KR100833115B1 - 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 목재폐기물을 분쇄하여 압축 성형한 목재칩, 목재펠릿을 이용하여 수평실린더의 후부단 상부에 세워진 직육면체 호퍼 내부의 4방향 직각형 공급날개의 회전으로 일정한 량의 나무칩을 하부의 수평실린더 내부스크류우로 공급하여 이 내부스크류우의 회전으로 전방의 버너헤드로 일정하게 나무칩을 자동공급시켜서 버너헤드 상부의 공기유통환 전체로 균일하게 분출되는 공기에 의해 완전연소가 되고 버너헤드내에서 계속적으로 이송되어 연소가 되는 나무칩의 연소재는 공기유통환 상부에 얹어진 연소재 낙하환 하부에 돌출된 하향경사진 12개치차를 버너헤드의 전방으로 부착시킨 내부스크류우 전부축단의 캠에 의해 치차를 하나씩 걸어 연소재 낙하환을 회전시 상향으로 쌓이는 연소재가 3~8°전방경사면에 의해 전방으로 낙하하도록 하여 안정성과 편리성을 현저하게 개선한 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
Description
도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 일부를 분리한 사시도
도 2는 본 발명의 전체적은 구성을 보인 좌측면도
도 2는 본 발명의 전체적은 구성을 보인 좌측면도
도 3은 본 발명에서 수평실린더의 내부스크류우와 버너헤드부분의 구성을 보인 종단면도
도 4a,4b는 캠이 연소재 낙하환의 하향 경사진 12개의 치차를 걸어서 회전시키는 상태를 보인 부분확대 정면도
도 5는 직육면체 호퍼 내부의 4방향 직각형 공급날개가 내측의 양쪽 만곡부면에 의해 사이틈이 형성되지 않도록 회전하는 상태를 보인 부분확대 단면도
도 5는 직육면체 호퍼 내부의 4방향 직각형 공급날개가 내측의 양쪽 만곡부면에 의해 사이틈이 형성되지 않도록 회전하는 상태를 보인 부분확대 단면도
도 6은 내부스크류우의 피치간격 및 날개폭 길이의 형상 변화 차이를 치수로서 표현한 좌측면도
도면의 중요부분에 대한 부호의 설명
1 : 화염인식센서 2 : 과열방지센서 3 : 원료과주입센서
10 : 수평실린더 11 : 내부스크류우 11a : 스프로킷
11b : 전부축단 12 : 버너헤드 12a : 상부플랜지
12b,12c : 양쪽 통공 13 : 공기유통환
13a,13b : 상,하 공기분출로
13c : 3개통공 14 : 연소재 낙하환 14a : 12개치차
15 : 캠 20 : 직육면체 호퍼
21 : 4방향 직각형 공급날개
22 : 내측의 양쪽 만곡부면 23 : 기어드모터
23a : 스프로킷 24 : 체인 25 : 냉각팬
30 : 직육면체 공기통 30a : 상부지지대 31 : 송풍기
32 : 공기공급관 33 : 열풍회수관 34 : 열풍분사관
32 : 공기공급관 33 : 열풍회수관 34 : 열풍분사관
34a : 선단배출공 35 : 역류방지 공기분사관 36 : 점화관
36a : 전열선 36b : 선단부 축소관
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본 발명은 목재폐기물을 분쇄하여 압축성형한 목재칩(chip), 목재펠릿 (pellet)을 자동으로 균일하게 버너헤드로 공급하여 자동연소로서 안전성과 편리성을 갖추고 완전연소로서 발열량과 열효율을 향상시킨 목재칩을 원료로 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치에 관한 것이다.
지금까지 가정에서 목재를 원료로 보일러 난방용으로 사용하는 목재의 연소장치는 목재의 공급에서부터 점화하여 연소가 끝날때까지 일일이 사람이 참관하여 전부 수동으로 이루어져야 하므로 기름 또는 가스의 연소장치에 비해 사용이 매우 불편하였다.
본 발명에서는 이와같은 불편을 개선하고져 목재폐기물을 분쇄하여 압축 성형한 목재칩, 목재펠릿을 이용하여 수평실린더의 후부단 상부에 세워진 직육면체 호퍼 내부의 4방향 직각형 공급날개의 회전으로 일정한 량의 나무칩을 하부의 수평실린더 내부스크류우로 공급하여 이 내부스크류우의 회전으로 전방의 버너헤드로 일정하게 나무칩을 자동공급시켜서 버너헤드 상부의 공기유통환 전체로 균일하게 분출되는 공기에 의해 완전연소가 되고 버너헤드내에서 계속적으로 이송되어 연소가 되는 나무칩의 연소재는 공기유통환 상부에 얹어진 연소재 낙하환 하부에 돌출된 하향경사진 12개치차를 버너헤드의 전방으로 부착시킨 내부스크류우 전부축단의캠에 의해 치차를 하나씩 걸어 연소재 낙하환을 회전시 상향으로 계속 쌓이는 연소재가 3~8°전방경사면에 의해 전방으로 낙하하도록 하여 안정성과 편리성을 현저하게 개선한 것으로 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
연소원료인 목재칩을 전방의 버너헤드 쪽으로 내부스크류우(11)로서 이송하는 수평실린더(10)를 중심으로 수평실린더(10)의 전부단에는 3~8°전방 경사면의 상부플랜지(12a)가 형성된 형 버너헤드(12)를 연결시키고 상부플랜지(12a)의 상부면에는 단면이 형의 내,외부주벽 중 경사진 내부주벽에 사선방향의 상,하 공기분출로(13a) (13b)을 일정한 간격으로 관통시킨 공기유통환(13)을 상부면의 3개 통공(13c)을 통해 볼트로서 상부플랜지(12a)의 상부면과 밀착되게 고정시키고 공기유통환(13)의 상부에는 하부단의 가장자리로 12개의 치차(14a)를 하향 경사지게 돌출시킨 연소재 낙하환(14)을 12개의 치차(14a)가 공기유통환(13)의 상부 외부주연의 외곽으로 걸려 회전할 수가 있도록 얹고 수평실린더(10)의 후부단 상부에는 직육면체 호퍼(20)를 하부가 수평실린더(10)의 내부스크류우(11)로 유통되게 길이방향으로 세워서 부착시키고 직육면체 호퍼(20) 상부내에는 일정한 분량을 하향으로 공급 할수 있는 4방향 직각형 공급날개(21)를 직육면체 호퍼(20) 내측의 양쪽 만곡부면(22)에 의해 회전시 사이틈이 형성되지 않도록 직육면체 호퍼(20) 전방의 기어드모터(23) 축에 축착시키고 직육면체 호퍼(20)를 관통시킨 기어드모터(23) 축끝단의 후방 스프로킷(23a)으로는 수평실린더(10)의 내부스크류우(11) 축끝단의 후방 스프로킷(11a)과 체인(24)으로 연결시켜 동력을 전달시키고 내부스크류우(11)의 전부축단(11b)은 수평실린더(10)의 전부단에 연결시킨 형 버너헤드(12) 전방의 중앙통공으로 관통시켜 선단부가 회전방향 45°각도로 굴곡진 캠(15)을 부착시켜서 회전시 공기유통환(13) 상부에 얹어진 연소재 낙하환(14)의 12개 치차(14a)를 하나씩 걸어서 회전시켜 수평실린더(10) 내부에서 목재칩이 내부스크류우(11)로 계속 이송되면서 버너헤드(12)에서 연소가 되어 상부플랜지(12a)의 3~8°전방 경사면에 의해 공기유통환(13)의 상향 전방으로 쌓이는 연소재를 연소재 낙하환(14)의 회전에 의해 전방쪽으로 낙하가 되도록 하였다.
수평실린더(10)의 중간의 상부지지대(30a)에 세워지게 부착시킨 양측폭이 좁은 직육면체 공기통(30)의 후방에는 송풍기(31)를 배출관이 직육면체 공기통(30)의 일편통공으로 연결되게 부설시키고 직육면체 공기통(30)의 전방 양쪽 통공에는 송풍기(31)의 배출관 쪽은 공기공급관(32)을 그 반대쪽은 열풍회수관(33)을 버너헤드(12)의 상부플랜지(12a) 양쪽 통공(12b)(12c)과 연결되게 각각 부착시켜서 송풍기(31)의 공기를 공기공급관(32)으로 상부플랜지(12a)의 양쪽 통공(12b)(12c)과 공기유통환(13) 내부를 통해 상,하 공기분출로(13a)(13b)로 분출하여 버너헤드(12)에서 연소되는 목재칩에 공기가 공급되도록 하였고 공기유통환(13) 내부에서 목재칩 연소로 열기를 받은 잉여공기는 열풍회수관(33)을 통해 직육면체 공기통(30)으로 일부 회수가 되어 외부에서 유입되는 공기를 열기로 데워주어 열효율을 높이도록 하였고 직육면체 공기통(30)의 전방중간의 상부통공에는 열풍분사관(34)을 횡으로 길게 확대시킨 선단배출공(34a)이 버너헤드(12)의 상부 연소재 낙하환(14)의 상향쪽으로 근접되게 부착시켜서 버너헤드(12) 내부에서 계속적으로 이송되면서 공기유통환(13)의 상,하 공기분출로(13a)(13b)를 통해 공기가 공급되어 연소가 되는 나무칩을 상부에서 열풍으로 재차 공기를 공급하므로서 완전연소를 극대화 시킬 수가 있고 직육면체 공기통(30)의 전방하부의 일측통공에는 역류방지 공기분사관(35)을 수평실린더(10) 전부의 상부통공으로 연결시켜서 버너헤드(12) 내부에서 연소가 되는 연소열이 수평실린더(10)의 내부스크류우(11)로 이송되는 나무칩으로 역류하여 연소하는 것을 공기로서 분출시켜서 연소열이 역류하지 못하도록 방지하였고 직육면체 공기통(30)의 전방하부의 타측통공에는 내부에 전열선(36a)을 배선시킨 점화관(36)의 선단부 축소관(36b)을 버너헤드(12)의 일측통공으로 연결되게 부착시켜서 버너헤드 내부의 나무칩을 점화시 전열선에서 발생하는 고온의 열풍으로 점화가 되도록 하였고 이 점화관(36)의 내부 전열선(36a)에는 타이머로 3번 점화시키는 점화장치와 점화관(36)의 고온열풍으로 버너헤드(12) 내부의 나무칩이 점화시 이를 조도로서 감지하여 전열선의 전력공급을 정지시키는 화염인식센서(1)를 부설시키고 수평실린더(10)의 후부일측에는 버너헤드(12)에서의 과열연소시 이를 감지하는 과열방지센서(2)를, 직육면체 호퍼(20)의 중앙부위에는 호퍼내부로 유입되는 나무칩의 과주입을 감지하는 원료과주입센서(3)를 각각 부설시켜서 과현상이 감지시에는 경보음이 울리면서 원료 이송 스크류우와 송풍기만 그대로 작동이 되고 다른 모든장치는 작동이 정지하도록 하여 안전성을 최대한으로 도모하였다.
또한 수평실린더(10)의 내부스크류우(11)의 피치간격을 전방 및 중간부분의 피치간격은 동일하게, 후방부분의 피치간격은 전방 및 중간부분 보다 조금 좁게 형성시키고 내부스크류우(11)의 날개폭 길이도 전방쪽에서 후방쪽으로 가면서 날개폭의 길이를 조금씩 커지도록 형성시켜서 수평실린더(10)의 후부단 상부의 직육면체 호퍼(20)로 부터 공급되어 내부스크류우(11) 회전으로 수평실린더(10) 내부에서 전방의 버너헤드(12)로 이송되는 나무칩의 고형물을 저항이 없이 순조롭게 이동되도록 하였다.
이와같은 구성으로 된 본 발명의 사용상태를 설명하면 저장통에서 목재칩이 직육면체 호퍼(20) 내부로 공급이 되면 직육면체 호퍼(20) 내부의 4방향 직각형 공급날개(21)의 회전에 의해 일정한 분량의 목재칩이 하향으로 일정하게 공급이 되고 이렇게 공급이 되는 목재칩을 수평실린더(10)의 내부스크류우(11)로 전방의 버너헤드(12)로 일정하게 자동으로 이송시키면 버너헤드(12) 내부에서 점화관(36)의 고온열풍으로 점화가 되어 공기유통환(13)의 상,하 공기분출로(13)(13b)로 분출되는 공기에 의해 완전연소가 되고 이렇게 연소가 된 연소재는 버너헤드(12) 내부에서 계속적으로 이송되는 목재칩에 의해 상향으로 쌓이면서 캠(15)에 따라 일정한 간격으로 회전하는 연소재 낙하환(14)의 3~8°전방 경사면에 의해 연소재가 버너헤드(12)의 전방으로만 낙하가 되어 연소재를 청소하기가 편리하도록 하여 안전성과 편리성을 개선하고 본 발명의 연소장치를 보일러 내부에 설치시키면 목재칩을 연소연료로 사용하는 보일러 난방용으로서 발열량과 열효율을 최대한 향상시킨 연소장치가 되는 것이다.
Claims (8)
- 목재칩을 전방의 버너헤드 쪽으로 내부스크류우(11)로서 이송하는 수평실린더(10)를 중심으로 수평실린더(10)의 전부단에는 3~8°전방 경사면의 상부플랜지(12a)가 형성된 형 버너헤드(12)를 연결시키고 상부플랜지(12a)의 상부면에는 단면이 형의 내,외부주벽 중 경사진 내부주벽에 사선방향의 상,하 공기분출로(13a)(13b)을 일정한 간격으로 관통시킨 공기유통환(13)을 상부면의 3개 통공(13c)을 통해 볼트로서 상부플랜지(12a)의 상부면과 밀착되게 고정시키고수평실린더(10)의 후부단 상부에는 직육면체 호퍼(20)를 하부가 수평실린더(10)의 내부스크류우(11)로 유통되게 길이방향으로 세워서 부착시키고 직육면체 호퍼(20) 상부내에는 일정한 분량을 하향으로 공급 할수 있는 4방향 직각형 공급날개(21)를 직육면체 호퍼(20) 내측의 양쪽 만곡부면(22)에 의해 회전시 사이틈이 형성되지 않도록 직육면체 호퍼(20) 전방의 기어드모터(23) 축에 축착시키고직육면체 호퍼(20)를 관통시킨 기어드모터(23) 축끝단의 후방 스프로킷(23a)으로는 수평실린더(10)의 내부스크류우(11) 축끝단의 후방 스프로킷(11a)과 체인(24)으로 연결시켜 동력을 전달시키고수평실린더(10)의 중간의 상부지지대(30a)에 세워지게 부착시킨 양측폭이 좁은 직육면체 공기통(30)의 후방에는 송풍기(31)를 배출관이 직육면체 공기통(30)의 일편통공으로 연결되게 부설시키고 직육면체 공기통(30)의 전방 양쪽 통공에는 송풍기(31)의 배출관 쪽은 공기공급관(32)을 그 반대쪽은 열풍회수관(33)을 버너헤드(12)의 상부플랜지(12a) 양쪽 통공(12b)(12c)과 연결되게 각각 부착시키고직육면체 공기통(30)의 전방하부의 타측통공에는 내부에 전열선을(36a)을 배선시킨 점화관(36)의 선단부 축소관(36b)을 버너헤드(12)의 일측통공으로 연결되게 부착시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
- 제 1항에 있어서 직육면체 공기통(30)의 전방중간의 상부통공에는 열풍분사관(34)을 횡으로 길게 확대시킨 선단배출공(34a)이 버너헤드(12)의 상부 연소재 낙하환(13)의 상향쪽으로 근접되게 부착시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
- 제 1항에 있어서 직육면체 공기통(10)의 전방하부의 일측통공에는 역류방지 공기분사관(35)을 수평실린더(10) 전부의 상부통공으로 연결시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
- 제 1항에 있어서 점화관(36)의 내부 전열선(36a)에는 타이머로 3번 점화시키는 점화장치와 점화관(36)의 고온열풍으로 버너헤드(12) 내부의 나무칩이 점화시 이를 조도로서 감지하여 전열선의 전력공급을 정지시키는 화염인식센서(1)를 부설시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
- 제 1항에 있어서 수평실린더(10)의 후부일측에는 버너헤드(12)에서의 과열연소시 이를 감지하는 과열방지센서(2)를 부설시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
- 제 1항에 있어서 직육면체 호퍼(20)의 중앙부위에는 호퍼내부로 유입되는 나무칩의 과주입을 감지하는 원료과주입센서(3)를 부설시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
- 제 1항에 있어서 수평실린더(10)의 내부스크류우(11)의 피치간격을 전방 및 중간부분의 피치간격은 동일하게, 후방부분의 피치간격은 전방 및 후방 부분보다 조금 좁게 형성시키고 내부스크류우(11)의 날개폭 길이도 전방쪽에서 후방쪽으로 가면서 날개폭의 길이를 조금씩 커지도록 형성시켜서 된 가정용 난방으로 사용하는 목재칩의 자동연소장치
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