KR20010091807A

KR20010091807A - 고압분사식 유수혼합기연소기

Info

Publication number: KR20010091807A
Application number: KR1020000013883A
Authority: KR
Inventors: 은희욱; 김선용
Original assignee: 은희철
Priority date: 2000-03-18
Filing date: 2000-03-18
Publication date: 2001-10-23

Abstract

본 발명은 고압분사식 유수혼합기연소기에 관한 것이다.

상기 고압분사식 유수혼합기연소기는 연료공급부의 압력조절기로부터 압력이 조절된 연료유와 물을 각각 공급하도록 연료유 1차 공급 전자펌프와 연료유 2차 공급 연료유펌프, 물공급밸브에 연동되는 물펌프로 형성된 연료공급부와, 상기 연료공급부의 연료유 1차공급 전자펌프를 통해 공급받은 연료유를 분무시키는 저압분무노즐과, 상기 저압분무노즐에서 분무되는 연료유를 고압트랜스포머에서 고전압을 받아 점화시켜주는 점화봉과, 상기 점화된 연료유가 연소관에서 연소할수 있도록 필요한 공기를 공급해주는 블로우어 및 스피너와, 상기 저압분무노즐을 통해 분사되는 연료유가 연소되면, 물공급 밸브를 통하여 물이 공급되어 저압분무노즐의 화염으로 가열하여 고온·고압으로 기화·가압되어진 기체를 생성하는 코일형 기화관과, 연료유 2차 공급 연료유펌프로부터 압력이 조절된 연료유를 공급하는 공급관과, 상기의 코일형기화관에서 고온·고압으로 기체화된 물과 액체상태로 공급관을 통하여 공급된 연료유를 최적의 연소상태가 되도록 혼합·분출시키는 혼합기노즐과, 상기 연소관내에서의 연소여부를 확인하는 연소감지쎈서와, 상기 연료 공급부의 개폐시기, 연료유 및 물공급량, 점화봉의 점화시기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부를 통하여 각 기기를 작동시켜 연료유와 물을 연소시키는 조작부로 구성되는 것을 특징으로하는 고압분사식 유수혼합기연소기를 제공한다.

Description

고압분사식 유수혼합기연소기 {HIGH PRESSURE JET TYPE COMBUSTION EQUIPMENT OF VAPORIZED MIXTURE OF OIL AND WATER}

본 발명은 고압분사식 유수혼합기연소기에 관한 것으로, 특히 물을 고온·고압상태로 만들어서 액체상태의 연료유를 수증기와 혼합·기화시켜 연소시키는 장치로서 저압분무노즐에서 분무되는 연료유를 점화하여 코일형기화관에 공급된 물을 고온·고압의 분자상태의 기체로 만들고, 연료유공급관을 통하여 혼합기노즐에 공급된 연료유를 고온·고압의 수증기로 혼합·기화·분출시켜 연소관내에서 연소시키는 고압분사식 유수혼합기연소기에 관한 것이다. 일반적으로 유류와 물을 혼합하여 연료로 사용하는 종래의 유수혼합연소장치는 물과 유류를 계면활성제나 유화제에 의하여 유화·분산시켜 에멀젼을 만들어 연소시키는 방법과, 연료유와 물을 미세한 노즐로 고속분사하여 분무상 혼합기를 만들어서 연소시키는 방법과, 유류와 물에 열을 가하여 기화시켜서 혼합연소시키는 방법등이 있다.

그러나, 상기 유수혼합연소장치들은 연료유와 물을 고가의 분사장치나, 환경에 문제가되는 유화제등을 사용하여 항상 안정된 상태의 에멀젼을 만들어 연소시켜야 하며, 연소효율이 그다지 향상되지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 종래의 기술상의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 코일형기화관에 공급되어 고온·고압으로 기화되어 분자화된 물과 공급관을 통하여 액상으로 공급되어진 연료유가 혼합기노즐에서 무화·기화·혼합분출의 과정을 동시에 이루면서 균질의 안정된 혼합기를 만들고, 유류공급관에서 액상의 연료유가 지속적으로 혼합기노즐에 공급되므로 관로내에서 연료유의 정체로 인한 막힘현상이 없이 이상적인 연료유와 물의 혼합기를 형성하여 연소시킴으로써 열효율향상에 의한 연료유의 절감은 물론 연소효율의 극대화로 유해가스의 배출을 감소시키며, 고온·고압의 수증기와 연료유가 고속으로 분출되어 빠른속도로 진행하며 연소되므로 화염의 직진성이 우수하여 연소기를 사용하는 어떤 설비에도 장착할 수 있는 고압분사식 유수혼합기연소기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고압분사식 유수혼합기연소기를 개략적으로 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 고압분사식 유수혼합기연소기를 개략적으로 나타낸 내부 사시도, 도 3은 고압분사식 유수혼합기연소기의 연소관내부를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 고압분사식 유수혼합기연소기의 구성을 나타낸 블록도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1. 전자펌프 2. 연료유펌프

3. 물펌프 4. 물공급밸브

5. 연료유공급밸브 6. 저압분무노즐

7. 유압조절기 8. 수압조절기

9. 혼합기노즐 10. 코일형기화관

11. 고압트랜스포머 12. 블로우어

13. 스피너 14. 연소감지쎈서

15. 연소관 16. 점화봉

17. 제어부 18. 조작부

19. 블로우어 모터

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 연료유와 물을 각각 공급해주는 펌프, 압력조절기 및 공급밸브로 구성된 유수공급부와, 상기 유수공급부에서 공급된 혼합기를 연소시키는 연소관으로 이루어진 고압분사식 유수혼합기연소기에 있어서, 상기 유수공급부의 연료유 1차 공급 전자펌프로부터 공급받은 연료유를 분무시키는 저압분무노즐과, 상기 저압분무노즐에서 분무되는 연료유를 고압트랜스포머에서 고전압을 받아 점화시켜주는 점화봉과, 상기 점화된 연료유가 연소관에서 연소할 수 있도록 공기를 공급해주는 블로우어 및 스피너와, 상기 저압분무노즐을 통해 분무되는 연료유가 연소되면, 물펌프·수압조절기·물공급밸브를 통하여 물이 공급되어 저압분무노즐의 화염으로 가열하여 고온·고압으로 기화·가압되어진 기체를 생성하는 코일형기화관과, 상기 코일형기화관에서 가열되어 기체화된 물이, 2차 연료유펌프, 유압조절기, 연료유공급밸브를 통하여 공급된 액상의 연료유를 기화·혼합·분사시키는 혼합기노즐과, 상기 연소관내에서의 연소여부를 확인하는 연소감지쎈서와, 상기 밸브부의 개폐시기, 연료유 및 물의 공급량, 점화봉의 점화시기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부를 통하여 각 기기를 작동시켜 연료유와 물을 연소시키는 조작부로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압분사식 유수혼합기연소기를 제공한다. 또한 코일형기화관은 물공급관을 연장하여 다단의 코일형식으로 형성하여 물이 공급되는 부분을 저압분무노즐 및 혼합기노즐의 방향과 일치하지않게 형성하는 것을 특징으로 하는 고압분사식 유수혼합기연소기를 제공한다. 따라서, 상기와 같은 본 발명품은 코일형기화관에서 고온·고압으로 기화된 물이 혼합기노즐에서 액상의 연료유를 무화·기화·혼합시켜 연소관으로 고압·분출하여 균일한 상태의 유수혼합기를 만들고, 저압분무노즐에 의해 분무·연소되는 화염으로 점화하여 안정적으로 연소를 지속시킴으로써 고온의 균일한 화염을 형성하여 청정한 연소환경을 조성하고, 완전에 가까운 연소로 열효율을 극대화 하여 연료를 절감함으로써 환경을 보전하고 자원을 절약할 수 있는 이점을 제공한다.

(실시예)

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 고압분사식 유수혼합기연소기를 개략적으로 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 고압분사식 유수혼합기연소기를 개략적으로 나타낸 내부 사시도, 도 3은 고압분사식 유수혼합기연소기의 연소관내부를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 고압분사식 유수혼합기연소기의 구성을 나타낸 블록도이다. 이에 도시된 바와 같은 본 발명의 고압분사식 유수혼합기연소기는 미도시된 연료유필터 및 물필터를 거쳐서 정화된 연료유와 물을 종래와 같이 연료유펌프(2)와 물펌프(3)로 공급하고, 상기 연료유와 물은 유압조절기(7)와 수압조절기(8)를 통하여 일정한 압력으로 유지시킨다. 또한 연료유공급부에 위치한 전자펌프(1)를 통하여 저압분무노즐(6)로 연료유를 분무함과 동시에 점화봉(16)에 고압트랜스포머(11)의 고전압을 공급하여 점화시킨다. 분무되는 연료가 점화된후 연소관(15)에서 필요한 공기는 블로우어(12)와 스피너(13)를 통해 공급한다. 상기 저압분무노즐(6)의 화염이 코일형기화관(10)을 가열하여 물이 기화될 수 있는 적정온도에 이르면 제어부의 신호를 받아 물공급밸브(4)를 열어 코일형기화관(10)으로 물을 공급하여 기화·가압된 수증기가 혼합기노즐(9)을 통하여 연료유펌프(2), 유압조절기(7) 및 연료유공급밸브(5)에서 공급된 액체상태의 연료유를 무화·기화·혼합하여 분출시킨다. 이러한 코일형기화관(10)은 물공급밸브(4)에 연장된 공급관에 연결되어 다단의 코일형식으로 형성하고 물이 공급되는 부분을 저압분무노즐(6) 및 혼합기노즐(9)의 방향과 일치하지않게 형성하고 공급되어진 물을 열을 이용하여 기화시켜 고온·고압의 기체로 형성한다.이와같이 코일형기화관(10)에서 생성된 고온·고압의 물기체는 혼합기노즐(9)에서 연료유공급관(51)을 통하여 공급된 연료유를 무화·기화·혼합하여 분출할수 있도록 연료공급관(51)과 증기공급관(91)이 연통되도록 형성한다. 또한 상기의 혼합기는 저압분무노즐(6)에 의해 연소관(15)내에 형성된 화염으로 점화·연소시키며, 상기 연소관(15)에는 포토쎈서인 연소감지쎈서(14)를 설치하여 연료유의 연소여부를 확인한다.

한편, 사용자에 의하여 작동이 개시되는 제어부(17)는 미도시된 연료유와 물의 액위감지쎈서를 통하여 공급될 연료유와 물의 양을 확인하면서, 전자펌프(1)를 작동하여, 저압분무노즐(6)을 통하여 연료유를 공급하고, 고압트랜스포머(11)를 작동시켜 점화하고, 연소감지쎈서(14)를 통해서 연소시작을 감지하고, 제어부(17)에 설정된 시간이 경과하면, 물펌프(3) 및 물공급밸브(4)를 작동시켜, 코일형기화관(10)에 물을 공급하는 제어를 수행하며, 제어부(17)의 시간제어에 의하여, 연료유펌프(2) 및 연료유공급밸브(5)가 작동되어 혼합기노즐(9)로 연료유를 공급하며, 상기 제어부(17)를 통하여 각 기기를 설정된 값으로 작동시키는 조작부(18)로 형성된다. 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다. 먼저 전원을 인가하여 조작부(18)로 온도등을 설정하고 제어부(17)를 작동시키면, 미도시된 연료유와 물탱크내의 액위감지쎈서의 신호에 의해 전자펌프(1)를 작동하여, 저압분무노즐(6)을 통해 연료유를 분무하며, 상기 분무된 연료유를 고압트랜스포머(11)의 고전압을 받는 점화봉(16)으로 점화시켜 연소되도록하며, 연소시 필요한 공기는 블로우어(12)와 스피너(13)를 통해 공급받는다. 상기 제어부(17)는 연소감지쎈서(14)를 통해 연소개시를 확인하고, 물펌프(3)와 물공급밸브(4)를 작동하여 코일형기화관(10)으로 공급하면 코일형기화관(10)에 공급된 물이 저압분무노즐(6)에 점화된 화염에 의해 가열되며 기화되어, 물의 체적이 증가하고 압력이 상승한다. 이와 같이 기화되는 물은 코일형기화관(10)의 관내를 통과하면서 가열·가압되어 고온·고압의 분자화된 기체상태로 혼합기노즐(9)에 공급되어져, 상기 연료유펌프(2)와 연료유밸브(5)의 작동으로 혼합기노즐(9)에 공급된 액체상태의 연료유를 무화·기화·혼합 분출하여 연소관(15)내에서 연소시킨다. 이때 기화된 연료유와 물은 압력이 높은 관내부로 역류되지 않고, 압력이 상대적으로 낮은 연소관(15)으로 유입되며 연소된다. 이 과정에서 연료유와 물의 혼합비율을 조절하는 각각의 펌프(1,2,3), 공급밸브(4,5)를 제어부(17)에 의하여 가장 효율적으로 연소하도록 조절하며, 혼합기의 고온·고압분출로 연소조건을 최적화하여 연소효율을 향상시킴으로써 연료유의 절약과 아울러 유해한 배기가스의 발생을 극소화할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 연료유와 물의 공급비율을 제어하는 제어부에 의하여 연료유와 물을 코일형기화관과 혼합기노즐에서 고온·고압으로 기화시켜 분자화된 상태로 균일하게 혼합되어 분출되는 유수혼합기를 저압분무노즐의 화염으로 점화하여 고온의 안정된 화염을 형성시킴으로써 연소효율을 높이며, 완전에 가까운 연소를 지속시킬 수 있다. 이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

연료유와 물을 각각 공급하는 펌프(1,2,3) 및 압력조절기(7,8)와 연료유와 물 공급밸브(4,5)로 구성된 유수공급부와, 상기 유수공급부에서 공급된 물을 가열하여 연료유와 함께 분사하는 코일형기화관(10) 및 혼합기노즐(9)과, 분사된 혼합기를 연소시키는 연소관(15)으로 이루어진 고압분사식 유수혼합기연소기에 있어서, 상기 유수공급부의 펌프(2,3)로부터 공급되는 연료유와 물의 압력을 조절하는 유압조절기(7) 및 수압조절기(8)와 연료유와 물공급을 통제하는 물공급밸브(4)와 연료유공급밸브(5)로 구성된 유수공급부와, 상기 유수공급부의 전자펌프(1)를 통해 공급받은 연료유를 분무시키는 저압분무노즐(6)과, 상기 저압분무노즐(6)에서 분무되는 연료유를 고압트랜스포머(11)에서 고전압을 받아 점화시켜주는 점화봉(16)과, 상기 점화된 연료유가 연소관(15)내에서 연소할 수 있도록 공기를 공급해주는 블로우어(12) 및 스피너(13)와, 상기 저압분무노즐(6)을 통해 분무되는 연료유가 연소되면 물펌프(3)에서 수압조절기(8)와 물공급밸브(4)를 통하여 공급된 물을 저압분무노즐(6)의 화염으로 가열하여 고온·고압의 수증기를 생성시키는 코일형기화관(10)과, 상기 코일형기화관(10)에서 가열되어 기화된 수증기와, 연료유펌프(2)에서 유압조절기(7)와 연료유공급밸브(5)를 통하여 공급된 연료유가 연소되도록 무화·기화, 혼합·분출시키는 혼합기노즐(9)과, 상기 연소관(15)내에서의 연소여부를 확인하는 연소감지쎈서(14)와, 상기 유수공급부의 펌프작동시기, 밸브의 개폐시기, 연료유 및 물의 공급량과 점화봉(16)의 점화시기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부를 통하여 각 기기를 작동시켜 연료유와 물을 연소시키는 조작부로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압분사식 유수혼합기연소기.
청구항 1에 있어서, 상기 고압분사식 유수혼합기연소기는 물펌프(3)와 수압조절기(8), 물공급밸브(4)에 연장되어 코일형기화관(10)을 형성하여 혼합기노즐(9)에 연결하고, 연료유펌프(2)와 유압조절기(7), 연료유공급밸브(5)에 연장되어 혼합기노즐(9)에 직결하여 물이 공급되는 방향과 연료유가 공급되는 방향이 일치되지 않게 형성하고, 코일형기화관(10)이 저압분무노즐(6)과 혼합기노즐(9)의 전면부에 위치하며, 물공급밸브(4), 연료유공급밸브(5)가 저압분무노즐(6)의 후면에 위치하는 것을 특징으로 하는 고압분사식 유수혼합기연소기.