KR101181464B1 - 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치 - Google Patents

펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연소원료로 펠렛형태의 재활용 고형연료를 사용하여 비용을 절감하고 노통 내에서 발생하는 연소불꽃을 와류 방출하여 적은 양의 연료공급으로도 매우 효과적인 연소효율을 제공하도록, 통 형상으로 이루어지고 내부에는 고형연료가 유입되어 연소가능한 공간을 이루는 연소실이 형성되는 노통본체와; 상기 노통본체의 후방에 연결 설치되고 연소실을 향해 점화 및 압축공기를 분사하여 고형연료를 발화시키는 기화기부와; 상기 노통본체의 연소실에 길이방향을 따라 길게 연장된 구조로 장착되고 상기 기화기부에 의해 연소되어 고형연료로부터 발생한 연소불꽃을 와류 방출하는 확산연소부재;를 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 제공한다.

Description

펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치 {omitted}
본 발명은 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소원료로 펠렛형태의 재활용 고형연료를 사용하여 비용을 절감하고 노통 내에서 발생하는 연소불꽃을 와류 방출하여 적은 양의 연료공급으로도 매우 효과적인 연소효율을 제공하는 것이 가능한 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치에 관한 것이다.
일반적으로 축사나 계장, 보온시설물 등 각종 산업현장에서는 난방기나 건조기 등과 같이 일정한 상태의 온도로 조성한 후 계속해서 유지시킬 수 있도록 여러 종류의 연료가 적용되는 다양한 형태의 버너장치가 사용된다.
여기서 버너장치에 연소를 도모할 수 있도록 구성된 연소기기에 사용되는 연료로는 경유, 등유, 벙크유, 정제유, 바이오디젤 등과 같은 액상연료를 주로 사용하고 있으며, 나아가 동식물성유지와 폐식용유, 산업용 폐윤활유, 엔진오일폐유 등 각종 산업폐유를 연료로 사용할 수 있는 버너장치의 연소기기에 대한 연구와 개발이 계속해서 이루어지고 있으며 현재 사용중에 있다.
상기와 같은 종래 버너장치 중 폐유를 연료로 사용하는 연소기기를 갖는 버너장치로서, 대한민국 특허등록 제10-0825664호에는 관형태로 이루어진 하우징의 내부 중심축선을 따라 동심원상으로 설치되며 연료와 공기를 함께 소정의 압력으로 분사가능한 동시에 외부로부터 제공되는 압축공기를 분사할 수 있는 고압분사장치를 갖춘 노즐부; 상기 노즐부의 후단부에 일체식으로 형성되며 초기 점화를 위하여 가스공급라인을 통해 공급되는 가스를 점화시킬 수 있는 동시에 이를 통해 노즐부를 예열가능한 점화부; 상기 노즐부의 후단구간을 수용하면서 하우징의 후단부에 일체식으로 형성되며 불완전 상태에 있는 기체화 상태의 연료를 팽창시키기 위하여 노즐부의 외주면과 하우징의 내주면 사이에 조성되는 연소실의 내부로 팬을 통한 공기의 주입이 가능한 공기공급부; 상기 하우징 내의 노즐부의 둘레에 동심원상으로 배치되며 노즐부로부터 토출되는 연료 및 공기와 고압분사장치로부터 토출되는 압축공기의 혼합을 가능하게 하는 혼합부; 상기 하우징의 내측으로 일정간격을 유지하면서 동심원상으로 차례로 배치되며 팬으로부터 공급되는 공기의 흐름통로 역할을 하는 동시에 연소실 내의 과열 방지 및 외부로의 열방출을 방지하는 적어도 2개의 보조관;을 포함하여 구성됨에 따라 환경오염물질 등의 완전연소를 도모하고 폐유를 활용하여 경제적인 이익을 기대할 수 있는 것을 특징으로 하는 폐유의 완전연소 버너가 공지되어 있다.
그러나 상기한 종래 버너장치는 경유, 벙크유, 정제유 등에는 고효율로 작동이 가능하나, 폐유 중에서 정비업체에서 얻어지는 폐윤활유, 엔진오일폐유 등의 산업폐유를 연료로 사용하는 경우에는 연소효율이 현저히 떨어지며 환경오염의 적합기준에 부합하기가 쉽지 않고, 이에 따라 폐유를 거름망을 통한 여과보다 좀더 높은 전처리 정제를 해야할 필요성이 있는 어려움이 있었다.
또한 상기한 종래 버너장치에서는 폐유와 함께 가스연료를 사용하는데, 이처럼 가스연료를 사용하는 경우에는 높은 기화효율로 효과적인 연소를 도모할 수 있으나 가스연료의 가격이 상승하여 비싼 요즘 같은 상황에서는 비용이 과대하게 많이 소요되어 설비를 가동하는 자체가 어려워지는 등의 문제점이 있었다.
따라서 최근에는 주로 재활용이 불가능한 폐기물 가운데 플라스틱 및 폐지를 원료로하여 제조된 재활용 고형연료(RPF; Refuse Plastic Fuel)를 연료로서 사용가능한 버너장치의 연소기기가 제시되고 있는바, 이와 같은 재활용 고형연료는 액상연료에 비해 상당히 저렴하며 합성수지를 사용하고 있기 때문에 열량이 많고 대기오염을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있으나, 반면 재활용 고형연료를 사용할 수 있는 버너장치의 연소기기에 대한 개발이 꾸준히 개발되고 있는 상황에서 아직까지는 연소온도의 우수성을 인정받고 있지 못해 부족하며, 재활용 고형연료를 사용하여 고효율의 연소를 제공할 수 있는 버너장치에 대한 개발이 시급히 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 재활용 고형연료를 사용하고 노통 내부의 연소공간에서 점화된 연소불꽃의 화력을 강화하여 와류 방출하는 수단을 구성하므로 자원을 비축하는 동시에 오염요소를 최소화하여 환경을 보호하고 연료의 사용량은 줄이면서 연소효율을 최대화할 수 있는 최적의 연소환경을 구현하는 것이 가능한 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
뿐만 아니라 본 발명은 재활용이 불가능한 합성수지를 사용하여 제조된 펠렛형태의 재활용 고형연료를 연소원료로 사용하므로 밀도가 높은 고형의 펠렛형태를 이루어 연료저장이 용이함은 물론 사용상의 편의성을 도모하고 연료비용을 대폭 절감할 수 있는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치는 통 형상으로 이루어지고 내부에는 고형연료가 유입되어 연소가능한 공간을 이루는 연소실이 형성되는 노통본체와; 상기 노통본체의 후방에 연결 설치되고 연소실을 향해 점화 및 압축공기를 분사하여 고형연료를 발화시키는 기화기부와; 상기 노통본체의 연소실에 길이방향을 따라 길게 연장된 구조로 장착되고 상기 기화기부에 의해 연소되어 고형연료로부터 발생한 연소불꽃을 방출하는 확산연소부재;를 포함하여 이루어진다.
상기 고형연료는 펠렛형태로 이루어진 재활용 고형연료(RPF; Refuse Plastic Fuel)를 사용한다.
상기 노통본체는 원통 형상으로 이루어지고 한쪽 면이 상기 기화기부가 삽입되어 위치할 수 있도록 개방상태를 이루고 반대쪽 끝면은 폐쇄상태의 경사면을 이루며 상기 경사면에 연료잔재의 배출이 가능하게 복수의 잔재유출구멍이 형성되는 본체관부와, 상기 본체관부의 상면 한쪽에 상측으로 길게 연장하여 상기 연소실을 향해 연통시키고 상단에 고체연료를 유입할 수 있도록 투입구가 형성되는 연료투입관부와, 상기 연료투입관부로부터 거리를 두고 반대쪽에 상측으로 연장형성되고 상기 연소실에 연통하여 연소불꽃을 확산 배출할 수 있도록 방사구가 형성되는 화염방사관부로 구성한다.
상기 본체관부의 내면에는 고온의 열 충격 및 산화에 따른 균열을 방지하도록 일정한 두께를 갖는 내화재료로 형성되는 내화벽이 구비된다.
상기 기화기부는 상기 노통본체의 한쪽에 상기 연소실을 향해 끼움 결합가능하게 형성되고 외측에서 내측을 향해 연장된 에어노즐이 구비되며 상기 에어노즐로부터 하측에 거리를 두고 버너공이 형성되는 몸통관부와, 상기 몸통관부의 한쪽에 상기 버너공으로 유입되어 위치하고 상기 노통본체의 연소실을 향해 초기 열원을 제공하도록 점화하여 고형연료를 가열하는 예열버너와, 상기 예열버너로부터 가열되는 고형연료를 향해 압축된 에어를 공급하는 공기압축기로 구성한다.
상기 몸통관부에는 상기 노통본체의 개방된 한쪽 면을 가로막아 폐쇄하도록 상기 노통본체의 원둘레보다 크게 형성되는 차단판을 구비한다.
상기 에어노즐은 상기 몸통관부의 내측에서 고형연료를 향하도록 일정한 각도를 이루며 기울어져 하향지향하게 형성한다.
상기 확산연소부재는 상기 노통본체 연소실의 중심선상에 수평 길이방향을 따라 길게 연장하여 고정 설치되고 상하로 관통된 복수의 장공이 형성되는 다공판과, 상기 다공판의 한쪽 끝부분 상면에 접하여 고정 설치되고 소정 간격을 두고 연장단이 복수로 형성되며 상기 다공판으로부터 일정한 각도로 비스듬히 기울어진 경사각을 이루어 연소불꽃이 배출되는 방향을 향해 유도하는 가이드판으로 구성한다.
상기 가이드판은 상기 다공판의 수평선상으로부터 기울어진 경사각이 30~60°를 이루게 고정 설치한다.
그리고 본 발명은 상기 노통본체의 내면에 길이방향을 따라 연계하여 구비되고 상기 확산연소부재을 거쳐 이동하는 연소불꽃을 와류형태로 유도하도록 나선형으로 돌출 형성되는 유도격판을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치에 의하면 노통본체의 연소실에 확산연소부재를 설치하여 연소실에서 점화된 연소불꽃을 와류 이동시키므로 연료의 사용량을 줄이면서 강력한 화력의 화염을 제공하여 연소효율을 극대화할 수 있는 효과를 얻는다.
뿐만 아니라 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 사용하여 천연자원을 비축함은 물론 오염요소를 줄여 환경을 보호하고 연료의 저장 및 사용상의 편리함을 제공하며 시설을 유지하기 위한 연료비용을 대폭 절감할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치는 노통본체의 내부에 나선형을 이루는 유도격판을 설치하므로 확산연소부재에 의해 이동되는 연소불꽃에 와류를 보강하여 연소효율을 보다 효과적으로 증진시킬 수 있는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 노통본체를 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 확산연소부재 중 다공판을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 확산연소부재 중 가이드판을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타내는 단면도.
본 발명은 통 형상으로 이루어지고 내부에는 고형연료가 유입되어 연소가능한 공간을 이루는 연소실이 형성되는 노통본체와; 상기 노통본체의 후방에 연결 설치되고 연소실을 향해 점화 및 압축공기를 분사하여 고형연료를 발화시키는 기화기부와; 상기 노통본체의 연소실에 길이방향을 따라 길게 연장된 구조로 장착되고 상기 기화기부에 의해 연소되어 고형연료로부터 발생한 연소불꽃을 방출하는 확산연소부재;를 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 고형연료는 펠렛형태로 이루어진 재활용 고형연료(RPF; Refuse Plastic Fuel)인 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 노통본체는 원통 형상으로 이루어지고 한쪽 면이 상기 기화기부가 삽입되어 위치할 수 있도록 개방상태를 이루고 반대쪽 끝면은 폐쇄상태의 경사면을 이루며 상기 경사면에 연료잔재의 배출이 가능하게 복수의 잔재유출구멍이 형성되는 본체관부와, 상기 본체관부의 상면 한쪽에 상측으로 길게 연장하여 상기 연소실을 향해 연통시키고 상단에 고체연료를 유입할 수 있도록 투입구가 형성되는 연료투입관부와, 상기 연료투입관부로부터 거리를 두고 반대쪽에 상측으로 연장형성되고 상기 연소실에 연통하여 연소불꽃을 확산 배출할 수 있도록 방사구가 형성되는 화염방사관부를 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 본체관부의 내면에는 고온의 열 충격 및 산화에 따른 균열을 방지하도록 일정한 두께를 갖는 내화재료로 형성되는 내화벽이 구비되는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 기화기부는 상기 노통본체의 한쪽에 상기 연소실을 향해 끼움 결합가능하게 형성되고 외측에서 내측을 향해 연장된 에어노즐이 구비되며 상기 에어노즐로부터 하측에 거리를 두고 버너공이 형성되는 몸통관부와, 상기 몸통관부의 한쪽에 상기 버너공으로 유입되어 위치하고 상기 노통본체의 연소실을 향해 초기 열원을 제공하도록 점화하여 고형연료를 가열하는 예열버너와, 상기 예열버너로부터 가열되는 고형연료를 향해 압축된 에어를 공급하는 공기압축기를 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 몸통관부에는 상기 노통본체의 개방된 한쪽 면을 가로막아 폐쇄하도록 상기 노통본체의 원둘레보다 크게 형성되는 차단판를 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 에어노즐은 상기 몸통관부의 내측에서 고형연료를 향하도록 일정한 각도를 이루며 기울어져 하향지향하게 형성되는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 확산연소부재는 상기 노통본체 연소실의 중심선상에 수평 길이방향을 따라 길게 연장하여 고정 설치되고 상하로 관통된 복수의 장공이 형성되는 다공판과, 상기 다공판의 한쪽 끝부분 상면에 접하여 고정 설치되고 소정 간격을 두고 연장단이 복수로 형성되며 상기 다공판으로부터 일정한 각도로 비스듬히 기울어진 경사각을 이루어 연소불꽃이 배출되는 방향을 향해 유도하는 가이드판을 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 가이드판은 상기 다공판의 수평선상으로부터 기울어진 경사각이 30~60°를 이루는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 노통본체의 내면에 길이방향을 따라 연계하여 구비되고 상기 확산연소부재을 거쳐 이동하는 연소불꽃을 와류형태로 유도하도록 나선형으로 돌출 형성되는 유도격판을 더 포함하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치를 기술구성의 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치의 일실시예는 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 노통본체(10)와, 기화기부(20)와, 확산연소부재(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 노통본체(10)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 전반적인 외형을 이루는 것으로 내부가 비어있는 통 형상을 이루고, 일정한 길이로 연장하여 형성한다.
상기 노통본체(10)의 내부에는 연소가능한 공간을 이루는 연소실(12)이 형성되고, 상기 연소실(12)에는 고형연료(도면에 미도시)가 유입되어 연소시킬 수 있는 구조를 이룬다.
상기 고형연료로는 폐플라스틱 및 폐지를 사용하여 제조된 재활용 고형연료(RPF; Refuse Plastic Fuel)가 사용된다.
상기 고형연료는 일정한 크기를 갖는 펠렛형태로 이루어진다.
일반적으로 재활용 고형연료는 재활용이 불가능한 폐기물을 제조하여 재활용한 연료로서, 재활용가능한 플라스틱으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌폴리카보네이트, 아크릴 등의 재료가 사용될 수 있으며, 고형으로 밀도가 높고 높은 발열량을 갖는 특성이 있다.
상기 노통본체(10)는 원통 형상을 이루는 본체관부(11)를 비롯하여 연료투입관부(16) 및 화염방사관부(18)로 구성한다.
상기 본체관부(11)는 가장 기본적인 몸체를 이루는 것으로서, 도 1에서처럼 원통 형상으로 이루어지고, 외부로부터 구분된 내부 연소공간인 연소실(12)이 구비된 구조를 이룬다.
상기 본체관부(11)의 한쪽 면에는 상기 기화기부(20)가 삽입되어 위치할 수 있도록 개방된 상태를 이루고, 상기 기화기부(20)가 위치하는 반대쪽 끝면은 폐쇄된 상태를 이룬다.
상기 본체관부(11)의 폐쇄된 상태를 이루는 한쪽 면에는 소정의 각도로 기울어진 경사면을 이루도록 형성한다.
상기 본체관부(11)의 경사면에는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 기화기부(20)에 의해 연소된 고형연료의 잔재가 상기 연소실로부터 자연히 외부를 향해 배출가능하도록 복수의 잔재유출구멍(13)을 형성한다.
상기 잔재유출구멍(13)은 도 3에서처럼 상기 확산연소부재(30)의 수평선상의 위치보다 하측에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 본체관부(11)의 내면에는 고온의 열 충격 및 산화에 따른 균열을 방지하도록 일정한 두께를 갖는 내화재료로 형성되는 내화벽(15)이 구비된다.
상기 내화벽(15)을 형성하기 위한 내화재료로는 내화점토, 내화벽돌, 내화모르타르, 규석, 고토 등이 사용가능하다.
상기 연료투입관부(16)는 내부가 상기 연소실(12)을 향해 연통하고 상기 본체관부(11)의 상면 한쪽에 상측으로 길게 연장된 구조로 형성된다.
상기 연료투입관부(16)의 상단에는 고형연료를 상기 연소실(12)을 향해 유입할 수 있도록 투입구(17)가 형성된다.
상기 연료투입관부(16)의 윗면은 상기 투입구(17)를 개방된 상태로 유지하도록 형성하는 것도 가능하고, 상기 투입구(17)를 개방된 상태에서 자유롭게 폐쇄시킬 수 있도록 덮개판(도면에 미도시)을 구성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 덮개판을 설치하는 것에 의하면, 연소정지한 상태에서 불필요한 이물이 유입되는 현상을 방지하는 것이 가능하고, 연소상태에서 고체연료를 충분히 투입한 후 투입구(17)를 폐쇄하면 열손실을 줄여 연소효율을 높이는 것이 가능하다.
상기 화염방사관부(18)는 상기 본체관부(11)의 상면에서 상기 연료투입관부(16)로부터 거리를 두고 반대쪽에 구비되고 상측으로 연장형성된다.
상기 화염방사관부(18)는 한쪽 면이 상기 본체관부(11)의 경사면으로부터 상측으로 연장선상을 이루고, 상기 연소실(12)에 연통하여 연소불꽃을 확산 배출할 수 있도록 방사구(19)가 형성된다.
상기 화염방사관부(18)의 방사구(19)는 상향할수록 점차 좁은 통로를 이루도록 상협하광의 형태로 형성된다.
상기 기화기부(20)는 상기 연료투입관부(16)의 투입구(17)를 통해 상기 연소실(12)에 유입되는 고형연료를 향해 점화 및 압축공기를 분사하여 고형연료를 발화시키는 기능을 수행한다.
상기 기화기부(20)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 노통본체(10)의 개방된 한쪽 면인 후방에 연결 설치되고, 상기 노통본체(10)를 향한 결합 및 분리가 자유롭게 이루어지는 착탈식 구조를 이룬다.
상기 기화기부(20)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 몸통관부(21)와 예열버너(27) 및 공기압축기(29)로 구성한다.
상기 몸통관부(21)는 상기 노통본체(10)의 개방된 한쪽에 상기 연소실(12)을 향해 끼움 결합가능하게 형성된다.
상기 몸통관부(21)는 한쪽 부분은 부분적으로 원통 형상을 이루되 상기 연소실(12)을 향한 전방에 하부가 연장하여 반원형을 이루는 받침단(21a)을 형성한다.
상기와 같이 받침단(21a)을 형성하게 되면, 고형연료가 연소되고 남은 잔재가 담겨 쌓이게 되고 기화기부(20)를 분리하여 재를 제거하기 때문에 작업에 편의성을 제공하는 것이 가능하다.
상기 몸통관부(21)에는 상기 노통본체(10)에 결합할 때 개방된 한쪽 면을 가로막아 폐쇄하도록 차단판(24)이 형성된다.
상기 차단판(24)은 상기 몸통관부(21)가 결합하여 완전히 밀폐된 상태를 이룰 수 있도록 상기 노통본체(10)의 외주 원둘레보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 몸통관부(21)에는 상기 차단판(24)의 위쪽 부분에 위치하고 외측에서 내측을 향해 연장되는 에어노즐(22)이 구비된다. 즉, 상기 에어노즐(22)은 외측에서 상기 공기압축기(29)가 연결되어 공기가 유입가능하게 형성되고 내측에서 고형연료를 향해 분사하도록 구비된다.
상기 에어노즐(22)은 상기 몸통관부(21)의 내측에서 고형연료를 향하도록 일정한 각도(10~30°)를 이루며 기울어져 하향지향하게 형성된다. 즉, 상기 에어노즐(22)을 하향지향하도록 형성함에 따라 고형연료를 향한 안정적인 공기의 분사를 도모한다.
상기 몸통관부(21)에는 상기 에어노즐(22)로부터 하측에 일정한 거리를 두고 버너공(23)이 형성된다.
상기 예열버너(27)는 상기 노통본체(10)의 연소실(12)을 향해 열원을 제공하여 초기 점화하도록 고형연료를 가열하는 역할을 수행한다.
상기 예열버너(27)는 상기 몸통관부(21)의 한쪽에 상기 버너공(23)으로 유입되어 위치한다.
상기 예열버너(27)는 상기 버너공(23)을 향해 끼움 결합하는 구조를 이루어 초기 점화 후 언제든지 분리가능하게 구비한다.
상기 공기압축기(29)는 상기 에어노즐(22)의 외측 한쪽 끝단에 연결되고, 상기 예열버너(27)로부터 가열되는 고형연료를 향해 압축된 에어를 공급한다.
상기 공기압축기(29)를 상기 에어노즐(22)에 연결함에는 길게 연장된 호스나 관을 이용하여 연결한다.
상기 확산연소부재(30)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 전반적으로 상하면이 평탄한 판자 형상으로 이루어지고, 상기 노통본체(10)의 연소실(12)에 길이방향을 따라 길게 연장된 구조로 장착된다.
상기 확산연소부재(30)는 상기 기화기부(20)에 의해 연소되어 고형연료로부터 발생한 연소불꽃이 상기 에어노즐(22)에서 분사되는 압축 에어의 영향을 받아 상기 화염방사관부(18)의 방사구(19)를 향해 이동하는 과정에서 연소불꽃을 방출하는 기능을 한다.
상기 확산연소부재(30)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 다공판(31)과 가이드판(35)으로 구성한다.
상기 다공판(31)은 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 노통본체(10) 연소실(12)의 수평 중심선상에 고정 설치된다. 즉, 상기 다공판(31)은 상기 노통본체(10) 연소실(12)의 길이방향을 따라 길게 연장하여 설치되고 상기 연소실(12) 공간을 상하로 균일하게 구획하도록 중심에 수평으로 설치한다.
상기 다공판(31)은 상기 노통본체(10)의 연소실(12)에서 상기 연료투입관부(16)의 위치에서부터 상기 화염방사관부(18)의 위치까지 충분한 길이로 연장하여 길게 형성된다.
상기 연료투입관부(16)를 통해 유입되는 고형연료는 상기 다공판(31)의 한쪽 상부에 안착된다.
상기 다공판(31)에는 전후방에 각각 상하로 관통된 복수의 장공(32)이 형성된다.
상기 기화기부(20)로부터 고형연료를 발화한 후 에어노즐(22)에서 분사되는 강한 압력의 압축공기를 통해 연소불꽃을 밀어내는데, 상기 압축공기가 연소불꽃을 밀어내는 과정에서 상기 에어노즐(22)이 10~30°각도를 이루며 기울어져 하향지향하게 형성됨에 따라 하향지향 분사되는 상기 압축공기가 상기 다공판(31)의 장공(32)을 상하로 통과하면서 연소불꽃을 방출한다.
상기 가이드판(35)은 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 다공판(31)의 한쪽 끝부분 상면에 접하여 고정되고 상기 다공판(31)을 따라 이동된 연소불꽃을 배출하는 상기 화염방사관부(18)의 방사구(19)가 구비된 방향을 향해 유도하여 배출시키는 기능이 가능하게 설치된다.
상기 가이드판(35)은 상기 다공판(31)으로부터 일정한 각도로 비스듬히 기울어진 경사각(α)을 이루며 설치한다.
상기 가이드판(35)은 상기 다공판(31)의 수평선상으로부터 기울어진 경사각(α)이 30~60°를 이루도록 구성한다. 바람직하게는 상기 다공판(31)으로부터 상기 가이드판(35)이 45°를 이루며 기울어진 경사각(α)을 이루도록 형성한다.
상기 가이드판(35)은 수직으로 일정한 길이를 이루며 연장하여 한쪽 끝단이 상기 다공판(31)의 상면에 접하는 연장단(36)이 형성된다.
상기 연장단(36)은 소정의 간격을 두고 복수로 형성한다. 즉, 상기 연장단(36) 간에 형성되는 공간을 통해 연소불꽃이 통과되면서 방출된다.
다음으로 본 발명의 작동관계를 설명하면, 상기 노통본체(10)의 한쪽에 상기 기화기부(20)를 결합시킨 상태에서 상기 연료투입관부(16)의 투입구(17)를 통해 고형연료를 투입하고 상기 기화기부(20)의 예열버너(27)로부터 고형연료를 가열하여 초기 점화시키는 동시에 상기 공기압축기(29)로부터 제공되는 압축공기를 상기 에어노즐(22)을 통해 분사하여 고형연료를 발화한다.
이후 상기 예열버너(27)는 상기 버너공(23)으로부터 분리하고, 상기 노통본체(10)의 연소실(12)에는 상기 연료투입관부(16)의 투입구(17)를 통해 충분한 양의 고형연료를 계속해서 공급한다.
이때 고형연료가 발화되면서 생성되는 연소불꽃은 상기 에어노즐(22)로부터 지속적으로 하향지향 분사되는 고압의 압축공기를 통해 이동되는데, 상기 확산연소부재(30)의 다공판(31)에 형성된 장공(32)을 하향지향 분사되는 고압의 압축공기가 상하로 통과하는 과정에서 연소불꽃을 방출하며, 이후 상기 가이드판(35)을 통해 자연히 상기 화염방사관부(18)의 방사구(19)를 향해 유도되는 동시에 상기 가이드판(35)의 연장단(36) 사이마다 형성되는 공간으로 연소불꽃이 통과하면서 상기 방사구(19)로 화염을 배출한다.
이어 작업중에 고형연료가 타면서 발생된 재는 상기 다공판(31)으로부터 떨어져 상기 몸통관부(21)의 받침단(21a) 상에 쌓이는데, 작업이 종료된 다음에는 상기 기화기부(20)의 몸통관부(21)를 분리하여 상기 받침단(21a)에 담긴 재를 제거하므로 작업을 마치게 된다.
즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치에 의하면, 노통본체(10)의 연소실(12)에 확산연소부재(30)를 설치하여 연소실(12)에서 점화된 연소불꽃을 이동시키므로 연료의 사용량을 줄이면서 강력한 화력의 화염을 제공하여 연소효율을 극대화하는 것이 가능하다.
뿐만 아니라 본 발명은 펠렛형태의 재활용 고형연료를 사용하여 천연자원을 비축함은 물론 오염요소를 줄여 환경을 보호하고 연료의 저장 및 사용상의 편리함을 제공하며 시설을 유지하기 위한 연료비용을 대폭 절감할 수 있어 경제성을 향상시키는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치의 다른 실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 노통본체(10)의 내면에 길이방향을 따라 연계하여 구비되고 상기 확산연소부재(30)을 거쳐 이동하는 연소불꽃을 와류형태로 유도하도록 돌출 형성되는 유도격판(40)을 더 포함하여 이루어진다.
상기 유도격판(40)은 상기 노통본체(10)의 내면에 돌출된 구조를 이루되 상기 내화벽(15)보다도 내측으로 돌출되게 형성한다.
상기 유도격판(40)은 상기 노통본체(10)의 내면에 연소불꽃이 이동되는 길이방향을 향해 나선형을 이루도록 형성한다.
상기 유도격판(40)은 상기 노통본체(10)를 따라 계속해서 연계하여 일체로 구성되도록 형성하는 것도 가능하고, 상기 노통본체(10)의 길이방향을 따라 부분적으로만 형성되도록 구성하는 것도 가능하다.
즉 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 확산연소부재(30)에 의해 이동되는 연소불꽃에 와류를 보강하여 연소효율을 보다 효과적으로 증진하는 것이 가능하다.
상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명에 따른 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
10 : 노통본체 11 : 본체관부 12 : 연소실
13 : 잔재유출구멍 15 : 내화벽 16 : 연료투입관부
17 : 투입구 18 : 화염방사관부 19 : 방사구
20 : 기화기부 21 : 몸통관부 21a : 받침단
22 : 에어노즐 23 : 버너공 24 : 차단판
27 : 예열버너 29 : 공기압축기 30 : 확산연소부재
31 : 다공판 32 : 장공 35 : 가이드판
36 : 연장단 40 : 유도격판

Claims (10)

  1. 통 형상으로 이루어지고 내부에는 고형연료가 유입되어 연소가능한 공간을 이루는 연소실이 형성되는 노통본체와;
    상기 노통본체의 후방에 연결 설치되고 연소실을 향해 점화 및 압축공기를 분사하여 고형연료를 발화시키는 기화기부와;
    상기 노통본체의 연소실에 길이방향을 따라 길게 연장된 구조로 장착되고 상기 기화기부에 의해 연소되어 고형연료로부터 발생한 연소불꽃을 방출하는 확산연소부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 노통본체는 원통 형상으로 이루어지고 한쪽 면이 상기 기화기부가 삽입되어 위치할 수 있도록 개방상태를 이루고 반대쪽 끝면은 폐쇄상태의 경사면을 이루며 상기 경사면에 연료잔재의 배출이 가능하게 복수의 잔재배출구멍이 형성되는 본체관부와, 상기 본체관부의 상면 한쪽에 상측으로 길게 연장하여 상기 연소실을 향해 연통시키고 상단에 고체연료를 유입할 수 있도록 투입구가 형성되는 연료투입관부와, 상기 연료투입관부로부터 거리를 두고 반대쪽에 상측으로 연장형성되고 상기 연소실에 연통하여 연소불꽃을 확산 배출할 수 있도록 방사구가 형성되는 화염방사관부를 포함하여 이루어지고,
    상기 기화기부는 상기 노통본체의 한쪽에 상기 연소실을 향해 끼움 결합가능하게 형성되고 외측에서 내측을 향해 연장된 에어노즐이 구비되며 상기 에어노즐로부터 하측에 거리를 두고 버너공이 형성되는 몸통관부와, 상기 몸통관부의 한쪽에 상기 버너공으로 유입되어 위치하고 상기 노통본체의 연소실을 향해 초기 열원을 제공하도록 점화하여 고형연료를 가열하는 예열버너와, 상기 예열버너로부터 가열되는 고형연료를 향해 압축된 에어를 공급하는 공기압축기를 포함하여 이루어지며,
    상기 확산연소부재는 상기 노통본체 연소실의 중심선상에 수평 길이방향을 따라 길게 연장하여 고정 설치되고 상하로 관통된 복수의 장공이 형성되는 다공판과, 상기 다공판의 한쪽 끝부분 상면에 접하여 고정 설치되고 소정 간격을 두고 연장단이 복수로 형성되며 상기 다공판으로부터 일정한 각도로 비스듬히 기울어진 경사각을 이루어 연소불꽃이 배출되는 방향을 향해 유도하는 가이드판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체관부의 내면에는 고온의 열 충격 및 산화에 따른 균열을 방지하도록 일정한 두께를 갖는 내화재료로 형성되는 내화벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸통관부에는 상기 노통본체의 개방된 한쪽 면을 가로막아 폐쇄하도록 상기 노통본체의 원둘레보다 크게 형성되는 차단판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어노즐은 상기 몸통관부의 내측에서 고형연료를 향하도록 일정한 각도를 이루며 기울어져 하향지향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드판은 상기 다공판의 수평선상으로부터 기울어진 경사각이 30~60°를 이루는 것을 특징으로 하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치.
  10. 청구항 1, 청구항 4, 청구항 6 내지 청구항 7, 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노통본체의 내면에 길이방향을 따라 연계하여 구비되고 상기 확산연소부재을 거쳐 이동하는 연소불꽃을 와류형태로 유도하도록 나선형으로 돌출 형성되는 유도격판을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠렛형태의 재활용 고형연료를 활용한 고효율 버너장치.
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