KR101313533B1 - Wood pellet boiler combustion apparatus of bottom feeding type - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우드 펠렛을 하부로 인입하여 연료로 사용하는 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치에 관한 것으로, 외벽으로 둘러싸이고 중앙부 바닥이 요입 형성된 연소실과, 상기 연소실의 하부와 연통되며, 상기 연소실의 하부로 연료를 투입하는 연료투입부재와, 상기 연소실의 외부에서 상기 연소실을 감싸는 외부케이스와, 상기 연소실의 외측 및 상기 외부케이스의 내측에 연결 형성되고, 상기 연소실과 상기 외부케이스 사이의 공간에 공기를 불어넣는 송풍부재 및 상기 연소실 및 상기 외부케이스의 상부에 배치되며, 상기 연소실에서 연료가 연소되면서 데워진 유체가 상승 및 하강하여 이동하면서 순환할 수 있도록 하는 유체순환유닛을 포함하는 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus which uses wood pellets as a fuel and is used as a fuel. The present invention relates to a combustion chamber surrounded by an outer wall and having a central bottom concave, and to a lower portion of the combustion chamber. A fuel input member for injecting fuel, an outer case surrounding the combustion chamber outside of the combustion chamber, and an outer side of the combustion chamber and an inner side of the outer case, the air is blown into a space between the combustion chamber and the outer case An injection-type wood pellet boiler combustion apparatus including an air blowing member and a fluid circulation unit disposed at an upper portion of the combustion chamber and the outer case and allowing the heated fluid to circulate while moving up and down while fuel is combusted in the combustion chamber. To provide.
Description
본 발명은 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우드 펠렛을 하부로 인입하여 연료로 사용하는 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus, and more particularly, to a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus using the wood pellets as a lower fuel.
일반적인 난방기, 보일러는 각종 연료를 사용하여 실내 및 실외 공기의 온도를 올리도록 만들어지는 것이다. 현재까지는 보편적으로 석유나 가스 등을 연료로 사용하는 난방기를 사용하였으나 에너지 자원 고갈 및 이산화탄소 배출 등 환경적 문제뿐 아니라, 원유 원가 상승 등의 가격 상승의 문제로 인하여 최근에는 천연재료를 이용한 친환경적이고 저렴한 연료를 사용하는 난방기 사용에 관한 요구가 증대되고 있다. Common heaters and boilers are made to raise the temperature of indoor and outdoor air using various fuels. Until now, heaters that use oil or gas as a fuel have been commonly used, but recently, due to environmental problems such as depletion of energy resources and carbon dioxide emissions, and rising prices such as rising crude oil costs, recently, eco-friendly and inexpensive materials using natural materials There is an increasing demand for the use of heaters that use fuel.
이러한 요구에 부합하기 위하여 제조된 난방기가 톱밥이나 나무 조각 등을 압축시켜 펠렛(Pellet)형태로 제조한 우드 펠렛을 이용한 난방기이다. 하입식 우드펠렛보일러 연소장치에 대한 기술로는 대한민국공개특허 제10-2010-0106645호(이하 '선행기술 1'이라 함)가 있다. 선행기술 1은 외부케이스 내부 중앙에 연소장치가 설치되고, 연소장치의 외부에서 연료가 공급되되, 연소장치의 상부 중앙으로 연료가 공급되고, 하단에 송풍기가 설치되어는 공급가이드가 형성된 우드 펠렛 난방기에 관한 것이다. The radiator manufactured to meet these demands is a radiator using wood pellets manufactured in pellet form by compressing sawdust or wood chips. As a technology for a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus, there is Korea Patent Publication No. 10-2010-0106645 (hereinafter referred to as 'prior art 1'). Prior art 1 has a wood pellet heater having a feed guide is installed in the inner center of the outer case, the fuel is supplied from the outside of the combustion device, the fuel is supplied to the upper center of the combustion device, the blower is installed at the bottom It is about.
선행기술 1은 연료 즉 우드 펠렛이 연소장치의 중앙에 공급되어 연소되는 형태로서, 더운 공기가 상부로 올라가는 현상으로 인하여 연소장치의 중앙부 위쪽으로 더운 공기가 상승하게 되기 때문에 연소장치 하부는 더운 공기가 유입되는 것이 힘들다. 그러므로 선행기술 1은 연소장치의 난방 효율이 저하되고, 더운 공기를 순환시키고자 한다면 이를 위하여 위해 별도의 장치가 마련되어야 하는 문제점이 있다.Prior art 1 is a form in which fuel, that is, wood pellets are supplied to the center of the combustion apparatus and combusted, and since the hot air rises above the central part of the combustion apparatus due to the phenomenon that the hot air rises upwards, It is hard to flow in. Therefore, the prior art 1 has a problem in that the heating efficiency of the combustion device is lowered and a separate device is provided for this purpose in order to circulate hot air.
또한, 우드 펠렛을 이용한 난로에 관한 기술로서, 대한민국공개특허 제10-2011-0080867호(이하 '선행기술 2'라 함)가 있다. 선행기술 2는 본체 내부 하단에 형성된 연료 투입구를 통해 투입된 연료 즉 우드 펠렛이 연소되어 본체 내부 공기의 온도를 상승시켜 난방을 하는 난로에 관한 것으로서, 본체의 벽체가 단일벽으로 형성되어 있다. 이러한 벽체는 우드 펠렛의 연소로 인해 데워진 공기가 본체 외부 온도의 영향에 의해 쉽게 떨어질 수 있는 구조로서, 난방 효율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
In addition, as a technology for the stove using the wood pellets, there is Korea Patent Publication No. 10-2011-0080867 (hereinafter referred to as "prior art 2"). Prior art 2 relates to a stove in which fuel injected through a fuel inlet formed at a lower end of a main body, ie, wood pellets, is burned to raise the temperature of air in the main body to perform heating, and a wall of the main body is formed as a single wall. The wall has a problem that the air warmed due to the combustion of the wood pellets can be easily dropped by the influence of the temperature outside the main body, the heating efficiency may be lowered.
본 발명은 연료의 연소가 하부에서 이루어지며, 연소에 의한 열로 유체를 데워 순환되도록 함으로써 난방 효율을 향상시킬 수 있는 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus that the combustion of the fuel is made at the bottom, and can improve the heating efficiency by heating the fluid by the heat by the combustion.
또한, 본 발명은 연료의 연소 효율을 높여 적은 연료로도 우수한 난방 효율을 달성할 수 있는 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치를 제공하기 위한 것이다.It is also an object of the present invention to provide a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus capable of increasing the combustion efficiency of fuel and achieving excellent heating efficiency even with less fuel.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치는, 외벽으로 둘러싸이고 중앙부 바닥이 요입 형성된 연소실과, 상기 연소실의 하부와 연통되며, 상기 연소실의 하부로 연료를 투입하는 연료투입부재와, 상기 연소실의 외부에서 상기 연소실을 감싸는 외부케이스와, 상기 연소실의 외측 및 상기 외부케이스의 내측에 연결 형성되고, 상기 연소실과 상기 외부케이스 사이의 공간에 공기를 불어넣는 송풍부재 및 상기 연소실 및 상기 외부케이스의 상부에 배치되며, 상기 연소실에서 연료가 연소되면서 데워진 유체가 상승 및 하강하여 이동하면서 순환할 수 있도록 하는 유체순환유닛을 포함할 수 있다.The bottom-filling wood pellet boiler combustion apparatus of the present invention for achieving the above object is a combustion chamber surrounded by an outer wall and concave at the bottom of the center, and a fuel injection member in communication with a lower portion of the combustion chamber and injecting fuel into the lower portion of the combustion chamber. And an outer case surrounding the combustion chamber from the outside of the combustion chamber, a blower member and a combustion chamber configured to be connected to the outside of the combustion chamber and the inside of the outer case, and to blow air into a space between the combustion chamber and the outer case. Is disposed above the outer case, it may include a fluid circulation unit for circulating while the fluid warmed while the fuel is combusted in the combustion chamber moves up and down.
구체적으로, 상기 유체순환유닛은, 내부에 공기나 가스가 흐를 수 있으며 하부에서 상부로 순환할 수 있도록 형성된 이동통로를 구비한 공기순환부재 및 내부에 물 등의 액체가 흐를 수 있으며 상기 공기순환부재와 일부가 맞닿도록 형성되는 이동통로를 구비한 액체순환부재로 이루어질 수 있다.Specifically, the fluid circulation unit, the air or gas flow therein and the air circulation member having a moving passage formed to circulate from the bottom to the top and liquid such as water flows therein and the air circulation member And a liquid circulation member having a moving passage formed to be in contact with the portion.
상기 공기순환부재는, 상기 연소실의 상부에 연통되어 상기 연소실에서 데워진 공기가 상방향으로 상승하도록 유도하는 상승관과, 상기 상승관을 따라 이동된 공기가 수평방향으로 이동하는 통로인 수평관과, 상기 수평관을 따라 이동된 공기가 하방향으로 하강하도록 유도하는 하강관 및 상기 하강관을 따라 이동된 공기가 외부로 배출되는 배기구로 구성될 수 있다.The air circulation member may include a riser tube communicating with an upper portion of the combustion chamber to induce the air warmed up in the combustion chamber to rise in an upward direction, a horizontal tube which is a passage through which the air moved along the riser tube moves in a horizontal direction; It may be composed of a down pipe to guide the air moved along the horizontal pipe is lowered in the downward direction and an exhaust port through which the air moved along the down pipe is discharged to the outside.
상기 액체순환부재는, 외부에서 내부로 액체가 유입되는 급수구와, 상기 급수구를 통해 유입된 액체가 유도되어 이동되며, 상기 공기순환부재와 일부가 맞닿도록 형성된 이동관과, 상기 이동관을 따라 이동되는 물이 외부로 배출되는 배수구로 구성될 수 있다.The liquid circulation member may include a water supply port through which liquid is introduced from the outside, a liquid introduced through the water supply port, and a moving tube formed to be in contact with the air circulation member, and moved along the moving tube. It may be composed of a drain that discharges water to the outside.
상기 외부케이스의 내측 벽면에는 데워진 내부 공기의 온도를 유지하기 위해 내화재 또는 단열재로 이루어진 단열층이 더 형성될 수 있다.The inner wall surface of the outer case may be further formed with a heat insulating layer made of a refractory material or heat insulating material to maintain the temperature of the warmed internal air.
상기 연소실은, 상기 외벽이 망(網) 또는 다공성 벽체로 이루어질 수 있다.The combustion chamber, the outer wall may be made of a mesh or porous wall.
상기 연소실과 상기 외부케이스 사이에는 상기 연소실과 이격되어 상기 연소실을 감싸는 형태의 격벽이 더 형성되며, 상기 송풍부재가 상기 격벽의 일측에 설치되어 상기 격벽 내부로 공기를 유입시킬 수 있다.A partition wall is formed between the combustion chamber and the outer case so as to surround the combustion chamber while being spaced apart from the combustion chamber, and the blower member is installed at one side of the partition wall to introduce air into the partition wall.
상기 격벽 내부로 유입된 공기가 상부로 이동하여 상기 연소실 상부로 이동 할 수 있도록, 상기 연소실을 감싸고 있는 격벽의 상단에 설치되며, 상기 격벽과 연통되는 보조유입부재가 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.At least one auxiliary inflow member may be installed at an upper end of a partition wall surrounding the combustion chamber so that the air introduced into the partition wall may move upward and move to an upper portion of the combustion chamber.
상기 보조유입부재의 일측에는 내부에서 이동되는 공기를 외부로 분사할 수 있도록 외부와 연통되는 분사구가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.At least one injection hole communicating with the outside may be formed at one side of the auxiliary inflow member so as to inject the air moved from the inside to the outside.
상기 연료투입부재는 외부에서 투입된 연료를 수평방향으로 이동시키도록 수평방향으로 긴 몸체 내부에 상기 연료를 수평방향으로 이동시키기 위한 수평스크류가 설치된 수평이동기를 포함할 수 있다.The fuel injection member may include a horizontal mover provided with a horizontal screw for moving the fuel in a horizontal direction in a horizontal body elongated in a horizontal direction to move the fuel injected from the outside in a horizontal direction.
상기 연료투입부재는 외부에서 투입된 연료를 수직방향으로 이동시키도록 수직방향으로 긴 몸체 내부에 상기 연료를 수직방향으로 이동시키기 위한 수직스크류가 설치된 수직이동기를 포함할 수 있다.
The fuel injection member may include a vertical mover provided with a vertical screw for moving the fuel in a vertical direction in a vertically elongated body to move the fuel injected from the outside in a vertical direction.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연료의 연소가 하부에서 이루어지며, 연소에 의한 열로 유체를 데워 순환되도록 함으로써 난방 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of improving the heating efficiency by allowing the combustion of the fuel to be made in the lower portion, thereby heating and circulating the fluid with heat by combustion.
또한, 본 발명은 연료의 연소 효율을 높여 적은 연료로도 우수한 난방 효율을 달성할 수 있는 효과가 있다. 나아가 본 발명은 연료의 연소에 의해 데워진 유체를 재활용할 수 있도록 하여 에너지 효율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of increasing the combustion efficiency of the fuel to achieve excellent heating efficiency even with a small fuel. Furthermore, the present invention has the effect of maximizing energy efficiency by allowing the fluid heated by combustion of fuel to be recycled.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치의 개략적인 모습을 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치의 평면도이다.
도 4는 도 2의 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치를 선A에 따라 자른 단면의 평면도이다.
도 5는 도 2의 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치를 선B에 따라 자른 단면의 평면도이다.1 is a front view showing a schematic view of a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus of FIG.
3 is a plan view of the bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus of FIG.
4 is a plan view of a cross section taken along line A of the bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus of FIG.
5 is a plan view of a cross section taken along line B of the bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치의 개략적인 모습을 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 1의 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 우드 펠렛 보일러 연소장치(100)는 연소실(110)과, 연료투입부재(120)와, 외부케이스(130)와, 송풍부재(140)와, 유체순환유닛(170)을 포함하여 이루어진다.Figure 1 is a front view showing a schematic view of a bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a sectional view of Figure 1, Figure 3 is a plan view of Figure 1. 1 to 3, the wood pellet
연소실(110)은 장치의 하부 중앙에 위치하는 것이 바람직하며, 외벽으로 둘러싸여 있으며 중앙부 바닥이 아래쪽으로 오목하게 요입 형성된 형태인 것이 바람직하다. 연소실(110)은 도면과 같이 상부 직경이 크고 하부 직경이 큰 형태의 뒤집힌 원뿔 형태일 수 있다. 연소실(110)은 연료 즉 우드 펠렛(P)이 투입되어 점화된 후 연소되는 장소로서 연소에 의해 데워진 공기가 상방향으로 원활히 올라갈 수 있도록 상부 직경이 하부 직경보다 크게 형성되는 깔떼기 형태인 것이 바람직하다. 또한, 연소실(110)은 외벽이 망(網) 또는 다공성(多孔性) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 물론 연소실(110)은 일반 금속재질이나 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 연소실(110)은 내외부의 공기 순환이 원활하여 연소실(110) 내부에서 연소되는 연료에 산소가 지속적으로 공급되도록 하여야 하기 때문에 복수 개의 구멍이 형성된 망 형태의 금속재 혹은 세라믹 재질의 판재가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 망 형태가 아니더라도 내외부에 기체가 통과할 수 있는 기포 혹은 구멍 등이 매우 많이 형성된 다공성 금속재나 다공성 세라믹재 등이 사용되는 것이 바람직하다. The
연료투입부재(120)는 연소실(110)의 하부와 연통되도록 형성되어 연소실(110) 하부로 연료 즉 우드 펠렛(P)을 투입하는 것이다. 연료투입부재(120)는 외부 연료호퍼(123)에 저장되어 있던 우드 펠렛(P)을 연소실(110)까지 투입하는 것으로서, 도 3과 같이 연료호퍼(123)에서 투입된 우드 펠렛(P)을 수평한 방향으로 이동시키는 수평이동기(121)와 수평이동기(121)를 통해 연소실(110)의 하부에 위치된 우드 펠렛(P)을 상방향으로 수직이동 시켜 연소실(110) 하부를 통해 연소실(110)의 내부로 투입하는 수직이동기(122)로 구성될 수 있다.The
수평이동기(121)는 수평방향으로 긴 수평몸체(121a) 내부에 수평몸체(121a)의 길이를 따라 수평스크류(121b)가 설치될 수 있다. 수평스크류(121b)는 일측이 모터와 연결되어 수평모터(121c)가 회전하면 이에 따라 회전하면서 수평스크류(121b)의 날개와 수평몸체(121a) 사이의 공간을 통해 우드 펠렛(P)을 수평방향으로 이동시킨다. 물론, 수평이동기(121)는 수평스크류(121b) 이외에도 우드 펠렛(P)을 옮겨 수평방향으로 나를 수 있는 것이면 어떠한 형태이든 가능하다. 예를 들어 수평이동기(121)는 우드 펠렛(P)을 한 칸에 몇 개씩 수납할 수 있도록 분할된 복수 개의 칸막이가 형성되어 컨베이어밸트 형태의 위에 칸막이가 형성된 판을 올려 컨베이어밸트의 이동에 의해 회전 순환되면서 우드 펠렛(P)을 이동시키는 형태 등도 가능하다. The
수직이동기(122)는 수평이동기(121)를 통해 이송되어온 우드 펠렛(P)을 연소실(110) 내부로 투입할 수 있도록 형성되는 것일 수 있다. 수평이동기(121)의 끝단은 수직이동기(122)의 측면 일측과 연통되어, 수평이동기(121)를 통해 연소실(110)의 하부에 도착한 우드 펠렛(P)이 수직이동기(122)를 통해 상방향으로 이동되어 연소실(110) 내부까지 투입된다.The
수직이동기(122)는 우드 펠렛(P)을 수직이동시키기 위해 수직 방향으로 긴 수직몸체(122a)가 형성되고, 수직몸체(122a) 내부에 수직스크류(122b)가 설치된다. 수직스크류(122b)는 일측이 수직모터(122c)에 연결되어 모터(122c)의 회전에 의하여 회전되면서 수직스크류(122b)의 날개와 수직몸체(122a) 사이의 공간이 스크류 날개의 회전에 의해 상방향으로 이동되면서 우드 펠렛(P) 역시 상방향으로 이동된다. 수직이동기(122)의 상단 끝단은 연소실(110) 하단 일측과 연통되어 수직이동기(122)의 상단을 통해 배출된 우드 펠렛(P)은 연소실(110)의 하단에 투입된다. 이러한 방식을 통해 외부 연료호퍼(123)에 저장되어 있던 우드 펠렛(P)은 지속적으로 연소실(110) 내부로 투입될 수 있다.The
연소실(110) 내부로 투입된 우드 펠렛(P)의 점화는 연소실(110)에 별도의 버너를 장착하여 자동으로 수행될 수 있으며, 연소실(110) 내부로 작업자가 직접 토치 등을 넣어 점화하는 방식으로 수행할 수도 있다. 연료의 점화를 위해서 연소실(110)에서 외부로 연통되는 소정의 개폐구(111)가 설치될 수 있다.Ignition of the wood pellets (P) introduced into the
외부케이스(130)는 연소실(110)의 외부에 설치되며 연소실(110)과 이격되어 연소실(110)을 감싸는 형태이다. 외부케이스(130)는 도면과 같이 원통형 통체로서 외부케이스(130) 내부에 연소실(110)이 위치하게 된다. 외부케이스(130)는 보일러 장치의 최외곽을 구성하는 것으로서, 금속재 등으로 제조될 수 있다. 외부케이스(130)는 도 2 및 도 4와 같이, 내측 벽면에 단열층(131)이 형성되는 것이 바람직하다. 단열층(131)은 내화재나 단열재로 이루어지는 것이다. 단열층(131)은 외부케이스(130) 내부에 위치한 연소실(110)에서 우드 펠렛(P)이 연소되면서 발생하는 열이 외부 공기와 직접 접하지 못하게 하여 외부케이스(130) 내부의 열손실을 막아주기 위해 형성되는 것이다. 단열층(131)을 형성하는 재료로는 고열에서 연화되거나 용융되지 않는 내화재료인 실리콘, 알루미늄, 마그네슘, 지르코늄, 칼슘 등을 그 요소로 하여 녹는 점이 고온인 탄화물, 산화물, 규화물, 질화물 등일 수 있다. 구체적으로, 산화알루미늄, 산화크롬, 산화마그네슘, 돌로마이트 등이 사용될 수 있다. 이러한 재료로 만들어진 내화벽돌 등을 외부케이스(130) 내벽에 부착하여 단열층(131)을 형성할 수 있다. 또한, 단열층(131)에는 단열재를 사용할 수 있다. 구체적으로, 단열재는 열전도유율이 낮은 다공질 재료일 수 있으며, 석면, 규조토, 탄산마그네슘, 마그네시아, 규산칼슘, 펄라이트 등이 사용되어 1000℃ 이상 고온에서 견딜 수 있다. The
송풍부재(140)는 연소실(110)의 외측 및 외부케이스(130)의 상부에 배치되며, 연소실(110)과 외부케이스(130) 사이의 공간에 공기를 불어넣는 역할을 하는 것이다. 송풍부재(140)는 에어컴프레셔 등으로 외부 공기를 흡입하여 연소실(110)과 외부케이스(130) 사이의 공간에 이 공기를 배출하여 불어넣는 것이 바람직하다. 물론, 송풍부재(140)는 팬의 형태로 외부 공기를 흡입하여 내부로 불어넣는 형태일 수도 있다. 도 2와 같이, 송풍부재(140)를 통해 배출된 공기는 망 또는 다공성 재질인 연소실(110)의 외벽을 통해 이동되어 연소실(110) 내부로 공급되어 연료의 연소를 원활히 하도록 한다.The blowing
또한, 도 2와 같이, 외부케이스(130)와 연소실(110) 사이에는 격벽(150)이 설치될 수 있다. 격벽(150)은 연소실(110)과 이격되어 연소실(110)을 감싸는 형태일 수 있다. 송풍부재(140)의 입구는 이 격벽(150) 일측에 통하도록 연결 설치될 수 있다. 격벽(150)은 연소실(110) 내부쪽으로 공기가 좀 더 원활하고 강하게 공급될 수 있도록 공간을 형성하여 줌으로써, 연소실(110) 내부의 연료가 원활히 연소되는데 도움을 줄 수 있다. 격벽(150)의 상단에는 보조유입부재(160)가 적어도 하나 이상 설치될 수 있다. 보조유입부재(160)는 도 2 및 도 4와 같이, 연소실(110)을 감싸고 있는 격벽(150)의 상단에 복수 개로 형성되는 것으로서, 연소실(110)에서 배출되는 데워진 공기가 보조유입부재(160)에 형성된 분사구(161)를 통해 연소실(110)에서 발생되는 화염으로 분사될 수 있다. 분사구(161)는 보조유입부재(160)에 하나 이상 형성되는 구멍으로서 분사구(161)를 통해 보조유입부재(160) 내부에서 외부로 공기가 배출되면서 연소실(110)에서 우드 펠렛(P)이 연소하면서 발생되는 화염쪽으로 공급되면서 연소를 원활히 할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, a
또한, 분사구(161)는 보조유입부재(160)에 방사형으로 복수 개 형성되어 내부로 통과되는 공기를 일방향으로 회전시킬 수 있도록 하여 선회화염을 발생시킬 수 있다. 본 발명에서 선회화염이란 연소실에서 연료의 점화에 의하여 발생된 화염이 연소실 상단으로 상승되다가 보조유입부재(160)를 통과하면서 일방향으로 형성된 분사구(161)를 통해 회오리와 같은 형상으로 상승하는 화염 즉 불길을 의미한다. 이러한 선회화염은 후술할 상승관(171a)을 타고 수평관(171b)까지 상승할 수 있다. 그러므로, 보조유입부재(160)는 선회화염을 발생시켜 연료의 연소열을 최대한 끌어올려 난방 장치 내부의 연소 효율을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다.In addition, the injection holes 161 may be radially formed in the
유체순환유닛(170)은 연소실(110) 및 외부케이스(130) 상부에 배치되는 것으로서, 연소실(110)에서 연료가 연소되면서 발생한 열에 의해 데워진 유체가 상승 및 하강하면서 이동할수 있도록 하여 유체를 순환시킬 수 있도록 하는 것이다.The
유체순환유닛(170)은 공기순환부재(171)와 액체순환부재(172)로 구성될 수 있다. 공기순환부재(171)는 내부에 공기나 가스가 흐를 수 있도록 통로가 구비되고 이러한 통로는 하부에서 상부로 공기나 가스를 순환시키는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 공기순환부재(171)는 도 2와 같이, 상승관(171a)과, 수평관(171b)과, 하강관(171c)과, 배기구(171d)로 구성될 수 있다. The
상승관(171a)은 연소실(110)의 상부와 연통되는 통형의 관으로서 장치 중심부에 배치될 수 있다. 상승관(171a)은 연소실(110)에서 연료가 연소되면서 발생한 열에 의해 데워진 공기가 상방향으로 올라가면 이렇게 상승하는 공기를 유도하여 이동할 수 있도록 하는 것이다. 상승관(171a)은 수직 방향으로 길게 형성되어 상승되는 뜨거운 공기를 상부로 이동시킨다. 수평관(171b)은 상승관(171a)의 상부에 연통되어 수평방향으로 뜨거운 공기를 이동시키는 것일 수 있다. 도 2를 참조하면, 수평관(171b)은 내부에 공간이 형성된 원통형 관으로 중심부에 배치된 상승관(171a)을 통해 이동된 뜨거운 공기가 장치 상단에서 수평방향으로 넓게 퍼질 수 있도록 유도하는 통로이다. 하강관(171c)은 수평관(171b)의 하부와 연통되도록 형성된 하나 이상의 관이다. 하강관(171c)은 수평관(171b)의 외곽 하단 일측에 연통되도록 형성된 복수 개의 관으로서 직경이 수평관(171b)이나 상승관(171a)보다 작은 얇은 관일 수 있다. 하강관(171c)은 수평관(171b)을 통해 수평방향으로 퍼져나간 뜨거운 공기를 하방향으로 이동하도록 유도하는 관이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 수평관(171b)은 얇은 원통형 관으로 복수 개가 원주를 따라 방사형으로 일정한 간격에 따라 배치되어 있을 수 있다. 수평관(171b) 내부에 있던 공기가 이처럼 복수 개의 하강관(171c)을 따라 하방향으로 이동하여 배기구(171d)를 통해 장치 외부로 배출된다. 배기구(171d)는 복수 개의 하강관(171c)들을 통해 빠져나온 공기가 원통형 공간에 모였다가, 원통형 공간에서 외부로 뚫려있는 구멍을 통해 외부로 배출될 수 있도록 형성된 것이다. 배기구(171d)를 통해 나간 데워진 공기는 폐열 회수 장비 혹은 열교환기 등으로 유입되어 재활용될 수 있다. The
액체순환부재(172)는 내부에 물 등의 액체가 흐를 수 있는 통로로서, 공기순환부재(171)와 일부가 맞닿도록 하여 뜨거운 공기에 의해 내부의 액체가 데워지도록 하여 난방 효율을 향상시킬 수 있도록 한다. 액체순환부재(172)는 급수구(172a)와, 제1 이동관(172b)과, 제2 이동관(172c)와, 배수구(172d)를 포함하여 구성될 수 있다.The
급수구(172a)는 일측이 외부와 연통되어 외부에서 공급되는 물 등의 액체를 내부로 유입하는 입구이다. 제1 이동관(172b)은 일측이 급수구(172a)에 연통되도록 형성되며, 급수구(172a)를 통해 유입된 물이 유도되어 이동되는 통로로서, 공기순환부재(171)와 일부가 맞닿도록 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로 제1 이동관(172b)은 내부로 유입된 물이 흐르는 통로로서 도 5와 같이, 공기순환부재(171)의 하강관(171c)을 감싸는 원통형 통로일 수 있다. 즉 제1 이동관(172b)은 직경이 큰 원통형 통로인데, 제1 이동관(172b)의 내측에 복수 개의 하광관들이 일정하게 배열되는 형태일 수 있다. 하강관(171c)들의 내부에는 연소실(110)에서 올라온 뜨거운 공기들이 흐르게 되므로, 하강관(171c)들과 접하고 있는 제1 이동관(172b) 내부의 물은 이런 뜨거운 공기에서 전달된 열에 의하여 데워지게 된다.The
제2 이동관(172c)은 도 2와 같이, 수평관(171b)의 외측에서 수평관(171b)을 감싸도록 형성되는 원통형 통체일 수 있다. 수평관(171b)에도 뜨거운 공기가 흐르고 있기 때문에 수평관(171b)의 외측에서 수평관(171b)과 맞닿고 있는 제2 이동관(172c) 내부의 물 역시 수평관(171b) 내부의 공기에서 전달된 열에 의하여 데워지게 된다. 물은 제1 이동관(172b)에서 제2 이동관(172c)으로 이동할 때 연결관(172e)을 통과하게 된다. 연결관(172e)은 제1 이동관(172b)에서 제2 이동관(172c)을 연결하는 통로로서 복수 개가 설치될 수 있다. 제1 이동관(172b)에서 연결관(172e)을 통해 제2 이동관(172c)으로 이동된 물은 배수구(172d)를 통해 외부로 배출되게 된다. 이때 배수구(172d)로 배출되는 물은 제1 이동관(172b)에서 제1 이동관(172b)보다 상대적으로 상부에 위치한 제2 이동관(172c)으로 이동하여 나가야 하기 때문에 배수구(172d)는 장치 외부에 설치된 펌프(도면에 도시하지 않음) 등에 연결됨으로써 이동관 내부의 물은 이러한 외부의 힘에 의해 이동되거나 외부로 배출될 수 있다. As shown in FIG. 2, the second moving
도 2를 참조하여 본 발명의 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치의 각 구성에 따른 동작관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2 describes the operation relationship according to each configuration of the bottom-loading wood pellet boiler combustion apparatus of the present invention.
먼저, 연료호퍼(123)에 저장되어 있던 연료 즉 우드 펠렛(P)이 하강하여 수평이동부로 투입된다. 투입된 연료는 수평스크류(121b)의 회전에 의하여 수평스크류(121b)와 몸체 사이의 공간을 통해 수평방향 이동되고, 수직이동부로 전달되어 다시 수직스크류의 회전에 의해 상방향 이송된다. 연료가 수직이동부의 몸체를 빠져나와 연소실(110) 내부로 투입되면 소정의 토치나 자동점화 장비를 이용하여 연료에 점화가 이루어진다. 연료가 연소되면서 발생한 열에 의하여 장치 내부의 공기가 가열되고, 가열된 공기는 상방향으로 상승한다. 연료의 점화를 실시하면서 송풍부재(140)를 통하여 연소실(110) 내부 방향으로 공기를 불어넣어 주면 연료의 연소 속도를 빠르게 할 수 있으며 연소를 원활히 하여 연소 효율을 향상시킬 수 있다. 송풍부재(140)로 지속적으로 공기를 불어넣을 수 있다. 송풍부재(140)는 물론 데워진 공기가 상승하는 속도를 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 데워진 공기는 보조유입부재(160)의 분사구(161) 혹은 연소실(110) 상부를 통하여 상승관(171a)으로 상승 이동하고, 상승관(171a)을 따라 이동하는 데워진 공기가 상승관(171a) 주위를 감싸고 있는 제1 이동관(172b) 내부의 물의 온도를 상승시킨다. 제1 이동관(172b)에는 급수구(172a)를 통하여 물이 공급된다. 데워진 공기는 상승관(171a)을 따라 이동하여 수평관(171b)까지 도달한 후 수평 이동하여 방사상으로 퍼지게 되고, 복수 개 형성된 하강관(171c)을 따라 하방향으로 이동하며 배기구(171d)를 통해 외부로 배출된다. 이때 배출된 뜨거운 공기는 별도로 마련된 폐열 회수 장치 등으로 재활용될 수 있다. 상승관(171a) 및 하강관(171c)에 의하여 데우워진 제1 이동관(172b) 내의 물은 연결관(172e)을 따라 제2 이동관(172c)으로 상승 이동하고 배수구(172d)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 난방은 이러한 뜨거운 공기와 이로 인하여 데워진 이동관 내의 물의 온도에 의하여 이루어지는 것이다. 또한, 도 2와 같이, 제1 이동관(172b)이 하강관(171c)들을 감싸고 있기 때문에 공기가 외부의 영향에 의하여 식는 것이 어려워지므로 난방 효율이 증가할 수 있다. 배수구(172d)를 통해 배출된 뜨거운 물은 다시 급수구(172b)를 통해 공급되거나, 온수를 이용하는 별도의 장치에 공급되어 재활용되는 것이 가능하다.
First, the fuel stored in the
상기와 같은 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
Such a bottom wood pellet boiler combustion apparatus is not limited to the configuration and manner of operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.
100: 우드 펠렛 보일러 연소장치 110: 연소실
120: 연료투입부재 121: 수평이동기
121a: 수평몸체 121b: 수평스크류
121c: 수평모터 122: 수직이동기
122a: 수직몸체 122b: 수직스크류
122c: 수직모터 130: 외부케이스
131: 단열층 140: 송풍부재
150: 격벽 160: 보조유입부재
161: 분사구 170: 유체순환유닛
171: 공기순환부재 171a: 상승관
171b: 수평관 171c: 하강관
171d: 배기구 172: 액체순환부재
172a: 급수구 172b: 제1 이동관
172c: 제2 이동관 172d: 배수구
172e: 연결관 P : 우드 펠렛100: wood pellet boiler combustion apparatus 110: combustion chamber
120: fuel input member 121: horizontal mover
121a:
121c: horizontal motor 122: vertical mover
122a:
122c: vertical motor 130: outer case
131: heat insulation layer 140: blowing member
150: partition 160: auxiliary inflow member
161: injection hole 170: fluid circulation unit
171:
171b:
171d: exhaust port 172: liquid circulation member
172a:
172c: second moving
172e: Connector P: Wood Pellets
Claims (11)
상기 연소실(110)의 하부와 연통되며, 상기 연소실(110)의 하부로 연료를 투입하는 연료투입부재(120);
상기 연소실(110)의 외부에서 상기 연소실(110)을 감싸는 외부케이스(130);
상기 연소실(110)의 외측 및 상기 외부케이스(130)의 내측에 연결 형성되고, 상기 연소실(110)과 상기 외부케이스(130) 사이의 공간에 공기를 불어넣는 송풍부재(140); 및
상기 연소실(110) 및 상기 외부케이스(130)의 상부에 배치되며, 상기 연소실(110)에서 연료가 연소됨으로 인해 데워진 유체가 상승 및 하강하여 이동하면서 순환할 수 있도록 하는 유체순환유닛(170);을 포함하며,
상기 유체순환유닛(170)은 공기순환부재(171)와, 액체순환부재(172)로 이루어지되,
상기 공기순환부재(171)는 상기 연소실(110)의 상부에 연통되어 상기 연소실(110)에서 데워진 공기가 상방향으로 상승하도록 유도하는 상승관(171a)과, 상기 상승관(171a)을 따라 이동된 데워진 공기가 수평방향으로 이동하는 통로인 수평관(171b)과, 상기 수평관(171b)을 따라 이동된 데워진 공기가 하방향으로 하강하도록 유도하는 다수개의 하강관(171c)과, 상기 하강관들(171c)을 따라 이동된 데워진 공기를 외부로 배출시키는 배기구(171d)로 구성되고,
상기 액체순환부재(172)는 외부에서 내부로 액체가 유입되는 급수구(172a)와, 상기 급수구(172a)를 통해 유입된 액체가 유도되어 이동되며 상기 상승관(171a)의 외주연에 위치하고 내부에는 상기 하강관들(171c)이 상하를 가로질러 배치되는 제1 이동관(172b)과, 상기 수평관(171b)의 상부에 위치하여 상기 수평관(171b)의 외벽면을 감싸는 제2 이동관(172c)과, 상기 제1 이동관(172b)의 외벽면과 상기 제2 이동관(172c)의 외벽면 사이에 설치되어 상기 제1 이동관(172b)과 상기 제2 이동관(172c)을 연결시키는 연결관(172e)과, 상기 제2 이동관(172c)에 설치되는 배수구(172d)로 구성되어, 상기 급수구(172a)를 통해 상기 제1 이동관(172b)으로 유입된 액체가 상기 상승관(171a)과 상기 하강관들(171c)에 의해 데워진 후 상기 연결관(172e)을 통해 제2 이동관(172c)으로 유입되어 상기 수평관(171b)에 의해 데워진 다음 상기 배수구(172d)로 배수되며,
상기 연소실(110)은 상기 외벽이 망(網) 또는 다공성 벽체로 이루어지고,
상기 연소실(110)과 상기 외부케이스(130)의 사이에는 상기 연소실(110)을 감싸는 형태의 격벽(150)이 설치되고, 상기 송풍부재(140)는 상기 격벽(150)과 연결됨으로써, 상기 송풍부재(140)로부터 공급되는 공기가 상기 격벽(150)이 형성하는 공간으로 공급된 후 상기 연소실(110)의 외벽을 관통하여 상기 연소실(110)의 내부로 유입되고,
상기 격벽(150)의 상단에는 상기 격벽(150)이 형성하는 공간과 연통되는 분사구(161)를 갖는 다수개의 보조유입부재(160)가 설치되어, 상기 격벽(150)이 형성하는 공간에 유입된 공기가 상기 보조유입부재(160)의 분사구(161)를 통해 상기 연소실(110)의 상부로 이동되고,
상기 연료투입부재(120)는 수직스크류(122b)를 갖고 상기 연소실(110)의 하부와 연결되어 연료를 수직방향으로 이동시켜 상기 연소실(110)의 내부로 투입하는 수직이동기(122)와, 수평스크류(121b)를 갖고 상기 수직이동기(122)의 중간에 연결되어 연료를 수평방향으로 이동시켜 상기 수직이동기(122)로 투입하는 수평이동기(121)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치.
A combustion chamber 110 surrounded by an outer wall and having a central bottom recessed therein;
A fuel input member 120 communicating with a lower portion of the combustion chamber 110 and injecting fuel into the lower portion of the combustion chamber 110;
An outer case 130 surrounding the combustion chamber 110 outside of the combustion chamber 110;
A blowing member 140 connected to an outer side of the combustion chamber 110 and an inner side of the outer case 130 and blowing air into a space between the combustion chamber 110 and the outer case 130; And
A fluid circulation unit (170) disposed above the combustion chamber (110) and the outer case (130) to allow the fluid warmed by the combustion of fuel in the combustion chamber (110) to circulate while moving up and down; Including;
The fluid circulation unit 170 is composed of an air circulation member 171 and a liquid circulation member 172,
The air circulation member 171 communicates with an upper portion of the combustion chamber 110 and moves along the riser tube 171a for inducing the air warmed up in the combustion chamber 110 to rise upward, and moves along the riser tube 171a. A horizontal pipe 171b which is a passage through which the warmed air moves in a horizontal direction, a plurality of falling pipes 171c for inducing the warmed air moved along the horizontal pipe 171b to descend in a downward direction, and the lower pipe And an exhaust port 171d for discharging the warmed air moved along the field 171c to the outside,
The liquid circulation member 172 is a water inlet 172a through which liquid is introduced from the outside to the inside, and the liquid introduced through the water inlet 172a is guided and moved, and is located on the outer circumference of the riser 171a. Inside the first down pipe 172b, the downcoming pipes 171c are disposed across the top and bottom, and the second moving pipe surrounding the outer wall surface of the horizontal pipe (171b) is located on the upper portion of the horizontal pipe (171b) ( 172c and a connection pipe installed between the outer wall surface of the first moving tube 172b and the outer wall surface of the second moving tube 172c to connect the first moving tube 172b and the second moving tube 172c ( 172e and a drain hole 172d installed in the second moving pipe 172c, and the liquid introduced into the first moving pipe 172b through the water supply port 172a is connected to the rising pipe 171a and the After being heated by the downcoming pipes 171c, the horizontal pipe 171b is introduced into the second moving pipe 172c through the connecting pipe 172e. By heated and then discharged to the drain port (172d),
The combustion chamber 110 is the outer wall is made of a mesh or porous wall,
A partition wall 150 is formed between the combustion chamber 110 and the outer case 130 to surround the combustion chamber 110, and the blower member 140 is connected to the partition wall 150 to thereby blow the air. After the air supplied from the member 140 is supplied to the space formed by the partition wall 150, the air passes through the outer wall of the combustion chamber 110 and flows into the combustion chamber 110.
A plurality of auxiliary inflow members 160 having an injection hole 161 communicating with a space formed by the barrier wall 150 are installed at an upper end of the barrier wall 150 to flow into the space formed by the barrier wall 150. Air is moved to the upper portion of the combustion chamber 110 through the injection port 161 of the auxiliary inlet member 160,
The fuel injection member 120 has a vertical screw 122b and is connected to a lower portion of the combustion chamber 110 to move the fuel in a vertical direction and vertically move the fuel 122 into the combustion chamber 110. Composed of a wood pellet boiler, characterized in that it comprises a horizontal mover 121 having a screw 121b and connected to the middle of the vertical mover 122 to move the fuel in the horizontal direction to the vertical mover 122. Device.
상기 외부케이스(130)의 내측 벽면에는 데워진 내부 공기의 온도를 유지하기 위해 내화재 또는 단열재로 이루어진 단열층(131)이 더 형성된 하입식 우드 펠렛 보일러 연소장치.
The method according to claim 1,
Inner-type wood pellet boiler combustion apparatus is further formed on the inner wall surface of the outer case 130, the insulation layer 131 made of a refractory material or a heat insulating material to maintain the temperature of the warmed air inside.
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KR1020110078948A KR101313533B1 (en) | 2010-11-30 | 2011-08-09 | Wood pellet boiler combustion apparatus of bottom feeding type |
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KR1020100120220 | 2010-11-30 | ||
KR20100120220 | 2010-11-30 | ||
KR1020110078948A KR101313533B1 (en) | 2010-11-30 | 2011-08-09 | Wood pellet boiler combustion apparatus of bottom feeding type |
Publications (2)
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KR20120059344A KR20120059344A (en) | 2012-06-08 |
KR101313533B1 true KR101313533B1 (en) | 2013-10-15 |
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