KR101849996B1 - 저 질소산화물 연소기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시 예는 완전히 분리된 복수 개의 연료노즐에 의한 복수 개의 소형 연료희박/연료농후 화염(fuel lean/fuel rich flame)을 연소기 끝단 단면 전체에 형성하여, 화염에서 생성되는 질소산화물(NOx)을 최소화하는 연소기를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기는, 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 일측 끝단에 연료노즐이 결합된 연료유로를 복수 개 구비하는 연료공급부; 상기 연료노즐이 인입되어 통과하는 공기홀을 복수 개 구비하는 공기분사부; 상기 연료유로에 투입되는 연료를 제어하는 연료제어부; 및 상기 하우징 내부에 투입되는 공기를 제어하는 공기제어부;를 포함한다.

Description

저 질소산화물 연소기{A COMBUSTOR REDUCING NITROGEN OXIDE}

본 발명은 저 질소산화물 연소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 완전히 분리된 복수 개의 연료노즐에 의한 복수 개의 소형 연료희박/연료농후 화염(fuel lean/fuel rich flame)을 연소기 끝단 단면 전체에 형성하여, 화염에서 생성되는 질소산화물(NOx)을 최소화하는 연소기에 관한 것이다.

질소산화물 저감을 위한 연소기는 연료 및 공기의 혼합 특성을 조절하거나 연소 영역의 산소농도와 화염 온도를 조절하는 등의 여러 가지 방법으로 연소과정에서 발생하는 질소산화물의 생성을 억제하는 시스템이다.

이러한 과정을 통해 최적화 된 연소기는 현재 환경문제에 의한 대기오염물질에 대한 각종 규제에 대한 대응이 가능하며, 연소시스템을 이용하여 에너지를 발생시키는 거의 모든 산업에 필수적으로 적용된다.

현재, 국내외 적으로 질소산화물은 배출농도 규제, 총량 규제, 미세먼지로의 변환 등과 관련하여 저NOx 연소기가 아닌 경우, 시장진입에 제한을 받고 있다. 더불어, 더욱 낮은 NOx 규제가 예고되어 있어, 저NOx 성능이 시장점유에 가장 큰 영향을 미치고 있는 실정이다.

환경오염 물질인 질소산화물의 저감을 위해 현재 일반적으로 적용되고 있는 연소기법들은 대표적으로 연료 및 공기 다단기술, 배기가스 재순환 기술, 연소가스 내부 재순환 기술, 재연소, OFA 등의 기술들이 있다. 그러나 이러한 연소기법들은 추가적으로 별도의 외부 장치들을 필요로 하며 복잡한 구조의 주변장치 구성을 요한다. 따라서 상기한 기술기법들의 단점을 극복하기 위해 다양한 연소기법을 통합 최적화하는 연구, 개발들이 국내외적으로 폭넓게 진행되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1512352호(발명의 명칭: 연소가스의 내부 재순환을 통한 초저질소산화물 연소장치 및 이의 운전방법)에서는, 연소로 내부로 주연료를 공급하는 1차연료 분사체, 상기 1차연료 분사체 주위로 적어도 하나 이상으로 배치되며, 그 선단이 상기 연소로의 내부에 진입하도록 배치되는 2차연료 분사체, 상기 연소로에서 발생한 연소가스를 유체역학적 힘에 의해 상기 연소로에 재순환시키는 재순환 유도부, 상기 1차연료 분사체와 2차연료 분사체로 연료를 공급하는 연료공급부, 상기 1차연료 분사체와 상기 2차연료 분사체 사이의 공간으로 산화제를 공급하는 산화제 공급부, 및 공기 다단을 위해 상기 1차연료 분사체를 둘러싸도록 배치되는 공기 다단 슬리브를 포함하고, 상기 산화제 공급부로부터 공급되는 산화제는 상기 공기 다단 슬리브의 내외부를 통해 다단으로 공급하는 것을 특징으로 하는 초저질소산화물 연소장치가 개시되어 있다.

상기와 같은 기존의 연소장치는, 배기가스 재순환 연소기술 및 연료다단, 공기다단 기술 등을 복합 적용하여, 구성이 복잡하여 생산 및 유지 비용이 증가하고, 특정 연소시스템에서만 성능이 보장된다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1512352호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 완전히 분리된 복수 개의 연료노즐에 의한 복수 개의 소형 연료희박/연료농후 화염(fuel lean/fuel rich flame)을 연소기 끝단 단면 전체에 형성하고, 전체화염은 평균적으로 에너지 효율이 최적화되는 1.0 내지 1.2 사이의 과잉공기비를 이루게 되어, 낮은 화염온도에서 최적화된 과잉공기비로 연소가 수행되는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 일측 끝단에 연료노즐이 결합된 연료유로를 복수 개 구비하는 연료공급부; 상기 연료노즐이 인입되어 통과하는 공기홀을 복수 개 구비하는 공기분사부; 상기 연료유로에 투입되는 연료를 제어하는 연료제어부; 및 상기 하우징 내부에 투입되는 공기를 제어하는 공기제어부;를 포함하고, 상기 공기홀 중 하나의 내측둘레 크기와 상기 공기홀 중 다른 하나의 내측둘레 크기가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 연료노즐은, 공기유로가 형성되도록 상기 공기홀의 내측둘레와 일정 거리만큼 이격된 채로 상기 공기홀을 관통할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 내측둘레의 크기가 서로 상이한 두 개 이상의 상기 공기홀은, 교번적으로 배열될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 공기홀은, 환형으로 배열될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하우징의 내부면과 상기 공기분사부의 외곽부위 사이의 틈으로써, 연소완료공기가 분사되는 연소완료공기분사구를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 연소완료공기 분사 방향으로 상기 하우징의 끝단에 설치되고, 상기 연소완료공기에 곡선유로를 제공하는 층류유동부를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 층류유동부는, 상기 하우징의 끝단 둘레를 따라 결합되어 배출되는 상기 연소완료공기가 연소실 중심 방향으로 배출되도록 가이드하는 곡선형부재, 및 상기 공기분사부 끝단 둘레를 따라 결합되어 배출되는 상기 연소완료공기에 와류유동을 제공하는 링형부재를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 공기홀은, 보염을 위한 선회기를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 연소실 내 배기가스 재순환을 위한 배기가스홀(hole) 또는 배기가스슬릿(slit)을 더 구비할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 단순한 구성으로써 주변 장치를 필요로 하지 않으면서 기본적인 연소시스템을 구현할 수 있다는 것이다. 그리고, 소형의 분할 화염을 통한 열 분산과 화염온도 저하, 각 소형화염들의 최적화된 공연비 화염 형성 및 빠른 연소반응 유도를 통해 질소산화물(NOx)을 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 질소산화물과 과잉공기비의 상관관계에 대한 그래프이다.
도2는 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기의 사시도이다.
도3은 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기의 단면도이다.
도4는 본 발명의 일실시 예에 따른 공기분사부 및 연료노즐의 단면도이다.
도5는 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기에 대한 실시상태도이다.
도6은 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기의 단면도 및 연소완료공기분사구에 대한 확대도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기에 대한 실시상태도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 질소산화물과 과잉공기비의 상관관계에 대한 그래프이고, 도2는 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기의 단면도이다.

도2와 도3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 저 질소산화물 연소기는, 하우징(300); 하우징(300) 내부에 설치되며, 일측 끝단에 연료노즐(120)이 결합된 연료유로(110)를 복수 개 구비하는 연료공급부(100); 연료노즐(120)이 인입되어 통과하는 공기홀(210)을 복수 개 구비하는 공기분사부(200); 연료유로(110) 각각에 투입되는 연료를 제어하는 연료제어부(510); 및 하우징(300) 내부에 투입되는 공기를 제어하는 공기제어부(520);를 포함하고, 공기홀(210) 중 하나의 내측둘레 크기와 공기홀(210) 중 다른 하나의 내측둘레 크기가 서로 상이할 수 있다.

하나의 연료노즐(120)과 하나의 공기홀(210)은 한 쌍을 이루고, 이와 같은 연료노즐(120)과 공기홀(210)의 한 쌍에 의해 화염이 형성되는 것이 소형화염(400)이다.

복수 개의 소형화염에 의한 전체화염은, 도1에서 보는 바와 같이 평균적으로 에너지 효율이 최적화되는 1.0 내지 1.2 사이의 과잉공기비를 이루게 되어, 낮은 화염온도에서 최적화된 과잉공기비로 연소가 수행될 수 있다.

즉, 본 발명의 저 질소산화물 연소기에서는, 복수 개의 소형화염(400)이 낮은 온도에서도 최적화된 공연비로 연소를 수행하여, 연소 중 생성되는 질소산화물을 현저히 저감시킬 수 있다.

연료의 분산 개수는 연료노즐(120)의 수와 같으며, 연료노즐(120)의 수는 입열량, 연료 종류 등의 적용조건에 따라 다를 수 있다.

하우징(300)은, 윈드박스의 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 공기제어부(520)에 의한 공기 투입이 하우징(300)의 측면에 대해 수행되는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 공기 투입 방향은 달라질 수 있다.

도4는 본 발명의 일실시 예에 따른 공기분사부(200) 및 연료노즐(120)의 단면도이고, 도5는 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기에 대한 실시상태도이다. 도5의 좌측 도면은 저 질소산화물 연소기의 정면에 대한 실시상태도이고, 도5의 우측 도면은 저 질소산화물 연소기의 단면에 대한 실시상태도이다.

도3과 도4에서 보는 바와 같이, 연료노즐(120)은, 공기유로(211)가 형성되도록 공기홀(210)의 내측둘레와 일정 거리만큼 이격된 채로 공기홀(210)을 관통할 수 있다.

여기서, 공기유로(211)는, 연료노즐(120)이 차지하는 공간을 제외한 공기홀(210)의 나머지 공간일 수 있다. 그리고, 공기홀(210)에서는, 공기유로(211)를 통해 공기가 통과하여 연소실의 방향으로 분사될 수 있다.

(연소실은, 미도시되어 있으나 전체화염이 형성되는 공간을 의미할 수 있다.)

상기와 같이, 공기홀(210) 간 내측둘레의 크기가 상이한 경우, 각각의 공기유로(211)의 크기가 상이하게 될 수 있다.

그리고, 공기유로(211)의 크기가 상이한 것에 대해 연료유로(110)의 직경은 동일하게 형성될 수 있다.

이에 따라, 도4에서 보는 바와 같이, 한 쌍의 연료노즐(120)과 공기홀(210)에서 분사되는 연료와 공기에 의해 형성되는 소형화염(400)은, 공연비가 낮은 연료농후화염(410)과 공연비가 높은 연료희박화염(420)으로 구분될 수 있다.

즉, 소형화염(400)은, 각각 동일한 양의 연료를 분사하는 연료노즐(120) 대비 공기유로(211)의 크기에 따른 공기 분사량 차이로 인해, 연료가 농후(fuel rich)하여 공연비가 낮은 연료농후화염(410)과 연료가 희박(fuel lean)하여 공연비가 높은 연료 연료희박화염(420)으로 구분될 수 있다.

연료농후화염(410)과 연료희박화염(420)을 각각 복수 개 형성하여 전체화염을 이루는 경우, 도1에서 보는 바와 같이, 전체화염은 평균적으로 에너지효율이 최적화되는 1.0 내지 1.2의 과잉공기비를 형성하게 되고, 전체화염의 온도도 낮아지게 되어, 질소산화물을 저감시킬 수 있다.

내측둘레의 크기가 서로 상이한 두 개 이상의 공기홀(210)은, 교번적으로 배열될 수 있다.

이에 따라, 연료농후화염(410)과 연료희박화염(420) 교번적으로 배열될 수 있다.

소형화염(400)의 배열에 있어서, 연료농후화염(410)이 하나의 방향으로 집중되고, 연료희박화염(420)이 다른 방향으로 집중되는 경우, 소형화염(400)의 합에 의해 형성되는 전체 화염은 균일하지 않을 수 있다.

전체 화염이 균일하지 않은 경우, 연소 효율이 저하될 수 있으므로, 연료농후화염(410)과 연료희박화염(420)을 교번적으로 배열 및 설치하여, 균일하게 형성되는 화염을 획득할 수 있다.

공기홀(210)은, 환형으로 배열될 수 있다.

구체적으로, 임의의 복수 개 공기홀(210)이 공기분사부(200)의 중심으로부터 동심원 형상으로 배치될 수 있다.

여기서, 동일한 내측둘레 직경을 갖는 복수 개의 공기홀(210)이 하나의 동심원 상에 그 둘레를 따라 연속적으로 배치될 수 있다.

또는, 서로 상이한 내측둘레 직경을 갖는 복수 개의 공기홀(210)이 하나의 동심원 상에 그 둘레를 따라 연속적으로 배치될 수 있다.

연료농후화염(410) 및 연료희박화염(420)은, 환형으로 배열될 수 있다.

연료노즐(120) 및 공기홀(210)에 의해 형성되는 소형화염(400)은, 일정하게 균일한 전체 화염을 형성하기 위해 환형으로 배열되는 것이 바람직할 수 있다.

다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 연소기의 용도나 설치 위치 등의 외부 요인에 의해 육각형과 다각형으로 배열되는 것도 가능할 수 있다.

공기분사부(200)는 교체 가능할 수 있다.

연료농후화염(410) 또는 연료희박화염(420)의 공연비는 연소기의 용도, 연소기의 설치 환경, 연소기의 설치 형태 등에 의해 달라질 수 있다.

따라서, 상기와 같은 상황에 따라, 연료농후화염(410) 또는 연료희박화염(420)의 공연비를 달리하기 위해, 교체 이전의 공기분사부(200) 대비 각각의 공기홀(210) 직경이 상이한 다른 공기분사부(200)로 교체할 수 있다.

각각의 공기홀(210) 직경이 상이한 다른 공기분사부(200)로 교체하면, 각각의 공기유로(211)가 상이하여, 각각의 연료노즐(120)에 대한 공기공급량이 달라지고, 이에 따라 각각 소형화염(400)의 공연비가 달라질 수 있다.

공기홀(210)은, 보염을 위한 선회기를 구비할 수 있다.

선회기는 공기홀(210)로 공기가 유입되는 부위에 설치될 수 있다. 또는, 선회기는 공기유로(211)를 형성하는 공기홀(210)의 내부면에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 공기홀(210)이 원형인 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 타원형 또는 다각형의 형상으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 단순한 구성으로 소형화염(400)의 공연비를 차별화하기 위해, 각각 동일한 양의 연료를 분사하는 연료노즐(120)에 대해 한 쌍을 이루는 공기홀(210)의 직경을 상이하게 하여 공연비가 상이하도록 하였다.

그러나, 이에 한정되지 않고, 각각의 연료노즐(120)은 각각 연료 농도를 차별화하여 연료를 분사할 수 있다.

이를 위해서, 연료제어부(510)는, 각각의 연료유로(110)에 대해 각각 다른 양의 연료를 공급하여 각각 다른 공연비의 소형화염(400)을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 소형화염(400)을 연료농후화염(410)와 연료희박화염(420)으로 구분하여 설명하고 있으나, 복수 개의 연료농후화염(410)도 각각 다른 공연비를 갖고, 복수 개의 연료희박화염(420)도 각각 다른 공연비를 가질 수 있다.

도6은 본 발명의 일실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기의 단면도 및 연소완료공기분사구(310)에 대한 확대도이다.

도5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 저 질소산화물 연소기는, 하우징(300)의 내부면과 공기분사부(200)의 외곽부위 사이의 틈으로써, 연소완료공기(상급연소공기, overfire air)(311)가 분사되는 연소완료공기분사구(310)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 연소완료공기(311) 분사 방향으로 하우징(300)의 끝단에 설치되고, 연소완료공기(311)에 곡선유로를 제공하는 층류유동부(320)를 더 구비할 수 있다.

또한, 층류유동부(320)는, 하우징(300)의 끝단 둘레를 따라 결합되어 배출되는 연소완료공기(311)가 연소실 중심 방향으로 배출되도록 가이드하는 곡선형부재(321), 및 공기분사부(200) 끝단 둘레를 따라 결합되어 배출되는 연소완료공기(311)에 와류유동을 제공하는 링형부재(322)를 구비할 수 있다.

연소완료공기분사구(310)에서 공급된 연소완료공기(311)는, 전체화염에 대해 산화제로 작용하며, 전체화염의 외곽부분 즉, 연소실의 내부면에 근접한 경로로 진행하여 전체화염의 후류 부위에서 전체화염을 감싸는 형태로 유동하며, 전체화염 후단에 발생할 수 있는 미연탄화수소 또는 일산화탄소를 산화시키는 기능을 수행할 수 있다.

도2 및 도5에서 보는 바와 같이, 하우징(300)이 원통형으로 형성되는 경우, 원형인 공기분사부(200)의 외곽 부위 주위에 링(ring) 형상으로 연소완료공기분사구(310)가 형성될 수 있다.

그리고, 관(tube)의 일부를 잘라내서 형성되듯이 내부면이 곡면인 곡선형부재(321)를 하우징(300)의 끝단에 링 형태로 결합하고, 단면이 원형인 링형부재(322)를 설치할 수 있다.

여기서, 링형부재(322)의 외곽면과 곡선형부재(321)의 내부면 사이의 공간이 연소완료공기(311)에게 곡선유로를 제공할 수 있다.

곡선형부재(321) 내부면의 곡률 반경과 링형부재(322) 단면의 곡률 반경은 상이할 수 있다.

상기와 같은 곡선형부재(321), 링형부재(322) 및 곡선유로에 의해 층류유동부(320)가 형성될 수 있다.

층류유동부(320)를 통과한 연소완료공기(311)는, 층류유동에 의해 직진 방향으로의 유동성이 증대되어, 상기와 같은 산화제 기능을 효율적으로 수행할 수 있다.

곡선형부재(321) 내부면의 곡률 반경 또는 링형부재(322) 단면의 곡률 반경을 조절하여, 곡선유로의 크기를 변경하는 경우, 연소완료공기(311)의 유량 또는 유속을 조절할 수 있다.

연소완료공기(311)의 유량 또는 유속의 조절을 위해, 링형부재(322)가 교체 가능한 것은 물론이다.

본 발명의 저 질소산화물 연소기는, 연소실 내 배기가스 재순환을 위한 배기가스홀(hole) 또는 배기가스슬릿(slit)을 더 구비할 수 있다. (배기가스홀 또는 배기가스슬릿은 미도시됨.)

배기가스홀 또는 배기가스슬릿은, 하우징(300)의 측면에 설치될 수 있다.

밀폐된 연소실에서의 배기가스는, 배기가스홀 또는 배기가스슬릿을 통해 압력이 높은 연소실로부터 상대적으로 압력이 낮은 하우징(300) 내부로 유입되고, 공기와 혼합되어 분사됨으로써 재순환될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 배기가스홀 또는 배기가스슬릿이 하우징(300)의 측면에 설치된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 배기가스홀 또는 배기가스슬릿이 공기제어부(520)에 설치되어 투입되는 공기와 혼합되어 공급될 수도 있다.

도7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 질소산화물 연소기에 대한 실시상태도이다. 도7의 좌측 도면은, 본 발명의 저 질소산화물 연소기의 측면에 대한 것이고, 도7의 우측 도면은, 본 발명의 저 질소산화물 연소기의 정면에 대한 것이다.

도7에서 보는 바와 같이, 연료농후화염(Fuel Rich Flames)(410)와 연료희박화염(Fuel Lean Flames)(420)은 교번적으로 배열되고, 환형으로 겹겹이 배열될 수 있다.

복수 개의 연료농후화염(410)와 복수 개의 연료희박화염(420)에 의해 전체화염이 형성되고, 전체화염은 평균적으로 에너지효율이 최적화되는 1.0 내지 1.2의 과잉공기비를 형성하게 되어, 질소산화물을 저감할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 연료공급부 110 : 연료유로
120 : 연료노즐 200 : 공기분사부
210 : 공기홀 211 : 공기유로
300 : 하우징 310 : 연소완료공기분사구
311 : 연소완료공기 320 : 층류유동부
321 : 곡선형부재 322 : 링형부재
400 : 소형화염 410 : 연료농후화염
420 : 연료희박화염 510 : 연료제어부
520 : 공기제어부

Claims (9)

1. 하우징;
   상기 하우징 내부에 설치되며, 일측 끝단에 연료노즐이 결합된 연료유로를 복수 개 구비하는 연료공급부;
   상기 연료노즐이 인입되어 통과하는 공기홀을 복수 개 구비하는 공기분사부;
   상기 연료유로에 투입되는 연료를 제어하는 연료제어부;
   상기 하우징 내부에 투입되는 공기를 제어하는 공기제어부;
   상기 하우징의 내부면과 상기 공기분사부의 외곽부위 사이의 틈으로써, 연소완료공기가 분사되는 연소완료공기분사구; 및
   상기 연소완료공기 분사 방향으로 상기 하우징의 끝단에 설치되고, 상기 연소완료공기에 곡선유로를 제공하는 층류유동부;를 포함하고,
   상기 공기홀 중 하나의 내측둘레 크기와 상기 공기홀 중 다른 하나의 내측둘레 크기가 서로 상이하며,
   상기 층류유동부는, 상기 하우징의 끝단 둘레를 따라 결합되어 배출되는 상기 연소완료공기가 연소실 중심 방향으로 배출되도록 가이드하는 곡선형부재, 및 상기 공기분사부 끝단 둘레를 따라 결합되어 배출되는 상기 연소완료공기에 와류유동을 제공하는 링형부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 연소기.
   
2. 청구항1에 있어서,
   상기 연료노즐은, 공기유로가 형성되도록 상기 공기홀의 내측둘레와 일정 거리만큼 이격된 채로 상기 공기홀을 관통하는 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 연소기.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   내측둘레의 크기가 서로 상이한 두 개 이상의 상기 공기홀은, 교번적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 연소기.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기홀은, 환형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 연소기.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기홀은, 보염을 위한 선회기를 구비하는 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 연소기.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   연소실 내 배기가스 재순환을 위한 배기가스홀(hole) 또는 배기가스슬릿(slit)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 연소기.

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