KR20160090185A - 오일버너 및 이를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일버너 및 이를 구비한 연소기에 관한 것으로, 노즐에서 공급된 오일에 연소공기를 공급하도록 설치된 연소공기유입로, 오일과 연소공기가 혼합되면서 점화기의 불꽃에 의해 착화되는 착화공간과, 착화된 화염이 분출되는 분출로를 구비한 챔버를 포함하고, 연소실을 구비한 연소기에 장착되는 오일버너에 있어서, 분출로를 통해 분출되는 착화 화염이 챔버 외부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지하기 위해, 착화 화염이 챔버의 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력에 의해 소화되는 현상이 방지되는 정도의 분출 속도 또는 압력을 갖거나, 착화 화염을 생성시키기 위해 착화공간으로 제공하여 분출로측으로 방출되는 연소공기의 유동 속도 또는 유동 압력이 챔버의 외부 공기의 유동 속도 및 유동 압력보다 더 크게 발생하도록 한 것이다.

Description

오일버너 및 이를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기{Oil burner, and gas combustion unit for boil-off gas of incinerator using thereof}

본 발명은 오일버너와 이를 구비한 연소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실의 화염이 소화되면 이를 재점화시키기 위해 오일버너가 설치되고, 이 오일버너는 유입되는 연소공기의 압력보다 더 높은 연소공기의 압력으로 착화 화염을 발생시키도록 한 오일버너 및 이를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기에 관한 것이다.

일반적으로 버너는 가스를 공급받아 화염을 발생시키는 장치이다. 이러한 버너에는 순간적으로 강한 화력이 요구됨에 따라 가스의 압력과 열랑이 높은 액화 석유가스(LPG) 등을 이용하는 준저압버너가 있다. 최근 버너는 가격이 싼 반면 압력이 낮은 액화 천연가스(LNG)등을 사용하여 고압 및 고열의 화염을 얻을 수 있는 소용량 또는, LNGC(Liquefied Natural Gas Carrier)에 증발가스를 연소시키는 대용량 등으로 제작되어 사용하고 있다.

일 예로, 대용량 버너는 연소실을 갖는 가정용 또는 산업용 보일러 등을 포함한 연소장치에 설치되기도 한다. 이러한 연소장치는 버너를 통해 연소 가스가 상향으로 분출되고, 연소실의 하부에서 상향으로 연소공기가 유입되며, 연소 가스와 연소공기가 혼합된 혼합가스가 점화장치에 의해 착화하여 연소되도록 이루어진다.

하지만, 연소실에 공급되는 연소공기의 압력이 큰 경우 혼합가스를 연소하는 화염이 소화(blow out)될 수 있고, 이로 인해 혼합가스가 연소되지 않은 상태로 분출될 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2004-0083363호(2004.10.01. 공개) 대한민국 공개특허 제10-2001-0045378호(2001.06.05. 공개) 대한민국 등록특허 제10-0402722호(2003.10.23. 공고) 대한민국 공개특허 제10-2010-0025911호(2010.03.10. 공개) 대한민국 공개특허 제10-2012-0082649호(2012.07.24. 공개)

상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 외부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지하도록 구성된 오일버너를 연소실에 설치함으로써, 연소실의 화염이 소화된 경우 오일버너가 착화 화염을 발생시켜 연소실 내의 혼합가스를 재점화시켜 연소되도록 한 오일버너 및 이를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기를 제공함에 있다.

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 오일버너는, 노즐에서 공급된 오일에 연소공기를 공급하도록 설치된 연소공기유입로, 오일과 연소공기가 혼합되면서 점화기의 불꽃에 의해 착화되는 착화공간과, 착화된 화염이 분출되는 분출로를 구비한 챔버를 포함하고, 분출로를 통해 분출되는 착화 화염이 챔버 외부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지하기 위해, 착화 화염이 챔버의 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력에 의해 소화되는 현상이 방지되는 정도의 분출 속도 또는 압력을 갖거나, 착화 화염을 생성시키기 위해 착화공간으로 제공하여 분출로측으로 방출되는 연소공기의 유동 속도 또는 유동 압력이 챔버의 외부 공기의 유동 속도 및 유동 압력보다 더 크게 발생하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명의 오일버너는 연소공기유입로에서 유입된 일부 연소공기가 착화공간으로 유입되고, 나머지 연소공기가 분출로 측으로 유동되도록 연소공기를 분기시키는 연소공기유동로를 마련하면서 설치된 격벽을 더 포함하고, 연소공기유동로는 격벽이 착화공간의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 격벽은 분출로의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 연소공기배출로를 더 마련하고, 분출로 측으로 유동하는 연소공기가 연소공기배출로를 통해 방출되면서 착화 화염 주위에 포진하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 노즐은 분출로를 제외한 격벽의 상면 또는 측면을 향하는 분무 각도를 갖도록 설치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 격벽은 연소공기유동로를 통해 분기된 연소공기의 일부가 노즐측으로 유동한 후 착화공간으로 유입되도록 노즐측 일부위가 개방되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 챔버는 착화공간 내에 잔류하는 오일을 외부로 배출하도록 마련된 오일배출로를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 오일버너는 챔버의 온도를 낮추기 위해 착화공간의 외면을 감싸면서 냉각공기유동로를 마련하도록 설치된 냉각쟈켓을 더 포함하고, 냉각공기유동로는 냉각쟈켓이 챔버의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 냉각쟈켓은 연소공기유입로의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 냉각공기가 유입되는 냉각공기유입로와, 분출로의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 냉각공기가 배출되는 냉각공기배출로 중 적어도 하나를 더 마련하고, 냉각공기배출로를 통해 배출된 냉각공기가 착화 화염 주위에 포진하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 오일버너를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기는 가스 또는 오일을 공급하는 버너가 설치되고, 가스 또는 오일과 외부 공기가 혼합되는 연소실; 연소실을 감싸면서 연소실의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치된 스택;과 노즐에서 공급된 오일에 연소공기를 공급하도록 설치된 연소공기유입로, 오일과 연소공기가 혼합되면서 점화기의 불꽃에 의해 착화되는 착화공간, 착화된 화염이 분출되는 분출로를 구비한 챔버를 포함하는 오일버너;를 포함하고, 오일버너의 착화 화염이 연소실 내부로 분출되고, 분출로를 통해 분출되는 착화 화염이 연소실의 내부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지하기 위해, 착화 화염이 연소실의 내부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력에 의해 소화되는 현상이 방지되는 정도의 분출 속도 또는 압력을 갖거나, 착화 화염을 생성시키기 위해 착화공간으로 제공하여 분출로측으로 방출되는 연소공기의 유동 속도 또는 유동 압력이 연소실의 내부 공기의 유동 속도 및 유동 압력보다 더 크게 발생하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 오일버너는 연소실의 외부에 설치되면서 연소실과 스택 사이의 공간 또는, 스택에 장착되고, 오일버너에서 방출된 착화 화염은 연소실 벽에 가공된 화염구를 통해 연소실 내부로 분출되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 오일버너는 연소실의 혼합가스를 재점화시킬 수 있도록, 최저 설치 높이가 버너에서 분출된 가스의 확산 범위 중 최저 높이와 동일하거나 유사하고, 최고 설치 높이가 버너에서 스택의 배출구까지의 높이 중 버너로부터 1/3~1/2의 높이 정도로 설치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 오일버너는 격벽의 일부가 착화공간의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 연소공기유입로에서 유입된 연소공기를 착화공간과 분출로측으로 분기시키기 위한 연소공기유동로와, 격벽의 일부가 분출로의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 연소공기배출로를 마련하며, 연소공기배출로를 통해 방출된 연소공기가 착화 화염의 주위에 포진하고, 격벽은 연소공기의 일부가 노즐 측으로 유동한 후 착화공간으로 유입되도록 노즐측 일부가 개방되며, 챔버는 착화공간 내에 잔류하는 오일을 외부로 배출하도록 마련된 오일배출로를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 오일버너는 챔버의 외면을 감싸도록 설치된 냉각쟈켓을 더 포함하고, 냉각쟈켓은 챔버의 착화공간 부위 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련된 냉각공기유동로, 챔버의 연소공기유입로 부위 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련된 냉각공기유입로와, 챔버의 분출로 부위 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련된 냉각공기배출로중 적어도 하나를 마련하고, 냉각공기배출로를 통해 방출된 냉각공기가 착화 화염의 주위에 포진하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 오일버너에서 방출된 착화 화염이 오일버너 외부의 공기 유동속도 또는 공기 유동압력보다 더 높은 연소공기 속도 또는 압력의 상태에서 발생함으로써, 착화 화염이 외부 공기에 의해 소화(blow out)되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 오일버너의 챔버에 격벽을 내장하여 오일버너 내부의 착화공간측으로 유입된 연소공기를 노즐측과 분출로측으로 분기함으로써, 연소공기배출로에서 방출된 연소공기가 착화 화염 주위에 포진하여 착화 화염을 보호함으로써, 외부 공기에 의해 착화 화염이 소화되는 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 챔버의 외측에 냉각쟈켓을 설치함으로써, 연소공기배출로에서 방출된 연소공기와 더불어 냉각공기배출로에서 냉각공기가 착화 화염 주위에 이중으로 포진하여 착화 화염을 추가로 보호할 수 있고, 이를 통해 착화 화염이 외부 공기에 의해 소화되는 현상이 방지되는 효과가 있다.

또, 냉각쟈켓을 통해 유동하는 냉각공기에 의해 챔버의 열화를 방지할 수 이는 효과가 있다.

그리고, 챔버의 일측에 오일배출로가 마련됨으로써, 챔버 내에 잔류하는 오일을 외부로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 오일버너가 연소기의 연소실에 장착된 경우, 연소공기배출로 또는 냉각공기배출로에서 방출된 연소공기 또는 냉각공기가 오일버너의 착화 화염 주위에 포진함으로써, 연소실에 공급되는 공기에 의해 착화 화염이 소화되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 오일버너의 내부가 도시된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 오일버너의 내부가 도시된 단면도이다.
도 3은 도 1 또는 도 2의 오일버너가 증발가스 처리장치용 가스연소기에 장착된 상태가 도시된 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 오일버너의 장착부위가 도시된 확대도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<오일버너>

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 오일버너의 내부가 도시된 단면도이다. 도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 오일버너의 내부가 도시된 단면도이다.

본 발명의 제1실시 예에 따른 오일버너(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(110), 격벽(140), 노즐(120)과 점화기(130)를 포함하여 이루어진다.

챔버(110)는 내부 공간에서 오일과 연소공기가 혼합되면서 착화되는 곳이다. 이 챔버(110)는 연소공기가 유입되도록 마련한 연소공기유입로(111), 오일과 연소공기가 혼합되어 착화되는 착화공간(112), 착화된 화염이 분출되는 분출로(113)와, 연소되지 못한 잔류 오일을 외부로 배출하기 위한 오일배출로(114)를 구비한다. 또한, 챔버(110)에는 착화공간(112)에 오일을 주입하도록 노즐(120)이 설치되고, 연소공기유입로(111)를 통해 유입된 연소공기와 노즐(120)에서 분무된 오일이 혼합된 오일 안개를 착화시키도록 점화기(130)가 설치된다. 따라서, 챔버(110)에서는 노즐(120)에서 안개 상태로 분무된 오일이 연소공기유입로(111)를 통해 유입된 연소공기와 혼합되어 오일 안개가 생성되고, 이 오일 안개가 점화기(130)의 불꽃에 의해 착화되어 분출로(113)로 방출된다. 또한, 오일배출로(114)는 연소하지 못하고 잔류하는 오일을 외부로 배출하여 별도의 집수탱크(미도시)로 집수할 수 있도록 마련된다. 이 오일배출로(114)는 오일버너(100)의 설치된 경사 각도에 따라 잔류 오일이 모이는 부위가 다르므로, 경사 각도에 따라 잔류 오일이 모이는 부위에 마련한다.

격벽(140)은 연소공기의 유동을 안내하도록 챔버(110)의 내부에 장착되는 부재이다. 이 격벽(140)은 연소공기유입로(111)를 통해 유입된 연소공기의 일부가 노즐(120)에서 분무된 오일과 혼합되도록 노즐(120)측을 경유해 착화공간(112)으로 유입하도록 안내하고, 나머지 연소공기가 분출로(113)근처에 안내하도록 챔버(110)에 내장된다. 이를 위해 격벽(140)은 착화공간(112)의 내면과 일정 간격을 갖도록 배치되어 연소공기유동로(141)를 마련하고, 분출로(113)의 내면과 일정 간격을 갖도록 배치되어 연소공기배출로(142)를 더 마련할 수 있다. 또, 격벽(140)은 노즐(120)이 설치된 부위의 일부위가 개방되고, 이 개방된 부위를 통해 연소공기유동로(141)를 유동하는 일부 연소공기가 노즐(120)측 부위를 경유해 착화공간(112)으로 유입된 후, 노즐(120)에서 분무된 오일과 혼합하게 된다. 이러한 격벽(140)은 일 예로, 도 1에서와 같이 연소공기유입로(111)가 측부에 마련되고, 상부에 분출로(113)가 마련되며, 하부에 노즐(120)과 점화기(130)가 장착된 챔버(110)에 설치되는 경우, 분출로(113)와 착화공간(112)의 내측에 위치하여 각각 연소공기배출로(142)와 연소공기유동로(141)를 마련하고, 노즐(120)과 점화기(130)가 위치한 하면이 개방되는 형태로 배치될 수 있다. 한편, 격벽(140)은 연소공기유입로(111)에서 유입된 공기를 착화공간(112) 또는 연소공기배출로(142)로 분기시키면서 공기의 압력 저하를 최소화하기 위해 연소공기유입로(111) 근처 부위에 곡면 또는 경사면을 구비할 수도 있다. 여기서, 연소공기유입로(1111)에서 유입된 공기는 연소공기배출로(142)를 통해 배출되면서 격벽(140) 및 챔버(110)를 냉각시킬 수 있다. 또, 이 공기는 격벽(140)의 외면을 따라 이동하면서 연소공기유입로(111)의 반대측 위치에서 상방향으로 유동하여 연소공기배출로(142)를 유동하고, 하방향으로 유동하여 착화공간(112)으로 유동할 수도 있다.

노즐(120)은 챔버(110)의 내부 착화공간(112)으로 오일을 분무하도록 설치된다. 물론, 노즐(120)은 오일 탱크(미도시)와 연결되고, 이 오일 탱크의 오일을 착화공간(112)으로 분무하도록 설치된다. 이때, 노즐(120)의 분무 각도는 착화되지 않은 경우, 노즐(120)에서 분부된 오일이 분출로(133)를 통해 직접 외부로 배출되지 정도의 각도를 갖는다. 일 예로, 노즐(120)의 분무 각도는 노즐(120)에서 분무된 오일이 분출로(113)를 제외한 격벽(140)의 측면이나 상면에 도달하도록 하는 정도의 각도인 것이 바람직하다.

점화기(130)는 노즐(120)에서 분무된 오일과 연소공기유입로(111)에서 유입된 연소공기가 혼합된 오일 안개를 착화시키기 위해 노즐(120)근처에 설치된다. 이 점화기(130)는 별도의 외부 전원(미도시)으로부터 전기를 인가 받아 불꽃을 발생시키도록 설치된다.

이와 같이 구성된 오일버너(100)는 연소공기유동로(141)를 통해 착화공간(112)으로 유입되는 연소공기의 유동 압력 및 유동 속도가 상승함으로써, 착화공간(112)에서 착화된 화염이 분출로(113)를 통해 강하게 방출되도록 한다. 이때, 연소공기배출로(142)를 통해 방출되는 연소공기의 압력 정도에 따라 노즐(120)을 통해 공급되는 오일의 양이 조절되고, 이를 통해 분출로(113)를 통해 방출된 화염이 소화되지 않도록 한다.

또한, 연소공기배출로(142)를 통해 방출된 연소공기가 착화 화염 주위를 포진함으로써, 오일버너(100) 외부에 높은 유동 속도 및 유동 압력을 갖는 공기가 착화 화염에 접근하지 못하도록 최대한 차단하여 외부 공기에 의한 착화 화염이 소화되지 않도록 한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시 예에 따른 오일버너(100)는 도 1에 도시된 제1실시 예와 비교하여 보면, 챔버(110), 격벽(140), 노즐(120)과 점화기(130)를 동일하게 구비하고, 단지 챔버(110)를 감싸도록 장착된 냉각쟈켓(150)만 추가 구성된다. 따라서, 이하에서는 제1실시 예와 비교하여 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 자세한 설명은 생략하고, 필요시 간략히 언급하기로 한다. 또한, 제2실시 예에서 추가 구성된 냉각쟈켓(150) 에 대해서 자세히 설명하기로 한다.

냉각쟈켓(150)은 챔버(110)주위에 냉각제를 유동시켜 챔버(110)를 냉각시키기 위한 부재이다. 이 냉각쟈켓(150)은 일 예로 도 2에서와 같이, 격벽(140)이 내장되고, 노즐(120)과 점화기(130)가 챔버(110)를 외부에 노출되지 않게 감싸도록 설치된다. 물론, 연소공기유입로(111)와 분출로(113)까지도 감싸도록 설치된다. 이때, 냉각쟈켓(150)은 연소공기유입로(111)와 분출로(113)를 포함하여 챔버(110)에 일정 간격을 갖도록 배치되고, 이러한 배치로 인해 연소공기유입로(111) 부위에 냉각공기유입로(151)가 마련되고, 착화공간(112)의 주위에 냉각공기유동로(152) 가 마련되며, 연소공기배출로(142) 부위에 냉각공기배출로(153)가 마련된다. 따라서, 냉각공기유입로(151)를 통해 공급된 냉각공기는 냉각공기유동로(152)를 따라 챔버(110)의 주위를 따라 유동하면서 챔버(110)의 온도를 하락시킨 후, 냉각공기배출로(153)를 통해 배출된다. 이때, 연소공기유입로(111)와 냉각공기유입로(151)에서 공급되는 연소공기 또는 냉각공기는 하나의 공급로에서 공급된 동일한 공기로 단지 연소공기유입로(111)로 유입되거나 냉각공기유입로(151)로 유입되면서 구분될 수도 있고, 상호 다른 공급로를 통해 다른 성질(예를 들면 온도, 속도 또는 압력의 차이, 화학식이 다른 기체)의 공기일 수도 있다. 그리고, 냉각공기배출로(153)를 통해 배출되는 냉각공기는 연소공기와 더불어 빠른 유동 속도와 높은 유동 압력을 형성하여 방출됨으로써, 분출로(113)를 통해 강하게 방출되는 착화 화염의 주위를 연소공기배출로(142)를 통해 배출된 연소공기와 더불어 이중으로 포진할 수 있다. 이로 인해 분출로(113)를 통해 방출된 착화 화염이 분출로(113) 외부의 공기가 착화 화염에 접근하지 못하도록 최대한 차단하여 외부 공기에 의한 착화 화염이 소화되지 않도록 한다.

한편, 냉각쟈켓(150)은 다른 예로, 챔버(110) 주위에 냉각제가 순환하도록 설치될 수도 있다. 이때, 냉각제는 냉각공기, 냉각오일 또는 겔(gel) 등의 유체일 수 있고, 이 유체가 일측에서 공급되어 챔버(110)를 돌아 챔버(110)를 냉각시킨 후 다시 집수될 수 있다. 이 경우 냉각제를 열교환시킬 수 있는 별도의 장치가 더 요구될 수도 있다.

<연소기>

도 3은 도 1 또는 도 2의 오일버너가 증발가스 처리장치용 가스연소기에 장착된 상태가 도시된 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 오일버너의 장착부위가 도시된 확대도이다.

본 발명에 따른 증발가스 처리장치용 가스연소기는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 연소실(200), 스택(210), 버너(220), 점화장치(미도시)와, 상술된 오일버너(100)를 포함하여 이루어진다. 이하에서, 본 발명의 설명에서 증발가스 처리장치용 가스연소기를 예로 하여 설명하지만 이외의 다양한 연소기에도 오일버너(100)가 장착될 수 있음은 당연하다.

연소실(200)은 버너(220)에서 공급된 가스(또는 오일, 이하 '가스'로 통칭함)와 공기공급장치(미도시)에서 공급된 공기가 혼합되고, 이 혼합연료가 점화장치에 의해 착화되도록 설치된다.

스택(210)은 연소실(200)을 감싸면서 일정 간격을 갖도록 배치되고, 일정 간격으로 마련된 공간에 외부의 차가운 공기를 유동시켜 연소실(200)에서 전도되는 고온의 열을 냉각시키도록 설치된다.

버너(220)는 연소실(200) 내부로 가스을 공급하도록 설치된다. 이 버너(220)에서 공급된 가스가 연소실(200)에서 외부 공기와 혼합하여 혼합가스(또는 혼합오일, 이하 '혼합가스'로 통칭함)를 생성하고, 이 혼합가스는 점화장치에 의해 점화되어 연소된다.

오일버너(100)는 연소실(200)에서 혼합가스가 연소되면서 발생한 화염이 소화되었을 때, 혼합가스를 재연소시키기 위한 착화 화염을 발생시키는 장치이다. 이 오일버너(100)는 연소실(200) 내의 화염이 소화된 경우, 이를 감지한 센서(미도시)에 의해 작동하도록 설치된다. 이러한 오일버너(100)는 상술된 바와 같이 연소공기유입로(111), 연소공기유동로(141)과 연소공기배출로(142) 중 어느 하나를 마련하기 위해 설치된 격벽(140)과, 냉각공기유입로(151), 냉각공기유동로(1512), 냉각공기배출로(153) 중 어느 하나를 마련하기 위해 설치된 냉각쟈켓(150) 중 적어도 1개를 구비한다. 그리고, 오일버너(100)는 스택(210) 또는, 연소실(200)과 스택(210) 사이의 공간에 일정 간격으로 다수 설치되고, 이는 연소실(200)의 고온의 화염 또는 고온의 측벽에 의해 열화되는 현상이 최소화될 수 있다. 또한, 오일버너(100)는 연소실(200)의 높이 방향 또는 원주 방향이면서 일정 간격으로 적어도 1개가 설치될 수 있다. 이 오일버너(100)는 만약 1-2개가 고장 나더라도 다른 오일버너(100)에 의해 연소가 지속될 수 있도록 하기 위해 3개 이상 설치될 수 있다.

또한, 오일버너(100)의 높이는 연소실(200)의 혼합가스를 재점화시킬 수 있는 범위에 설치된다. 일 예로, 오일버너(100)의 최저 높이는 버너(220)에서 분출된 가스의 확산 범위 중 최저 높이와 동일하거나 유사하고, 최대 높이는 버너(220)에서 스택(210)의 배출구까지의 높이 중 버너(220)로부터 1/3~1/2의 높이 정도로 설치됨이 바람직하다. 이때, 오일버너(100)가 버너(220)로부터 가스가 분출되는 위치보다 더 낮은 경우 혼합가스가 재점화되지 못할 수 있고, 1/2높이보다 더 높은 경우 혼합가스가 점화는 되지만 연소되어 배출되는 배기온도가 법적 규제 온도보다 더 높을 수 있기 때문이다. 물론, 오일버너(100)는 연소실(200)의 측부에 설치될 수도 있고, 하부에 설치되어 상방으로 착화 화염을 분출할 수도 있다.

또, 격벽(140)의 연소공기유동로(141)를 통해 빠른 속도와 높은 압력을 갖는 연소공기가 착화공간(112)으로 유동함으로써, 착화공간(112)에서 착화된 착화 화염 역시 분출로(113)를 통해 강하게 연소실(200) 내부로 방출될 수 있다. 이로 인해, 연소실(200)에 공급된 외부 공기에 의해 착화 화염이 소화(blow out)되는 현상이 최대한 방지될 수 있다. 또한, 격벽(140)의 연소공기배출로(142)를 통해 방출된 연소공기가 배출로(113)에서 방출된 착화 화염의 주위를 포진함으로써, 연소실(200)에 공급된 외부 공기에 의한 착화 화염이 소화(blow out)되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 오일버너(100)는 냉각쟈켓(150)의 냉각공기배출로(153)를 통해 방출된 냉각공기가 연소공기배출로(142)를 통해 방출된 연소공기와 더불어 배출로(113)에서 방출된 착화 화염의 주위를 이중으로 포진함으로써, 연소실(200)에 공급된 외부 공기에 의한 착화 화염이 소화되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 오일버너(100)는 도 4에서와 같이, 연소실(200)의 외부에 장착되면서 방출되는 착화 화염이 연소실(200) 내부로 강하게 분출하도록 설치된다. 즉, 오일버너(100)는 연소실(200) 외부에 위치하면서 연소실(200) 내부로 착화 화염을 분출하도록 설치된다. 이를 위해, 연소실(200)의 벽에는 오일버너(100)의 착화 화염이 유입될 수 있도록 화염구(201)가 가공된다. 또한, 일 예로 오일버너(100)를 고정시키기 위해 오일버너(100)는 스택(210)에 직접 체결되거나 별도의 부재를 통해 체결되고, 이때 볼트체결, 나사체결 또는 후크체결 등 통상의 체결방식이 이용된다. 물론, 오일버너(100)는 스택(210)과 연소실(200) 사이의 공간에 별도의 부재를 통해 고정됨으로써, 스택(210)에 체결되지 않을 수도 있다. 따라서, 오일버너(100)를 교체할 경우 증발가스 처리장치용 가스연소기를 해체하지 않고 오일버너(100)만 용이하게 교체할 수 있다.

여기서, 오일버너(100)에서 분출된 착화 화염이 연소실(200)내부에서 소화(blow out)되지 않아야 한다. 이를 위해 상술된 바와 같이, 오일버너(100)의 착화공간(112)으로 공급되는 연소공기의 유동 속도 및 유동 압력을 연소실(200) 내부로 공급되는 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력보다 더 높게 공급함으로써, 배출로(113)를 통해 분출된 착화 화염의 분출 속도 또는 분출 압력이 연소실(200) 내부의 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력보다 착화 화염의 분출 속도 또는 분출 압력이 더 강하게 형성될 수 있다. 이로 인해 착화 화염이 연소실(200) 내부의 외부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 연소공기배출로(113) 또는, 연소공기배출로(113)와 냉각공기배출로(153)를 통해 배출된 연소공기 또는 냉각공기가 착화 화염 주변을 1중 또는 2중으로 포진함으로써, 연소살(200) 내부의 외부 공기가 착화 화염에 접근하는 것을 최대한 차단하여 착화 화염이 소화되는 현상을 방지할 수도 있다. 이때, 연소실(200) 내부로 제공되는 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력보다 오일버너(100)에서 방출되는 연소공기 또는, 연소공기와 냉각공기의 유동 속도 또는 유동 압력이 더 높아야 한다. 즉, 오일버너(100)의 분출로(113)를 통해 방출되는 연소공기 또는, 연소공기와 냉각공기의 유동 속도 또는 유동 압력을 연소실(200)에 제공되는 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력보다 높게 하는 것이 바람직하다. 이는, 연소실(200) 내부의 외부 공기가 화염구(201)를 통해 연소실(200) 내부로 방출된 착화 화염에 직접 접촉하는 현상을 방지할 수 있기 때문이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100:오일버너
110:챔버
111:연소공기유입로
112:착화공간
113:분출로
114:오일배출로
120:노즐
130:점화기
140:격벽
141:연소공기유동로
142:연소공기배출로
150:냉각쟈켓
151:냉각공기유입로
152:냉각공기유동로
153:냉각공기배출로
200:연소실
201:화염구
210:스택
220:버너.

Claims (13)

1. 노즐에서 공급된 오일에 연소공기를 공급하도록 설치된 연소공기유입로, 오일과 연소공기가 혼합되면서 점화기의 불꽃에 의해 착화되는 착화공간과, 착화된 화염이 분출되는 분출로를 구비한 챔버를 포함하고,
   상기 분출로를 통해 분출되는 착화 화염이 챔버 외부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지하기 위해, 상기 착화 화염이 챔버의 외부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력에 의해 소화되는 현상이 방지되는 정도의 분출 속도 또는 압력을 갖거나, 상기 착화 화염을 생성시키기 위해 착화공간으로 제공하여 분출로측으로 방출되는 연소공기의 유동 속도 또는 유동 압력이 챔버의 외부 공기의 유동 속도 및 유동 압력보다 더 크게 발생하도록 이루어진 오일버너.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연소공기유입로에서 유입된 일부 연소공기가 착화공간으로 유입되고, 나머지 연소공기가 분출로 측으로 유동되도록 연소공기를 분기시키는 연소공기유동로를 마련하면서 설치된 격벽을 더 포함하고,
   상기 연소공기유동로는 격벽이 착화공간의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련되는 오일버너.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 격벽은 분출로의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 연소공기배출로를 더 마련하고,
   상기 분출로 측으로 유동하는 연소공기가 상기 연소공기배출로를 통해 방출되면서 착화 화염 주위에 포진하도록 이루어진 오일버너.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 노즐은 분출로를 제외한 격벽의 상면 또는 측면을 향하는 분무 각도를 갖도록 설치되어 이루어진 오일버너.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 격벽은 연소공기유동로를 통해 분기된 연소공기의 일부가 노즐측으로 유동한 후 착화공간으로 유입되도록 노즐측 일부위가 개방되어 이루어진 오일버너.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 챔버는 착화공간 내에 잔류하는 오일을 외부로 배출하도록 마련된 오일배출로를 더 포함하여 이루어진 오일버너.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 챔버의 온도를 낮추기 위해 착화공간의 외면을 감싸면서 냉각공기유동로를 마련하도록 설치된 냉각쟈켓을 더 포함하고,
   상기 냉각공기유동로는 냉각쟈켓이 챔버의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련되어 이루어진 오일버너.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 냉각쟈켓은 연소공기유입로의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 냉각공기가 유입되는 냉각공기유입로와, 분출로의 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 냉각공기가 배출되는 냉각공기배출로 중 적어도 하나를 더 마련하고,
   상기 냉각공기배출로를 통해 배출된 냉각공기가 착화 화염 주위에 포진하도록 이루어진 오일버너.
   
9. 가스 또는 오일을 공급하는 버너가 설치되고, 가스 또는 오일과 외부 공기가 혼합되는 연소실;
   상기 연소실과 연결되어 연소실의 배기가스를 배출하도록 설치된 스택;과
   노즐에서 공급된 오일에 연소공기를 공급하도록 설치된 연소공기유입로, 오일과 연소공기가 혼합되면서 점화기의 불꽃에 의해 착화되는 착화공간, 착화된 화염이 분출되는 분출로를 구비한 챔버를 포함하는 오일버너;를 포함하고,
   상기 오일버너의 착화 화염이 연소실 내부로 분출되고, 상기 분출로를 통해 분출되는 착화 화염이 연소실의 내부 공기에 의해 소화되는 현상을 방지하기 위해, 상기 착화 화염이 연소실의 내부 공기의 유동 속도 또는 유동 압력에 의해 소화되는 현상이 방지되는 정도의 분출 속도 또는 압력을 갖거나, 상기 착화 화염을 생성시키기 위해 착화공간으로 제공하여 분출로측으로 방출되는 연소공기의 유동 속도 또는 유동 압력이 연소실의 내부 공기의 유동 속도 및 유동 압력보다 더 크게 발생하도록 이루어진 오일버너를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 오일버너는 연소실의 외부에 설치되면서 연소실과 스택 사이의 공간 또는, 스택에 장착되고,
    상기 오일버너에서 방출된 착화 화염은 연소실 벽에 가공된 화염구를 통해 연소실 내부로 분출되도록 이루어진 오일버너를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 오일버너는 연소실의 혼합가스를 재점화시킬 수 있도록, 최저 설치 높이가 버너에서 분출된 가스의 확산 범위 중 최저 높이와 동일하거나 유사하고, 최고 설치 높이가 버너에서 스택의 배출구까지의 높이 중 버너로부터 1/3~1/2의 높이 정도로 설치되어 이루어진 오일버너를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 오일버너는 격벽의 일부가 착화공간의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 연소공기유입로에서 유입된 연소공기를 착화공간과 분출로측으로 분기시키기 위한 연소공기유동로와, 격벽의 일부가 분출로의 내면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 연소공기배출로를 마련하며,
    상기 연소공기배출로를 통해 방출된 연소공기가 착화 화염의 주위에 포진하고,
    상기 격벽은 연소공기의 일부가 노즐 측으로 유동한 후 착화공간으로 유입되도록 노즐측 일부가 개방되며,
    상기 챔버는 착화공간 내에 잔류하는 오일을 외부로 배출하도록 마련된 오일배출로를 더 포함하여 이루어진 오일버너를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기.
    
13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오일버너는 챔버의 외면을 감싸도록 설치된 냉각쟈켓을 더 포함하고,
    상기 냉각쟈켓은 챔버의 착화공간 부위 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련된 냉각공기유동로, 챔버의 연소공기유입로 부위 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련된 냉각공기유입로와, 챔버의 분출로 부위 외면과 일정 간격을 갖도록 설치되어 마련된 냉각공기배출로중 적어도 하나를 마련하고,
    상기 냉각공기배출로를 통해 방출된 냉각공기가 착화 화염의 주위에 포진하도록 이루어진 오일버너를 구비한 증발가스 처리장치용 가스연소기.

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