KR101163655B1

KR101163655B1 - 보일러

Info

Publication number: KR101163655B1
Application number: KR1020110089025A
Authority: KR
Inventors: 안재식
Original assignee: 안재식
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-07-06

Abstract

본 발명은 톱밥 또는 펠릿 등 목재를 연소시켜 열원을 얻는 보일러에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 연료가 연소부로 낙하할 때, 블로어로 공기를 공급하여 연료가 연소부 내부에서 비산하도록 함으로써 연료의 연소 효율을 증대시킨다. 또한, 연료가 연소된 불꽃이 외부로 노출되도록 이동하는 통로에 공기를 공급하여 불꽃이 완전 연소 되도록 하여 일산화탄소 등의 배기가스 배출을 저감시킬 수 있다.

Description

보일러{BOILER}

본 발명은 톱밥 또는 펠릿 등을 연소시켜 열원을 얻는 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 펠릿 또는 톱밥 등을 이용하는 보일러는 연료가 점화되는 연소부와 연료 공급부가 각각 구비되어 있다. 연료 공급부는 연소부의 점화시설보다 높은 곳에서 연소부와 연통되어 있어, 연료가 점화시설을 향해 낙하하고, 낙하한 연료에 점화가 되어 연소되게 된다.

이때, 연료들이 연소부의 하부로 낙하하여 연료가 연소부의 하부에 밀집되므로 연소부의 일부분에서만 점화가 이루어져 점화 효율이 낮은 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0400029호(톱밥 보일러) 2005.11.04. 대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0002942호(톱밥 보일러 이송장치) 2009.03.25.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 연료가 연소부 전체로 확산될 수 있는 보일러를 제공하고자 한다.

또한, 연소부에서 연료가 연소할 때 가스 부족으로 인하여 불완전 연소 하는 것을 해결하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보일러는, 일측에 배출구가 형성되어 연료를 배출하는 호퍼, 일측에 상기 호퍼에서 매출되는 상기 연료가 공급 가능하도록 주입구가 형성되어 있고, 공급된 상기 연료를 연소시키는 연소부, 그리고 상기 주입구에 연결되어 상기 연료가 상기 연소부 내부로 비산되도록 바람을 공급하는 블로어를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 보일러는, 연료를 연소되는 연소부, 상기 연소부의 일측에 연통되어 상기 연료가 연소된 불꽃을 노출시키는 노출통로, 그리고 상기 노출통로에 공기를 공급하는 블로어를 포함한다.

이때 상기 노출통로는 상기 연소부와 연통되어 있는 내부통로, 그리고 상기 내부통로에 비해 단면적이 넓게 형성되어 상기 내부통로의 길이방향을 따라 상기 내부통로의 둘레를 감싸고 있으며, 상기 블로어와 연통되어 있는 외부통로를 포함한다.

또한, 상기 연소부 내부에 설치되어 있고, 상기 연료를 점화시키는 열공급부재, 그리고 상기 열공급부재의 상부에 설치되어 상기 연료가 안착되는 연소판을 더 포함하고, 상기 연소판에는 상하방향으로 관통된 장홀이 형성되어 있을 수 있다.

또는, 상기 연소부 내부에 설치되어 상기 연료가 안착되는 연소판을 더 포함하고, 상기 연소판이 회전하며 상기 연료를 상기 연소부 내부에서 비산시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 연소부에 연결된 회전모터, 그리고 상기 회전모터 및 상기 연소판에 연결되어 있고, 상기 회전모터의 회전에 따라 회전하며 상기 연소판을 회전시키는 회전부재를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 연소부의 내부와 외부가 연통되도록 상기 연소부의 일부가 절개되어 형성된 개방부, 그리고 상기 개방부의 일측에 힌지결합되어 상기 개방부를 노출시키거나 폐쇄시키는 도어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 연료가 연소부로 낙하할 때, 블로어로 공기를 공급하여 연료가 연소부 내부에서 비산하도록 함으로써 연료의 연소 효율을 증대시킨다.

또한, 연료가 연소된 불꽃이 외부로 노출되도록 이동하는 통로에 공기를 공급하여 불꽃이 완전 연소 되도록 하여 일산화탄소 등의 배기가스 배출을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 연소판의 평면도.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 보일러의 구성, 기능 및 작용을 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보일러는, 내부로 연료가 공급 가능하도록 주입구가 형성되어 있고, 공급된 상기 연료를 연소시키는 연소부, 상기 주입구에 연결되어 상기 연료가 상기 연소부 내부로 비산되도록 바람을 공급하는 블로어를 포함한다.

이때, 블로어가 주입구에 연결되어 있으므로, 연료가 연소부로 이송될 때, 연소부 하부로 단순 낙하하지 아니하고 연소부 내부로 비산될 수 있다. 이 경우, 연료가 일정 장소에 쌓여 있는 것에 비하여, 연료의 표면적이 넓어져 연료의 연소가 용이하고, 연료가 모여 있지 아니하고 넓은 공간에 분포되어 있으므로 연소 시간이 증가하는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 보일러는, 연료가 연소되는 연소부, 상기 연소부의 일측에 연통되어 상기 연료가 연소된 불꽃을 노출시키는 노출통로, 그리고 상기 노출통로에 공기를 공급하는 블로어를 포함한다.

상기의 경우, 노출통로에 블로어가 연결되어 있어 불꽃에 공기가 부가적으로 더 공급될 수 있다. 따라서 불완전 연소 한 연료가 완전 연소 할 수 있어, 연료가 불완전연소 하여 열 발생 효율이 높아지고, 일산화탄소 등의 부산물이 생기는 것이 방지될 수 있다.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 따른 보일러를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 연소판의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러는, 호퍼(10), 연료공급부(20), 연료가 공급 가능하도록 주입구가 형성되어 있고, 공급된 상기 연료를 연소시키는 연소부(30), 그리고 상기 주입구에 연결되어 상기 연료가 상기 연소부 내부로 비산되도록 바람을 공급하는 블로어(50)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 보일러는, 연료가 연소되는 연소부(30), 상기 연소부의 일측에 연통되어 상기 연료가 연소된 불꽃을 노출시키는 노출통로(32), 그리고 상기 노출통로에 공기를 공급하는 블로어(50)를 포함한다.

이때, 도 1에는 블로어(50)가 주입구(31)와 노출통로(32)에 모두 연결되어 있는 형상을 도시하였으나, 이와 달리 블로어(50)는 주입구(31)와 노출통로(32) 중 어느 하나에만 연결되어 있을 수 있다.

연료는 펠릿 또는 톱밥 등 보일러에 사용되는 공지된 연료이다.

호퍼(10)는 연료가 연소부(30)로 이송되기 전에 연료를 임시적으로 보관하는 장소이다. 호퍼(10)의 상부는 개방되거나 또는 커버(도시하지 아니함)가 힌지결합되어 있어, 호퍼(10)의 상부를 통해 연료를 호퍼에 주입할 수 있다.

호퍼(10)의 상부를 통해 호퍼(10)에 다량의 연료를 주입한다. 그리고 호퍼(10)의 하부 또는 측면에 형성되어 있는 배출구(11)를 통해 연료를 배출한다. 호퍼(10)에서 배출된 연료는 연료공급부(20)를 통해 연소부(30)로 이송된다.

연료공급부(20)는 호퍼의 배출구(11)와 연소부의 주입구(31)와 연통되어 있다.

연료공급부(20)는 연료가 이동되는 이동통로(21), 상기 이동통로 내부에 배치된 스크루(23), 그리고 상기 이동통로의 일측에 장착되어 상기 스크루를 회전시키는 구동모터(22)를 포함한다.

그러나 상기 호퍼(10)와 연료공급부(20)는 생략 가능한 부재이다.

연료는 배출구(11)를 통해 이동통로(21)로 낙하한다. 이때, 구동모터(22)에 의해 스크루(23)가 회전되며 연료를 연소부(30)로 이송시킨다.

연소부(30)는 연료가 연소되는 장소이다. 연소부(30)의 일측에 형성된 주입구(31)를 통해 호퍼(10)로부터 연료를 공급받는다. 연료가 주입구(31)를 통해 연소부(30)로 이송되어 연소부(30) 하부로 낙하할 때, 주입구(31)에 연결되어 있는 블로어(50)에 의해 연료가 단순 낙하하지 아니하고, 연소부(30) 내부로 비산될 수 있다.

이 경우, 연료의 표면적이 넓어져 연료의 연소가 용이하고, 연료가 모여 있지 아니하고 넓은 공간에 분포되어 있으므로 연소 시간이 증가하는 효과가 있다.

연소부(30)의 하부에는 연료를 연소시키는 점화부(40)가 장착되어 있다.

점화부(40)는 스파크를 발생하여 연료를 점화시키는 열공급부재(41), 그리고 상기 열공급부재의 상부에 배치되어 상기 연료가 안착하는 연소판(42)을 포함한다.

열공급부재(41)는 연소부(30) 내부에 설치되어 연료를 점화시키는 부재이다. 열공급부재(41)는 일례로 버너 일 수 있다. 열공급부재(41)에서 스파크 또는 불씨가 공급되어 연료가 연소하게 된다.

또한, 점화부(40)는 블로어(50)와 연결되어 있다. 따라서 연료의 점화가 용이하도록 점화부(40)로 공기가 공급된다.

연소판(42)은 점화부의 상부에 배치되는 판 부재이다. 연소판(42) 하부의 공기 및 열공급부재(41)의 불씨가 연소판(42) 상부와 연통되도록, 연소판(42)에는 상하방향으로 관통된 복수의 홀(421)이 형성되어 있다. 이때 연소판 상부의 연료가 연소판 하부로 낙하하는 것을 방지하기 위해 홀(421)의 단면 너비는 연료의 너비보다 작게 형성되어 있다.

상기 홀(421)의 형상은 원형 또는 타원형 등 다양한 형상일 수 있다.

홀(421)은 도 2에 도시된 바와 같이 일 방향으로 길게 관통되어 있는 장홀일 수 있다. 이 경우, 원형의 홀에 비하여 상하 방향으로 관통된 면적이 넓으므로 공기 및 열공급부재(41)의 불씨가 연소판(42)의 상부로 더욱 잘 이동할 수 있다.

한편, 다시 도 1을 참고하면, 연소판(42)은 연소부(30) 내부에 설치되어 있는 회전부(43)와 연결되어 대략 그 중앙부를 중심으로 회전할 수 있다.

회전부(43)는 회전모터(431), 회전부재(432), 연결부재(433), 그리고 베어링(434)을 포함한다.

회전모터(431)는 연소부(30)의 하부에 배치되어 회전부재(432)가 회전할 수 있도록 동력을 제공한다.

회전부재(432)는 일단이 연소판(42)과 연결되고, 타단은 연소판(42)의 하면에 연결되어 있다. 반드시 그러한 것은 아니지만 회전부재(432)의 일단은 연소판(42)의 대략 중앙부에 연결되어 있다. 이 경우, 연소판(42)이 그 중앙부를 축으로 하여 회전하기 때문에 회전중심이 중앙부에 형성되어 회전이 용이하게 된다.

회전부재(432)의 양단에는 각각 베어링(434)이 결합되어 있을 수 있다. 이에 따라 회전부재(432)가 회전할 때 연소판(42) 및 연소부(30)의 하면과 마찰이 감소될 수 있다.

그리고 회전부재(432)는 벨트 또는 체인 등의 연결부재(433)에 의하여 회전모터(431)에 연결되어 있다. 따라서 회전모터(431)가 회전하는 경우, 연결부재(433)가 회전모터(431)의 회전을 회전부재(432)에 전달하고, 이에 따라 회전부재(432)가 회전하게 된다. 회전부재(432)가 회전하면, 회전부재(432)의 일단에 연결되어 있는 연소판(42)이 회전하게 된다.

따라서 연소판(42) 위에 낙하하였던 연료에 연소판(42)의 회전력이 전달되어 연료가 연소부(30) 내부로 비산하게 된다. 이 경우, 전술한 바와 같이 연료가 일정 장소에 쌓여 있는 것에 비하여, 연료의 전체 표면적이 증가하여 연료의 연소가 용이하고, 또한 연료가 일정 장소에 쌓여있는 것에 비하여 연소 시간이 증가하게 된다.

한편, 회전부재(432)의 하부에는 받이부재(33)가 놓일 수 있다.

받이부재(33)는 연료가 연소된 이후 발생하는 재 등이 낙하하여 보관될 수 있다. 연소부(30) 하부에 받이부재(33)가 구비되어 있는 경우, 받이부재(33)를 꺼내어 재 등 연소 후 발생한 부산물을 연소부(30)에서 제거할 수 있으므로, 연소부(30)의 청소가 용이하게 된다.

이때, 회전부재(432)와 간섭되지 아니하도록 받이부재(33)는 그 중앙부에 홀이 형성된 디스크 형상일 수 있다. 또한, 회전부재(432)의 하부 둘레를 감싸고 있는 받이부재(33)를 연소부(30)에서 용이하게 꺼낼 수 있도록, 받이부재(33)는 두 개 이상으로 분할되어 있을 수 있다.

노출통로(32)는 연소부(30)의 일측에 연통되어, 연료가 연소된 불꽃이 노출되도록 한다.

노출통로(32)는 이중통로로 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 노출통로(32)는 연소부와 연통되어 있는 내부통로(321), 그리고 상기 내부통로(321)에 비하여 단면적이 넓게 형성되어, 상기 내부통로(321)의 길이방향을 따라 상기 내부통로(321)의 둘레를 이격되게 감싸고 있으며, 상기 블로어(50)와 연결되어 있는 외부통로(322)를 포함한다.

내부통로(321)는 연소부(30)와 연통되어 연소부(30) 내부에서 발생한 불꽃이 내부통로(321)를 따라 이동하여 외부로 노출될 수 있다.

외부통로(322)는 연소부(30)에 연결되어 내부통로(321)의 둘레를 이격되게 감싸고 있다. 또한, 외부통로(322)는 블로어(50)와 연결되어 있어, 블로어(50)를 통해 외부통로(322)로 공기가 공급된다.

이때, 도 1에는 노출통로(32)를 따라 이동하는 불꽃에 공기가 공급될 수 있도록 내부통로(321)가 외부통로(322)에 비해 길이가 짧게 형성된 형상이 도시되어 있다.

그러나 상기와 달리 내부통로(321)에 그 둘레를 따라 다수의 관통공이 형성되어 있어, 블로어(50)에서 외부통로(322)로 공급된 공기가 내부통로(321)를 따라 이동하는 불꽃에 공급될 수 있다.

또한, 외부통로(322)로 공급된 공기가 연소부(30) 내부로 역류하지 아니하도록 외부통로(322)는 연소부(30)와 연통되어 있지 아니하다.

상기와 같이 노출통로(32)에 블로어(50)가 연결되어 노출통로(32)에 공기를 공급하는 경우, 연료가 불완전 연소하여 배출하는 것이 방지된다. 구체적으로, 연료가 연소된 불꽃이 배출되는 통로에 공기를 공급하여 연료에 별도의 공기를 더 공급함으로써, 연료가 불완전 연소 한 경우라도 연료가 연소된 불꽃이 공기를 공급받아 산소의 공급이 충분하도록 하여 완전 연소 할 수 있도록 한다.

블로어(50)는 연소부에서 연료가 점화되도록 공기를 공급하는 부재이다. 블로어는 연소부(30)의 외부에 배치되어 점화부(40), 주입구(31) 또는 노출통로(32)에 연결되어 있다. 블로어(50)는 주입구(31) 또는 노출통로(32) 중 어느 하나에만 연결되어 있을 수 있고, 또는 주입구(31)와 노출통로(32) 모두에 연결되어 있을 수 있다.

블로어(50)는 호퍼(10)의 하부, 구체적으로는 이동통로(21)의 하부에 연결되어 있을 수 있다. 이때, 블로어(50)는 이동통로(21)에 단순 연결되어 있어, 이동통로(21)로 공기를 공급하지 아니할 수 있다. 블로어(50)가 이동통로(21)의 하부에 연결되어 있는 경우, 연료공급부(20) 및 호퍼(10)의 무게를 지탱하여, 호퍼(10) 및 연료공급부(20)가 연소부(30)에 안정적으로 연결될 수 있도록 한다.

한편, 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 보일러는 연소부(30)의 내부와 외부가 연통되도록 상기 연소부(30)의 일부가 절개되어 형성된 개방부(34), 그리고 상기 개방부(34)의 일측에 힌지결합되어 상기 개방부(34)를 노출시키거나 폐쇄시키는 도어부(35)를 더 포함한다.

개방부(34)는 연소부(30)의 일부가 절개되어 형성된 관통홀이다.

도어부(35)는 일단이 상기 개방부(34)에 힌지결합 되어 개방부를 폐쇄시키거나 개방시키는 부재이다.

도어부(35)의 일단을 중심으로 타단을 회전시키면 개방부(34)를 통해 연소부(30)의 내부와 외부가 서로 연통된다. 다시 도어부(35)의 타단을 반대 방향으로 회전시키면 상기 개방부(34)를 폐쇄시킬 수 있다.

연소부(30) 내부에서 연료를 연소시킬 때, 연소된 이후 발생하는 재 등이 외부로 흩날리거나, 불길이 외부로 번지는 것을 방지하기 위하여 도어부(35)를 이용하여 개방부(34)를 폐쇄시킬 수 있다.

개방부(34)를 통하여 연소부(30) 내부의 연소 상태를 외부에서 점검할 수 있다. 또는 연소부(30) 내부의 부속품, 예를 들어 열공급부재(41), 회전모터(431) 등의 상태를 점검하고 이들을 교체하거나 수리하기 위해 연소부(30) 외부로 꺼낼 수 있다.

또한, 개방부(34)를 통하여 받이부재(33)를 외부로 꺼내어 받이부재(33)에 쌓여있는 재를 제거하는 등의 연소부(30) 내부를 청소할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연소부(30)에는 개방부(34) 및 도어부(35)가 각각 복수가 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 개방부(34) 및 도어부(35)의 역할을 분리하여 하나의 개방부(34)를 통하여는 연소부(30) 내부를 점검하고, 다른 하나의 개방부(34)를 이용하여 연소부(30) 내부를 청소하는 등 각 개방부(34)의 역할을 분리할 수 있다.

이때, 연소부(30) 내부 상태를 용이하게 점검하되 연소부(30) 내부의 열기에 의해 손상이 발생하지 아니하도록, 개방부(34)는 강화 유리 등을 이용하여 투명하게 형성할 수 있다.

또한, 필요에 따라 2개 이상의 개방부(34) 및 도어부(35)를 연결하거나, 연소부(30)의 크기에 따라 연소부(30)에 하나의 개방부(34) 및 도어부(35)를 연결할 수도 있다.

도 1을 참고하면, 이동통로(21)에는 컨트롤러(60)가 연결되어 있다.

컨트롤러(60)는 회전모터(431), 구동모터(22) 또는 열공급부재(41)의 작동을 제어하는 부재이다.

컨트롤러(60)에는 복수의 버튼이 형성되어 있어, 상기 회전모터(431), 구동모터(22) 또는 열공급부재(41) 각각의 동작을 독립적으로 제어할 수 있다. 또한, 호퍼(10)의 배출구(11)에 힌지결합 되어 있는 개폐부재(도시하지 아니함)가 연결되어 있어, 컨트롤러(60)에 의해 배출구(11)의 개폐를 조절할 수 있다.

이 경우, 컨트롤러(60)를 이용하여 개폐부재를 필요에 따라 회전시켜, 배출구(11)를 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있게 된다. 본 발명 보일러를 사용할 때는 배출구(11)를 개방시켜 연료가 호퍼(10)에서 이동통로(21)로 이동하게 하고, 보일러를 사용하지 아니할 때에는 배출구(11)를 폐쇄시켜 연료가 배출구(11) 하부의 이동통로(21)에 쌓이지 아니하게 할 수 있다. 따라서 배출구(11) 하부의 이동통로(21)에 다량의 연료가 쌓이지 않도록 하여 스크루의 동작을 원활하게 할 수 있다.

한편, 반드시 그러한 것은 아니지만, 블로어(50) 및 연소부(30)는 지지판 위에 놓여 있다. 지지판의 하부에는 바퀴가 연결되어 있어 이동이 용이하여, 본 발명 보일러가 필요한 곳으로 용이하게 이동시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 호퍼
11 : 배출구
20 : 연료공급부
21 : 이동통로 22 : 구동모터
23 : 스크루
30 : 연소부
31 : 주입구 32 : 노출통로
321 : 내부통로 322 : 외부통로
33 : 받이부재 34 : 개방부
35 : 도어부
40 : 점화부
41 : 열공급부재
42 : 연소판 421 : 홀
43 : 회전부
431 : 회전모터 432 : 회전부재
433 : 연결부재 434 : 베어링
50 : 블로어
60 : 컨트롤러

Claims

내부로 톱밥으로 이루어진 연료가 공급될 수 있는 주입구가 형성되어 있고 공급된 상기 연료를 연소시키는 연소부,
상기 연소부의 일측에 연통되어 상기 연료가 연소된 불꽃을 노출시키는 노출통로, 그리고
상기 주입구에 연결되어 상기 연료가 상기 연소부 내부로 비산되도록 바람을 공급하고 상기 노출통로를 통해 노출되는 상기 불꽃에 공기를 공급하는 블로어
를 포함하고,
상기 노출통로는,
상기 연소부와 연통되어 있는 내부통로 및 상기 내부통로에 비해 단면적이 넓게 형성되어 상기 내부통로의 길이방향을 따라 상기 내부통로의 둘레를 이격되게 감싸고 있으며, 상기 블로어와 연결되어 있는 외부통로를 포함하고,
상기 노출통로를 따라 이동하는 불꽃에 공기가 공급될 수 있도록 상기 내부통로가 상기 외부통로에 비해 길이가 짧게 형성된
보일러.
제1항에서,
상기 연소부의 내부에 설치되어 상기 연료가 안착되는 연소판을 더 포함하고,
상기 연소판에는 상하방향으로 관통된 장홀이 형성되어 있는 보일러.
제1항에서,
상기 연소부 내부에 설치되어 상기 연료가 안착되는 연소판을 더 포함하고,
상기 연소판이 회전부에 연결되어 회전하며 상기 연료를 상기 연소부 내부에서 비산시키는 것을 특징으로 하는 보일러.
제3항에서,
상기 회전부는,
상기 연소부에 연결된 회전모터, 그리고
상기 회전모터 및 상기 연소판에 연결되어 있고, 상기 회전모터의 회전에 따라 회전하며 상기 연소판을 회전시키는 회전부재를 포함하는 보일러.
제1항에서,
상기 연소부의 내부와 외부가 연통되도록 상기 연소부의 일부가 절개되어 형성된 개방부, 그리고
상기 개방부의 일측에 힌지결합되어 상기 개방부를 노출시키거나 폐쇄시키는 도어부
를 포함하는 보일러.
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