KR100446331B1 - 가스 버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료가스와 공기가 2 중으로 혼합되는 구조를 적용하여 보다 안정적인 연소 효율을 달성하고, 화염이 길고 강하게 형성되어 다양한 분야에 적용가능한 가스 버너에 관한 것으로, 본 발명은 내부 공간으로 외부의 공기가 유입되도록 외주면 상의 소정 위치에 형성된 제 1차 및 제 2차 공기공급구를 구비하고, 제 1차 및 제 2차 공기공급구 측으로부터 각 내경이 전방측으로 축소되어 형성된 제 1차 축소부 및 제 2차 축소부를 구비하며, 제 1 축소부 및 제 2 축소부의 각 후방측으로부터 각 내경이 일정하게 형성된 제 1 혼합실 및 제 2 혼합실을 구비한 버너 케이싱과; 연료가스 공급원으로부터 버너 케이싱의 내부로 연료가스를 공급하도록 버너 케이싱의 후방 단부측에 결합되고, 연료가스를 버너 케이싱의 내부로 고속으로 분사하도록 전방 단부측에 가스분사체를 구비한 가스공급관과; 버너 케이싱의 전방 단부측에 제공되고, 버너 케이싱의 전방 단부보다 큰 직경을 구비하며, 전방 단부에 내경이 축소된 노즐부를 구비한 스태빌라이저와; 스태빌라이저의 후방 측면에 제공되고, 전원이 공급됨에 따라 상기 스태빌라이저로 유입된 혼합가스를 연소시켜화염을 발생시키는 점화 플러그를 포함한다.

Description

가스 버너{Gas burner}

본 발명은 가스 버너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스와 공기가 2 중으로 혼합되는 구조를 적용하여 보다 안정적인 연소를 달성하고, 화염이 길고 강하게 형성되어 다양한 분야에 적용가능한 가스 버너에 관한 것이다.

일반적으로 가스 버너는 가스를 경제적으로 연소시켜 광원, 열원 등을 얻기 위한 장치로서, 가정용 가스렌지, 소각로, 보일러, 난방장치, 노 또는 고온의 원자로 등에 주로 이용된다.

이러한 가스 버너에 이용되는 연료로는, 상업적으로 또는 일반적인 생활 쓰레기와 같은 유기물의 가스화로 생성된 부탄, 프로판, 및 탄화 수소 생성가스 등이 이용되어 왔으며, 최근에는 세계적으로 매장량이 풍부하여 쉽게 구할 수 있는 무공해 연료인 천연가스를 많이 이용하는 추세이다. 이러한 천연가스는 값이 싸고, 연소성이 좋으며, 공해 물질을 발생하지 않아 가스 버너의 연료로서 큰 장점을 지니고 있다.

한편, 이러한 가스 버너는 그 연소효율이 안정적이고, 버너의 화염의 길이가 길고 강할 경우에는 로켓 엔진의 애프터 버너(after burner), 소각로, 보일러, 고온의 원자로 등의 다양한 분야에 적용가능하다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 공기와 연료 가스의 2 중 혼합 구조로 보다 안정적인 연소 효율을 달성함과 동시에, 화염이 길고 강하여 다양한 용도에 적용가능한 가스 버너를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각 부품들을 분리가능하게 결합되도록 구성하여 용도에 따라, 가스분사노즐이나 공기 흡입구의 면적을 변화시켜 사용자가 원하는 성능으로 조절가능한 가스 버너를 제공하는 데 그 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 버너를 도시한 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 버너의 결합 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 버너 케이싱 20 : 스태빌라이저

30 : 점화 플러그 40 : 가스공급관

50 : 가스분사체

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부 공간으로 외부의 공기가 유입되도록 외주면 상의 소정 위치에 형성된 제 1차 및 제 2차 공기공급구를 구비하고, 제 1차 및 제 2차 공기공급구 측으로부터 각 내경이 전방측으로 축소되어 형성된 제 1차 축소부 및 제 2차 축소부를 구비하며, 제 1 축소부 및 제 2 축소부의각 후방측으로부터 각 내경이 일정하게 형성된 제 1 혼합실 및 제 2 혼합실을 구비한 버너 케이싱과; 연료가스 공급원으로부터 버너 케이싱의 내부로 연료가스를 공급하도록 버너 케이싱의 후방 단부측에 결합되고, 연료가스를 버너 케이싱의 내부로 고속으로 분사하도록 전방 단부측에 가스분사체를 구비한 가스공급관과; 버너 케이싱의 전방 단부측에 제공되고, 버너 케이싱의 전방 단부보다 큰 직경을 구비하며, 전방 단부에 내경이 축소된 노즐부를 구비한 스태빌라이저와; 스태빌라이저의 후방 측면에 제공되고, 전원이 공급됨에 따라 상기 스태빌라이저로 유입된 혼합가스를 연소시켜 스태빌라이저의 노즐부에서 화염을 발생시키는 점화 플러그를 포함한다.

바람직하게는, 버너 케이싱은 분리가능하게 결합되는 다수의 케이스체로 이루어진다.

바람직하게는, 제 1차 및 제 2차 공기공급구는 버너 케이싱의 외주면 상에 원주 방향으로 다수의 슬릿 형상의 홈이 소정 간격으로 이격되어 형성되어 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 버너를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 가스 버너는 외관을 이루며 내부로 유입되는 연료가스 및 공기가 적절히 혼합되는 버너 케이싱(10)과, 상기 버너 케이싱(10)의 후방단부측에 결합되어 상기 버너 케이싱(10)의 내부로 연료가스를 공급하는 가스공급관(40)과, 상기 버너 케이싱(10)의 전방단부측에 결합되는 스태빌라이저(20)와, 상기 스태빌라이저(20)의 일측에 결합된 점화 플러그(30)를 포함한다.

상기 버너 케이싱(10)은 관 형상으로 이루어지고, 그 전방 단부에는 스태빌라이저(20)가 설치되며, 그 후방 단부의 동심선상으로 연료가스를 공급하는 가스공급관(40)이 설치된다.

상기 가스공급관(40)은 연료가스 공급원으로부터 연료가스를 상기 버너 케이싱(10)의 내측으로 공급하기 위해, 버너 케이싱(10)의 후방 단부(즉, 후술하는 본 실시예에서의 제 1 케이스체(11))측에 설치된다. 이러한 가스공급관(40)은 그 전방단부 측에는 연료가스의 보다 효율적인 공급을 위해 연료가스 분사체(50)를 구비한다.

한편, 본 실시예에서는, 상기 버너 케이싱(10)은 다수의 분할조립체가 분리가능하게 결합되는 구성으로 이루어진다. 먼저, 상술한 가스공급관(40)이 동심선상의 후방 단부측에 설치되는 제 1 케이스체(11)와, 이러한 제 1 케이스체(11)의 전방단부 측에 결합부재(60)에 의해 분리가능하게 결합되는 제 2 케이스체(12)와, 이러한 결합부재(60)에 의해 결합되는 제 1 및 제 2 케이스체(11, 12)의 외측상에 배치되는 제 3 케이스체(13)와, 제 3 케이스체(13)의 전방 단부의 내측에 분리가능하게 결합되는 제 4 케이스체(14)와, 제 4 케이스체(14)의 전방단부측에 분리가능하게 결합되는 제 5 케이스체(15)로 이루어진다.

상기 제 1 케이스체(11)는 외부공기를 공급하는 그 외주면 상에 제 1 공기 공급구(11a)를 구비한다. 이러한 제 1 공기 공급구(11a)는 소정 간격으로 이격되어형성된 다수의 슬릿 형상의 홈들로 이루어짐이 바람직하다. 이러한 제 1 케이스체(11)의 내주면 상의 소정 부분은 내경이 전방측으로 축소되어지는 제 1 축소부(11b)가 형성된다.

상기 제 2 케이스체(12)는 상기 제 1 케이스체(11)의 전방 단부측에 별도의 결합부재(60)에 의해 결합되고, 그 내측면 상에는 상기 제 1 케이스체(11)의 제 1 축소부(11b)의 전방 단부로부터 내경이 일정한 제 1 혼합부(12a)를 구비한다.

상기 제 3 케이스체(13)는 상술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 케이스체(11, 12)를 연통시키도록 결합시키는 결합부재(60)의 외측면 상에 분리가능하게 결합될 수도 있고, 그 외주면 상에 제 2 공기공급구(13a)를 구비한다. 이러한 제 2 공기공급구(13a)는 다수의 슬릿 형상의 홈들이 이격되어 형성됨이 바람직하다.

상기 제 4 케이스체(14)는 제 3 케이스체(13)의 전방 단부측에 분리가능하게 결합되고, 그 내측면상에는 전방 측으로 축소되는 내경을 구비한 제 2 축소부(14a)가 형성된다.

상기 제 5 케이스체(15)는 제 4 케이스체(14)의 전방 단부측에 결합되고, 그 내부에는 일정한 내경을 구비한 제 2 혼합실(15a)이 형성된다.

이러한 제 1 내지 제 5 케이스체(11, 12, 13, 14, 15)의 분리가능한 결합에 의해 이루어지는 버너 케이싱(10)은 각 케이스체(11, 12, 13, 14, 15)의 상호 결합되는 부분 상에 나사부가 형성됨으로써, 상호 분리가능하게 체결되어질 수도 있다. 이러한 각 케이스체(11, 12, 13, 14, 15)의 상호 분리가능한 결합에 의해 용도에 따라 분사 노즐이나 공기 흡입구의 면적을 변화시켜 다양한 연소 성능을 달성할 수있는 특징이 있다.

상기 스태빌라이저(20)는 그 후방 단부측에 나사부가 형성되어 버너 케이싱(10)의 전방 단부(즉, 본 실시예에서의 제 4 케이스체(14)의 전방 단부) 측에 형성된 나사부 상에 체결된다. 이러한 스태빌라이저(20)의 직경은 버너 케이싱(10)의 전방 단부보다 크게 형성되고, 그 전방 단부 측에는 그 내경이 축소되는 노즐(20a)이 형성된다.

상기 점화 플러그(30)는 상술한 스태빌라이저(20)의 후방측에 형성된 결합공(20b) 상에 결합된다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 발명의 가스 버너의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.

먼저, 가스공급관(40)으로 천연가스, 부탄가스, 프로판가스 등의 연료가스가 공급되면, 가스공급관(40)의 가스분사체(50)로부터 연료가스가 고속으로 분사되고, 이러한 연료가스의 분사 속도에 따라 버너 케이싱(10)의 제 1 케이스체(11)의 외주면에 형성된 제 1 차 공기공급구(11a)로부터 외부 공기가 유입된 후에, 제 1 차 축소부(11b)에서 그 공급되는 공기의 유속이 빠르게 진행되어, 제 2 케이스체(12)의 제 1 차 혼합실(12a)에서 연료가스와 공기의 혼합이 빠르게 이루어져 혼합가스가 된다.

다음, 제 3 케이스체(13)의 외주면에 형성된 제 2차 공기공급구(13a)로부터 다시 외부 공기가 버너 케이싱(10)의 내부로 유입된 후에, 제 4 케이스체(14)의 제 2 축소부(14a)에서 유입된 외부 공기의 유속이 다시 빠르게 진행됨에 따라, 제 5케이스체(15)의 제 2 혼합실(15a)에서 다시 혼합가스와 공기가 혼합된다.

이러한 혼합가스는 스태빌라이저(20)로 공급되고, 이때, 스태빌라이저(20)의 직경이 버너 케이싱(10)보다 확대되는 구조에 의해, 공급되는 혼합가스의 유속이 저하되어 공급되는 혼합가스의 압력은 상승하게 된다. 이는 화염의 전파속도가 공급되는 혼합가스의 유속보다 클 경우에는 화염이 쉽게 소화되어 연료의 낭비가 심하고, 또한 불안정한 연소가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

다음, 스태빌라이저(20)의 후측에 설치된 점화 플러그(30) 측에 전압이 인가됨에 따라, 점화 플러그(30)에 의해 버너 케이싱(10) 내의 혼합가스가 연소되어 화염이 발생된다. 이렇게 발생된 화염은 스태빌라이저(20)의 전방 단부 측에 형성된 노즐(20a)을 통과하면서 그 유속이 가속되어 분사된다.

한편, 점화 플러그(30)는 스태빌라이저(20)의 노즐(20a)측보다 상대적으로 낮은 온도를 가진 영역(와류가 형성되는 영역(V))에 설치됨에 따라, 고온의 연소가스에 의해 점화 플러그(30)가 손상되지 않고 안정적인 연소가 이루어지는 특징이 있다. 또한, 점화 후에도 점화 플러그(30)가 오프되더라도 연소가 안정적으로 이루어지므로, 점화시에만 점화 플러그(30)를 온시키면 된다.

상기와 같은 본 발명은, 공기와 연료 가스의 2 중 혼합 구조로 보다 안정적인 연소 효율을 달성함과 동시에, 화염이 길고 강하여 다양한 용도에 적용가능한 매우 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 부품들을 분리가능하게 결합되도록 구성하여 용도에 따라, 가스분사노즐이나 공기 흡입구의 면적을 변화시켜 사용자가 원하는 연소 성능을 달성할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 안정적인 연소효율을 달성하고, 화염을 길고 강하게 형성하는 가스 버너에 관한 것으로,

   내부 공간으로 외부의 공기가 유입되도록 외주면 상의 소정 위치에 형성된 제 1차 및 제 2차 공기공급구를 구비하고, 상기 제 1차 및 제 2차 공기공급구 측으로부터 각각 내경이 전방측으로 축소되어 형성된 제 1차 축소부 및 제 2차 축소부를 구비하며, 상기 제 1 축소부 및 제 2 축소부의 각 후방측으로부터 내경이 일정하게 형성된 제 1 혼합실 및 제 2 혼합실을 구비한 버너 케이싱과;

   연료가스 공급원으로부터 상기 버너 케이싱의 내부로 연료가스를 공급하도록 상기 버너 케이싱의 후방 단부측에 결합되고, 상기 연료가스를 상기 버너 케이싱의 내부로 고속으로 분사하도록 전방 단부측에 가스분사체를 구비한 가스공급관과;

   상기 버너 케이싱의 전방 단부측에 제공되고, 상기 버너 케이싱의 전방 단부보다 큰 직경을 구비하며, 전방 단부에 내경이 축소된 노즐부를 구비한 스태빌라이저와;

   상기 스태빌라이저의 후방 측면에 제공되고, 전원이 공급됨에 따라 상기 스태빌라이저 내로 유입된 혼합가스를 연소시켜 화염을 발생시키는 점화 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 버너.
2. 제 1항에 있어서, 상기 버너 케이싱은 분리가능하게 결합된 다수의 케이스체로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 버너.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1차 및 제 2차 공기공급구는 상기 버너 케이싱의 외주면 상에 원주 방향으로 다수의 슬릿 형상의 홈이 소정 간격으로 이격 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 버너.