CN108431499B

CN108431499B - 燃烧器装置

Info

Publication number: CN108431499B
Application number: CN201680076183.2A
Authority: CN
Inventors: 李在敏; 朴奎进; 朴昌权
Original assignee: Doosan Engine Co Ltd
Current assignee: HSD Engine Co Ltd
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: WO2017111430A1; KR101804024B1; JP2018538482A; KR20170075494A; CN108431499A; JP6703607B2

Abstract

本发明涉及一种燃烧器装置，使废气升温的燃烧器装置包括：外部壳体；内部壳体，其一端部与所述外部壳体的一端部隔开地配置于所述外部壳体内部，另一端部支撑于所述外部壳体的另一端部，且形成燃烧室；多孔部件，其配置于所述外部壳体的一端部与所述内部壳体的一端部之间；第一支撑部件，其使所述外部壳体的内周面与所述内部壳体的外周面隔开地进行支撑；以及第二支撑部件，其使所述多孔部件与所述内部壳体隔开地进行支撑。

Description

燃烧器装置

技术领域

本发明涉及一种燃烧器装置，更详细而言，涉及一种能够使废气升温的燃烧器装置。

背景技术

通常，燃烧器装置利用设置于内部的燃料供应部和点火部燃烧燃料来生成火焰。所生成的火焰使流入的废气升温。具体而言，火焰在燃烧室生成。

过去，为防止因燃烧器装置的外部的温度损失在燃烧室生成的火焰的热能，需要用隔热材料包裹燃烧器装置的外部。因此，曾存在受燃烧器装置的设置空间的自由度的制约以及隔热材料引起的费用消耗得较多的问题。

此外，流入燃烧室的废气具有火焰的生成时被妨碍的流动，因而存在因流入的废气使火焰偏向地生成的问题。在这种情况下，存在难以加热燃烧器装置的燃烧室或有效地使废气升温的问题。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供一种能够有效地使废气升温的燃烧器装置。

技术方案

根据本发明的实施例，使废气升温的燃烧器装置包括：外部壳体；内部壳体，其一端部与所述外部壳体的一端部隔开地配置于所述外部壳体内部，另一端部支撑于所述外部壳体的另一端部，且形成燃烧室；多孔部件，其配置于所述外部壳体的一端部与所述内部壳体的一端部之间；第一支撑部件，其使所述外部壳体的内周面与所述内部壳体的外周面隔开地进行支撑；以及第二支撑部件，其使所述多孔部件与所述内部壳体隔开地进行支撑。

此外，所述外部壳体还可以包括废气流入口，该废气流入口形成于所述外部壳体的另一端部。

此外，所述多孔部件可以包括：第一多孔支撑部，其与所述外部壳体的一端部对置地配置；第二多孔支撑部，其支撑于所述第二支撑部件；以及多孔部，其包括内径在从所述第一多孔支撑部到所述第二多孔支撑部的方向上逐渐变大的多孔区域，且在所述多孔区域形成有多个孔。

此外，流入所述废气流入口的废气可以朝向所述外部壳体的一端部方向通过所述第一支撑部件所支撑的所述外部壳体与所述内部壳体之间，并通过所述多孔部和所述第二支撑部件所支撑的所述多孔部件与所述内部壳体之间而流入所述燃烧室。

此外，通过所述多孔部件与所述内部壳体之间的废气的流量可以大于通过所述多孔部的废气的流量。

此外，上述燃烧器装置还可以包括新气流入部，该新气流入部与所述外部壳体的一端部连接而对新气的流入向所述燃烧室进行导向。

此外，上述燃烧器装置还可以包括混合部，该混合部使流入所述燃烧室的新气和流入所述燃烧室的废气混合。

此外，所述第一支撑部件可以包括多个内部壳体支撑部，该多个内部壳体支撑部沿所述外部壳体的长度方向并从所述外部壳体的内周面朝向所述内部壳体的外周面放射状地相互隔开地配置。

此外，所述第二支撑部件可以包括多个多孔部件支撑部，该多个多孔部件支撑部从所述多孔部件的外周面朝向所述内部壳体的一端部的内周面放射状地相互隔开地配置。

发明的效果

根据本发明的实施例，燃烧器装置能够有效地使废气升温。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的燃烧器装置的内部结构的图。

图2是示出图1的多孔部件的图。

图3是示出图1的内部结构的立体图。

图4是示出图1的混合部件的图。

图5是示出包括图1的***的图。

具体实施方式

下面参照所附附图对本发明的实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域中的一般的技术人员能够容易实施。本发明可以以多种不同的形态实现，并不限于此处所说明的实施例。

需要说明的是，附图是概略性的，并未按照缩尺图示。为了图中的清晰性和方便性，图中所示的部分的相对尺寸和比例在大小上被夸大或减小而图示，任意尺寸只是示例性的，而不是限定性的。另外，对于出现在两个以上图中的相同的结构物、要素或部件，使用相同的参照符号，以体现相似的特征。

本发明的实施例具体地示出本发明的理想的实施例。其结果是，预想得到图解的多样的变形。因此，实施例不局限于所图示的区域的特定形态，也包括例如因制造引起的形态的变形。

下面参照图1至图4对本发明的一实施例的燃烧器装置101进行说明。

如图1所图示，本发明的一实施例的燃烧器装置101包括外部壳体100、形成燃烧室210的内部壳体200、多孔部件300、第一支撑部件400以及第二支撑部件500。

外部壳体100形成燃烧器装置101的外观。具体而言，外部壳体100可以形成为沿一方向长长地形成且内部形成为中空形的圆筒形。

就内部壳体200而言，至少一部分配置于外部壳体100内部。此外，内部壳体200的一端部与外部壳体100的一端部隔开地配置于外部壳体100内部。另外，内部壳体200的另一端部支撑于外部壳体100的另一端部。内部壳体200形成燃烧室210。具体而言，内部壳体200的外周面中的一区域与外部壳体100的内周面相互隔开地设置于外部壳体100的内部，在内部壳体200的一区域的内部可以形成燃烧室210，以形成利用未图示的被供应的燃料和点火装置燃烧的火焰。

多孔部件300配置于外部壳体100的一端部与内部壳体的一端部之间。具体而言，多孔部件300可以配置于与外部壳体100的一端部隔开的内部壳体200的一端部的前方。

第一支撑部件400使外部壳体100的内周面与所述内部壳体200的外周面隔开地进行支撑。即，第一支撑部件400可以以使内部壳体200的外周面与外部壳体100的内周面隔开地配置的方式进行支撑。

第二支撑部件500使多孔部件300与内部壳体200隔开地进行支撑。具体而言，第二支撑部件500可以以使多孔部件300的另一侧的外周面与内部壳体200的一端部的内周面相互隔开的方式进行支撑。

因此，废气可以通过被第一支撑部件400和第二支撑部件500隔开的空间被供应至燃烧室210而升温。

此外，如前述图1所图示，本发明的一实施例的燃烧器装置101的外部壳体100还包括废气流入口130。

废气流入口130可以形成于外部壳体100的另一端部。具体而言，外部壳体100可以包括第一贯通孔110、第二贯通孔120以及废气流入口130。

第一贯通孔110可以形成于外部壳体100的一侧。第二贯通孔120可以形成于与第一贯通孔110对置的外部壳体100的另一侧。此外，废气流入口130可以形成于外部壳体100的另一端部的外周面。

即，废气流入口130可以形成于外部壳体100的外周面，且可以形成为相对于第一贯通孔110更邻接第二贯通孔120。

第二贯通孔120可以支撑内部壳体200的另一端部。具体而言，形成于内部壳体200的另一端部的排出口220可以***于第二贯通孔120，并从第二贯通孔120向外部凸出而被支撑。

即，内部壳体200的一端部可以被第一支撑部件400支撑，内部壳体200的另一端部可以被外部壳体100的第二贯通孔120支撑。

因此，通过废气流入口130流入的废气可以沿朝向内部壳体200的一端部的长度方向流入内部壳体200内部的燃烧室210。

此外，如前述图1和图2所图示，本发明的一实施例的燃烧器装置101的多孔部件300可以包括多孔部330，该多孔部330包括第一多孔支撑部310、第二多孔支撑部320以及形成有多个孔331的多孔区域。

第一多孔支撑部310可以以与外部壳体100的一端部对置的方式设置。

第二多孔支撑部320被第二支撑部件500支撑。具体而言，第二多孔支撑部320的外周面可以与内部壳体200的一端部的内周面相互隔开地被第二支撑部件500支撑。

多孔部330可以形成于第一多孔支撑部310与第二多孔支撑部320之间。此外，多孔部330可以包括内径在从第一多孔支撑部310朝向第二多孔支撑部320的方向上逐渐变大的多孔区域。另外，在多孔区域可以形成有多个孔331。

因此，废气也可以通过多孔部330流入燃烧室210。另外，当通过了多个孔331的废气流入燃烧室210时，流量可以均匀地流入。

此外，如前述图1和图3所图示，流入本发明的一实施例的燃烧器装置101的废气流入口130的废气可以朝向外部壳体100的一端部方向通过外部壳体100与内部壳体200之间并通过多孔部330和多孔部件300与内部壳体200之间而流入燃烧室210。

流入废气流入口130的废气可以通过由第一支撑部件400使外部壳体100和内部壳体200彼此隔开而形成的第一空间S1并包裹燃烧室210外部而沿朝向外部壳体100的一端部的方向移动。

此外，移动至外部壳体100的一端部的废气可以通过多孔部330的多个孔331和由第二支撑部件500使第二多孔支撑部320与内部壳体200彼此相互隔开而形成的第二空间S2而被供应至燃烧室210。

因此，在燃烧器装置101的动作初期，燃烧室210的外部可以利用通过第一空间S1的废气的温度被升温。此外，利用通过第一空间S1的废气，能够减少被燃烧室210的火焰升温的废气因外部壳体100的外部温度而损失的热损失。

另外，本发明的燃烧器装置101利用通过第一空间S1的废气能够有效地减少过去为减少燃烧器装置的热损失而用隔热材料包裹燃烧器装置的外部的费用。

此外，通过本发明的燃烧器装置101的废气流入口130流入的废气中，通过多孔部件300与内部壳体200之间的废气的流量可以大于通过多孔部330的废气的流量。

通过废气流入口130流入的废气中，通过多孔部件300与内部壳体200之间的第二空间S2流入燃烧室210的废气的流量可以大于通过多孔部330的多个孔331流入燃烧室210的废气的流量。

即，通过第二空间S2流入燃烧室210的废气可以以较快的流速被供应至燃烧室210。因此，这样的较快流速的废气能够使高温的废气维持温度地有效地被供应至燃烧室210。

此外，通过多孔部330的多个孔331被供应至燃烧室210的废气可以以均匀的流动被供应至燃烧室210。另外，即使在生成于燃烧室210内部的火焰粘着于多孔部件300的情况下，也能够利用通过多个孔331的废气有效地使火焰与多孔部件300彼此隔开。

例如，通过多孔部件300与内部壳体200之间的第二空间S2流入燃烧室210的废气的流量可以比通过多孔部330的多个孔331流入燃烧室210的废气的流量多15％至20％。

此外，如前述图1所图示，本发明的一实施例的燃烧器装置101还可以包括新气流入部600。

新气流入部600可以与外部壳体100的一端部连接而以使新气流入燃烧室210的方式进行导向。具体而言，新气流入部600连接至外部壳体100的形成有第一贯通孔110的外部壳体100的一侧。即，新气流入部600可以被第一贯通孔110支撑。通过新气流入部600流入燃烧室210内部的新气包括燃烧所需要的氧气。

因此，利用通过新气流入部600供应的新气可以使生成于燃烧室210内部的火焰功能稳定地维持火焰。

此外，如前述图1和图4所图示，本发明的一实施例的燃烧器装置101还可以包括混合部700。

混合部700可以使流入燃烧室210的新气和废气混合。具体而言，混合部700可以包括混合支撑部件710和混合部件720。混合支撑部件710可以能够旋转地支撑混合部件720。此外，混合支撑部件710可以设置于新气流入部600与多孔部件300之间。

混合部件720可以包括转盘721和多个翼722。即，转盘721可以与混合支撑部件710能够旋转地结合，多个翼722可以在转盘721上凸出地形成。

因此，通过所流入的新气的流动，转盘721以混合支撑部件710为中心旋转，并由形成于多个翼722的旋流器(swirl)使流入燃烧室210的废气和新气混合，从而能够使废气有效地燃烧。

此外，如前述图1和前述图3所图示，本发明的一实施例的第一支撑部件400可以包括多个内部壳体支撑部410。

第一支撑部件400可以沿外部壳体100的长度方向形成。此外，第一支撑部件400可以包括多个内部壳体支撑部410，该多个内部壳体支撑部410从外部壳体100的内周面朝向内部壳体200的外周面放射状地相互隔开地配置。

具体而言，第一支撑部件400的一端部可以与外部壳体100的内周面结合，第一支撑部件400的另一端部可以与内部壳体200的外周面接触。

此外，第一支撑部件400的另一端部可以与内部壳体200线接触或点接触。例如，第一支撑部件400的另一端部可以包括截面包括圆形的接触面411。

因此，由于第一支撑部件400与内部壳体200接触，即使因在内部壳体200所形成的燃烧室210生成的火焰使内部壳体200膨胀，也能够无外部壳体100的热变形地由第一支撑部件400有效地支撑内部壳体200的热变形。

即，在内部壳体200因在燃烧室210生成的火焰引起的热变形而朝向内部壳体200的一端部发生滑动(slip)的情况下，利用第一支撑部件400的接触面411，能够无外部壳体100的变形地有效地支撑内部壳体200的热变形。

此外，本发明的一实施例的第二支撑部件500可以包括多个多孔部件支撑部510。

第二支撑部件500可以包括多个多孔部件支撑部510，该多个多孔部件支撑部510从多孔部件300的外周面朝向内部壳体200的一端部的内周面放射状地相互隔开地配置。

第二支撑部件500可以从多孔部件300的第二多孔支撑部320的外周面朝向内部壳体200的一端部的内周面放射状地相互隔开地配置。即，第二支撑部件500可以包括多个多孔部件支撑部510，该多个多孔部件支撑部510放射状地相互隔开地配置于多孔部件300的第二多孔支撑部320中***于内部壳体200的一端部的一区域的外周面与内部壳体200之间。

具体而言，第二支撑部件500的一侧可以与多孔部件300的第二多孔支撑部320结合，第二支撑部件500的另一侧可以与内部壳体200的内周面接触。此外，第二支撑部件500可以相同地包括第一支撑部件400所具有的接触面411。

因此，即使在因产生在燃烧室210的火焰使多孔部件300发生热变形的情况下，也能够由第二支撑部件500有效地支撑仅支撑于第二支撑部件500的多孔部件300的滑动。

即，由于多孔部件300被燃烧器装置101的结构中的第二支撑部件500支撑，不存在其他约束条件，因而即使在发生热变形引起的滑动的情况下，也能够由第二支撑部件500有效地支撑移动的多孔部件300。

下面参照图1至图5对包括本发明的燃烧器装置101的***102的工作过程进行说明。

发动机10燃烧燃料来生成动力。此时，发动机10排出废气。从发动机10排出的废气通过涡轮机20而通过主排气流路80。

在主排气流路80上设置内部设置有能够净化废气中包括的氮氧化物的催化剂的反应器60。

此外，就通过反应器60前方的主排气流路80的废气而言，一部分通过分歧排气流路70分歧而重新与反应器60前方的主排气流路80连接。

在分歧排气流路70上可以设置鼓风机30、燃烧器装置101、分解室40以及喷射部件50。

鼓风机30提供流体的移动动力，以使通过主排气流路80的废气的一部分通过分歧排气流路70流入。因此，鼓风机30可以使废气流入燃烧器装置101的废气流入口130。

流入燃烧器装置101的废气流入口130的废气通过外部壳体100与内部壳体200之间的第一空间S1。因此，废气沿第一空间S1，沿内部壳体200的外周面朝向外部壳体100的一端部移动。

移动至外部壳体100的一端部的废气可以通过多孔部件300与内部壳体200之间的第二空间S2流入燃烧室210，或通过多孔部件300的多孔部330流入燃烧室210。

因此，就通过了多孔部330的废气而言，流动被均匀化，因而在供应至燃烧室210时可以不妨碍供应时在燃烧室210生成的火焰的生成。此外，能够以较快的流速朝向燃烧室210内壁供应通过第二空间S2供应的废气，因而可以不妨碍火焰的生成。

通过新气流入部600流入的新气、通过第二空间S2被供应至燃烧室210的废气以及通过多孔部330被供应至燃烧室210的废气可以被混合部700混合。

因此，混合部700能够使废气以在燃烧室210升温时被有效地升温的方式与新气混合。

与通过燃烧室210的新气混合的废气可以被火焰升温而通过排出口220被排出至燃烧器装置101外部。

升温的废气被供应至还原剂分解室40。分解室40可以水解被供应至升温的废气的热能的尿素(Urea)。

被水解的还原剂可以通过喷射部件50被喷射至反应器60前方的主排气流路80上。

因此，流入反应器60的废气可以与被水解的还原剂混合。

包括氮氧化物的废气可以通过反应器60而通过反应器后方的主排气流路80被分解为氮和水或水蒸气，被排出至外部。

利用这样的结构，本发明的一实施例的燃烧器装置101能够有效地使废气升温。

具体而言，就燃烧器装置101而言，利用外部壳体100、内部壳体200以及支撑外部壳体100、内部壳体200这间的第一支撑部件400，即使因在内部壳体200所形成的燃烧室210生成的火焰使内部壳体200发生热变形，也能够不对外部壳体100产生影响地有效地支撑内部壳体200。

此外，利用外部壳体100、内部壳体200以及使外部壳体100、内部壳体200隔开地进行支撑的第一支撑部件400，废气可以通过第一空间S1沿内部壳体200的外周面移动，因此，与以往的燃烧器装置相比，能够减少为维持燃烧室的隔热而需要的隔热材料的使用。

另外，通过了多孔部件300的废气能够以均匀的流动流入燃烧室210，因而能够防止在燃烧室210内部因流动不均匀的流体的流入而妨碍生成火焰。

尽管上面参照附图对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域的一般的技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必备特征的前提下，可以以其他具体形态实施本发明。

因此，以上所描述的实施例应理解为在所有方面均是示例性的，而不是限定性的，以上详述的本发明的范围由后述权利要求书体现，从权利要求书的意义、范围及其等价概念中导出的所有变更或变形的形态应解释为落入本发明的范围。

工业上应用的可能性

本发明的实施例的燃烧器装置可以利用于使废气升温。

符号说明

100：外部壳体，101：燃烧器装置，102：包括燃烧器装置的***，130：废气流入口，200：内部壳体，210：燃烧室，300：多孔部件，310：第一多孔支撑部，320：第二多孔支撑部，330：多孔部，331：多个多孔，400：第一支撑部件，410：多个内部壳体支撑部，500：第二支撑部件，510：多个多孔部件支撑部，600：新气流入部，700：混合部。

Claims

1.一种燃烧器装置，其使废气升温，所述燃烧器装置的特征在于，包括：

外部壳体；

内部壳体，其一端部与所述外部壳体的一端部隔开地配置于所述外部壳体内部，另一端部支撑于所述外部壳体的另一端部，且形成燃烧室；

多孔部件，其配置于所述外部壳体的一端部与所述内部壳体的一端部之间；

第一支撑部件，其包括朝向所述内部壳体的外周面放射状地相互隔开地配置的多个内部壳体支撑部，所述第一支撑部件使所述外部壳体的内周面与所述内部壳体的外周面隔开地进行支撑，且所述第一支撑部件与所述内部壳体线接触或点接触以支撑所述内部壳体因在所述燃烧室生成的火焰向所述内部壳体的长度方向发生的热变形；以及

第二支撑部件，其包括朝向所述多孔部件的外周放射状地相互隔开地配置的多个多孔部件支撑部，所述第二支撑部件使所述多孔部件与所述内部壳体隔开地进行支撑，且所述第二支撑部件与所述多孔部件线接触或点接触以支撑所述多孔部件因在所述燃烧室生成的火焰向所述内部壳体的长度方向发生的热变形，

所述多孔部件包括：

第一多孔支撑部，其与所述外部壳体的一端部对置地配置；

第二多孔支撑部，其至少一部分***配置在所述内部壳体，支撑于所述第二支撑部件；以及

多孔部，其包括内径在从所述第一多孔支撑部到所述第二多孔支撑部的方向上逐渐变大的多孔区域，且在所述多孔区域形成有多个孔。

2.根据权利要求1所述的燃烧器装置，其特征在于，

所述外部壳体还包括废气流入口，该废气流入口形成于所述外部壳体的另一端部。

3.根据权利要求2所述的燃烧器装置，其特征在于，

流入所述废气流入口的废气朝向所述外部壳体的一端部方向通过所述第一支撑部件所支撑的所述外部壳体与所述内部壳体之间，并通过所述多孔部和所述第二支撑部件所支撑的所述多孔部件与所述内部壳体之间而流入所述燃烧室。

4.根据权利要求3所述的燃烧器装置，其特征在于，

通过所述多孔部件与所述内部壳体之间的废气的流量大于通过所述多孔部的废气的流量。

5.根据权利要求3所述的燃烧器装置，其特征在于，

还包括新气流入部，其与所述外部壳体的一端部连接而对新气的流入向所述燃烧室进行导向。

6.根据权利要求5所述的燃烧器装置，其特征在于，

还包括混合部，其使流入所述燃烧室的新气和流入所述燃烧室的废气混合。

7.根据权利要求1所述的燃烧器装置，其特征在于，

所述多个内部壳体支撑部沿所述外部壳体的长度方向配置。