KR200159467Y1 - 석유팬히터 연소장치용 기화기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 석유팬히터 연소장치용 기화기에 관한 것으로, 구조를 일부 추가하여 기화가스가 분리편에 의해 양분되어 두개의 경로로 선회할 때 선회반경이 추가된 일부 구조에 의해 줄어들도록 함에 따라 선회되는 기화가스가 일정한 각도를 갖고 공기에 실려 분사되는 연료에 영향을 주지 않도록 하고, 이로인해 연료의 1차 미립화 특성이 향상되도록 함과 함께 혼합가스의 유동 형태가 안정화 되도록 함에 따라 완전연소가 가능하도록 하면서 기화기 내부의 타르 발생율을 줄여 유해가스 배출량이 최소화 되도록 함과 함께 연소효율도 향상되도록 한 것이다.

이를위해 본 고안은 노즐과 연결된 기화기 몸체 내부에 상기 기화기 몸체를 예열시켜 주도록 예열히터가 설치되고, 상기 기화기 몸체 내벽면의 노즐 연결부분 대향부에는 공기에 실려 일정 각도로 분사되는 연료를 두갈래로 양분하여 선회시켜 주도록 끝단이 뾰쪽하면서 기화기 몸체와의 접속부가 부드럽게 만곡지며 평면이 삼각형인 분리편이 형성된 것에 있어서, 상기 기화기 몸체 내벽면의 노즐 연결부 양측으로 혼합가스 간섭방지수단을 구비하여 분리편에 의해 두갈래로 양분되어 선회되면서 기화되는 기화가스의 선회반경이 상기 기화가스 간섭방지수단에 의해 줄어들어도록 한 것이다.

Description

석유팬히터 연소장치용 기화기

본 고안은 석유팬히터 연소장치 분야에 관련된 것으로서, 좀더 구체적으로는 공기에 실려 분사되는 연료를 기화시켜 가연성 기화가스로 만들어 주도록 한 기화기에 관한 것이다.

일반적으로 석유 팬히터는 연료인 석유를 기화시켜 연소시킴에 따라 얻어지는 열로서 난방을 행하는 난방기기로서, 연료를 공급하는 연료 공급장치와, 상기 연료공급장치에 의해 공급되는 연료를 연소시키는 연소장치와, 상기 연소장치에 공기를 공급하는 공기 공급장치로 크게 구성되어 있다.

상기에서 연소장치는 공기 공급장치에 의해 공급된 공기를 분출시켜 주는 노즐(1)과, 상기 노즐 내부에 끼워져 연료 공급장치에 의해 공급된 연료를 분출되는 공기에 실어주는 니이들(2)과, 상기 노즐(1)의 끝단과 연결되어 공기에 실려 분사되는 연료를 기화시켜 주는 기화기와, 상기 기화기의 하부에 설치되어 기화기의 온도를 감지하는 예열검지 서미스터(3)와, 상기 기화기의 상부에 씌워져 기회기의 체적을 형성하면서 기화된 연료의 기화가스를 배기시켜 주도록 구멍(4a)이 형성된 기화기 뚜껑(4)과, 상기 기화기 뚜껑의 구멍(4a)을 통해 배기되는 기화가스에 스파크를 발생시켜 주는 점화플러그(5)와, 상기 기화기의 상부에 설치되어 기화가스가 점화플러그(5)에 의해 착화됨에 따라 불꽃을 발생시켜 주는 버너헤드(6)와, 상기 버너헤드에서 발생된 불꽃을 감지하는 염검지기(7)와, 상기 기화기의 외부에 형성되어 공기공급장치에서 공급된 공기를 냉각튜브(8)를 통해 공급받아 기화기를 냉각시켜 주는 냉각통(9)으로 구성되어 있다.

상기에서 기화기는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태의 기화기 몸체(10)와, 상기 기화기 몸체의 둘레면 내부에 설치되어 기화기 몸체(10)를 예열시켜 주는 히터(11)와, 상기 기화기 몸체(10)의 내벽면 노즐(1) 대향부에 형성되어 공기에 실려 분사되는 연료를 두갈래로 양분시켜 주도록 끝부분이 뾰쪽하면서 기화기 몸체(10)와의 접속부가 부드럽게 만곡지며 평면에서 볼 때 삼각형을 이루는 분리편(12)으로 구성되어 있다.

따라서, 사용자가 난방모드를 선택하면 도시하지 않은 콘트롤러의 제어신호를 받아 기화기를 구성하는 기화기 몸체(10)의 둘레면 내부에 설치된 히터(11)가 작동하여 상기 기화기 몸체(10)를 예열시키고, 기화기 몸체가 예열되면 예열검지 서미스터(3)가 이를 감지하여 콘트롤러에 입력하게 되는데, 이때 콘트롤러에 입력된 감지온도가 일정온도에 도달하면 상기 콘트롤러는 히터(11)에 의한 기화기 몸체(10)의 예열을 중지시킴과 동시에 연료 공급장치가 동작하여 연료(석유)를 공급시켜 줌과 함께 공기 공급장치가 동작하여 공기를 공급시켜 준다.

이와 같이 하여 연료 공급장치에 의해 연료가 공급됨과 함께 공기 공급장치에 의해 공기가 공급되면 상기 공급된 연료가 니이들(2)을 통해 기화기 몸체(10) 내로 흘러 들어감과 함께 공급된 공기가 노즐(1)을 통해 상기 기화기 몸체(10) 내로 분사되므로 결국 연료가 공기에 실려 일차 미립화 되면서 예열된 기화기 몸체(10) 내부로 분사된다.

한편 예열된 기화기 몸체(10) 내부로 분사되는 연료는 노즐(1)과 대향되도록 상기 기화기 몸체(10)의 내벽면에 일체 형성된 분리편(12)의 뾰족한 선단에 의해 계속해서 두갈래로 양분된 다음 상기 분리편의 양측면을 타고 흐르면서 기화기 몸체(10)의 예열온도에 의하여 기화된다.

상기한 작용에 의해 기화된 가연성 기화가스는 분리편(12)에 의해 계속 분리된 상태로 흐르다가 상기 분리편의 부드럽게 만곡진 부분에 의해 기화기 몸체(10)의 내측 벽면을 따라 서로 반대방향으로 선회하여 제2도에 도시된 바와 같은 비교적 넓은 형태의 회전반경을 이루면서 공기와 혼합된 다음 기화기 뚜껑(4)에 형성된 구멍(4a)을 통해 상기 기화기 몸체(10)를 빠져나간 다음 버너헤드(6)로 배기되는데, 이때 배기되는 가연성 기화가스가 점화 플러그(5)에서 발생되는 스파크에 의해 착화되어 불꽃을 형성하게 된다.

이와 같이 기화가스가 착화되어 불꽃이 형성되면 염검지기(7)가 착화초기의 불꽃염을 감지하여 제어부에 입력하고 상기 제어부는 입력된 염검지 신호에 이상이 있나를 판단한 다음 이상이 없으면 기타 여러가지 안전장치를 확인한 다음 정상적으로 연소하면서 난방을 행한다

이상에서 설명된 바와 같은 석유팬히터에 있어서의 종래 기화기는 니이들을 통해 공급된 연료가 노즐을 통해 공급된 공기에 실려 분사될 때 이 분사된 연료가 기화기 몸체에 형성된 분리편에 의해 두갈래로 양분되어 기화되면서 회전반경을 이룰 때 기화가스가 아무런 간섭을 받지 않으므로 상기 기화가스의 회전반경이 매우 넓어 분사되는 연료가 기화가스에 직접적으로 간섭되므로 연료와 공기의 1차 미립화 특성이 떨어져 기화기 몸체 내부에서의 유동 형태가 흐트러지고 이에따라 일부의 연료가 완전히 기화되지 못한 상태에서 기화기 몸체를 빠져나가므로 불안전 연소에 의한 전열특성의 저하에 의해 기화기 내부의 타르(TAR) 발생율이 급격히 증가되어 유해배기가스의 배출이 심화됨과 함께 연소성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 구조를 일부 추가하여 기화가스가 분리편에 의해 양분되어 두개의 경로로 선회할 때 회전반경이 추가된 일부 구조에 의해 줄어들도록 함에 따라 선회되는 기화가스가 일정한 각도를 갖고 공기에 실려 분사되는 연료에 영향을 주지 않도록 하고, 이로인해 연료의 1차 미립화 특성이 향상되도록 함과 함께 혼합가스의 유동 형태가 안정화 되도록함에 따라 완전연소가 가능하도록 하면서 기화기 내부의 타르 발생율을 줄여 유해가스 배출량이 최소화 되도록 함과 함께 연소효율도 향상되도록 한 것이다.

이를위한 본 고안 형태에 따르면 노즐과 연결된 기화기 몸체 내부에 상기 기화기 몸체를 예열시켜 주도록 예열히터가 설치되고, 상기 기화기 몸체 내벽면의 노즐 연결부분 대향부에는 공기에 실려 일정 각도로 분사되는 연료를 두갈래로 양분하여 선회시켜 주도록 끝단이 뾰쪽하면서 기화기 몸체와의 접속부가 부드럽게 만곡지며 평면이 삼각형인 분리편이 형성된 것에 있어서, 상기 기화기 몸체 내벽면의 노즐 연결부 양측으로 혼합가스 간섭방지수단을 구비하여 분리편에 의해 두갈래로 양분되어 선회되면서 기화되는 기화가스의 회전반경이 상기 기화가스 간섭방지수단에 의해 줄어들도록 한 석유팬히터 연소장치용 기화기가 제공된다.

제1도는 종래 기화기를 갖는 석유팬히터 연소장치를 나타낸 종단면도.

제2도는 종래 기화기를 갖는 석유팬히터 연소장치를 나타낸 요부 횡단면도.

제3도는 본 고안 기화기를 갖는 석유팬히터의 연소장치를 나타낸 종단면도.

제4도는 본 고안 기화기를 갖는 석유팬히터의 연소장치를 나타낸 요부 횡단면도.

제5도는 종래 및 본 고안 기화기를 갖는 석유팬히터 연소장치의 연소안정 범위를 비교하여 나타낸 그래프선도.

제6도는 종래 및 본 고안 기화기를 갖는 석유팬히터 연소장치의 유해배기가스 발생량을 비교하여 나타낸 그래프선도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 노즐 2 : 니이들

10 : 기화기 몸체 11 : 히터

12 : 분리편 13 : 기화가스 안내편

이하 본 고안을 일 실시예로 도시한 첨부된 제3도 내지 제4도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 제3도는 본 고안 기화기를 갖는 석유팬히터의 연소장치를 나타낸 종단면도이고, 제4도는 본 고안 기화기를 갖는 석유팬히터의 연소장치를 나타낸 요부 횡단면도로서, 본 고안 석유팬히터 연소장치용 기화기는 노즐(1)과 연결된 기화기 몸체(10) 내부에 상기 기화기 몸체를 예열시켜 주도록 예열히터(11)가 설치되고, 상기 기화기 몸체(10) 내벽면의 노즐(1) 연결부분 대향부에는 공기에 실려 일정 각도로 분사되는 연료를 두갈래로 양분하여 선회시켜 주도록 끝단이 뾰쪽하면서 기화기 몸체(10)와의 접속부가 부드럽게 만곡지며 평면이 삼각형 형태인 분리편(12)이 형성된 것에 있어서, 상기 기화기 몸체(10) 내벽면의 노즐(1) 연결부 양측으로 분리편(12)과 동일한 형태를 갖으며 높이가 노즐(1)보다는 높고 분리편(12) 보다는 낮은 기화가스 안내편(13)을 형성하여 분리편(12)에 의해 두갈래로 양분되어 선회되면서 기화되는 기화가스의 회전반경이 상기 기화가스 안내편(13)에 의해 줄어들도록 함에 따라 공기에 실려 분사되는 연료가 선회되는 기화가스에 간섭되지 않도록 한다.

상기에서 각 기화가스 안내편(13)의 중심과 분리편(12)의 중심을 연결한 중심선(X)이 노즐(1)의 중심과 분리편(12)의 중심을 연결한 중심선(X1)을 기준으로 각각 30°를 이루도록 함이 바람직한데, 이는 30°보다 클 경우 기화가스의 회전반경이 너무 작아 믹싱효과가 떨어지고, 반대로 30°보다 작을 경우 공기에 실려 분사되는 연료가 선회되는 기화가스에 간섭되기 때문이다.

이와 같이 구성된 본 고안은 니이들(2)을 통해 기화기 몸체(10) 내로 공급된 연료가 노즐(1)을 통해 기화기 몸체(10) 내로 공급된 공기에 실려 분사될 때 이 분사된 연료가 상기 기화기 몸체(10)의 내벽면 노즐(1) 대향부에 형성된 분리편(12)에 의해 두갈래로 분리되어 기화기 몸체(10)의 내부 벽면을 타고 선회되면서 상기 기화기 몸체(10)내부의 온도에 의해 기화되는데, 이때 기화기 몸체(10)의 내부 벽면에는 상기 기화기 몸체에 연결된 노즐(1)의 양측으로 위치되게 기화가스 안내편(13)이 형성되어 있으므로 상기 선회되면서 기화되는 기화가스가 노즐(1) 연결부분 근처에서 상기 기화가스 안내편(13)에 의해 안내되고 이에따라 기화가스의 회전반경이 제4도에 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 줄어들어 공기에 실려 분사되는 연료가 상기 선회되는 기화가스에 간섭을 받지 않아 분사상태가 안정을 이루게 된다.

한편 기화가스가 각 기화가스 안내편(13)에 안내되어 회전반경이 줄어들 때 상기 기화가스 안내편(13)의 중심과 분리편(12)의 중심을 연결한 중심선(X)이 노즐(1)의 중심과 분리편(12)의 중심을 연결한 중심선(X1)을 기준으로 30°보다 클 경우 기화가스의 회전반경이 너무 작아 믹싱효과가 떨어지고, 반대로 30°보다 작을 경우 공기에 실려 분사되는 연료가 선회되는 기화가스에 간섭되기 때문에 상기 중심선(X)와 중심선(X1)의 각도를 30도 정도 유지시킴이 가장 적절하고 이는 실험에 의해 얻어짐은 이해 가능하다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 고안은 공기에 실려 분사되는 연료가 분리편에 의해 두갈래로 양분되어 기화기 몸체의 내벽면을 타고 선회되면서 기화될 때 이 기화가스가 기화가스 분리편에 의해 안내되어 회전반경이 줄어들므로 상기 공기에 실려 분사되는 연료가 기화가스에 간섭되지 않아 연료와 공기의 1차 미립화 특성이 향상되어 기화기 몸체 내부에서의 유동 형태가 안정되고, 이에따라 일부의 연료가 완전히 기화되지 못한 상태에서 기화기 몸체를 빠져나가지 않으므로 완전연소에 의한 전열특성의 향상에 의해 기화기 내부의 타르(TAR) 발생율이 줄어들어 유해배기가스(CO)의 배출이 종래에 비해 대폭 줄어드는 효과가 있음은 물론 연소성능도 종래에 비해 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 노즐과 연결된 기화기 몸체 내부에 상기 기화기 몸체를 예열시켜 주도록 예열히터가 설치되고, 상기 기화기 몸체 내벽면의 노즐 연결부분 대향부에는 공기에 실려 일정 각도로 분사되는 연료를 두갈래로 양분하여 선회시켜 주도록 끝단이 뾰쪽하면서 기화기 몸체와의 접속부가 부드럽게 만곡지며 평면이 삼각형인 분리편이 형성된 것에 있어서, 상기 기화기 몸체 내벽면의 노즐 연결부 양측으로 혼합가스의 간섭을 방지할 수 있도록 기화가스 안내편을 구비하여 분리편에 의해 두갈래로 양분되어 선회되면서 기화되는 기화가스의 회전반경이 상기 기화가스 안내편에 의해 줄어들도록 함을 특징으로 하는 석유팬히터 연소장치용 기화기.
2. 제1항에 있어서, 기화가스 안내편은 기화기 몸체의 노즐 연결부분 양측으로 각각 형성되어 분리편과 동일한 형태를 갖으며 높이가 노즐 보다는 높고 분리편 보다는 낮은 형태임을 특징으로 하는 석유팬히터 연소장치용 기화기.
3. 제1항에 있어서, 각 기화가스 안내편의 중심과 분리편의 중심을 연결한 중심선(X)이 노즐의 중심과 분리편의 중심을 연결한 중심선(X1)을 기준으로 각각 30°를 이루도록 함을 특징으로 하는 석유팬히터의 연소장치용 기화기.