KR20110078454A - 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 배기가스가 이동하는 배관의 일측에 장착되되, 상기 배기가스가 유입되는 유입구와 상기 배기가스가 배출되는 배출구가 구비되며, 내부에는 유입된 배기가스가 가열되는 일정 크기의 내부공간이 형성된 혼합챔버; 상기 혼합챔버의 일측에 장착되며, 외부로부터 유입되는 혼합연료를 연소시켜 화염을 생성시키되, 상기 혼합챔버의 내부공간으로 화염을 지향하도록 구비되는 버너부; 및 상기 혼합챔버의 타측에 장착되며, 상기 버너부에서 생성된 화염 방향으로 혼합연료를 분사하는 제2인젝션;을 포함하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체가 개시된다.

배기가스, 인젝션, 조립체

Description

듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체{Buner Assembly Including Dual Injection}

본 발명은 엔진기관 등에서 발생하는 배기가스를 가열하기 위한 버너장치 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상기 엔진기관의 고출력 발생으로 인하여 배기가스의 배출량이 증가되더라도 증가된 배출량에 비례하여 상기 배기가스를 가열하기 위한 충분한 혼합연료를 분사 가능한 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, DPF(Diesel Particulate Filter trap) 시스템은 매연입자를 여과시키는 필터와 이 필터에 일정량 이상의 매연이 포집되었을 때, 포집된 매연을 산화시키는 디젤차량 후처리 시스템으로서, 상기 매연을 산화시키는 과정에서 별도의 재생 기구를 필요로 하는데, 이러한 DPF 시스템의 안정적 사용을 위한 재생방식으로는 자연재생(Passive DPF) 방식과 강제재생(Active DPF) 방식으로 구분할 수 있다.

여기서, 상기 자연재생 방식은 매연여과 필터 내에 첨가된 산화촉매에 의하 여 배기가스의 온도를 높이고, 상기 배기가스 내의 산소(O₂) 및 이산화질소(NO₂)를 이용하여 매연을 연속적으로 산화시키는 방식이다.

그러나, 이러한 자연재생 방식은 도심에서 저속으로 운행하는 차량의 경우, 배기가스의 온도가 자연재생에 필요한 촉매 활성화 가능 온도에 크게 미치지 못하기 때문에, 원활한 매연여과 필터의 재생 효과를 기대하기 어려운 실정이며, 이로 인해 장치가 장착된 차량에서는 연비의 효율 악화, 엔진 부조 및 필터 파손 등의 문제점이 있었다.

이에 반하여, 상기 강제재생 방식은 일정량의 매연이 상기 필터에 포집되었을 때, 강제적인 가열수단을 이용하여 배기가스의 온도를 매연의 산화 가능한 온도까지 상승시켜, 적절한 시기마다 매연여과 필터를 재생시킴으로써 지속적으로 DPF 시스템의 성능 및 차량의 성능을 유지시킬 수 있는 방식이다.

이러한, 상기 강제재생 방식에 사용되는 가열수단으로는 플라즈마 버너장치, 촉매연소기 및 전기히터 등이 사용되며, 특히, 플라즈마 버너장치는 플라즈마의 방전현상을 이용하여 연료를 가열, 개질 및 점화 단계를 거쳐 화염을 생성시키는 것으로, 차량에서 동력원으로 사용하는 디젤 연료를 직접 배기관 내부에서 연소시킴으로써 가능한 열손실을 최소화할 수 있다.

이에 본 발명은 종래의 플라즈마 버너장치를 개선한 것으로, 먼저 종래의 플라즈마 버너장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 플라즈마 버너장치(10)의 구성을 나타낸 단면도로서, 종래의 플라즈마 버너장치(10)는 배기가스 배출관(미도시)의 일측에 장착되어 배기가스에 포함된 대기오염 물질을 연소시키는데 사용되는 것이다.

도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 플라즈마 버너장치(10)는 연소부(18)와, 기체유입구(15)가 형성된 중공의 반응로(12)와, 상기 반응로(12)의 밑면을 형성하며 그 내부에는 상기 기체유입구(15)와 연통됨과 동시에 상기 반응로(12)에 형성된 유입홀(16b)을 통해 상기 반응로(12)의 내부와 연통되는 혼합챔버(16a)가 형성된 세라믹 절연체(13)를 포함한 몸체(20)와; 상기 반응로(12) 내부에 플라즈마 반응을 위한 방전전압을 형성시키기 위해 상기 반응로(12) 내벽과 일정 이격된 형태로 상기 세라믹 절연체(13)에 고정되어 상기 반응로(12) 상에 돌출되고 그 내부에는 추가되는 액상연료가 유입되며, 상기 혼합챔버(16a)와 연통되는 흡열챔버(17)가 형성된 전극(11)과; 상기 전극(11)의 흡열챔버(17) 상으로 추가되는 액상연료를 공급하도록 상기 몸체(20)에 고정되는 액상연료 분사수단(14a,14b)을 포함하여 구성된다.

그러나, 차량의 주행상태에 따라 엔진 출력은 가변하기 마련이며, 이러한 엔진 출력의 변화에 따라 엔진 기관으로부터 배출되는 배기가스의 양도 달라지게 되기때문에, 종래의 연료 분사 장치는 상기와 같이 변화되는 배기가스의 양에 대응하여 상기 장치로 공급되는 연료의 양 및 공기의 압력이 증감되도록 시스템되어 운용되었다.

그러나, 종래의 플라즈마 버너장치(10)는, 상기 공급되는 연료의 양 및 공기의 압력이 과도하게 높거나 낮아지게 되면, 상기 장치에서 분사되는 연료 및 공기의 무화 상태가 극도로 저하되어 미립화된 상태나 분무각도가 너무 작거나 커져서 화염을 생성시키는데 악영향을 끼치게 되었다.

또한, 배기가스가 배출되는 배출량에 비례하여 분사되는 혼합연료가 내부에서 완전연소되지 못하여, 버너장치 내부에서 액화되거나 생성된 화염이 불균일하게 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 흡열챔버(17)의 내부로 유입된 액상연료가 혼합챔버(16a)를 거쳐 반응로(12)에 형성된 유입홀(16b)을 통해 반응로(12)의 내부로 액상연료가 분사될 시, 연료의 기화 성능이 극도로 저하되어 착화 불량이 발생함과 동시에, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 플라즈마 버너장치(10)를 세워놓거나, 지면과 수평한 방향으로 설치될 경우 반응로(12) 내부의 하부와 내측 벽에 다량의 액상 연료가 고이거나 흐르게 되어 점화가 되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로,

엔진기관의 고출력 발생으로 인하여 배기가스가 급상승하더라도 증가된 배기가스 배출량에 비례하여, 상기 배기가스를 가열하기 위한 충분한 혼합연료를 분사할 수 있는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체는, 배기가스가 이동하는 배관의 일측에 장착되되, 상기 배기가스가 유입되는 유입구와 상기 배기가스가 배출되는 배출구가 구비되며, 내부에는 유입된 배기가스가 가열되는 일정 크기의 내부공간이 형성된 혼합챔버; 상기 혼합챔버의 일측에 장착되며, 외부로부터 유입되는 혼합연료를 연소시켜 화염을 생성시키되, 상기 혼합챔버의 내부공간으로 화염을 지향하도록 구비되는 버너부; 및 상기 혼합챔버의 타측에 장착되며, 상기 버너부에서 생성된 화염 방향으로 혼합연료를 분사하는 제2인젝션;을 포함한다.

여기서, 상기 제2인젝션은, 상기 배기가스가 유입되는 유입구와 상기 버너부의 사이에 위치하여, 상기 배기가스와 버너부에서 생성된 화염이 만나는 부분으로 상기 혼합연료를 분사하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 혼합챔버의 내부공간에 위치하되, 상기 버너부의 화염이 발화되는 화염생성부와 연통되도록 장착되며, 상기 버너부에서 생성된 화염이 상기 내부 공간 내에서 확산하며 연소되도록 복수 개의 화염구가 형성된 화염확산관을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 버너부에 장착되어 혼합연료를 분사하는 제1인젝션과 상기 제2인젝션은, 내부에 관통홀이 형성된 원통형의 부재로서, 일측면에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입관이 상기 관통홀의 일측과 연통되어 구비되며, 상기 관통홀의 일단에는 상기 공기유입관으로부터 유입된 공기가 분사되는 공기분사구가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 관통홀에 삽입되는 원통형의 부재로서 내부에는 연료이송로가 형성되되, 상기 연료이송로의 일단에는 외부로부터 연료가 유입되는 연료유입부가 형성되며, 상기 연료이송로의 타단에는 상기 유입된 연료가 분사되는 연료분사구가 형성된 노즐본체를 포함하며, 상기 노즐본체의 일단부에는, 상기 일단부의 외부면을 선회하는 형태로 공기스월로 홈이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기스월로 홈과 상기 공기분사구의 사이에는, 상기 몸체부의 내부면의 직경 크기가 상기 노즐본체의 직경 크기보다 큰 상태로 구비되어 형성된 2차 확산공간이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐본체는, 상기 몸체부의 관통홀에 삽입되면, 상기 노즐본체의 일단부의 외부면이 상기 몸체부의 관통홀의 내부면과 밀착되어 상기 공기스월로 홈이 밀봉됨으로써, 공기스월로가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기스월로는, 상기 몸체부의 관통홀 및 공기분사구와 각각 연통되도록 구비되어, 상기 공기스월로의 일단으로 유입된 공기가 상기 공기스월로를 따라 상기 노즐본체의 일단부의 외부면을 선회하는 형태로 회전하며 상기 공기스월 로의 타단을 관통하되, 상기 공기분사구를 통해 분사되는 공기는 상기 회전력에 의해 일정각도(θ)로 분산된 상태로 분사되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2인젝션은, 내부에 통공이 형성되며, 상기 통공 내부에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입구가 관통되어 형성된 원통형의 노즐바디부, 상기 통공의 일측에 삽입결합되며, 외부로부터 연료를 공급받아 상기 노즐바디부의 내부로 분사하는 연료공급부 및, 상기 통공의 타측에 삽입결합되되, 내부에는 상기 연료와 공기가 혼합되는 공간인 혼합공간부가 형성된 혼합챔버를 포함하여 구비될 수 있다.

또한, 상기 혼합챔버의 내부에는 상기 혼합공간부에서 혼합된 혼합연료를 외부로 분사하는 스월챔버가 삽입되어 구비될 수 있다.

또한, 상기 스월챔버의 내부에는 상기 혼합공간부(531)와 연통되도록 구비되어 상기 혼합공간부에서 유입되는 혼합연료를 이송하는 혼합연료 이송관이 형성되며, 상기 혼합연료 이송관의 단부에는, 상기 혼합연료 이송관보다 큰 구경으로 형성되어 이송된 혼합연료의 분사압력을 승압시키는 스월공간부가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체에 의하면,

첫째, 엔진기관으로부터 배출되는 배기가스의 배출량이 증대되더라도, 제2인젝션에 의해 증가된 배기가스를 승온시킬 수 있는 화염(제2플레임)이 생성되므로, 상기 배기가스에 포함된 입자상의 물질이 제거될 수 있는 임계온도치까지 가열할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 배기가스의 증가된 배출량에 비례하여 분사되는 혼합연료가 상기 제2인젝션에 의한 화염(제2플레임)에 의해 연소되므로, 상기 혼합연료가 액화되지 않으며, 화염의 균일도가 균일해지는 효과가 있다.

셋째, 혼합챔버의 내부로 유입된 배기가스가 유동하는 유로 상에 화염확산관이 수평 상태로 장착되어 상기 화염확산관과 배기가스가 보다 오랜 시간동안 접촉되므로, 상기 배기가스를 단시간 내에 급속도로 가열할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 제2인젝션으로부터 공급되는 혼합연료는 일정 방향으로 선회유동하며 분사됨으로써, 화염의 균일도를 향상시킬 수 있음은 물론, 공급되는 연료의 양 및 공기의 압력이 증감되더라도, 분사되는 혼합연료는 항상 일정한 분사 각도를 유지하는 효과를 구현할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들 이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

먼저, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 구성 및 기능을 설명한다.

도 2는 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 구성을 나타낸 단면도, 도 3은 도 2의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 외부 구성을 나타낸 사시도,

도 4는 도 2의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 버너부의 구성을 나타낸 단면도, 도 5는 도 4의 버너부의 방전부의 구성을 나타낸 단면도, 도 6는 도 4의 버너부의 반응챔버의 구성을 나타낸 단면도, 도 7은 도 4의 버너부의 동작원리를 나타낸 단면도이다.

또한, 도 8은 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 이류체 방식의 제2인젝션(100)의 외부 구성을 나타낸 분리 사시도, 도 9는 도 8의 이류체 방식의 제2인젝션(100)의 내부 구성을 나타낸 단면도, 도 10은 도 8의 이류체 방식의 제2인젝션(100)의 스월로의 구성 및 유입된 공기의 흐름을 나타낸 확대 단면도, 도 11은 도 8의 이류체 방식의 제2인젝션(100)에 유입된 연료와 공기의 흐름을 나타낸 확대 단면도, 도 12는 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 일류체 방식의 제2인젝션(100')의 내부 구성을 나타낸 단면도, 도 13은 도 12의 일류체 방식의 제2인젝션(100')에 구비되는 스월챔버의 구성을 확대하여 나타낸 확대 단면도, 도 14 및 도 15은 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 동작원리를 나타낸 단면도, 도 16는 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 동 작원리를 나타낸 개념도이다.

도 2 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체는, 엔진기관 등에서 발생하는 배기가스를 가열하기 위한 버너장치 조립체로서, 혼합챔버(400), 버너부(200), 제2인젝션(100) 및 화염확산관(440)을 포함하여 구비된다.

상기 혼합챔버(400)는, 상기 배기가스가 이동하는 배관의 일측에 장착되되, 상기 배기가스가 유입되는 유입구(410)와, 상기 배기가스가 배출되는 배출구(420)가 구비되며, 내부에는 유입된 배기가스가 가열되는 공간인 일정 크기의 내부공간(430)이 형성된다.

즉, 상기 유입구(410) 일측의 배관연결구(411)와 연결된 배관으로부터 상기 유입구(410)를 통해 유입된 배기가스는 상기 내부공간(430)을 거쳐 상기 배출구(420)를 통해 상기 배출구(420) 일측의 배관연결구(421)와 연결된 배관으로 배출된다.

여기서, 도면에는 유입구(410)와 배출구(420)가 수직 형태로 형성되어 상기 유입구(310)를 통해 유입된 배기가스가 상기 내부공간(430)의 일측면(431)과 충돌하며 굴절되어 배기가스의 유동이 원활하지 않을 것으로 보이나, 상기 버너부(200)에서 생성된 화염의 상승열에 의해 상기 배기가스는 배출구(420)를 향하게 되어 상기 내부공간(430)의 일측면과 충돌됨이 없이 원활하게 배출구(420)을 통해 배출되도록 구비된다.

상기 화염확산관(440)은, 상기 혼합챔버(400)의 내부공간(430)에 위치하되, 상기 버너부(200)의 화염이 발화되는 공간인 화염생성부(340)와 연통되도록 장착되며, 상기 버너부(200)에서 생성된 화염이 상기 내부공간(430) 내에서 확산하며 연소되도록 복수 개의 화염구(441)가 형성된다.

따라서, 도 2, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 유입구(410)를 통해 유입된 배기가스는 상기 화염확산관(440)을 통해 확산되어 연소되는 화염에 의해 단시간 내에 급속도로 가열하는 효과를 구현할 수 있다. 또한, 상기 화염확산관(440)은 상기 내부공간(430)내의 배기가스가 유동하는 유로 상에 수평 상태로 장착되어 화염과 배기가스가 넓은 면적으로 접촉되는 것이 바람직하다.

상기 버너부(200)는, 상기 혼합챔버(400)의 일측에 장착되며, 외부로부터 유입되는 혼합연료를 연소시켜 화염을 생성시키되, 상기 혼합챔버(400)의 내부공간(430)에서 배출구(420) 방향으로 화염을 지향하도록 구비된다.

여기서, 상기 버너부(200)는, 상기 혼합챔버(400)의 내부로 유입되는 배기가스를 가열하기 위해 외부로부터 공급되는 혼합연료를 연소시켜 화염을 생성시키는 구성요소로서, 상기 혼합연료를 발화시키기 위한 수단으로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 상기 혼합연료를 발화시킬 수 있는 전기히터 점화장치, 고주파 점화장치, 플라즈마 점화장치 등 다양한 방식의 점화장치가 사용될 수 있으나, 본 발명의 출원서에서는 상기 점화장치 중의 하나인 플라즈마를 이용한 점화 방식을 예를 들어 설명한다.

이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 상기 버너부(200)에서 혼합연료를 연소시켜 화염을 생성시키는 구성을 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 버너부(200)는, 방전부(201), 반응챔버(301), 제1인젝션(310) 및 공기공급부(360)를 포함하여 구비된다.

먼저, 상기 방전부(201)는 전극(210), 전원공급부(220), 절연부재(230) 및 몸통부(240)를 포함하여 구비되는데, 상기 전극(210)은, 전원공급부(220)를 통해 고전압이 인가되면 상기 반응챔버(301)와 상기 전극(210)간의 전위차이로 인하여 플라즈마 방전현상을 형성시키는 부재이다.

상기 전원공급부(220)는, 상기 전극(210)의 하단부에 연결되어 외부로부터 인가된 고전압을 전극(210)으로 전달하는 기능을 담당한다.

여기서, 상기 전원공급부(220)는, 도 5에 나타낸 바와 같이 외부의 전원이 직접 인가되는 부분인 전원공급 TIP(221)이 형성된 전원인가용 전극봉(222)과, 상기 전원인가용 전극봉(222)의 상단에 체결되어 상기 전극(210)을 지지하는 전극지지봉(223)을 포함하여 구비된다.

한편, 상기 절연부재(230)는, 전원공급부(220)가 관통하여 삽입되는 관통홀이 중앙에 형성되어 상기 전원공급부(220)의 관통 삽입에 의해 상기 전원공급부(220)를 절연시키는 기능을 한다.

여기서, 상기 절연부재(230)는 전극(210)과 상기 전원인가용 전극봉(222)의 전원공급 TIP(221)을 제외한 전원공급부(220)의 전체부분을 절연시키도록 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 반응챔버(301)는, 중앙부에 통공이 형성된 원통형의 형상을 갖으며 일단부에는 구경의 크기가 점차적으로 커지는 형상으로 형성된 확산부(250)가 구비되되 타단부의 내주면에는 나사선이 형성되며, 상기 통공에 상기 방전부(201)의 나사선이 형성된 일측부가 삽입되어, 상기 두 개의 나사선의 회전 결합에 의해 상기 방전부(201)와 체결된다.

여기서, 상기 반응챔버(301)는 상술한 바와 같이 외부 공기가 유입되는 하부의 구경은 좁고 혼합연료가 연소되는 공간인 확산부(350)의 구경은 넓은 형태로 형성되어, 상기 공기는 강한 압력으로 선회유동하며 상승되되 상기 혼합연료가 완전연소될 수 있는 충분한 공간이 제공되는 효과를 구현할 수 있다.

또한, 상기 반응챔버(301)의 외주면에는, 도 6에 나타난 바와 같이 반응챔버(301)의 외주면 일측을 둘러싸는 형태로 공기챔버(320)가 설치되며, 상기 공기챔버(320)의 내부에는 반응챔버(301)의 외주면을 따라 공기가 소통하는 통로(321)가 형성된다.

상기 제1인젝션(310)은, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 확산부(350)의 일측에 고정 결합되되, 상기 제1인젝션(310)의 중심축선(l)과 상기 확산부(350)의 중심축선(L)이 이루는 각도(θ)가 90도 보다 큰 값을 갖는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 제1인젝션(310)이 90도 이하의 값을 갖는 형태로 구비될 경우에는, 상기 반응챔버(301)의 내부 벽면 또는 전극(210)의 외부면으로 혼합연료가 분사되어 액화될 수 있기 때문이다,

더불어, 상기와 같이 제1인젝션(310)이 90도 보다 큰 값을 갖는 형태로 구비되면, 제1인젝션(310)의 분사 방향이 상기 반응챔버(301)의 확산부(350)를 향하기 때문에 90도 이하의 값을 갖는 형태로 구비되었을 경우와 비교하여, 분사되는 거리가 더 길기 때문에 화염과 분사된 혼합연료가 접촉되는 거리(시간)이 증가되므로 상기 혼합연료의 완전연소하는 효과를 구현할 수 있다.

또한, 상기 공기챔버(320)의 일측에는, 공기챔버(320)의 내부로 외부공기를 공급하는 공기주입구(330)가 고정 결합되며, 상기 공기챔버(320)와 대응되는 반응챔버(301)의 벽면에는 상기 공기챔버(320)의 내부와 상기 반응챔버(301)의 내부를 서로 연통시키는 적어도 하나 이상의 공기홀(322)이 형성되어, 상기 공기챔버(320)로 유입된 공기가 반응챔버(301)의 내부로 유입되도록 구비된다.

이때, 상기 공기홀(322)은 반응챔버(301)의 벽면 내에서 사선으로 형성되어, 상기 공기챔버(320)로부터 유입된 공기가 선회 유동하며 상기 반응챔버(301)의 내부로 유입되도록 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 반응챔버(301) 내부로 유입된 공기는 사선으로 형성된 공기홀(322)에 의해 회전력을 갖게 되며, 반응챔버(301) 내부의 기류에 의해 상승되어 상기 전극(210)에 의해 점화된 화염에 산소를 제공함으로써, 연소율을 더욱 극대화한다.

또한, 도 6 및 도 7에는 상기 공기홀(322)이 형성된 사선의 방향이 시계방향으로 공기가 선회유동되도록 형성되었으나, 상기 제1인젝션(310)이 편심되어 설치되는 위치에 따라 반시계 방향으로 공기가 선회유동되도록 형성될 수도 있다.

다음으로는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 DPF 시스템용 플라즈마 버너장치의 동작원리에 대해 설명한다.

먼저, 제1인젝션(310)으로부터 연료와 공기가 혼합된 상태인 미립화된 혼합연료가 반응챔버(301)의 내부에 위치한 전극(210)의 상부방향으로 분사되면, 전원공급부(220)의 전원공급 TIP(221)에 외부의 고전압이 인가되어, 상기 전원인가용 전극봉(222)과 전극지지봉(223)을 거쳐 전극(210)에 전달된다.

이어서, 상기 전극(210)과 반응챔버(301)와의 전위차에 따라 반응챔버(301)의 내부에서는 플라즈마 방전현상이 형성되며, 상기 방전현상에 따라 스파크(Spark)가 발생함으로써, 상기 반응챔버(301)의 상부에 위치한 화염생성부(340)에 화염(제1플레임(Flame))이 발화하게 된다.

이와 동시에, 상기 공기주입구(330)로 외부의 공기가 공기챔버(320)의 통로(321) 내부로 유입되며, 상기 유입된 공기는 상기 공기홀(322)을 통해 회전 상승하며 반응챔버(301)의 내부로 유입됨으로써 상기 화염(도 12의 제1플레임)에 산소를 제공하게 된다.

따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 화염생성부(340)에서 생성된 화염(제1플레임)은 상기 화염확산관(440)의 유도에 따라 배출구(420) 방향으로 확산되어 연소되며, 더욱이, 화염이 확산되는 과정에서 상기 화염확산관(440)의 화염구(441)를 통해 상기 내부공간(430)으로 일부의 화염이 향하게 되므로, 유입구(410)를 통해 유입된 배기가스의 온도를 보다 단시간 내에 급상승시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 제2인젝션(100,100')은, 상기 혼합챔버(400)의 타측에 장착되며, 상기 버너부(200)에 생성된 화염 방향으로 혼합연료를 분사하여, 상기 내부공간(430) 내에서 화염(도 15의 제2플레임)을 생성시킨다.

여기서, 상기 제2인젝션(100,100')은, 상기 배기가스가 유입되는 유입구(410)와 상기 버너부(200)의 사이에 위치하여, 상기 배기가스와 버너부(200)에서 생성된 화염이 만나는 부분 즉, 화염확산관(440)의 외부면으로 상기 혼합연료를 분사하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제2인젝션(100,100')에서 분사된 혼합연료는 상기 버너부(200)의 화염생성부(340)에서 생성되어 상기 화염확산관(440)의 화염구(441)로 확산되는 화염(제1플레임)에 의해 점화되어 상기 배기가스를 가열하기 위한 추가적인 화염(제2플레임)을 생성하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 상기 제2인젝션(100,100')은 유입되는 공기 및 연료를 혼합시키는 방식에 따라 이류체 방식의 제2인젝션(100)과 일류체 방식의 제2인젝션(100')이 모두 적용되어 구비될 수 있다.

먼저, 이하에서는 도 8 내지 도 11을 참조하여 이류체 방식이 적용된 상기 제2인젝션(100)의 구성 및 기능을 상세하게 설명한다.

도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 이류체 방식의 제2인젝션(100)은, 몸체부(110)와 노즐본체(120)로 크게 구분될 수 있다.

먼저, 몸체부(110)는 내부에 관통홀이 형성된 원통형의 부재로서, 일측면에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입관(111)이 상기 관통홀의 일측과 연통되어 구비되며, 상기 관통홀의 일단에는 상기 공기유입관(111)으로부터 유입된 공기가 분사되는 공기분사구(113)가 형성된다.

여기서, 상기 공기유입관(111)은 내부에 공기이송로A(117)가 형성된 원통형의 부재로서, 일단부가 상기 관통홀의 일측과 연통되도록 구비되어, 공기유입부(112)를 통해 외부로부터 유입된 공기가 상기 공기이송로A(117)를 지나 상기 관통홀로 유입되도록 한다.

또한, 상기 공기유입관(111)은, 도 9에 도시된 바와 같이 그 중심축(l)이 상기 몸체부(110)의 중심축(L)에 대하여 90°보다 작은 정도의 일정각도(θ)로 구비되어, 상기 몸체부(110)의 관통홀로 유입되는 공기가 상기 노즐본체(120)의 외부면을 따라 선회하며 유입되도록 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 일정각도(θ)가 작아질 수 록 공기의 직진성이 증가되나 상기 공기를 선회시키는 회전력은 감소되는 반면에, 상기 일정각도(θ)가 커질수록 상기 공기의 직진성은 감소되나 상기 공기를 선회시키는 회전력은 증가하게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 노즐본체(120)가 몸체부(110)의 관통홀에 삽입 결합하게 되면, 상기 관통홀의 직경과 상기 노즐본체(120)의 외부면의 직경의 차이로 인하여 공기이송로B(118)와 1차 확산공간(115) 및 2차 확산공간(116)이 형성된다.

여기서, 상기 공기이송로B(118)는 상기 공기유입관(111)을 통해 유입된 공기가 이송되는 이송로이며, 상기 1차 확산공간(115)은 상기 공기이송로B(118)를 거쳐 이송된 공기가 일시적으로 저장되어 그 공기압이 가압되는 공간으로, 상기 1차 확산공간(115)을 통과하는 공기의 압력은 공기유입관(111)으로 유입될 때의 압력보다 높은 압력으로 가압된다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 노즐본체(120)의 일단부에는, 상기 일단부의 외부면을 선회하는 형태로 공기스월로 홈(130)이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 노즐본체(120)는, 상기 몸체부(110)의 관통홀에 삽입되는 원통형의 부재로서 내부에는 연료이송로(121)가 형성되되, 상기 연료이송로(121)의 일단에는 외부로부터 연료가 유입되는 연료유입부(122)가 형성되며, 상기 연료이송로(121)의 타단에는 상기 유입된 연료가 분사되는 연료분사구(123)가 형성된다.

여기서, 상기 연료유입부(122)를 통해 외부로부터 연료가 유입되면, 상기 연료이송로(121)를 거쳐 연료가 이동하며, 상기 이동된 연료는 상기 연료분사구(123)를 통해 분사된다. 이때, 상기 연료분사구(123)의 직경은 상기 연료이송로(121)의 직경보다 작은 크기로 형성되어 상기 연료유입부(122)를 통해 유입된 연료의 유압에 비하여 보다 높은 고압으로 연료를 분사되도록 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연료분사구(123)의 직경은 상기 연료유입부(122)로 유입되는 연료의 유압, 상기 연료의 유량 및 연료이송로(121)의 직경을 고려하여 그 크기가 정해지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 몸체부(110)의 내부면 일측에는 나사체결부a(114a)가 형성되며, 상기 노즐본체(120)의 외부면 일측에는 나사체결부b(114b)가 형성되어, 상기 나사 체결부a(114a)와 나사체결부b(114b)의 회전결합에 의해 상기 몸체부(110)와 노즐본체(120)가 밀봉되도록 체결될 수 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)가 노즐본체(120)의 관통홀에 삽입 결합하면서, 상기 공기스월로 홈(130)과 상기 공기분사구(113)의 사이에는, 상기 몸체부(110)의 내부면의 직경 크기가 상기 노즐본체(120)의 직경 크기보다 큰 상태로 구비되어 형성된 2차 확산공간(116)이 위치된다.

이러한, 상기 2차 확산공간(116)에는 상기 1차 확산공간(115)을 통해 압력이 증가된 공기가 유입되어, 2차적으로 상기 공기가 일시적으로 저장되며 공기의 압력을 증가시키는 기능을 한다.

즉, 상기 2차 확산공간(116)이 갖는 구경은 상기 공기분사구(113)의 구경보다 크게 되므로, 2차 확산공간(116)과 공기분사구(113)의 구경 차이에 의한 오리피스(Orifice) 현상이 발생하여, 상기 공기분사구(113)를 통해 분출되는 공기는 고압으로 분사되는 것이다.

한편, 상기 노즐본체(120)는 상기 몸체부(110)의 관통홀에 삽입되면, 상기 노즐본체(120)의 일단부의 상기 공기스월로 홈(130)이 형성된 외부면이 상기 몸체부(110)의 관통홀의 내부면과 밀착되어, 상기 공기스월로 홈(130)이 밀봉됨으로써, 공기스월로(140)가 형성된다.

여기서, 상기 공기스월로(140)는 상기 몸체부(110)의 관통홀 및 공기분사구(113)와 각각 연통되도록 구비되어, 상기 공기스월로(140)의 일단으로 유입된 공기가 상기 공기스월로(140)를 따라 상기 노즐본체(120)의 일단부의 외부면을 선회 하는 형태로 회전하며 상기 공기스월로(140)의 타단을 관통하되, 상기 공기분사구(113)를 통해 분사되는 공기는 상기 회전력에 의해 일정각도(θ)로 분산된 상태로 분사된다.

즉, 상기 1차 확산공간(115)을 거쳐 가압되어 상기 공기스월로(140)로 유입되는 공기는, 상기 공기스월로(140)의 선회하는 형태를 따라 회전하며 이동하여 회전력을 갖게 되는데, 상기 공기스월로(140)를 관통한 후에도 상기 회전력은 유지되므로, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 공기분사구(113)를 통해 분사되는 공기는 공기분사구(113)를 이탈하면서 그 회전 반경이 점점 커지는 상태로 분출되는 것이다.

또한, 상기 공기스월로(140)는, 상기 노즐본체(120)의 일단부의 외부면을 선회하는 회전수가 증가하게 되면 상기 일정각도(θ)가 커지며, 상기 회전수가 감소하게 되면 상기 일정각도(θ)가 작아지도록 구비된다.

여기서, 상기 회전수는 상기 공기가 상기 공기스월로(140)의 일단부에 유입되는 시점을 기준으로 하여, 상기 노즐본체(120)의 일단부의 외부면을 따라 선회하는 형태로 회전하여 상기 시점과 동일선에 도달한 횟수를 의미한다.

따라서, 상기 공기스월로(140)를 관통하는 공기가 갖는 회전력은 상기 회전수에 비례하여 증대되기 때문에, 상기 회전수가 증가하게 되면 상기 공기가 갖는 회전력도 커지게 되어 상기 공기분사구(113)로 분사되는 공기는 그 분사각도가 큰 상태로 분사되며, 반면에 상기 회전수가 감소하게 되면 상기 공기가 갖는 회전력도 작아지게 되어 상기 공기분사구(113)로 분사되는 공기는 상대적으로 분사각도가 작아진 상태로 분사되는 것이다.

그러나, 상기 공기스월로(140)의 회전수가 고정된 상태에서는, 상기 공기유입관(111)을 통해 유입되는 공기의 압력이 증감되어도, 상기 회전수에 따른 회전력에 의해 상기 공기분사구(113)를 통해 분사되는 공기는 일정한 분사 각도로 분사되되 분사되는 압력의 세기만이 증감됨을 이해하여야 한다.

따라서, 상기 연료분사구(123)를 통해 분사되는 연료는, 상기 공기분사구(113)를 통해 분사되는 공기의 회전력에 의해, 상기 공기와 함께 일정각도(θ)로 분산된 상태로 분사된다.

즉, 연료분사구(123)로 분사된 연료는, 상기 공기분사구(113)로 분사되는 공기가 갖는 회전 기류에 의해 분쇄되어 액상상태에서 미립화된 상태로 변형되며, 상기 미립화된 연료는 상기 공기의 회전 기류에 의해 상기 공기와 혼합됨으로써, 상기 공기가 분사되는 분사각도로 분사된다.

따라서, 상기 연료유입부(122)로 유입되는 연료의 유량이 증가되더라도, 상기 공기의 회전력에 의해 미립화되어 상기 공기의 기류를 따라 분사되기 때문에, 일정한 분사 각도로 분사되되, 분사되는 압력의 세기만이 증감되는 것이다.

다음으로는, 도 12 내지 도 13을 참조하여 일류체 방식이 적용된 상기 제2인젝션(100')의 구성 및 기능을 상세하게 설명한다.

도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 일류체 방식이 적용된 제2인젝션(100')은, 노즐바디부(510), 연료공급부(520), 혼합챔버(530) 및 고정프레임(550)을 포함하여 구비된다.

먼저, 상기 노즐바디부(510)는, 내부에 통공이 형성된 원통형의 몸체로서, 상기 통공 내부에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입구(511)가 관통되어 형성된다. 여기서, 상기 통공에는 중앙부에 혼합공간부(531)가 형성되도록, 상기 연료공급부(520) 및 혼합챔버(530)가 일측 및 타측에 각각 삽입결합되어, 상기 공기유입구(511)로 유입된 외부의 공기와 연료공급부(520)로 유입된 외부의 연료는 상기 혼합공간부(531)에서 혼합되어 상기 혼합챔버(530)의 내부에 장착되는 스월챔버(533)로 유입되도록 구비된다.

또한, 상기 공기유입구(511)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 통공 내부에 관통되도록 형성되되 상기 연료공급부(520)에서 유입되는 연료의 유동 방향과 수직되는 방향으로 관통되도록 형성되어, 상기 혼합공간부(531)의 내부에서 선회유동하며 공기가 유입된다. 따라서, 상기 연료공급부(520)을 통해 미립화된 상태로 분사되는 연료는 상기 공기의 선회유동 기류에 의해 함께 회전하며 상기 혼합공간부(531)의 내부에서 혼합된다.

상기 연료공급부(520)는, 상기 노즐바디부(510)의 통공의 일측에 삽입결합되며, 외부로부터 연료를 공급받아 상기 노즐바디부(510)의 내부 즉, 혼합공간부(531)로 분사한다.

여기서, 상기 연료공급부(520)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 고정프레임(550)의 타측에 형성된 연료유입구(552)로 유입된 연료를 상기 혼합공간부(531) 방향으로 이송시키는 연료이송관(521)과, 상기 연료이송관(521)의 단부에 장착되며 내부에 형성된 통공의 일측에는 상기 연료이송관(521)보다 큰 구경으로 형성되어 이송된 연료의 분사압력을 승압시키는 승압공간부(523)가 형성된 연료분사 헤드(522)를 포함하여 구비된다.

따라서, 상기 연료이송관(521)을 통해 유입된 연료는 상기 승압공간부(523)에서 상기 연료유입구(552)로 유입될 시의 유동압력보다 높은 압력의 크기로 승압되므로, 상기 연료분사 헤드(522)를 통해 상기 혼합공간부(531)의 내부로 분사되는 연료는 미립화된 기체 상태로 분사된다.

여기서, 상기 공기유입구(511)는, 상기 노즐바디부(510)의 통공 내부에 상기 연료의 유동 방향과 수직되는 방향으로 관통되도록 형성되되, 상기 연료분사 헤드(522)를 통해 분사되는 연료가 선회유동하며 배출되도록, 상기 연료분사 헤드(522)의 측부에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 혼합챔버(530)는, 상기 노즐바디부(510)의 통공의 타측에 삽입결합되되, 내부에는 상기 연료와 공기가 혼합되는 공간인 혼합공간부(531)가 형성된다.

여기서, 상기 혼합챔버(530)의 내부에는, 상기 혼합공간부(531)에서 혼합된 혼합연료를 외부로 분사하는 스월챔버(533)가 삽입되어 구비된다.

또한, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 스월챔버(533)의 내부에는 상기 혼합공간부(531)와 연통되도록 구비되어 상기 혼합공간부(531)로 분사되는 혼합연료를 이송하는 혼합연료 이송관(534)이 형성되며, 상기 혼합연료 이송관(534)의 단부에는, 상기 혼합연료 이송관(534)보다 큰 구경으로 형성되어 이송된 혼합연료의 분사압력을 승압시키는 스월공간부(535)가 형성될 수 있다.

따라서, 상기 혼합연료 이송관(534)을 통해 유입된 혼합연료는 상기 스월공 간부(535)에서 상기 혼합공간부(531)로 유입될 시의 분사압력보다 높은 압력의 크기로 승압된 상태로 외부로 분사될 수 있다.

한편, 상기 고정프레임(550)은, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 노즐바디부(510)의 일측에 일단부가 고정되도록 위치하되, 상기 노즐바디부(510)의 일측에 형성된 체결홈(512)에 삽입되는 체결나사(551)에 의해 상기 노즐바디부(510)와 체결된다.

여기서, 상기 고정프레임(550)의 타단부는, 상기 연료공급부(520)의 일단부와 결합되어, 상기 연료공급부(520)가 노즐바디부(510)에 고정되도록 지지되도록 구비될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 제2인젝션(100,100')은 일류체 방식과 이류체 방식이 모두 적용될 수 있으며, 상기 제2인젝션(100,100')으로부터 혼합연료는 일정 방향으로 선회유동하며 분사됨으로써, 화염의 균일도를 향상시킬 수 있음은 물론, 공급되는 연료의 양 및 공기의 압력이 증감되더라도, 분사되는 혼합연료는 항상 일정한 분사 각도를 유지하는 효과를 구현할 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 구성을 통하여, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 엔진기관에서 발생된 배기가스는 유입구(410)를 통해 유입되어 혼합챔버(400)의 내부공간(430)을 통과하여 배출구(420)를 통해 상기 배출구(420)의 후단에 연결된 필터로 이동하여 상기 배기가스에 포함된 입자상의 물질이 제거된다.

여기서, 상기 배기가스는 상기 내부공간(430)을 통과하는 과정에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 버너부(200)에서 생성된 화염(제1플레임)에 의해 가열된 상태로 배출되나, 상기 엔진기관의 고출력으로 인하여 배기가스가 증가하게 될 경우에는, 상기 버너부(200)의 제1인젝션(310)을 통해 배기가스가 증가량에 비례하여 혼합연료가 분사될 수 있으나, 분사된 혼합연료량이 상기 버너부(200)에 공급되는 공기량보다 과도해지면, 상기 버너부(200) 또는 혼합챔버(400)의 내부에서 분사된 혼합연료가 액화되거나 생성된 화염(제1플레임)의 화염균일도가 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 구성에서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 배기가스가 증가하여 배기될 경우에는, 혼합챔버(400)의 내부를 유동하는 배기가스를 버너부(200)에서 생성된 화염(제1플레임)에 부가하여 제2인젝션(100,100')의 혼합연료 분사를 통한 화염(제2플레임)으로 가열함으로써, 상기 배기가스에 포함된 입자상의 물질이 제거되기 위한 임계 온도치까지 단시간 내에 급속도로 가열할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 엔진기관으로부터 상기 배기가스가 증가하여 배기될 경우에는, 상기 제2인젝션(100,100')을 통해 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 버너부(200)에서 생성된 화염(제1플레임) 방향(보다 구체적으로는 배기가스와 버너부(200)가 만나는 부분)으로 혼합연료를 분사함으로써, 상기 화염확산관(440)에 형성된 화염구(441)을 통해 토출되는 상기 버너부(200)의 화염(제1플레임)에 의해 상기 혼합연료가 발화하며 연소되어 상기 배기가스를 가열하기 위한 부가적인 화염이 생성되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 플라즈마 버너장치의 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 구성을 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 외부 구성을 나타낸 사시도,

도 4는 도 2의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 버너부의 구성을 나타낸 단면도,

도 5는 도 4의 버너부의 방전부의 구성을 나타낸 단면도,

도 6는 도 4의 버너부의 반응챔버의 구성을 나타낸 단면도,

도 7은 도 4의 버너부의 동작원리를 나타낸 단면도,

도 8은 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 이류체 방식의 제2인젝션(100)의 외부 구성을 나타낸 분리 사시도,

도 9는 도 8의 이류체 방식의 제2인젝션(100)의 내부 구성을 나타낸 단면도,

도 10은 도 8의 이류체 방식의 제2인젝션(100)의 스월로의 구성 및 유입된 공기의 흐름을 나타낸 확대 단면도,

도 11은 도 8의 이류체 방식의 제2인젝션(100)에 유입된 연료와 공기의 흐름을 나타낸 확대 단면도,

도 12는 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 일류체 방식의 제2인젝션(100')의 내부 구성을 나타낸 단면도,

도 13은 도 12의 일류체 방식의 제2인젝션(100')에 구비되는 스월챔버의 구성을 확대하여 나타낸 확대 단면도,

도 14 및 도 15은 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 동작원리를 나타낸 단면도이며,

도 16는 본 발명의 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체의 동작원리를 나타낸 개념도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...제2인젝션 200...버너부

310...제1인젝션 340...화염생성부

400...혼합챔버 410...유입구

420...배출구 430...내부공간

440...화염확산관 441...화염구

Claims (10)

1. 배기가스가 이동하는 배관의 일측에 장착되되, 상기 배기가스가 유입되는 유입구(410)와 상기 배기가스가 배출되는 배출구(420)가 구비되며, 내부에는 유입된 배기가스가 가열되는 일정 크기의 내부공간(430)이 형성된 혼합챔버(400);

   상기 혼합챔버(400)의 일측에 장착되며, 외부로부터 유입되는 혼합연료를 연소시켜 화염을 생성시키되, 상기 혼합챔버(400)의 내부공간(430)으로 화염을 지향하도록 구비되는 버너부(200); 및

   상기 혼합챔버(400)의 타측에 장착되며, 상기 버너부(200)에서 생성된 화염 방향으로 혼합연료를 분사하는 제2인젝션(100,100');

   을 포함하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제2인젝션(100,100'),

   상기 배기가스가 유입되는 유입구(410)와 상기 버너부(200)의 사이에 위치하여, 상기 배기가스와 버너부(200)에서 생성된 화염이 만나는 부분으로 상기 혼합연료를 분사하는 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 혼합챔버(400)의 내부공간(430)에 위치하되, 상기 버너부(200)의 화염이 발화되는 화염생성부(340)와 연통되도록 장착되며, 상기 버너부(200)에서 생성 된 화염이 상기 내부공간(430) 내에서 확산하며 연소되도록 복수 개의 화염구(441)가 형성된 화염확산관(440)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2인젝션(100)은,

   내부에 관통홀이 형성된 원통형의 부재로서, 일측면에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입관(111)이 상기 관통홀의 일측과 연통되어 구비되며, 상기 관통홀의 일단에는 상기 공기유입관(111)으로부터 유입된 공기가 분사되는 공기분사구(113)가 형성된 몸체부(110)와,

   상기 몸체부(110)의 관통홀에 삽입되는 원통형의 부재로서 내부에는 연료이송로(121)가 형성되되, 상기 연료이송로(121)의 일단에는 외부로부터 연료가 유입되는 연료유입부(122)가 형성되며, 상기 연료이송로(121)의 타단에는 상기 유입된 연료가 분사되는 연료분사구(123)가 형성된 노즐본체(120)를 포함하며,

   상기 노즐본체(120)의 일단부에는, 상기 일단부의 외부면을 선회하는 형태로 공기스월로 홈(130)이 형성된 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 공기스월로 홈(130)과 상기 공기분사구(113)의 사이에는,

   상기 몸체부(110)의 내부면의 직경 크기가 상기 노즐본체(120)의 직경 크기보다 큰 상태로 구비되어 형성된 2차 확산공간(116)이 구비된 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
6. 제 1항에 있어서, 상기 노즐본체(120)는,

   상기 몸체부(110)의 관통홀에 삽입되면, 상기 노즐본체(120)의 일단부의 외부면이 상기 몸체부(110)의 관통홀의 내부면과 밀착되어 상기 공기스월로 홈(130)이 밀봉됨으로써, 공기스월로(140)가 형성된 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
7. 제 6항에 있어서, 상기 공기스월로(140)는,

   상기 몸체부(110)의 관통홀 및 공기분사구(113)와 각각 연통되도록 구비되어, 상기 공기스월로(140)의 일단으로 유입된 공기가 상기 공기스월로(140)를 따라 상기 노즐본체(120)의 일단부의 외부면을 선회하는 형태로 회전하며 상기 공기스월로(140)의 타단을 관통하되, 상기 공기분사구(113)를 통해 분사되는 공기는 상기 회전력에 의해 일정각도(θ)로 분산된 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
8. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2인젝션(100')은,

   내부에 통공이 형성되며, 상기 통공 내부에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입구(511)가 관통되어 형성된 원통형의 노즐바디부(510)와,

   상기 통공의 일측에 삽입결합되며, 외부로부터 연료를 공급받아 상기 노즐바디부(510)의 내부로 분사하는 연료공급부(520) 및,

   상기 통공의 타측에 삽입결합되되, 내부에는 상기 연료와 공기가 혼합되는 공간인 혼합공간부(531)가 형성된 혼합챔버(530)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 혼합챔버(530)의 내부에는 상기 혼합공간부(531)에서 혼합된 혼합연료를 외부로 분사하는 스월챔버(533)가 삽입되어 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 스월챔버(533)의 내부에는 상기 혼합공간부(531)와 연통되도록 구비되어 상기 혼합공간부(531)에서 유입되는 혼합연료를 이송하는 혼합연료 이송관(534)이 형성되며,

    상기 혼합연료 이송관(534)의 단부에는, 상기 혼합연료 이송관(534)보다 큰 구경으로 형성되어 이송된 혼합연료의 분사압력을 승압시키는 스월공간부(535)가 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼인젝션을 구비한 버너장치 조립체.

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