KR100933422B1

KR100933422B1 - 우드 펠릿 목재 버너

Info

Publication number: KR100933422B1
Application number: KR1020090061655A
Authority: KR
Inventors: 용인수
Original assignee: 용인수
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2009-12-22

Abstract

본 발명은 우드 펠릿 목재 버너에 관한 것으로, 좀더 상세히, 목재를 연소시켜 열기를 공급하는 목재 버너에 있어서, 연료받침대(50)를 경계로 하여 일측의 연소실(11)과 타측의 송풍실(16)을 형성하는 덕트형 몸체부(10)와; 상기 송풍실(16)로 공기를 송풍(送風)하며 몸체부(10)의 타측에 결합 구비된 송풍기(20)와; 상기 몸체부(10)로부터 상향 연장되어 연료 낙하공간(31)을 형성하는 호퍼지지관(30)과; 상기 호퍼지지관(30)에 의해 지지되고 우드 펠릿을 상기 연료 낙하공간(31)에 투하하는 상광하협(上廣下狹) 형상의 연료공급용 호퍼(40)와; 타공부(51)가 구비되며, 상기 덕트형 몸체부(10) 영역 중 연료 낙하공간(31)의 하부영역에 경사지게 구성되어 낙하되는 연료를 연소실(11)으로 전진시켜 유도하는 경사형 연료받침대(50)와; 연소실(11)과 송풍실(16)을 연통시키는 소형 통풍관(60)과; 점화부(71)가 연소실(11)에 위치되어 연소실(11)의 우드 펠릿을 점화시키는 점화장치(70);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너에 관한 것이다.

우드, 펠릿, 목재, 버너

Description

우드 펠릿 목재 버너 { Wood Pellet Wood Burner }

본 발명은 우드 펠릿 목재 버너에 관한 것으로 연소실로부터 펠릿 보관 호퍼로의 역화를 방지할 수 있으면서 점화 및 연소 성능이 우수한 우드 펠릿 목재 버너에 관한 것이다.

종래의 화석연료를 사용하는 버너의 경우 연료비가 많이 들고 또한 이산화탄소의 발생이 많아 지구 온난화 현상을 발생 시키는 등 환경 오염의 문제점이 있고 연소에 따른 악취 또는 연료 자체로부터 발생하는 악취 등으로 인해 환경 뿐 아니라 인체에까지 악영향을 미치는 문제점이 있었다. 전기 버너의 경우 사용자 입장에서 이러한 문제점은 줄어드나 연료비가 과다하게 들고 또한 발전 단계에서 화석연료 또는 원자력 에너지를 사용함으로써 버너에서 화석 연료를 사용했을 때와 동일 유사한 문제점을 갖는 단점이 있었다.

본 발명자는 버너의 생산 및 수리업에 수십년간 종사하면서 다년간의 연구 끝에 이러한 문제점을 해결하는 목재 버너로서 컴팩트한 구조를 가지면서도 역화(逆火, 연소실의 화기로 인해 우드 펠릿 보관부가 연소되는 현상) 문제를 개선한 목재 버너를 개발하게 되었다.

본 발명의 목적은 컴팩트한 구조를 가지면서 연소실로부터 펠릿 보관 호퍼로의 역화를 방지할 수 있으며 점화 및 연소 성능이 우수한 우드 펠릿 목재 버너를 제공하기 위함이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 우드 펠릿 목재 버너는, 목재를 연소시켜 열기를 공급하는 목재 버너에 있어서,

연료받침대(50)를 경계로 하여 일측의 연소실(11)과 타측의 송풍실(16)을 형성하는 덕트형 몸체부(10)와;

상기 송풍실(16)로 공기를 송풍(送風)하며 몸체부(10)의 타측에 결합 구비된 송풍기(20)와;

상기 몸체부(10)로부터 상향 연장되어 연료 낙하공간(31)을 형성하는 호퍼지지관(30)과;

상기 호퍼지지관(30)에 의해 지지되고 우드 펠릿을 상기 연료 낙하공간(31)에 투하하는 상광하협(上廣下狹) 형상의 연료공급용 호퍼(40)와;

타공부(51)가 구비되며, 상기 덕트형 몸체부(10) 영역 중 연료 낙하공간(31)의 하부영역에 경사지게 구성되어 낙하되는 연료를 연소실(11)으로 전진시켜 유도하는 경사형 연료받침대(50)와;

연소실(11)과 송풍실(16)을 연통시키는 소형 통풍관(60)과;

점화부(71)가 연소실(11)에 위치되어 연소실(11)의 우드 펠릿을 점화시키는 점화장치(70);를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르는 경우 종래 기술의 문제점이 해결되며, 컴팩트한 구조를 가지면서 연소실로부터 펠릿 보관 호퍼로의 역화를 방지할 수 있으며 점화 및 연소 성능이 우수한 우드 펠릿 목재 버너가 제공된다.

이하 본 발명에 의한 우드 펠릿 목재 버너를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너는 목재를 연소시켜 열기를 공급하는 목재 버너에 관한 것으로, 덕트형 몸체부(10)와 송풍기(20)와 호퍼지지관(30)과 연료공급용 호퍼(40)와 연료받침대(50)와 소형 통풍관(60)과 점화장치(70)를 포함하여 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 덕트형 몸체부(10)는 연료받침대(50)를 경계로 하여 일측의 연소실(11)과 타측의 송풍실(16)을 형성한다. 연소실(11)에서 발생한 열기를 다른 열교환 수단에 공급하는 열기공급부(16)가 덕트형 몸체부(10)의 일측단(하류)에 형성된다. 덕트형 몸체부(10) 중 열기공급부(16)의 외측에 플랜지(80)가 형성되어 다른 열교환 수단과 결합을 용이하게 할 수 있다. 덕트형 몸체부(10)는 원통형이 바람직하나 다른 형상일 수 있고, 연소실(11) 및 열기공급부(16) 부분은 내열성 금속으로 구성됨이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 송풍기(20)는 송풍실(16)로 공기를 송풍(送風)하며 몸체부(10)의 타측에 결합 구비된다. 송풍기(20)는 몸체부(10)의 타측(상류측)에 구비되어 몸체부(10) 내의 공기를 상류에서 하류로 이동시키는 힘을 제공하며 산소를 포함하는 공기를 외부로부터 공급하여 연소실의 우드 펠릿의 점화 및 연소를 보조한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 호퍼지지관(30)은 몸체부(10)로부터 상향 연장되어 연료 낙하공간(31)을 형성한다. 호퍼지지관(30)은 몸체부(10) 대비 조립 및 분리 가능하게 장, 탈착 식으로 구비됨이 바람직하며, 연료 낙하공간(31)을 형성한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료공급용 호퍼(40)는 호퍼지지관(30)에 의해 지지되고 우드 펠릿을 상기 연료 낙하공간(31)에 투하하며 상광하협(上廣下狹) 형상(또는 깔때기 형상)이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 연료공급용 호퍼(40)는 상광하협(上廣下狹)의 부드러운 곡선 형상으로 구성됨이 바람직하며 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협(上廣下狹)의 원통 형상으로서 상부와 하부가 연속적인 곡선을 이루면서 그 단면적이 좁하지는 형상이 바람직하다.

연료공급용 호퍼(40)의 중심에는 회전하는 교반수단(90)이 구비될 수 있고, 상기 교반수단(90)은 단순 막대형으로 구성되어 교반수단(90)이 회전함에 의해 펠릿이 자중에 의해 낙하되는 것이 바람직하지만, 교반수단은 다른 공지의 교반수단을 사용할 수 있으며 이 또한 본 발명의 범주에 속한다. 교반수단(90)은 쇠막대를 사용할 수 있으며 이를 회전시키는 모터 등의 전기장치를 추가로 구비할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료받침대(50)는 타공부(51)가 구비되며, 덕트형 몸체부(10) 영역 중 연료 낙하공간(31)의 하부영역에 경사지게 구성되어 낙하되는 연료를 연소실(11)로 전진시켜 유도하며 덕트형 몸체부(10) 대비 경사지게 구성된다.

연료받침대(50)는 연소실(11)의 타단 경계를 경사진 형상으로 만드는 기능을 하며, 연소실(11)에 경사진 타단 경계로 인해 타측이 경사진 형태로 적재된(기울어진 연료받침대(50) 때문에) 펠릿 더미의 하부 깊숙히 송풍실(16)을 진입시켜 역화를 방지함과 동시에 원할한 연소를 도모하는 기능을 한다. 경사진 연료받침대(50)는 송풍실(16)의 전단이 경사지고 그 하부가 날카로운 돌출 형상을 갖게 한다.

연료받침대(50)는 연료공급용 호퍼(40)의 바로 아래부분을 향하는 송풍실(16)의 공기 흐름을 차단하여 연료공급용 호퍼(40) 바로 아래부분에서 연소가 이루어지는 것을 방지하며, 낙하되는 펠릿을 연료공급용 호퍼(40) 대비 좌측(하류측)으로 낙하 유도하여 주로 연료받침대(50)의 좌측(하류측) 하부 영역에서 연소가 이 루어지게 하는 기능을 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소형 통풍관(60)은 연소실(11)과 송풍실(16)을 연통시킨다. 소형 통풍관(60)은 연료받침대(50)의 하부영역을 횡으로 관통하여 주로 펠릿 더미의 하부에 산소를 집중적으로 공급한다. 점화장치(70)는 단부에 형성된 점화부(71)가 연소실(11)에 위치되어 연소실(11)의 우드 펠릿을 점화시킨다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소형 통풍관(60)과 막대형상의 점화장치(70)는 수평하게 인접하여 구비되고, 점화장치(70)의 단부에 위치한 점화부(71)는 소형 통풍관(60)의 출구(76) 전방에 위치한 펠릿 부위에 점화불꽃을 분출함으로써, 소형 통풍관(60)으로부터 나오는 바람으로 점화가 용이하게 되게 구성할 수 있다.

소형 통풍관(60)의 상부에 인접되게 점화장치(70)가 구비되고, 소형 통풍관(60)의 출구(76)의 바로 앞 상부에 점화장치(70)의 점화부(71)가 점화불꽃을 분출할 수 있다. 소형 통풍관(60)은 하부 뿐 아니라 측면 또는 상면에도 통풍공이 존재할 수 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너에 있어서, 연료받침대(50)는, 타공부(51)가 형성되고 연료받침대(50) 중 하부영역을 이루는 하측의 타공판부(53)와, 연료받침대(50) 중 상부영역을 이루고 송풍실(16)과 상기 연료 낙하공간(31)이 접하는 영역을 차폐하여 상향 불꽃에 의한 연료공급 용 호퍼(40) 내부의 펠릿 연소(역화)를 방지하는 상측의 차폐판부(56)로 구성됨이 바람직하다.

삭제

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너에 있어서, 상광하협(上廣下狹) 형상인 연료공급용 호퍼(40)의 상부-개구면적(A1)과 호퍼(40)의 하부-개구면적(A2)의 비율은 5 ~ 15 : 1인 것이 바람직하다. 상부-개구면적(A1)과 호퍼(40)의 하부-개구면적(A2)의 크기가 유사해 질수록 펠릿이 하부로 쏟아져서 별도의 하부에 별도의 개방, 차단 수단을 도입하여야 하며 또한 역화가 용이하게 발생한다.

호퍼(40)의 하부-개구면적(A2)이 너무 작은 경우 스크류 같은 강제형 낙하 수단(펠릿의 자중이 아닌 별도의 힘에 의해 강제로 아래로 이동시킴)을 도입하여야 한다.

연료공급용 호퍼(40)의 상부-개구면적(A1)과 호퍼(40)의 하부-개구면적(A2)의 비율은 5 ~ 15 : 1 정도에서 단순한 막대형 교반 수단으로 펠릿의 자중에 의해 펠릿을 연료받침대(50)로 낙하시킬 수 있음을 본 출원인은 테스트를 통해 알 수 있었다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너에 있어서, 연료받침대(50)가 덕트형 몸체부(10) 대비 이루는 경사각도(각도A)는 30 ~ 70 ° 인 것이 바람직하다. 연료받침대(50)가 덕트형 몸체부(10) 대비 이루는 경사각도(각도A)는 30° 미만인 경우 펠릿이 연료받침대(50)를 따라 전진 낙하하는 경향이 부족하여 호퍼(40)의 하부에 쌓이는 경향이 있으며, 연료받침대(50)가 덕트형 몸체부(10) 대비 이루는 경사각도(각도A)는 70°를 초과하는 경우 기하학상 펠릿의 이동거리가 작아서 또한 역화 등의 문제점이 발생하는 문제점이 있으며, 펠릿의 낙하속도가 과다한 문제점이 있다.

본 출원인의 다수의 시험결과, 소형 통풍관(60)의 하부에 복수의 공기분사구멍(61)을 형성하면 연소 효율이 증가됨을 알 수 있었다. 소형 통풍관(60)은 호퍼지지관(30)과 수직을 이루게 구비되는 것이 바람직하다.

연료받침대(50) 및 소형 통풍관(60)의 존재에 의해 연소로(11) 안에 연료가 과다하게 주입되고 송풍할 때 연료가 두꺼운 층이 형성하여 송풍이 잘 안되어 연소가 적절히 이루어지지 않는 문제점이 해결된다. 연료받침대(50)의 하부 영역에 타공부(51)가 형성되고 소형 통풍관(60)도 연료받침대(50)의 하부 영역을 관통하므로 주된 연소가 연료받침대(50)의 하부 영역 또는 이 부분의 좌측영역(연소실 하부)에 서 이루어져 연료가 저장된 연료공급용 호퍼(40)로 열기의 역류 또는 역화가 방지된다.

깔때기 모양의 연료공급용 호퍼(40) 안에 스크류가 아닌 쇠막대기가 전기에 의하여 구동되며 고체연료 특성상 쇠막대기가 구동을 멈추었을 때는 깔때기 모양의 연료 주입구가 좁아서 연료가 연소로로 이동하는데 멈출 수 있으므로 연소로(11)로 연료를 주입,차단되게 된다. 펠릿 연료용 점화장치(70)는 소형 통풍관(60) 앞에 장입하므로 소형 통풍관(60)에서 나오는 송풍바람으로 펠릿연료를 빨리 점화시킬 수 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너의 외부구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너의 내부구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 우드 펠릿 목재 버너의 내부구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 덕트형 몸체부 11 : 연소실

16 : 송풍실 20 : 송풍기

30 : 호퍼지지관 31 : 연료 낙하공간

40 : 연료공급용 호퍼 50 : 연료받침대

51 : 타공부 60 : 소형 통풍관

70 : 점화장치 80 : 플랜지

Claims

목재를 연소시켜 열기를 공급하는 목재 버너에 있어서,

연료받침대(50)를 경계로 하여 일측의 연소실(11)과 타측의 송풍실(16)을 형성하는 덕트형 몸체부(10)와;

상기 송풍실(16)로 공기를 송풍(送風)하며 몸체부(10)의 타측에 결합 구비된 송풍기(20)와;

상기 몸체부(10)로부터 상향 연장되어 연료 낙하공간(31)을 형성하는 호퍼지지관(30)과;

상기 호퍼지지관(30)에 의해 지지되고 우드 펠릿을 상기 연료 낙하공간(31)에 투하하는 상광하협(上廣下狹) 형상의 연료공급용 호퍼(40)와;

타공부(51)가 구비되며, 상기 덕트형 몸체부(10) 영역 중 연료 낙하공간(31)의 하부영역에 경사지게 구성되어 낙하되는 연료를 연소실(11)으로 전진시켜 유도하는 경사형 연료받침대(50)와;

연소실(11)과 송풍실(16)을 연통시키는 소형 통풍관(60)과;

점화부(71)가 연소실(11)에 위치되어 연소실(11)의 우드 펠릿을 점화시키는 점화장치(70);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너.
제1항에 있어서,

상기 연료받침대(50)는,

타공부(51)가 형성되고 연료받침대(50) 중 하부영역을 이루는 하측의 타공판부(53)와,

연료받침대(50) 중 상부영역을 이루고 송풍실(16)과 상기 연료 낙하공간(31)이 접하는 영역을 차폐하여 상향 불꽃에 의한 연료공급용 호퍼(40) 내부의 펠릿 연소를 방지하는 상측의 차폐판부(56)로 구성되는 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너.
삭제
제1항에 있어서,

상기 상광하협(上廣下狹) 형상인 연료공급용 호퍼(40)의 상부-개구면적(A1)과 호퍼(40)의 하부-개구면적(A2)의 비율은 5 ~ 15 : 1인 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너.
제2항에 있어서,

상기 연료받침대(50)가 덕트형 몸체부(10) 대비 이루는 경사각도(각도A)는 30 ~ 70 ° 인 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너.
제4항에 있어서,

상기 소형 통풍관(60)의 하부에 복수의 공기분사구멍(61)이 형성되어 있고,

상기 소형 통풍관(60)은 호퍼지지관(30)과 수직을 이루게 구비되는 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너.
제6항에 있어서,

점화장치(70)의 단부에 위치한 점화부(71)는 소형 통풍관(60) 출구(76) 전방에 위치한 펠릿 부위에 점화불꽃을 분출함으로써,

소형 통풍관(60)으로부터 나오는 바람으로 점화가 용이하게 되는 것을 특징으로 하는 우드 펠릿 목재 버너.