KR102383946B1 - Diesel exhaust gas burner - Google Patents

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KR102383946B1
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엄재용
박경일
이재철
최승현
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주식회사 정안
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Abstract

The present invention relates to a technology about a diesel exhaust gas burner. According to the present invention, a burner is located inside an exhaust gas exhaust pipe. In addition, the burner is located in the exhaust pipe, and an air pocket is provided at a front end of the burner. In addition, an air discharged from the air pocket is installed to cause turbulence. The burner for combustion of a diesel exhaust gas of the present invention is installed so as to cause the turbulence while the exhaust gas passes through a burner support. An objective of the present invention is to provide the technology capable of miniaturizing the burner.

Description

디젤 배기가스 연소용 버너{Diesel exhaust gas burner}Diesel exhaust gas burner

본 발명은 디젤 배기가스 연소용 버너에 관한 기술이다. 본 발명은 배기가스 후처리 장치(예를 들어, DPF)에 필요한 온도까지 배기가스의 온도를 승온하기 위한 버너 장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a burner for combustion of diesel exhaust gas. The present invention relates to a burner device for raising the temperature of exhaust gas to a temperature required for an exhaust gas post-treatment device (eg, DPF).

일반적으로 디젤엔진은 엔진 내부로 분사된 연료가 피스톤의 압축으로 온도가 상승되도록 하여 자기 착화를 통해 연소시켜 출력을 발생시킨다. 상기 디젤엔진은 공기와 연료의 혼합비로써 출력을 조정하도록 되어 있는데, 이러한 과정에서 연료와 공기의 불균일화로 인해 불완전연소가 일어남에 따라 유해 미립자(매연)가 발생된다. 즉, 디젤엔진은 순간적으로 고출력을 얻고자 할 경우 일정한 공기에 연료의 공급을 증가시켜 연료를 연소시키게 되는데, 이때 연료는 공기량 부족으로 불완전 연소를 하면서 다량의 매연이 발생하게 된다. 또한, 디젤엔진의 연소시에는 연료가 연소실에 고압으로 분사되는 기간이 매우 짧기 때문에 국부적인 농후 영역이 발행하면서 다량의 오염물질이 발생된다.In general, a diesel engine generates output by burning fuel injected into the engine through self-ignition by allowing the temperature to rise due to the compression of the piston. In the diesel engine, the output is adjusted by the mixing ratio of air and fuel, and in this process, incomplete combustion occurs due to non-uniformity of fuel and air, thereby generating harmful particulates (soot). That is, the diesel engine burns fuel by increasing the supply of fuel to a certain amount of air when it wants to obtain instantaneous high output. In addition, during combustion of a diesel engine, since the period during which fuel is injected at high pressure into the combustion chamber is very short, a large amount of pollutants is generated while a local rich area is generated.

디젤 자동차 배기가스에서 나오는 매연에 포함된 입자상 물질(Particulate Matter, PM)과 질소산화물(Nitrogen Oxide, NOx)에 대한 규제가 갈수록 엄격해지고 있으며, 디젤 배기가스에서 배출되는 PM과 NOx를 저감하기 위하여 PM은 DPF(Diesel Particulate Filter)를 NOx는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst) 및 SCR(Selective Catalytic Reduction)를 이용한다.Regulations on particulate matter (PM) and nitrogen oxide (NOx) contained in soot from diesel vehicle exhaust gas are getting stricter. Diesel Particulate Filter (DPF) is used for NOx and Diesel Oxidation Catalyst (DOC) and Selective Catalytic Reduction (SCR) are used for NOx.

PM은 DPF 내부에서 포집과 재생을 통해서 저감이 이루어진다. DPF는 벌집 모양의 채널 사이에 기공으로 구성된 다공성 벽이 있는 벽 유동 방식의 필터로 되어 있으며, PM이 포집되면서 유동의 유효면적이 줄어들어 엔진 배압을 높이는 작용을 하므로 적절한 시기에 재생을 해주지 않으면 배기 유동에 문제를 일으킬 수 있다. 또한 PM이 산화하면서 발생하는 DPF 내 비정상적인 온도 증가는 DPF 내구성에 치명적인 영향을 미친다. PM is reduced through collection and regeneration inside the DPF. DPF is a wall flow filter with a porous wall composed of pores between honeycomb channels. As PM is collected, the effective area of flow decreases and the engine back pressure increases. may cause problems in Also, the abnormal temperature increase in the DPF caused by PM oxidation has a fatal effect on the durability of the DPF.

NOx 저감장치는 NH3를 이용한 SCR(Selective Catalytic Reduction)이 주로 사용된다. 이 방법에서는 NH3를 물로 희석시킨 요소를 디젤 배기가스와 직접적으로 반응하여 NOx를 제거하는데, 통상 NOx 저감효율이 90% 이상된다. 하지만 주기적으로 요소를 보충시켜야 하며 요소 탱크를 구비해야 하는 단점이 있다. As a NOx reduction device, SCR (Selective Catalytic Reduction) using NH 3 is mainly used. In this method, urea diluted with water is reacted directly with diesel exhaust gas to remove NOx, and the NOx reduction efficiency is usually 90% or more. However, there is a disadvantage that urea must be replenished periodically and a urea tank must be provided.

DOC는 일산화탄소, SOF, 기타 유기물들을 감소함과 동시에 NO를 NO2로 변환 시켜주는 산화장치로써 단독으로 쓰이기보다는 DOC+ SCR 또는 DOC+DPF와 같이 다른 저감장치와 함께 쓰여 PM과 NOx 저감의 효율을 더욱 높여준다.DOC is an oxidizer that converts NO to NO 2 while reducing carbon monoxide, SOF, and other organic matter. Rather than being used alone, DOC is used together with other abatement devices such as DOC+SCR or DOC+DPF to further increase the efficiency of PM and NOx reduction. raises it

상기 DPF, SCR, DOC, 특히 DPF의 재생을 위해서는 배기가스의 온도가 수백도 이상의 고온이 되어야 하는데, 엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스의 온도는 이에 미달하기 때문에 별도로 버너를 구비하여 배기가스의 온도를 상승해주어야 한다. In order to regenerate the DPF, SCR, DOC, especially DPF, the temperature of the exhaust gas must be a high temperature of several hundred degrees or more. should be raised

도 1은 종래 디젤배기가스 연소용 버너 및 DPF를 포함하는 배기가스 후처리장치(100)의 개략도로서, 버너(130)에 대해 "직각" 방향으로 엔진에서 배기가스가 유입된다. 이렇게 배기가스가 버너(130)와 대략적으로 직각으로 유입되는 경우 버너(130) 및 DPF(120)를 포함하는 배기가스 후처리 장치(100)는 그 길이가 길어질 수 밖에 없다. 특히, 버너(130) 배기가스 후처리 장치(100) 전체 길이의 반 정도를 차지할 정도로 크기가 크기 때문에 버너(130)의 크기를 줄일 수 있다면, 버너를 포함하는 전체 배기가스 후처리장치(100)의 크기를 소형화할 수 있다.1 is a schematic diagram of an exhaust gas post-treatment device 100 including a conventional diesel exhaust gas combustion burner and a DPF, in which exhaust gas is introduced from the engine in a direction “at right angles” to the burner 130 . In this way, when the exhaust gas flows into the burner 130 at a substantially right angle, the exhaust gas post-processing apparatus 100 including the burner 130 and the DPF 120 has no choice but to increase in length. In particular, if the size of the burner 130 can be reduced because the size of the burner 130 is large enough to occupy about half of the total length of the exhaust gas post-treatment device 100, the entire exhaust gas post-treatment device 100 including the burner. can be reduced in size.

특허등록 제10-1279100호Patent Registration No. 10-1279100

본 발명은 버너를 소형화할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a technique capable of miniaturizing a burner.

또한, 본 발명은 버너 내의 에어포켓의 구조를 개량하여 에어포켓을 빠져나가는 공기가 난류를 형성하게 하는 신규한 에어포켓 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve the structure of the air pocket in the burner to provide a novel air pocket structure in which air exiting the air pocket forms a turbulent flow.

또한, 본 발명은 버너를 배기가스 배관 내측에 고정하기 위한 버너지지대의 구조를 개선하여, 버너지지대를 지난 배기가스에서 난류를 형성하도록 하는 신규한 버너고정지지대 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve the structure of the burner support for fixing the burner to the inside of the exhaust gas pipe, and to provide a novel burner fixing support structure that forms turbulence in the exhaust gas that has passed through the burner support.

본 발명의 버너는 디젤 엔진의 배기가스 배기관 내에 위치하되, 외부 공기가 충진된 후, 후단의 연소실로 배출되는 원통 형상의 에어포켓; 상기 에어포켓 내의 공간으로 외부 공기를 주입하기 위한 에어공급관; 상기 에어포켓의 후단에 연결되며, 화염이 발생하는 연소실; 상기 연소실 내의 화염 발생을 위한 연료를 연소실로 공급하는 연료분사노즐; 상기 연소실 내에서 화염 발생을 위한 불꽃을 발생하는 점화장치; 및 상기 연소실의 외측과 배기관의 내측을 연결하는 1개 이상의 버너지지대를 포함하여 이루어진다.The burner of the present invention is located in the exhaust gas exhaust pipe of a diesel engine, and after being filled with external air, a cylindrical air pocket discharged into the combustion chamber at the rear end; an air supply pipe for injecting external air into the space within the air pocket; a combustion chamber connected to the rear end of the air pocket and generating a flame; a fuel injection nozzle for supplying fuel for generating a flame in the combustion chamber to the combustion chamber; an ignition device for generating a flame for generating a flame in the combustion chamber; and one or more burner supports connecting the outside of the combustion chamber and the inside of the exhaust pipe.

특히, 상기 에어포켓의 연소실 방향의 후측면으로는 에어포켓 내의 공기가 연소실로 배출되기 위한 다수 개의 에어포켓출구를 통해 연소실로 공기가 배출되도록 구성된다.In particular, on the rear side of the air pocket in the direction of the combustion chamber, the air in the air pocket is configured to be discharged into the combustion chamber through a plurality of air pocket outlets for discharging the air to the combustion chamber.

특히, 상기 에어포켓의 후측면의 중앙에는 연료분사노즐의 노즐팁이 위치하여 연소실로 연료를 공급하며, 상기 노즐팁과 이격된 원호를 따라 다수 개의 에어포켓출구가 위치하며, 상기 에어포켓출구 외측으로 에어포켓보다 더 직경이 큰 플랜지부가 돌출 형성되어 있다.In particular, the nozzle tip of the fuel injection nozzle is located in the center of the rear side of the air pocket to supply fuel to the combustion chamber, and a plurality of air pocket outlets are located along an arc spaced apart from the nozzle tip, and the air pocket outlet is outside. As a result, a flange with a larger diameter than the air pocket is formed to protrude.

상기 다수 개의 에어포켓출구의 일부 또는 전부는 후측면에서 연소실 방향으로 돌출되게 형성된 관 형상으로 형성될 수 있다.Some or all of the plurality of air pocket outlets may be formed in a tubular shape to protrude from the rear side toward the combustion chamber.

상기 관 형상의 에어포켓출구는 후측면에 대해서 일정한 각도로 경사지게 배치됨으로써 에어포켓출구에서 배출되는 공기가 회오리 바람을 일으키면서 배출되도록 할 수 있다.The tubular air pocket outlet may be disposed to be inclined at a predetermined angle with respect to the rear side so that the air discharged from the air pocket outlet is discharged while generating a tornado.

특히, 상기 연소실은, 상기 에어포켓의 플랜지부와 대응되는 형상 및 크기의 플랜지부를 가지며, 상기 플랜지부들을 체결수단을 통해 체결될 수 있다.In particular, the combustion chamber has a flange portion having a shape and size corresponding to the flange portion of the air pocket, and the flange portions may be fastened through a fastening means.

특히, 배기가스가 버너지지대를 통과하면서 회오리 바람을 일으키도록 버너지지대는 배기가스에 대하여 직교 방향이 아닌 일정한 각도로 경사지게 배치될 수 있다.In particular, the burner support may be disposed to be inclined at a certain angle rather than orthogonal to the exhaust gas so that the exhaust gas generates a tornado while passing through the burner support.

특히, 상기 버너지지대는 바 형상이되, 상기 버너지지대를 통과하면서 배기가스가 난류를 형성하게 하기 위하여, 바 형상의 버너지지대는 길이 방향의 일정 지점을 기준으로 트위스트된 형상일 수 있다.In particular, the burner support has a bar shape, and in order for the exhaust gas to form a turbulent flow while passing through the burner support, the bar-shaped burner support may have a shape twisted based on a certain point in the longitudinal direction.

본 발명은 디젤 엔진에서 배출되는 배기관 내에 버너가 위치하므로 버너를 배기관 밖에 별도로 설치할 필요가 없는바, 버너를 포함하는 후처리장치의 크기를 소형화할 수 있다.According to the present invention, since the burner is located in the exhaust pipe discharged from the diesel engine, there is no need to separately install the burner outside the exhaust pipe, so the size of the post-processing device including the burner can be downsized.

특히, 본 발명에서는 에어포켓으로부터 배출되는 공기가 회오리 바람을 일으키면서 연소실로 배출되도록 함으로써 연소실 내에서 균일한 화염이 발생할 수 있다.In particular, in the present invention, a uniform flame can be generated in the combustion chamber by allowing the air discharged from the air pocket to be discharged into the combustion chamber while generating a tornado.

특히, 본 발명에서는 버너지지대를 통과한 배기가스가 회오리 바람을 일으키면서 통과하므로 연소실의 화염에 의해 배기가스가 균일하게 연소할 수 있다.In particular, in the present invention, since the exhaust gas that has passed through the burner support passes while generating a tornado, the exhaust gas can be uniformly burned by the flame of the combustion chamber.

도 1은 종래 디젤 배기가스 후처리장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 버너의 단면도이다.
도 3 및 4는 각각 본 발명의 에어포켓의 후측면의 평면도 및 단면도이다.
도 5는 다른 실시예의 관 형상의 에어포켓출구만을 갖는 에어포켓 후측면의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 버너지지대와 연소실의 연결 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 트위스트된 부분을 갖는 버너지지대를 보여주는 도면이다.1 is a schematic diagram of a conventional diesel exhaust gas after-treatment device.
2 is a cross-sectional view of a burner of the present invention.
3 and 4 are a plan view and a cross-sectional view of the rear side of the air pocket of the present invention, respectively.
5 is a cross-sectional view of the rear side of the air pocket having only a tubular air pocket outlet of another embodiment.
6 is a cross-sectional view showing a connection state between the burner support and the combustion chamber of the present invention.
7 is a view showing a burner support having a twisted portion of the present invention.

본 발명은 디젤 엔진의 배기가스 배기관 내부에 버너가 위치하게 함으로써, 종래 배기관과 직렬로 연결된 버너를 포함하는 디젤 배기가스의 후처리 장치(DPF, DOC, SCR 등)에 비해 크기를 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서는 에어포켓 및 버너지지대를 통해 공기 및 배기가스가 각각 회오리 형상으로 난류를 형성하면서 배출되도록 함으로써 균일한 화염이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, since the burner is located inside the exhaust gas exhaust pipe of the diesel engine, the size can be reduced compared to the conventional after-treatment device (DPF, DOC, SCR, etc.) for diesel exhaust gas including a burner connected in series with the exhaust pipe. characterized. In addition, the present invention is characterized in that a uniform flame is formed by allowing air and exhaust gas to be discharged while forming a turbulent flow in a tornado shape, respectively, through the air pocket and the burner support.

이하에서 도면을 참고하면서 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 버너(1)의 단면도로서, 즉, 본 발명의 버너(1)는 디젤 엔진의 배기가스 배기관(200) 내에 위치하되, 외부 공기가 충진된 후, 후단의 연소실(20)로 배출되는 에어포켓(10); 상기 에어포켓 내의 공간으로 외부 공기를 주입하기 위한 에어공급관(60); 상기 에어포켓(10)의 후단에 연결되는 연소실(20); 상기 연소실로 화염 발생을 위한 연료를 공급하는 연료분사노즐(30); 상기 연소실(20) 내에서 화염 발생을 위한 불꽃을 발생하는 점화장치(40); 및 상기 연소실(30)의 외경측과 배기관(200)의 내경측을 연결하는 1개 이상의 버너지지대(50)를 포함하여 이루어진다.2 is a cross-sectional view of the burner 1 of the present invention, that is, the burner 1 of the present invention is located in the exhaust gas exhaust pipe 200 of a diesel engine, and after being filled with external air, the combustion chamber 20 of the rear stage Air pockets 10 discharged to; an air supply pipe 60 for injecting external air into the space within the air pocket; a combustion chamber 20 connected to the rear end of the air pocket 10; a fuel injection nozzle 30 for supplying fuel for generating a flame to the combustion chamber; an ignition device 40 for generating a flame for generating a flame in the combustion chamber 20; and at least one burner support 50 connecting the outer diameter side of the combustion chamber 30 and the inner diameter side of the exhaust pipe 200 .

본 발명에서는 버너(1)가 배기관(200)의 내경측에서 일정 거리 이격되어 배기관(200) 내에 위치한다. 즉, 본 발명에서는 배기관(200)과 버너(1)가 동축상에 위치한다. 또한, 도 2를 기준으로 좌측이 엔진에서 연소된 디젤 배기가스가 버너(1)로 유입되는 방향이며, 도면을 기준으로 우측에 DPF 등의 디젤 배기가스 후처리 장치가 연결되는 방향이다(본 발명의 도면에서는 DPF, DOC, SCR 등의 배기가스후처리 장치는 도시하지 않았다). 본 발명의 버너(1)는 도 1의 종래 버너와는 달리 배기가스 배기관(200)의 내부에 동축으로 위치하기 때문에 버너(1)가 별도의 공간을 차지하지 않는 장점이 있어 버너(1)의 소형화가 가능하다.In the present invention, the burner 1 is spaced apart from the inner diameter side of the exhaust pipe 200 by a predetermined distance and is located in the exhaust pipe 200 . That is, in the present invention, the exhaust pipe 200 and the burner 1 are located on the same axis. In addition, the left side with reference to FIG. 2 is the direction in which the diesel exhaust gas burned in the engine flows into the burner 1, and the right side with reference to the drawing is the direction in which the diesel exhaust gas post-processing device such as DPF is connected (the present invention) In the drawing, exhaust gas post-treatment devices such as DPF, DOC, and SCR are not shown). Unlike the conventional burner of FIG. 1 , the burner 1 of the present invention has the advantage that the burner 1 does not occupy a separate space because it is located coaxially inside the exhaust gas exhaust pipe 200 . miniaturization is possible.

에어포켓(10)은 전체적으로 원통형이 바람직하며, 설명의 편의상 에어포멧(20)은 디젤 배기가스가 유입되는 측면을 전측면(14), 원통형 측면을 원통형측면(15), 연소실과 접하는 면을 후측면(16)이라 칭하기로 한다. 에어포켓(10)은 후술하는 에어공급관(60)으로부터 공급되는 외부 공기가 공급되어 연소실(20)에서 연료와 함께 발화하기 전에 1차적으로 공기가 모이는 공간(17)을 제공한다. 에어공급관(60)에서 바로 연소실(20)로 공기가 공급되게 구성할 수도 있으나, 이 경우 공기의 공급이 연소실(20)의 어느 일부 지역에 편중되게 공급될 수 있기 때문에 1차적으로 에어포켓(10)의 내에 외부 공기가 저장된 후, 다시 연소실(20)로 균일하게 공급된다. 또한, 에어포켓(10)에서 1차적으로 외부 공기가 데워진 후 연소실(20)로 공급되는 장점이 있다.The air pocket 10 is preferably cylindrical as a whole, and for convenience of explanation, the air format 20 has the front side 14 for the side into which diesel exhaust gas flows, the cylindrical side 15 for the cylindrical side, and the side in contact with the combustion chamber after It will be referred to as the side 16 . The air pocket 10 provides a space 17 where air is primarily collected before external air supplied from an air supply pipe 60 to be described later is supplied and ignited together with fuel in the combustion chamber 20 . Air may be configured to be supplied directly from the air supply pipe 60 to the combustion chamber 20 , but in this case, the air supply may be supplied to any partial region of the combustion chamber 20 , so primarily the air pocket 10 After the external air is stored in the ), it is uniformly supplied to the combustion chamber 20 again. In addition, there is an advantage that external air is primarily heated in the air pocket 10 and then supplied to the combustion chamber 20 .

연료분사노즐(30)은 에어포켓(10)의 엔진 방향에 위치하는 전측면(14)에 고정되는 것이 바람직하나, 연소실(20)과 접하는 후측면(16)에 연료분사노즐(30)이 고정될 수도 있으며, 양 측면(14, 16)에 고정될 수도 있다. 연료분사노즐(30)에서 연료가 직접적으로 분사되는 출구인 노즐팁(31)은 연소실(20)에 위치하여 연소실(20)로 연료를 분사하여야 한다. The fuel injection nozzle 30 is preferably fixed to the front side 14 located in the engine direction of the air pocket 10, but the fuel injection nozzle 30 is fixed to the rear side 16 in contact with the combustion chamber 20. It can also be fixed to both sides (14, 16). The nozzle tip 31 , which is an outlet through which fuel is directly injected from the fuel injection nozzle 30 , must be located in the combustion chamber 20 to inject fuel into the combustion chamber 20 .

에어포켓(10)의 전측면(14)에 에어공급관(60)이 연결되는 것이 바람직하나, 에어공급관(60)은 에어포켓(10)의 원통형측면(15)에 위치할 수도 있다. 도면에는 에어공급관(60)의 일부만을 도시하였으나, 에어공급관(60)은 대기의 공기를 공급하기 위하여 대기와 연결되어 있으며, 펌프 등을 통해 공기를 에어포켓(10)으로 분사한다.The air supply pipe 60 is preferably connected to the front side 14 of the air pocket 10 , but the air supply pipe 60 may be located on the cylindrical side surface 15 of the air pocket 10 . Although only a part of the air supply pipe 60 is illustrated in the drawings, the air supply pipe 60 is connected to the atmosphere to supply atmospheric air, and sprays air into the air pocket 10 through a pump or the like.

에어포켓(10)의 후측면(16)의 테두리에는 플랜지부(11), 즉, 에어포켓(10)의 원통형측면(15)의 직경보다 더 직경이 크게 돌출 형성되는 도너츠 형상의 플랜지부(11)를 더 구비하며, 상기 플랜지부(11)를 통해 후술하는 연소실(20)의 플랜지부(21)와 볼트 등의 통상적인 체결수단을 통해 체결된다. 이때 플랜지부(11)에는 볼트홈(12)이 다수, 예를 들어, 4, 6, 8 개 등으로 형성될 수 있다. On the edge of the rear surface 16 of the air pocket 10, the flange portion 11, that is, a donut-shaped flange portion 11 with a larger diameter than the diameter of the cylindrical side surface 15 of the air pocket 10 is protruded. ) is further provided, and is fastened to the flange portion 21 of the combustion chamber 20 to be described later through the flange portion 11 and conventional fastening means such as bolts. In this case, a plurality of bolt grooves 12 may be formed in the flange portion 11 , for example, 4, 6, 8, or the like.

한편, 에어포켓(10)의 후측면(16)의 중심에는 연료분사노즐(30)의 노즐팁(31)이 위치하는 것이 바람직하며, 노즐팁(31)을 통해 필요 시 연료가 연소실(20)로 분사된다. On the other hand, it is preferable that the nozzle tip 31 of the fuel injection nozzle 30 is positioned at the center of the rear surface 16 of the air pocket 10, and fuel is supplied to the combustion chamber 20 if necessary through the nozzle tip 31. is sprayed with

도 3 및 4는 각각 본 발명의 에어포켓(10)의 후측면(18)의 평면도 및 단면도이다. 도 3 및 4를 참고하면, 후측면(16)에는 에어포켓(10) 내의 공기가 연소실(20)로 배출되도록 하는 에어포켓출구(13)가 다수개 형성되어 있는데, 이러한 에어포켓출구(13)는 후측면(16)에서 돌출된 관 형상(13-1)으로 이루어질 수도 있으며, 단순히 후측면(16)이 관통되어 이루어진 구멍 형상(13-2)일 수도 있다. 도 4를 참고하면, 관 형상의 에어포켓출구(13-1)와 단순 통공 형상의 에어포켓출구(13-2)가 교대로 위치하도록 하였다. 물론 전술한 바와 같이, 통공 형상의 에어포켓출구(13-2)로만 구성되거나, 관 형상의 에어포켓출구(13-1)로만으로도 구성될 수 있다(도 5 참조)3 and 4 are a plan view and a cross-sectional view of the rear side 18 of the air pocket 10 of the present invention, respectively. 3 and 4, a plurality of air pocket outlets 13 for allowing the air in the air pocket 10 to be discharged to the combustion chamber 20 are formed on the rear side surface 16. These air pocket outlets 13 may be formed of a tubular shape 13-1 protruding from the rear side 16, or may simply be a hole shape 13-2 through which the rear side 16 is penetrated. Referring to FIG. 4 , the tubular air pocket outlet 13-1 and the simple through-hole air pocket outlet 13-2 are alternately positioned. Of course, as described above, it may be composed only of the air pocket outlet 13-2 having a through hole shape, or it may be composed only of the air pocket outlet 13-1 having a tubular shape (refer to FIG. 5).

도 5를 참고하면, 관 형상의 에어포켓출구(13-1)는 후측면(16)과 동축상(L)이 아닌 동축상(L)과 일정 각도(α) 각도로 위치하는 것이 바람직하다. 이는 에어포켓(10) 내의 공기가 연소실(20)로 배출될 때 에어포켓출구(13-1)가 일정 각도(α)로 경사지게 배치되는 경우 연소실로 배출되는 공기가 회오리 형상으로 배출됨으로써 난류가 형성되어 공기가 균일하게 연소실(20) 내에서 혼합되는 효과를 갖는다. 즉, 만일 공기가 한쪽 방향으로만 배출되는 경우 연소실(20) 내에서 화염이 국지적으로 발생할 수 있으나, 도 4 및 5와 같이 후측면(16)의 동축상(L)과 일정 각도(α) 각도를 주고 관 형상의 에어포켓출구(13-1)가 형성되는 경우에는 배출되는 공기의 회오리 흐름을 만들어 주어 연소실(20) 내에 공기의 분산이 균일하며 이에 따라 화염도 국부가 아닌 연소실(20) 내 전체에 균일하게 형성된다.Referring to FIG. 5 , the tubular air pocket outlet 13-1 is preferably positioned at an angle α coaxially with the rear side 16 rather than coaxially with the L side. This is because when the air in the air pocket 10 is discharged to the combustion chamber 20, when the air pocket outlet 13-1 is inclined at a certain angle α, the air discharged into the combustion chamber is discharged in a tornado shape, thereby forming turbulence. Thus, the air is uniformly mixed in the combustion chamber 20 . That is, if the air is discharged only in one direction, the flame may be locally generated in the combustion chamber 20, but a certain angle (α) angle with the coaxial image (L) of the rear side surface 16 as shown in FIGS. 4 and 5 . When the tubular air pocket outlet 13-1 is formed, a whirlpool flow of the discharged air is made, so that the air is uniformly distributed in the combustion chamber 20, and thus the flame is also not local, but in the combustion chamber 20 uniformly formed throughout.

도 6은 본 발명의 버너지지대(50), 연소실(20)의 단면도(설명의 편의상 배기관(200)은 생략함)로서 연소실(20)이 배기관(200)의 내측면에서 일정 거리 이격되도록, 연소실(20)의 외측면과 배기관(200)의 내측면이 버너지지대(50)에 의해 고정된다. 버너지지대(50)는 2개 이상의 다수로 구성될 수 있으며, 이 경우 버너지지대(50)는 다양한 형상, 예를 들어, 단면이 원형, 사각형, 삼각형 등 다양한 형상의 바(bar) 형상일 수 있다. 버너지지대(50) 사이로 엔진에서 배출되는 배기가스가 지나가야 하므로, 버너지지대(50)는 디젤 배기가스의 흐름을 방해하지 않도록 개수, 두께 및 형상이 설계되어야 한다.6 is a cross-sectional view (the exhaust pipe 200 is omitted for convenience of explanation) of the burner support 50 and the combustion chamber 20 of the present invention, so that the combustion chamber 20 is spaced a certain distance from the inner surface of the exhaust pipe 200, the combustion chamber The outer surface of the 20 and the inner surface of the exhaust pipe 200 are fixed by the burner support 50 . The burner support 50 may be composed of a plurality of two or more. In this case, the burner support 50 may have various shapes, for example, a bar shape having various shapes such as a circle, a square, and a triangle in cross section. . Since the exhaust gas discharged from the engine must pass between the burner supports 50, the number, thickness, and shape of the burner support 50 must be designed so as not to obstruct the flow of diesel exhaust gas.

한편, 도 7은 직선형 바(bar)가 일정한 각도로 트위스트된 트위스트 바(bar)를 적용한 버너지지대(50)를 보여주는 도면이다. 도 7에서는 설명의 편의상 연소실(20)은 버너지지대(50)가 연결된 부분의 단면만 표시하였다.Meanwhile, FIG. 7 is a view showing the burner support 50 to which a straight bar twisted at a predetermined angle is applied. In FIG. 7 , only the cross section of the combustion chamber 20 to which the burner support 50 is connected is shown for convenience of explanation.

본 발명의 버너지지대(50)로서 직선형 바(bar)가 배기가스의 유동 흐름에 대하여 90도 각도로 배치될 수도 있으며 이 경우 배기가스가 버너지지대(50)를 통과하며 계속 직진하나, 배기가스의 흐름에 대하여 직교하도록 설치되는 것이 아닌 배기가스가 버너지지대(50)를 통과하면서 회오리 바람을 일으키도록 배기가스에 대하여 버너지지대(50)가 일정한 각도로 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 버너지지대(50)는 연소실(20)의 외측면에 대하여 직각이 아닌 일정 각도로 편향되게 위치한다.As the burner support 50 of the present invention, a straight bar may be disposed at a 90 degree angle with respect to the flow of exhaust gas. In this case, the exhaust gas passes through the burner support 50 and continues straight, but The burner support 50 may be disposed to be inclined at a certain angle with respect to the exhaust gas, so that the exhaust gas passes through the burner support 50 rather than being installed perpendicular to the flow to generate a tornado. That is, the burner support 50 is positioned to be deflected at a predetermined angle rather than a right angle with respect to the outer surface of the combustion chamber 20 .

특히, 일 실시예로, 바람직하게는 도 7과 같이 직선형 바(bar)의 일부가 트위스트되어 배기가스를 단순통과시키는 것이 아닌 트위스트된 바(bar)로 인하여 배기가스가 일정한 각도로 회전하도록 유도할 수 있다. 이렇게 버너지지대(50)를 일정한 방향으로 트위스트시킴으로써 배기가스가 버너지지대(50)를 통과하면서 회오리 바람을 일으키면서 균일하게 혼합되어 국지적으로 배기가스가 농도가 높아지는 문제점을 해결할 수 있다. In particular, in one embodiment, preferably, a portion of the straight bar (bar) is twisted as shown in FIG. 7 to induce the exhaust gas to rotate at a certain angle due to the twisted bar instead of simply passing the exhaust gas. can By twisting the burner support 50 in a certain direction in this way, the exhaust gas passes through the burner support 50 and is uniformly mixed while generating a tornado, thereby solving the problem that the concentration of the exhaust gas is locally increased.

또한, 본 발명에서는 배기가스가 버너지지대(50)를 통과하면서 회오리를 일으키게 하기 위하여, 도 7의 트위스트된 바 형상이 아니더라도 무관하다.In addition, in the present invention, in order to cause a tornado while the exhaust gas passes through the burner support 50, it does not matter if it is not the twisted bar shape of FIG. 7 .

10 : 에어포켓 11 : 플랜지부
12 : 볼트홈 13-1 : 관 형상의 에어포켓출구
13-2 : 통공 형상의 에어포켓출구 14 : 전측면
15 : 원통형측면 16 : 후측면
20: 연소실 30 : 연료분사노즐
31 : 노즐팁 40 : 점화장치
50 : 버너지지대 60 : 에어공급관
1 : 버너 200 : 배기관10: air pocket 11: flange part
12: bolt groove 13-1: tubular air pocket outlet
13-2: Air pocket outlet in the shape of a hole 14: Front side
15: cylindrical side 16: rear side
20: combustion chamber 30: fuel injection nozzle
31: nozzle tip 40: ignition device
50: burner support 60: air supply pipe
1: burner 200: exhaust pipe

Claims (8)

디젤 엔진의 배기가스 배기관 내에 위치하는 버너로서,
외부 공기가 충진된 후, 후단의 연소실로 배출되는 원통 형상의 에어포켓;
상기 에어포켓 내의 공간으로 외부 공기를 주입하기 위한 에어공급관;
상기 에어포켓의 후단에 연결되며, 화염이 발생하는 연소실;
상기 연소실 내의 화염 발생을 위한 연료를 연소실로 공급하는 연료분사노즐;
상기 연소실 내에서 화염 발생을 위한 불꽃을 발생하는 점화장치; 및
상기 연소실의 외측과 배기관의 내측을 연결하는 1개 이상의 버너지지대를 포함하여 이루어지되,
상기 에어포켓의 연소실 방향의 후측면으로는 에어포켓 내의 공기가 연소실로 배출되기 위한 다수 개의 에어포켓출구를 통해 연소실로 공기가 배출되도록 구성되며,
상기 에어포켓의 후측면의 중앙에는 연료분사노즐의 노즐팁이 위치하여 연소실로 연료를 공급하며,
상기 노즐팁과 이격된 원호를 따라 다수 개의 에어포켓출구가 위치하며,
상기 에어포켓출구 외측으로 에어포켓보다 더 직경이 큰 플랜지부가 돌출 형성되어 있는, 디젤 배기가스 연소용 버너.
As a burner located in the exhaust gas exhaust pipe of a diesel engine,
After being filled with external air, a cylindrical air pocket discharged into the combustion chamber at the rear;
an air supply pipe for injecting external air into the space within the air pocket;
a combustion chamber connected to the rear end of the air pocket and generating a flame;
a fuel injection nozzle for supplying fuel for generating a flame in the combustion chamber to the combustion chamber;
an ignition device for generating a flame for generating a flame in the combustion chamber; and
Doedoe comprising at least one burner support connecting the outside of the combustion chamber and the inside of the exhaust pipe,
The rear side of the air pocket in the combustion chamber direction is configured to discharge air into the combustion chamber through a plurality of air pocket outlets for discharging the air in the air pocket to the combustion chamber,
The nozzle tip of the fuel injection nozzle is located in the center of the rear side of the air pocket to supply fuel to the combustion chamber,
A plurality of air pocket outlets are located along an arc spaced apart from the nozzle tip,
A diesel exhaust gas combustion burner having a flange portion having a larger diameter than the air pocket protrudes outward from the air pocket outlet.
 삭제delete 삭제delete 제1항에서, 상기 다수 개의 에어포켓출구의 일부 또는 전부는 후측면에서 연소실 방향으로 돌출되게 형성된 관 형상으로 형성되어 있는, 디젤 배기가스 연소용 버너.
[Claim 2] The burner of claim 1, wherein some or all of the plurality of air pocket outlets are formed in a tubular shape protruding from the rear side toward the combustion chamber.
 제4항에서, 상기 관 형상의 에어포켓출구는 후측면에 대해서 일정한 각도로 경사지게 배치됨으로써 에어포켓출구에서 배출되는 공기가 회오리 바람을 일으키면서 배출되도록 하는, 디젤 배기가스 연소용 버너.
[Claim 5] The burner of claim 4, wherein the tubular air pocket outlet is inclined at a predetermined angle with respect to the rear side so that the air discharged from the air pocket outlet is discharged while generating a tornado.
 제1항에서, 상기 연소실은, 상기 에어포켓의 플랜지부와 대응되는 형상 및 크기의 플랜지부를 가지며, 에어포켓의 플랜지부와 연소실의 플랜지부가 체결수단을 통해 체결되는, 디젤 배기가스 연소용 버너.
The burner of claim 1, wherein the combustion chamber has a flange portion having a shape and size corresponding to that of the flange portion of the air pocket, and the flange portion of the air pocket and the flange portion of the combustion chamber are fastened through a fastening means. .
 디젤 엔진의 배기가스 배기관 내에 위치하는 버너로서,
외부 공기가 충진된 후, 후단의 연소실로 배출되는 원통 형상의 에어포켓;
상기 에어포켓 내의 공간으로 외부 공기를 주입하기 위한 에어공급관;
상기 에어포켓의 후단에 연결되며, 화염이 발생하는 연소실;
상기 연소실 내의 화염 발생을 위한 연료를 연소실로 공급하는 연료분사노즐;
상기 연소실 내에서 화염 발생을 위한 불꽃을 발생하는 점화장치; 및
상기 연소실의 외측과 배기관의 내측을 연결하는 1개 이상의 버너지지대를 포함하여 이루어지되,
배기가스가 버너지지대를 통과하면서 난류를 일으키도록 버너지지대는 배기가스에 대하여 직교 방향이 아닌 일정한 각도로 경사지게 배치되며,
상기 버너지지대는 바 형상이되, 배기가스가 바 형상의 버너지지대를 통과하면서 난류를 일으키도록, 바 형상의 버너지지대는 길이 방향의 일정 지점을 기준으로 트위스트된 형상인, 디젤 배기가스 연소용 버너.As a burner located in the exhaust gas exhaust pipe of a diesel engine,
After being filled with external air, a cylindrical air pocket discharged to the combustion chamber at the rear;
an air supply pipe for injecting external air into the space within the air pocket;
a combustion chamber connected to the rear end of the air pocket and generating a flame;
a fuel injection nozzle for supplying fuel for generating a flame in the combustion chamber to the combustion chamber;
an ignition device for generating a flame for generating a flame in the combustion chamber; and
Doedoe comprising at least one burner support connecting the outside of the combustion chamber and the inside of the exhaust pipe,
In order for the exhaust gas to generate turbulence as it passes through the burner support, the burner support is inclined at a certain angle, not perpendicular to the exhaust gas,
The burner support is in the shape of a bar, so that the exhaust gas passes through the bar-shaped burner support to generate turbulence, the bar-shaped burner support is a shape twisted based on a certain point in the longitudinal direction, a burner for combustion of diesel exhaust gas . 삭제delete
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