스크랩 버너의 기화기 이야기.

[강건수]

아래 그림은 전부 '황동버너' 까페에서 가져 왔으며, 이 글은 '황동버너' 까페에 저작권이 있음을 밝힙니다.

요즘 휘발유버너의 사고소식을 접하면서, 더욱 안전한 사용을 위하여 초보 회원님들께 버너중 특히 여러가지
형태의 기화기에 관련된 이야기를 할려고 합니다. 혹시 틀린내용이나 보충할 내용은 여러 고수님께서 많은 지적 바랍니다.

아래 그림은 우리가 가장 많이 접하는  U자형 기화관입니다. 보통 등유 연료를 사용하고, 연료의 비등점이 높아 반드시 예열이 필요한 구조입니다.  보통 등유 연료를 사용하고, 뒤에 계속 언급 하게 될 안전밸브, 조절밸브가 없습니다.

연료통에서 가압된 연료는 밀폐된 연료통에서 노즐쪽으로 이동하며, U자형 기화관을 통과면서, 연소열로 인하여 연료가스로 변하게 됩니다. 노즐을 통하여 분무되면서 외기와 믹싱되어 연소됩니다.

알콜컵에 석면(비석면)가스켓이, 연료통과 체결되는 너트 안에 납 패킹이 하나 들어 갑니다. 

아래 사진은 옵티 111 인데요. 이 모델은 석유와 가솔린 연소가 가능 합니다.

우선 가솔린 연소와 석유(등유) 연소 기능의 차이점은 안전밸브와 조절밸브 입니다.

안전밸브는 연료통 윗 부분에-이 모델은 연료마개와 일체형으로 되어 있음-, 휘발유 사용시, 가열로 인하여 내부 연료의 기화가 진행되어 압력이 위험 이상으로 올라가면, 막고 있는 스프링이 밀려서 탱크내부의 과압된 연료가스를 밖으로 배출해서 폭발등을 방지 합니다.  이때 불쑈를 동반하므로 위험 합니다.

석유 사용시는 워낙 비등점이 많이 차이 나기 때문에, 거의 터 지지 않습니다.

조절밸브는 노즐 바로 아래에 위치하고, 연료의 on-off기능이 기본이며, 노즐 청소침 작동이나, 화력조절의 기능을 가지고 있는 경우도 있습니다. 휘발유버너에는 거의 모두 가지고 있으며, 등유용 버너에도 가지고 있는 경우가 있습니다.

이 기종 휘발유 사용방법은 우선 노즐을 휘발유용 으로 바꾸고, 예열은 석유보다 1/3정도만 해도 연소에 충분 합니다.

같은 노즐일때 휘발유가 열량(화력)이  좋을까요? 석유가 좋을까요?

휘발유 kcal/L 8,300
경 유 kcal/L 9,200
등 유 kcal/L 8,700
부 탄 kcal/kg 11,800
* 부탄 1KG = 1.7123 litter      (http://www.petronet.org/korea/general/KTGQ5000.php)

석유가 더 좋습니다. 석유노즐에 휘발유를 사용하면 불꽃이 날리 듯 화염이 깨지고, 휘발유용 노즐에 석유를 넣으면, 막강 화력을

자랑 합니다.

위에서 본 것처럼 휘발유 버너는  반드시 안전밸브와 조절밸브 가 있을까요?

답은 아니오. 입니다. 콜맨 기종들은 안전밸브를 거의 채택하지 않습니다.

아래 콜맨442 기종의 기화기는 특히 '제네레이터'라고 부릅니다. 기화연료 발생장치란 뜻 이지요.

이 콜맨기종들은 특이한 제네레이터 내부 기화장치와 더불어 연료통 내부의 에어공급장치의 기능으로 예열이 필요 없습니다.

옵티 324입니다. 콜맨 400과 비슷하게 예열이 필요없는 기화관 구조 입니다. 하지만 연료의 초기 기화 활성화를 위하여, 몸체 옆에

초기 에어 조절밸브를 가지고 있고, 앞에 말씀드린 안전밸브가 채택되어 있습니다.

그럼 콜맨400/442 등은 무슨 배짱으로 안전밸브가 없을까요?

아래 분해 사진에서 보시는 것 처럼 연소열이 (복사열, 전도열 둘 다) 차단 되는 구조를 가지고 있습니다.

복사열은 화염 받침대로, 전도열은 연료통에서 올라오는 연료가 뺏아 가는 구조 입니다. 이 기종은 밀폐된 바람막이 사용만 아니라면 상당히 안전해 보입니다.

요즘 사고가 잦은 WWII(2차대전 시기)의 콜맨의 군용버너 1950 모델입니다.

이버너의 종류는 유감이 좀 많습니다.

자기기화식이 아니면서, 전도- 복사의 연소열 차단이 미흡합니다. 알콜 이나 내장 가솔린 예열 방식으로 예열량이 충분치 않으면 화염이 퍽퍽 튀기도 하고, 화력도 그리 세지 않으며( svea123 보다 약간 강하거나 비슷한 정도), 그냥 1~2인용 으로 실사용 가능 할 것 같습니다.

 실제로 키가 커서(?), 앞에서 말씀드린 복사열의 간섭은 덜 받으나, 한참 사용하면 연료통이 뜨뜻해 집니다. 역시 안전밸브는 채택되어 있지 않으며, 병풍형 바람막이로 밀폐시키고 조리 하면 위험 합니다.

기화기의 구조를 보시면, 기화관(제네레이터)이 없이 연소 시작 후, 화염이 분사캡을 가열시켜 노즐과 화력조절기 몸통을 가열하고, 연료는 이곳을 통과하면서 기화되는 구조입니다.

아래 버너는 콜맨527 메디컬 버너인데, 안전 측면에서 보면 참으로 아쉽습니다. 화염이 연료통에 직접 닿지는 않지만, 복사열 차단 도 없이, 안전밸브도 없습니다. 이 놈은 아주 사이즈가 작은 놈 인데, 큰 코펠이나  밀폐형 바람막이가 그리 바람직 스럽지 않습니다. 

이 기종이 이번 사고기종입니다. 고수 회원님들 평가가 원래 이기종 연료탱크가 스테인레스인 반면, 납땜 용접이 좀 약하다고 하십니다. 역시 안전밸브나 복사열 방지에 그리 배려치 않았습니다.

svea123 입니다. 자기 기화식버너의 롤 모델입니다.

기화장치는 화염컵으로 회수 된 열이, 노즐을 통하여 조절밸브 몸체에 전달되서,  밸브시트를 통과하는 연료가 기화되는 구조입니다. 특히 자기 기화식은 초기 연료공급 압력이 어렵기 때문에, 연료통에서 조절밸브로 모세관역할의 심지가 들어 있습니다.

방풍스크린의 구조도 아주 합리적 이어서, 방풍기능 외에도 용기거치대, 전도열을 통한 연료탱크가열 등의 기능이 있으며, 방풍스크린 내부에는 복사열 차단판이 있습니다. 물론 연료탱크엔 안전밸브도 있구요.

국산 카피품입니다.

이 사진을 일부러 올린 이유는 미니펌프가 걸쳐 있는 연료캡의 안전밸브기능 때문입니다. 이 안전밸브는 두가지 기능이 있다고 합니다. 펌핑시 체크밸브기능과 과열시 안전밸브기능을 동시에 수행 한다고 합니다.

기화열을 담을 수 있는 충분한 두께의 밸브 몸통과, 연료탱크에서 밸브몸통까지 연료를 공급하는 모세관 역할의 심지가 보입니다.

방풍스크린 내부에 복사열 차단판이 보입니다.

오늘 제가 댓글을 올려 드렸는데요, 알파201 버너는 연료가 휘발유 일까요? 등유 일까요?

화력 조절밸브가 없고, 연료통에 공기배출 코크가 있으며, 연료통 오른쪽은 여분의 노즐인지 안전밸브인지 확실치 않습니다.

하지만 만일 휘발유를 연료로 사용 할 경우, 확실한 것은 연소 후, 불을 끌 때, 공기배출 코크를 열어서 압력을 낮춰 연료공급을 차단해야 하는데, 이때 코크에서 석유를 사용할 때 처럼 압축공기가 빠져 나오는 것이 아니라 휘발유 연료가스가 빠져 나오면서 불기둥이 붙게 됩니다. 석유 전용 버너 입니다.

알프스 미니버너는 연료가 휘발유 일까요? 등유 일까요?

연료 조절밸브가 있고 안전밸브가 있어서 일단 휘발유 사용 요건에는 맞습니다. 복사열은 케이스가 오덕 역할을 하면서 차단하는 구조이기 때문에 휘발유 연소가 가능 합니다. 등유 노즐로 휘발유를 연소 시키면, 화력은 콜맨1950과 비슷합니다.

물론, 석유를 연소시키면, 화염컵이 기화기이기 때문에 완벽히 가능 합니다. 화력은 일반 중형버너와 비슷 합니다.

앤더슨베이비는 알프스미니와 구조나 형태가 거의 비슷 합니다. 하지만 기화기를 가지고 있지 않아서 석유의 연소는 매우 어렵습니다. 휘발유연소만 가능 합니다. 화력은 콜맨1950과 비슷합니다.

그럼 u자형 기화기가 있어야만 석유 연소가 가능 할까요?  아래의 통노즐을 사용하는 프리머스96 타입이나, 푸에부스625, 옴니퓨얼에서는 다릅니다. 프리머스96 타입의 통노즐은 연소기 구조가 석유를 기화시키기에 합당 합니다. 연소시 가열된 화염컵이 통노즐의 몸체를 감싸고 있고, 자체 두께로 석유를 기화시킬 정도의 축열이 가능 합니다.

마지막으로 설명드릴 푸에부스 625모델입니다. 이 모델이 휘발유, 석유 두가지 연료 모두 가능 합니다.

일단 조절밸브와 안전밸브를 가지고 있고, 노즐도 G노즐은 휘발유 전용 노즐입니다.

아래 사진의 화염컵을 보시면 다른 조절밸브와는 달리 두꺼운 바디를 가지고 있습니다. 위그림의 프리머스96 타입의 통노즐의 기화기 기능을 밸브바디가 대신 합니다. 그래서 u자형 기화기가  없어도 석유의 기화와 연소가 가능 합니다.

푸에부스635의 안전밸브 입니다.

마지막으로 재미있는 기화기 모델이 프리머스 옴니퓨얼 입니다. 분리형 버너의 지존입니다.

한번 까페에서 검색하시어 다른 기화기의 구조를 확인 하십시요.

이 글에 사용된 사진은 모두 이 까페의 검색에서 빌려 왔습니다. 이 글은 '황동버너' 까페에 저작권이 있음을 밝힙니다.