KR100836261B1

KR100836261B1 - 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한디젤엔진 매연여과장치

Info

Publication number: KR100836261B1
Application number: KR1020080002142A
Authority: KR
Inventors: 정상현; 심성훈; 김용진; 송동근
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2008-06-10

Abstract

본 발명은 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치에 관한 것으로서, 그 구성은, 액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기; 상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체를 최종 혼합하여 상기 혼합기체를 점화시켜 화염을 형성하는 연소기; 및 일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재;를 포함하고, 상기의 구성에 따르면, 초기점화 이후에는 연료의 기화를 위한 외부에너지가 불필요하고, 최저의 외부에너지로도 매우 원활한 연료 기화를 시킬 수 있어 경제적 측면에서 유리하다는 효과가 있다.

디젤엔진 매연저감장치, 재생용 버너, DPF

Description

디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치{Burner for regeneration of DPF and Diesel Particulate Filter using it}

본 발명은 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치(Diesel Particulate Filter ; DPF)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디젤엔진의 배기가스 중에 포함된 매연입자를 여과함으로써 매연을 저감하기 위한 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치에 관한 것이다.

열차, 선박, 산업용 차량 등에서는 디젤엔진을 사용하는 것이 보편적이며, 최근에 디젤 승용차의 출시가 본격화되면서 디젤엔진의 사용은 점차 증가하고 있는 추세이다.

이와 같은 디젤엔진의 사용량 증가 경향은 디젤엔진으로부터 배출되는 배출 가스에 포함된 매연(Soot), SOF(Soluble Organic Fraction) 등의 입자상 물질(Particulate Matter ; PM)의 배출량을 증가시키고 있으며, 이러한 배출물들은 환경오염, 특히 대기오염의 주원인이 되어 점차 그 규제가 강화되고 있다.

상기와 같은 환경오염의 문제를 해결하기 위하여 디젤 차량 등에서 발생되는 매연입자가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하도록 매연을 포집하고 처리하는 디젤엔진 매연저감장치(DPF: Diesel Particulate Filter)에 대한 다양한 방안이 연구되고 있다.

도 13에는 디젤엔진의 매연을 저감시키기 위한 종래 디젤엔진 매연저감장치의 일례로서, 대한민국 등록특허 제10-0622135호에 개시된 디젤엔진 매연저감장치 재생용 버너가 도시되어 있다.

도 13을 참조하면, 종래 디젤엔진 매연저감장치 재생용 버너(1000)는, 연소실의 전면에 위치하고 상기 연소실(110)과 동일축 상에 배치되어 엔진의 배기가스가 상기 연소실(110)로 유입되는 유로(300)와, 경유 등과 같은 액체연료를 기화시키는 기화기(120)와, 이 기화기(120)에서 기화된 연료와 연소용공기를 혼합하여 상기 연소실(110) 내로 연료 및 공기의 혼합기체를 공급하는 연료분사노즐(130)과, 상기 연소실(110)내에 설치되어 연료분사노즐(130)로부터 공급된 혼합기체를 분사하여 화염을 형성하는 연소기(140)와, 이 연소기(140)에서 분사되는 혼합기체에 불꽃을 점화하는 점화기(150)와, 연소기(140) 표면의 화염 존재 여부를 감지하는 화염감지기(160)를 구비한다.

[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0622135호

상기한 바와 같은 종래 디젤엔진 매연저감장치 재생용 버너는 연료를 무화시키고 기화시키기 위해서는 기화열이 필요하기 때문에 지속적으로 기화열을 공급해야만하므로 많은 외부에너지 공급이 필요하다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기; 상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체를 최종 재혼합한 후 점화시켜 화염을 형성하는 연소기; 및 일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 타단은 상기 연소기의 화염에 노출되어 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재;를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 제공한다.

상기에 있어서, 상기 연소기의 전방에 위치하고, 상기 연소기로부터 발생된 화염열에 의하여 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도를 승온시키는 온도상승실; 상기 온도상승실과 연통하며, 디젤엔진의 배기가스유로와 연결되어 배기가스를 유입시키기 위한 배기가스유입통로;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 배기가스유입통로의 배출단과 상기 온도상승실 사이에 설치되어 상기 배기가스유입통로를 통하여 유입되는 배기가스를 선회유동 상태로 상기 온도상승실로 유입시키기 위한 선회기;를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 기화기는, 액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 1차 기화시켜 공기와의 1차 혼합기체 상태로 배출하는 1차 기화기와, 상기 1차 기화기의 배출측과 연결되어 있으며, 상기 1차 기화기에서 배출되는 1차 혼합기체가 유입되고, 상기 1차 혼합기체 내의 잔류 액체상태의 연료를 2차 기화시켜 2차 혼합기체 상태로 배출하는 2차 기화기로 구성되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 1차 기화기는, 일단에 공기의 흡입구가 형성되어 있고, 타단에 1차 혼합기체가 배출되는 배출구가 형성되어 있으며, 외측에는 내부와 연통하는 적어도 하나 이상의 노즐이 구비된 몸체와, 일단이 상기 몸체의 외측에 마련되고, 타단이 상기 몸체의 내부로 배치되어 상기 몸체 내부에 연료를 공급하는 연료공급관과, 상기 몸체의 외면에 결합되고, 상기 노즐과 연통되어 있어, 상기 노즐을 통하여 상기 연료공급관의 전방으로 고압, 고속의 외부공기를 공급하는 1차공기유입공간과, 일단은 상기 1차공기유입공간의 내부와 연통하고, 타단은 외부와 연통하여 외부공기가 유입되는 1차공기유입관으로 구성된 적어도 한 개 이상의 1차공기주입부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 열전달부재는 일단으로부터 연장되어 상기 2차 기화기 및 상기 몸체와 접촉되는 연장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연료공급관에는 공급되는 연료를 예열하는 연료예열수단이 연결된 것도 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연료공급관에는 공급되는 연료의 유량 조절을 하기 위한 연료량조절수단이 구비된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 1차공기유입관에는 상기 노즐을 통하여 상기 몸체 내부로 분출되는 공기를 예열하기 위한 1차공기예열수단이 구비된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 몸체 외측에는 상기 연료의 초기 기화 성능을 향상시키기 위한 몸체 가열수단이 구비된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 2차 기화기는, 일측이 상기 1차 기화기의 배출구와 연통하며, 상기 1차 혼합기체가 유입되는 2차 기화실과, 상기 2차 기화실의 외주면에 마련되어 상기 2차 기화실을 초기 가열하기 위한 2차 기화실 가열수단과, 상기 2차 기화실에 유입된 혼합기체를 2차 혼합기체 상태로 배출하기 위한 벤추리(Ventury) 형상의 혼합기체분사노즐과, 일단은 상기 2차 기화실의 내부와 연통하고, 타단은 외부와 연통하여 외부공기가 유입되는 2차공기유입관을 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 2차 기화실의 외주면 또는 벽 내부에는 2차 기화실 가열수단이 마련된 것도 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 2차 기화실 및 상기 몸체의 내벽면에는 열의 효율적인 전달을 위하여 내부로 돌출된 전열면적 증가수단이 마련된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 2차공기유입관에는 유입되는 외부공기의 유량을 조절하기 위한 공기량조절수단이 구비된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 2차공기유입관에는 유입되는 공기를 예열하는 공기예열수단이 더 구비된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연소기는, 상기 혼합기체분사노즐과 연통하여 상기 혼합기체분사노즐로부터 배출된 상기 2차 혼합기체를 최종 혼합하는 혼합실과, 상기 혼합실의 경계에 마련되고, 적어도 한 겹 이상의 서로 다른 다공율을 가지는 다공성 매질로 된 화염면과, 상기 화염면의 둘레를 따라 화염이 형성되는 화염공간과, 상기 화염면을 통하여 상기 화염공간 내에 배출되는 혼합기체를 점화시키는 점화기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 다공성 매질은 타공판, 금속메쉬, 금속매트, 세라믹, 내열섬유로 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연소기는, 상기 혼합실의 일단부를 폐쇄하여 상기 혼합기체분사노즐에서 분사된 상기 2차 혼합기체의 직진을 막는 막음판을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 막음판은, 상기 혼합실과 접하고, 단면이 외측으로 볼록한 원호형상인 원호형상판을 적어도 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 막음판의 둘레를 따라 연장되어 상기 화염공간과 접하는 막음판 날개를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 화염면의 상기 막음판과 인접한 부분에는 상기 2차 혼합기체가 통과하지 못하도록 폐쇄하는 화염위치조절부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 화염면과 상기 혼합기체분사노즐의 외주면 사이에는 상기 화염공간 전체에서 화염이 발생하도록 화염유도공간을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연소기는, 상기 화염공간 내에 화염의 존재유무를 감지 하는 화염감지기를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 열전달부재의 일측은 상기 화염면과 이격되어 상기 화염면의 둘레를 감싸며 마련되고, 타측은 상기 2차 기화실의 외주면과 접촉되어 상기 화염공간에서의 화염열은 상기 2차 기화실로 전달하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연소기는, 상기 열전달부재와 이격되어 상기 열전달부재를 감싸며 마련되고, 디젤엔진의 배기가스로부터 상기 화염공간 내의 화염을 안정화시키는 보염기를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 연소기는, 상기 열전달부재와 상기 보염기 사이에 마련되어 상기 열전달부재의 열손실을 막기 위한 단열재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 배기가스유입통로는, 상기 화염면의 중심축과 동일한 중심축을 가지고, 일단부는 개방되고 타단부는 폐쇄된 이중관 구조이며, 내관은 상기 보염기와 결합된 외통과, 일단부는 상기 배기가스유로와 연통되고, 타단부는 상기 외통의 내부공간과 연통되어 디젤엔진의 배기가스가 유입되는 배기가스유입관으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 배기가스유입관이 상기 외통의 외관에 접선으로 연결되어 상기 외통의 내부공간과 연통되는 것도 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 배기가스유입관이 상기 외통의 폐쇄된 일단부와 연결되어 상기 외통의 내부공간과 연통되는 것도 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 선회기는, 상기 화염면의 중심축과 동일한 중심축을 가 지는 판형의 지지판과, 상기 지지판의 전면과 후면을 부분적으로 관통하여 배기가스가 통과하는 적어도 하나 이상의 가스통과구멍과, 상기 지지판과 결합되어 있으며, 상기 지지판의 일단면과 일정 각도를 이루어 배기가스가 상기 가스통과구멍을 통과할 때 상기 화염면의 중심축에 대하여 선회유동을 발생시키는 안내면 역할을 하는 적어도 하나 이상의 날개를 포함하는 것도 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 선회기로 유입되는 배기가스의 유량변화에 따라 무동력 상태에서 상기 날개의 각도를 임의로 조절 가능하도록 하는 선회강도조절수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 선회기로 유입되는 배기가스의 유량변화에 따라 동력을 이용하여 상기 날개의 각도를 임의로 조절 가능하도록 하는 선회강도조절수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 온도상승실은 일단부가 상기 선회기의 배출단과 연통되며, 내부에 상기 연소기가 배치되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 온도상승실 타단부에는, 타공성 매질로 된 가스혼합수단이 더 구비된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 가스혼합수단은 내부가 비어있는 원뿔대 또는 각뿔대 형상이고, 옆면은 타공되어 있고, 밑면은 개방되어 상기 온도상승실의 배출단과 연결되어 있으며, 윗면은 폐쇄되어 상기 온도상승실의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 액체상태 의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기; 상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체를 최종 혼합한 후 점화시켜 화염을 형성하는 연소기; 일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 타단은 상기 연소기의 화염에 노출되어 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재; 상기 연소기의 전방에 위치하고, 상기 연소기로부터 발생된 화염열에 의하여 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도를 승온시키는 온도상승실; 상기 온도상승실과 연통하며, 디젤엔진의 배기가스유로와 연결되어 배기가스를 유입시키기 위한 배기가스유입통로; 및 상기 온도상승실의 배출단과 연통되며, 내부공간을 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 마련되는 매연여과재를 포함하는 매연여과부;를 포함하는 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치를 제공한다.

상기에 있어서, 상기 매연여과재의 전방에는 산화촉매가 구비되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 온도상승실 타단부에는, 내부가 비어있는 원뿔대 또는 각뿔대 형상이고, 옆면은 타공되어 있고, 밑면은 개방되어 상기 온도상승실의 배출단과 연결되어 있으며, 윗면은 폐쇄되어 상기 온도상승실의 내부에 배치되어 있는 가스혼합수단이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 가스혼합수단의 개방된 단면과 결합되고, 타공성 매질로 된 유동균일화수단이 마련된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 온도상승실과 상기 매연여과부 사이에는 상기 온도상승 실과 상기 매연여과부 보다 직경이 축소된 어댑터가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 어댑터와 상기 매연여과부 사이에는 타공성 매질로 된 유동균일화수단이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 유동균일화수단의 구멍은 외측으로 갈수록 크기가 커지도록 형성된 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 배기가스유로는, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스 일부분이 상기 배기가스유입통로로 유입되도록 하는 주유로와, 상기 주유로로부터 분기되어 나머지 배기가스가 상기 매연여과부로 유입되도록 하기 위한 분기관을 포함하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 분기관에는 상기 주유로를 통하여 유입되는 배기가스의 유량을 조절하기 위한 배기가스유량조절수단이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기; 상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체를 최종 혼합한 후 점화시켜 화염을 형성하는 연소기; 일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 타단은 상기 연소기의 화염에 노출되어 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재; 상기 연소기의 전방에 위치하고, 상기 연소기로부터 발생하는 화염의 연소가스가 유입되는 연결관; 일측이 상기 연결관과 연통되어 있고, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유입되어 연소가스와 혼합 이 이루어지며 단면이 곡선 형태인 곡관부; 및 상기 곡관부의 배출단과 연통되며, 내부공간을 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 마련되는 매연여과재를 포함하는 매연여과부;를 포함하는 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치를 제공한다.

본 발명의 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 초기 예열된 연료를 무화시킨 후 기화시키는 단계에서만 극소의 외부에너지가 필요하고, 점화되어 화염이 형성된 후에는 열전달부재에 의하여 화염열을 연료의 기화열로 이용하기 때문에 초기점화 이후에는 연료의 기화를 위한 외부에너지가 불필요하고, 최저의 외부에너지로도 매우 원활한 연료 기화를 시킬 수 있어 경제적 측면에서 유리한 점은 물론이고, 배기가스 속에서의 버너 안정화 유지에 매우 유리하다.

둘째, 디젤엔진 배기가스 유동에 대하여 독립된 화염공간에서 화염이 형성되므로 엔진의 운전 조건의 변동에 영향을 받지 않는 안정된 화염상태가 유지될 수 있다.

셋째, 기화부, 연소부 및 배기가스 유입통로가 일체화되어, 매우 단순한 구조에 크기가 매우 콤팩트하여, 디젤차량에 부착시 공간 점유율이 매우 작다.

넷째, 액체연료의 무화 시에 외부공기가 흡입되어 들어가므로 연소를 위하여 강제 공급하는 2차 공기의 유량을 극소화하거나 또는 연소용 2차 공기를 흡입공기 로 완전 대체시킬 수 있어, 공기공급을 위한 팬, 콤프레셔 등이 필요 없거나 필요하더라도 매우 작은 용량의 공기공급장치가 필요하므로 시스템을 소형화시킬 수 있고 매우 경제적이다.

다섯째, 서로 다른 다공율을 가지는 한 겹 이상의 다공성 재질로 구성된 화염면을 통하여 연료-공기의 혼합기체가 분사되므로, 혼합기체의 분사속도 및 분사 압력 등의 조절이 용이하여, 배기가스 유동 속에서도 순간적인 점화와 소화가 가능하며 배기가스의 유량 및 압력이 매우 급변하는 경우에도 소염되지 않고 안정된 화염의 유지가 된다.

여섯째, 본 발명의 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치는 열차, 선박, 디젤 차량 등 디젤 엔진을 사용하는 모든 엔진의 배기가스 매연 저감장치의 필터 재생용으로 사용이 가능하며, 디젤엔진 이외의 기타 용도의 버너로 적용성이 매우 광범위하고, 환경오염 방지 측면에서 유용하다.

일곱째, 온도상승실과 배기가스 유입통로 사이에 선회기를 개재하여, 온도상승실 내부로 유입되는 배기가스 유동의 선회강도가 디젤엔진의 알피엠(RPM) 및 부하의 크기에 연동하여 변하게 되어, 버너 화염의 길이 및 폭 등이 엔진의 운전 조건에 영향을 받지 않고 일정하게 유지되어 버너의 화염안정성이 극대화된다.

여덟째, 선회기에 의하여 매우 안정화된 화염은 온도상승실의 크기 및 가변선회기 직경의 크기 등을 축소시킬 수 있어, 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한 디젤엔진 매연여과장치의 크기를 매우 작게 설계할 수 있다.

아홉째, 배기가스 분기관과 배기유량조절밸브에 의하여 버너로 유입되는 배 기가스량을 조절할 경우 대용량 엔진의 고부하 운전에서도 버너의 화염은 매우 안정화될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서에 사용된 용어에서 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너는 DPF 재생용 버너와 동일한 의미의 용어이며, 또한 디젤엔진 매연여과장치는 디젤엔진매연여과시스템 또는 DPF 시스템과 동일한 의미의 용어이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DPF 재생용 버너를 나타낸 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 DPF 재생용 버너는 액체상태의 연료를 무화와 동시에 1차 기화시켜 1차 혼합기체 상태로 배출하는 1차 기화기(10)와, 1차 기화기(10)의 배출측과 연결되어 1차 기화기(10)에서 배출되는 1차 혼합기 체를 연소기(30)로 이송시킴과 동시에 1차 혼합기체 속의 잔류 액적 연료들을 2차 기화시키는 2차 기화기(20)와, 2차 기화기(20)의 일측과 연결되며, 2차 기화기(20)로부터 이송받은 연료와 공기의 혼합가스를 재혼합시켜 화염을 형성하는 연소기(30)를 포함한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 1차 기화기(10)는 몸체(11)와 연료공급관(13)과 1차공기주입부(14)를 포함하는 것이 바람직하다.

몸체(11)는 내부로 공기 및 연료가 유동하는 부재이며, 몸체(11)의 일단에는 공기흡입구(11a)가 형성되어 있고, 타단에는 연료와 공기의 혼합기체인 1차 혼합기체가 배출되는 배출구(11b)가 형성되어 있으며, 몸체(11)의 벽에는 외부와 내부가 연통되어 외부공기가 몸체(11) 내부로 고속으로 분사되는 적어도 한 개 이상의 노즐(12)이 구비되어 있다.

공기흡입구(11a)에는 유입되는 공기의 유량 조절을 위한 흡입공기량조절수단(11c)이 더 구비되는 것도 바람직하다.

연료공급관(13)은 일단은 몸체(11)의 내부로 배치되고, 타단은 몸체(11)의 외부에 위치하여 몸체(11)의 내부에 연료를 공급하는 부재이다.

이러한 연료공급관(13)에는 공급되는 연료를 예열하기 위하여 전기히터, 연소기(30)에서 화염에 의해 발생하는 화염열, 엔진의 배기가스열 등의 연료예열수단(13a)이 더 구비되는 것도 바람직하며, 또한 연료공급관(13)으로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위하여 유량조절가능한 연료펌프, 전자밸브 등의 연료유량조절수단(13b)이 더 구비되는 것도 바람직하다.

1차공기주입부(14)는 상기 연료공급관(13)을 통하여 몸체(11) 내부로 공급된 연료를 미세한 액적 상태로 무화시키기 위하여 노즐(12)을 통하여 몸체(11) 내부에 고속의 압축공기를 분사하는 부재이며, 몸체(11)의 외주면에 마련되고, 노즐(12)과 연통되어 있어, 노즐(12)을 통하여 연료공급관(13)의 전방으로 고속의 압축공기를 공급한다.

이러한 1차공기주입부(14)에는, 일단이 노즐(12)과 연통하고, 타단은 외부와 연통하여 외부로부터 공기가 공급되는 1차공기유입관(14a)이 구비되는 것이 바람직하다.

여기에서, 1차공기유입관(14a)으로 유입되는 공기를 예열하기 위하여 전기히터, 연소기(30)의 화염에 의한 화염열, 배기가스열 등의 1차공기예열수단(14b)이 더 구비될 수도 있다.

또한, 1차공기유입관(14a)으로 유입되는 공기의 유량 조절을 위한 공기유량조절수단(14c)이 더 구비되는 것도 바람직하다.

상기의 구성에 따른 1차 기화기(10)의 작동을 살펴보면, 1차공기유입관(14a)을 통하여 1차공기주입부(14)로 유입된 공기는 노즐(12)을 통하여 고압, 고속의 상태로 상기 몸체(11) 내부로 분사가 된다.

이때, 노즐(12)을 통하여 분사된 고속의 공기는 베르누이의 원리에 의해 몸체(11) 내부의 압력이 몸체(11) 외부의 압력보다 낮은 압력 상태가 되고 이로 인하여 공기흡입구(11a)에서 외부공기가 몸체(11) 내부로 흡입된다.

이때 연료공급관(13)을 통하여 공급된 액체상태의 연료도 함께 몸체(11) 내 부의 노즐(12) 측으로 흡입되고, 흡입된 연료는 노즐(12)을 통하여 유입되는 고속의 공기와 충돌하여 공기와 연료 상호 간의 운동량의 차이에 의하여 미세한 크기의 액적 상태로 무화가 된다.

여기에서, 1차공기예열수단(14b)에 의해 예열된 공기가 노즐(12)을 통하여 몸체 내부로 분사되거나, 연료예열수단(13a)에 의해 예열된 연료가 연료공급관(13)을 통하여 공급되면, 액체연료는 더욱 미세한 크기의 액적으로 무화가 되며, 무화된 연료는 예열된 공기 또는 예열된 연료의 자체 열 에 의하여도 기화가 되는 등 매우 작은 열에너지에 의하여도 연료의 기화가 일어나는 효과를 가질 수 있다.

다시 말하면, 1차 기화기(10)는 액체 연료의 무화와 기화 과정이 동시에 발생하여 완전 기화된 연료와 액적 상태의 기화되지 않은 잔류 액체연료와 공기흡입구(11a)로부터 흡입된 외부공기가 상호 혼합되어 1차 혼합기체 상태로 배출구(11b)를 통하여 배출되고, 2차 기화기(20)로 유입된다.

상기 1차 기화기(10)는 전술한 과정에서와 같은 원리에 의하여 액체연료의 무화와 기화가 동시에 일어나며, 기화된 기체연료는 후술하는 연소기(30)에서의 화염열이 열전달부재(37)를 통하여 2차 기화기(20)와 1차 기화기(10)로 전달되어 기화에너지로 이용할 수 있기 때문에 정상적인 운전 상태에서 더욱 원활하고 정상적인 연료의 기화과정이 일어난다.

한편, 2차 기화기(20)는 일단은 1차 기화기(10) 몸체(11)의 배출구(11b)와 연통하며, 타단은 연소기(30)의 혼합실(31)과 연통되어, 1차 기화기(10)에서 배출된 1차 혼합기체가 유입되어 1차 혼합기체 내의 잔류 액체상태의 연료를 2차 기화 시켜 완전히 기화된 2차 혼합기체 상태로 상기 연소기(30)로 배출하는 부재이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 2차 기화기(20)는 1차 혼합기체가 유입되어 2차 기화가 일어나는 공간인 2차 기화실(21)과, 2차 기화실(21)을 초기 가열하기 위한 2차 기화실 가열수단(21a)과, 2차 기화실(21)에서 2차 기화된 연료와 공기의 혼합기체인 2차 혼합기체를 연소기(30)로 배출하기 위한 혼합기체분사노즐(22)과, 일단은 2차 기화실(21)의 내부와 연통하고, 타단은 외부와 연통하여 외부공기가 유입되는 2차공기유입관(23)을 포함한다.

혼합기체분사노즐(22)은 단면적이 점차 축소되는 축소관(22a)과, 축소관(22a)으로부터 연장되며 단면적이 축소된 상태로 동일하게 유지되는 목(22b)과, 목(22a)으로부터 연장되어 단면적이 점차 확대되는 확대관(22c)으로 구성된 벤추리(Ventury) 형상인 것이 바람직하다.

2차공기유입관(23)은 2차 혼합기체의 연소를 위한 연소용 공기를 공급하는 부재이며, 이러한 2차공기유입관(23)에는 유입되는 외부공기의 유량 조절을 위하여 전자밸브 등의 공기량조절수단(23a)이 구비된 것이 바람직하다.

상기의 구성에 따른 2차 기화기(20)의 작동에 대하여 살펴보면, 1차 기화기(10)에서 배출되는 1차 혼합기체는 2차 기화실(21)로 유입되고, 2차 기화실 가열수단(21a)에 의하여 초기에 기화가 된다.

이때 하기에서 설명할 열전달부재(37)를 통하여 2차 기화실(21)로 전달된 연소기(30)의 화염열은 2차 기화실(21)으로 유입된 1차 혼합기체에 포함된 잔류 액적 상태의 연료를 완전 기화시킨다.

완전 기화된 1차 혼합기체는 2차공기유입관(23)을 통하여 공급된 2차공기와 함께 혼합되어 2차 혼합기체 상태로 혼합기체분사노즐(22)을 통하여 배출되고, 연소기(30)의 혼합실(31)로 유입된다.

상기에서, 2차공기유입관(23)을 통하여 공급된 2차공기는 목(22b)을 통과할 때 목(22b)에서의 속도가 축소관(22a) 입구에서의 속도보다 빠르고, 이로 인하여 목(22b)에서의 벤츄리 효과에 의하여 목(22b)에서의 압력은 축소관(22a) 입구보다 낮은 압력이 유지되므로 2차 기화실(21)으로 유입된 1차 혼합기체는 2차 기화실(21)으로부터 목(22b)으로 흡입되어 2차공기(23)와 함께 혼합되어 매우 원활하게 연소기(30)로 배출되는 효과가 있기 때문에 혼합기체분사노즐(22)은 벤츄리 형상인 것이 바람직하다 할 것이다.

또한, 2차 혼합기체의 배출 성능은 2차공기유입관(23)을 통하여 유입되는 2차공기의 유량에 영향을 받고, 또한 2차공기유입관(23)을 통하여 유입되는 2차공기는 연소기(30)에서 연소가 일어날 때 연소용 공기로 사용되기 때문에 2차공기유입관(23)으로 유입되는 공기량 조절을 위하여 공기유량조절수단(23a)이 더 구비되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 연소기(30)는 2차 기화기(20)의 일측에 마련되어 있으며, 2차 기화기(20)의 혼합기체분사노즐(22)을 통하여 배출되는 2차 혼합기체가 유입되어 공기와 기체연료의 최종 혼합을 이룬 후 점화시켜 화염을 형성하는 부재이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 연소기(30)는 혼합실과(31) 화염면(32)과 막음판(33)과 화염공간(34)과 점화기(35)와 화염감지기(36)를 포함한다.

혼합실(31)은 2차 기화기(20)의 혼합기체분사노즐(22)을 통하여 배출되는 2차 혼합기체의 혼합을 더욱 증가시켜 연소에 사용되는 최종혼합기체 상태로 만드는 공간이다.

화염면(32)은 혼합기체분사노즐(22)에 결합되어 혼합실(31)를 둘러싸고 있으며, 혼합실(31)에서 최종 혼합된 기체가 분출되어 화염이 형성되는 면이며, 화염의 표면부착 안정화를 위하여 적어도 한겹 이상의 서로 다른 다공율을 가지는 다공성 매질로 구성하는 것이 바람직하다.

도 2에 도시한 바와 같이, 화염면(32)의 다공성 매질(32a)은 타공판, 금속메쉬, 금속매트, 세라믹, 내열섬유 등의 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

막음판(33)은 연소기(30)에서 화염면(32)의 개방된 단면을 폐쇄하여 혼합기체분사노즐(22)에서 분사된 2차 혼합기체의 직진을 막기 위하여 마련된다.

막음판(33)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 혼합실(31)과 접하여, 원호형상판(33a)과 막음판날개(33b)를 포함한다.

적어도 하나 이상의 원호형상판(33a)은 연료와 공기의 최종혼합이 잘 이루어지도록 단면이 외측으로 볼록한 원호형상이다.

막음판날개(33b)는 화염면(32)에서 분출된 혼합기체의 국소농도를 증가시켜 엔진의 고부하 운전 시에도 화염면(32)에서의 점화가 원활하게 이루어질 수 있고. 화염면(32)에 형성된 화염의 길이를 조절하고 화염의 폭을 증가시키기 위하여 원호형상판(33)의 가장자리 둘레를 따라 연장되어 화염면(32)과 접한다.

도 1에서는 원호형상판(33a)이 한 개로 구성되어 있는 막음판(33)을 도시하 였지만, 도 3에서는 원호형상판(33a)이 두 개(33a1,33a2)로 구성되어 있는 막음판(33)을 도시하였으며, 이처럼 원호형상판(33a)의 개수는 실시예에 따라 변경하여 실시할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 화염면(32)의 다른 실시예를 도시하였다.

도 4a를 참조하면, 화염면(32)의 막음판(33)과 인접한 부분에는 혼합실(31)로부터 혼합기체가 분출되지 않아 화염이 형성되지 않는 부분인 화염위치조절부(32b)가 더 구비되어 있다.

화염위치조절부(32b)는 화염면(32)의 일부 면적을 폐쇄하여 화염면(32)을 통하여 분출되는 혼합기체의 분출 속도를 더욱 증가시키고, 이에 따라 엔진의 고부하 운전 시에도 화염안정화에 안정적으로 대응할 수 있는 역할과 막음판(33)으로부터 더욱 먼 위치에 화염이 형성되므로 열전달부재(37)와 화염의 접촉을 더욱 극대화 시켜 화염열을 2차 기화기(20)로 더욱 효과적으로 전달할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 혼합기체분사노즐(22)이 혼합실(31) 내부로 침투되며, 분사노즐(22)의 외면과 화염면(32) 사이에 화염유도공간(32c)이 마련되어 있어, 화염면(32) 전체에서 화염이 형성되어 열전달부재(37)의 전체면이 화염과 접촉될 수 있다.

도 4c를 참조하면, 화염유도공간(32c)을 구비한 화염면(32)의 막음판(33)과 인접한 부분이 폐쇄되어 혼합실(31)로부터 혼합기체가 분출되지 않아 화염이 형성되지 않는 부분인 화염위치조절부(32b)가 마련되어 있다. 또한, 분사노즐(22)의 외면과 화염면(32) 사이에 화염유도공간(32c)이 마련되어 있다.

화염공간(34)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 화염면(32)을 통하여 분출된 혼합기체를 점화시켜 화염이 형성되는 공간이다.

점화기(35)는 고전압 스파크 등에 의하여 화염면(32)에서 분출되는 2차 혼합기체를 점화시키는 부재이다.

화염감지기(36)는 화염공간(34)에 화염의 존재 유무를 감지하는 센서이다.

열전달부재(37)는 화염면(32)의 중심축과 동일한 중심축을 가지며, 화염면(32)과 일정거리 이격된 위치에서 일단은 화염공간(34)을 감싸며 마련되고, 타단은 2차 기화기(20)와 접촉되어 화염공간(34)에서 형성된 화염의 열을 2차 기화기(20)로 전달하기 위한 부재이다.

이러한 열전달부재(37)는 그 일단이 2차 기화기(20)의 일측과 접촉하는 분리형으로 되거나 또는 2차 기화기(20)와 일체로 구비될 수도 있다.

도 5는 상기 열전달부재(34)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 열전달부재(37)는 2차 기화기(20)의 외주면 전체와 면접촉 되거나 2차 기화기(20)의 외주면 및 몸체(11)의 외주면과 동시에 면접촉된 연장부(37a)를 더 포함한다.

이러한 열전달부재(37)에 의해 전달된 열은 몸체(10)의 배출구(11b)로부터 2차 기화실(21)로 유입된 1차 혼합기체를 2차 기화시키는 열원으로 사용함과 동시에 1차 기화기(10)의 몸체(11)에도 전달되어 몸체(11) 내부에 형성된 미세한 크기의 액적 상태인 연료를 전기히터와 등과 같은 외부에너지의 공급 없이도 연속적으로 기화시키는 열원으로 사용할 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 2차 기화실(21) 및 몸체(11)의 내벽 면에 내부로 돌출된 핀 등의 전열면적증가수단(37b)이 마련되는 것이 열을 효율적으로 전달하기 위한 측면에서 바람직하다.

단열재(37c)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 열전달부재(37)에서 전달되는 열의 손실을 방지하기 위하여 열전달부재(37)와 혼합기체분사노즐(22)과 몸체(11)의 일부분을 감싸고 있는 부재이다.

보염기(38)는 화염면(32)의 중심축과 동일한 중심축을 가지고, 열전달부재(37)와 일정간격 이격된 위치에 구비되어, 화염공간(34) 내에 화염을 엔진 배기가스 등의 외부 기류로부터 안정화시킴과 동시에 열전달부재(37)로부터 외부 배기가스 기류로 열이 방열되는 것을 막아준다. 이러한 보염기(38)는 타공판 등의 다공성 매질로 될 수 있다.

도 1에서 미설명부호인 39는 보염기(38)가 설치되는 지지대이다.

상기의 구성에 따른 연소기(30)의 작동에 대하여 살펴보면, 혼합기체분사노즐(22)에서 배출된 2차 혼합기체는 혼합실(31)로 유입되어 막음판(33)으로 인하여 직진하지 못하고 혼합실(31) 내에서 최종 혼합된 후, 화염면(32)을 통하여 화염공간(34)으로 분출된다.

화염면(32)을 통하여 분출되는 혼합기체를 점화기(35)에 의해 점화시키면 화염공간(34)에 화염이 형성되고, 이후 화염감지기(36)의 작동으로 화염이 감지되면 점화기(35)는 작동이 정지되고 안정된 화염을 유지하게 된다.

화염은 막음판날개(33b)를 넘어 특정한 화염의 폭과 화염의 길이를 가지고 차량의 엔진으로부터 배출되는 배기가스와 혼합이 되며, 이때 보염기(38)에 의하여 엔진 배기가스로부터 화염공간(34)에서의 화염이 보호된다.

도 1을 참조하여 상기의 구성에 따른 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너의 일실시예에 따른 작동을 살펴보면, 1차공기예열수단(14b)에 의해 예열된 공기가 1차공기유입관(14a)을 통하여 1차공기주입부(14)로 유입되면 예열된 공기는 노즐(12)을 통하여 고압, 고속의 상태로 몸체(11) 내부로 고속으로 분사가 된다.

이때, 몸체(11) 내부에는 베르누이의 원리에 의해 몸체(11) 외부의 압력보다 낮은 압력 상태가 되고, 이로 인하여 공기흡입구(11a)에서 외부공기가 몸체(11) 내부로 흡입된다.

이때, 연료예열수단(13a)에 의해 예열된 연료를 연료공급관(13)을 통하여 몸체(11) 내부로 공급하면, 액체상태의 연료도 노즐(12) 측으로 흡입되고, 흡입된 연료는 노즐(12)을 통하여 유입되는 고속의 공기와 충돌하여 공기와 연료 상호 간의 운동량의 차이에 의하여 미세한 크기의 액적 상태로 무화가 되고, 무화된 연료는 예열된 공기 또는 예열된 연료의 자체 열에 의하여 기화가 되어, 완전 기화된 연료와 액적 상태의 기화되지 않은 잔류 액체연료와 공기흡입구(11a)로부터 흡입된 외부공기가 상호 혼합되어 1차 혼합기체 상태로 상기 배출구(11b)를 통하여 2차 기화기(20)로 유입된다.

2차 기화기(20)의 2차 기화실(21)으로 유입된 1차 혼합기체는 열전달부재(37)를 통한 화염열의 전달에 의하여 완전 기화되고, 공기유량조절수단(23a)에 의하여 유량이 조절되어 2차공기유입관(23)을 통하여 공급되는 2차공기와 함께 혼 합되어 2차 혼합기체 상태로 혼합기체분사노즐(22)을 통하여 연소기(30)의 상기 혼합실(31)로 유입된다.

연소기(30)의 혼합실(31)로 유입된 2차 혼합기체는 막음판(33)으로 인하여 직진하지 못하고 혼합실내에서 최종 혼합된 후 화염면(32)으로 분출된다.

화염면(32)을 통하여 분출되는 혼합기체는 점화기(35)의 작동에 의하여 점화되어 화염공간(34)에 화염이 형성된 후 화염감지기(36)의 작동으로 화염이 감지되면 점화기(35)의 작동은 정지하고, 특정한 화염의 폭과 화염의 길이를 가지는 안정된 화염상태가 유지되어 엔진의 배기가스와 혼합되어 배기가스의 온도를 상승시키며, 이때 화염공간에서의 화염은 보염기(38)에 의하여 배기가스의 침입으로부터 보호되어 안정된 화염상태를 유지할 수 있다.

이때, 화염공간(34)에서 형성된 화염열은 열전달부재(37)를 통하여 2차 기화실(21)로 전달되고, 2차 기화실(21)로 유입된 1차 혼합기체에 포함된 잔류 액적 상태의 연료를 완전 기화시키는 에너지로 사용되어, 정상적인 운전 상태에서 연속적인 안정된 기화과정과 연소과정이 이루어진다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기의 DPF 재생용 버너는 엔진으로부터 배기가스가 유입되는 통로인 배기가스유입통로(40)와, 배기가스유입통로(40)에서 배출되는 배기가스의 유동을 선회유동으로 변환시키는 선회기(50)와, 선회기(50)를 통과한 배기가스와 화염열이 상호 혼합되는 공간인 온도상승실(60)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

도 7은 배기가스유입통로(40)의 실시예들을 도시하였다.

도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 배기가스유입통로(40)는 외통(41)과 적어도 한 개 이상의 배기가스유입관(43)으로 구성된다.

외통(41)은 화염면(32)의 중심축과 동일한 중심축을 가지며 배치되며, 내부관(41a)과 외부관(41b)으로된 이중관으로 개방된 일단부(42)와 폐쇄된 타단부(41c)를 가지며, 내부관(41a)은 보염기(38)와 결합된다.

적어도 한 개 이상의 배기가스유입관(43)의 일단부는 엔진의 배기가스유로와 연통되고, 타단부는 외통(41)의 내부공간과 연통되어 있다. 이러한 배기가스유입관(43)은 외통(41)의 외부관(41b)에 접선방향으로 구비되는 것이 바람직하다.

도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 배기가스유입관(43)를 통하여 유입된 배기가스는 외통(41)의 개방된 일단부(42)로 배출될 시에 유속분포의 균일성을 유지하기 위하여 외통(41)의 개방된 일단부(42)의 전방에 타공판 등의 유속균일화장치(46)를 더 구비할 수도 있다.

도 7에서 미설명 번호 44 및 45는 외통 고정용 플랜지와 플랜지구멍을 각각 나타낸다.

선회기(50)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 화염면(32)의 중심축과 동일한 중심축을 가지고, 외통(41)의 개방된 일단부(42)와 온도상승실(60) 사이에 구비되며, 외통(41)의 개방된 일단부(42)를 통하여 배출되는 배기가스가 연소기(30)의 중심축에 대하여 회전하는 선회유동 상태로 온도상승실(60)로 유입시키는 부재이다.

도 8a 내지 도8c는 선회기(50)의 실시예들를 도시한 도면이다.

도 8a를 참조하면, 선회기(50)는 판형의 지지판(51)과 적어도 한 개 이상의 가스통과구멍(52)과 적어도 한 개 이상의 날개(53)와 지지판(51)을 고정하는 외부고정대(55)와 내부고정대(56)로 구성된다.

적어도 한 개 이상의 가스통과구멍(52)은 지지판(51)의 전면과 후면을 부분적으로 관통하여 배기가스가 통과한다.

적어도 한 개 이상의 날개(53)는 지지판(51)과 결합되어 있으며, 지지판(51)의 전면 또는 후면과 일정 각도를 이루어 배기가스가 가스통과구멍(52)을 통과할 때 화염면(32)의 중심축에 대하여 선회유동을 발생시킨다.

본 명세서의 도 8a에 도시한 지지판(51)에 형성된 가스통과구멍(52)과 날개(53)의 개수와 배치는 일실시예에 불과하다.

또한, 도 8b에 도시한 바와 같이, 지지판(51)이 없고 외부고정링(55‘)과 내부고정링(56’)에 고정된 다수의 날개(53‘)와 날개(53’) 사이를 가스가 통과하는 구조 등 실시예에 따라 변경하여 실시할 수 있음은 물론이고, 배기가스 유동을 선화유동상태로 변환시키는 것을 목적으로 하는 모든 수단은 다 동일한 목적의 선회기라고 할 수 있을 것이다.

상기에 있어서, DPF 재생용 버너의 화염안정화는 엔진으로부터 유입되는 배기가스의 유량 및 압력 등에 매우 크게 영향을 받으며, 배기가스가 선회기(50)를 통과할 때 형성되는 선회유동의 선회강도 크기에 따라 화염공간(34)에서 형성되는 화염의 폭 및 길이 등은 크게 영향을 받는다.

따라서, DPF 재생용 버너의 운전 시 엔진의 운전조건에 무관하게 화염공간(34)에서 형성되는 화염의 폭 및 화염길이를 일정하게 유지하기 위하여는 다양한 배기가스 유량에 대하여 각각의 최적상태 선회강도의 유지가 필요하다.

즉, 선회기(50)의 날개(53)와 지지판(51) 사이의 각도가 고정된 경우에는 선회기(50)를 통과한 배기가스의 선회강도는 유입되는 배기가스의 유량에 따라 다르게 된다.

바꾸어 말하면, 선회기(50)에 의한 배기가스의 선회유동 강도를 엔진의 운전조건과 무관하게 최적의 상태로 유지하기 위하여 선회기(50)로 유입되는 배기가스의 유량에 따라 날개(53)와 지지판(51) 사이의 각도가 가변되면, 엔진의 운전 상태에 무관하게 배기가스의 선회강도는 최적의 상태로 유지될 수 있다.

이를 도면을 참조하여 설명하면, 도 8c에 도시한 바와 같이 배기가스의 유량이 적으면 지지판(51)과 날개(53) 사이의 각도를 작게 하여(φ₁) 선회강도를 강하게 하고, 이와 반대로, 배기가스의 유량이 많아지면 지지판(51)과 날개(53) 사이의 각도를 크게 하여(φ₂) 선회강도를 약하게 함으로써 배기가스의 유량에 따라 선회강도를 일정하게 유지할 수 있다.

도 8a 및 도8b를 다시 참조하면, 엔진의 운전조건과 무관하게 배기가스의 선회유동 강도를 최적의 상태로 유지하기 위하여 날개(53)의 각도가 임의 조절이 가능한 선회강도조절수단(54)이 구비될 수 있다.

선회강도조절수단(54)은 유입되는 배기가스의 유량에 의한 운동량에 의하여 변위를 일으키는 스프링, 힌지 등의 무동력 선회강도조절수단(54,54‘)은 물론이고, 날개(53)와 상기 지지판(51) 사이의 각도 조절을 위하여 모터 등의 동력을 이 용한 선회강도 조절장치(미도시) 등 비록 서로 다른 방법일지라도 선회강도조절수단(54)의 개념상 모두 동일한 목적 및 방법이라 할 수 있다.

상기 DPF 재생용 버너에 있어서, 온도상승실(60)은 일단은 선회기(50)와 연통되며 타단은 개방되고, 내부에는 연소기(30)를 포함하는 공간으로, 선회기(50)를 지난 배기가스가 유입되어 연소기(30)의 화염공간(34)에서 발생된 고온의 연소가스와 혼합되어 배기가스의 온도를 상승시키는 공간이다.

이하, 상기에서 기술된 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 제1실시예를 설명하기로 한다.

도 9a를 참조하여 설명하면, 제1실시예에 따른 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치(DPF 시스템)는 1차 기화기(10), 2차 기화기(20), 연소기(30), 배기가스유입통로(40), 선회기(50), 온도상승실(60)이 구비된 DPF 재생용 버너와 어댑터(80)와 매연여과부(70)를 포함한다.

상기에 있어서, 상기 DPF 재생용 버너는 상기에서 상세히 기술하였으므로 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

매연포집기(70)는 케이싱(71), 매연여과재(72), 충진재(73), 유동균일화수단(74)으로 구성되어 있다.

케이싱(71)은 일단은 어댑터(80)의 일단과 연통하고, 타단은 외부와 연통되며, 내부에는 세라믹, 금속섬유 등의 다공성 매질을 이용하여 배기가스 속에 포함됨 매연을 여과하는 부재인 매연여과재(72)가 구비되어 있고, 케이싱(71)의 내벽과 매연여과재(72)의 외벽 사이에는 진동 등으로부터 매연여과재(71)에 물리적 파손이 발생하는 것을 방지하기 위한 충진재(73)가 구비되어 있다.

매연포집기(70)에 있어서, 매연여과재(72)의 전단에는 매연여과재(72)로 유입되는 배기가스 유동의 균일성 확보를 위하여 유동균일화수단(74)이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 매연여과재(71)와 유동균일화수단(74)의 사이에는 산화촉매(75)가 더 구비되는 것도 바람직하다.

나아가, 매연여과부(70)와 상기 온도상승실(50) 사이에는 다양한 형태의 어댑터(80)가 마련되는 것이 바람직하다.

어댑터의 일실시예인 일체형 어댑터(80')를 도 10a에 도시하였다.

도 10a를 참조하면, 일실시예에 의한 일체형 어댑터(80‘)는 가스혼합수단(81)과 연결관(82)으로 구성될 수 있다.

가스혼합수단(81)은 원뿔대 또는 각뿔대 형상으로 윗면(81a)은 폐쇄되고, 밑면은 개방되어 있으며, 옆면(81b)은 타공판으로 구성되어 있다.

연결관(82)의 일단은 온도상승실(60)의 개방된 일단과 연통하고, 타단은 매연여과부(70)의 케이싱(71)과 연통되며, 가스혼합수단(81)의 개방된 밑면의 가장자리와 결합되어 있다.

어댑터의 다른 실시예인 축소확대형어댑터(80'')를 도 10b에 도시하였다.

도 10b를 참조하면, 축소확대형어댑터(80'')는 일단이 온도상승실(60)과 연통되고, 타단은 매연여과부(70)의 케이싱(71)과 연통되며, 축소관(83)과 확대관(84) 및 일정단면관(85)로 구성되어 있다.

다시 도 9를 참조하여 상기와 같은 구성을 가진 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 작동을 살펴보면, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스는 배기가스유입관(41)을 통하여 배기가스유입통로(40), 선회기(50) 및 온도상승실(60)을 지나 매연포집기(70)로 유입된다.

이때 배기가스에 포함된 매연은 매연여과재(71)에 포집되며, 포집 시간의 증가에 따라 포집량은 증가하고, 포집량이 일정 수준에 도달하면 표현하지는 않았지만 전자적인 신호에 의하여 DPF 재생용 버너의 운전이 시작되어 화염공간(34)에 화염이 형성된다.

화염공간(34)에서 발생하는 화염으로 인한 고온의 연소가스는 온도상승실(50)로 유입된 배기가스와 혼합되어 배기가스의 온도는 매연의 산화온도 이상으로 상승하여, 배기가스혼합수단(55) 및 유동균일화수단(56)을 통과한 매연포집기(70) 입구에서의 혼합가스의 온도 분포 및 유속분포는 매우 균일한 상태로 매연여과재(71)로 유입되어 매연여과재(71)에 포집된 매연을 산화시킨다.

한편, DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 제2실시예를 도 11에 도시하였다.

도 11을 참조하여 설명하면, 제2실시예에 따른 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치는 1차 기화기(10), 2차 기화기(20), 연소기(30), 배기가스유입통로(40), 선회기(50), 온도상승실(60)로 구성된 DPF 재생용 버너와 매연여과부(70)와 분기형연결관(80c)과 배기가스유로(90)를 포함한다.

제2실시예에서 DPF 재생용 버너, 매연여과부(70)는 상기의 제1실시예에서 충 분히 설명하였으므로 여기에서는 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

제2실시예에 따른 디젤엔진 매연여과장치의 배기가스유로(90)는 주유로(91)와 분기관(92)과 배기가스유량조절수단(93)으로 구성된다.

분기관(92)은 주유로(91)로부터 분기되어 분기형연결관(80c)과 연통된다.

분기관(92)에는 주유로(91)를 통하여 DPF 재생용 버너로 유입되는 배기가스의 유량을 조절하기 위한 밸브 등의 배기가스유량조절수단(93)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 작동을 살펴보면, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스는 주유로(91)와 분기관(92)으로 분리되어 주유로(91)를 통한 배기가스는 DPF 재생용 버너의 배기가스유입통로(50)로 유입되고, 분기관(92)으로 유입되는 배기가스는 분기형연결관(80c)으로 유입된다.

이때, 배기기스유량조절수단(93)에 의해 주유로(91)에 유입되는 배기가스량이 조절되어 DPF 재생용 버너의 배기가스유입통로(50)를 통하여 온도상승실(60)로 유입된다.

주유로(91)를 통하여 DPF 재생용 버너로 유입된 배기가스는 온도 승온이 된 후 상기 분기형연결관(80c)로 배출되고, 이때 승온된 배기가스는 분기관(150)을 통하여 유입된 배기가스와 혼합되어 엔진에서 배출된 전체 배기가스가 승온되어 매연여과부(70)로 유입된다.

제2실시예에 따른 디젤엔진 매연여과장치의 경우 배기량이 큰 디젤엔진이 높 은 알피엠(RPM)에서 부하가 매우 큰 상태로 운전되는 경우 배출되는 배기가스는 유량이 많고 압력이 높기 때문에 이 상태의 배기가스가 모두 배기가스유입통로(40)로 유입되는 경우 연소기(30)의 화염공간(34)에서 발생되는 화염이 소멸될 수 있는 등 화염의 상태에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다.

이와 같이, 디젤엔진의 운전조건이 고부하 상태일 때 주유로(91)로부터 분기된 분기관(92)을 통하여 일부는 직접 매연여과부(70)의 전단에 구비된 연결관(80c)로 유입시키고, 디젤엔진의 부하상태보다 작은 유량을 주유로(91)를 통하여 DPF 재생용 버너로 유입시켜 엔진의 운전조건에 비하여 훨씬 낮은 부하 상태로 버너를 운전하기 때문에 연소기(30)의 화염은 소멸되지 않고 안정된 화염 상태로 운전이 가능하다.

한편, DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 제3실시예를 도 12에 도시하였다.

도 12를 참조하여 설명하면, 제3실시예에 따른 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치는 1차 기화기(10), 2차 기화기(20), 연소기(30)로 구성된 DPF 재생용 버너와 연결관(80d)과 곡관부(100)와 매연여과부(70)를 포함한다.

제3실시예에서 DPF 재생용 버너는 상기의 제1실시예에서 충분히 설명하였으므로 여기에서는 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

연결관(80d)은 연소기(30)의 전방에 위치하고, 연소기(30)로부터 발생하는 화염의 연소가스가 유입된다.

단면이 곡선 형태인 곡관부(100)는 일측이 연결관(80d)과 연통되어 있고, 디 젤엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유입되어 연소가스와 혼합이 이루어진다.

곡관부(100) 내에는 가스혼합수단(101)이 구비될 수 있다.

매연여과부(70)는 곡관부(100)의 일측에 마련되고, 곡관부(100)에서 배출되는 혼합가스가 유입되며, 내부에 매연여과재(71)가 구비되어 있다.

이러한 매연여과부(70)는 DPF 재생용 버너와 직선의 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 작동을 살펴보면, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스는 곡관부(100)를 거침으로써 유동의 직진성이 증가된다.

DPF 재생용 버너로 배기가스의 유입이 없이 버너가 운전하며, 곡관부(100) 유로를 흐르는 배기가스는 직진성 유지에 의해 연결관(80d) 유로에 침투하지 않으므로 버너의 화염안정화가 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디젤엔젠 매연여과장치 재생용 버너를 나타낸 측단면도.

도 2는 도 1의 일부분을 확대하여 도시한 단면도.

도 3은 막음판의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 4a 내지 도 4c는 화염면의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 5는 열전달부재의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 6은 도 1의 DPF 재생용 버너에 배기가스유입통로, 선회기, 온도상승실이 더 구비된 실시예를 도시한 단면도.

도 7은 배기가스유입통로의 실시예들을 도시한 도면.

도 8a 내지 도 8c는 선회기의 실시예들을 도시한 도면.

도 9는 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 제1실시예를 도시한 측단면도.

도 10a 및 도 10b는 어댑터의 실시예들을 도시한 도면.

도 11은 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 제2실시예를 도시한 측단면도.

도 12는 DPF 재생용 버너를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치의 제3실시예를 도시한 측단면도.

도 13은 종래 디젤엔진 매연여과장치의 일례를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 1차 기화기 11 : 몸체

11a : 공기흡입구 11b : 배출구

11c : 흡입공기량조절수단 12 : 노즐

13 : 연료공급관 13a : 연료예열수단

13b : 연료량조절수단 14 : 1차공기주입부

14a : 1차공기유입관 14b : 1차공기예열수단

14c : 1차공기량조절수단 20 : 2차 기화기

21 : 2차 기화실 21a : 2차 기화실 가열수단

22 : 혼합기체분사노즐 22a : 축소관

22b : 목 22c : 확대관

23 : 2차공기유입관 23a : 2차공기량조절수단

30 : 연소기 31 : 혼합실

32 : 화염면 32a : 다공성매질

32b : 화염위치조절부 32c : 화염유도공간

33: 막음판 33a, 33a' : 원호형상판

33b, 33b' : 막음판날개 33c : 원호부

34 : 화염공간 35 : 점화기

36 : 화염감지기 37 : 열전달부재

37a : 전열면적증가수단 37b : 단열재

38 : 보염기 39 : 고정브라켓

40 : 배기가스유입통로 41 : 외통

41a : 외통 내부관 41b : 외통 외부관

41c : 외통 폐쇄면 42 : 외통 개방면

43 : 배기가스유입관 44 : 외통고정용 플랜지

45 : 외통고정용 플랜지구멍 46 : 유속분포 균일화 수단

50 : 선회기 51 : 지지판

52 : 가스통과구멍 53,53' : 안내면

54,54' : 선회강도조절수단 55,55' : 외부고정대

56,56' : 내부고정대 60 : 온도상승실

70 : 매연여과부 71 : 케이싱

72 : 매연여과재 73 : 충진재

74 : 유동균일화수단 75 : 산화촉매

80 : 연결어댑터 80a : 일체형 어댑터

80b : 축소확대형어댑터 80c : 분기형 어댑터

81 : 가스혼합수단 81a : 충돌판

81b : 옆면 82 : 연결관

83 : 축소관 84 : 확대관

85 : 일정단면관 86 : 혼합수단

90 : 배기가스유로 91 : 주유로

92 : 분기관 93 : 배기가스유량조절수단

100 : 곡관부 101 : 가스혼합수단

Claims

액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기;

상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체를 최종 재혼합한 후 점화시켜 화염을 형성하는 연소기; 및

일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 타단은 상기 연소기의 화염에 노출되어 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재;를 포함하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 1항에 있어서,

상기 연소기의 전방에 위치하고, 상기 연소기로부터 발생된 화염열에 의하여 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도를 승온시키는 온도상승실;

상기 온도상승실과 연통하며, 디젤엔진의 배기가스유로와 연결되어 배기가스를 유입시키기 위한 배기가스유입통로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 2항에 있어서,

상기 배기가스유입통로의 배출단과 상기 온도상승실 사이에 설치되어 상기 배기가스유입통로를 통하여 유입되는 배기가스를 선회유동 상태로 상기 온도상승실 로 유입시키기 위한 선회기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 3항에 있어서,

상기 기화기는,

액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 1차 기화시켜 공기와의 1차 혼합기체 상태로 배출하는 1차 기화기와,

상기 1차 기화기의 배출측과 연결되어 있으며, 상기 1차 기화기에서 배출되는 1차 혼합기체가 유입되고, 상기 1차 혼합기체 내의 잔류 액체상태의 연료를 2차 기화시켜 2차 혼합기체 상태로 배출하는 2차 기화기로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 4항에 있어서,

상기 1차 기화기는 일단에 액체 연료의 흡입구가 형성되어 있고, 타단에 무화된 액적 상태의 연료가 배출되는 배출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 5항에 있어서,

상기 1차 기화기의 일단에 고압의 공기 유입구가 더 구비되고, 타단에 무화된 액적 상태의 연료가 공기와 혼합되어 배출되는 배출구가 형성되어 있는 것을 특 징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 5항 또는 제6항에 있어서,

상기 1차 기화기의 배출구에는 배출구의 가열을 위한 가열수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 4항에 있어서,

상기 1차 기화기는,

일단에 공기의 흡입구가 형성되어 있고, 타단에 1차 혼합기체가 배출되는 배출구가 형성되어 있으며, 외측에는 내부와 연통하는 적어도 하나 이상의 노즐이 구비된 몸체와,

일단이 상기 몸체의 외측에 마련되고, 타단이 상기 몸체의 내부로 배치되어 상기 몸체 내부에 연료를 공급하는 연료공급관과,

상기 몸체의 외면에 결합되고, 상기 노즐과 연통되어 있어, 상기 노즐을 통하여 상기 연료공급관의 전방으로 고압, 고속의 외부공기를 공급하는 1차공기유입공간과, 일단은 상기 1차공기유입공간의 내부와 연통하고, 타단은 외부와 연통하여 외부공기가 유입되는 1차공기유입관으로 구성된 적어도 한 개 이상의 1차공기주입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 8항에 있어서,

상기 열전달부재는 일단으로부터 연장되어 상기 2차 기화기 및 상기 몸체와 접촉되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 8항에 있어서,

상기 연료공급관에는 공급되는 연료를 예열하는 연료예열수단이 연결된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 8항에 있어서,

상기 연료공급관에는 공급되는 연료의 유량 조절을 하기 위한 연료량조절수단이 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 8항에 있어서,

상기 1차공기유입관에는 상기 노즐을 통하여 상기 몸체 내부로 분출되는 공기를 예열하기 위한 1차공기예열수단이 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 8항에 있어서,

상기 몸체 외측에는 상기 연료의 초기 기화 성능을 향상시키기 위한 몸체 가열수단이 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 4항에 있어서,

상기 2차 기화기는,

일측이 상기 1차 기화기의 배출구와 연통하며, 상기 1차 혼합기체가 유입되는 2차 기화실과,

상기 2차 기화실의 외주면 또는 벽 내부에 마련되어 상기 2차 기화실을 초기 가열하기 위한 2차 기화실 가열수단과,

상기 2차 기화실에 유입된 혼합기체를 2차 혼합기체 상태로 배출하기 위한 혼합기체분사노즐과,

일단은 상기 2차 기화실의 내부와 연통하고, 타단은 외부와 연통하여 외부공기가 유입되는 2차공기유입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 14항에 있어서,

상기 혼합기체 분사노즐은 벤추리(Ventury) 형상인 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 14항에 있어서,

상기 2차 기화실의 외주면 또는 벽 내부에는 2차 기화실 가열수단이 마련된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 14항에 있어서,

상기 2차 기화실 및 상기 몸체의 내벽면에는 열의 효율적인 전달을 위하여 내부로 돌출된 전열면적 증가수단이 마련된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 14항에 있어서,

상기 2차공기유입관에는 유입되는 외부공기의 유량을 조절하기 위한 공기량조절수단이 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 14항에 있어서,

상기 2차공기유입관에는 유입되는 공기를 예열하는 공기예열수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 14항에 있어서,

상기 연소기는,

상기 혼합기체분사노즐과 연통하여 상기 혼합기체분사노즐로부터 배출된 상기 2차 혼합기체를 최종 혼합하는 혼합실과,

상기 혼합실의 경계에 마련되고, 적어도 한 겹 이상의 서로 다른 다공율을 가지는 다공성 매질로 된 화염면과,

상기 화염면의 둘레를 따라 화염이 형성되는 화염공간과,

상기 화염면을 통하여 상기 화염공간 내에 배출되는 혼합기체를 점화시키는 점화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 다공성 매질은 타공판, 금속메쉬, 금속매트, 세라믹, 내열섬유로 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 연소기는,

상기 혼합실의 일단부를 폐쇄하여 상기 혼합기체분사노즐에서 분사된 상기 2차 혼합기체의 직진을 막는 막음판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 22항에 있어서,

상기 막음판은,

상기 혼합실과 접하고, 단면이 외측으로 볼록한 원호형상인 원호형상판을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 22항에 있어서,

상기 막음판의 둘레를 따라 연장되어 상기 화염공간과 접하는 막음판 날개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 22항에 있어서,

상기 화염면의 상기 막음판과 인접한 부분에는 상기 2차 혼합기체가 통과하지 못하도록 폐쇄하는 화염위치조절부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 화염면과 상기 혼합기체분사노즐의 외주면 사이에는 상기 화염공간 전체에서 화염이 발생하도록 화염유도공간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 연소기는,

상기 화염공간 내에 화염의 존재유무를 감지하는 화염감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 열전달부재의 일측은 상기 화염면과 이격되어 상기 화염면의 둘레를 감 싸며 마련되고, 타측은 상기 2차 기화실과 결합되어 상기 화염공간에서의 화염열은 상기 2차 기화실로 전달하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 연소기는,

상기 열전달부재와 이격되어 상기 열전달부재를 감싸며 마련되고, 디젤엔진의 배기가스로부터 상기 화염공간 내의 화염을 안정화시키는 보염기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 29항에 있어서,

상기 연소기는,

상기 열전달부재와 상기 보염기 사이에 마련되어 상기 열전달부재의 열손실을 막기 위한 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 배기가스유입통로는 상기 화염면의 중심축과 동일한 중심축을 가지고, 일단부는 개방되어 배기가스가 유입되고, 타단부는 상기 온도상승실과 연통된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 배기가스유입통로는,

상기 화염면의 중심축과 동일한 중심축을 가지고, 일단부는 개방되고 타단부는 폐쇄된 이중관 구조이며, 내관은 상기 보염기와 결합된 외통과,

일단부는 상기 배기가스유로와 연통되고, 타단부는 상기 외통의 내부공간과 연통되어 디젤엔진의 배기가스가 유입되는 배기가스유입관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 32항에 있어서,

상기 배기가스유입관이 상기 외통의 외관에 접선으로 연결되어 상기 외통의 내부공간과 연통되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 32항에 있어서,

상기 배기가스유입관이 상기 외통의 폐쇄된 일단부와 연결되어 상기 외통의 내부공간과 연통되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 선회기는,

상기 화염면의 중심축과 동일한 중심축을 가지는 판형의 지지판과,

상기 지지판의 전면과 후면을 부분적으로 관통하여 배기가스가 통과하는 적어도 하나 이상의 가스통과구멍과,

상기 지지판과 결합되어 있으며, 상기 지지판의 일단면과 일정 각도를 이루어 배기가스가 상기 가스통과구멍을 통과할 때 상기 화염면의 중심축에 대하여 선회유동을 발생시키는 안내면 역할을 하는 적어도 하나 이상의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 35항에 있어서,

상기 선회기로 유입되는 배기가스의 유량변화에 따라 무동력 상태에서 상기 날개의 각도를 임의로 조절 가능하도록 하는 선회강도조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 35항에 있어서,

상기 선회기로 유입되는 배기가스의 유량변화에 따라 동력을 이용하여 상기 날개의 각도를 임의로 조절 가능하도록 하는 선회강도조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 20항에 있어서,

상기 선회기는,

상기 화염면의 중심축과 동일한 중심축을 가지는 링 형상의 내측 고정대;

상기 내측 고정대의 외부에 상기 내측 고정대와 간격을 두고 배치되는 링 형상의 외측 고정대;

상기 내측 고정대와 상기 외측 고정대 사이에 배치되고, 일단과 타단이 각각 상기 내측 고정대와 상기 외측 고정대에 힌지 가능하도록 결합되며, 엔진의 배기가스가 통과할 때 선회유동을 발생시키기 위한 적어도 한 개 이상의 안내면; 및

상기 안내면과 배기가스의 흐름 방향 사이의 각도를 조절하는 선회각도조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 38항에 있어서,

상기 선회각도조절수단은 상기 안내면의 각도조절이 상기 배기가스의 유량변화에 의한 운동량의 변화에 따라 무동력으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 38항에 있어서,

상기 선회각도조절수단은 상기 안내면의 각도조절이 상기 배기가스의 유량변화에 대응하여 동력을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 35항 또는 제 38항에 있어서,

상기 온도상승실은 배기가스가 유입되며, 내부에 상기 연소기가 배치되는 것 을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 35항 또는 제 38항에 있어서,

상기 온도상승실은 일단부가 상기 선회기의 배출단과 연통되며, 내부에 상기 연소기가 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 35항 또는 제 38항에 있어서,

상기 온도상승실 타단부에는,

다공성 매질로 된 가스혼합수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
제 43항에 있어서,

상기 가스혼합수단은 내부가 비어있는 원뿔대 또는 각뿔대 형상이고, 옆면은 타공되어 있고, 밑면은 개방되어 상기 온도상승실의 배출단과 연결되어 있으며, 윗면은 폐쇄되어 상기 온도상승실의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너.
액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기;

상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체 를 최종 혼합한 후 점화시켜 화염을 형성하는 연소기;

일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 타단은 상기 연소기의 화염에 노출되어 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재;

상기 연소기의 전방에 위치하고, 상기 연소기로부터 발생된 화염열에 의하여 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도를 승온시키는 온도상승실;

상기 온도상승실과 연통하며, 디젤엔진의 배기가스유로와 연결되어 배기가스를 유입시키기 위한 배기가스유입통로; 및

상기 온도상승실의 배출단과 연통되며, 내부공간을 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 마련되는 매연여과재를 포함하는 매연여과부;를 포함하는 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
제 45항에 있어서,

상기 매연여과재의 전방에는 산화촉매가 구비되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
제 45항에 있어서,

상기 온도상승실과 상기 매연여과부 사이에는 상기 온도상승실과 상기 매연여과부 보다 직경이 축소된 어댑터가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
제 47항에 있어서,

상기 어댑터와 상기 매연여과부 사이에는 타공성 매질로 된 유동균일화수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
제 48항에 있어서,

상기 유동균일화수단의 구멍은 외측으로 갈수록 크기가 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
제 45항에 있어서,

상기 배기가스유로는,

디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스 일부분이 상기 배기가스유입통로로 유입되도록 하는 주유로와,

상기 주유로로부터 분기되어 나머지 배기가스가 상기 매연여과부로 유입되도록 하기 위한 분기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
제 50항에 있어서,

상기 분기관에는 상기 주유로를 통하여 유입되는 배기가스의 유량을 조절하 기 위한 배기가스유량조절수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.
액체상태의 연료가 주입되고, 주입된 상기 연료를 기화시켜 혼합기체 상태로 배출하는 기화기;

상기 기화기의 일측에 마련되어 있으며, 상기 기화기에서 배출되는 혼합기체를 최종 혼합한 후 점화시켜 화염을 형성하는 연소기;

일단이 상기 기화기와 접촉되어 있으며, 타단은 상기 연소기의 화염에 노출되어 상기 연소기에서 발생된 화염의 열을 상기 기화기로 전달하는 열전달부재;

상기 연소기의 전방에 위치하고, 상기 연소기로부터 발생하는 화염의 연소가스가 유입되는 연결관;

일측이 상기 연결관과 연통되어 있고, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유입되어 연소가스와 혼합이 이루어지며 단면이 곡선 형태인 곡관부; 및

상기 곡관부의 배출단과 연통되며, 내부공간을 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 마련되는 매연여과재를 포함하는 매연여과부;를 포함하는 하는 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너를 이용한 디젤엔진 매연여과장치.