KR20180110351A - 친환경 연소용 유화연료 공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 연소용 유화연료 공급시스템에 관한 것으로,
오일 탱크로부터 공급되는 기름에 물탱크로부터 공급되는 물을 최고 30%까지 밸브의 개폐 상태를 조절하면서 혼합기에서 혼합할 수 있도록 하고,
상기의 유화 연료를 버너로 공급하여 연소시키도록 할 때, 처음 착화할 때와 연소를 중단하고자 할 때 기름만 공급되도록 하여 착화가 용이하게 이루어짐은 물론 버너까지의 경로에 기름만 남도록 하여 다음의 착화가 수월해 지도록 하고,
배출관에 연결되는 연료토출구가 형성된 제2 케이스에는 좌회전 나선돌기가 형성된 제1 좌회전 분쇄관과, 우회전 나선돌기가 형성된 제1 우회전 분쇄관과, 좌회전 나선돌기가 형성된 제2 좌회전 분쇄관과, 우회전 나선돌기가 형성된 제2 우회전 분쇄관과, 좌회전 나선돌기가 형성된 제3 좌회전 분쇄관 그리고 우회전 나선돌기가 형성된 제3 우회전 분쇄관을 설치하여 유입되는 유화연료의 응집력을 완화시켜 미세 미립자로 분쇄하는 중에 유화연료가 나선돌기를 따라 원활히 흐르면서 흐름에 장애를 일으키지 않도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

친환경 연소용 유화연료 공급시스템{environmentally combustion efficient equipment}

본 발명은 친환경 연소용 유화연료 공급시스템에 관한 것으로, 특히 오일 탱크로부터 공급되는 기름에 물탱크로부터 공급되는 물을 최고 30%까지 혼합기로 공급되는 밸브의 개폐 상태를 조절하면서 혼합할 수 있도록 하고, 상기의 물과 기름이 혼합되는 유화 연료를 버너로 공급하여 연소시키도록 할 때, 처음 착화할 때와 연소를 중단하고자 할 때 기름만 공급되도록 하여 착화가 용이하게 이루어짐은 물론 버너까지의 경로에 기름만 남도록 하여 다음의 착화가 수월해 지도록 하는 한편, 상기의 혼합기는 제2 케이스에 제1 좌회전 분쇄관과 제1 우회전 분쇄관과 제2 좌회전 분쇄관과 제2 우회전 분쇄관과 제3 좌회전 분쇄관 및 제3 우회전 분쇄관을 형성하여 내부를 흐르는 유화연료의 응집력을 완화시키면서 미세 미립자로 분쇄하는 중에 비회전 부위를 회전 부위로 전환함으로써 흐름에 장애를 일으키지 않도록 함으로써 분쇄한 유화연료에 소량의 수분이 혼합되면서 물이 분해된 산소와 수소가 연소를 활성화하므로 완전한 연소가 이루어져 연료비의 절감과 함께 매연 및 배출가스를 현저히 저감시킬 수 있도록 한 친환경 연소용 유화연료 공급시스템에 관한 것이다.

일반적으로 유화연료 또는 연료 자체를 미세하게 분쇄한 상태로 연소가 이루어지도록 함으로써 연소효율이 향상되어 연비가 높아짐은 물론 불완전연소에 의한 대기의 오염도 현저히 줄일 수 있게 된다.

종래의 연료 절감장치의 전형적인 예가 본 발명의 출원인에 의하여 2011년 10월 24일자 한국특허등록 제10-1077849호(친환경 연료 활성화 장치)로 제안된 바와 같이,

제1 정량펌프(201)에 결합된 물공급관(200)과 제2 정량펌프(301)에 결합된 연료공급관(300)을 통하여 유화연료를 공급받는 공급관(I)과,

상기 공급관(I)에 연결되는 연료유입구(401)가 형성되고 중공부(402)를 가지는 제1 케이스(400)와,

연료배출관(O)에 연결되는 연료토출구(501)가 형성되고 중공부(502)를 갖는 제2 케이스(500)와,

상기 제1 케이스(400), 제2 케이스(500)를 연결하고 중앙에 분사공(601)이 형성된 연결구(600)와,

상기 제1 케이스(400)의 연료유입구(401)에 인접 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 나선홈(411)이 형성된 제1 회전분쇄구(410)와,

상기 제1 회전분쇄구(410)에 밀착 배치되고 중앙에 분사공(421)이 형성된 가속구(420)와,

상기 가속구(420)에 밀착 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 나선홈(411)의 반대방향으로 나선홈(431)이 형성된 제2 회전분쇄구(430)와,

상기 연결구(600)의 분사공(601)을 개/폐하며 외주면에 회전방향을 따라 나선회전돌기(511)가 형성된 제1 회전 분쇄관(510)과,

상기 제2 케이스(500)의 중공부(512)에 제1 회전 분쇄관(510)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 직선회전돌기(521)가 형성된 제1 비회전 분쇄관(520)과,

상기 제1 비회전 분쇄관(520)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 나선회전돌기(531)가 형성된 제2 회전 분쇄관(530)과,

상기 제2 회전 분쇄관(530)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 직선회전돌기(541)가 형성된 제2 비회전 분쇄관(540)과,

상기 제2 비회전 분쇄관(540)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 나선회전돌기(551)가 형성된 제3 회전 분쇄관(550)과,

상기 제3 회전 분쇄관(550)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 직선회전돌기(561)가 형성된 제3 비회전 분쇄관(560)으로 구성되고;

상기 가속구(420)는 제1 케이스(400)에 탈/장착되며 중앙에 분사공(421)이 형성된 가속구단(422)을 기준으로 제1 회전분쇄구(410)와 제2 회전분쇄구(430)가 반대측으로 삽입되도록 하고, 상부에 벤트(Vent)홀(423)을 형성하여 구성되고;

제1, 2 케이스(400,500)의 중공부(402, 502)는, 유화연료가 직접적으로 접촉하는 직교부분을 경사지도록 형성하여서 유화연료의 와류현상을 방지하여 유화연료의 유동성의 저하, 파손이 방지되도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 친환경 연료 활성화 장치는 회전 분쇄관(510, 530, 550)의 나선회전돌기(511, 531, 551)를 따라서는 연료의 일부가 원활하게 이동하는 반면에, 외주면에 회전방향을 따라 직선회전돌기(521, 541, 561)가 형성된 비회전 분쇄관(520, 540, 560)에서는 연료가 직선회전돌기(521, 541, 561)에서 흐름에 저항을 받으므로 원활하게 이동하지 못하여 미립자로 분쇄되는 작용이 원활하게 이루어지지 못하는 단점이 있었다.

더구나 최초에 착화할 경우에는 물과 혼합하지 않은 순수 기름이 공급되어야 착화가 용이함은 물론, 연소를 중단하고자 할 경우에도 버너까지의 경로에 순수한 기름이 공급되어야 기름에 의한 착화가 용이하게 이루어질 수 있으나, 그에 대한 대비가 거의 없는 실정이었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 오일 탱크로부터 공급되는 기름에 물탱크로부터 공급되는 물을 최고 30%까지 혼합기로 공급되는 밸브의 개폐 상태를 조절하면서 혼합할 수 있도록 하고, 상기의 물과 기름이 혼합되는 유화 연료를 버너로 공급하여 연소시키도록 할 때, 처음 착화할 때와 연소를 중단하고자 할 때 기름만 공급되도록 하여 착화가 용이하게 이루어짐은 물론 버너까지의 경로에 기름만 남도록 하여 다음의 착화가 수월해 지도록 한 친환경 연소용 유화연료 공급시스템를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 케이스에는 제1 회전분쇄구와 가속구와 제2 회전분쇄구를 형성하면서 제2 케이스에는 좌회전 나선돌기를 각각 구비한 제1 좌회전 분쇄관과 제2 좌회전 분쇄관 및 제3 좌회전 분쇄관 그리고 우회전 나선돌기를 각각 구비한 제1 우회전 분쇄관과 제2 우회전 분쇄관 및 제3 우회전 분쇄관을 형성하여 비회전 부위를 모두 회전 부위로 전환함으로써 응집력을 와해시켜 미세 미립자로 분쇄하는 중에 연료의 흐름이 비회전 부위로 인해 저항을 받으므로 장애를 일으키게 되는 현상을 방지함으로써 유화연료의 분쇄 능력이 향상되도록 함을 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

오일 탱크로부터 기름이 공급되도록 하는 오일 공급관과,

상기의 오일 공급관을 통하여 공급되는 기름의 양을 조절하는 제1 밸브와,

상기 제1 밸브의 개폐 상태를 조정하면서 공급되는 기름의 양을 조절하는 제1 밸브 조절구와,

물탱크로부터 물이 공급되도록 하는 물 공급관과,

상기의 물 공급관을 통하여 공급되는 물의 양을 조절하는 제2 밸브와,

상기 제2 밸브의 개폐 상태를 조정하면서 공급되는 물의 양을 조절하는 제2 밸브 조절구와,

상기의 제1 밸브를 통한 기름과 상기의 제2 밸브를 통한 물이 혼합된 유화연료가 혼합기로 공급되는 연료공급관과,

상기의 혼합기에서 기름과 물이 완전히 혼합된 유화연료가 버너로 공급되어 연소되도록 하되,

상기의 혼합기는,

상기의 연료공급관에 연결되는 연료유입구가 형성되고 중공부를 갖는 제1 케이스와,

연료배출관에 연결되는 연료토출구가 형성되고 중공부를 갖는 제2 케이스와,

상기 제1 케이스와 제2 케이스를 연결하며 중앙에 분사공이 형성되어 유화연료를 공급하는 연결구와,

상기 제1 케이스의 연료유입구에 인접 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 우회전 나선홈이 형성된 제1 회전분쇄구와,

상기 제1 회전분쇄구에 밀착 배치되고 중앙에 분사공이 형성된 가속구와,

상기 가속구에 밀착 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 좌회전 나선홈이 형성된 제2 회전분쇄구와,

상기 제1 케이스, 제2 케이스를 연결하고 중앙에 분사공이 형성된 연결구와,

배출관에 연결되는 연료토출구가 형성되고 중공부를 갖는 제2 케이스와,

상기 제2 케이스의 중공부에서 상기 연결구의 분사공을 개/폐하며 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기가 형성된 제1 좌회전 분쇄관과,

상기 제1 좌회전 분쇄관을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기가 형성된 제1 우회전 분쇄관과,

상기 제1 우회전 분쇄관을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기가 형성된 제2 좌회전 분쇄관과,

상기 제2 좌회전 분쇄관을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기가 형성된 제2 우회전 분쇄관과,

상기 제2 우회전 분쇄관을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기가 형성된 제3 좌회전 분쇄관과,

상기 제3 좌회전 분쇄관을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기가 형성된 제3 우회전 분쇄관과,

연료유입구에서 제1 자석의 자화에 의해 분자 간 결합 상태가 활성화되도록 하여 본체에서 유화연료의 응집력을 완화시키면서 미세 미립자로 분쇄한 후, 다시 연료토출구에서 제2 자석의 자화에 의해 분자 간 결합상태가 활성화되어 미립자로 분쇄된 상태가 연소시까지 유지되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 오일 탱크로부터 공급되는 기름에 물탱크로부터 공급되는 물을 최고 30%까지 혼합기로 공급되는 밸브의 개폐 상태를 조절하면서 혼합할 수 있도록 하고, 상기의 물과 기름이 혼합되는 유화 연료를 버너로 공급하여 연소시키도록 할 때, 처음 착화할 때와 연소를 중단하고자 할 때 기름만 공급되도록 하여 착화가 용이하게 이루어짐은 물론 버너까지의 경로에 기름만 남도록 하여 다음의 착화가 수월해 지도록 하는 효과가 있다.

그리고 유입되는 유화연료가 제1 회전분쇄구와 가속구와 제2 회전분쇄구와 제1 좌회전 분쇄관과 제1 우회전 분쇄관과 제2 좌회전 분쇄관과 제2 우회전 분쇄관과 제3 좌회전 분쇄관 및 제3 우회전 분쇄관으로 이루어진 본체에서 응집력을 완화시켜 미세 미립자로 분쇄하도록 하면서 물이 분해된 산소와 수소가 연소를 활성화하므로 완전한 연소가 이루어져 연료비의 절감과 함께 매연 및 배출가스를 현저히 저감시킬 수 있도록 하는 동시에 종래의 비회전 부위를 모두 회전 부위로 전환함으로써 응집력을 와해시켜 미세 미립자로 분쇄하는 중에 연료의 흐름이 비회전 부위로 인해 저항을 받으므로 장애를 일으키게 되는 현상을 방지함으로써 유화연료의 분쇄 능력이 향상되도록 하는 효과가 있다.

또한, 제1 자석의 자화에 의해 분자 간 결합 상태가 활성화되도록 하여 본체에서 유화연료의 응집력을 완화시키면서 미세 미립자로 분쇄한 후, 다시 제2 자석의 자화에 의해 분자 간 결합상태가 활성화되어 미립자로 분쇄된 상태가 연소시까지 유지되도록 함으로써 산소와의 혼합이 원활해지는 상태가 되어 연소력이 증대되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 연료 절감장치를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 친환경 연소용 유화연료 공급시스템의 구성을 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 혼합기의 구성을 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 혼합기의 구성을 나타낸 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 가속구에 벤트홀이 형성된 상태를 도시한 사시도 및 절단사시도,
도 6은 본 발명의 동작 과정을 설명하기 위한 블록도.

이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 친환경 연소용 유화연료 공급시스템은,

오일 탱크(1)로부터 기름이 공급되도록 하는 오일 공급관(2)과,

상기의 오일 공급관(2)을 통하여 공급되는 기름의 양을 조절하는 제1 밸브(3)와,

상기 제1 밸브(3)의 개폐 상태를 조정하면서 공급되는 기름의 양을 조절하는 제1 밸브 조절구(4)와,

물탱크(5)로부터 물이 공급되도록 하는 물 공급관(6)과,

상기의 물 공급관(6)을 통하여 공급되는 물의 양을 조절하는 제2 밸브(7)와,

상기 제2 밸브(7)의 개폐 상태를 조정하면서 공급되는 물의 양을 조절하는 제2 밸브 조절구(8)와,

상기의 제1 밸브(3)를 통한 기름과 상기의 제2 밸브(7)를 통한 물이 혼합된 유화연료가 혼합기(9)로 공급되는 연료공급관(I)과,

상기의 혼합기(9)에서 기름과 물이 완전히 혼합된 유화연료가 배출관(O)을 통해 버너(130)로 공급되어 연소되도록 하되,

상기의 혼합기(9)는,

제1 케이스(10)와 제2 케이스(20) 및 제1, 2 케이스(10, 20)를 연결하는 연결구(30)로 구성하고,

제1 회전분쇄구(40)와 가속구(50) 및 제2 회전분쇄구(60)는 제1 케이스(10)의 내부에 설치하며,

상기 제1 좌회전 분쇄관(70), 제1 우회전 분쇄관(80), 제2 좌회전 분쇄관(90), 제2 우회전 분쇄관(100), 제3 좌회전 분쇄관(110), 제3 우회전 분쇄관(120)은 제2 케이스(20)의 내부에 설치하여 친환경 연소용 유화연료의 혼합기(9)를 구성한다.

상기 제1 케이스(10)에는 연료공급관(I)에 연결되며 중공부(12)를 갖는 연료유입구(11)가 형성되도록 한다.

연료공급관(I)으로부터 연료와 소량의 물이 공급되면 연료유입구(11)의 외면에 형성한 제1 자석(13)의 자력에 의해 연료유입구(11)의 중앙을 통과하는 중에 응집력이 와해되어 활성화되도록 하여 다음의 미세 미립자로의 분해가 용이하게 이루어지도록 한다.

상기 연료유입구(11)의 볼트부(14)에 결합되는 제1 니쁠(15)의 너트부(16)는 외측에 비해 내측의 내경이 점차 작아지도록 하여 하나의 오-링(18)만 결합하도록 한다.

상기 제1 니쁠(15)에 돌출 형성한 결합부(17)에 상기의 공급관(I)을 용이하게 결합하도록 한다.

상기 제2 케이스(20)에는 배출관(O)에 연결되며 중공부(22)를 갖는 연료토출구(21)를 형성한다.

본체에서 미세 미립자로 분쇄한 유화연료가 제2 케이스(20)에서 배출관(O)으로 배출되는 연료토출구(21)의 외면에서 제2 자석(23)을 형성하여 자력에 의해 분자 간 결합 상태가 활성화되어 미립자로 분쇄된 상태가 연소시까지 유지되도록 한다.

상기 연료토출구(21)의 볼트부(24)에 결합되는 제2 니쁠(25)의 너트부(26)는 외측에 비해 내측의 내경이 점차 작아지도록 하여 하나의 오-링(28)만 결합하도록 한다.

상기 제2 니쁠(25)에 돌출 형성한 결합부(26)에 상기의 배출관(O)을 용이하게 결합하도록 한다.

아울러, 상기 제1, 2 케이스(10, 20)의 중공부(12, 22)는 유화연료가 직접적으로 접촉하는 직교부분을 경사지도록 형성하여 와류현상을 방지하면서 유동성의 저하나 파손이 발생되지 않도록 한다.

즉, 유화연료가 유동할 때 제1, 2 케이스(10, 20)의 직각 부분을 경사지게 형성하여 그 유동 속도에 따른 저항력의 감소는 물론, 직교부분에서 와류가 발생되어 흐름을 방해하는 것을 방지하면서 지속적인 와류 및 직교되어진 끝단 부분에 접촉으로 인한 제1, 2 케이스(10, 20)의 파손을 방지하도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가속구(50)는 원통 형상으로 분사공(51)을 기준으로 외곽으로 진행할수록 높아지도록 형성된 것이다.

상기 가속구(50)는 제1 케이스(10)에 일체로 형성되며 중앙에 분사공(51)이 형성된 가속구단(52)을 기준으로 제1 회전분쇄구(40), 제2 회전분쇄구(60)가 서로 반대측으로 삽입되도록 한다.

상기의 가속구(50)에는 상부에 벤트(Vent)홀(53)을 형성하여 유화연료가 공급되는 전단측에 응축, 퇴적 물질, 부유물질 등이 체류되어 차압이 작게 발생되는 것을 방지하도록 된다.

상기 제2 회전분쇄구(60)는 가속구(50)에 밀착 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 나선홈(41)의 반대방향으로 나선홈(61)을 형성하도록 한다.

즉, 제2 회전분쇄구(60)와 제1 회전분쇄구(40)는 좌회전 나선홈(61)과 우회전 나선홈(41)의 방향이 반대로 형성되어 있어 유화연료의 유동력에 의해 서로 반대로 회전하면서 회전 분쇄, 비산하도록 한다.

상기 제1 좌회전 분쇄관(70)은 연결구(30)의 분사공(31)을 개/폐하며 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기(71)가 형성되며, 상부에는 유화연료가 유입되는 연료유입공(72)을 형성한다.

상기 제1 좌회전 분쇄관(70)은 제1 케이스(10)의 내부에 설치된 제1 회전분쇄구(40)와 제2 회전분쇄구(60)의 회전에 의해 분쇄된 유화연료가 연결구(30)의 분사공(31)을 통해 분출되는 분출력으로 분사공(70)을 개방하고 그 분출력이 사라지면 폐쇄하게 된다.

상기 제1 우회전 분쇄관(80)은 제2 케이스(20)의 중공부(22)에 제1 좌회전 분쇄관(70)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기(81)가 형성되며, 제1 좌회전 분쇄관(70)의 연료유입공(72)과 연통되도록 상부에는 유화연료가 유입되는 연료유입공(82)을 형성한다.

상기 제2 좌회전 분쇄관(90)은 제1 우회전 분쇄관(80)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기(91)가 형성되며, 제1 좌회전 분쇄관(70)의 연료유입공(72)과 제1 우회전 분쇄관(80)의 연료유입공(82)에 연통되도록 상부에는 유화연료가 유입되는 연료유입공(92)을 형성한다.

상기 제2 우회전 분쇄관(100)은 제2 좌회전 분쇄관(90)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기(101)가 형성되며, 제1 좌회전 분쇄관(70)의 연료유입공(72)과 제1 우회전 분쇄관(80)의 연료유입공(82), 제2 좌회전 분쇄관(90)의 연료유입공(92)에 연통되도록 상부에는 유화연료가 유입되는 연료유입공(102)을 형성한다.

상기 제3 좌회전 분쇄관(110)은 제2 우회전 분쇄관(100)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기(111)가 형성되며, 제1 좌회전 분쇄관(70)의 연료유입공(72)과 제1 우회전 분쇄관(80)의 연료유입공(82), 제2 좌회전 분쇄관(90)의 연료유입공(92), 제2 우회전 분쇄관(100)의 연료유입공(102)에 연통되도록 상부에는 유화연료가 유입되는 연료유입공(112)을 형성한다.

상기 제3 우회전 분쇄관(120)은 제3 좌회전 분쇄관(110)을 감싸며 배치되고, 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기(121)가 형성되며, 제1 좌회전 분쇄관(70)의 연료유입공(72)과 제1 우회전 분쇄관(80)의 연료유입공(82), 제2 좌회전 분쇄관(90)의 연료유입공(92), 제2 우회전 분쇄관(100)의 연료유입공(102), 제3 좌회전 분쇄관(110)의 연료유입공(112)에 연통되도록 상부에는 유화연료가 유입되는 연료유입공(122)을 형성한다.

상기의 본 발명은 도 6에 도시한 것과 같이,

오일 탱크(1)로부터 기름이 오일 공급관(2)을 통하여 공급하면서 상기 오일 공급관(2)을 통하여 공급되는 기름의 양은 제1 밸브(3)에 의해 조절되도록 한다.

그리고 물탱크(5)로부터 물이 물 공급관(6)을 통하여 공급하면서 상기 물 공급관(6)을 통하여 공급되는 물의 양은 제2 밸브(7)에 의해 조절되도록 한다.

그러므로 사용자가 처음 버너(130)를 통해 연소를 시작하고자 하여 점화스위치(131)를 온시키면, 이를 인식한 제어부(132)에서 처음에는 제1 밸브 조절구(4)만 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름만 공급되도록 하면서 버너(130)에 의한 착화가 이루어지도록 한다.

그 상태에서 착화가 성공적으로 이루어져서 연소실 내부의 온도가 올라간 상태를 온도센서(133)를 통하여 인식한 제어부(132)에서는 제1 밸브 조절구(4)를 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름의 양이 줄어들도록 하는 동시에 제2 밸브 조절구(8)를 제어하면서 제2 밸브(7)를 통한 물의 양이 늘어나도록 하여 기름 70%에 물 최대 30%까지 조절이 가능하도록 한다.

그리고 연소를 마치고자 하여 상기 점화스위치(131를 오프시키면, 제2 밸브 조절구(8)를 제어하면서 제2 밸브(7)를 통한 물의 공급이 차단되도록 하는 동시에 제1 밸브 조절구(4)를 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름만 공급되도록 하였다가 서서히 소화되도록 하여 다음의 착화가 용이하도록 한다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 6에 도시된 본 발명의 친환경 연소용 유화연료 공급시스템은 버너와 같은 연소장치를 사용하는 보일러 또는 엔진에 적용 가능한 것으로, 이러한 여러 연소장치와 연료공급장치의 사이에 설치된다.

연료공급관(200)에 결합된 제1 정량펌프(201)와 물공급관(300)에 결합된 제2 정량펌프(301)에 의하여 연료와 소량의 물을 공급관(I)에 공급함으로써 제1 케이스(10)의 연료유입구(11)로 공급되도록 한다.

공급관(I)으로부터 연료와 소량의 물이 공급되면 연료유입구(11)의 외면에 형성한 제1 자석(13)의 자력에 의해 연료유입구(11)의 중앙을 통과하는 중에 응집력이 와해되어 활성화되도록 하여 다음의 미세 미립자로의 분해가 용이하게 이루어지도록 한다.

상기 연료유입구(11)의 볼트부(14)에 결합되는 제1 니쁠(15)의 너트부(16)는 외측에 비해 내측의 내경이 점차 작아지는 상태이므로 하나의 오-링(18)만 결합한 상태에서도 조이면 조일수록 긴밀하게 밀착되어 연료의 누출을 방지하도록 한다.

그리고 상기 제1 니쁠(15)의 결합부(17)를 돌출 형성하여 상기의 공급관(I)과의 결합이 용이하도록 한다.

제1 케이스(10)의 내부에는 제1 회전분쇄구(40), 가속구(50), 제2 회전분쇄구(60)를 순차적으로 삽입 설치하는데, 제1, 2 회전분쇄구(40, 60)의 나선홈(41, 61)의 방향은 서로 반대가 되도록 설치한다.

아울러, 가속구(50)를 설치할 경우에는 가속구단(52)을 기준으로 연료유입구(11)의 측으로는 제1 회전분쇄구(40)를 삽입 설치하고, 반대측으로는 제2 회전분쇄구(60)를 설치하는데, 제1 회전분쇄구(40)의 우회전 나선홈(41)과 제2 회전분쇄구(60)의 좌회전 나선홈(61)의 방향은 서로 반대가 되도록 설치한다.

다음으로, 제1 케이스(10)에 연결구(30)를 결합한 후, 제1 좌회전 분쇄관(70)이 정중앙에 위치되는 기준으로 제1 우회전 분쇄관(80), 제2 좌회전 분쇄관(90), 제2 우회전 분쇄관(100), 제3 좌회전 분쇄관(110), 제3 우회전 분쇄관(120)의 순으로 감싸도록 결합하여 제2 케이스(20)의 내부에 설치하는데, 이때 제1 좌회전 분쇄관(70)이 연결구(30)의 분사공(31)을 개/폐할 수 있는 방향으로 설치하여 연결구(30)와 제2 케이스(20)를 결합하여 친환경 연소용 유화연료 공급시스템의 조립을 완료한다.

이러한, 친환경 연소용 유화연료 공급시스템은 제1 케이스(10)의 연료유입구(11)는 연료 탱크 및 연료 공급장치 측에 연결된 공급관(I)에 연결하며, 제2 케이스(20)는 버너와 같은 연소장치를 사용하는 보일러 또는 엔진으로 연결되는 배출관(O)에 연결한다.

이렇게, 설치가 완료된 친환경 연소용 유화연료 공급시스템은 연료 공급 장치로부터 연료와 소량의 물이 공급되면 제1 케이스(10)의 연료유입구(11)에 결합한 제1 자석(13)에 의해 응집력이 와해되어 활성화된 상태로 공급되게 된다.

이후, 응집력이 와해된 유화연료가 제1 케이스(10)의 내부로 유입되면 제1 회전분쇄구(40)가 고속으로 회전하면서 분쇄되도록 한 후 가속구(50)의 분사공(51)을 통해 이동하여 제2 회전분쇄구(60)를 반대방향으로 역회전시켜 더 큰 힘으로 분쇄를 유도하도록 한다.

이때, 연료가 휘발유, 경유, 등유, 벙커유 등과 같은 액체상태의 연료이므로 벤트홀(53)에 의해 차압이 작게 발생되어 가속구(50)의 유화연료가 진입하는 전단면과, 가속구(50) 가속구단(52)의 유화연료가 진입하는 전단면에서 응축되는 현상을 방지하여 원활한 흐름이 보장되는 장점이 있다.

이렇게, 제2 회전분쇄구(60)를 통과하여 고속 회전하는 중에 분쇄된 유화연료가 연결구(30)의 분사공(31)을 통해 제2 케이스(20)의 내부로 빠르게 유동하게 된다.

그리고 미립화된 유화연료가 분사공(31)을 통과하여 제2 케이스(20)의 내부로 분사 공급되는데, 상기 제1 좌회전 분쇄관(70)은 그의 분사력에 의해 분사공(31)을 완전히 개방하는 상태가 되는 동시에 제1 좌회전 분쇄관(70)의 좌회전 나선돌기(71)를 따라 유동하여 제1 좌회전 분쇄관(70)이 회전하는 중에 좌측 방향으로 와류하도록 한 후 연료유입공(72)을 통해 내부의 공간으로 유입된 다음 연료토출구(21)의 중공부(22)를 통하여 배출되도록 한다.

또한 유화연료가 상기 제1 우회전 분쇄관(80)에서 우회전 나선돌기(81)를 따라 유동하여 제1 우회전 분쇄관(80)이 회전하는 중에 우측 방향으로 와류한 후 연료유입공(82)을 통하여 제1 좌회전 분쇄관(70)으로 유입되도록 한다.

그리고 유화연료가 상기 제2 좌회전 분쇄관(90)에서 좌회전 나선돌기(91)를 따라 유동하여 제2 좌회전 분쇄관(90)이 회전하는 중에 좌측 방향으로 와류한 후 연료유입공(92)을 통하여 제1 우회전 분쇄관(80)으로 유입되도록 한다.

또한 유화연료가 상기 제2 우회전 분쇄관(100)에서 우회전 나선돌기(101)를 따라 유동하여 제2 우회전 분쇄관(100)이 회전하는 중에 우측 방향으로 와류한 후 연료유입공(102)을 통하여 제2 좌회전 분쇄관(90)으로 유입되도록 한다.

그리고 유화연료가 상기 제3 좌회전 분쇄관(110)에서 좌회전 나선돌기(111)를 따라 유동하여 제3 좌회전 분쇄관(110)이 회전하는 중에 좌측 방향으로 와류한 후 연료유입공(112)을 통하여 제2 우회전 분쇄관(100)으로 유입되도록 한다.

또한 유화연료가 상기 제3 우회전 분쇄관(120)에서 우회전 나선돌기(121)를 따라 유동하여 제3 우회전 분쇄관(120)이 회전하는 중에 좌측 방향으로 와류한 후 연료유입공(122)을 통하여 제3 좌회전 분쇄관(110)으로 유입되도록 한다.

그러므로 제1 좌회전 분쇄관(70)의 좌회전 나선돌기(71)와, 상기 제1 우회전 분쇄관(80)의 우회전 나선돌기(81)와, 상기 제2 좌회전 분쇄관(90)의 좌회전 나선돌기(91)와, 상기 제2 우회전 분쇄관(100)의 우회전 나선돌기(101)와, 상기 제3 좌회전 분쇄관(110)의 좌회전 나선돌기(111) 그리고 상기 제3 우회전 분쇄관(120)의 우회전 나선돌기(121)를 따라 좌측 방향으로 와류하거나 우측방향으로 와류하는 중에 유화연료가 회전 작용과 분쇄 작용을 교대로 거치면서 더욱 미립화 작용과 유화연료 내에 용존산소량이 증가되게 된다.

이렇게, 미립화된 유화연료는 제3 우회전 분쇄관(120), 제3 좌회전 분쇄관(110), 제2 우회전 분쇄관(100), 제2 좌회전 분쇄관(90), 제1 우회전 분쇄관(80), 제1 좌회전 분쇄관(70)의 연료유입공(122, 112, 102, 92, 82, 72)을 질서있게 통과하면서 제2 케이스(20)의 연료토출구(21)를 통해 배출관(O)을 거쳐 유화연료가 버너와 같은 연소장치를 사용하는 보일러 또는 엔진으로 공급되는 과정에서 유화연료의 분산 및 걸름, 충돌 및 와류, 1차 소용돌이, 충돌 및 와류, 2차 소용돌이, 충돌 및 와류 , 3차 소용돌이, 충돌 및 와류의 기능이 순차적으로 수행되도록 함으로써 유화연료의 운동에너지를 극대화하고 산소와의 충분한 혼합이 이루어지면서 연소시 완전연소가 이루어질 수 있도록 한다.

그리고 응집력이 완화되어 미세 미립자로 분쇄된 유화연료가 제2 케이스(20)에서 배출관(O)으로 배출되는 연료토출구(21)의 외면에 제2 자석(23)을 형성하여 자력에 의해 분자 간 결합 상태가 활성화되어 유화연료가 미립자로 분쇄된 상태가 연소시까지 유지되도록 한다.

상기 연료토출구(21)의 볼트부(24)에 결합되는 제2 니쁠(25)의 너트부(26)는 외측에 비해 내측의 내경이 점차 작아지도록 하여 하나의 오-링(28)만 결합한 상태에서도 조이면 조일수록 긴밀하게 밀착되어 연료의 누출을 방지하도록 한다.

그리고 상기 제2 니쁠(25)의 결합부(26)를 돌출 형성하여 상기의 배출관(O)과의 결합이 용이하도록 한다.

아울러, 제1, 2 케이스(10,20)의 직교부분을 경사지게 형성하여 고속으로 유동하는 유화연료의 유동성이 저하되는 것을 최소화하며, 고속 유동성을 갖는 유화연료에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 실시예에서는 연료와 소량의 물을 혼합하는 유화연료를 미세 미립자로 분쇄하는 경우를 예를 들어 설명하였지만, 순수한 액체의 연료만 공급하는 경우에는 액체 연료를 미세 미립자로 분쇄하여 활성화 상태로 공급하도록 함으로써 연소 효율이 높아지는 동시에 매연 및 배출가스 저감 효과를 거둘 수 있도록 한다.

오일 탱크(1)로부터 기름이 오일 공급관(2)을 통하여 공급하면서 상기 오일 공급관(2)을 통하여 공급되는 기름의 양은 제1 밸브(3)에 의해 조절되도록 한다.

그리고 물탱크(5)로부터 물이 물 공급관(6)을 통하여 공급하면서 상기 물 공급관(6)을 통하여 공급되는 물의 양은 제2 밸브(7)에 의해 조절되도록 한다.

그러므로 사용자가 처음 버너(130)를 통해 연소를 시작하고자 하여 점화스위치(131)를 온시키면, 이를 인식한 제어부(132)에서 처음에는 제1 밸브 조절구(4)만 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름만 공급되도록 하면서 버너(130)에 의한 착화가 이루어지도록 한다.

그 상태에서 착화가 성공적으로 이루어져서 연소실 내부의 온도가 올라간 상태를 온도센서(133)를 통하여 인식한 제어부(132)에서는 제1 밸브 조절구(4)를 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름의 양이 줄어들도록 하는 동시에 제2 밸브 조절구(8)를 제어하면서 제2 밸브(7)를 통한 물의 양이 늘어나도록 하여 기름 70%에 물 최대 30%까지 조절이 가능하도록 한다.

그리고 연소를 마치고자 하여 상기 점화스위치(131를 오프시키면, 제2 밸브 조절구(8)를 제어하면서 제2 밸브(7)를 통한 물의 공급이 차단되도록 하는 동시에 제1 밸브 조절구(4)를 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름만 공급되도록 하였다가 서서히 소화되도록 하여 다음의 착화가 용이하도록 한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1 : 오일 탱크 2 : 오일 공급관
3, 7 : 밸브 4, 8 : 밸브 조절구
5 : 물탱크 6 : 물 공급관
9 : 혼합기 10 : 제1 케이스
13, 23 : 자석 20 : 제2 케이스
30 : 연결구 40 : 제1 회전분쇄구
50 : 가속구 60 : 제2 회전분쇄구
70 : 제1 좌회전 분쇄관 80 : 제1 우회전 분쇄관
90 : 제2 좌회전 분쇄관 100 : 제2 우회전 분쇄관
110 : 제3 좌회전 분쇄관 120 : 제3 우회전 분쇄관
130 : 버너 I : 연료공급관
O : 배출관

Claims (3)

1. 오일 탱크(1)로부터 기름이 공급되도록 하는 오일 공급관(2)과,
   상기의 오일 공급관(2)을 통하여 공급되는 기름의 양을 조절하는 제1 밸브(3)와,
   상기 제1 밸브(3)의 개폐 상태를 조정하면서 공급되는 기름의 양을 조절하는 제1 밸브 조절구(4)와,
   물탱크(5)로부터 물이 공급되도록 하는 물 공급관(6)과,
   상기의 물 공급관(6)을 통하여 공급되는 물의 양을 조절하는 제2 밸브(7)와,
   상기 제2 밸브(7)의 개폐 상태를 조정하면서 공급되는 물의 양을 조절하는 제2 밸브 조절구(8)와,
   상기의 제1 밸브(3)를 통한 기름과 상기의 제2 밸브(7)를 통한 물이 혼합된 유화연료가 혼합기(9)로 공급되는 연료공급관(I)으로 구성하여 상기의 혼합기(9)에서 기름과 물이 완전히 혼합된 유화연료가 버너(130)로 공급되어 연소되도록 구성한 것을 특징으로 하는 친환경 연소용 유화연료 공급시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   사용자가 처음 버너(130)를 통해 연소를 시작하고자 하여 점화스위치(131)를 온시키면, 제어부(132)에서 처음에는 제1 밸브 조절구(4)만 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름만 공급되도록 하면서 버너(130)에 의한 착화가 이루어지도록 하고,
   그 상태에서 착화가 성공적으로 이루어져서 연소실 내부의 온도가 올라간 상태를 온도센서(133)를 통하여 인식한 제어부(132)에서는 제1 밸브 조절구(4)를 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름의 양이 줄어들도록 하는 동시에 제2 밸브 조절구(8)를 제어하면서 제2 밸브(7)를 통한 물의 양이 늘어나도록 하여 기름 70%에 물 최대 30%까지 조절이 가능하도록 하고,
   연소를 마치고자 하여 상기 점화스위치(131를 오프시키면, 제2 밸브 조절구(8)를 제어하면서 제2 밸브(7)를 통한 물의 공급이 차단되도록 하는 동시에 제1 밸브 조절구(4)를 제어하면서 제1 밸브(3)를 통한 기름만 공급되도록 하였다가 서서히 소화되도록 하여 다음의 착화가 용이하도록 구성한 것을 특징으로 하는 친환경 연소용 유화연료 공급시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기의 혼합기(9)는,
   연료공급관(I)에 연결되는 연료유입구(11)가 형성되고 중공부(12)를 갖는 제1 케이스(10)와,
   배출연료관(O)에 연결되는 연료토출구(21)가 형성되고 중공부(22)를 갖는 제2 케이스(20)와,
   상기 제1 케이스(10), 제2 케이스(20)를 연결하고 중앙에 분사공(31)이 형성된 연결구(30)와,
   상기 제1 케이스(10)의 연료유입구(11)에 인접 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 우회전 나선홈(41)이 형성된 제1 회전분쇄구(40)와,
   상기 제1 회전분쇄구(40)에 밀착 배치되고 중앙에 분사공(51)이 형성된 가속구(50)와,
   상기 가속구(50)에 밀착 배치되고 외주면에 길이방향을 따라 우회전 나선홈(41)의 반대방향으로 좌회전 나선홈(61)이 형성된 제2 회전분쇄구(60)와,
   상기 제2 케이스(20)의 중공부(22)에서 상기 연결구(30)의 분사공(31)을 개/폐하며 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기(71) 및 상부에 연료유입공(72)을 형성한 제1 좌회전 분쇄관(70)과,
   상기 제1 좌회전 분쇄관(70)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기(81) 및 상부에 연료유입공(82)을 형성한 제1 우회전 분쇄관(80)과,
   상기 제1 우회전 분쇄관(80)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기(91) 및 상부에 연료유입공(92)을 형성한 제2 좌회전 분쇄관(90)과,
   상기 제2 좌회전 분쇄관(90)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기(101) 및 상부에 연료유입공(102)을 형성한 제2 우회전 분쇄관(100)과,
   상기 제2 우회전 분쇄관(100)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 좌회전 나선돌기(111) 및 상부에 연료유입공(112)을 형성한 제3 좌회전 분쇄관(110)과,
   상기 제3 좌회전 분쇄관(110)을 감싸며 배치되고 외주면에 회전방향을 따라 우회전 나선돌기(121) 및 상부에 연료유입공(122)을 형성한 제3 우회전 분쇄관(120)으로 구성한 것을 특징으로 하는 친환경 연소용 유화연료 공급시스템.

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