상기 외통을 평행하게 지지하는 지지대;

상기 외통의 내경에 비해 작은 외경의 통체로 형성되어 상기 외통의 내측 중심부 상에 지지간을 통해 부상 지지되어지되 선단은 전방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성된 구조의 내통;

상기 내통의 내경에 비해 작은 외경의 통체로 형성되어 상기 내통의 내측 후반부 중심에 지지간을 통해 부상 지지되어지되 후단부는 후방측으로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 한편 후반부의 중심에 형성되어 상기 노즐혼합기의 선단부가 삽입 고정되는 노즐혼합기 삽입공과 후반부 경사면 상에 다수 형성되어 혼합연료의 연소시 외기의 유입이 이루어지는 외기유입공이 형성된 연소통;

상기 외통의 후반부에 형성된 통풍공의 외주면 상에 설치되어지되 일측에는 통풍구가 형성된 덕트; 및

상기 덕트의 통풍구를 통해 공기를 불어넣어 상기 외통의 내주면과 내통의 외주면 사이의 공간을 통해 선단으로 공기의 유출이 되도록 하여 내통을 통해 선단으로 분출되는 연소된 화염이 제트식으로 분출될 수 있도록 하는 통풍팬의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 10 항에 있어서, 상기 외통의 선단부는 상기 내통의 선단부에 비해 더 길게 형성되어 상기 통풍팬의 구동에 따라 상기 외통의 내주면과 내통의 외주면 사이의 공간으로 공급되는 공기에 의해 상기 내통의 선단으로 분출되는 화염이 상기 내통의 선단부에 비해 길게 유도될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 11 항에 있어서, 상기 연소통은 주물을 통해 제작된 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 12 항에 있어서, 상기 연소통의 내주면은 나선형태로 형성된 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점화기는 상기 연소통 내측에 삽입 고정된 상기 노즐혼합기의 선단에 이격된 상태로 설치되어 상기 노즐혼합기를 통해 혼합되어 분사되는 혼합연료에 점화가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.
제 14 항에 있어서, 상기 연소장치의 가동시작으로부터 일정시기까지는 상기 노즐혼합기로 상기 연료탱크로부터 연료만이 공급되어 무화되는 가운데 상기 연소기 내부로 분사되어 점화를 통해 연소가 이루어지는 반면, 상기 연료를 통한 연소에 의해 상기 연소기 내부의 온도가 700∼1200℃의 범위인 상태에서는 상기 노즐혼합기로 상기 연료탱크와 물탱크로부터 연료와 물이 동시에 공급되어 무화되는 가운데 혼합되는 혼합연료의 연소가 이루어질 수 있도록 한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료와 물을 이용한 연료절감식 연소장치.