KR101141705B1 - 연소기용 예혼합식 토치점화기 - Google Patents

연소기용 예혼합식 토치점화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강한 재순환영역을 형성하여 연료와 공기와의 혼합을 강화시키고 연료-공기 혼합기체가 큰 유동성을 갖도록 하기 위하여, 연료와 혼합될 공기가 유입되는 공기유입구가 측면과 수직하게 형성되어 있으며, 하단이 개방된 원통형으로 연료와 공기가 혼합되어 점화가 일어나는 연소챔버를 형성하는 점화기 몸체; 상기 점화기 몸체의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 액체연료를 미립화시켜 상기 연소챔버에 분사하는 연료분사수단; 상기 점화기 몸체의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 상기 연소챔버 내에 스파크를 발생시켜 화염을 형성시키는 점화수단; 상기 점화기 몸체의 개방된 일 단부에 수직하게 부착되어 있으며, 상기 연소챔버 내에서 발생한 화염제트를 주연소기 내의 점화에 필요한 위치에 분사시켜주는 노즐; 상기 점화기 몸체내에 중심방향으로 휘어진 곡선형의 단면을 가지고 설치되어 있으며, 상기 연소챔버에 유입된 공기를 분기시켜 상기 점화기 몸체의 내벽을 따라 흐르게 하여 상기 연료분사수단에서 분사된 미립화 연료와 혼합되어 재순환영역을 형성하게 하는 배플을 구비하는 연소기용 예혼합식 토치점화기를 제공한다.

Description

연소기용 예혼합식 토치점화기{Pre-mixed torch igniter for a combustor}
도 1은 종래의 연소기용 점화기를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기를 개략적으로 나타내는 수직 단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 라인을 따라 절개한 평면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기의 연소챔버 내에서의 공기의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 고속의 유체가 비유선형의 물체(Bluff body)에 부딪혔을 때의 유체 흐름의 변화를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기가 연소기에 설치되어 있는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
1, 10 : 공기유입구 2 : 확산유로
3 : 벤츄리 4 : 가이드
4a : 가이드 끝단 5, 50 : 전기점화기
6 : 예연소실 7, 70 : 노즐
8 : 연료 흡기관 11 : 공기 공급-차단 솔레노이드 밸브
12 : 공기공급수단 20 : 점화기 몸체
30 : 연소기 케이스 31 : 연소기 라이너
34 : 주 연료노즐 40 : 배플
80 : 연료분사노즐 81 : 연료 공급-차단 솔레노이드 밸브
82 : 연료공급펌프
83 : 퍼지공기 공급-차단 솔레노이드 밸브
100 : 경계층(boundary layer) 101 : 정지 유체
102 : 비유선형 물체(bluff body) 103 : 고속 유체
105 : 소용돌이(vortex)의 간격 110a, 110b, 110c : 소용돌이
A : 공기 흐름 F : 유체 흐름
본 발명은 가스터빈엔진(Gas turbine engine), 램제트엔진(Ram-jet engine) 및 산업용 연소기(Industrial burner)에 사용되는 연소기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 높은 점화에너지를 필요로 하는 연소기의 점화에 사용되는 예혼합식 토치점화기(Pre-mixed torch igniter)에 관한 것이다.
가스터빈엔진, 램제트 엔진, 선박용 엔진 및 산업용 연소기등 높은 점화에너 지를 필요로 하는 연소기의 점화원으로 사용되는 점화기에는 전기에너지를 이용하는 전기점화기, 파이로 에너지(화약)를 이용하는 파이로 점화기, 토치화염을 이용하는 토치점화기가 있다.
특히, 토치점화기는 연료와 공기, 전기점화 공급장치(electronic ignition source) 및 하우징(housing)으로 구성된 하나의 연소기이다. 토치점화기의 작동 연료는 가스연료와 액체연료가 있으며, 연료의 종류에 따라 다르게 설계 적용되고 있다.
가스연료 방식의 토치 점화기는 특별히 연료분사장치(Atomizer)가 필요하지 않으며 단순 오리피스를 통하여 연료를 분출시킨다. 연료와 공기의 혼합기체에 스파크를 발생시키는 전기점화기를 토치점화기의 출구에 위치시켜 화염을 발생시키는 방식을 채택한다. 액체연료 방식의 토치 점화기는 액체연료를 미립화시키는 연료분사장치가 필요하며 미립화된 연료와 공기의 혼합물에 스파크를 발생시키는 전기점화기에 의하여 화염을 발생시킨다.
토치점화기는 주 연소기의 점화에 필요한 위치에 충분한 점화에너지를 공급해야만 한다. 특히 가스터빈 엔진, 램제트 엔진 및 산업용 연소기에서 점화원이 필요한 위치는 연소기 내부의 연료공기의 혼합가스가 재순환영역을 형성하여 화염이 안정화될 수 있는 지역에 한정되어 있다. 토치점화기의 경우 엔진의 케이스에 장착되기 때문에 점화원이 필요한 지역까지 연소기 내부의 유동을 지나 도달하기 위해서는 고속 제트화염이 필요하므로 토치 점화기의 출구는 노즐형상을 가진다.
따라서 높은 점화에너지를 위해서는 발열량이 높은 액체연료를 사용하는 방 식을 사용하여야 하고, 미립화된 연료와 공기를 잘 혼합시키고 큰 유동성을 갖도록 할 필요가 있다. 이러한 이유로 토치점화기는 예혼합 방식이 필수적이지만 예혼합 방식은 매우 복잡하고 큰 구조가 필요하다는 문제점이 있다.
연소기용 예혼합식 점화기에 대한 종래의 기술로 미국 특허번호 4,946,384가 있으나, 이들의 구성과 그 문제점은 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 공기는 공기유입구(1)를 통해 유입되어 벤츄리(3)를 통과하게 되며, 이 때 압력강하에 의해 연료흡기관(8)을 통해 가스연료가 공급되어 벤츄리(3)를 통과하며 공기와 함께 혼합된다. 이 혼합체의 혼합은 예연소실(6)에 형성된 확산유로(2)를 거치면서 강화되고 전기점화기(5)에 의해 점화되어 노즐(7)을 통해 주 연소기(미도시) 쪽으로 분출된다. 위 미국 특허발명은 벤츄리를 통과한 공기와 연료의 혼합기는 속도가 빠른 유동이 가이드(4)의 형상에 의해 만들어진 확산유로를 지나면서 일종의 정체현상인 속도감소와 함께 공기와 가스연료의 혼합이 이루어진다. 즉, 위 발명에 적용된 가이드와 확산유로는 정체공간을 형성함으로써 공기와 연료의 혼합을 촉진시키는 역할을 한다. 그러나 공기와 연료의 혼합을 위해 사용되는 강한 재순환영역(recirculation region)의 형성을 가져오지는 못한다. 따라서 위 종래의 기술은 혼합성능이 뛰어나지 못하며, 재순환영역 및 역방향 유동이 형성되지 않아 높은 난류강도를 요하는 액체연료 토치점화기의 예혼합 기구로는 적당하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 강한 재순환영역을 형성하여 연료와 공기와의 혼합을 강화시키고 연료-공기 혼합체가 큰 유동성을 갖도록 원통형 점화기 몸체안에 곡선형의 단면을 가진 배플(baffle)을 구비하는 연소기용 예혼합식 토치점화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연료와 혼합될 공기가 유입되는 공기유입구가 측면과 수직하게 형성되어 있으며, 하단이 개방된 원통형으로 연료와 공기가 혼합되어 점화가 일어나는 연소챔버를 형성하는 점화기 몸체; 상기 점화기 몸체의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 액체연료를 미립화시켜 상기 연소챔버에 분사하는 연료분사수단; 상기 점화기 몸체의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 상기 연소챔버내에 스파크를 발생시켜 화염을 형성시키는 점화수단; 상기 점화기 몸체의 개방된 일 단부에 수직하게 부착되어 있으며, 상기 연소챔버내에서 발생한 화염제트를 주연소기 내의 점화에 필요한 위치에 분사시켜주는 노즐; 상기 점화기 몸체내에 곡선형의 단면을 가지고 수직하게 설치되어 있으며, 상기 연소챔버에 유입된 공기를 분기시켜 상기 점화기 몸체의 내벽을 따라 흐르게 하여 상기 연료분사수단에서 분사된 미립화 연료와 혼합되어 재순환영역을 형성하게 하는 배플을 구비하는 연소기용 예혼합식 토치점화기를 제공한다.
여기서, 상기 연료분사수단은 연료가 상기 배플의 내부로 분사될 수 있도록 상기 배플의 개방된 부분을 향해 위치하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 점화수단도 상기 배플의 안쪽 공간으로 분사된 연료와 상기 배플의 안쪽 공간으로 유입된 공기를 혼합시켜주는 재순환영역 옆에서 점화를 발생시 키도록 상기 배플의 개방된 부분을 향해 위치하는 것이 바람직하다.
반면에, 상기 점화기 몸체의 공기유입구는 상기 연소챔버에 유입된 공기를 분기시켜 상기 배플의 끝단에서 상기 배플의 안쪽 공간으로 유입될 수 있도록 상기 배플의 닫혀진 부분을 향해 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배플은 상기 점화기 몸체내의 하부에 결합되어 있고, 상기 하부에 결합된 위치에서부터 상기 연료분사수단이 부착된 위치보다 높은 곳까지 수직하게 위치한 격벽으로 되어 있는 것이 바람직하다.
여기서 상기 점화기 몸체의 공기유입구에는 공기의 공급 또는 차단을 조절하기 위한 공기공급 조절장치가 연결된 것이 바람직하다.
그리고 상기 연료분사수단은 상기 연소챔버내로 분사되는 연료의 공급 또는 차단을 조절하기 위한 연료공급조절장치를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연료분사수단은 막힘 현상을 방지하기 위하여 소량의 공기를 공급하여 상기 연료분사수단에 남아있는 연료를 제거할 수 있는 퍼지공기공급조절장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연소기용 예혼합식 토치점화기.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기가 수행하는 기능을 설명한다.
먼저 토치점화기가 작동모드에 있는 경우를 살펴보면, 제어기(미도시)에서 토치점화기의 작동 신호를 보내면 공기흐름의 차단을 조절하는 공기 공급-차단 솔레노이드밸브(11)와 연료흐름의 차단을 조절하는 연료 공급-차단 솔레노이드밸브(81)가 동시에 열려 공기공급수단(12)과 연료공급펌프(82)로부터 공기와 연료가 공급된다. 공급된 연료는 연료분사노즐(80)을 통해 미립화되어 분무되고 공기유입구(10)로 들어온 공기는 배플(40)에 의해 점화기 몸체(20)의 양쪽 내벽을 따라 분기되어 배플(40)의 안쪽 공간에는 연료와 공기를 혼합시키기 위한 재순환영역이 형성된다. 미리 혼합된 혼합기체에 전기점화기(50)가 작동하게 되면 화염이 형성되어 노즐(70)을 통해 주 연소기(미도시)내로 화염이 분출된다. 이 모든 절차는 전기신호에 의한 솔레노이드 밸브의 제어로 이루어진다.
다음으로 주연소기의 점화원으로서 주연소기의 점화가 이루어지면 토치점화기의 작동은 정지하는데, 토치점화기 정지모드에 있는 경우를 살펴보면, 우선 연료 공급-차단 솔레노이드밸브(81)와 공기 공급-차단 솔레노이드밸브(11)가 동시에 차단된다. 그 후 토치점화기의 소화 후 연료분사노즐(80)의 막힘 현상을 방지하기 위하여 퍼지공기 공급-차단 솔레노이드밸브(83)가 열려 소량의 공기를 액체 연료분사노즐(80)에 공급하여 연료분사노즐(80)에 남아 있는 연료를 배출하게 된다.
이어서 도면에 개시된 각 구성요소들의 세부 구성과 기능 및 작용을 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기를 개략적으로 나타내는 수직 단면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 라인을 따라 절개한 평면 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기의 연소챔버내에서의 공기의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연소기용 토치점화기는 점화기 몸체(20), 반원형 배플(40), 연료분사노즐(80), 전기점화기(50) 및 노즐(70)을 구비하고 있다.
점화기 몸체(20)는 하단이 개방된 원통형으로 연료와 공기가 혼합되어 점화가 일어나는 일종의 연소실을 형성한다. 점화기 몸체(20)의 측면에는 공기 유입구(10)가 수직하게 형성되어 있으며 연료와 혼합될 공기가 점화기 몸체(20)내로 유입되도록 안내하게 된다. 공기 유입구(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이 공기공급수단(12)과 공기공급-차단 솔레노이드밸브(11)가 연결이 되어 있다. 공기공급수단(12)의 바람직한 일 실시예로 봄베(bombe)와 압축기를 이용한 것을 예로 들 수 있는데, 토치점화기가 작동 모드일때에만 공기공급-차단 솔레노이드밸브(11)가 열려서 봄베(미도시)로부터 압축되어 있던 공기가 유입되게 된다.
배플(40)은 점화기 몸체(20)내에 반원형의 단면을 가지고 점화기 몸체(20)의 하부에만 고정 설치되어 있고, 점화기 몸체(20)의 하부에 결합한 위치에서부터 연료분사노즐(80)이 부착된 위치보다 높은 곳까지 수직하게 위치한 격벽으로 되어 있다. 여기서, 본 발명의 바람직한 일 실시예로 도면에는 배플의 수직 방향 단면으로 반원형을 예시하고 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 반원형의 배플에 국한되지 않으며, 180도 각도보다 작거나 큰 호를 가진 원형 또는 타원형처럼 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경할 수 있는 범위도 포함할 것이다.
위와 같은 구성을 가진 배플(40)은 첫째, 공기유입구(10)를 통하여 점화기 몸체(20)에 유입된 공기를 분기시켜 점화기 몸체(20)의 내벽을 따라 양쪽으로 흐르게 하여 균일한 공기 유동을 형성한다.
둘째, 도 5에 도시된 바와 같이 분사된 미립화 연료와 혼합된 혼합공기가 배플(40)의 끝단에서 안쪽 공간으로 유입되는 과정에서 방해 이론(obstruction theory)에 기반하여 강한 재순환영역을 형성하며, 이 재순환영역은 반원형 배플(40) 안쪽으로 유입되어 강한 난류유동장을 형성시키게 되어, 위의 강한 난류유동장 영역으로 미립화된 연료가 유입되면 액체연료의 미립화 및 혼합이 더욱 촉진된다. 여기서 방해 이론에 대해 설명하면, 도 6에서 보는 바와 같이, 빠른 속도로 흐르는 유체(F)가 유선형이 아닌 물체(bluff body)(102)에 부딪히면 유체는 그 물체(102)의 양 옆으로 갈라진 후 각각의 옆면에서 경계층(boundary layer)(100)이 분리되어 저절로 소용돌이(vortex)(110a, 110b, 110c)가 형성된다. 위 소용돌이(110a, 110b, 110c)는 양 옆에서 교대로 발생하며, 각 측면에서 발생하는 소용돌이간의 거리(105)는 일정하다. 위 소용돌이(110c)는 흘러 내려가면서 크기와 강도가 증가되어 결국에는 분리 확산되어 없어진다.
셋째, 이 반원형 배플(40)은 화염이 배플 바깥쪽의 차가운 표면을 가진 점화기 몸체(20)의 벽면에 닿는 것을 방지하여 벽면에서의 화염의 소염(flame quenching)을 방지할 수 있으며 넷째, 공기유로로 화염이 전파되는 것을 방지하여 토치의 안정성을 높이는 역할도 수행한다. 다섯째, 반원형 배플(40)은 화염의 안내 역할을 수행하여 화염이 토치 출구로 원활히 방출할 수 있도록 해준다.
여기서, 공기유입구(10)가 점화기 몸체(20)의 측면에 설치되는 방향은 유입 된 공기를 정확히 분기시켜 배플(40)의 끝단에서 배플(40)의 안쪽 공간으로 유입될 수 있도록 공기유입구(10)는 배플(40)의 닫혀진 부분(격벽이 형성된 부분)을 향하도록 한 것이 바람직하다.
또한, 연료분사노즐(80)은 점화기 몸체(20)의 측면에 수직하게 결합되어 있고 연료 공급-차단 솔레노이드밸브(81)를 통해 연료공급펌프(82)로부터 연료를 공급받는다. 공급받은 액체연료를 미립화시켜 점화기 몸체(20)안에, 바람직하게는 배플(40)의 안쪽 공간에 분사시킨다. 여기서, 연료분사노즐은 액체연료를 골고루 미립화시켜 넓은 각도로 분무해 줄 수 있는 압력 분무식 연료분사노즐을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 연료분사노즐(80)이 점화기 몸체(20)의 측면에 설치되는 방향은 연료분사노즐(80)의 방향이 배플(40)의 개방된 부분을 향하게 하여 연료와 공기의 혼합기체가 재순환영역을 형성하는 곳에 집중적으로 분사할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 연료 공급-차단 솔레노이드밸브(81)로부터 연료분사노즐(80)에 이르는 중간에는 퍼지공기 공급-차단 솔레노이드밸브(83)가 삽입하여 설치되어 있어서 연료분사노즐(80)이 막히지 않도록 소량의 공기를 공급하여 연료분사노즐(80)에 남아 있는 연료를 제거해 준다.
전기점화기(50)는 점화기 몸체(20)의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 연소챔버안에서 스파크를 발생시켜 화염을 형성하게 한다. 발명의 바람직한 일 실시예로 도면에서는 전기점화기(50)만을 도시하고 있으나, 가스 플라즈마 공급원(gaseous plasma source)과 점화 제어기(igniter controller)로 구성되어 점화 제어기의 양 전극에서 방전을 일으켜 가스 플라즈마를 플라즈마 제트로 분리시켜서 플라즈마 제트 점화기의 끝으로부터 화염을 방출시키는 플라즈마 제트 점화기(plasma jet igniter)도 사용이 가능하다. 여기서, 전기점화기(50)는 연료와 공기의 혼합체가 재순환영역을 형성하는 배플(40)의 안쪽 공간에서 점화를 일으키도록 배플(40)의 개방된 부분을 향해 위치하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기가 연소기에 설치되어 있는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 노즐(50)은 점화기 몸체(20)의 개구부가 있는 하단면에 수직하게 부착되어 있으며, 연소챔버 안에서 발생한 화염제트를 주 연소기내의 점화에 필요한 위치에 분사시켜준다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토치점화기는 도 7에 도시된 바와 같이, 연소기 케이스의 외벽 즉, 엔진 외부에서 장착 가능해야 하므로 연소기 케이스(30)와 라이너(31) 사이의 유로를 지나 연소기 안으로 노즐(70)이 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 화염제트는 노즐(70)을 통해 연소기 내부로 분출되고, 주 연료노즐(34)에서 분사된 주 연료가 연소기내에서 점화될 수 있도록 점화에 필요한 위치에 충분한 점화에너지를 공급하게 된다.
본 발명에 따른 연소기용 예혼합식 토치점화기에 의하면, 원통형 점화기 몸체 내에 중심쪽으로 휘어진 곡선형의 단면을 가지고 수직하게 점화기 몸체 하부에 고정 설치되어 있는 배플(baffle)을 구비하고 있다.
따라서 첫째, 공기 유입구에서 들어오는 공기를 분기함으로써 균일한 공기 유동 형성하고 배플의 안쪽 공간으로 유입되는 과정에서 강한 재순환영역을 형성하 여 반원형 배플 내부에 강한 난류유동장을 만들게 되므로 공기와 연료의 혼합을 촉진시켜 준다.
둘째, 배플이 화염을 토치 출구로 잘 배출하기 위한 가이드 역할을 하고, 공기유입구로 화염이 전파되는 것을 방지하여 토치점화기의 효율 및 안정성을 증대시켜 준다.
셋째, 배플은 화염이 차가운 표면의 점화기 몸체 벽면에 직접 닿는 것을 방지하여 점화기 몸체 벽면에서의 소염을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 공기가 유입되는 공기유입구가 측면과 수직하게 형성되어 있으며, 하단이 개방된 원통형으로 연료와 공기가 혼합되어 점화가 일어나는 연소챔버를 형성하는 점화기 몸체;
    상기 점화기 몸체의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 연료를 미립화시켜 상기 연소챔버에 분사하는 연료분사수단;
    상기 점화기 몸체의 측면에 수직하게 결합되어 있으며, 상기 연소챔버내에 스파크를 발생시켜 화염을 형성시키는 점화수단;
    상기 점화기 몸체의 개방된 일 단부에 수직하게 부착되어 있으며, 상기 연소챔버내에서 발생한 화염제트를 주연소기 내의 점화에 필요한 위치에 분사시켜주는 노즐; 및
    중심방향으로 휘어진 곡선형의 단면을 가지고, 상기 공기유입구를 통해 유입된 공기가 부딪히는 닫혀진 부분을 포함하는 배플;을 포함하며,
    상기 연료분사수단은 연료를 상기 배플의 안쪽 공간으로 분사시킬 수 있도록 상기 배플의 개방된 부분을 향하도록 설치되며,
    상기 공기유입구는 상기 배플의 닫혀진 부분을 향해 형성되어 있으며,
    상기 배플은, 상기 공기유입구를 통해 유입되어 상기 배플의 닫혀진 부분에 부딪힌 공기가 상기 점화기 몸체의 내벽을 따라 흘러 상기 배플의 끝단에서 상기 배플의 안쪽 공간으로 유입됨으로써 상기 연료분사수단에서 분사된 미립화된 연료와 혼합되도록 상기 점화기 몸체 내에 설치되는 연소기용 예혼합식 토치점화기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 점화수단은 상기 배플의 안쪽 공간으로 분사된 연료와 상기 배플의 안쪽 공간으로 유입된 공기를 혼합시켜주는 재순환영역 옆에서 점화를 발생시키도록 상기 배플의 개방된 부분을 향해 설치되는 연소기용 예혼합식 토치점화기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 배플은 상기 점화기 몸체내의 하부에 결합되어 있고, 상기 하부에 결합된 위치에서부터 상기 연료분사수단이 부착된 위치보다 높은 곳까지 수직하게 위치한 격벽을 포함하는 연소기용 예혼합식 토치점화기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101279722B1 (ko) * 2011-12-28 2013-06-27 한국항공우주연구원 가스토치 점화기 및 그를 구비한 연소기
CN109990283B (zh) * 2017-12-29 2024-01-16 宁波方太厨具有限公司 一种火盖盖板及具有该火盖盖板的燃烧器
CN113310047A (zh) * 2020-02-26 2021-08-27 北京势蓝科技有限公司 一种引射式燃气点火系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11500510A (ja) * 1995-02-16 1999-01-12 オービタル、エンジン、カンパニー (オーストラリア)、プロプライエタリ、リミテッド 燃料直接噴射内燃機関

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11500510A (ja) * 1995-02-16 1999-01-12 オービタル、エンジン、カンパニー (オーストラリア)、プロプライエタリ、リミテッド 燃料直接噴射内燃機関

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106016354A (zh) * 2016-05-30 2016-10-12 合肥雄川机械销售有限公司 一种燃烧炉点火系统

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