KR101185906B1 - 가열로 점화용 파일럿 버너 및 그 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 가열로를 초기 점화시키는 파일럿 버너 및 그 조립체에 관한 것으로, 일정 길이를 가지며, 외부로부터 유입된 혼합가스를 인접 관로로 유도하는 유도관과, 상기 유도관의 일측에 결합되며, 관로의 단면적이 연속적으로 변화되어 상기 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시키는 가변부; 및 상기 가변부의 일측에 결합되며, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 외부로 토출하는 화구;를 포함한다.

Description

가열로 점화용 파일럿 버너 및 그 조립체{PILOT BURNER AND ASSEMBLY FOR IGNITION OF FURNACE}

본 발명은 제철소의 가열로를 초기 점화시키는 파일럿 버너 및 그 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 사용되는 버너는 가열로의 주 열원이 되는 메인버너와, 상기 메인버너를 초기 점화시키는 점화수단이 있다.

상기 점화수단의 경우 필요에 따라 다양한 구성으로 이루어질 수 있는 바, 예컨대 솜 또는 면소재를 사용한 점화봉으로 이루어질 수 있다.

상기 점화봉의 경우 와이어 로드의 끝부분에 솜 또는 면소재의 천이 부착되어 있는 데, 상기 솜 또는 면소재의 천은 경유에 적셔진 후 가스점화기 등에 의해 발화되어 메인버너를 점화시키는 데 사용된다.

본 발명은 화염의 영역뿐만 아니라 화염의 크기와 세기의 조절이 가능한 가열로 점화용 파일럿 버너 및 그 조립체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파일럿 버너는, 일정 길이를 가지며, 외부로부터 유입된 혼합가스를 인접 관로로 유도하는 유도관; 상기 유도관의 일측에 결합되며, 관로의 단면적이 연속적으로 변화되어 상기 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시키는 가변부; 및 상기 가변부의 일측에 결합되며, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 외부로 토출하는 화구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 화구는, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 전방으로 토출시키는 화염공; 및 상기 화염공에서 외측면을 따라 일정길이로 절개되어 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 보다 넓은 영역으로 토출시키는 복수의 슬릿;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 화구는, 화구의 외측면에 상기 가변부와 인접한 부분에 일정 간격으로 형성된 복수의 보조슬롯을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가변부는 모래시계 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 버너 조립체는, 가스공급관 상에 설치되어 가스의 공급량을 조절하는 가스밸브; 산소공급관 상에 설치되어 산소의 공급량을 조절하는 산소밸브; 상기 가스공급관과 산소공급관을 서로 연결시키고, 상기 가스밸브와 산소밸브를 통해 공급된 가스와 산소를 혼합하는 연결부재; 상기 연결부재와 결합되고, 상기 연결부재로부터 유입된 혼합가스를 인접 관로로 유도하는 유도관; 및 상기 유도관의 일측에 결합되어 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시켜 외부로 토출하는 헤드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 헤드는, 상기 유도관의 일측에 결합되며, 관로의 단면적이 연속적으로 변화되어 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시키는 가변부; 및 상기 가변부의 일측에 결합되며, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 외부로 토출하는 화구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 파일럿 버너를 통해 제철소의 가열로의 메인버너를 점화시킴으로써, 주변 기온에 관계없이 원활한 점화가 가능하여 작업 능률을 향상시킬 수 있다.

그리고, 파일럿 버너를 연결관에서 분리가 가능함에 따라 소수의 개수로 전체 가열로의 점화가 가능하고, 가스밸브와 산소밸브를 조절함에 따라 화염의 세기와 크기를 조정할 수 있다.

또한, 헤드에 가변부를 설치하여 혼합가스가 보다 멀리 분출되도록 하여 사용상의 편의와 작업능률을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 버너 조립체를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 파일럿 버너의 단면을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 버너 조립체를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 파일럿 버너의 단면을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 버너의 조립체(1)는 가스공급관(10)과 가스밸브(15), 산소공급관(30)과 산소밸브(35) 및 파일럿 버너(100; pilot burner)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 가스공급관(10)은 외부로부터 LPG와 같은 가스가 공급되며, 가스밸브(15)는 상기 가스공급관(10) 상에 설치되어 유출되는 가스의 양을 조절하여 화염의 세기를 변화시키게 된다.

산소공급관(30)은 외부로부터 산소가 공급되며, 산소밸브(35)는 상기 산소공급관(30) 상에 설치되어 유출되는 산소의 양을 조절하여 화염의 크기를 변화시키게 된다.

상기 가스공급관(10)과 산소공급관(30)은 'Ｔ'자형 연결부재(50)를 통해 서로 연결될 수 있으며, 조립체(1)는 상기 연결부재(50)의 일단에 결합되어 파일럿 버너(100)와 체결하기 위한 연결관(70)을 더 포함한다.

파일럿 버너(100)는 유도관(110)과 헤드(150)를 포함한다. 유도관(110)은 상기 연결관(70)의 일단에 결합된 일자형 파이프로서 연결관(70)을 통해 공급된 가스와 산소의 혼합된 가스(이하, 혼합가스라 함)를 인접된 헤드(150)로 유도한다. 헤드(150)는 상기 유도관(110)의 일측에 결합되어 유도관(110)을 통해 전달된 혼합가스를 외부로 토출하게 된다. 상기 파일럿 버너(100)의 유도관(110)은 연결관(70)과 나사 결합될 수도 있지만, 원터치 방식으로 서로 결합되도록 할 수 있다.

도 1에서는 유도관(110)을 연결관(70)에 결합하는 것으로 도시하였지만, 필요에 따라 연결관(70)없이 유도관(110)이 연결부재(50)에 직접 결합되도록 구성할 수도 있다.

상기 헤드(150)는, 혼합가스의 압력을 가변시키는 가변부(151)와, 화염을 내뿜는 화구(155; 火口)로 이루어져 있다. 가변부(151)는 유도관(110)의 일측에 결합되며, 관로를 기준으로 수직으로 절단된 유동 단면적이 연속적으로 변화되어 유도관(110)을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시키도록 구성되어 있다. 상기 가변부(151)는 예컨대, 모래시계 형상으로 구성되어 있다.

화구(155)는 상기 가변부(151)의 일측에 결합되며 동일한 직경의 파이프 형상으로 구성되어 가변부(151)를 통해 유입된 혼합가스를 외부로 토출하게 된다.

상기 화구(155)는 화염공(156)과 슬릿(157)과 복수의 보조슬롯(158)을 포함하여 이루어져 있다. 상기 화염공(156)은 가변부(151)를 통해 유입된 혼합가스를 전방으로 토출시키게 된다.

슬릿(157)은 상기 화구(155)의 화염공(156)에서 외측면을 따라 일정길이로 절개되어 가변부(151)를 통해 유입된 혼합가스를 보다 넓은 영역으로 토출시키게 된다. 슬릿(157)은 관로의 외측면에 소정의 간격으로 복수개 형성되어 있는 데, 슬릿(157)은 화염의 크기를 화염공(156)만 있을 때 보다 더 크게 한다. 상기 슬릿(157)은 화구(155) 몸체의 대략 50% 내지 60% 정도의 길이로 형성될 수 있다.

보조슬롯(158)은 화구(155)의 외측면에 가변부(151)와 인접한 부분에 일정 간격으로 복수개 형성되어 있다. 혼합가스가 화염공(156)을 통해 전방으로 토출시에 외부 공기가 보조슬롯(158)을 통해 화염공(156)으로 유입된다.

도 2는 파일럿 버너(100)의 단면 구조(A-A)를 나타낸 도면으로, 파일럿 버너(100)의 가변부(151)는 유도관(110)과 화구(155)와 각각 나사 결합되어 있다.

가변부(151)의 입구(㉮)는 관로의 단면적이 관로를 따라 점점 작아지다가 중간부(㉯)에서 그 단면적이 최소가 된다. 가변부(151)는 중간부(㉯)를 지나 출구(㉰)측으로 갈수록 단면적이 다시 커지는 모래시계 형상을 갖고 있다.

상기 가변부(151)의 중간부(㉯)에서는 단면적이 작아 혼합가스의 압력과 속도가 최대가 되며, 출구(㉰)를 지나 화구(155)에서 다시 혼합가스의 압력과 속도가 낮아지게 된다.

상기 가변부(151)에 형성된 중간부(㉯)는 혼합가스의 압력과 속도를 높여 혼합가스가 보다 멀리 토출되도록 한다.

이와 같이 가변부(151)를 통과한 혼합가스는 화구(155)의 화염공(156)과 복수의 슬릿(157)을 통해 외부의 넓은 영역으로 토출된다. 상기 슬릿(157)의 개수는 7개 내지 8개 정도가 될 수 있다.

이와 같이 구성된 파일럿 버너(100) 조립체의 작동 과정을 간단하게 살펴보면 아래와 같다.

먼저, 가스밸브(15)와 산소밸브(35)가 일정량 개방되면, 외부로부터 공급된 LPG와 같은 가스와 산소는 'Ｔ'자형 연결부재(50)를 통해 서로 혼합되어 관로를 통해 연결관(70)으로 전달된다.

연결관(70)으로 전달된 혼합가스는 파일럿 버너(100)의 유도관(110)을 통해 헤드(150)로 전달된다. 헤드(150)로 전달된 혼합가스는 가변부(151)에서 압력과 속도가 가변되어 화구(155)측으로 토출된다. 상기 가변부(151)는 관로를 따라 수직으로 절개된 단면적이 점점 작아지는 형상이므로 혼합가스의 압력과 속도가 향상되어 혼합가스가 보다 멀리 토출되게 된다.

이와 같이 가변부(151)를 통과한 혼합가스는 화구(155)의 화염공(156)을 통해 외부로 토출되며, 화염공(156)과 연결되어 형성된 복수의 슬릿(157)을 통해서도 외부로 분출된다. 이와 같은 상태에서 화염공(156)의 전단에 점화시키면 혼합가스가 연소되어 화염이 분출되게 된다. 상기 혼합가스의 점화시에 휴대용 가스점화기 등이 이용될 수 있다.

이와 같이 파일럿 버너(100)의 화구(155)가 점화되어 화염이 분출되면, 사용자는 가스밸브(15)의 개폐량을 조절하여 화염의 세기를 조절하거나 산소밸브(35)의 개폐량을 조절하여 화염의 크기를 조정하게 된다. 예컨대, 가스가 보다 많이 공급되면 화염이 세지고, 산소가 보다 많이 공급되면 화염의 크기가 커진다.

이와 같이 본 발명에서는 파일럿 버너(100)를 통해 제철소의 가열로의 메인버너를 점화시킴으로써, 주변 기온에 관계없이 원활한 점화가 가능하여 작업 능률을 향상시킬 수 있다.

그리고, 파일럿 버너(100)를 연결관(70)에서 분리가 가능함에 따라 소수의 개수로 전체 가열로의 점화가 가능하고, 가스밸브(15)와 산소밸브(35)를 조절함에 따라 화염의 세기와 크기를 조정할 수 있다.

또한, 헤드(150)에 가변부(151)를 설치하여 혼합가스가 보다 멀리 분출되도록 하여 사용상의 편의와 작업능률을 향상시킬 수 있다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 버너 조립체 10: 가스공급관
15: 가스밸브 30: 산소공급관
35: 산소밸브 50: 연결부재
100: 파일럿 버너 110: 유도관
150: 헤드 151: 가변부
155: 화구(火口) 156: 화염공
157: 슬릿 158: 보조슬롯

Claims (7)

1. 일정 길이를 가지며, 외부로부터 유입된 혼합가스를 인접 관로로 유도하는 유도관;
   상기 유도관의 일측에 결합되며, 관로의 단면적이 연속적으로 변화되어 상기 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시키는 가변부; 및
   상기 가변부의 일측에 결합되며, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 외부로 토출하는 화구;를 구비하고,
   상기 화구는, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 전방으로 토출시키는 화염공; 상기 화염공에서 외측면을 따라 일정길이로 절개되어 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 보다 넓은 영역으로 토출시키는 복수의 슬릿; 및 화구의 외측면에 상기 가변부와 인접한 부분에 일정 간격으로 형성된 복수의 보조슬롯;을 포함하는 가열로 점화용 파일럿 버너.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가변부는 모래시계 형상인 것을 특징으로 하는 가열로 점화용 파일럿 버너.
   
5. 가스공급관 상에 설치되어 가스의 공급량을 조절하는 가스밸브;
   산소공급관 상에 설치되어 산소의 공급량을 조절하는 산소밸브;
   상기 가스공급관과 산소공급관을 서로 연결시키고, 상기 가스밸브와 산소밸브를 통해 공급된 가스와 산소를 혼합하는 연결부재;
   상기 연결부재와 결합되고, 상기 연결부재로부터 유입된 혼합가스를 인접 관로로 유도하는 유도관; 및
   상기 유도관의 일측에 결합되어 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시켜 외부로 토출하는 헤드;를 구비하며,
   상기 헤드는, 상기 유도관의 일측에 결합되며, 관로의 단면적이 연속적으로 변화되어 유도관을 통해 전달된 혼합가스의 압력과 속도를 가변시키는 가변부; 및 상기 가변부의 일측에 결합되며, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 외부로 토출하는 화구;를 포함하고,
   상기 화구는, 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 전방으로 토출시키는 화염공; 및 상기 화염공에서 외측면을 따라 일정길이로 절개되어 상기 가변부를 통해 유입된 혼합가스를 보다 넓은 영역으로 토출시키는 복수의 슬릿;을 포함하는 가열로 점화용 버너 조립체.
6. 삭제
7. 삭제

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