KR101501260B1 - Evaporator and burner using the same - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D2202/00—Liquid fuel burners
Abstract
Description
본 발명은 아크 젯을 이용하는 증발기 및 이를 적용한 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator using an arc jet and a combustion apparatus using the evaporator.
일반적으로 플라즈마 버너는 하우징의 내부에 전극을 설치하여 하우징과 전극 사이에 간극을 형성하여 고전압을 인가함으로써 간극에서 방전기체 및 연료로 플라즈마를 발생시킨다.Generally, a plasma burner is provided with an electrode inside a housing, and a gap is formed between the housing and the electrode, and a high voltage is applied to generate a plasma from a gap between the discharge gas and the fuel.
방전기체로 신기를 사용하는 경우, 압축기를 사용하여, 신기를 플라즈마 버너의 내부로 공급한다. 또한 신기와 연료의 균일한 혼합을 위하여 연료를 회전시켜 공급하기 위한 구조가 필요하다.In the case of using a generator with a discharger sieve, a compressor is used to supply the generator into the inside of the plasma burner. In addition, a structure for rotating and supplying the fuel is required for uniform mixing of the fuel with the fresh fuel.
이와 같이, 압축기의 사용으로 플라즈마 버너의 가격이 상승되고, 연료의 회전 공급으로 인하여 플라즈마 버너의 구조가 복잡해질 수 있다.As described above, the use of the compressor increases the price of the plasma burner, and the structure of the plasma burner can be complicated due to the rotation supply of the fuel.
또한, 신기를 없애고 배기가스를 사용하는 경우, 플라즈마 버너의 안정 운전 영역이 축소된다. 배기가스를 사용하므로 플라즈마 버너의 구조가 복잡해질 수 있다.In addition, in the case of using exhaust gas while eliminating the wearing-in, the stable operation region of the plasma burner is reduced. Since the exhaust gas is used, the structure of the plasma burner can be complicated.
본 발명의 목적은 액체(연료)의 증발과 크랙킹을 동시에 수행하는 증발기를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 증발기를 적용한 연소장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an evaporator which simultaneously performs evaporation and cracking of a liquid (fuel). It is also an object of the present invention to provide a combustion apparatus using an evaporator.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 방전기체를 유입하는 제1확관부, 상기 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부, 상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극, 및 상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an evaporator comprising: a first expanding part for introducing a discharge gas; a second expanding part for supplying a mixer of liquid atomized to the discharge gas; An electrode for generating an arc at a voltage applied by forming a discharge gap with the neck portion and a nozzle for supplying liquid to the arc jet by the arc to atomize the arc jet, .
상기 제1확관부는, 상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지는 제1통로를 형성하여 상기 목부에 연결될 수 있다.The first bulging portion may be connected to the neck portion by forming a first passage gradually tapered toward the neck portion.
상기 제2확관부는, 상기 목부 측에서 멀어지면서 점점 넓어지는 제2통로를 형성하여 상기 목부에 연결될 수 있다.The second bendable portion may be connected to the neck portion by forming a second passage that is gradually widened away from the neck portion.
상기 제2확관부의 내경이 상기 제1확관부의 내경보다 크게 형성될 수 있다.The inner diameter of the second expanded portion may be larger than the inner diameter of the first expanded portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 상기 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관을 더 포함할 수 있다.The evaporator according to an embodiment of the present invention may be configured to receive the first expanded portion and the second expanded portion, supply a part of the discharge gas into the first expanded portion, and transfer the remainder to the outside of the first expanded portion And may further include a receiving tube for supplying the water.
상기 제2확관부는, 상기 제1확관부의 외부로 공급되는 방전기체 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비할 수 있다.The second bendable portion may include a first discharge gas hole formed to further supply a part of the discharge gas supplied to the outside of the first bendable portion to the inside of the second bendable portion.
상기 노즐은, 상기 목부에 단수 또는 복수 개로 배치되고, 연료를 분사할 수 있다.The nozzles may be disposed in the neck portion in a single or plural numbers, and may inject fuel.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 제1방전기체를 유입하는 제1확관부, 상기 제1방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부, 상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극, 상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐, 및 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 제2방전기체를 상기 제1확관부 외부로 공급하여 상기 제2방전기체의 일부를 상기 제2확관부의 내부로 공급하는 수용관을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an evaporator comprising a first expansion unit for introducing a first discharge gas, a second expansion unit for supplying a liquid mixture of the liquid atomized to the first discharge gas, An electrode for generating an arc by a voltage applied by forming a discharge gap between the neck portion and the neck portion by connecting the two expansion portions by a minimum path, a liquid provided to the arc jet by the arc, And a second expanding portion for supplying the second discharging gas to the outside of the first expanding portion, and a part of the second discharging gas is supplied to the inside of the second expanding portion And the like.
상기 제1확관부는, 상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지게 형성되어 상기 목부에 연결되는 제1통로, 및 상기 제1방전기체의 공급측에서 상기 제1통로측으로 가면서 점점 넓어지게 형성되는 입구통로를 포함한다.The first expanding portion includes a first passage formed to be gradually narrowed toward the neck portion and connected to the neck portion and an inlet passage formed to be gradually widened from the supply side of the first discharge gas toward the first passage side .
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 방전기체를 유입하는 제1확관부과 제2확관부를 최소 통로의 목부로 연결하고, 전극과 목부 사이에서 아크 젯을 발생시켜, 상기 목부에 설치되는 노즐을 통하여 상기 아크 젯에 연료를 분사하여, 방전기체에 연료를 무화시키는 증발기, 및 상기 증발기를 수용하여 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관을 포함한다.A combustion apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first expansion unit and a second expansion unit for introducing a discharge gas into a throat of a minimum passage and generating an arc jet between the electrode and the throat, An evaporator for injecting fuel into the arc jet through a nozzle to atomize the fuel into the discharge gas, and an evaporator for supplying a part of the discharge gas to the inside of the first expansion unit, And the like.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 수용관를 설치하여 연결되는 연소실을 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a combustion chamber connected to the receiving tube.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 증발기의 상기 제2확관부의 전방에 구비되는 이그나이터를 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include an igniter provided in front of the second expansion portion of the evaporator.
상기 수용관은 자동차의 배기관으로 형성되고, 상기 방전기체는 배기가스일 수 있다.The receiving tube is formed as an exhaust pipe of an automobile, and the discharging gas may be an exhaust gas.
상기 제2확관부는, 상기 수용관의 외부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비할 수 있다.The second bulging portion may include a first discharge gas hole formed to additionally supply a part of the exhaust gas supplied to the outside of the receiving tube to the inside of the second bulging portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부 내에 구비되는 이그나이터를 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include an igniter provided in the second expansion portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a third expansion unit disposed in front of the second expansion unit and spaced apart from the second expansion unit by a larger diameter.
상기 제3확관부는, 상기 제1방전기체 홀보다 크게 형성되어, 상기 수용관의 내부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제3확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제2방전기체 홀을 구비할 수 있다.The third expansion portion may include a second discharge gas hole formed to be larger than the first discharge gas hole and configured to additionally supply a part of the exhaust gas supplied to the inside of the storage tube to the inside of the third expansion portion .
상기 수용관은, 상기 증발기의 후방에 설치되는 산화촉매를 더 포함할 수 있다.The receiving tube may further include an oxidation catalyst disposed behind the evaporator.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐, 및 상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터를 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a second nozzle installed in the second bulging portion, and an igniter provided between the nozzle and the second nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐, 상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터, 및 상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a second nozzle installed at the second bending portion, an igniter provided between the nozzle and the second nozzle, and an igniter provided at the front of the second bending portion, And a third expanding portion spaced apart from the tube by a larger diameter than the tube portion.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 제1확관부와 제2확관부 사이의 목부에서 방전기체로 아크 및 아크에 의한 아크 젯을 발생시키므로 노즐에서 분사되는 액체(연료)의 증발과 크랙킹을 동시에 수행하여 액체(연료)를 방전기체 내에 빠르게 무화시킬 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, arc jet is generated by arc and arc from the neck portion between the first and second bulging portions to the discharge body, so that evaporation and cracking of the liquid (fuel) The liquid (fuel) can be quickly atomized in the discharge gas.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증발기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 증발기의 단면도이다.
도 3은 제1실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제3실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 4는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제4실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 5는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제5실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 증발기의 단면도이다.
도 7은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제7실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 8은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제8실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 9는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제9실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.1 is a sectional view of an evaporator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a sectional view of an evaporator according to a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a third embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the first embodiment is applied.
4 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a fourth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied.
5 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a fifth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied.
6 is a cross-sectional view of an evaporator according to a sixth embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a seventh embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied.
8 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to an eighth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied.
9 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a ninth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증발기의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예의 증발기(1)는 제1확관부(10), 제2확관부(20), 목부(30), 전극(40) 및 노즐(50)을 포함한다.1 is a sectional view of an evaporator according to a first embodiment of the present invention. Referring to Fig. 1, the
제1확관부(10)는 일측으로 방전기체를 유입하여 목부(30)로 안내한다. 예를 들면, 제1확관부(10)는 입구에서 목부(30) 측으로 가면서 점점 좁아지는 제1통로(11)를 형성하여 목부(30)에 연결된다. 방전기체는 외부 신기(공기)나 자동차의 배기가스일 수 있다.The
제2확관부(20)는 목부(30)에서 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 배출 공급한다. 예를 들면, 제2확관부(20)는 목부(30) 측에서 멀어지면서 점점 넓어지는 제2통로(21)를 형성하여 목부(30)에 연결된다.The
이때, 제2확관부(20)의 내경(D2)이 제1확관부(10)의 내경(D1)보다 크게 형성될 수 있다. 이로 인하여, 액체는 목부(30)를 경유하는 방전기체의 아크 제트에 의하여, 제2확관부(20) 내에서 원활하게 무화되어 방전기체에 균일하게 혼합될 수 있다.At this time, the inner diameter D2 of the second expanded
목부(30)는 제1확관부(10)와 제2확관부(20)를 최소 통로로 연결하며, 전기적으로 접지된다. 예를 들면, 목부(30)는 제1통로(11)와 제2통로(21) 각각의 최소 직경부에 연결되어, 제1확관부(10)와 제2확관부(20) 사이에서 최소 통로를 설정하여 제1확관부(10)에서 제2확관부(20)로 진행되는 방전기체의 유속을 증가시킨다.The
전극(40)은 제1확관부(10)에 내장되어 제1통로(11)에 연결되는 목부(30)와의 사이에 방전 간극(G)을 형성하여 인가되는 전압(H.V)으로 아크를 발생시킬 수 있다. 즉 목부(30)가 접지된 상태에서 목부(30)로 방전기체를 통과시키면서 전극(40)에 고전압을 인가하면, 방전 간극(G)에서 아크가 발생된다.The
아크는 목부(30)에 접촉하면서 열을 방출하고, 아크에 의하여 목부(30) 영역을 가열한다. 이후 목부(30)에서 방전기체의 유속이 빨라진다. 따라서 아크와 열로 인해 여기된 상태의 아크 젯이 제2확관부(20)로 분사된다.The arc contacts the
노즐(50)은 목부(30)에 설치되어 아크 젯에 액체(연료)를 공급함으로써 액체를 방전기체에 무화시킬 수 있다. 방전기체에 무화된 액체는 혼합기를 형성하여, 아크 젯에 의하여 제2확관부(20)로 분사된다. 이때, 액체는 아크의 열과 유동 여기 화학종들에 의하여 빠른 속도로 무화되어 방전기체에 혼합될 수 있다.The
아크 젯은 액체를 증발 및 크랙킹 하며, 액체를 공급할 때 종래의 플라즈마 버너에서와 같이 회전시킬 필요성을 제거하고, 낮은 전력 조건으로 운전 가능케 한다. 그리고 증발기의 구조가 간단하며, 증발기는 버너의 점화기로 사용될 수 있다.Arcjet evaporates and cracks the liquid, eliminating the need to rotate it as in conventional plasma burners when supplying liquid, and enables operation at low power conditions. And the structure of the evaporator is simple, and the evaporator can be used as the igniter of the burner.
이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략한다.Various embodiments of the present invention will be described below. Description of the same configuration as the first embodiment and the previously described embodiment will be omitted.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 증발기(2)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 제2실시예의 증발기(2)는 제1실시예의 증발기(1)에 수용관(60)를 더 포함하고, 제2확관부(220)에 제1방전기체 홀(H1)을 구비한다.2 is a sectional view of an
수용관(60)은 제1확관부(10)와 제2확관부(220)를 수용하며, 방전기체의 일부를 제1확관부(10)의 내부로 공급하고 나머지를 제1확관부(10)의 외부로 공급하도록 구성된다.The
제1확관부(10)의 외부를 경유하는 방전기체 중 일부는 제1방전기체 홀(H1)을 통하여 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급된다.A part of the discharge gas passing through the outside of the
노즐(250)은 목부(30)에 단수 또는 복수 개로 배치되고, 연료를 분사하는 연료 분사 노즐로 형성된다. 따라서 제2실시예의 증발기(2)는 산업용 버너에 효과적으로 적용될 수 있다.The
증발기(2)를 산업용 버너에 사용하는 경우, 제1확관부(10)의 외부를 경유하고 제1방전기체 홀(H1)을 통하여 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급되는 방전기체는 노즐(250)에서 분사되어 아크 젯에 의하여 무화되는 연료와 더 혼합될 수 있다. 따라서 제1방전기체 홀(H1)로 공급되는 방전기체는 연료를 충분히 연소시킬 수 있게 한다.When the
도 3은 제1실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제3실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 제3실시예의 연소장치(3)는 제1실시예의 증발기(1), 제2실시예의 증발기(2)의 수용관(60), 및 연소실(70)을 포함한다. 즉 제2실시예의 증발기(2)의 수용관(60)은 연소실(70)에 연결되어, 아크 및 아크 젯에 의한 방전기체와 연료의 혼합기를 연소실(70)로 공급한다.3 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a third embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the first embodiment is applied. Referring to Fig. 3, the
목부(30)가 접지된 상태에서 목부(30)로 방전기체를 통과시키면서 전극(40)에 고전압을 인가하면, 방전 간극(G)에서 아크가 발생된다. 아크는 목부(30)에 접촉하면서 열을 방출하고, 아크에 의하여 목부(30) 영역을 가열한다. 이후 목부(30)에서 방전기체의 유속이 빨라진다. 아크와 열로 인해 여기된 상태의 아크 젯이 제2확관부(20)로 분사된다.An arc is generated in the discharge gap G when a high voltage is applied to the
노즐(350)은 목부(30)에 설치되어 아크 젯에 연료를 공급함으로써 연료를 방전기체에 무화시킬 수 있다. 방전기체에 무화된 연료는 혼합기를 형성하여, 아크 젯에 의하여 제2확관부(20)로 분사된다. 이때, 연료는 아크의 열과 유동 여기 종들에 의하여 빠른 속도로 무화되어 방전기체에 혼합될 수 있다.The
제3실시예의 연소장치(3)는 증발기(2)의 제2확관부(20) 전방에 이그나이터(80)를 더 포함할 수 있다. 이그나이터(80)는 방전기체에 무화된 연료를 점화시켜 연소실(70) 내에서 연소시킬 수 있게 한다.The
이와 같은 산업용 연소장치(3)의 경우, 액체 상태의 연료를 기화시키고 방전기체(산화제 또는 공기)와 혼합하는 것이 연소장치(3)의 성능과 크기를 결정하는 중요한 요소이다.In the case of such an
제3실시예의 연소장치(3)는 아크 젯에 액상의 연료를 무화시키는 장치로 사용되므로 기존의 경유 버너 등에서 얻을 수 없었던, 급속한 연료의 무화 및 공기와의 혼합을 얻을 수 있다. 따라서 연소 영역에서 핫 스팟(hot spot)을 제거하여 질소산화물(NOx)의 발생이 억제될 수 있다.Since the
전극(40)에 교류(AC) 또는 직류(DC)를 인가함으로써 아크 및 아크 젯이 발생될 수 있다. AC에 비하여 DC 전원을 사용하면, 아크 젯 발생시 미립화 된 연료 액적의 하전 현상으로 인하여, 액체 연료가 응집(coagulation)되지 않고, 더 미세하고 빠르게 무화될 수 있다.Arc and arc jet can be generated by applying alternating current (AC) or direct current (DC) to the electrode (40). When a DC power source is used as compared with AC, the liquid fuel does not coagulate due to the charging phenomenon of the atomized fuel droplet during the arc jet, and can be finely and quickly atomized.
도 4는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제4실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제4실시예의 연소장치(4)는 제2실시예의 증발기(2)에서 수용관(260)을 자동차의 배기관으로 교체하여 형성된다. 즉 수용관(260)은 자동차의 배기관으로 형성되며, 이에 따라 방전기체는 배기가스이다.4 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a fourth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied. Referring to Fig. 4, the
따라서 제2확관부(220)의 제1방전기체 홀(H21)은 제1확관부(10)의 외부로 공급되는 배기가스 중 일부를 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급한다. 제1확관부(10)의 외부를 경유하고 제1방전기체 홀(H21)을 통하여 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급되는 배기가스는 노즐(250)에서 분사되어 아크 젯에 의하여 무화되는 연료와 더 혼합될 수 있다. 따라서 제1방전기체 홀(H21)로 공급되는 배기가스는 연료를 충분히 연소시킬 수 있다.Therefore, the first discharge gas hole H21 of the
또한, 이그나이터(80)가 제2확관부(220) 내에 구비될 수 있다. 이그나이터(80)는 배기가스에 무화된 연료를 점화시켜 제2확관부(220) 내에서 연소시킬 수 있게 한다.Further, the
도 5는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제5실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 제5실시예의 연소장치(5)는 제4실시예의 연소장치(4)에 제3확관부(320)를 더 구비하여 형성된다.5 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a fifth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied. The combustion apparatus 5 of the fifth embodiment is formed by further including a
제3확관부(320)는 제2확관부(220)의 전방에 제2확관부(220)보다 큰 직경으로 이격 배치된다. 제3확관부(320)는 제1방전기체 홀(H21)보다 큰 제2방전기체 홀(H2)을 구비한다.The
제2방전기체 홀(H2)은 수용관(260)의 내부로 공급되는 배기가스 중 일부를 제2확관부(220)의 전방에 배치되는 제3확관부(320)의 내부로 추가 공급한다.The second discharge gas hole (H2) further supplies a part of the exhaust gas supplied to the inside of the receiving pipe (260) to the inside of the third bending part (320) disposed in front of the second bending part (220).
제1, 제2확관부(10, 220)의 외부를 경유하고 제2방전기체 홀(H2)을 통하여 제3확관부(320)의 내부로 추가 공급되는 배기가스는 노즐(250)에서 분사되어 아크 젯에 의하여 무화되는 연료와 더 혼합될 수 있다. 따라서 제2방전기체 홀(H2)로 공급되는 배기가스는 연료를 충분히 연소시킬 수 있다.The exhaust gas further supplied to the inside of the
즉 제3확관부(320)는 제2확관부(220)의 전방에서 추가 보염이 필요한 경우에 사용될 수 있다.That is, the
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 증발기의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제6실시예에 따른 증발기(6)는 제2실시예의 증발기(2)의 제1확관부(10)를 변형하여 형성된다.6 is a cross-sectional view of an evaporator according to a sixth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the
제6실시예의 증발기(6)에서 제1확관부(610)는 제1방전기체를 유입한다. 제1방전기체는 외부 신기일 수 있다. 수용관(60)은 제1확관부(610)와 제2확관부(220)를 수용하며, 제2방전기체를 제1확관부(610)의 외부로 공급하여, 제1방전기체 홀(H21)을 통하여 제2방전기체의 일부를 제2확관부(220)의 내부로 공급한다.In the
예를 들면, 제1확관부(610)는 목부(630) 측으로 가면서 점점 좁아지게 형성되어 목부(630)에 연결되는 제1통로(611), 및 제1방전기체의 공급측에서 제1통로(611)측으로 가면서 점점 넓어지게 형성되는 입구통로(612)를 포함한다.For example, the first expanding
도 7은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제7실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 제7실시예에 따른 연소장치(7)는 제4실시예의 연소장치(4)에서 이그나이터(80)를 제거하고 수용관(260)에 산화촉매(81)를 설치하여 형성된다.7 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a seventh embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied. 7, the
즉 산화촉매(81)는 수용관(260)에서 증발기, 즉 제2확관부(220)의 후방에 설치된다. 증발기에서 무화 특성이 개선된 연료는 산화촉매(81) 상에서 안정적이고 효과적으로 연소될 수 있다.That is, the
도 8은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제8실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제8실시예에 따른 연소장치(8)는 제7실시예의 연소장치(7)에서, 노즐(250)의 배치를 변경하고 이그나이터(80)를 설치하여 형성된다.8 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to an eighth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied. Referring to Fig. 8, the
즉 제8실시예에 따른 연소장치(8)에서, 노즐(250)은 목(30)에 설치되고, 제2노즐(252)은 제2확관부(220)에 설치되며, 이그나이터(80)는 노즐(250)과 제2노즐(252) 사이의 제2확관부(220)에 설치된다.That is, in the
따라서 노즐(250)에서 분사된 연료는 제2확관부(220) 내에서 배기가스와 혼합되어 1차 화염(F1)을 형성한다. 제2노즐(252)을 통해 분사되는 연료는 1차 화염(F1)의 고온 영역에 분사되므로 많은 유량의 연료가 안정적으로 무화되어 배기가스와 혼합될 수 있다.Accordingly, the fuel injected from the
도 9는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제9실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제9실시예에 따른 연소장치(9)는 제5실시예의 연소장치(5)에서 노즐(250)의 배치를 변경하여 형성된다.9 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to a ninth embodiment of the present invention to which an evaporator main portion of the second embodiment is applied. Referring to Fig. 9, the
즉 제9실시예에 따른 연소장치(9)에서, 노즐(250)은 목(30)에 설치되고, 제2노즐(252)은 제2확관부(220)에 설치되며, 이그나이터(80)는 노즐(250)과 제2노즐(252) 사이의 제2확관부(220)에 설치된다. 제3확관부(320)는 제2확관부(220)의 전방에 제2확관부(220)보다 큰 직경으로 이격 배치된다.That is, in the
제8실시예의 연소장치(8)에서와 같이, 제2노즐(252)에서 분사되는 연료는 제3확관부(320)의 제2방전기체 홀(H2)로 유입되는 배기가스 및 1차 화염(F1)과 더욱 혼합된다. 따라서 노즐(250) 및 제2노즐(252)에서 분사되는 연료는 산화촉매가 없는 경우에도 효과적으로 연소될 수 있다.As in the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
1, 2, 6: 증발기 3, 4, 5, 7, 8, 9: 연소장치
10, 610: 제1확관부 11, 611: 제1통로
20, 220: 제2확관부 21: 제2통로
30: 목부 40: 전극
50, 250, 350: 노즐 60, 260: 수용관
70: 연소실 80: 이그나이터
81: 산화촉매 252: 제2노즐
320: 제3확관부 612: 입구통로
D1, D2: 내경 F1, F2: 1, 2차 화염
G: 방전 간극 H1, H21: 제1방전기체 홀
H2: 제2방전기체 홀1, 2, 6:
10, 610:
20, 220: second expansion portion 21: second passage
30: neck 40: electrode
50, 250, 350:
70: combustion chamber 80: igniter
81: oxidation catalyst 252: second nozzle
320: third expansion portion 612: inlet passage
D1, D2: Inner diameter F1, F2: 1st, 2nd flame
G: discharge gap H1, H21: first discharge gas hole
H2: second discharge gas hole
Claims (20)
상기 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부;
상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부;
상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극; 및
상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐
을 포함하는 증발기.
A first expansion unit for introducing the discharge gas;
A second expansion unit for supplying a mist of liquid atomized to the discharge gas;
A neck portion which is grounded by connecting the first expanding portion and the second expanding portion with a minimum path;
An electrode which forms a discharge gap with the neck portion and generates an arc by a voltage to be applied; And
A nozzle provided in the neck portion for supplying liquid to the arc jet by the arc to atomize the arc jet,
≪ / RTI >
상기 제1확관부는,
상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지는 제1통로를 형성하여 상기 목부에 연결되는 증발기.
The method according to claim 1,
Wherein the first expanding portion comprises:
And a first passage which becomes gradually narrower toward the neck portion is formed and connected to the neck portion.
상기 제2확관부는,
상기 목부 측에서 멀어지면서 점점 넓어지는 제2통로를 형성하여 상기 목부에 연결되는 증발기.
3. The method of claim 2,
Wherein the second expanding portion comprises:
And a second passage that is gradually widened away from the neck portion is formed and connected to the neck portion.
상기 제2확관부의 내경이 상기 제1확관부의 내경보다 크게 형성되는 증발기.
The method according to claim 1,
And an inner diameter of the second expanded portion is larger than an inner diameter of the first expanded portion.
상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 상기 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관을 더 포함하는 증발기.
The method according to claim 1,
And an accommodation pipe accommodating the first and second expansion parts and supplying a part of the discharge gas into the first expansion part and supplying the rest to the outside of the first expansion part.
상기 제2확관부는,
상기 제1확관부의 외부로 공급되는 방전기체 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비하는 증발기.
6. The method of claim 5,
Wherein the second expanding portion comprises:
And a first discharge gas hole formed to further supply a part of the discharge gas supplied to the outside of the first expanded portion to the inside of the second expanded portion.
상기 노즐은,
상기 목부에 단수 또는 복수 개로 배치되고, 연료를 분사하는 연료 분사 노즐로 형성되는 증발기.
The method according to claim 6,
The nozzle
And a plurality of fuel injection nozzles disposed in the neck portion for injecting fuel.
상기 제1방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부;
상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부;
상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극;
상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐; 및
상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 제2방전기체를 상기 제1확관부 외부로 공급하여 상기 제2방전기체의 일부를 상기 제2확관부의 내부로 공급하는 수용관
을 포함하는 증발기.
A first expansion unit for introducing the first discharge gas;
A second expansion unit for supplying a liquid mixture of atomized liquid to the first discharge gas;
A neck portion which is grounded by connecting the first expanding portion and the second expanding portion with a minimum path;
An electrode which forms a discharge gap with the neck portion and generates an arc by a voltage to be applied;
A nozzle installed on the neck to atomize the arc jet by supplying the liquid to the arc jet by the arc; And
A second expansion tube for supplying a portion of the second discharge gas to the inside of the second expansion tube, and a second expansion tube for supplying the second discharge gas to the outside of the first expansion tube,
≪ / RTI >
상기 제1확관부는,
상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지게 형성되어 상기 목부에 연결되는 제1통로, 및
상기 제1방전기체의 공급측에서 상기 제1통로측으로 가면서 점점 넓어지게 형성되는 입구통로
를 포함하는 증발기.
9. The method of claim 8,
Wherein the first expanding portion comprises:
A first passage formed to become gradually narrower toward the neck portion and connected to the neck portion, and
An inlet passage formed to be gradually wider from the supply side of the first discharge gas to the first passage side,
/ RTI >
상기 증발기를 수용하여 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관
을 포함하는 연소장치.
A first expanding portion and a second expanding portion for introducing a discharge gas are connected to a neck portion of a minimum passage, an arc jet is generated between the electrode and the neck portion, the fuel is injected to the arc jet through a nozzle provided in the neck portion, An evaporator for atomizing the fuel in the discharge gas; And
And a discharge pipe for receiving the evaporator and supplying a part of the discharge gas to the inside of the first expansion unit and supplying the remainder to the outside of the first expansion unit
.
상기 수용관를 설치하여 연결되는 연소실
을 더 포함하는 연소장치.
11. The method of claim 10,
And the combustion chamber
Further comprising:
상기 증발기의 상기 제2확관부의 전방에 구비되는 이그나이터를 더 포함하는 연소장치.
11. The method of claim 10,
And an igniter provided in front of the second expanded portion of the evaporator.
상기 수용관은 자동차의 배기관으로 형성되고,
상기 방전기체는 배기가스인 연소장치.
11. The method of claim 10,
The receiving tube is formed as an exhaust pipe of an automobile,
Wherein the discharge gas is an exhaust gas.
상기 제2확관부는,
상기 수용관의 외부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비하는 연소장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the second expanding portion comprises:
And a first discharge gas hole formed to further supply a part of the exhaust gas supplied to the outside of the receiving tube to the inside of the second bending portion.
상기 제2확관부 내에 구비되는 이그나이터를 더 포함하는 연소장치.
14. The method of claim 13,
And an igniter provided in the second expansion portion.
상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함하는 연소장치.
15. The method of claim 14,
And a third expanding portion disposed in front of the second expanding portion and spaced apart from the second expanding portion by a larger diameter than the second expanding portion.
상기 제3확관부는,
상기 제1방전기체 홀보다 크게 형성되어, 상기 수용관의 내부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제3확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제2방전기체 홀을 구비하는 연소장치.
17. The method of claim 16,
The third expansion portion
And a second discharge gas hole formed to be larger than the first discharge gas hole and configured to additionally supply a part of the exhaust gas supplied to the inside of the receiving tube to the inside of the third bending portion.
상기 수용관은,
상기 증발기의 후방에 설치되는 산화촉매를 더 포함하는 연소장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the receiving tube comprises:
Further comprising an oxidation catalyst disposed behind the evaporator.
상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐, 및
상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터
를 더 포함하는 연소장치.
19. The method of claim 18,
A second nozzle installed in the second bending portion, and
And an igniter provided between the nozzle and the second nozzle
Further comprising:
상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐,
상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터, 및
상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함하는 연소장치.11. The method of claim 10,
A second nozzle provided in the second bending portion,
An igniter provided between the nozzle and the second nozzle, and
And a third expanding portion disposed in front of the second expanding portion and spaced apart from the second expanding portion by a larger diameter than the second expanding portion.
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