KR200168772Y1 - 소형 기름 압력분무형 기화식 버너 - Google Patents

Abstract

본 고안은 버너선단부의 화염형성부위에 1차 및 2차공기흐름을 이용한 공기 커튼층을 형성시켜 무화된 연료와 공기를 최적의 상태로 혼합시켜 기화시킨 다음 연소되도록 하고 상기 무화된 연료가 직접가열판에 닿지 않고 기화되는 한편 상기 공기커튼층에서 최적의 화염이 형성될 수 있도록하고 점화성을 향상시키는 기화식 버너에 관한 것으로, 버너몸체(10)내 블로우튜브(11)의 앞단에 3차연소 블로우튜브(11')가 부착되어 내부로 노즐대(16)의 노즐(15)과 전극봉(14)이 각각 설치되고, 상기 노즐(15)앞에 수직의 프레임 홀더(12)가 설치되어 전후로 고정판(19)과 가열판(13)이 각각 설치되며, 상기 가열판(13)끝과 전극봉(14) 끝이 블로우튜브(11)와 3차연소 블로우튜브(11') 사이에 설치되어 화염형성부위(17)내에 공기커튼층(18)이 형성된 것을 특징으로 하는 소형기름압력분무형 기화식 버너.

Description

소형기름압력분무형 기화식 버너

본 고안은 소형기름압력분무형 기화식 버너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버너선단부의 화염형성부위에 공기흐름이 상이한 2종류의 기류를 이용한 공기커튼층을 형성시켜 무화된 연료와 공기를 최적의 상태로 혼합시켜 기화시킨 다음 연소되도록 하고 상기 무화된 연료가 직접가열판에 닿지 않고 기화되는 한편 상기 공기커튼층에서 최적의 화염이 형성될 수 있는 기화식 버너에 관한 것이다.

보통 버너(Burner)는 액체연료나 기체연료 및 미분탄을 연소시키기 위한 장치로서, 종래의 기롸 방식은 예열히터를 사용하여 기화시킨 연료를 연소시키는 방식이 주종을 이루고 있는 데, 이는 상기 예열히터를 사용할 때에 전기소모가 많을 뿐만 아니라 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

그리고, 상기 예열히터를 사용하지 않는 기화식 버너에서는 연료를 기화시키기 위하여 자체적으로 초기 황염으로 가열시키게 되는 보조장치를 가지게 된다.

그렇지만, 가열시키는 보조장치안에 연료가 있는 관계로 장시간 사용할 때 타르에 의한 문제가 발생될 뿐만 아니라 시간도 오래 걸린다.

또한, 자체적으로 초기 황염으로 가열시키는 장치를 갖고 있어, 황염에 의한 끄으름으로 효율 저하 및 불착(불이 붙지 않는 것)의 원인이 될 수도 있다. 환경공해 측면에 있어서, NOx나 CO가 높다는 결점이 있다.

제4도는 종래의 기화식 버너에서 화염형성부의 공기흐름을 도시해 놓은 상태도로서, 블로우튜브(1)내에 여러 형태의 프레임 홀더(2, 3, 4)를 설치하여 상기 프레임 홀더(2, 3, 4)에서 나타나는 화염형성부의 공기흐름을 살펴보면 다음과 같다.

제4도(a)는 프레임 홀더(2)가 수직으로 세워져 블로우튜브(1) 상하로 공기가 흘러 상기 프레임 홀더(2)의 중앙에서 화염형성부가 형성되면서 큰형상의 공기 선회흐름이 만들어진다.

따라서, 상기 프레임 홀더(2)를 이용하여 큰형상의 공기흐름이 만들어 연료와 혼합되도록 되어 있다.

제4도(b)는 프레임 홀더(3)가 블로우튜브(1)내에서형상으로 세워져서 프레임 홀더형상의 변화는 있지만 상기 제4도(a)의 공기흐름보다 작은형상으로 공기 선회흐름이 만들어진다.

제4도(c)는 제1도(a)에 도시된 프레임 홀더(2)의 크기에 선회력을 가속시키는 방법을 가진 프레임 홀더(4)에서 ⓓ의 흐름은 제4도(a)와 (b)의 공기 선회흐름보다는 가속되나 선회방향은 동일하고 ⓔ의 흐름을 더 추가하여 연소시킨다.

따라서, 제4도(a), (b) 및 (c)에 각각의 점화트랜스포머가 설치된다면 점화트랜스포머의 불꽃방향은 직선으로 흐르는 공기방향이 바깥쪽으로 생김에 따라 바깥부에서 방전되도록 형성되어 착화의 불안정성을 일으킨다는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같이 종래의 화염형성부가 가지고 있는 결점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 가열된 공기층을 만들어서 노즐에서 분사되어 무화된 기름을 기화시킨 버너로써 버너선단부의 화염형성부위에 공기흐름이 상이한 2종류의 기류를 이용한 공기커튼층을 형성시켜 무화된 연료와 공기를 최적의 상태로 혼합시켜 기화시킨 다음 연소되도록 하고 상기 무화된 연료가 직접가열판에 닿지 않고 기화되게 하며 상기 공기커튼층에서 최적의 화염이 형성될 수 있고, 또 화염의 길이가 짧아 보일러의 크기를 종래보다 줄일 수 있고 청염이기 때문에 끄으름으로 인한 보일러의 효율저하 및 청소주기를 줄일 수 있으며 환경측면에서도 저 NOx나 저CO로 환경오염을 줄일 수 있는 소형기름압력분무형 기화식 버너를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 고안의 실시예에 관한 소형기름압력분무형 기화식 버너를 도시해 놓은 단면도,

제2도는 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너를 설명하기 위한 작동 상태도,

제3도는 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너에서 공기의 흐름을 도시해 놓은 도면,

제4도는 종래의 기화식 버너에서 화염형성부의 공기흐름을 도시해 놓은 상태도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 블로우튜브 12 : 프레임홀더

13 : 가열판 14 : 전극봉

15 : 노즐 16 : 노즐대

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너는, 버너몸체(10)내 블로우튜브(11)의 앞단에 3차연소 블로우튜브(11')가 부착되어 내부로 노즐대(16)의 노즐(15)과 전극봉(14)이 각각 설치되고, 상기 노즐(15)앞에 수직의 프레임 홀더(12)가 설치되어 전후로 고정판(19)과 가열판(13)이 각각 설치되며, 상기 가열판(13) 끝과 전극봉(14)끝이 블로우튜브(11)와 3차연소 블로우튜브(11') 사이에 설치되어 화염형성부위(17)내에 공기커튼층(18)이 형성된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 실시예에 관한 소형기름압력분무형 기화식 버너를 도시해 놓은 단면도로서, 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너는 버너선단부의 화염형성부위(17)에 1차 및 2차공기의 흐름을 이용한 공기커튼층(18)을 형성시켜 무화된 연료와 공기를 최적의 상태로 혼합시켜 기화시킨 다음 연소되도록 하고 상기 무화된 연료가 직접가열판(13)에 닿지 않고 기화되는 한편 상기 공기커튼층(18)에서 최적의 화염이 형성될 수 있다.

버너몸체(10)에는 공기가 유입되는 블로우튜브(11)가 설치되고, 그 앞단에 3차연소 블로우튜브(11')가 부착되어 내부로 노즐대(16)의 노즐(15)과 전극봉(14)이 각각 설치된다. 상기 노즐대(16)와 전극봉(14)이 일체화되고, 상기 노즐대(16)는 고정판(19)으로 가열판(13)의 프레임 홀더(12)가 일체화된다.

즉, 상기 노즐(15)앞에는 수직의 프레임 홀더(12)가 설치되어 전후로 상기 고정판(19)과 가열판(13)이 각각 설치된다.

상기 가열판(13) 및 프레임홀더(12)는 제2도에 도시된 1차공기유로와 2차공기유로를 비율로 정확히하여 공기커튼층(18)이 만들어지는 데에 도움을 주고 초기황염도 정상적인 연소를 할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 일체화된 노즐대(16)와 프레임 홀더(12)에서 상기 가열판(13)끝과 전극봉(14)끝이 블로우튜브(11)와 3차연소 블로우튜브(11') 사이에 설치되어 전극봉방전을 용이하게 하고, 제2도에 도시된 바와 같이 화염형성부위(17)내에 공기커튼층(18)이 형성되어 화염의 깊이 및 연소상태를 최적상태로 만들어준다. 상기 공기커튼층(18)은 화염부위의 공기를 가열하여 연료를 기화시키는 데 도움을 주는 역할을 한다.

제2도는 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너를 설명하기 위한 작동 상태도로서, 버너몸체(10)내에 공기가 유입되어 1차, 2차 및 3차공기로 나누어 지면서 노즐대(16)의 노즐(15)로 연료가 프레임 홀더(12)의 가열판(13)안으로 분사된다. 즉, 상기 블로우튜브(11)와 3차연소 블로우튜브(11') 사이내에는 상기 프레임 홀더(12)의 가열판(13)이 격리되어 있어 2차공기가 통과하여 상기 화염밀집형성부위(17)내의 공기커튼층(18)으로 공급되므로, 1차공기와 2차공기는 서로 섞이면서 공기커튼층(18)을 형성하고, 가열판(13)의 안쪽에서 1차공기 및 연료를 1차연소하며 화염형성부위(17)에서 2차연소를 하고 공기커튼층(18)을 형성하여 화염이 짧아지도록 하고 공기흐름에 인한 전극봉방전이 잘되도록 한다.

따라서, 상기 1차 및 2차공기의 흐름으로 형성된 상기 공기커튼층(18)에서 공기 및 연료의 유속제어 및 최적의 연소상태 제어로 인한 짧은 화염형성 및 연료기화가 잘되도록 한다.

그리고, 3차 공기는 밖에서 3차연소 블로우튜브(11')안으로 공급되고 있으므로, 상기 3차연소 블로우튜브(11')에서 지속적으로 잔여연료에 대하여 재연소시킨다. 1차 공기는 상기 노즐대(16)와 프레임 홀더(12)를 일체화시킨 고정판(19)의 중앙을 통해 상기 프레임 홀더(12)로 유입되어 연료의 무화를 촉진시키게 되고, 상기 노즐대(16)의 노즐(12)을 통해 연료가 분사되어 상기 프레임 홀더(12)의 가열판(13) 안 전극봉(13)에 모여지게 된다.

상기 프레임 홀더(12) 및 1차공기에 의하여 초기화염도 정상연소하고, 연소가 진행되면서 상기 가열판(13)의 내부공기가 뜨거워지며 이때 내부에 무화된 연료는 완전기화하여 연소한다. 이는 연료가 직접 가열판(13)에 부딪쳐서 연소되는 것이 아니라 가열판(13)의 가열공기, 즉 화염형성부위(17)를 가열하여 기화시킨다.

따라서, 상기 공기커튼층(18)으로 화염형성부위(17)는 화염의 밀집현상이 일어나고 화염이 짧아지고, 전극봉(14)의 방전은 상기 공기커튼층(18)의 영향으로 바깥부에서 안쪽으로 방전되어 착화의 안정성을 이룰 수 있다.

따라서, 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너는 완전연소에 가까운 청염연소이므로, NOx 및 CO를 낮출 수 있고 끄으름으로 인한 효율저하를 막을 수 있으며 효율이 일정하므로 에너지도 절감할 수 있다.

제3도는 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너에서 공기의 흐름을 도시해 놓은 것으로, 일체화된 노즐대(16)와 전극봉(14)을 제거하여 화염형성부위 공기흐름을 알 수 있도록 ⓐ ⓑ ⓒ로 한다. 상기 ⓐ는 초기 화염상태를 양호하게 청정연소시키고, 상기 ⓑ 공기로 정화를 용이하게하여 ⓐ ⓑ의 공기흐름으로 공기커튼층(18)을 형성하여 연료가 가열판(13)안에서 기화되어 완전연소되도록 하고, 상기 ⓒ는 미연분을 재연소시켜 환경오염을 최소로 한다.

점화트랜스의 불꽃방향은 종래의 점화트랜스의 불꽃방향과는 반대형상으로 이루어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너를 보일러에 부착하여 사용하면, 끄으름으로 인한 열손실이 적어지고 환경오염을 줄일 수 있으며, 보일러의 크기도 축소시켜 그 설치가 용이해지고 보일러청소도 그 기간이 길어진다는 잇점이 있다.

또한, 본 고안의 소형기름압력분무형 기화식 버너는 보일러외에 난방장치 또는 건조기에 부착하여 사용해도 좋고, 보일러와 같은 동일효과도 얻어진다.

Claims (1)

1. 프레임홀더와 블로우튜브 사이로 송풍되는 공기에 의해 공기커튼층이 형성되면서 노즐을 통해 분사되어 전극봉에 의해 점화되는 기름이 화염형성되면서 연소되도록 된 소형기름압력분무형 기화식 버너에 있어서, 상기 노즐(15)을 통해 분사되는 기름이 상기 프레임홀더(12) 중앙부분을 통과하여 상기 전극봉(14)에 의해 연소되면서 가열판(13) 안의 상기 전극봉(14) 앞쪽에 화염형성부위(17)가 형성되는 한편 고정판(19)을 통해 상기 가열판(13) 안쪽으로 유입되는 1차 공기와 상기 가열판(13)과 상기 블로우튜브(11) 사이로 유입되는 2차 공기 및 상기 블로우튜브(11)와 3차연소 블로우튜브(11') 사이로 유입되는 외부의 3차 공기에 의해 화염형성부위(17) 내의 앞쪽에 공기커튼층(18)이 형성되면서 기름이 상기 가열판(13) 안에서 완전연소되도록, 상기 전극봉(14)에 의해 점화되어 화염형성부위(17)가 형성되는 상기 가열판(13) 앞쪽의 상기 블로우튜브(11) 선단이 안쪽으로 경사지게 절곡되면서, 외부로부터 3차 공기가 유입될 수 있도록 상기 블로우튜브(11) 선단에 결합고정되는 3차연소 블로우튜브(11')가 안쪽으로 경사지게 절곡형성된 것을 특징으로 하는 소형기름압력분무형 기화식 버너.