KR19980068614A - 개방형 기화식 석유난방기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개방형 기화식 석유난방기에 관한 것으로서, 내부면 전체로 미립화된 연료가 흩뿌려져 기화가 일어나는 하부공간과, 가연성 혼합기의 균일화가 일어나는 상구공간으로 기화기를 구획수단에 의해 구획하고, 각각의 공간에는 연소용 모터의 회전축에 결합되는 미립화용 회전원판과 난류발생용 회전원판을 설치하여 상기한 작용을 달성할 수 있도록 구성하므로써, 기화기의 전열면적이 커지고 기화기가 균일한 온도분포를 갖도록 하며, 이에 따라 기화가 일어나는 면에 대한 집중냉각이 없어 기화성능의 저하가 없으므로 타르의 발생이 억제되어 냄새 및 유해가스의 발생이 저감되도록 하고, 기화기의 전열면적을 극대화하게 되어 동일한 용적의 기화기로 대용량의 연소가 가능하게 하고, 화염이 안정적이고 맥동에 의한 연소소음도 저감되도록 한 것이다.

Description

개방형 기화식 석유난방기

본 발명은 개방형 기화식 석유난방기에 관한 것으로서, 특히 기화기의 전열면적이 커지고 기화기가 균일한 온도분포를 갖도록 하며, 이에 따라 기화가 일어나는 면에 대한 집중냉각이 없어 기화성능의 저하가 없으므로 타르의 발생이 억제되어 냄새 및 유해가스의 발생이 저감되도록 하고, 기화기의 전열면적을 극대화하게 되어 동일한 용적의 기화기로 대용량의 연소가 가능하게 하고, 화염이 안정적이고 맥동에 의한 연소소음도 저감되도록 한 개방형 기화식 석유난방기에 관한 것이다.

개방형 기화식 석유난방기란 연료인 석유의 연소열에 의하여 피가열물인 라디에이터를 가열하여 복사열을 발생시킴과 동시에 연소열 자체에 의한 자연대류에 의하여 난방을 행하는 난방기구로서, 종래의 개방형 기화식 석유난방기의 구조를 부분단면으로 도시한 정면도인 도 1에 도시한 바와 같이, 연료를 공급하는 연료공급장치와, 상기 연료공급장치에 의해 공급된 연료를 연소시키는 연소장치와, 상기 연소장치의 작동에 의한 연소열에 의해 가열되어져 복사열을 발생하는 방열장치와, 상기 방열장치를 지지함과 동시에 개방형 기화식 석유난방기의 전체 외관형태를 유지하는 케이스(1)와, 개방형 기화식 석유난방기의 운전을 제어하는 제어부(2)로 구성되어 있다.

도 2는 상기 연소장치를 확대도시한 단면도이다.

도 1과 도 2에 의거하여 종래의 개방형 기화식 석유난방기를 보다 상세하게 설명하면, 상기 연료공급장치는 개방형 기화식 석유난방기의 하부에 위치하여 연료를 저장하는 연료탱크(3)와, 상기 연료탱크(3)의 상부 일측에 설치되어 연료를 흡상하는 연료펌프(4)와, 상기 연료펌프(4)의 하부에 부착되며 상기 연료탱크(3)의 하부 저면 부근까지 연장되어 상기 연료펌프(4)로 흡상되는 연료의 통로가 되는 흡입송유관(5)과, 상기 연료펌프(4)의 상부에 부착되어 연료탱크(3)로부터 흡상된 연료를 상기 연소장치로 안내하는 토출송유관(6)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 연소장치는 바닥면이 닫힌 원통형의 형상을 가지며 액체상태의 연료를 기화시키는 기화기(7)와, 상기 기화기(7)의 바닥면으로부터 상부로 일정한 높이의 기화기(7) 외주면에 기화기(7)의 바닥면과 수평되게 매설되어 액체상태의 연료를 기화시키기 위한 열을 상기 기화기(7)로 공급하여 기화기(7)를 예열하는 예열히터(8)와, 상기 기화기(7)의 하부에 설치되어 상기 예열히터(8)에 의해 예열된 기화기(7)의 예열온도를 감지하는 예열감지 서미스터(9)와, 상기 기화기(7)의 바닥면과 예열히터(8) 사이의 일측면에 일체로 혹은 분리가능하게 형성되며 연소용 공기를 상기 기화기(7)의 내부로 공급하는 노즐(10)과 상기 노즐(10)과 동축상으로 노즐(10) 내부를 통하여 기화기(7) 내부로 돌출 연장되어 상기 토출송유관(6)으로부터 공급된 연료를 분사하는 니들(11)로 구성되는 분사부와, 상기 분사부에 의해 분사된 연소용 공기 및 연료의 혼합물을 양분하기 위해 상기 기화기(7)의 내부에 설치되는 분리편(12)과, 상기 분리편(12)에 의해 양분된 연료와 연소용 공기의 혼합물인 가연성 혼합기가 한쪽 방향으로 다시 합쳐져 흐를 수 있도록 유로를 형성하는 기화기 뚜껑(13)과 상기 기화기(7)의 상부에 씌워지며 상기 기화기 뚜껑(13)의 유로를 통과하여 나온 가연성 혼합기가 토출되는 염공(14a)이 둘레에 형성된 버너헤드(14)와,상기 버너헤드(14)의 염공(14a)을 통해 토출되는 가연성 혼합기에 전기 스파크를 발생시켜 버너헤드(14)의 염공(14a)에 불꽃을 형성시키는 점화플러그(미도시)와, 상기 버너헤드(14)에서 발생된 불꽃을 감지하는 염검지기(미도시)와, 상기 버너헤드(14)의 염공(14a)에서 형성된 불꽃에 의해 가열되어져 상기 기화기(7)로 열을 전달하므로써 상기 분사장치에 의해 분사되는 액체연료를 기화시키도록 하는 포트링(15)으로 구성된다.

한편, 상기 공기공급장치는 상기 기화기(7)의 하부에 위치하며 연소용 모터(16)에 의해 구동되는 연소용팬(17)의 회전에 의해 상기 노즐(10)로 연소용 공기를 공급하는 연소용 송풍기(18)로 구성된다.

상기 연소장치의 상측으로는 방열장치가 설치되는 바, 이러한 방열장치는 다수의 홀이 주위에 형성된 원통형의 외관을 가지며 연료의 연소실에 의해 가열되어 복사열을 발산함과 아울러 자연대류를 일으켜 난방을 행하는 라디에이터(19)이며, 상기 라디에이터(19)는 그 상측에 일단이 고정되고 케이스(1)의 내측 상부에 다른 일단이 고정된 라디에이터 홀더(20)에 의해 고정되어 있다.

상기한 바와 같은 구조를 가지는 종래의 개방형 기화식 석유난방기에 전원이 인가되고, 먼저 상기 기화기(7)의 외주에 매설되어 있는 상기 예열히터(8)에 의해 기화기(7)가 예열되고, 기화기(7)의 예열정도를 감지하는 강기 예열감지 서미스터(9)에 의해 예열이 충분히 되었다고 감지되면 상기 연소용 송풍기(18)가 작동하여 연소용 공기를 상기 노즐(10)을 통해 기화기(7)의 내부로 공급하게 된다.

그 후, 일정시간이 지난 후 프리퍼어지 단계를 수행하게 되고 프리퍼어지가 완료되면 니들(11)을 통해 연료가 기화기(7) 내부로 분사되어 이미 기화기(7)내로 공급되고 있는 연소용 공기에 의해 일차 미립화된다.

기화기(7) 내부로 분사된 액체 연료 액적 및 액체 연료 기화가스와 연소용 공기는 분사장치 맞은 편의 기화기(7) 벽면에 부딪혀 예열되어 있는 기화기(7)의 열에 의하여 증발, 상기 노즐(10)을 통하여 공급되고 있는 연소용 공기와 혼합되어 가연성 혼합기를 형성한다.

이렇게 형성된 가연성 혼합기는 상기 기화기 뚜껑(13)에 형성되어 있는 유로를 통하여 상기 버너헤드(14)의 염공(14a)으로 배기되며, 상기 점화플러그(미도시)가 일으키는 전기스파크에 의해 연소가 시작되어 염공(14a)에 불꽃이 형성되게 한다.

그 후, 상기 염공(14a)에 불꽃이 형성된 것을 상기 염검지기(미도시)가 감지하면 점화플러그(미도시)가 방전을 멈추게 되어 상기 연소장치가 정상상태의 연소를 행하며 그 연소열로서 상기 라디에이터(19)를 가열하여 복사열을 발생시킴과 아울러 연소열에 의한 자연대류에 의하여 난방을 행하게 된다.

또한, 상기 버너헤드(14)에서 발생한 불꽃은 버너헤드(14)를 감싸며 기화기(7)의 상부에 장착되어 있는 포트링(15)을 가열하게 되고, 상기 포트링(15)은 기화기(7)로 그 열을 전달함에 의해 상기 기화기(7)의 내부에서 분사되고 있는 액체연료를 효과적으로 증발시키도록 하여 연소성능의 향상을 꾀하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 구조로 되는 종래의 개방형 기화식 석유난방기에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

먼저, 연료의 기화는 연료를 가열된 기화기(7)의 내부 벽면에 부딪히게 하여 이루어지는데 연료가 기화하는 영역은 노즐(10)과 니들(11)로 이루어지는 분사부의 맞은편의 기화기(7) 내벽에 한정되게 되어 기화기(7)의 전열효과가 낮은 문제점이 있었다.

그리고, 기화되기 위한 연료가 닿은 부분만이 집중적으로 냉각되어 기화기(7)의 온도가 불균형하게 되고, 이에 따라 기화기(7)의 성능이 저하되어 연료의 기화가 불완전하며 대용량의 연소가 불가능하게 되는 문제점도 있었다.

또한, 상기한 바와 같은 불완전한 기화에 의해 연소범위가 좁아지고 연소안정 운전 범위가 좁아져 불완전연소가 일어나게 되어 황염발생과 유해가스의 발생이 증가하게 되며, 기화기(7) 내부에 기화하지 못한 연료성분에 의한 타르가 발생하여 미립화 및 기화성능을 저하시켜 연소성능 악화는 물론 점화/소화시 유해가스와 냄새를 다량 발생시키는 문제점도 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 창출된 본 발명의 목적은 상기한 제반 문제점이 해소된 개방형 기화식 석유난방기를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 개방형 기화식 석유난방기의 구조를 부분단면으로 도시한 정면도.

도 2는 종래의 개방형 기화식 석유난방기에 적용되는 연소장치를 확대도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 개방형 기화식 석유난방기에 사용되는 연소장치의 구조를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 개방형 기화식 석유난방기에 적용되는 미립화용 회전원판의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:케이스2:제어부

3:연료탱크4:연료펌프

5:흡입송유관6:토출송유관

7,7':기화기8:예열히터

9:예열감지 서미스터10:노즐

11,11':니들12:분리편

13:기화기 뚜껑14:버너헤드

14a:염공15:포트링

16,16':연소용 모터17:연소용 팬

18,18':연소용 송풍기19:라디에이터

20:라디에이터 홀더21:구획수단

22:상부공간23:하부공간

24:회전축25:잔유누설방지부

26:미립화용 회전원판27:난류발생용 회전원판

28:정류판

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 연료와 연소용 공기를 니들과 노즐로부터 각각 공급받아 공급된 연료를 기화시키고 연소용 공기와 혼합하여 가연성 혼합기를 만들어 버너헤드의 염공을 통해 토출되도록 하는 기화기를 포함하여 구성되는 개방형 기화식 석유난방기에 있어서; 상기 기화기는 중심부가 개구된 구획수단에 의해 상부공간과 하부공간으로 나누어지며, 상기 기화기의 저면 중심에는 연소용 송풍기를 구동하는 연소용 모터의 회전축이 관통하여 상기 상부공간까지 연장 형성되며, 상기 하부공간의 저부에는 하부공간의 일측에 형성된 노즐의 중심부로 돌출형성된 니들로부터 공급되는 연료를 회전력에 의해 미립화하여 하부공간의 내벽에 흩뿌리기 위한 미립화용 회전원판이 상기 연송요 모터의 회전축에 결합되며, 상기 상부공간에는 기화된 연료와 상기 노즐로부터 공급된 연소용 공기의 혼합을 촉진하기 위한 난류발생용 회전원판이 상기 연소용 모터의 회전축에 결합된 것을 특징으로 하는 개방형 기화식 석유난방기가 제공된다.

또한, 상기 기화기의 연소용 모터의 회전축에 관통되는 저면 중심부에는 상기 회전축에 접하여 회전축을 둘러싸며 상측으로 돌출된 잔유누설방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 개방형 기화식 석유난방기가 제공된다.

또한, 상기 기화기 상부공간의 상측으로는 버너헤드의 내부로 토출되는 가연성 혼합기의 난류성분을 정류하는 정류판이 설치되는 것을 특징으로 하는 개방형 기화식 석유난방기가 제공된다.

이하, 첨부도면에 도시한 본 발명의 일실시예에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 개방형 기화식 석유난방기에 사용되는 연소장치의 구조를 도시한 단면도이다.

본 발명의 개방형 기화식 석유난방기는 연료공급장치와, 방열장치등 연소장치를 제외한 부분은 종래의 것과 동일하며, 연소장치에 종래와 주된 차이점이 있는 바, 연소장치를 위주로 도 3에 의거하여 설명한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 개방형 기화식 석유난방기에 적용되는 기화기(7')는 중심부가 개구된 구획수단(21)에 의해 상부공간(22)과 하부공간(23)으로 나누어진다.

상기 구획수단(21)은 상기 기화기(7')와 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 개구된 중심부는 가연성 혼합기가 상부공간(22)으로 원활하게 송출될 수 있도록, 도시된 바와 같이, 상측으로 굴곡이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 기화기(7')의 저부에는 연소용 송풍기(18')를 구동하는 연소용 모터(16')의 회전축(24)이 관통되며 상기 회전축(24)은 상기 하부공간(23)을 거쳐 상부공간(22)에까지 연장형성된다.

상기 회전축(24)에 의해 관통되는 상기 기화기(7') 저부의 중심부에는, 도시한 바와 같이, 상기 회전축(24)에 접하여 둘러싸며 상측으로 돌출되어 잔유의 유출을 방지하는 잔유누설방지부(25)가 형성된다.

상기 회전축(24)에는 상부공간(22)과 하부공간(23)에서 각각 회전원판(26,27)이 결합되게 되는데, 하부공간(23)의 저부에는, 일측에 형성된 노즐(10)로부터 돌출연장되며 단부가 하부로 절곡된 니들(11')로부터 회전중심쪽에 연료를 공급받아 회전하며 회전력에 의해 연료를 미립화하여 하부공간(23)의 내벽으로 흩뿌리는 미립화용 회전원판(26)이 상기 회전축(24)에 결합되며, 상부공간(22)에는, 상기 구획수단(21)의 중앙에 형성된 개구로부터 상부공간(22)으로 송출되는 가연성 혼합기의 혼합을 촉진하기 위한 난류발생용 회전원판(27)이 상기 회전축(24)에 결합하게 된다.

도 4는 상기 미립화용 회전원판(26)의 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 미립화용 회전원판(26)은 회전중심부에 공급된 연료의 통로가 되는 굴곡이 방사상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 상부공간(22)의 상측으로는 상기 난류발생용 회전원판(27)의 회전에 의해 충분히 균일하게 혼합된 가연성 혼합기가 버너헤드(14)로 나가 염공(14a)을 통해 토출되기에 앞서 난류성분에 의한 분출속도의 불일정과 맥동에 의한 화염의 불안정을 방지하고 맥동현상에 의한 연소소음을 저감하기 위해 난류성분을 정류하기 위한 정류판(28)이 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 정류판(28)은 상기 상부공간(22)의 상측에 형성된 토출개구부를 모자형으로 감싸며 상면과 측면에는 다수의 토출공이 형성되도록 형성되는 것이 바람직 하다.

도면상 미설명된 부호는 종래의 개방형 기화식 석유난방기의 구조를 도시한 도 1 및 도 2의 것과 동일한 것을 나타낸다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 연소장치를 구비하여 구성되는 본 발명의 개방형 기화식 석유난방기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

외부에서 전원이 인가되어 연소장치가 작동하게 되면, 먼저 기화기(7')의 외주에 매설되어 있는 예열히터(8)가 가열되게 되고, 예열감지 서미스터(9)에 의해 충분한 예열이 되었다고 판단되게 되면 연소용 공기의 공급장치인 연소용 송풍기(18')가 구동되어 연소용 공기가 노즐(10)에 의해 기화기(7')내로 공급되게 된다.

그로부터 일정시간이 지난 후 프리퍼어지단계를 수행하게 되고 프리퍼어지가 완료되면 연료공급장치의 연료펌프(미도시)의 구동에 의해 연료가 니들(11')을 통해 기화기(7')내로 공급되어 상기 미립화용 회전원판(26)의 회전력에 의해 상기 하부공간(23)의 내벽 전역에 걸쳐 미립화되어 흩뿌려지게 된다.

이렇게 하부공간(23)의 내벽에 흩뿌려진 액적은 예열된 기화기(7')의 기화열에 의해 증발하여 노즐(10)을 통하여 공급되고 있는 연소용 공기와 혼합되어 가연성 혼합기를 형성하게 된다.

이렇게 형성된 가연성 혼합기는 상기 구획수단(21)의 중심부에 형성된 개구를 통해 상부공간(22)으로 공급되어 상기 난류발생용 회전원판(27)에 의해 충분히 균일하게 혼합된 상태에서 상기 정류판(28)을 거쳐 난류성분이 정류되어 버너헤드(14)의 염공(14a)을 통해 분출되게 된다.

이 이후의 과정은 종래의 것과 동일하므로 설명을 생략한다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명의 개방형 기화식 석유난방기는 연료를 기화시키기 위해 사용되는 부분이 기화기 내부의 일부면이 아니라 기화가 일어나는 기화기 하부공간의 전면임에 따라 기화기의 전열면적이 커지고 기화기가 균일한 온도 분포를 갖게된다.

이에 따라 기화가 일어나는 면에 대한 집중냉각이 없어 기화성능의 저하가 없으므로 타르의 발생이 억제되어 냄새 및 유해가스의 발생이 저감된다.

또한, 기화기의 전열면적을 극대화하게 되어 동일한 용적의 기화기로 대용량의 연소가 가능하다.

그리고, 상부공간에서 난류발생용 회전원판에 의한 혼합작용에 의해 혼합기의 농도가 일정하게 되고, 정류판에 의해 난류성분이 정류되어 가연성 혼합기의 유속이 잃정하게 유지되므로 화염이 안정적이고 맥동에 의한 연소소음도 저감된다.

Claims (3)

1. 연료와 연소용 공기를 니들과 노즐로부터 각각 공급받아 공급된 연료를 기화시키고 연소용 공기와 혼합하여 가연성 혼합기를 만들어 버너헤드의 염공을 통해 토출되도록 하는 기화기를 포함하여 구성되는 개방형 기화식 석유난방기에 있어서; 상기 기화기는 중심부가 개구된 구획수단에 의해 상부공간과 하부공간으로 나누어지며, 상기 기화기의 저면 중심에는 연소용 송풍기를 구동하는 연소용 모터의 회전축이 관통하여 상기 상부공간까지 연장 형성되며, 상기 하부공간의 저부에는 일측에 형성된 노즐의 중심부로 돌출형성된 니들로부터 공급되는 연료를 회전력에 의해 미립화하여 하부공간의 내벽에 흩뿌리기 위한 미립화용 회전원판이 상기 연소용 모터의 회전축에 결합되며, 상기 상부공간에는 기화된 연료와 상기 노즐로부터 공급된 연소용 공기의 혼합을 촉진하기 위한 난류발생용 회전원판이 상기 연소용 모터의 회전축에 결합된 것을 특징으로 하는 개방형 기화식 석유난방기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기화기의 연소용 모터의 회전축에 관통되는 저면 중심부에는 상기 회전축에 접하여 회전축을 둘러싸며 상측으로 돌출된 잔유누설방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 개방형 기화식 석유난방기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기화기 상부공간의 상측으로는 버너헤드의 내부로 토출되는 가연성 혼합기의 난류성분을 정류하는 정류판이 설치되는 것을 특징으로 하는 개방형 기화식 석유난방기.