KR200159727Y1 - 유류와 물을 연료로 하는 연소기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유류와 물을 각각 기화시켜 기화된 유류 가스와 수증기의 혼합물을 연료로 이용한 연소기를 개시한다. 본 고안은 중심부에 열판이 재치된 지지체와, 지지체 하부에 설치되며 열판과 연결된 혼합실과, 연소실을 형성하기 위하여 열판과 일정한 간격을 두고 지지체 외측부에 설치되는 유류 기화실 및 물 기화실과, 유류 기화실과 물 기화실에 유류 및 물을 각각 공급하는 유류 및 물 공급관과, 지지체 하부에 설치되어 유류 기화실 및 물 기화실을 초기 가열시키는 전열판과, 유류 기화실과 물 기화실에 각각 연결되어 연소실에 기화된 유류 가스 및 수증기를 각각 공급하는 유류 가스 공급관 및 수증기 공급관을 이루어져 열판에 의하여 가열된 유류 기화실과 물 기화실에 각각 공급된 유류 및 물이 각 기화실 내에서 기화된 후 유류 가스 공급관 및 수증기 공급관을 통하여 연소실 내로 공급된다.

Description

유류와 물을 연료로 하는 연소기

본 고안은 유류와 물을 연료로 하는 연소기에 관한 것으로, 특히 유류 기화실과 물 기화실을 별도로 구성하여 기화된 유류가스와 수증기를 혼합시킨 후 연소시키는 연소기에 관한 것이다.

종래에는 유류와 물을 혼합하여 사용하는 여러 구조의 연소기가 공지된 바 있으나 이들 대부분은 유류와 물의 혼합 연료를 사용하기 때문에 유류와 물의 적절한 혼합비율을 조절할 수 없었으며, 이와 같이 유류와 물이 적정 비율로 혼합되지 않은 상태에서는 혼합연료가 연소할 때 불완전 연소 등과 같은 연소상태가 양호하지 않게 된다. 또한 내부 구조가 복잡하여 제작 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개별적인 기화기에서 기화된 유류가스와 수증기를 각각의 노즐을 이용하여 연소실 내로 분사토록 하여 유류 가스와 수증기의 혼합 비율을 정밀하게 조절할 수 있으며, 그 구조를 간단하게 구성한 유류와 물의 혼합 연소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 본 고안의 목적은 중심부에 열판이 재치된 지지체와, 지지체 하부에 설치되며 열판과 연결된 혼합실과, 연소실을 형성하기 위하여 열판과 일정한 간격을 두고 지지체 외측부에 설치되는 유류 기화실 및 물 기화실과, 유류 기화실과 물 기화실에 유류 및 물을 각각 공급하는 유류 및 물 공급관과, 지지체 하부에 설치되어 유류 기화실 및 물 기화실을 초기 가열시키는 전열판과, 유류 기화실과 물 기화실에 각각 연결되어 연소실에 기화된 유류 가스 및 수증기를 각각 공급하는 유류 가스 공급관 및 수증기 공급관을 이루어지며, 열판에 의하여 가열된 유류 기화실과 물 기화실에 각각 공급된 유류 및 물이 각 기화실 내에서 기화된 후 유류 가스 공급관 및 수증기 공급관을 통하여 연소실 내로 공급된다.

본 고안의 또 다른 특징은 물 기화실에 물을 공급하는 물 공급관에 정수기를 연결시켜 정수기를 통하여 이물질이 여과된 물을 물 기화실로 공급하게 하는 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예를 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 선 A-A'를 따라 절취한 상태의 단면도.

도 3은 도 2의 선 B-B'를 따라 절취한 상태의 단면도.

도 4는 각 기화실, 혼합실 및 유류 가스 공급관과 수증기 공급관의 상호 구성관계를 도시한 사시도.

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 이용된 각 기화실, 혼합실 및 유류 가스 공급관과 수증기 공급관의 상호 구성관계를 도시한 사시도.

도 6은 본 고안의 동작을 제어하는 제어부의 블록도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 열판3: 지지체

4: 유류 기화실4': 물 기화실

5: 연소실12: 유류 가스 공급관

12': 수증기 공급관13, 13':분사노즐

18, 18': 완충망

본 고안의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 실시예를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 선 A-A'를 따라 절취한 상태의 단면도, 도 3은 도 2의 선 B-B'를 따라 절취한 상태의 단면도로서, 연료 혼합실(14)을 가진 지지체(3)의 중심부에 다수의 분사공(2)이 형성된 중공(中空)의 열판(1)을 재치하고 지지체(3)의 외측에는 내부에 공간이 형성된 반원형의 유류 기화실(4) 및 물 기화실(4')이 각각 설치된다. 열판(1)과 각 기화실(4, 4')사이의 형성된 공간(5)은 연소실로 이용된다. 유류 기화실(4)과 물 기화실(4')의 외측에는 약간의 간격을 두고 다수의 통기공(7)이 형성된 통풍관(6)을 설치하고 통풍관(6)과 각 기화실(4, 4')사이의 공간부에는 히터가 내장된 전열판(8)을 설치한다. 전열판(8)은 연소기의 점화시 각 기화실(4, 4')을 가열하는 기능을 갖는다. 전열판(8) 상방에 심지(9)를 설치하여 정전이나 전기시설이 없는 지역에서도 심지를 이용하여 각 기화실(4, 4')을 가열할 수 있도록 하였다.

각 기화실(4, 4') 상부에는 유류 가스 공급관(12)과 수증기 공급관(12')이 연결되어 있으며, 유류 가스 공급관(12)과 수증기 공급관(12')의 하단은 상술한 혼합실(14)에 대응된다. 유류 가스 공급관(12)과 수증기 공급관(12')의 종단에는 각각 노즐(13, 13')이 장착되어 있어 유류가스와 수증기를 일정한 유속(流速)으로 혼합실(14)에 분사하게 된다.

한편, 각 기화실(4, 4')의 하부에는 유류 유입관(10)과 물 유입관(10')이 각각 연결되어 외부에서 각 기화실(4, 4')로 유류와 물을 공급하게 된다. 유류 유입관(10)과 물 유입관(10')에는 유류 공급관(15)과 물 공급관(15')을 각각 연결하고, 각 공급관(15, 15')은 다시 유류탱크 및 물탱크(도시되지 않음)에 연결되어진다. 유류 유입관(10)과 물 유입관(10') 각각에는 밸브(11, 11')와 장착되어 각 기화실(4, 4')로 공급되는 유류와 물의 흐름을 제어하게 된다. 도 3에 도시한 바와 같이 각 기화실(4, 4')의 내부 공간에는 유류와 물의 역류를 방지하기 위한 완충망(18, 18')이 각각 설치되어 있다.

도 4는 각 기화실, 혼합실 및 유류 가스 공급관과 수증기 공급관의 상호 구성관계를 도시한 사시도로서, 기화실(4, 4')을 각각을 반원통형으로 형성하여 전체적으로 원통형으로 도시한 상태를 나타내고 있다.

이와 같이 구성된 본 고안은 작동을 도 1, 도 2, 도 4 및 도 6을 통하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 고안의 동작을 제어하는 제어부의 블록도로서, 제어부는 전원 입력단자(PW)를 통해 전원전압(Vcc)을 공급받으며 발진기(OSC)로부터 발생된 동작 주파수를 주파수 입력단자(OSC1 및 OSC2)를 통해 공급받고 신호 입력단자를 통해 입력되는 신호에 따라 일정한 신호를 신호 출력단자를 통해 출력하도록 구성된 중앙처리부(101)와, 혼합 연소기의 동작을 온/오프시키기 위한 스위칭 신호를 중앙 처리부(101)의 제 1 신호 입력단자(RA0)로 출력하는 스위칭수단(100)과, 각 기화실의 온도를 감지한 후 감지된 온도를 전기적 신호로 변환하여 중앙 처리부(101)의 제 2 신호 입력단자(RA1)로 출력하는 온도 감지부(102) 그리고 중앙 처리부(101)의 제 1 내지 제 4 신호 출력단자(RB0 내지 RB3)를 통해 출력되는 신호에 따라 전열판, 각 유류 공급관 밸브 및 점화 플러그의 동작을 시키기 위한 제 1 내지 제 4 릴레이(103 내지 106)로 구성된다. 그러면 제어부의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 연소기를 동작시키기 위하여 스위칭수단(100)을 온(ON)시키면 제 1 신호 입력단자(RA0)를 통해 중앙처리부(101)로 스위칭 신호가 입력된다. 그러면 중앙처리부(101)는 제 1 신호 출력단자(RB0)를 통해 제 1 릴레이(103)로 신호를 출력하여 전열판(도 2의 8)이 동작되도록 한다. 이때 전열판의 동작에 의해 각 기화실(4, 4')이 가열되기 시작한다. 이후 중앙처리부(101)는 온도 감지부(102)로부터 출력되는 신호를 제 2 신호 입력단자(RA1)를 통해 입력받는다. 그리고 각 기화실(4, 4')의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되면 중앙처리부(101)는 제 2 및 제 4 신호 출력단자(RB1 및 RB3)를 통해 제 2 및 제 4 릴레이(104 및 106)로 신호를 각각 출력하여 유류 공급관 밸브(11) 및 물 공급관 밸브(11')가 개방되도록 한다. 유류 공급관 밸브(11) 및 물 공급관 밸브(11')가 개방되면 유류 및 물은 가열된 각 기화실(4, 4') 내부로 공급되어 가열, 기화된다. 이렇게 가열되어 기화될 유류가스와 수증기는 각 기화실(4, 4') 상부에 연결된 유류 가스 공급관(12)과 수증기 공급관(12')을 통하여 혼합실(14) 내부 공간으로 공급된다. 이때, 유류 가스와 수증기는 각 공급관(12 및 12')의 종단에 장착된 노즐(13 및 13')에 의하여 일정한 유속을 가진 상태로 분사된다. 이와 같이 기화된 상태의 유류 가스와 수증기는 혼합실(14) 내부에서 완전하게 혼합된 후 연소실(5)로 공급된다.

중앙처리부(101)는 제 3 신호 출력단자(RB2)를 통해 제 3 릴레이(105)로 신호를 출력하여 점화 플러그를 동작시키며, 이에 따라서 연소실(5)로 공급된 기화된 유류 가스와 수증기의 혼합 연료는 연소되기 시작한다. 여기서 1회의 점화 동작시 점화 플러그가 예를 들어 20초동안만 동작되도록 하여 점화 플러그의 수명 단축 및 과도한 전력의 낭비를 방지할 수 있도록 한다. 점화 플러그의 발화로 인하여 연소실 내에서 혼합가스의 연소가 시작된 후 전열판(8)으로 공급되는 전원은 차단되며, 전열판(8)이 OFF된 후에는 각 기화실(4, 4')은 연소실(5)의 연소열로 인하여 일정 온도를 유지함으로서 유류와 물의 기화작용은 계속적으로 이루어진다.

한편, 개폐 손잡이(16, 16')로 각 밸브(11, 11')를 조절하여 각 기화실(4, 4')내부로 유입되는 유류와 물의 양을 조절하게 되며, 유류와 물의 갑작스런 기화작용으로 불완전한 기화나 불규칙한 압력으로 발생하기 쉬운 물과 유류의 역류작용은 각 기화실(4, 4')내에 설치된 완충망(18, 18')에 의해 방지되어 유류와 물은 일정한 압력을 유지한 상태에서 충분한 기화작용을 할 수 있게 된다.

한편, 노즐(13, 13')을 통하여 기화된 유류가스와 수증기가 혼합실(14)로 분사되는 과정에서 기체의 속도에 의해 다량의 공기가 혼합실(14)로 함께 유입되므로 유류 가스와 수증기는 공기와 혼합되어지며, 이러한 혼합기체는 열판(1)에 형성된 다수의 분사공(2)을 통해 연소실(5)로 분사된다. 상술한 바와 같이 점화 플러그가 발화됨으로서 혼합기체는 연소실(5)에서 연소되며, 연소도중 연소상태가 원활히 이루어지지 않을 때에는 각 밸브(11, 11')를 조절하여 각 기화실(4, 4')로 공급되는 유류와 물의 공급량을 적당히 조절함으로서 양호한 연소상태를 유지할 수 있다.

정전시나 전기시설이 없는 지역에서는 전열판(8)상부에 설치된 심지(9)에 착화하여 각 기화실(4, 4')를 가열하게 되며, 이 경우에도 통풍관(6)에 형성된 통기공(7)으로 공기가 원활히 공급되어 각 기화실을 효과적으로 가열할 수 있다.

도 5는 본 고안의 또다른 실시예를 도시한 부분 사시도로서, 본 실시예의 가장 큰 특징은 유류 기화실(4)과 물 기화실(4')을 원통형으로 구성한 것이며, 이 경우 각 기화실(4, 4')들을 상하로 배치함으로서 전체적인 형상이 원통형을 갖는다. 이러한 기화실의 형태를 제외한 그 밖의 기능 및 동작은 상술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 혼합실(14) 내부로 유류와 물을 공급하기 위해서는 유류 탱크 및 물 탱크가 구비되어야 함은 물론이며, 유류 탱크와 물 탱크는 연소기 본체보다 높게 설치하여야 한다. 즉, 중력에 의한 유류와 물의 자연적인 낙하를 위하여 양 탱크는 어느 정도 높이를 유지하여야 하며, 이로 인하여 유류와 물은 어느 정도의 유속을 가지고 혼합실(14)내로 유입된다.

본 고안에서 이용되는 물은 물 유입관(10') 및 물 공급관(15')을 통하여 혼합실(14)내로 유입되며, 이때 물에 함유되어 있는 이물질 및 물 때(scale)는 물 유입관(10') 및 물 공급관(15')은 물론 밸브(11') 내부에 침적되어지며, 이러한 침적물은 물의 원활한 공급을 저해하는 요인으로 작용하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 물 탱크의 유출부에 정수기를 장착할 수 있으며, 따라서 유입관(10'), 물 공급관(15') 및 밸브(11') 내부에 이물질이 침적되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 고안에 의하여 유류 기화실과 물 기화실을 별도로 설치하여 각 기화실을 전열판에 의해 신속히 가열할 수 있고, 기화된 유류 가스와 수증기를 각각의 분사노즐을 이용하여 혼합실 내부로 분사시키는 과정에서 공기와 혼합되도록 하여 연소율을 향상시킬 수 있다. 또한 유류 가스와 수증기의 혼합 량을 정밀하게 조절할 수 있고 따라서 양호한 연소상태를 유지할 수 있으며 그 구조가 간단하여 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 중심부에 중공의 열판이 재치된 지지체와,

   상기 지지체 하부에 설치되며, 상기 열판과 연결된 혼합실과,

   연소실을 형성하기 위하여 상기 열판과 일정한 간격을 두고 상기 지지체 외측부에 설치되는 유류 기화실 및 물 기화실과,

   상기 유류 기화실과 물 기화실에 유류와 물을 각각 공급하는 유류 공급관 및 물 공급관과,

   상기 지지체 하부에 설치되어 초기에 상기 유류 기화실 및 물 기화실을 가열시키는 전열판과,

   상기 유류 기화실 및 상기 물 기화실에 각각 연결되어 상기 열판 내부 공간에 기화된 유류 가스 및 수증기를 각각 공급하는 유류 가스 공급관 및 수증기 공급관을 이루어져 상기 전열판 또는 연소실의 열에 의하여 가열된 상기 유류 기화실과 물 기화실 내부로 각각 공급된 유류 및 물이 상기 각 기화실 내에서 기화된 후 유류 가스와 수증기가 상기 유류 가스 공급관 및 수증기 공급관을 통하여 상기 열판 내부로 공급되어 상기 연소실에서 연소되는 것을 특징으로 하는 연소기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유류 기화실과 물 기화실은 반 원통형으로서, 상기 열판의 측부에 설치되어 단일의 원통형상을 갖는 것을 특징으로 하는 연소기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유류 기화실과 물 기화실은 원통형으로서, 상기 열판의 상부 및 하부에 각각 적층형태로 설치되어 단일의 원통형상을 갖는 것을 특징으로 하는 연소기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 물 공급관은 정수기와 연결되어 상기 정수기를 통하여 이물질이 여과된 물을 상기 물 기화실로 공급하는 것을 특징으로 하는 연소기.