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KR101501260B1 - 증발기 및 이를 적용한 연소장치 - Google Patents

증발기 및 이를 적용한 연소장치 Download PDF

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Publication number
KR101501260B1
KR101501260B1 KR20130111360A KR20130111360A KR101501260B1 KR 101501260 B1 KR101501260 B1 KR 101501260B1 KR 20130111360 A KR20130111360 A KR 20130111360A KR 20130111360 A KR20130111360 A KR 20130111360A KR 101501260 B1 KR101501260 B1 KR 101501260B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge gas
expansion
neck
nozzle
arc
Prior art date
Application number
KR20130111360A
Other languages
English (en)
Inventor
이대훈
송영훈
김관태
변성현
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR20130111360A priority Critical patent/KR101501260B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101501260B1 publication Critical patent/KR101501260B1/ko

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/02—Structural details of mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2202/00—Liquid fuel burners

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 액체(연료)의 증발과 크랙킹을 동시에 수행하는 증발기를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 방전기체를 유입하는 제1확관부, 상기 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부, 상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극, 및 상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐을 포함한다.

Description

증발기 및 이를 적용한 연소장치 {EVAPORATOR AND BURNER USING THE SAME}
본 발명은 아크 젯을 이용하는 증발기 및 이를 적용한 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 버너는 하우징의 내부에 전극을 설치하여 하우징과 전극 사이에 간극을 형성하여 고전압을 인가함으로써 간극에서 방전기체 및 연료로 플라즈마를 발생시킨다.
방전기체로 신기를 사용하는 경우, 압축기를 사용하여, 신기를 플라즈마 버너의 내부로 공급한다. 또한 신기와 연료의 균일한 혼합을 위하여 연료를 회전시켜 공급하기 위한 구조가 필요하다.
이와 같이, 압축기의 사용으로 플라즈마 버너의 가격이 상승되고, 연료의 회전 공급으로 인하여 플라즈마 버너의 구조가 복잡해질 수 있다.
또한, 신기를 없애고 배기가스를 사용하는 경우, 플라즈마 버너의 안정 운전 영역이 축소된다. 배기가스를 사용하므로 플라즈마 버너의 구조가 복잡해질 수 있다.
본 발명의 목적은 액체(연료)의 증발과 크랙킹을 동시에 수행하는 증발기를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 증발기를 적용한 연소장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 방전기체를 유입하는 제1확관부, 상기 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부, 상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극, 및 상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐을 포함한다.
상기 제1확관부는, 상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지는 제1통로를 형성하여 상기 목부에 연결될 수 있다.
상기 제2확관부는, 상기 목부 측에서 멀어지면서 점점 넓어지는 제2통로를 형성하여 상기 목부에 연결될 수 있다.
상기 제2확관부의 내경이 상기 제1확관부의 내경보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 상기 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관을 더 포함할 수 있다.
상기 제2확관부는, 상기 제1확관부의 외부로 공급되는 방전기체 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비할 수 있다.
상기 노즐은, 상기 목부에 단수 또는 복수 개로 배치되고, 연료를 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발기는, 제1방전기체를 유입하는 제1확관부, 상기 제1방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부, 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부, 상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극, 상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐, 및 상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 제2방전기체를 상기 제1확관부 외부로 공급하여 상기 제2방전기체의 일부를 상기 제2확관부의 내부로 공급하는 수용관을 포함한다.
상기 제1확관부는, 상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지게 형성되어 상기 목부에 연결되는 제1통로, 및 상기 제1방전기체의 공급측에서 상기 제1통로측으로 가면서 점점 넓어지게 형성되는 입구통로를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 방전기체를 유입하는 제1확관부과 제2확관부를 최소 통로의 목부로 연결하고, 전극과 목부 사이에서 아크 젯을 발생시켜, 상기 목부에 설치되는 노즐을 통하여 상기 아크 젯에 연료를 분사하여, 방전기체에 연료를 무화시키는 증발기, 및 상기 증발기를 수용하여 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 수용관를 설치하여 연결되는 연소실을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 증발기의 상기 제2확관부의 전방에 구비되는 이그나이터를 더 포함할 수 있다.
상기 수용관은 자동차의 배기관으로 형성되고, 상기 방전기체는 배기가스일 수 있다.
상기 제2확관부는, 상기 수용관의 외부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부 내에 구비되는 이그나이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함할 수 있다.
상기 제3확관부는, 상기 제1방전기체 홀보다 크게 형성되어, 상기 수용관의 내부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제3확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제2방전기체 홀을 구비할 수 있다.
상기 수용관은, 상기 증발기의 후방에 설치되는 산화촉매를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐, 및 상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소장치는, 상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐, 상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터, 및 상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 제1확관부와 제2확관부 사이의 목부에서 방전기체로 아크 및 아크에 의한 아크 젯을 발생시키므로 노즐에서 분사되는 액체(연료)의 증발과 크랙킹을 동시에 수행하여 액체(연료)를 방전기체 내에 빠르게 무화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증발기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 증발기의 단면도이다.
도 3은 제1실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제3실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 4는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제4실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 5는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제5실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 증발기의 단면도이다.
도 7은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제7실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 8은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제8실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
도 9는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제9실시예에 따른 연소장치의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증발기의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예의 증발기(1)는 제1확관부(10), 제2확관부(20), 목부(30), 전극(40) 및 노즐(50)을 포함한다.
제1확관부(10)는 일측으로 방전기체를 유입하여 목부(30)로 안내한다. 예를 들면, 제1확관부(10)는 입구에서 목부(30) 측으로 가면서 점점 좁아지는 제1통로(11)를 형성하여 목부(30)에 연결된다. 방전기체는 외부 신기(공기)나 자동차의 배기가스일 수 있다.
제2확관부(20)는 목부(30)에서 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 배출 공급한다. 예를 들면, 제2확관부(20)는 목부(30) 측에서 멀어지면서 점점 넓어지는 제2통로(21)를 형성하여 목부(30)에 연결된다.
이때, 제2확관부(20)의 내경(D2)이 제1확관부(10)의 내경(D1)보다 크게 형성될 수 있다. 이로 인하여, 액체는 목부(30)를 경유하는 방전기체의 아크 제트에 의하여, 제2확관부(20) 내에서 원활하게 무화되어 방전기체에 균일하게 혼합될 수 있다.
목부(30)는 제1확관부(10)와 제2확관부(20)를 최소 통로로 연결하며, 전기적으로 접지된다. 예를 들면, 목부(30)는 제1통로(11)와 제2통로(21) 각각의 최소 직경부에 연결되어, 제1확관부(10)와 제2확관부(20) 사이에서 최소 통로를 설정하여 제1확관부(10)에서 제2확관부(20)로 진행되는 방전기체의 유속을 증가시킨다.
전극(40)은 제1확관부(10)에 내장되어 제1통로(11)에 연결되는 목부(30)와의 사이에 방전 간극(G)을 형성하여 인가되는 전압(H.V)으로 아크를 발생시킬 수 있다. 즉 목부(30)가 접지된 상태에서 목부(30)로 방전기체를 통과시키면서 전극(40)에 고전압을 인가하면, 방전 간극(G)에서 아크가 발생된다.
아크는 목부(30)에 접촉하면서 열을 방출하고, 아크에 의하여 목부(30) 영역을 가열한다. 이후 목부(30)에서 방전기체의 유속이 빨라진다. 따라서 아크와 열로 인해 여기된 상태의 아크 젯이 제2확관부(20)로 분사된다.
노즐(50)은 목부(30)에 설치되어 아크 젯에 액체(연료)를 공급함으로써 액체를 방전기체에 무화시킬 수 있다. 방전기체에 무화된 액체는 혼합기를 형성하여, 아크 젯에 의하여 제2확관부(20)로 분사된다. 이때, 액체는 아크의 열과 유동 여기 화학종들에 의하여 빠른 속도로 무화되어 방전기체에 혼합될 수 있다.
아크 젯은 액체를 증발 및 크랙킹 하며, 액체를 공급할 때 종래의 플라즈마 버너에서와 같이 회전시킬 필요성을 제거하고, 낮은 전력 조건으로 운전 가능케 한다. 그리고 증발기의 구조가 간단하며, 증발기는 버너의 점화기로 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 증발기(2)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 제2실시예의 증발기(2)는 제1실시예의 증발기(1)에 수용관(60)를 더 포함하고, 제2확관부(220)에 제1방전기체 홀(H1)을 구비한다.
수용관(60)은 제1확관부(10)와 제2확관부(220)를 수용하며, 방전기체의 일부를 제1확관부(10)의 내부로 공급하고 나머지를 제1확관부(10)의 외부로 공급하도록 구성된다.
제1확관부(10)의 외부를 경유하는 방전기체 중 일부는 제1방전기체 홀(H1)을 통하여 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급된다.
노즐(250)은 목부(30)에 단수 또는 복수 개로 배치되고, 연료를 분사하는 연료 분사 노즐로 형성된다. 따라서 제2실시예의 증발기(2)는 산업용 버너에 효과적으로 적용될 수 있다.
증발기(2)를 산업용 버너에 사용하는 경우, 제1확관부(10)의 외부를 경유하고 제1방전기체 홀(H1)을 통하여 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급되는 방전기체는 노즐(250)에서 분사되어 아크 젯에 의하여 무화되는 연료와 더 혼합될 수 있다. 따라서 제1방전기체 홀(H1)로 공급되는 방전기체는 연료를 충분히 연소시킬 수 있게 한다.
도 3은 제1실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제3실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 제3실시예의 연소장치(3)는 제1실시예의 증발기(1), 제2실시예의 증발기(2)의 수용관(60), 및 연소실(70)을 포함한다. 즉 제2실시예의 증발기(2)의 수용관(60)은 연소실(70)에 연결되어, 아크 및 아크 젯에 의한 방전기체와 연료의 혼합기를 연소실(70)로 공급한다.
목부(30)가 접지된 상태에서 목부(30)로 방전기체를 통과시키면서 전극(40)에 고전압을 인가하면, 방전 간극(G)에서 아크가 발생된다. 아크는 목부(30)에 접촉하면서 열을 방출하고, 아크에 의하여 목부(30) 영역을 가열한다. 이후 목부(30)에서 방전기체의 유속이 빨라진다. 아크와 열로 인해 여기된 상태의 아크 젯이 제2확관부(20)로 분사된다.
노즐(350)은 목부(30)에 설치되어 아크 젯에 연료를 공급함으로써 연료를 방전기체에 무화시킬 수 있다. 방전기체에 무화된 연료는 혼합기를 형성하여, 아크 젯에 의하여 제2확관부(20)로 분사된다. 이때, 연료는 아크의 열과 유동 여기 종들에 의하여 빠른 속도로 무화되어 방전기체에 혼합될 수 있다.
제3실시예의 연소장치(3)는 증발기(2)의 제2확관부(20) 전방에 이그나이터(80)를 더 포함할 수 있다. 이그나이터(80)는 방전기체에 무화된 연료를 점화시켜 연소실(70) 내에서 연소시킬 수 있게 한다.
이와 같은 산업용 연소장치(3)의 경우, 액체 상태의 연료를 기화시키고 방전기체(산화제 또는 공기)와 혼합하는 것이 연소장치(3)의 성능과 크기를 결정하는 중요한 요소이다.
제3실시예의 연소장치(3)는 아크 젯에 액상의 연료를 무화시키는 장치로 사용되므로 기존의 경유 버너 등에서 얻을 수 없었던, 급속한 연료의 무화 및 공기와의 혼합을 얻을 수 있다. 따라서 연소 영역에서 핫 스팟(hot spot)을 제거하여 질소산화물(NOx)의 발생이 억제될 수 있다.
전극(40)에 교류(AC) 또는 직류(DC)를 인가함으로써 아크 및 아크 젯이 발생될 수 있다. AC에 비하여 DC 전원을 사용하면, 아크 젯 발생시 미립화 된 연료 액적의 하전 현상으로 인하여, 액체 연료가 응집(coagulation)되지 않고, 더 미세하고 빠르게 무화될 수 있다.
도 4는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제4실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제4실시예의 연소장치(4)는 제2실시예의 증발기(2)에서 수용관(260)을 자동차의 배기관으로 교체하여 형성된다. 즉 수용관(260)은 자동차의 배기관으로 형성되며, 이에 따라 방전기체는 배기가스이다.
따라서 제2확관부(220)의 제1방전기체 홀(H21)은 제1확관부(10)의 외부로 공급되는 배기가스 중 일부를 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급한다. 제1확관부(10)의 외부를 경유하고 제1방전기체 홀(H21)을 통하여 제2확관부(220)의 내부로 추가 공급되는 배기가스는 노즐(250)에서 분사되어 아크 젯에 의하여 무화되는 연료와 더 혼합될 수 있다. 따라서 제1방전기체 홀(H21)로 공급되는 배기가스는 연료를 충분히 연소시킬 수 있다.
또한, 이그나이터(80)가 제2확관부(220) 내에 구비될 수 있다. 이그나이터(80)는 배기가스에 무화된 연료를 점화시켜 제2확관부(220) 내에서 연소시킬 수 있게 한다.
도 5는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제5실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 제5실시예의 연소장치(5)는 제4실시예의 연소장치(4)에 제3확관부(320)를 더 구비하여 형성된다.
제3확관부(320)는 제2확관부(220)의 전방에 제2확관부(220)보다 큰 직경으로 이격 배치된다. 제3확관부(320)는 제1방전기체 홀(H21)보다 큰 제2방전기체 홀(H2)을 구비한다.
제2방전기체 홀(H2)은 수용관(260)의 내부로 공급되는 배기가스 중 일부를 제2확관부(220)의 전방에 배치되는 제3확관부(320)의 내부로 추가 공급한다.
제1, 제2확관부(10, 220)의 외부를 경유하고 제2방전기체 홀(H2)을 통하여 제3확관부(320)의 내부로 추가 공급되는 배기가스는 노즐(250)에서 분사되어 아크 젯에 의하여 무화되는 연료와 더 혼합될 수 있다. 따라서 제2방전기체 홀(H2)로 공급되는 배기가스는 연료를 충분히 연소시킬 수 있다.
즉 제3확관부(320)는 제2확관부(220)의 전방에서 추가 보염이 필요한 경우에 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 증발기의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제6실시예에 따른 증발기(6)는 제2실시예의 증발기(2)의 제1확관부(10)를 변형하여 형성된다.
제6실시예의 증발기(6)에서 제1확관부(610)는 제1방전기체를 유입한다. 제1방전기체는 외부 신기일 수 있다. 수용관(60)은 제1확관부(610)와 제2확관부(220)를 수용하며, 제2방전기체를 제1확관부(610)의 외부로 공급하여, 제1방전기체 홀(H21)을 통하여 제2방전기체의 일부를 제2확관부(220)의 내부로 공급한다.
예를 들면, 제1확관부(610)는 목부(630) 측으로 가면서 점점 좁아지게 형성되어 목부(630)에 연결되는 제1통로(611), 및 제1방전기체의 공급측에서 제1통로(611)측으로 가면서 점점 넓어지게 형성되는 입구통로(612)를 포함한다.
도 7은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제7실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 제7실시예에 따른 연소장치(7)는 제4실시예의 연소장치(4)에서 이그나이터(80)를 제거하고 수용관(260)에 산화촉매(81)를 설치하여 형성된다.
즉 산화촉매(81)는 수용관(260)에서 증발기, 즉 제2확관부(220)의 후방에 설치된다. 증발기에서 무화 특성이 개선된 연료는 산화촉매(81) 상에서 안정적이고 효과적으로 연소될 수 있다.
도 8은 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제8실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제8실시예에 따른 연소장치(8)는 제7실시예의 연소장치(7)에서, 노즐(250)의 배치를 변경하고 이그나이터(80)를 설치하여 형성된다.
즉 제8실시예에 따른 연소장치(8)에서, 노즐(250)은 목(30)에 설치되고, 제2노즐(252)은 제2확관부(220)에 설치되며, 이그나이터(80)는 노즐(250)과 제2노즐(252) 사이의 제2확관부(220)에 설치된다.
따라서 노즐(250)에서 분사된 연료는 제2확관부(220) 내에서 배기가스와 혼합되어 1차 화염(F1)을 형성한다. 제2노즐(252)을 통해 분사되는 연료는 1차 화염(F1)의 고온 영역에 분사되므로 많은 유량의 연료가 안정적으로 무화되어 배기가스와 혼합될 수 있다.
도 9는 제2실시예의 증발기 주요부를 적용하는 본 발명의 제9실시예에 따른 연소장치의 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제9실시예에 따른 연소장치(9)는 제5실시예의 연소장치(5)에서 노즐(250)의 배치를 변경하여 형성된다.
즉 제9실시예에 따른 연소장치(9)에서, 노즐(250)은 목(30)에 설치되고, 제2노즐(252)은 제2확관부(220)에 설치되며, 이그나이터(80)는 노즐(250)과 제2노즐(252) 사이의 제2확관부(220)에 설치된다. 제3확관부(320)는 제2확관부(220)의 전방에 제2확관부(220)보다 큰 직경으로 이격 배치된다.
제8실시예의 연소장치(8)에서와 같이, 제2노즐(252)에서 분사되는 연료는 제3확관부(320)의 제2방전기체 홀(H2)로 유입되는 배기가스 및 1차 화염(F1)과 더욱 혼합된다. 따라서 노즐(250) 및 제2노즐(252)에서 분사되는 연료는 산화촉매가 없는 경우에도 효과적으로 연소될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1, 2, 6: 증발기 3, 4, 5, 7, 8, 9: 연소장치
10, 610: 제1확관부 11, 611: 제1통로
20, 220: 제2확관부 21: 제2통로
30: 목부 40: 전극
50, 250, 350: 노즐 60, 260: 수용관
70: 연소실 80: 이그나이터
81: 산화촉매 252: 제2노즐
320: 제3확관부 612: 입구통로
D1, D2: 내경 F1, F2: 1, 2차 화염
G: 방전 간극 H1, H21: 제1방전기체 홀
H2: 제2방전기체 홀

Claims (20)

  1. 방전기체를 유입하는 제1확관부;
    상기 방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부;
    상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부;
    상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극; 및
    상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐
    을 포함하는 증발기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1확관부는,
    상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지는 제1통로를 형성하여 상기 목부에 연결되는 증발기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2확관부는,
    상기 목부 측에서 멀어지면서 점점 넓어지는 제2통로를 형성하여 상기 목부에 연결되는 증발기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2확관부의 내경이 상기 제1확관부의 내경보다 크게 형성되는 증발기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 상기 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관을 더 포함하는 증발기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2확관부는,
    상기 제1확관부의 외부로 공급되는 방전기체 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비하는 증발기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노즐은,
    상기 목부에 단수 또는 복수 개로 배치되고, 연료를 분사하는 연료 분사 노즐로 형성되는 증발기.
  8. 제1방전기체를 유입하는 제1확관부;
    상기 제1방전기체에 무화된 액체의 혼합기를 공급하는 제2확관부;
    상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 최소 통로로 연결하여 접지되는 목부;
    상기 목부와의 사이에 방전 간극을 형성하여 인가되는 전압으로 아크를 발생시키는 전극;
    상기 목부에 설치되어 상기 아크에 의한 아크 젯에 액체를 공급하여 무화시키는 노즐; 및
    상기 제1확관부와 상기 제2확관부를 수용하며, 제2방전기체를 상기 제1확관부 외부로 공급하여 상기 제2방전기체의 일부를 상기 제2확관부의 내부로 공급하는 수용관
    을 포함하는 증발기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1확관부는,
    상기 목부 측으로 가면서 점점 좁아지게 형성되어 상기 목부에 연결되는 제1통로, 및
    상기 제1방전기체의 공급측에서 상기 제1통로측으로 가면서 점점 넓어지게 형성되는 입구통로
    를 포함하는 증발기.
  10. 방전기체를 유입하는 제1확관부과 제2확관부를 최소 통로의 목부로 연결하고, 전극과 목부 사이에서 아크 젯을 발생시켜, 상기 목부에 설치되는 노즐을 통하여 상기 아크 젯에 연료를 분사하여, 방전기체에 연료를 무화시키는 증발기; 및
    상기 증발기를 수용하여 방전기체의 일부를 상기 제1확관부 내부로 공급하고 나머지를 상기 제1확관부 외부로 공급하는 수용관
    을 포함하는 연소장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수용관를 설치하여 연결되는 연소실
    을 더 포함하는 연소장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 증발기의 상기 제2확관부의 전방에 구비되는 이그나이터를 더 포함하는 연소장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 수용관은 자동차의 배기관으로 형성되고,
    상기 방전기체는 배기가스인 연소장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2확관부는,
    상기 수용관의 외부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제2확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제1방전기체 홀을 구비하는 연소장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2확관부 내에 구비되는 이그나이터를 더 포함하는 연소장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함하는 연소장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제3확관부는,
    상기 제1방전기체 홀보다 크게 형성되어, 상기 수용관의 내부로 공급되는 배기가스 중 일부를 상기 제3확관부의 내부로 추가 공급하도록 형성되는 제2방전기체 홀을 구비하는 연소장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 수용관은,
    상기 증발기의 후방에 설치되는 산화촉매를 더 포함하는 연소장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐, 및
    상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터
    를 더 포함하는 연소장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 제2확관부에 설치되는 제2노즐,
    상기 노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 이그나이터, 및
    상기 제2확관부의 전방에 상기 제2확관부보다 큰 직경으로 이격 배치되는 제3확관부를 더 포함하는 연소장치.
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