KR102315365B1 - 연소실 어셈블리 - Google Patents

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KR102315365B1
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Abstract

본 발명은 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리에 관한 것이며, 상기 연소실 어셈블리는 연소실 하우징(14)과, 연소실 하우징(14) 내에 형성되는 연소실(18)과, 액상 연료를 수용하고 연소실(18) 내로 연료 증기를 배출하기 위한 증발기 매체(28)와, 증발기 매체(28)를 가열하고, 그리고/또는 연소실(18) 내에서 연료와 연소 공기로 형성되는 혼합기를 점화하기 위한 가열/점화 어셈블리(36)를 포함하되, 가열/점화 어셈블리(38)는 연소실(18) 내로 전자기 방사선을 방출하기 위한 적어도 하나의 방사선원(38)과 연소실(18) 내로 방출된 전자기 방사선의 흡수를 위한 적어도 하나의 흡수체(29, 46))를 포함한다.

Description

연소실 어셈블리{Combustion Chamber Assembly}
본 발명은 연료 작동식 차량 가열 장치를 위한 연소실 어셈블리에 관한 것이다.
차량에서 예컨대 엔진 독립형 히터(engine-independent heater)로서, 또는 보조 히터로서 사용될 수 있는 연료 작동식 차량 가열 장치는 일반적으로 내부에 연소실이 마련되어 있는 연소실 어셈블리를 포함한다. 연소실 내로는, 연소 공기와 연료로 구성되는 점화성 혼합기를 생성하기 위해, 연소 공기 및 연료가 공급된다. 이른바 증발기 버너(evaporator burner)의 원리에 따라 작동하는 연소실 어셈블리의 경우, 연료는 액상으로 공급되어 다공성 재료로 구성되는 증발기 매체(evaporator medium) 내에서 특히 모세관 이송 작용(capillary feed action)을 통해 분배되어, 연소실로 향해 있는 증발기 매체의 면(side)에서 증기 형태로 연소실 내로 배출된다. 특히 시작 단계에서, 연료 증기의 배출을 보조하기 위해, 상기 유형의 증발기 매체에는, 일반적으로 가열 도체(heating conductor)의 전기 여기(electric excitation)를 통해 열을 공급하는 가열 장치가 할당된다. 또한, 연소를 시작하기 위해, 일반적으로 예열 플러그(glow plug)의 형태로 마련된 점화 부재(ignition element)가 제공되며, 이 점화 부재는 전기적으로 여기되고 그렇게 하여 예컨대 연소실 내에 포지셔닝된 영역에서 혼합기를 점화하기에 충분한 온도로 가열된다.
본 발명의 과제는, 연료 증발의 보조를 위해, 그리고/또는 연소의 시작을 위해 제공할 구조적 조치들이 기술적으로 간단하지만, 그럼에도 불구하고 신뢰성 있게 작용하는 방식으로 제공되고 연소 모드에서 진행되는 연소는 상기 유형의 구조적인 조치들을 통해 실질적으로 저하되지 않는 것인 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 본 발명에 따라서, 연소실 하우징과, 연소실 하우징 내에 형성되는 연소실과, 액상 연료를 수용하고 연소실 내로 연료 증기를 배출하기 위한 바람직하게는 다공성인 증발기 매체와, 증발기 매체를 가열하고, 그리고/또는 연소실 내에서 연료와 연소 공기로 형성되는 혼합기를 점화하기 위한 가열/점화 어셈블리를 포함하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리에 있어서, 가열/점화 어셈블리는 연소실 내로 전자기 방사선을 방출하기 위한 적어도 하나의 방사선원과, 연소실 내로 방출된 전자기 방사선의 흡수를 위한 적어도 하나의 흡수체(absorption body)를 포함하는 것인, 상기 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리를 통해 해결된다.
전자기 방사선 및 이 전자기 방사선을 흡수하는 적어도 하나의 흡수체의 이용을 통해, 증발의 보조를 위해 필요한 가열, 또는 연소실 내에 존재하는 연료 및 연소 공기의 혼합기를 점화하기 위해 필요한 국소적으로 매우 높은 온도를 연소실의 영역에서 비접촉 방식으로 제공할 수 있다. 다시 말하면, 연소실 내로 이어지는 전기 라인들이 존재하지 않아도 되며, 그리고 증발될 연료, 및/또는 연료 및 연소 공기의 혼합기와의 열적 상호작용을 위해 제공되는 구조적인 조치들은 그 몸체 형상과 관련하여 한편으로 상기 상호작용을 위해 최적화되고 다른 한편으로는 연소실의 내부에서 발생하는 유동을 최대한 적게 저하시키도록 마련될 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 연소실 어셈블리의 경우, 연소실 하우징은 하우징 종축을 에워싸면서 하우징 종축의 방향으로 연장되는 주연 벽부(peripheral wall)와, 이 주연 벽부에 이어지면서 하우징 종축의 방향으로 연소실을 한정하는 연소실 바닥부를 포함할 수 있다. 이 경우, 증발기 매체는, 연소실로 향해 있는 면에서 연소실 바닥부 및/또는 주연 벽부에 적어도 일부 영역에서 중첩되는 방식으로 배치될 수 있다.
특히 연료 증발의 보조와 관련하여, 특히 바람직하게는, 증발기 매체는 흡수체를 제공한다.
그 대안으로, 또는 그에 추가로, 특히 연소를 시작하기 위한 국소적으로 높은 온도를 제공하기 위해, 연소실 내에는, 증발기 매체에 이격되어, 흡수체를 제공하는 적어도 하나의 점화체(ignition body)가 제공될 수 있다. 이런 경우, 상기 유형의 점화체는 연소실 내에서 연료 및 연소 공기의 혼합기에 의해 완전히 에워싸일 수 있고 그에 따라 매우 효율적인 열적 상호작용을 제공할 수 있다.
연소실 내로 전자기 방사선을 결합(coupling)하기 위해, 적어도 하나의 방사선원은 송신기와, 송신기에 의해 방출된 전자기 방사선을 연소실 내로 조사(irradiation)하기 위한 조사 유닛(irradiating unit)을 포함할 수 있다.
연소실의 영역에서 비교적 높은 온도로부터 송신기의 효율적인 열적 분리(thermal decoupling)뿐만 아니라, 연소실 내로 전자기 방사선의 신뢰성 있는 결합를 보장하는 구현예의 경우, 조사 유닛은 중공 튜브(hollow tube)를 포함할 수 있고, 중공 튜브는 연소실 내로 송신기에 의해 방출된 전자기 방사선의 방출을 위해 개방된다. 그럼에도 불구하고, 상기 유형의 중공 튜브가 연소실 내로 전자기 방사선의 방출을 위해 개방된다는 상황은, 상기 중공 튜브와 상호작용하는 송신기의 방향으로 연소 배기가스, 또는 연소실 내에서 연료와 연소 가스로 형성되는 혼합기의 유출을 허용한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 따라서, 상기 유형의 중공 튜브는, 예컨대 석영 유리 등으로 구성되는 폐쇄 부재처럼, 원칙적으로 송신기에 의해 방출되는 전자기 방사선에 대해 투과성인 구조적인 조치들에 의해, 송신기로 향하는 방향으로 연소 배기가스 등의 유출을 방지하도록 폐쇄될 수 있다.
효율적인 방사선 결합(radiation coupling)을 위해, 적어도 하나의 방사선원은 연소실 바닥부로 향하는 방향으로 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 점이 제안된다.
이를 위해, 예컨대 적어도 하나의 방사선원은, 실질적으로 하우징 종축의 방향에서 연소실 바닥부 쪽으로 배향되는 주 방사선 방향을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치될 수 있다. 연소실에 상대적으로 더 가까운 방사선원의 포지셔닝을 허용하는 구현예의 경우, 적어도 하나의 방사선원은, 하우징 종축과 관련하여 각도를 이루면서 연소실 바닥부 쪽으로 배향되는 주 방사선 방향을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치될 수 있다.
또 다른 대안의 구현예의 경우, 적어도 하나의 방사선원은, 하우징 종축에 대해 실질적으로 직교하여 배향되는 주 방사선 방향을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 점이 제안된다.
연소실 내에서 배기가스 유동의 저하 방지를 위해 바람직한 구현예에 따라서, 적어도 하나의 방사선원은 연소실 바닥부로부터 이격되는 방향으로 전자기 방사선을 방출하도록 배치될 수 있다.
특히 상기 유형의 구현예에서 증발기 매체 역시도 전자기 방사선을 통해 가열되어야 한다면, 반사기 어셈블리(reflector assembly)는, 증발기 매체 및/또는 적어도 하나의 흡수체로 향하는 방향으로, 적어도 하나의 방사선원에 의해 방출된 전자기 방사선을 반사하기 위해 제공될 수 있다.
연소실 내로 결합된 전자기 방사선의 효율적인 활용을 위해, 적어도 하나의 방사선원은, 실질적으로 적어도 하나의 흡수체 쪽으로 지향되는 주 방사선 방향을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 점이 제안된다.
적어도 하나의 흡수체는 탄화규소(SiC) 재료로 구성될 수 있으며, 이는, 특히 적어도 하나의 방사선원이 300MHz ~ 300GHz 범위의 주파수를 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 형성된다면, 효율적인 가열에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따라 구성되는 연소실 어셈블리를 포함하고, 그에 추가로 연소실 쪽으로 연소 공기를 공급하기 위한 연소 공기 공급 어셈블리, 및 증발기 매체 쪽으로 액상 연료를 공급하기 위한 연료 공급 어셈블리도 더 포함하는 차량 가열 장치에도 관한 것이다.
본 발명은 하기에서 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 기술된다.
도 1은 차량 가열 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 차량 가열 장치의 대안의 구현예의 도 1에 상응하는 도면이다.
도 3은 차량 가열 장치의 대안의 구현예의 도 1에 상응하는 도면이다.
도 4는 차량 가열 장치의 대안의 구현예의 도 1에 상응하는 도면이다.
도 1에서, 개략적인 방식으로 도시된 차량 가열 장치는 전반적으로 도면부호 10으로 표시되어 있다. 가열 장치(10)는 전반적으로 도면부호 14로 표시된 연소실 하우징을 구비한 연소실 어셈블리(12)를 포함한다. 연소실 하우징(14)은, 하우징 종축(A)을 에워싸면서 하우징 종축(L)의 방향으로 길게 연장되는 주연 벽부(15)와, 이 주연 벽부(15)에 이어지는 바닥 벽부(16)를 포함하여 구성된다. 주연 벽부(15)와 바닥 벽부(16)는 연소실(18)을 범위 한정하며, 연소실은, 불꽃 조리개(20)(flame diaphragm) 내지 그 내에 형성된 개구부를 통해, 불꽃 튜브(22)(flame tube)에 의해 에워싸인 공간 영역 쪽으로 개방된다. 불꽃 튜브(22)는 주연 벽부(15)에 이어지고 예컨대 주연 벽부와 통합 형성될 수 있다. 불꽃 튜브(22)의 축 방향으로 개방된 단부에서, 연소실(18) 내에서 생성된 연소 배기가스가 불꽃 튜브(22)에서 유출되어 배기가스 재순환 챔버(24)(exhaust gas return flow chamber) 내로 편향되며, 그리고 연소 배기가스는 배기가스 재순환 챔버를 경유하여 미도시한 배기가스 유출구 쪽으로 유동할 수 있다. 배기가스 재순환 챔버(24)는 바깥쪽을 향해 열 교환기 하우징(26)에 의해 범위 한정될 수 있으며, 열 교환기 하우징(26)은 배기가스 재순환 챔버(24)의 반대 방향으로 향해 있는 외면 상에서 가열할 매체, 예컨대 액체에 의해 접촉 유동될 수 있다.
증발기 버너의 원리에 따라 구성되는 연소실 어셈블리(12)의 도시된 구현예에서, 바닥 벽부(16) 상에 다공성 증발기 매체(28)가 배치된다. 전반적으로 도면부호 32로 표시된 연료 공급 어셈블리의 연료 공급 라인(30)은 바닥 벽부(16)의 영역에서 연소실 하우징(12) 내로 통해 있다. 연료 공급 어셈블리(32)의 연료 펌프, 예컨대 계량 공급 펌프(metering pump)에 의해 액상 형태로 공급되는 연료(B)는 바닥 벽부(16)의 영역에서 다공성 증발기 매체(28) 내로 유입되며, 그리고 증발기 매체(28)의 다공성을 통해 생성되는 모세관 이송 작용을 통해 보조되면서, 증발기 매체(28)의 내부 체적 영역에서 분배된다.
연소를 위해 필요한 연소 공기(L)는 연소 공기 공급 어셈블리(34), 예컨대 사이드 채널 송풍기(side channel blower)와 같은 송풍기를 통해 연소실(18) 내로 유입된다. 이를 위해, 예컨대 주연 벽부(15) 내에 제공된 개구부들이 이용될 수 있다. 연소실(18) 내로 유입된 연소 공기(L)는, 연소실(18) 내에서, 증발기 매체(18)에서 연료 증기로서 유출되는 연료(B)와 혼합되며, 그리고 그에 따라 상기 연료와 함께 점화성 혼합기를 제공한다.
여기서 주지할 사항은, 앞서 연소실 어셈블리 내지 차량 가열 장치의 구성이 단지 원리적인 관점들에서만 설명되었다는 점이다. 자명한 사실로서, 상기 구성은 다양한 방식으로 가변될 수 있다.
증발기 매체(28)에서부터 연료(B)의 증발을 보조하기 위해, 그리고 연소실(18)의 영역에서 연료(B) 및 연소 공기(L)의 혼합기를 점화하기 위해 필요한 높은 온도를 제공하기 위해, 전반적으로 도면부호 36으로 표시된 가열/점화 어셈블리가 제공된다. 가열/점화 어셈블리(36)는 연소실(18) 내로 전자기 방사선의 생성 및 방출을 위한 방사선원(38)을 포함한다. 방사선원(38)은 다시금 방사선을 생성하는 송신기(40)와, 도시된 실시예에서 중공 튜브(42)로서 형성된 조사 유닛(44)을 포함한다. 도 1에 도시된 것처럼, 방사선원(40)에 의해 발산 방사선 콘(divergent radiation cone)의 형태로 방출되는 전자기 방사선은 중공 튜브(42)의 내부에서, 실질적으로, 도시된 예에서 하우징 종축(A)에 대해 직교하고 실질적으로 중공 튜브(42)의 연장 방향에도 상응하는 주 방사선 방향(H)으로 확산되며, 이는, 경우에 따라 중공 튜브(42)의 내부 표면 상에서의 반사를 통해 보조된다. 그런 다음, 방사선은 연소실(18) 내로 유입되며, 그리고 부분적으로 상기 연소실을 한정하는 표면들 상에서도 반사된다.
연소실(18) 내에서, 흡수체(46)는 예컨대 지지 구조(48)를 통해 바닥 벽부(16) 상에서 지지된다. 흡수체(46)는 점화체(47)를 제공하며, 그리고 주 방사선 방향(H)이 상기 점화체 쪽으로 지향되도록 포지셔닝된다. 이는, 송신기(40)에 의해 방출되는 방사선, 또는 상기 방사선의 적어도 대부분이 흡수체(46)에 부딪쳐서 이 흡수체에 의해 흡수되는 것을 의미한다. 이는, 특히 한편으로 연소실(18) 내에서 연료 및 연소 공기로 형성된 혼합기가 점화되는 정도의 높은 온도로 흡수체(46)를 가열시킨다. 다른 한편으로는, 증발기 매체(28)에 가깝게 포지셔닝된 흡수체(46)를 통해 열이 증발기 매체(28)로 전달되며, 그럼으로써 연료 증발이 보조되게 된다.
흡수체(46)는, 송신기(40)에 의해 방출되는 전자기 방사선과 매칭되어, 상기 방사선의 흡수를 위해 매우 적합한 재료로 구성된다. 예컨대 300MHz 내지 300GHz의 주파수 범위, 예컨대 약 2.45GHz의 주파수의 방사선을 방출하는 송신기(40)가 이용된다면, 흡수체(46)는 탄화규소(SiC)로 구성될 수 있거나, 또는 탄화규소를 함유하는 재료, 또는 탄화규소로 이루어진 입자들이 그 내에 매립되어 있는 재료로 구성될 수 있다.
한편으로 연소실(18)의 방향으로 송신기(40)에 의해 방출된 방사선의 유출을 허용하지만, 다른 한편으로는 연소실(18) 내에서 연료와 연소 공기로 형성된 혼합기, 및/또는 연소실(18) 내에서 발생하는 연소 배기가스가 중공 튜브(42)를 경유하여 송신기(40)에 도달하는 점을 방지하기 위해, 중공 튜브(42)는 예컨대 연소실(18)에 인접하는 자신의 영역에서 방사선 투과성 폐쇄 부재(50)를 통해 폐쇄될 수 있다. 상기 폐쇄 부재는 예컨대 석영 유리로 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 흡수체(46) 또는 점화체(47)의 제공에 대한 대안으로, 또는 그에 추가로, 증발기 매체(28)가 흡수체(29)로서 사용될 수 있다. 이를 위해, 증발기 매체(28)는 송신기(40)에 의해 방출된 방사선을 흡수하는 재료로 구성될 수 있거나, 또는 상기 재료로 이루어진 입자를 매립 입자(embedding particle)로서 함유할 수 있다. 특히 이런 경우에 다공성 구조를 제공하기 위해, 흡수체(29)를 제공하는 증발기 매체(28)는 개방 다공성 발포 탄화규소(open-porous foamed silicon carbide)에 의해 구성될 수 있다. 주 방사선 방향(H)이 하우징 종축(A)에 대해 거의 직교하고 그에 따라 연소실(18)로 향해 있는 증발기 매체(28)의 표면에 대해 거의 평행한 것인 도 1에 도시된 어셈블리의 경우, 중공 튜브(42)에서 유출되는 방사선은 직접적으로, 또는 반사를 통해 증발기 매체(28)의 영역에도 도달하며, 그리고 그에 따라 상기 증발기 매체에 의해 흡수될 수 있다. 그에 따라, 증발기 매체(28)의 실질적으로 균질한 가열과, 연소실(18) 내로 그에 상응하게 균질한 연료 증발이 달성된다.
도 2에는, 연소실 하우징(14)과 관련한 방사선원(38)의 대안의 포지셔닝이 도시되어 있다. 이렇게, 도 2에 도시된 방사선원들(38, 38') 중 하나는, 자신의 주 방사선 방향(H)이 거의 하우징 종축(A)의 연장 방향에 상응하도록 포지셔닝되며, 그럼으로써 송신기(40)에 의해 방출된 방사선이 실질적으로 바닥 벽부(16), 또는 바닥 벽부 상에 제공된 증발기 매체(28) 쪽으로 지향된다. 이는, 증발기 매체(28)로, 송신기(40)에 의해 방출된 방사선의 훨씬 더 균일한 공급을 보장하며, 그럼으로써 도 2에는 증발기 매체(28)를 통해 마련되는 흡수체(29)의 기능성을 기반으로, 도시된 흡수체(46)는 생략될 수 있으며, 그리고 연소실(18) 내에 공급되는 연소 공기 및 연료의 혼합기를 점화하기 위한 기능성 역시도 증발기 매체(28)를 통해 제공될 수 있게 된다.
방사선원(38')에 의해, 도 2에는, 방사선원(38)의 주 방사선 방향(H)이 하우징 종축(A)에 대해 경사지도록 상기 방사선원(38)이 배향되고, 그럼으로써 그럼에도 불구하고 도 2에서의 방사선원(38)의 경우에서도 각각의 주 방사선 방향(H)으로 방출된 전자기 방사선이 흡수체(46) 내지 증발기 매체(28) 쪽으로 지향되고 그에 따라 흡수체(46) 및/또는 증발기 매체(28)의 가열을 위해 효율적으로 사용될 수 있는 것인, 또 다른 대안의 포지셔닝이 도시되어 있다.
또 다른 대안의 구현예는 도 3에 도시되어 있다. 여기서, 방사선원(38)은, 자신의 조사 유닛(44) 내지 중공 튜브(42)를 경유하여 바닥 벽부(16) 내지 증발기 매체(28)의 영역에서 방사선이 연소실(18) 내로 유입되도록, 더욱 정확하게 말하면 바닥 벽부(16)로부터 이격 방향으로 유입되도록 포지셔닝된다. 중공 튜브(42)의 개구부에 대향하여서는 한편으로 흡수체(46)가 위치하고 다른 한편으로는 예컨대 지지 어셈블리(48)를 통해서도 지지되는 반사기 어셈블리(52)가 위치한다. 따라서 중공 튜브(42)에서 연소실의 방향으로 조사되는 전자기 방사선은 한편으로 흡수체(46)에 부딪쳐 부분적으로 상기 흡수체에 의해 흡수되며, 그리고 다른 한편으로는 부분적으로 반사기 어셈블리(52)에 부딪쳐 상기 반사기 어셈블리에 의해 흡수체(46)로 향하는 방향으로뿐만 아니라 증발기 매체(28)로 향하는 방향으로도 반사된다. 따라서, 상기 구현예에서도, 흡수체(46)를 통해서뿐만 아니라 증발기 매체(28)를 통해서도 방사선이 흡수될 수 있으며, 그리고 한편으로 연료 증발을 보조하고 다른 한편으로는 점화를 위해 필요한 높은 온도를 제공하기 위해, 열로 변환될 수 있다.
반사기 어셈블리(52)는 예컨대 금속 재료와 같은 반사성 재료로 구성되는 반사기(54)를 포함할 수 있으며, 이 반사기는, 다양한 기능성들에 매칭되어, 중공 튜브(42)에서 유출되는 전자기 방사선이 사용되어야 하는 곳에서 반사되도록 형성될 수 있다. 예컨대 일차로 흡수체(46)가 방사선을 통해 가열되어야 한다면, 반사기(54)는, 흡수체(46)가 초점에 포지셔닝되어 있는 것인 포물면 반사기의 유형에 따라서 구성될 수 있다. 최대한 균일한 방사 내지 반사가 증발기 매체(28)로 향하는 방향으로도 수행되어야 한다면, 반사기(54)는 바닥 벽부(16)로부터 이격 방향으로 만곡된 반사 표면을 구비하여 구성될 수 있다.
도 4에는, 복수의 흡수체(46, 46', 46")가 연소실(18) 내에 배치되어 지지 어셈블리(48)를 통해 상호 간에, 그리고 연소실 하우징(14), 특히 바닥 벽부(16) 상에서 각각 지지되는 구성이 도시되어 있다. 연소실(18) 내에 상기 유형의 흡수체(46, 46', 46")를 복수 개 마련하는 것을 통해, 복수의 영역에서 동시에 흡수체들(46, 46', 46")의 가열을 통해 매우 높은 온도를 제공할 수 있으며, 그럼으로써 시작 단계에서 상대적으로 더 빠른 점화 및 상대적으로 더 균일한 불꽃 확산이 각각 보장될 수 있게 된다. 자명한 사실로서, 복수의 흡수체(46, 46', 46")를 포함하는 상기 구현예는 앞서 기술한 구현 형태들에서도 사용될 수 있다.
연소실의 본 발명에 따른 구성의 경우, 연료의 증발을 보조해야 하고 연소의 시작을 위해 필요한 높은 점화 온도가 제공되어야 하는 시스템 영역들의 비접촉식 가열이 보장된다. 그러므로 연소실의 내부에서 전기 라인들의 공급 또는 예컨대 예열 플러그처럼 비교적 큰 구조 부품들의 포지셔닝은 필요하지 않다.
연소실 내에서 포지셔닝될 흡수체(들)는, 한편으로 흡수체들을 에워싸는 연료 및 연소 공기의 혼합기와의 효율적인 열적 상호작용을 보장하고 다른 한편으로는 연소실의 내부에서 생성되는 유동을 실질적으로 저하시키지 않도록 형성될 수 있다. 예컨대 흡수체들 내지 점화체들은 공 모양 또는 방울 모양의 형상을 보유하여 형성될 수 있다. 높은 온도를 제공하기 위해 사용되는 에너지원, 다시 말해 송신기는 열적으로 강한 부하를 받는 영역의 바깥쪽에 위치하기 때문에, 상기 유형의 연소실 어셈블리의 유효 작동 수명에 걸쳐서 발생하는 점화 내지 가열 기능성의 저하 역시도 존재하지 않는다.
연료 증발 내지 점화를 위해 필요한 온도의 생성을 위한 전자기 방사선의 사용은, 특히 증발기 매체의 열적 부하 완화에도 기여하는 사항으로 증발기 매체의 상대적으로 더 균일한 가열을 통한 상대적으로 더 균질한 연료 증발을 보조할 뿐만 아니라, 연소실을 범위 한정하는 벽부들 내지 부품들의 영역에서 연소 모드 중에 발생할 수도 있는 침전물들, 특히 매연 침전물들(soot deposit)의 연소(burn-out) 역시도 보조한다.
연료의 균일한 증발은, 추가로, 도 3에 분명하게 도시된 것처럼, 연료 공급 어셈블리를 통해 공급되는 연료가 복수의 연료 라인 내지 분기 라인을 경유하여 다양한 위치들에서 증발기 매체 내로 공급되는 것을 통해 보조될 수 있다. 이는 증발기 매체의 내부 체적 영역에서 액상 연료의 분배에 대한 중력 영향 역시도 감소시킨다.
14. 연소실 하우징 18. 연소실
38. 방사선원 29.46. 흡수체

Claims (15)

  1. 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리로서, 연소실 하우징(14)과, 연소실 하우징(14) 내에 형성되는 연소실(18)과, 액상 연료를 수용하고 연소실(18) 내로 연료 증기를 배출하기 위한 증발기 매체(28)와, 증발기 매체(28)를 가열하고, 그리고/또는 연소실(18) 내에서 연료와 연소 공기로 형성되는 혼합기를 점화하기 위한 가열/점화 어셈블리(36)를 포함하는 상기 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리에 있어서, 상기 가열/점화 어셈블리(36)는 상기 연소실(18) 내로 300MHz 내지 300GHz 범위의 주파수를 갖는 전자기 방사선을 방출하기 위한 적어도 하나의 방사선원(38)과 상기 적어도 하나의 방사선원(38)에 의해 300MHz 내지 300GHz 범위의 주파수로 상기 연소실(18) 내로 방출된 전자기 방사선의 흡수를 위한 적어도 하나의 흡수체(29, 46)를 포함하는 것인, 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연소실 하우징(14)은 하우징 종축(A)을 에워싸면서 하우징 종축(A)의 방향으로 연장되는 주연 벽부(15)와, 상기 주연 벽부(15)에 이어지면서 하우징 종축(A)의 방향으로 상기 연소실(18)을 한정하는 연소실 바닥부(16)를 포함하며, 그리고 상기 증발기 매체(28)는, 상기 연소실(18)로 향해 있는 면에서 상기 연소실 바닥부(16) 및/또는 상기 주연 벽부(15)에 적어도 일부 영역에서 중첩되는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증발기 매체(28)는 흡수체(29)를 제공하는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연소실(18) 내에는, 상기 증발기 매체(28)에 이격되어, 흡수체(46)를 제공하는 적어도 하나의 점화체(47)가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38)은 송신기(40)와, 상기 송신기(40)에 의해 방출된 전자기 방사선을 상기 연소실(18) 내로 조사하기 위한 조사 유닛(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조사 유닛(44)은 중공 튜브(42)를 포함하되, 상기 중공 튜브(42)는 상기 연소실(18) 내로 송신기(40)에 의해 방출된 전자기 방사선의 방출을 위해 개방되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  7. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38)은 상기 연소실 바닥부(16)로 향하는 방향으로 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38)은, 실질적으로 하우징 종축(A)의 방향에서 상기 연소실 바닥부(16) 쪽으로 배향되는 주 방사선 방향(H)을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38')은, 하우징 종축(A)과 관련하여 각도를 이루면서 상기 연소실 바닥부(16) 쪽으로 배향되는 주 방사선 방향(H)을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  10. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38)은, 하우징 종축(A)에 대해 실질적으로 직교하여 배향되는 주 방사선 방향(H)을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  11. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38)은 상기 연소실 바닥부(16)로부터 이격되는 방향으로 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반사기 어셈블리(52)가, 상기 증발기 매체(28) 및/또는 적어도 하나의 흡수체(29, 46)로 향하는 방향으로, 상기 적어도 하나의 방사선원(38)에 의해 방출된 전자기 방사선을 반사하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 방사선원(38)은, 실질적으로 적어도 하나의 흡수체(29, 46) 쪽으로 지향되는 주 방사선 방향(H)을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 흡수체(29, 46)는 탄화규소 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 작동식 차량 가열 장치용 연소실 어셈블리.
  15. 제1항 또는 제2항에 따른 연소실 어셈블리(12)를 포함하며, 그에 추가로 연소실(18) 쪽으로 연소 공기(L)를 공급하기 위한 연소 공기 공급 어셈블리(34), 및 증발기 매체(28) 쪽으로 액상 연료(B)를 공급하기 위한 연료 공급 어셈블리(32)도 더 포함하는 차량 가열 장치.
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