KR19980031126A - 개방식 석유난방기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연대류, 복사형태로 난방을 수행하는 개방식 석유난방기에 관한 것으로 우수한 화염안정성을 갖는 기화식 버너를 개방식 석유난방기에 적용하여 대용량의 발명이 가능한 개방형 연소시스템(system)을 구현할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 연료공급부(1)와 공기공급부(3)로부터 공기와 연료를 동시에 공급받아 혼합하여 혼합된 가연성 가스를 기화시켜 화염을 형성하는 연소장치와, 상기 연소장치에 의해 형성된 화염에 의해 열을 전달받아 외부로 열을 발열하는 발열장치를 구비하여 복사 및 자연대류에 의해 난방을 수행하는 개방식 석유난방기에 있어서, 상기 연소장치는 예열히터(31)가 내장된 기화기(30)와, 상기 기화기의 일측에 설치되어 내부로 연료와 공기를 분사하는 분사수단과, 상기 기화기의 상측에 결합되어 기화기의 유로역할을 하는 기화기 뚜껑(33)과, 상기 기화기 뚜껑의 외주연에 위치되게 얹혀지며 둘레면에는 무수히 많은 염공(34a)이 형성된 버너헤드(34)로 구성된 것이다.

Description

개방식 석유난방기

본 발명은 자연대류, 복사형태로 난방을 수행하는 개방식 석유난방기에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 우수한 화염안정성을 갖는 기화식 버너를 개방식 석유난방기에 적용하여 대용량의 발명이 가능한 개방형 연소시스템(system)을 구현할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 난방기의 연소수단인 버너는 회전 무화식 버너와, 기화식 버너로 대별된다.

도 4는 회전 무화식 버너가 적용된 연소기의 연소특성을 나타낸 그래프로서, 회전 무화식 버너가 적용된 연소기는 abcd로 이루어지는 범위(빗금친 구간)내에서 연소가 이루어지며, 혼합가스의 증발특성이 우수하여 시간당 발열량이 크므로 최대 운전범위가 커져 대용량화가 가능하다는 장점을 갖는다.

그러나 버너의 공기와 연료의 믹싱(mixing)성능이 좋지 않아 부분별로 공기비가 매우 불균일하여 형성되는 화염이 불안정하다.

즉, 공기량이 과다한 부분 (가)에서는 연료에 대한 공기비에 따라 불꽃이 염공으로부터 이탈되는 현상인 불꽃날림(lifting)현상이 일어나고, 공기량이 부족하여 연료가 과농되는 부분 (나)에서는 황염(yellow tip)현상이 일어나므로 화염의 조절폭이 극히 제한되며, 만약 운전범위가 빗금친 부분을 벗어나면 불완전 연소가 이루어져 유해가스 및 타르(tar)가 발생된다.

이와 같이 회전 무화식 버너는 대용량의 발열은 가능하지만, 화염안정성이 떨어져 연소시 화염의 제어가 곤란하므로 주로 자연대류, 복사형태로 난방을 수행하는 개방형 연소기에 적용된다.

도 5는 기화식 버너가 적용된 연소기의 연소특성을 나타낸 그래프로서, 기화식 버너가 적용된 연소기는 회전 무화식 버너와 마찬가지로 a'b'c'd'로 이루어지는 범위(빗금친 구간)내에서 연소가 이루어지며, 공기와 연료의 혼합성능이 우수하여 공기비가 균일하게 분포되므로 화염이 안정되게 형성되는 장점을 갖는다.

즉, 부분별로 공기비가 균일하여 회전 무화식 버너와는 달리 불꽃날림현상이나, 황염발생현상이 쉽게 일어나지 않아 화염의 안정성이 뛰어나게 되므로 연소제어가 용이하지만, 만약 운전범위가 빗금친 부분을 벗어나면 불완전 연소가 이루어져 유해가스 및 타르(tar)가 발생된다.

그러나 증발특성에 있어서는 제한적인 요소가 있으므로 대용량화가 어렵다는 문제점을 갖는다.

즉, 단위시간당 발열량을 증가시키기 위해서는 기화기 내용적을 크게 확대하여야만 되는데, 내용적이 커지면 혼합가스와 기화기 벽면 사이의 거리가 멀어져 혼합가스의 기화(증발)효율이 급격히 떨어지게 되므로 내용적을 크게 하는 데에는 한계를 갖는다.

이와 같이 기화식 버너는 대용량의 열을 발열할 수는 없지만, 화염안정성이 뛰어나기 때문에 주로 송풍팬에 의한 강제대류형태로 난방을 수행하는 팬히터와 같은 강제대류형 난방기 등에 적용되고 있다.

전술한 회전 무화식 버너는 자연대류, 복사형태로 실내의 난방을 수행하므로 인해 연소에 의한 냄새 등과 같이 사용자에 불쾌감을 주는 요소들이 후술한 기화식 버너를 사용하는 강제대류방식보다 훨씬 느리기 때문에 불쾌감을 쉽게 느끼지 못하는 장점이 있음에도 불구하고, 화염안정성 문제로 소비자들로부터 신뢰성을 받지 못하고 있는 실정이다.

첨부도면 도 1은 종래의 개방식 석유난방기를 일부 절결하여 나타낸 측면도이고, 도 2는 종래의 개방식 석유난방기에서 연소기의 구성을 나타낸 종단면도이며, 도 3은 도 2의 A부 확대도로서, 회전 무화식 버너를 적용한 일 실시예이다.

그 구조를 살펴보면, 연료를 공급하는 연료공급부(1)와, 상기 연료공급부로부터 공급된 연료를 기화시킨 다음 연소시켜 연소열을 발생시키는 연소부(2)와, 상기 연소부에서 연소를 돕기 위해 공기를 공급하는 공기공급부(3)와, 상기 연소부의 작동에 의한 연소열에 의해 가열되어 복사열을 발생하는 방열부(4)와, 상기 방열부를 지지함과 동시에 난방기의 전체 외관형태를 유지하며, 연소열 및 복사열에 의해 부주의로 화재가 발생되거나, 사용자가 화상을 입는 것을 방지하는 외곽케이스부(5)와, 전체 난방기의 운전을 제어하는 시스템제어부(6)로 구성되어 있다.

상기 각 구성부를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

연료공급부(1)는 난방기의 하부에 위치되어 난방기의 운전에 필요한 연료를 저장하는 연료탱크(7)와, 상기 연료탱크의 일측에 위치되게 설치되어 연료탱크내의 연료를 펌핑(pumping)하는 전자펌프(8)와, 상기 연료탱크의 바닥면에 근접된 부분까지 위치되게 전자펌프의 하부에 고정된 흡입송유관(9)과, 상기 전자펌프의 상측에 연결되어 전자펌프의 작동에 따라 연료탱크내의 연료가 흡입송유관을 통해 흡상됨에 따라 이를 연소부(2)로 안내하는 토출송유관(10)으로 구성되어 있다.

그리고 공기공급부(3)는 상기 연료탱크(7)의 상부 중앙에 설치되어 연소부(2)에 연소용 공기를 공급하는 흡입구(11) 및 토출구(12)가 상·하부에 형성된 연소용 송풍기(13)와, 상기 연소용 송풍기의 상측에 설치되어 연소용 송풍기를 회전시키는 모터(14)와, 상기 연소용 송풍기의 저면에 설치되어 외부공기를 연소용 송풍기측으로 안내 역할을 하는 송풍통로(15)와, 상기 송풍통로의 끝단에 설치되어 송풍기의 작동에 따라 흡입되는 외부공기내에 포함되어 있던 각종 이물질을 걸러주는 필터(16)로 구성되어 있다.

상기 모터(14)의 축(17)은 도 2와 같이 하단에 연소용 송풍기(13)를 공지의 체결수단에 의해 체결할 수 있는 만큼의 일정한 직경 및 길이로 되어 모터(14)의 내부에 관통되게 설치되어 있고, 모터의 상측으로는 일정높이의 회전체가 결합되도록 단(段)이 형성되어 있으며 상기 단에는 회전체를 결합한 다음 너트를 체결할 수 있도록 나사산이 형성되어 있다.

한편, 연소부(2)는 모터(14)의 상측에 공지의 체결수단으로 고정 설치되어 있는데, 그 구성은 토출송유관(10)의 끝단에 설치되고 그 끝단은 모터의 축(17)과 직교되게 난방기 전체 바닥면과 수평방향으로 구부러져 있는 노즐(18)과, 저면이 상기 노즐의 끝단보다 낮게 축의 상단부에 장착되어 노즐에서 분사되는 연료를 모터의 회전력에 따른 원심력에 의해 미립화시키는 확산체(19)와, 상기 확산체의 중심과 동일 중심축을 갖도록 확산체와 함께 모터의 축(17)에 설치되어 모터의 회전력에 의해 미립화되는 액적을 증발시키는 컵을 뒤집어 놓은 형상의 기화기(20)와, 상기 기화기에서 증발된 기화가스와 상기 연소용 송풍기로부터 공급되는 공기를 기화기의 내부로 안내함과 동시에 중심부가 원통형으로 확산체 및 기화기를 향하도록 형성된 1차 공기유로(21)와, 상기 기화기에 의해 증발된 기화가스와 1차 공기유로를 통과한 1차 연소용공기를 믹싱하여서 된 가연성 혼합기를 버너의 염공으로 향하도록 안내하는 가연성 혼합기 유로(23)와, 상기 1차 공기유로 및 가연성 혼합기 유로와 일체형으로 조립되며, 기화기를 향하도록 수직되게 화염을 형성하는 다수개의 염공(22a)이 형성된 버너(22)와, 상기 버너의 내측면에 근접되게 설치되어 점화를 하는 공지의 전기 점화수단인 점화 플러그(24) 및 열검지 수단인 플레임로드(도시는 생략함)로 되어 있다.

또한, 방열부(4)는 버너 상단부에 설치되어 연소열에 의해 가열되어 복사열 및 자연대류를 행하는 라디에이터(25)와, 상기 라디에이터를 지지하는 홀더(26)와, 상기 연료탱크(7)의 상측에 차례로 고정되어 안전망 역할을 하는 외곽케이스(27) 및 톱 케이스(28)로 구성되는데, 상기한 바와 같이 구성된 석유난방기는 시스템제어부(6)의 마이컴(도시는 생략함)에 의해 운전된다.

따라서 연료탱크(7)의 내부에 연료(석유)를 채운 다음 사용자가 전원을 온(on)시키면 시스템제어부(6)의 마이컴 제어신호를 받아 모터(14)가 가동되므로 셋팅된 일정시간동안 프리 퍼어지(pre purge)를 수행하여 연소기 내부에 잔류하는 가연성 가스를 외부로 배출시킨다.

이와 같이 프리 퍼어지를 수행하고 나면 모터(14)가 점화조건의 일정 회전수로 계속해서 운전함과 동시에 연료탱크(7)내의 연료를 노즐(18)측으로 펌핑하는 전자펌프(8)가 구동하면 연료탱크(7)내의 연료가 흡입송유관(9)과 토출송유관(10)을 통해 펌핑되어 노즐(18)로 안내된다.

이에 따라 상기 노즐(18)의 끝단으로부터 연소용 송풍기(13)와 동일 회전수로 회전하고 있는 확산체(19)측으로 연료가 분사되면 분사된 연료는 확산체의 회전에 따른 원심력에 의해 확산체의 수직표면을 따라 유막을 형성하면서 상부로 퍼져 올라가 이미 1차 공기의 공급유로(21)를 통해 공급되는 1차 연소용 공기에 의해 미립화된다.

상기 확산체(19)에 의해 미립화된 연료의 일부는 확산체와 동일회전수로 회전하고 있는 기화기(20)에 부딪혀 다시 흘러 내리고, 나머지 일부는 기화기(20)의 내부에서 증발되어 가연성 혼합기를 형성하게 된다.

이와 같은 가연성 혼합기는 유로를 통해 이동하여 버너(22)의 내측 수직벽면에 무수히 많이 형성된 염공(22a)으로 배출되는데, 이때 공지의 점화수단인 점화 플러그(24)가 동작하여 스파크를 발생시키면 가연성 혼합기에 착화가 이루어지게 되므로 염공(22a)에 불꽃이 형성된다.

상기한 바와 같은 동작에 의해 염공(22a)에 불꽃이 형성되면 염공의 근접부에 설치된 염검지기(도시는 생략함)과 착화 초기의 불꽃염을 감지하여 시스템 제어부(6)에 이를 알리게 된다.

이에 따라 시스템 제어부(6)가 입력된 염검지신호의 이상 유·무를 판단하여 이상이 없으면 기타 여러 가지 안전장치를 확인한 다음 정상적인 연소를 행하게 된다.

이와 같이 점화 플러그(24)의 스파크에 의해 염공(22a)으로 분사되는 가연성 혼합기가 착화되어 버너(22)의 수직 내측벽면에 형성되는 초기 불꽃은 1차적으로 기화기(20)를 가열하여 확산체(19)의 회전에 따른 원심력에 의해 미립화되어 기화기에 부딪히는 연료액적(29)들을 효과적으로 기화시키게 되는데, 이러한 상태가 일정시간동안 지속되면 전체 기기 시스템이 열적 안정상태를 유지하게 된다.

이에 따라 버너(22)의 연소열이 톱 케이스(28) 및 홀더(26)에 의해 지지되어 있는 라디에이터(25)를 가열시키게 되므로 복사열과 연소열 자체에 의한 자연대류현상에 의해 난방을 행하게 된다.

그러나 이러한 종래의 석유난방기는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있다.

첫째, 점화초기에 확산체의 원심력에 의해 미립화된 액적들이 기화기의 내부에서 효과적으로 증발하지 못하고 기화기의 바닥면으로 흘러 내리게 되므로 황염이 다량 발생되고, 이에 따라 점화초기시 매연 및 유해가스가 발생되므로 냄새가 난다.

둘째, 연소용 송풍기와 동일한 회전수로 확산체를 회전시켜 연료를 미립화한 다음 기화기에 의해 미립화된 연료를 연소시키도록 되어 있어 연소 안정운전범위가 좁게 되므로 연료의 소비량이 적은, 낮은 발열량에서는 모터의 회전수 감소로 인해 확산체의 회전에 따른 연료의 미립화가 잘 이루어지지 않아 기화기에서 미립화된 연료를 효과적으로 증발시키지 못하게 됨은 물론 연소용 공기의 공급이 감소되어 안정 연소에 필요한 적정 공연비가 실현되지 않으므로 연소안전 운전범위가 좁아지게 된다.

또한, 일정 연료소비량에서의 공연비변화에 따른 안정화염을 형성하는 연소폭이 작아 부품공차 및 제품조립공차가 발생하게 됨은 물론 사용자 환경에서 제품 사용시 안전운전에 대한 안전율이 낮아지게 되므로 제품의 환경 적응력이 떨어지게 된다.

셋째, 점화 및 소화시는 물론 연소중에도 미연소가스가 다량 발생하므로 인해 냄새 및 유해가스가 배출된다.

넷째, 점화초기에 연료가 제대로 증발하지 못하므로 인해 기화기 및 확산체에 타르(tar)가 발생하여 미립화 및 기화성능을 저하시키게 되므로 연소성능이 약화되었음은 물론 점화 및 소화시 냄새가 나거나, 유해가스가 발생되었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 회전 무화식 버너와 기화식 버너의 장점만을 갖도록 버너의 구조를 개선하여 우수한 화염안정성과 대용량의 발열이 가능한 개방형 연소시스템을 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 연료공급부와 공기공급부로부터 공기와 연료를 동시에 공급받아 혼합하여 혼합된 가연성 가스를 기화시켜 화염을 형성하는 연소장치와, 상기 연소장치에 의해 형성된 화염에 의해 열을 전달받아 외부로 열을 발열하는 발열장치를 구비하여 복사 및 자연대류에 의해 난방을 수행하는 개방식 석유난방기에 있어서, 상기 연소장치는 예열히터가 내장된 기화기와, 상기 기화기의 일측에 설치되어 내부로 연료와 공기를 분사하는 분사수단과, 상기 기화기의 상측에 결합되어 기화기의 유로역할을 하는 기화기 뚜껑과, 상기 기화기 뚜껑의 외주연에 위치되게 얹혀지며 둘레면에는 무수히 많은 염공이 형성된 버너헤드로 이루어짐을 특징으로 하는 개방식 석유난방기가 제공된다.

도 1은 종래의 개방식 석유난방기를 일부 절결하여 나타낸 측면도,

도 2는 종래의 개방식 석유난방기에서 연소기의 구성을 나타낸 종단면도,

도 3은 도 2의 A부 확대도,

도 4는 회전 무화식 버너가 적용된 연소기의 연소특성을 나타낸 그래프,

도 5는 기화식 버너가 적용된 연소기의 연소특성을 나타낸 그래프,

도 6은 본 발명의 개방식 석유난방기를 일부 절결하여 나타낸 측면도,

도 7은 본 발명의 개방식 석유난방기에서 연소기의 구성을 나타낸 종단면도,

도 8은 니이들에서 분사된 가연성 연료가 연소기의 내부에서 미립화되는 과정을 나타낸 사진,

도 9는 본 발명이 적용된 석유난방기의 연소특성을 나타낸 그래프,

도 10은 본 발명과 종래의 석유난방기에서 과잉공기량에 따라 미립화된 평균액적의 크기를 비교하여 나타낸 그래프,

도 11은 본 발명과 종래의 석유난방기에서 연소특성을 비교하여 나타낸 그래프,

도 12는 본 발명과 종래의 석유난방기에서 냄새발생특성을 비교하여 나타낸 그래프.

도 13은 본 발명과 종래의 석유난방기에서 유해가스 발생특성을 비교하여 나타낸 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

30 : 기화기31 : 예열히터

32 : 기화기 뚜껑34 : 버너헤드

34a : 염공35 : 포트링

36 : 노즐37 : 니이들

38 : 분리편39 : 균압판

40 : 내부메쉬

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 도 6 내지 도 13을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 개방식 석유난방기를 일부 절결하여 나타낸 측면도이고, 도 7은 본 발명의 개방식 석유난방기에서 연소기의 구성을 나타낸 종단면도로서, 본 발명의 구성중 종래의 석유난방기와 구성이 동일한 부분은 그 설명을 생락하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 발명의 특징인 연소장치는 액체 가연성 물질인 석유와 같은 연료를 기화시키기 위해 바닥면이 폐쇄된 원통형인 컵형상의 기화기(30)와, 상기 기화기의 바닥면으로부터 상부 일정 높이의 둘레면에 바닥면과 수평이 되게 매설되어 연료가 공급되기 전 동작하여 기화기에 기화열을 제공하는 예열히터(31)와, 상기 기화기의 하부에 설치되어 예열히터에 의해 예열된 기화기의 예열을 감지하는 예열검지 서미스터(32)와, 상기 기화기의 일측에 설치되어 내부로 연료와 공기를 분사하는 분사수단과, 상기 기화기의 상측에 결합되어 기화기의 체적을 결정하며 가연성 혼합기가 다시 합쳐져 흐를 수 있도록 유로역할을 하는 기화기 뚜껑(33)과, 상기 기화기 뚜껑의 외주연에 위치되게 얹혀지며 둘레면에는 무수히 많은 염공(34a)이 형성된 버너헤드(34)와, 상기 염공을 통해 분출되는 가연성 혼합기에 스파크를 발생하여 염공에 불꽃이 형성되도록 하는 점화플러그(도시는 생략함)와, 상기 버너헤드의 염공에 형성되는 불꽃을 감지하는 염검지기(도시는 생략함)와, 상기 버너헤드의 염공에 형성된 불꽃에 의해 가열되어짐에 따라 이를 기화기로 전달하여 기화기를 예열하는 포트링(35)으로 구성되어 있다.

상기 분사수단의 구성을 살펴보면, 연소용 공기를 기화기(30)의 내부로 공급하는 노즐(36)이 기화기와 일체 또는 분리형으로 형성되어 기화기내의 가연성 혼합기가 외부로 누설되지 않도록 기밀을 유지하며 설치되는데, 기화기(30)의 바닥면보다는 높고 기화기에 매설되는 예열히터(31)보다는 낮은 위치에 설치된다.

또한, 연료를 기화기(30)의 내부로 공급 분사하는 니이들(37)은 상기 노즐(36)과 동축상으로 노즐 내부를 통하여 기화기의 내부로 돌출 연장되게 설치되어 있다.

이러한 니이들(37)의 끝부분은 기화기의 바닥면과 수평이 유지되게 설치되는데, 기화기의 바닥면보다는 일정 높이에서 모두 동일한 방향으로 기화기의 바닥면과 수평되게 연료를 분사할 수 있도록 수직벽의 둘레 일정높이에 설치된다.

상기한 분사수단에 의해 분사되어 기화된 가연성 혼합가스가 양분되어 기화기(30)의 내벽을 따라 스월되도록 기화기의 내부에 가연성 혼합가스를 양분하는 분리편(38)이 구비되어 있는데, 상기 분리편(38)의 형상은 분사수단과 마주보는 면이 수직으로 일직선을 이루도록 뾰족하게 되어 있고 기화기의 내벽측으로 갈수록 넓어져 만곡되어 있다.

이는 분사수단에 의해 분사되는 연료 및 공기가 상기 분리편(38)에 의해 양분되어 기화기의 내벽을 따라 이동하면서 충분히 기화되어 가연성 혼합가스가 되도록 하기 위함이다.

또한, 기화기 뚜껑(33)의 내부는 상측으로 갈수록 넓어지게 형성되어 있고 기화기 뚜껑의 저면에는 기화기 뚜껑으로 유입되는 가연성 혼합가스의 압력을 안정되게 유지하기 위한 균압판(39)이 고정되어 있으며 버너헤드(34)의 내면에는 염공(34a)을 통해 분출되는 가연성 혼합가스의 분출압력을 균일하게 유지시켜 주기 위한 적어도 2겹 이상의 내부메쉬(40)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원을 인가하여 연소장치가 작동하면 기화기(30)에 매설되어 있던 가열수단인 예열히터(31)에도 전원이 인가되므로 상기 예열히터가 액체 가연성 물질이 기화될 수 있도록 기화기(30)를 일정온도까지 가열시키게 된다.

이에 따라 예열히터(31)에 의해 기화기(30)가 일정온도까지 예열되었음을 예열감지 서미스터(32)가 감지하면 연소용 연료가 공급되기 전에 공기 공급장치인 연소용 송풍기(13)가 일정시간 구동하여 연소용 공기를 분사수단인 노즐(36)을 통해 기화기(30)의 내부로 공급하므로 프리 퍼어지단계를 수행하게 된다.

상기한 바와 같은 동작으로 프리 퍼어지단계를 거쳐 기화기(30) 내부의 잔류가스를 완전히 배출시키고 나면 연료공급장치인 전자펌프(8)가 구동하여 연료탱크(7)내의 연료를 흡상시키게 되므로 흡상된 연료가 니이들(37)을 통해 기화기(30)의 내부로 분사되는데, 이때 분사되는 연료는 기화기의 내부로 분사되고 있는 공기에 의해 1차 미립화된다.

상기 기화기(30)의 내부로 분사된 액체 연료 액적 및 액체 연료 기화 증발가스와 연소용 공기는 기화기의 바닥면에 수직으로 형성된 분리편(38)에 의해 양분되어 이동하여 기화기의 벽면에 부딪히면서 일정온도로 예열된 기화기(30)에 의해 순간적으로 증발된 다음 노즐(36)을 통해 분사되는 연소용 공기와 혼합되므로 가연성 혼합가스를 형성하게 된다.

이와 같이 형성된 가연성 혼합가스는 기화기 뚜껑(33)의 저면에 설치된 균압판(39)을 통과하면서 일정한 압력을 유지함과 동시에 상기 기화기 뚜껑이 상측으로 갈수록 넓게 형성되어 있으므로 기화기 뚜껑의 내부를 통과하면서 정체부하를 받게 되므로 가연성 연료와 연소용 공기가 더욱 완전하게 혼합되어 가연성 혼합가스를 형성하게 된다.

이렇게 기화기 뚜껑(33)을 통과하면서 더욱 완전하게 혼합된 가연성 혼합가스는 버너헤드(34)의 상면에 부딪혀 유속이 2차로 감속된 상태로 버너헤드에 형성된 염공(34a)을 통해 외부로 분출되는데, 이때 상기 버너헤드(34)의 내면에는 2중 구조의 내부메쉬(40)가 설치되어 있어 혼합가스의 부하가 증대됨과 동시에 정류현상에 의해 상기 혼합가스의 압력이 균일한 상태를 유지하면서 분출된다.

이러한 상태에서 버너헤드(34)의 일측에 설치된 점화 플러그(24)에서 불꽃이 발생되면 버너헤드(34)의 염공(34a)을 통해 분출되는 가연성 혼합가스에 점화가 이루어지게 된다.

상기한 바와 같은 동작으로 점화가 이루어지고 나면 염공(34a)의 일측에 설치된 염검지기(도시는 생략함)가 점화가 이루어졌는지를 검지하여 점화가 이루어지지 않았으면 계속해서 점화 플러그(24)에서 불꽃이 발생되도록 하고, 점화가 이루어졌으면 점화 플러그(24)의 동작을 중단시켜 정상적으로 연소가 이루어지도록 한다.

이와 같이 정상적으로 연소가 이루어지면 종래의 연소기와 마찬가지로 연소열이 상부에 장착되어 있는 라디에이터(25)를 가열하여 복사열을 발생시킴과 동시에 연소열에 의한 자연대류에 의해 난방을 행하게 된다.

이와 같은 난방을 행할 때 버너헤드(34)의 염공(34a)에 형성된 불꽃이 버너헤드를 감싸고 있는 포트링(35)을 가열시키게 되므로 상기 포트링의 열이 기화기(30)측으로 전열되고, 이에 따라 기화기(30)의 내부로 분사되고 있는 가연성 액체연료를 지속적으로 증발시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 다음과 같은 장점을 갖는다.

첫째, 종래의 구성과는 달리 전자펌프의 분사력 및 연소용 공기에 의해 가연성 연료를 미립화시킴과 동시에 초기 점화시 기화기에 매설되어 있는 예열히터에 의해 기화기를 충분히 예열시킨 상태에서 가연성 액체 연료를 분사시켜 미립화하기 때문에 도 8 및 도 10에 나타낸 바와 같이 미립화된 평균 액적의 크기가 종래에 비해 현저히 작아짐을 알 수 있게 되고, 이에 따라 연소성능이 우수해지게 된다.

둘째, 도 9와 같이 운전범위(ABCD)가 확대되어 기화식 버너의 화염안정성을 확보할 수 있게 되므로 불꽃날림선과 황염날림선의 구간이 확대되고, 이에 따라 운전범위내에서 가장 최적 조건의 공연비 셋팅으로 도 11에 나타낸 바와 같이 연소효율을 극대화시킴은 물론 제품사용시 안전운전에 대한 안전율이 향상된다.

셋째, 기화기에 의한 가연성 액체연료의 증발조건이 항상 최적의 상태를 유지하게 되므로 도 12 및 도 13과 같이 운전시(점화, 연소, 소화시) 냄새 및 타르(tar)와 같은 유해가스의 발생량을 최소화하게 된다.

Claims (5)

1. 연료공급부와 공기공급부로부터 공기와 연료를 동시에 공급받아 혼합하여 혼합된 가연성 가스를 기화시켜 화염을 형성하는 연소장치와, 상기 연소장치에 의해 형성된 화염에 의해 열을 전달받아 외부로 열을 발열하는 발열장치를 구비하여 복사 및 자연대류에 의해 난방을 수행하는 개방식 석유난방기에 있어서, 상기 연소장치는 예열히터가 내장된 기화기와, 상기 기화기의 일측에 설치되어 내부로 연료와 공기를 분사하는 분사수단과, 상기 기화기의 상측에 결합되어 기화기의 유로역할을 하는 기화기 뚜껑과, 상기 기화기 뚜껑의 외주연에 위치되게 얹혀지며 둘레면에는 무수히 많은 염공이 형성된 버너헤드로 이루어짐을 특징으로 하는 개방식 석유난방기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분사수단에 의해 분사되어 기화된 가연성 혼합가스가 양분되어 기화기의 내벽을 따라 스월되도록 기화기의 내부에 혼합가스를 양분하는 분리편이 구비됨을 특징으로 하는 개방식 석유난방기.
3. 제 2 항에 있어서,

   분리편의 형상은 분사수단과 마주보는 면이 수직으로 일직선을 이루도록 뾰족하게 되어 있고 기화기의 내벽측으로 갈수록 넓어져 만곡됨을 특징으로 하는 개방식 석유난방기.
4. 제 1 항에 있어서,

   기화기 뚜껑의 내부는 상측으로 갈수록 넓어지게 형성되어 있고 기화기 뚜껑의 저면에는 균압판이 고정됨을 특징으로 하는 개방식 석유난방기.
5. 제 1 항에 있어서,

   버너헤드의 내면에 적어도 2겹 이상의 내부메쉬가 설치됨을 특징으로 하는 개방식 석유난방기.