KR101527960B1 - Plasma burner - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 압축공기 공급장치를 구비하지 않아서 구조가 간단하고 가격이 저렴한 플라즈마 버너를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 버너는, 배기가스관에 연결되는 버너 하우징, 상기 배기가스관과 상기 버너 하우징의 연결부에 수용되어 배기가스의 일부를 유도하는 배기가스 선회 유도체, 상기 버너 하우징 내에 배치되고 상기 배기가스 선회 유도체에 연결되어 접지되는 버너 몸체, 상기 버너 몸체 내부에 절연 상태로 설치되어 상기 버너 몸체와 방전갭을 형성하고 인가되는 전압으로 방전하여, 상기 방전갭으로 선회 공급되는 상기 배기가스로 선회 플라즈마를 발생시키는 전극, 상기 방전갭으로 유도되는 상기 배기가스에 연료를 공급하여 혼합시키는 연료 공급부, 및 상기 버너 몸체의 출구측에 연결되어 상기 선회 플라즈마와 상기 연료를 혼합하여 고온의 화염을 형성하여 토출하는 화염 홀더를 포함한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plasma burner which does not have a compressed air supply device and is simple in structure and low in cost. A plasma burner according to an embodiment of the present invention includes a burner housing connected to an exhaust gas pipe, an exhaust gas swirl derivative accommodated in a connection portion between the exhaust gas pipe and the burner housing to induce a part of exhaust gas, A burner body which is connected to the exhaust gas swirl derivative and is grounded, an insulation state installed inside the burner body to form a discharge gap with the burner body and discharge to a voltage to be applied to the exhaust gas, A fuel supply unit for supplying and mixing fuel to the exhaust gas led to the discharge gap, and a fuel supply unit connected to the outlet side of the burner body to mix the fuel with the rotating plasma to form a high temperature flame And a flame holder for discharging the flame.

Description

플라즈마 버너 {PLASMA BURNER}Plasma Burner {PLASMA BURNER}

본 발명은 배기가스를 정화시키는데 사용되는 플라즈마 버너에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma burner used for purifying exhaust gas.

일반적으로 배기가스를 처리하는 플라즈마 버너는 자동차 배기가스에 포함되어 있는 입자상물질(PM)을 처리하거나, 공장의 배기가스에 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOC), 과불화물(PFC) 및 염화불화탄소(CFC) 등을 산화 처리한다.BACKGROUND ART Generally, a plasma burner for treating an exhaust gas is used to treat particulate matter (PM) contained in automobile exhaust gas or to treat volatile organic compounds (VOC), perfluorocarbons (PFC), and chlorofluorocarbons (CFC) and the like.

예를 들면, 플라즈마 버너는 공장이나 차량의 배기가스관에 구비되지만 선회 플라즈마를 생성하거나 착화시 필요한 공기를 공급하기 위하여 별도의 압축공기 공급장치를 이용한다. 따라서 플라즈마 버너는 별도로 구비되는 압축공기 공급장치에 의하여, 구조가 복잡해지고, 가격이 상승한다.For example, a plasma burner is provided in an exhaust pipe of a factory or a vehicle, but uses a separate compressed air supply device to generate swirling plasma or supply air necessary for ignition. Therefore, the plasma burner is complicated in structure and the cost is increased by the compressed air supply device which is separately provided.

한국 특허등록공보 제10-0822878호Korean Patent Registration No. 10-0822878

본 발명의 목적은 압축공기 공급장치를 구비하지 않아서 구조가 간단하고 가격이 저렴한 플라즈마 버너를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 플라즈마 방전부로 유인한 배기가스를 이용하여 방전을 일으켜 배기가스를 처리하는 플라즈마 버너를 제공하는 것이다SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plasma burner which does not have a compressed air supply device and is simple in structure and low in cost. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma burner for treating an exhaust gas by causing discharge using an exhaust gas attracted to a plasma discharge portion

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 버너는, 배기가스관에 연결되는 버너 하우징, 상기 배기가스관과 상기 버너 하우징의 연결부에 수용되어 배기가스의 일부를 유도하는 배기가스 선회 유도체, 상기 버너 하우징 내에 배치되고 상기 배기가스 선회 유도체에 연결되어 접지되는 버너 몸체, 상기 버너 몸체 내부에 절연 상태로 설치되어 상기 버너 몸체와 방전갭을 형성하고 인가되는 전압으로 방전하여, 상기 방전갭으로 선회 공급되는 상기 배기가스로 선회 플라즈마를 발생시키는 전극, 상기 방전갭으로 유도되는 상기 배기가스에 연료를 공급하여 혼합시키는 연료 공급부, 및 상기 버너 몸체의 출구측에 연결되어 상기 선회 플라즈마와 상기 연료를 혼합하여 고온의 화염을 형성하여 토출하는 화염 홀더를 포함한다.A plasma burner according to an embodiment of the present invention includes a burner housing connected to an exhaust gas pipe, an exhaust gas swirl derivative accommodated in a connection portion between the exhaust gas pipe and the burner housing to induce a part of exhaust gas, A burner body which is connected to the exhaust gas swirl derivative and is grounded, an insulation state installed inside the burner body to form a discharge gap with the burner body and discharge to a voltage to be applied to the exhaust gas, A fuel supply unit for supplying and mixing fuel to the exhaust gas led to the discharge gap, and a fuel supply unit connected to the outlet side of the burner body to mix the fuel with the rotating plasma to form a high temperature flame And a flame holder for discharging the flame.

상기 배기가스 선회 유도체는, 상기 버너 몸체의 길이 방향에 교차 설치되는 관부, 및 상기 관부에 연결되어 상기 배기가스관 측을 향하여 확장되는 원추관부를 포함할 수 있다.The exhaust gas swirl derivative may include a tube portion crossing the longitudinal direction of the burner body and a conical tube portion connected to the tube portion and extending toward the exhaust gas pipe side.

상기 원추관부는 유입되는 배기가스 중 일부를 배출하는 배기가스 유통홀을 형성할 수 있다.The conical tube portion may form an exhaust gas flow hole for discharging a part of the exhaust gas flowing into the conical tube portion.

상기 관부는 상기 방전갭의 환상에 접선 방향으로 연결될 수 있다.The tube portion may be tangentially connected to an annulus of the discharge gap.

상기 배기가스 선회 유도체는, 상기 전극 몸체 및 상기 전극의 길이 방향에 대하여 교차 방향이고, 상기 전극 몸체의 원통 방향을 따라 설정되는 상기 방전갭의 환상에 접선 방향으로 상기 전극 몸체에 설치될 수 있다.The exhaust gas swirl derivative may be installed on the electrode body in a tangential direction on an annular ring of the discharge gap which is set in a direction intersecting the longitudinal direction of the electrode body and the electrode and along the cylindrical direction of the electrode body.

상기 화염 홀더는, 상기 버너 몸체의 출구측에 연결되는 확장 관체를 포함할 수 있다.The flame holder may include an extension pipe connected to an outlet side of the burner body.

상기 확장 관체는, 상기 배기가스를 유입하는 배기가스 유통홀을 구비할 수 있다.The extension tube may include an exhaust gas flow hole for introducing the exhaust gas.

상기 화염 홀더는, 상기 확장 관체를 수용하여 상기 버너 몸체의 출구측에 연결되는 외부 관체를 더 포함할 수 있다.The flame holder may further include an external tubular body which receives the extension tubular body and is connected to an outlet side of the burner body.

상기 외부 관체는, 상기 배기가스를 유입하는 배기가스 유통홀을 구비할 수 있다.The outer tubular body may include an exhaust gas flow hole through which the exhaust gas flows.

상기 화염 홀더는, 상기 확장 관체와 상기 외부 관체의 상기 버너 몸체의 반대측에서 연결되는 부분에서 돌출되는 연장 관체, 및 상기 연장 관체의 단부에 연결되고 상기 연장 관체의 외주를 따라 긴 관통공들을 구비하는 차단판을 포함할 수 있다.The flame holder includes an extension tube projecting from the extension tube and a portion connected to the outer tube body on the opposite side of the burner body and a long through hole connected to an end of the extension tube and along the periphery of the extension tube And a blocking plate.

상기 배기가스 선회 유도체는, 상기 버너 몸체의 길이 방향에 연장 설치되어 상기 버너 몸체의 반대측으로 확장되는 원추관부, 및 상기 원추관부의 전방에 설치되는 베인을 포함할 수 있다.The exhaust gas swirl derivative may include a conical tube portion extending in the longitudinal direction of the burner body and extending to the opposite side of the burner body, and a vane installed in front of the conical tube portion.

상기 원추관부는 유입되는 배기가스 중 일부를 배출하는 배기가스 유통홀을 형성할 수 있다.The conical tube portion may form an exhaust gas flow hole for discharging a part of the exhaust gas flowing into the conical tube portion.

상기 원추관부는 상기 방전갭의 환상에 연장 방향으로 연결될 수 있다.The conical tube portion may be connected to an annular shape of the discharge gap in an extending direction.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 배기가스 선회 유도체를 구비하여 배기가스를 유인하여 플라즈마 방전으로 배기가스를 처리할 수 있다. 압축공기 공급장치를 구비하지 않으므로 구조가 간단하고 가격이 저렴하다.As described above, an embodiment of the present invention can include an exhaust gas swirl derivative to attract the exhaust gas and process the exhaust gas by plasma discharge. Since it does not have a compressed air supply device, it is simple in structure and inexpensive.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 버너의 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 화염 홀더에서 차단판의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 버너의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a plasma burner according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along a line II-II in Fig.
3 is a side view of the shield plate in the flame holder of FIG.
4 is a cross-sectional view of a plasma burner according to a second embodiment of the present invention.

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 플라즈마 버너의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 플라즈마 버너(1)는 배기가스의 일부를 유인하여, 배기가스를 이용하여 방전을 일으키도록 구성되며, 배기가스관(10)에 연결되는 버너 하우징(20), 배기가스 선회 유도체(30), 버너 몸체(40), 전극(50), 연료 공급부(60) 및 화염 홀더(70)를 포함한다.1 is a cross-sectional view of a plasma burner according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a plasma burner 1 according to the first embodiment is configured to attract a part of exhaust gas to cause discharge using exhaust gas, and includes a burner housing 20 An exhaust gas pivoting member 30, a burner body 40, an electrode 50, a fuel supply unit 60, and a flame holder 70.

배기가스관(10)은 연소된 배기가스를 배출한다. 버너 하우징(20)은 배기가스관(10)에 연결되어, 배기가스 중 일부를 플라즈마 방전부, 즉 버너 몸체(40)와 전극(50) 사이로 공급한다. The exhaust gas pipe 10 discharges the burned exhaust gas. The burner housing 20 is connected to the exhaust gas pipe 10 to supply a part of the exhaust gas to the plasma discharge part, that is, between the burner body 40 and the electrode 50.

제1실시예의 플라즈마 버너(1)는 버너 몸체(40)와 전극(50)의 플라즈마 방전으로 선회 플라즈마를 일으키고, 선회 플라즈마와 연료를 혼합하여 고온의 화염을 화염 홀더(70)로 분출하여 배기가스를 처리하여 정화할 수 있다.The plasma burner 1 of the first embodiment generates a plasma by the plasma discharge of the burner body 40 and the electrode 50 and mixes the plasma with the swirling plasma to eject the high temperature flame into the flame holder 70, Can be treated and purified.

배기가스관(10)과 버너 하우징(20)은 대략 직각으로 연결될 수 있다. 배기가스 선회 유도체(30)는 배기가스관(10)과 버너 하우징(20)의 연결부에 수용되어, 배기가스를 배기가스관(10)에서 버너 하우징(20)으로 유도한다.The exhaust gas pipe 10 and the burner housing 20 can be connected at substantially right angles. The exhaust gas orifices 30 are accommodated in a connection portion between the exhaust gas pipe 10 and the burner housing 20 to introduce the exhaust gas from the exhaust gas pipe 10 to the burner housing 20.

즉 배기가스 선회 유도체(30)는 버너 몸체(40) 및 전극(50)의 길이 방향(x축 방향)에 대하여 교차 방향(y축 방향)이고, 버너 몸체(40)의 원통 방향을 따라 설정되는 방전갭(G)의 환상에 접선 방향으로 버너 몸체(40)에 설치된다.That is, the exhaust gas swirl derivative 30 is set in the cross direction (y-axis direction) with respect to the longitudinal direction (x-axis direction) of the burner body 40 and the electrode 50 and along the cylindrical direction of the burner body 40 Is provided on the burner body (40) in a tangential direction on an annular shape of the discharge gap (G).

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다. 도 2를 참조하면, 배기가스 선회 유도체(30)는 버너 몸체(40)의 길이 방향(x축 방향)에 교차 설치되는 관부(31), 및 관부(31)에 연결되어 배기가스관(10) 측을 향하여 확장되는 원추관부(32)를 포함한다. 따라서 배기가스관(10)으로 공급되는 배기가스는 원추관부(32)를 통하여 관부(31) 및 방전갭(G)으로 유인된다.2 is a cross-sectional view taken along a line II-II in Fig. 2, the exhaust gas swirl derivative 30 includes a tube portion 31 which is provided so as to cross the longitudinal direction (x-axis direction) of the burner body 40 and a tube portion 31 which is connected to the tube portion 31 and which is connected to the exhaust gas pipe 10 side And a conical tube portion 32 that extends toward the body portion. Therefore, the exhaust gas supplied to the exhaust gas pipe 10 is drawn into the tube portion 31 and the discharge gap G through the cone tube portion 32.

원추관부(32)는 유입되는 배기가스 중 일부를 배출하는 배기가스 유통홀(321)을 형성한다. 배기가스 유통홀(321)은 배기가스에 포함된 입자상 물질을 원심력으로 원추관부(32) 밖으로 제거할 수 있고, 방전갭(G)에 걸리는 배압을 감소시킬 수 있다.The conical tube portion 32 forms an exhaust gas flow hole 321 for discharging a part of the exhaust gas to be introduced. The exhaust gas flow hole 321 can remove the particulate matter contained in the exhaust gas by the centrifugal force outside the conical tube portion 32 and reduce the back pressure applied to the discharge gap G. [

관부(31)는 방전갭(G)의 환상에 접선 방향으로 연결되므로 원추관부(32)를 통하여 방전갭(G)으로 유입되는 배기가스는 방전갭(G)을 따라 선회하면서 버너 몸체(40)의 단부로 유도된다. 배기가스 선회 유도체(30)는 압축공기 공급장치를 별도로 구비하지 않은 상태에서도 방전갭(G)에 배기가스를 선회시키면서 공급할 수 있게 한다.The tube portion 31 is tangentially connected to the annular shape of the discharge gap G so that the exhaust gas flowing into the discharge gap G through the conical tube portion 32 is discharged to the burner body 40 while being rotated along the discharge gap G, Lt; / RTI > The exhaust gas swirl derivative 30 makes it possible to supply the exhaust gas while swirling the exhaust gas to the discharge gap G without separately providing a compressed air supply device.

다시 도 1을 참조하면, 버너 몸체(40)는 버너 하우징(20) 내에 배치되고 배기가스 선회 유도체(30)에 연결되며, 전기적으로 접지된다. 버너 하우징(20)은 일측으로 배기가스관(10)에 연결되고, 이에 교차하는 방향으로 화염 홀더(70)를 수용 연결하며, 화염 홀더(70) 반대측을 밀폐하여 밀폐 공간을 형성한다.Referring again to FIG. 1, the burner body 40 is disposed within the burner housing 20, connected to the exhaust gas swirl derivative 30, and electrically grounded. The burner housing 20 is connected to the exhaust gas pipe 10 at one side to receive and connect the flame holder 70 in a direction crossing therewith and to seal the opposite side of the flame holder 70 to form a closed space.

즉 화염 홀더(70)는 버너 하우징(20)에 삽입 설치되어 동일한 중심선 상에 배치된다. 버너 몸체(40)는 버너 하우징(20)의 화염 홀더(70) 반대측에의 고정된다. 버너 몸체(40)는 화염 홀더(70)와 일직선 상에 배치된다.The flame holder 70 is inserted into the burner housing 20 and disposed on the same center line. The burner body (40) is fixed to the opposite side of the flame holder (70) of the burner housing (20). The burner body (40) is disposed in line with the flame holder (70).

전극(50)은 버너 몸체(40) 내부에 절연부재(51)를 개재하여 절연 상태로 설치되어, 버너 몸체(40)와의 사이에 방전갭(G)을 형성한다. 버너 몸체(40)는 전기적으로 접지되고 전극(50)에 전압(H.V)이 인가된다. 예를 들면, 방전갭(G)은 1~10mm로 이루어져 버너 몸체(40)와 전극(50)의 오염을 방지한다. 전극(50)에 인가되는 전압(H.V)은 1~50kV일 수 있다. 방전갭(G)은 선회 공급되는 배기가스에 선회 플라즈마를 발생시킨다.The electrode 50 is disposed inside the burner body 40 in an insulated state with an insulating member 51 interposed therebetween to form a discharge gap G between the burner body 40 and the burner body 40. The burner body 40 is electrically grounded and a voltage H.V is applied to the electrode 50. [ For example, the discharge gap G is 1 to 10 mm to prevent contamination of the burner body 40 and the electrode 50. The voltage H.V applied to the electrode 50 may be 1 to 50 kV. The discharge gap G generates a swirling plasma in the swirling exhaust gas.

도 1 및 도 2를 참조하면, 연료 공급부(60)는 방전갭(G)으로 유도되는 배기가스에 연료를 공급하여 혼합시킨다. 연료 공급부(60)는 버너 몸체(40)에 형성되는 연료 공급홈(61)을 통하여 배기가스와 혼합되어 방전갭(G)으로 공급된다. 연료는 배기가스와 함께 플라즈마를 발생시킨다.Referring to FIGS. 1 and 2, the fuel supply unit 60 supplies and mixes fuel to the exhaust gas led to the discharge gap G. The fuel supply part 60 is mixed with the exhaust gas through the fuel supply groove 61 formed in the burner body 40 and supplied to the discharge gap G. [ The fuel generates a plasma together with the exhaust gas.

버너 몸체(40)는 연료 공급홈(61)을 형성하기 위하여, 전극(50)을 수용하고 연료 공급홈(61)의 내측을 형성하는 주몸체(41)와 주몸체(41)에 결합되어 연료 공급홈(61)의 외측을 형성하는 캡부(42)를 포함한다. 예를 들면, 캡부(42)를 주몸체(41)의 선단에 결합함으로써 캡부(42)와 주몸체(41) 사이에 연료 공급홈(61)이 형성된다.The burner body 40 is connected to the main body 41 and the main body 41 that accommodates the electrode 50 and forms the inside of the fuel supply groove 61 to form the fuel supply groove 61, And a cap portion (42) forming the outside of the supply groove (61). The fuel supply groove 61 is formed between the cap portion 42 and the main body 41 by coupling the cap portion 42 to the tip of the main body 41, for example.

연료 공급홈(61)은 연결구(62)를 통하여 방전갭(G)에 연결되며, 배기가스 선회 유도체(30)는 연결구(62)에 결합되어 배기가스를 방전갭(G)으로 공급한다. 연료는 연결구(62) 및 방전갭(G)에서 선회하는 배기가스와 혼합될 수 있다.The fuel supply groove 61 is connected to the discharge gap G through the connecting hole 62 and the exhaust gas swirl derivative 30 is coupled to the connecting hole 62 to supply the exhaust gas to the discharge gap G. The fuel can be mixed with the exhaust gas circulating in the connection hole (62) and the discharge gap (G).

화염 홀더(70)는 버너 몸체(40)의 출구측에 연결되어 선회 플라즈마와 연료를 혼합하여 고온의 화염을 형성하여 토출한다. 예를 들면, 화염 홀더(70)는 버너 몸체(40)의 출구측에 연결되는 확장 관체(71)와 확장 관체(71)를 수용하여 버너 몸체(40)의 출구측에 연결되는 외부 관체(72)를 포함한다.The flame holder 70 is connected to the outlet side of the burner body 40 to form a hot flame by mixing the rotating plasma and fuel. For example, the flame holder 70 includes an extension tube 71 connected to the outlet side of the burner body 40 and an outer tube 72 connected to the outlet side of the burner body 40 for receiving the extension tube 71 ).

외부 관체(72)는 방전갭(G)으로 공급되고 남은 배기가스를 유입하는 배기가스 유통홀(721)을 구비한다. 확장 관체(71)는 외부 관체(72)로 유입되는 배기가스를 유입하는 배기가스 유통홀(711)을 구비한다.The outer tubular body 72 is provided with an exhaust gas flow hole 721 through which the exhaust gas supplied to the discharge gap G and into which the remaining exhaust gas flows. The expansion tube 71 has an exhaust gas flow hole 711 through which the exhaust gas flowing into the outer tube 72 flows.

즉 확장 관체(71)에는 버너 몸체(40)로부터 선회 플라즈마 및 고온의 화염이 유입된다. 이와 같이, 화염 홀더(70)는 외부의 신기를 사용하지 않음에도 고온의 화염을 안정시킬 수 있다.In other words, the extended tube 71 is supplied with the swirling plasma and the high temperature flame from the burner body 40. As described above, the flame holder 70 can stabilize the high-temperature flame even without using the external developing device.

도 3은 도 1의 화염 홀더에서 차단판의 측면도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 화염 홀더(70)는 확장 관체(71)와 외부 관체(72)의 버너 몸체(40)의 반대측에서 연결되는 부분에서 돌출되는 연장 관체(73), 및 연장 관체(73)의 단부에 연결되고 연장 관체(73)의 외주를 따라 긴 관통공들(741)을 구비하는 차단판(74)을 포함한다.3 is a side view of the shield plate in the flame holder of FIG. 1 and 3, the flame holder 70 includes an extension tube body 71 and an extension tube body 73 protruding from a portion connected to the outer tube body 72 on the opposite side of the burner body 40, And a blocking plate 74 connected to the end of the extension tube 73 and having long through holes 741 along the periphery of the extension tube 73.

차단판(74)은 확장 관체(71)에서 토출되는 화염을 제어하여 관통공들(741)로 토출 유도한다. 따라서 화염 홀더(70)는 확장 관체(71)로부터 고온의 화염을 더욱 안정적으로 토출한다. 즉 처리된 배기가스가 배출된다.The blocking plate 74 controls the flame discharged from the extension tube 71 and discharges it to the through holes 741. Therefore, the flame holder 70 more reliably discharges the hot flame from the expansion tube 71. That is, the treated exhaust gas is discharged.

이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예와 동일한 구성을 생략하고 제1실시예와 다른 구성을 설명한다. 제1실시예의 플라즈마 버너(1)에서 배기가스는 버너 몸체(40)의 접선 방향으로 유입된다.Various embodiments of the present invention will be described below. The configuration that is the same as that of the first embodiment will be omitted and a configuration different from that of the first embodiment will be described. The exhaust gas flows in the tangential direction of the burner body 40 in the plasma burner 1 of the first embodiment.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 버너의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제2실시예의 플라즈마 버너(2)에서, 배기가스는 버너 몸체(240)의 길이 방향(x축 방향)으로 유입된다.4 is a cross-sectional view of a plasma burner according to a second embodiment of the present invention. Referring to Fig. 4, in the plasma burner 2 of the second embodiment, the exhaust gas flows in the longitudinal direction (x-axis direction) of the burner body 240. Fig.

즉 동일한 중심 축 상에서, 버너 하우징(220)은 버너 몸체(240) 및 배기가스 선회 유도체(230)를 수용하고, 버너 몸체(240) 및 배기가스 선회 유도체(230)는 전극(250)을 수용한다. 그리고 전극(250)은 버너 하우징(220)에 절연부재(251)를 개재하여 절연 상태로 설치된다.That is, on the same central axis, the burner housing 220 receives the burner body 240 and the exhaust gas pivoting conductor 230, and the burner body 240 and the exhaust gas pivoting conductor 230 receive the electrode 250 . The electrode 250 is installed in an insulating state via the insulating member 251 in the burner housing 220.

버너 하우징(220)과 화염 홀더(70)는 버너 몸체(240)를 사이에 두고 연결된다. 즉 버너 몸체(240)의 일측에 버너 하우징(220)이 연결되고, 반대측에 화염 홀더(70)가 연결된다. 연료 공급부(260)는 버너 하우징(220)의 일측에 구비되어 버너 몸체(240)와 전극(250) 사이에 설정되는 방전갭(G2)으로 연료를 공급한다.The burner housing 220 and the flame holder 70 are connected to each other with the burner body 240 interposed therebetween. That is, the burner housing 220 is connected to one side of the burner body 240 and the flame holder 70 is connected to the opposite side. The fuel supply unit 260 is provided at one side of the burner housing 220 to supply fuel to the discharge gap G2 set between the burner body 240 and the electrode 250.

배기가스 선회 유도체(230)에서 원추관부(231)는 버너 몸체(240)의 길이 방향(x축 방향)에 연장 설치되어 버너 몸체(240)의 반대측으로 확장된다. 베인(233)은 원추관부(231)의 전방에 설치되어 배기가스가 원추관부(231)로 선회 공급되게 한다.The conical tube portion 231 extends in the longitudinal direction (x-axis direction) of the burner body 240 and extends to the opposite side of the burner body 240. The vane 233 is installed in front of the conical tube portion 231 so that the exhaust gas is swirled and supplied to the conical tube portion 231.

예를 들면, 원추관부(231)는 배기가스 유통홀(232)을 통하여 유입되는 배기가스 중 일부를 배출한다. 배기가스 유통홀(232)은 배기가스에 포함된 입자상 물질을 원심력으로 원추관부(231) 밖으로 제거할 수 있고, 방전갭(G2)에 걸리는 배압을 감소시킬 수 있다.For example, the conical tube portion 231 discharges a part of the exhaust gas flowing through the exhaust gas communication hole 232. The exhaust gas flow hole 232 can remove the particulate matter contained in the exhaust gas by centrifugal force outside the conical tube portion 231 and reduce the back pressure applied to the discharge gap G2.

원추관부(231)는 방전갭(G2)의 환상에 연장 방향을 따라 버너 몸체(240)에 연결된다. 따라서 배기가스는 베인(233) 및 원추관부(231)에 의하여 선회되면서 방전갭(G)으로 공급된다. 그리고 처리된 배기가스가 관통공들(741으로 배출된다.The conical tube portion 231 is connected to the burner body 240 along the extension direction on the annular shape of the discharge gap G2. Therefore, the exhaust gas is supplied to the discharge gap G while being pivoted by the vane 233 and the conical tube portion 231. Then, the processed exhaust gas is discharged to the through holes 741.

제1실시예는 배기가스를 버너 몸체(40)의 접선 방향으로 유입하므로 배기가스 및 방전갭(G)에서 생성되는 플라즈마를 용이하게 선회시킬 수 있다. 이에 비하여, 제2실시예는 배기가스를 버너 몸체(240)의 축 방향으로 유입하므로 배기가스 및 방전갭(G2)에서 생성되는 플라즈마를 화염 홀더(70)로 용이하게 분출시킬 수 있다.The first embodiment allows exhaust gas to flow in the tangential direction of the burner body 40, so that the plasma generated in the exhaust gas and the discharge gap G can be easily turned. In contrast, in the second embodiment, the exhaust gas flows in the axial direction of the burner body 240, so that the plasma generated in the exhaust gas and the discharge gap G2 can be easily ejected into the flame holder 70.

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: 플라즈마 버너 10: 배기가스관
20: 버너 하우징 30, 230: 배기가스 선회 유도체
31: 관부 32, 231: 원추관부
40, 240: 버너 몸체 41: 주몸체
42: 캡부 50, 250: 전극
51, 251: 절연부재 60: 연료 공급부
61: 연료 공급홈 62: 연결구
70: 화염 홀더 71: 확장 관체
72: 외부 관체 73: 연장 관체
74: 차단판 232, 321, 711, 721: 배기가스 유통홀
233: 베인 741: 관통공
G, G2: 방전갭1, 2: Plasma burner 10: Exhaust gas pipe
20: burner housing 30, 230: exhaust gas swirl derivative
31: tube section 32, 231: cone tube section
40, 240: burner body 41: main body
42: cap part 50, 250: electrode
51, 251: Insulation member 60:
61: fuel supply groove 62:
70: Flame holder 71: Expansion tube
72: outer tube 73: extension tube
74: blocking plate 232, 321, 711, 721: exhaust gas flow hole
233: Vane 741: Through hole
G, G2: discharge gap

Claims (13)

배기가스관에 연결되는 버너 하우징;
상기 배기가스관과 상기 버너 하우징의 연결부에 수용되어 배기가스의 일부를 유도하는 배기가스 선회 유도체;
상기 버너 하우징 내에 배치되고 상기 배기가스 선회 유도체에 연결되어 접지되는 버너 몸체;
상기 버너 몸체 내부에 절연 상태로 설치되어 상기 버너 몸체와 방전갭을 형성하고 인가되는 전압으로 방전하여, 상기 방전갭으로 선회 공급되는 상기 배기가스로 선회 플라즈마를 발생시키는 전극;
상기 방전갭으로 유도되는 상기 배기가스에 연료를 공급하여 혼합시키는 연료 공급부; 및
상기 버너 몸체의 출구측에 연결되어 상기 선회 플라즈마와 상기 연료를 혼합하여 고온의 화염을 형성하여 토출하는 화염 홀더를 포함하며,
상기 배기가스 선회 유도체는,
상기 버너 몸체의 길이 방향에 교차하는 방향으로 배기가스를 유도하고 상기 배기가스관 측을 향하여 확장되는 원추관부를 포함하는 플라즈마 버너.
A burner housing connected to the exhaust gas pipe;
An exhaust gas swirl derivative accommodated in a connection portion between the exhaust gas pipe and the burner housing to induce a part of the exhaust gas;
A burner body disposed in the burner housing and connected to the exhaust gyro derivative to be grounded;
An electrode disposed inside the burner body in an insulated state to form a discharge gap with the burner body and discharge the applied voltage to generate a swirling plasma with the exhaust gas swirled in the discharge gap;
A fuel supply unit for supplying and mixing fuel to the exhaust gas led to the discharge gap; And
And a flame holder connected to an outlet side of the burner body to form a high temperature flame by mixing the swirling plasma and the fuel,
The exhaust gas swirling-type induction-
And a cone pipe portion extending toward the exhaust gas pipe side to induce the exhaust gas in a direction crossing the longitudinal direction of the burner body.
제1항에 있어서,
상기 배기가스 선회 유도체는,
상기 버너 몸체의 길이 방향에 교차 설치되는 관부를 더 포함하고,
상기 원추관부는,
상기 관부에 연결되는 플라즈마 버너.
The method according to claim 1,
The exhaust gas swirling-type induction-
Further comprising a tube portion cross-mounted in the longitudinal direction of the burner body,
The cone-
And a plasma burner connected to the tube portion.
제2항에 있어서,
상기 원추관부는
유입되는 배기가스 중 일부를 배출하는 배기가스 유통홀을 형성하는 플라즈마 버너.
3. The method of claim 2,
The conical tube portion
And an exhaust gas flow-through hole for discharging a part of the exhaust gas flowing therein.
제2항에 있어서,
상기 관부는
상기 방전갭의 환상에 접선 방향으로 연결되는 플라즈마 버너.
3. The method of claim 2,
The tube portion
And connected in a tangential direction to an annulus of the discharge gap.
제1항에 있어서,
상기 배기가스 선회 유도체는,
상기 전극 몸체 및 상기 전극의 길이 방향에 대하여 교차 방향이고,
상기 전극 몸체의 원통 방향을 따라 설정되는 상기 방전갭의 환상에 접선 방향으로
상기 전극 몸체에 설치되는 플라즈마 버너.
The method according to claim 1,
The exhaust gas swirling-type induction-
The electrode body and the electrode in the longitudinal direction,
And a tangent to the annular shape of the discharge gap which is set along the cylindrical direction of the electrode body
And a plasma burner disposed on the electrode body.
제1항에 있어서,
상기 화염 홀더는,
상기 버너 몸체의 출구측에 연결되는 확장 관체를 포함하는 플라즈마 버너.
The method according to claim 1,
The flame holder
And an extension tube connected to an outlet side of the burner body.
제6항에 있어서,
상기 확장 관체는,
상기 배기가스를 유입하는 배기가스 유통홀을 구비하는 플라즈마 버너.
The method according to claim 6,
Wherein the extension tube has:
And an exhaust gas flow hole through which the exhaust gas flows.
제7항에 있어서,
상기 화염 홀더는,
상기 확장 관체를 수용하여 상기 버너 몸체의 출구측에 연결되는 외부 관체를 더 포함하는 플라즈마 버너.
8. The method of claim 7,
The flame holder
And an outer tubular body accommodating the extension tubular body and connected to the outlet side of the burner body.
제8항에 있어서,
상기 외부 관체는,
상기 배기가스를 유입하는 배기가스 유통홀을 구비하는 플라즈마 버너.
9. The method of claim 8,
The outer tubular body may include:
And an exhaust gas flow hole through which the exhaust gas flows.
제9항에 있어서,
상기 화염 홀더는,
상기 확장 관체와 상기 외부 관체의 상기 버너 몸체의 반대측에서 연결되는 부분에서 돌출되는 연장 관체, 및
상기 연장 관체의 단부에 연결되고 상기 연장 관체의 외주를 따라 긴 관통공들을 구비하는 차단판
을 포함하는 플라즈마 버너.
10. The method of claim 9,
The flame holder
An extension tube projecting from the extension tube and a portion connected to the outer tube body on the opposite side of the burner body,
Said elongated tubular body having elongated through holes extending along the periphery of said elongated tubular body,
≪ / RTI >
삭제delete 배기가스관에 연결되는 버너 하우징;
상기 배기가스관과 상기 버너 하우징의 연결부에 수용되어 배기가스의 일부를 유도하는 배기가스 선회 유도체;
상기 버너 하우징 내에 배치되고 상기 배기가스 선회 유도체에 연결되어 접지되는 버너 몸체;
상기 버너 몸체 내부에 절연 상태로 설치되어 상기 버너 몸체와 방전갭을 형성하고 인가되는 전압으로 방전하여, 상기 방전갭으로 선회 공급되는 상기 배기가스로 선회 플라즈마를 발생시키는 전극;
상기 방전갭으로 유도되는 상기 배기가스에 연료를 공급하여 혼합시키는 연료 공급부; 및
상기 버너 몸체의 출구측에 연결되어 상기 선회 플라즈마와 상기 연료를 혼합하여 고온의 화염을 형성하여 토출하는 화염 홀더를 포함하며,
상기 배기가스 선회 유도체는,
상기 버너 몸체의 길이 방향에 연장 설치되어 상기 버너 몸체의 반대측으로 확장되는 원추관부, 및
상기 원추관부의 전방에 설치되는 베인을 포함하고,
상기 원추관부는
유입되는 배기가스 중 일부를 배출하는 배기가스 유통홀을 형성하는 플라즈마 버너.
A burner housing connected to the exhaust gas pipe;
An exhaust gas swirl derivative accommodated in a connection portion between the exhaust gas pipe and the burner housing to induce a part of the exhaust gas;
A burner body disposed in the burner housing and connected to the exhaust gyro derivative to be grounded;
An electrode disposed inside the burner body in an insulated state to form a discharge gap with the burner body and discharge the applied voltage to generate a swirling plasma with the exhaust gas swirled into the discharge gap;
A fuel supply unit for supplying and mixing fuel to the exhaust gas led to the discharge gap; And
And a flame holder connected to an outlet side of the burner body to form a high temperature flame by mixing the swirling plasma and the fuel,
The exhaust gas swirling-type induction-
A conical tube portion extending in the longitudinal direction of the burner body and extending to the opposite side of the burner body,
And a vane installed in front of the conical tube portion,
The conical tube portion
And an exhaust gas flow-through hole for discharging a part of the exhaust gas flowing therein.
제12항에 있어서,
상기 원추관부는
상기 방전갭의 환상에 연장 방향으로 연결되는 플라즈마 버너.13. The method of claim 12,
The conical tube portion
And connected in an extending direction to an annular shape of the discharge gap.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101749221B1 (en) * 2016-03-14 2017-06-21 김광림 Exhaust reduction backflow prevention device
KR101849502B1 (en) * 2017-12-27 2018-04-16 정갑철 Apparatus for reducing smok having blower

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102045008B1 (en) * 2018-01-19 2019-11-14 한국기계연구원 Plasma generating device
KR102376596B1 (en) * 2020-10-28 2022-03-22 한국자동차연구원 Plasma burner apparatus
KR102297510B1 (en) * 2021-06-22 2021-09-02 (주)제하 Combustion device for vehicle exhaust gas reduction device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990032947U (en) * 1997-12-31 1999-07-26 배길훈 Combustor of exhaust gas purifier for diesel vehicle
KR100822878B1 (en) * 2008-01-25 2008-04-16 (주)템스 Plasma reactor and decreasing device of exhaust gas having it
KR20100043352A (en) * 2008-10-20 2010-04-29 에이치케이엠엔에스(주) Burner for dpf system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990032947U (en) * 1997-12-31 1999-07-26 배길훈 Combustor of exhaust gas purifier for diesel vehicle
KR100822878B1 (en) * 2008-01-25 2008-04-16 (주)템스 Plasma reactor and decreasing device of exhaust gas having it
KR20100043352A (en) * 2008-10-20 2010-04-29 에이치케이엠엔에스(주) Burner for dpf system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101749221B1 (en) * 2016-03-14 2017-06-21 김광림 Exhaust reduction backflow prevention device
KR101849502B1 (en) * 2017-12-27 2018-04-16 정갑철 Apparatus for reducing smok having blower

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