KR101431129B1

KR101431129B1 - 무동력 펠릿 난로

Info

Publication number: KR101431129B1
Application number: KR1020130012054A
Authority: KR
Inventors: 이재학; 조무송
Original assignee: 이재학; 조무송
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2014-08-18
Also published as: KR20140099149A

Abstract

본 발명은 무동력 펠릿 난로에 관한 것으로, 열을 방출하기 위한 방열실과,
복수의 연료를 수용하는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 결합되어 상기 호퍼로부터 상기 복수의 연료를 공급받아 일방향으로 배출시키며, 상기 방열실의 외부에 배치되는 연료실과, 상기 연료실의 하부에 결합되어 상기 연료실로부터 배출되는 상기 연료를 연소시키며, 일측에는 상기 연료가 유입되는 연료유입구가 형성되고, 타측에는 상기 방열실과 연결되는 연소실 배출구가 형성되며, 상기 연료유입구와 인접하여 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 공기유입구가 형성되는 연소실과, 상기 연소실 내부에 삽입되며, 일단에는 상기 공기유입구를 향해 개방되고 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 외부공기 유입구가 형성되고, 타단에는 유입된 외부공기를 배출하는 공기배출구가 형성되는 통기파이프를 포함하여 이루어진다.

Description

무동력 펠릿 난로{NON-POWERED PELLET STOVE}

본 발명은 무동력 펠릿 난로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자연대류를 이용하여 펠릿을 연소시킬 수 있어 별도의 송풍장치가 필요없고, 재를 제거하는 구성요소로 인해 지속적으로 연소시킬 수 있는 무동력 펠릿 난로에 관한 것이다.

일반적으로 목재칩 또는 펠릿은 목재의 부산물을 이용하여 연료화한 것으로, 근래에 들어 경유, 등유, 가솔린 등과 같은 화석연료의 고갈로 인한 에너지 위기 문제뿐만 아니라 탄소배출 증가에 따른 지구 온난화 등의 문제를 해소할 수 있는 친환경 에너지원으로써, 이를 연소시키는 보일러, 난로 등의 난방장치들이 개발되고 있다.

선행기술문헌들의 예로 등록실용신안 제20-0448540호가 개시되어 있다. 이 등록실용신안은 연료저장통의 하부에 스크류가 내장된 연료공급관과 호퍼로 연결되며, 하부에 점화부가 연결되는 공기유입관과 바람을 주입하는 팬이 형성되는 연료공급부와, 내부 연소실의 하부에 공기유입관의 일측과 연결되는 점화부가 형성되며, 상부에 여러 개의 격벽과 연통을 갖는 연소부 및 연료공급구에 조립되며 최적의 값으로 설정된 제어부와 이를 조절하는 여러 개의 버튼으로 구성된 콘트롤러를 포함하여 구성된 것이다.

그러나, 이 종래기술은 바람을 주입하는 팬이 구비되어 있어 이를 구동시키는데 전기 등의 별도의 동력이 필요한 문제점이 있다.

또한, 연소되어 발생된 재를 신속하게 제거할 수 없어 공기순환이 원활하지 못하는 문제점도 있다.

등록실용신안 제20-0448540호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자연대류를 이용하여 펠릿을 연소시킬 수 있어 별도의 송풍장치가 필요없고, 재를 제거하는 구성요소로 인해 지속적으로 연소시킬 수 있는 무동력 펠릿 난로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 특정한 장점들 및 신규한 특징들이 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로는, 열을 방출하기 위한 방열실과, 복수의 연료를 수용하는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 결합되어 상기 호퍼로부터 상기 복수의 연료를 공급받아 일방향으로 배출시키며, 상기 방열실의 외부에 배치되는 연료실과, 상기 연료실의 하부에 결합되어 상기 연료실로부터 배출되는 상기 연료를 연소시키며, 일측에는 상기 연료가 유입되는 연료유입구가 형성되고, 타측에는 상기 방열실과 연결되는 연소실 배출구가 형성되며, 상기 연료유입구와 인접하여 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 공기유입구가 형성되는 연소실과, 상기 연소실 내부에 삽입되며, 일단에는 상기 공기유입구를 향해 개방되고 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 외부공기 유입구가 형성되고, 타단에는 유입된 외부공기를 배출하는 공기배출구가 형성되는 통기파이프를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로에 있어서, 상기 연료실은 내부로 공기가 유입되도록 상기 연료실의 측면에 통기공이 형성되는 것이 바람직하고, 또한 상기 통기공이 형성된 상기 연료실의 외벽에 결합되어 상기 통기공을 가리는 가림판을 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로에 있어서, 상기 통기파이프는 내부에 유동되는 공기를 상부방향으로 배출되도록 상기 통기파이프의 상부에 슬롯홀이 형성되는 것이 바람직하고, 아울러 상기 통기파이프는 상기 유입구부터 상기 배출구까지 내부 단면적이 줄어드는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면 본 발명은 자연대류를 이용하여 펠릿을 연소시킬 수 있어 별도의 송풍장치가 필요없고, 이로 인해 구동시키는 전기 등의 동력도 필요없게 된다.

또한, 본 발명은 재를 제거하는 통기파이프로 인해 지속적으로 연소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 실시예의 연소실의 개폐문이 개방된 상태를 나타내는 사시도,
도 3은 도 1의 실시예의 연료실과 연소실을 부분 절개한 사시도,
도 4는 도 1의 실시예의 무동력 펠릿 난로의 흐름도,
도 5는 도 1의 실시예의 통기파이프의 변형예를 나타내는 사시도,
도 6은 도 5의 실시예의 통기파이프의 흐름도,
도 7은 도 1의 실시예의 통기파이프의 다른 변형예를 나타내는 사시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 설명에 앞서 본 명세서에서 "연료"란 목재칩, 펠릿 등을 말하며, 본 명세서에서는 대표적으로 펠릿을 선택하여 설명하지만, 위에서 언급한 다른 연료 등이 본 발명에 적용 가능함은 자명한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 연소실의 개폐문이 개방된 상태를 나타내는 사시도이다.

본 발명에 따른 무동력 펠릿 난로(100)는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 연료실(110), 연소실(120), 통기파이프(130)를 포함하여 이루어진다.

연료실(110)은 복수의 연료(10)를 수용하는 호퍼(H)와, 호퍼(H)에 결합되어 호퍼(H)로부터 복수의 연료(10)를 공급받아 일방향으로 배출시킨다. 호퍼(H)는 상광하협 형상으로, 상부를 통해 복수의 연료(10)가 호퍼(H) 내부로 투입되어 수용된다. 호퍼(H)는 복수의 연료(10)가 수용되는 양에 따라 용량을 선택적으로 정하여 연료실(110)에 결합이 가능하다. 호퍼(H)는 연료실(110)의 개방된 상부에 밀착시킨 상태에서 볼트와 같은 결합수단을 이용하여 결합된다. 연료실(110)은 통 형상으로 비스듬하게 기울어지고, 호퍼(H)로부터 복수의 연료(10)를 공급받는다. 연료실(110)이 비스듬하게 기울어진 이유는 호퍼(H)로부터 공급받는 복수의 연료(10)가 연료실(110) 내부에서 부하되는 것을 방지하기 위함과 외관상에 미려함을 주기 위함이다. 연료실(110)은 예열되는 공간과 예열되지 않는 공간으로 나뉠 수 있는데, 예열되는 공간은 연소실(120)과 가까운 공간을 말하고, 예열되지 않는 공간은 연소실(120)로부터 멀어지는 공간을 말한다. 통기공(111)은 복수로, 연료실(110)의 내부로 공기가 유입되도록 연료실(110)의 측면에 형성된다. 통기공(111)을 통해 연료실(110)의 내부에 유입되는 공기는 연료실(110)에 수용된 복수의 연료(10) 입자 사이를 따라 유동되어 연료(10)의 연소를 촉진시키는 역할을 한다. 가림판(112)은 복수로, 통기공(111)이 형성된 연료실(110)의 외벽에 각각 결합되어 통기공(111)을 가린다. 가림판(112)은 단면이 사각형이도록 절곡된 판재로, 복수의 통기공(111)이 외부에서 보이지 않을 정도의 크기로 이루어져 용접 또는 볼트와 같은 결합수단을 통해 결합된다. 가림판(112)은 복수의 통기공(111)이 형성된 연료실(110)의 외관상 미려함을 주기 위함이다. 본 발명은 가림판(112)이 단면이 사각형이도록 절곡된 판재로, 통기공(111)이 형성된 연료실(110)의 외관상 미려함을 주는 것으로 예시하고 있으나, 연료실(110)의 외관상 미려함을 줄 수 있는 것이라면 단면이 원형이도록 절곡된 판재, 단면이 삼각형이도록 절곡된 판재 등은 물론 다른 형상의 절곡된 판재로도 변경될 수 있다.

연소실(120)은 두 개의 유입구(121, 122)와 한 개의 배출구(123)가 형성되며, 한 개의 유입구(121)가 연료실(110)과 연통되게 고정되고, 연료실(110)로부터 배출되는 연료(10)를 연소시킨다. 연료실(110)로부터 배출된 연료(10)는 연소실(120)에 적층된 상태에서 가스토치 등과 같은 점화장비를 이용하여 점화된다. 연소실(120)에 형성된 두 개의 유입구(121, 122) 중 한 개의 유입구(121)는 연료실(110)과 연통되어 복수의 연료(10)가 유입되는 연료유입구(121)이고, 나머지 한 개의 유입구(122)는 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 공기유입구(122)이다. 연소실(120)에 형성된 한 개의 배출구(123)는 아래에서 설명하게 되는 방열실(140)과 연통된다. 연소실(120)은 한 개의 개폐문(124)이 형성되는데, 연소실(120)의 개폐문(124)은 공기유입구(122)에 개폐가능하게 형성된다. 연소실(120)의 개폐문(124)은 반구 형상의 관통구(124a)와 유입공(124b)이 형성된다. 유입공(124b)은 연소실(120)의 내부로 연료(10)의 연소에 도움을 주는 외부공기가 유입된다. 본 발명은 연소실(120)의 개폐문(124)에 형성된 한 개의 유입공(124b)을 통해 연소실(120)의 내부로 공기가 유입되는 것으로 예시하고 있으나, 연소실(120)의 내부로 공기가 유입될 수 있는 것이라면 유입공(124b)이 연소실(120)의 개폐문(124)에 두 개 이상으로도 형성될 수 있다. 연소실(120)의 개폐문(124)은 공기유입구(122)로부터 일부가 개방된 상태에서 연소실(120)의 내부에 적층된 복수의 연료(10)를 점화한 후 다시 공기유입구(122)를 폐쇄한다. 연소실(120)은 연소판(125)을 기준으로 위를 예열공간, 아래를 연소공간으로 나눌 수 있다. 연소판(125)은 ㄷ형 판재로, 길쭉하게 형성되어 연료실(110)의 내부와 연통되는 연료유입구(121) 하부에 고정된다. 연소판(125)은 연료(10)의 연소를 원활하게 하는 것으로, 이는 연소판(125)으로 인해 유동공간이 확보되므로 공기공급이 원활하기 때문이다. 연소판(125)은 폭 방향의 양단과 길이 방향의 일단이 연소실(120)에 고정되어 연료실(110)로부터 배출되는 복수의 연료(10)가 폭 방향의 양단과 길이 방향의 일단에 각각 적층되는데, 복수의 연료(10) 중 일부는 연소판(125)을 통과하여 연소실(120)의 바닥으로 떨어진다. 연소실(120)의 바닥에 떨어진 연료(10)는 연소로 인해 고운 입자의 재(10a)로 바뀌게 된다. 본 발명은 연소판(125)이 ㄷ형 판재로 이루어져 연소를 원활하게 하는 것을 예시하고 있으나, 연소를 원활하게 할 수 있는 것이라면 E형 판재, T형 판재, H형 판재, 메쉬망 등은 물론 다른 형상으로도 변경될 수 있다.

통기파이프(130)는 한 개의 유입구(131)와 한 개의 배출구(132)가 형성되고, 통기파이프(130)의 유입구(131)는 외부와 연통되고, 통기파이프(130)의 배출구(132)는 연소실(120)과 연통되도록 연소실(120)의 내부에 고정된다. 통기파이프(130)는 파이프 형상으로, 공기의 유동을 안내한다. 통기파이프(130)에 형성된 한 개의 유입구(131)는 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 공기유입구(131)이고, 통기파이프(130)에 형성된 한 개의 배출구(132)는 연소실(120)과 연통되어 유동된 외부공기를 배출하는 공기배출구(132)이다. 통기파이프(130)의 공기유입구(131)는 연소실(120)의 개폐문(124)에 형성된 관통구(124a)와 연통된다. 통기파이프(130)는 내부로 유도되는 공기를 이용하여 연소실(120)의 바닥에 적층된 재(10a)를 방열실(140) 방향으로 보내도록 하여 연소를 지속적으로 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 화염이 연료실(110)방향으로 진행되는 역화를 방지하는 역할을 한다. 본 발명은 통기파이프(130)가 파이프 형상으로 이루어져 적층된 재(10a)를 방열실(140) 방향으로 보내는 것으로 예시하고 있으나, 적층된 재(10a)를 방열실(140) 방향으로 보낼 수 있는 것이라면 각관 등은 물론 다른 형상으로도 변경될 수 있다. 통기파이프(130a)는 도 5에 도시된 바와 같이 변형될 수 있다. 통기파이프(130a)는 내부에 유동되는 공기를 상부방향으로 배출되도록 통기파이프(130a)의 상부에 슬롯홀(133)이 형성된다. 슬롯홀은(133) 복수로, 공기배출구(132)의 상부에 길쭉하게 형성되어 빠른 속도의 공기 일부가 배출되어 통기파이프(130a)의 외부에 적층된 재(10a)를 방열실(140) 방향으로 더 잘 보낼 수 있다. 복수의 슬롯홀(133)이 형성된 통기파이프(130a)는 양단이 개방되어 공기가 유동될 수 있으며, 또는 공기가 유입되는 통기파이프(130a)의 공기유입구(131)는 개방되고, 통기파이프(130a)의 공기배출구(132)는 막혀 있는 구성으로 통기파이프(130a)의 내부에서 유동되는 공기 모두가 복수의 슬롯홀(133)을 통해 배출되도록 할 수도 있다. 통기파이프(130b)는 도 7에 도시된 바와 같이 변형될 수 있다. 통기파이프(130b)는 통기파이프(130b)의 공기유입구(131)부터 통기파이프(130b)의 공기배출구(132)까지 내부 단면적이 줄어든다. 통기파이프(130b)의 작동하는 원리는 베르누이 법칙으로 설명할 수 있다. 공기가 넓은 통로를 유동할 때에는 속도가 느려지면서 압력이 높아지고, 반대로 공기가 좁은 통로를 유도할 때에는 속도가 빠르면서 압력이 낮아진다. 이러한 구성의 통기파이프(130b)는 연소실(120)의 바닥에 적층된 재(10a)를 방열실(140) 방향으로 더 잘 보낼 수 있다. 본 발명은 파이프 형상으로 공기의 유동을 안내하는 것으로 예시하고 있으나, 공기의 유동을 안내하는 것이라면 오리피스 등은 물론 다른 형상으로도 변경될 수 있다.

방열실(140)은 연소실(120)의 배출구(123)와 연통되어 연소실(120)의 배출구(123)를 통해 재(10a)와 배기가스가 각각 배출되는데, 재(10a)는 방열실(140)의 내부 하단에 적층되고, 배기가스는 외부로 배출된다. 방열실(140)은 한 개의 배출구(141)와 한 개의 개폐문(142)이 형성된다. 방열실(140)에 형성된 한 개의 배출구(141)는 배기가스배출구(141)로, 방열실(140)의 상부에 형성되어 연소실(120)로부터 배출되는 배기가스를 배출시킨다. 배기가스배출구(141)는 파이프 형상의 연통(143)이 별도로 결합되어 배기가스를 외부로 배출시킨다. 방열실(140)에 형성된 한 개의 개폐문(142)은 방열실(140)의 하부에 개폐가 가능하고, 원형 형상의 유리판(142a)이 형성된다. 유리판(142a)은 방열실(140)의 내부 상황을 육안으로 확인할 수 있도록 투명하다. 본 발명은 유리판(142a)이 원형 형상으로, 방열실(140)의 내부 상황을 육안으로 확인하는 것으로 예시하고 있으나, 방열실(140)의 내부 상황을 육안으로 확인할 수 있는 것이라면 유리판(142a)이 삼각형 형상, 사각형 형상 등은 물론 다른 형상으로도 변경될 수 있다. 방열실(140)의 개폐문(142)은 연소되는 과정에서 폐쇄상태로 유지되고, 방열실(140)에 적층된 재(10a)를 제거할 경우에는 개방된다. 방열실(140)에 적층된 재(10a)는 별도의 재 제거장비를 개방된 상태의 방열실(140)의 개폐문(142)을 반복적으로 출입하여 제거된다. 재(10a)의 제거가 완료되면 방열실(140)의 개폐문(142)은 폐쇄되고, 다시 연료(10)를 연소시키는 작업이 이루어진다.

조리대(150)는 연소실(120)의 상부에 형성되되, 연료실(110)과 방열실(140)의 사이에 형성된다. 조리대(150)는 연료(10)의 연소로 발생되는 열로 인해 뜨거워지는 공간으로 조리대상을 직접 올려놓거나 조리기구를 올려놓고 음식을 조리할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10 : 연료 10a : 재
100 : 무동력 펠릿 난로 110 : 연료실
111 : 통기공 112 : 가림판
120 : 연소실 121 : 연료유입구
122 : 공기유입구 123 : 배출구
124 : 개폐문 124a : 관통구
124b : 유입공 125 : 연소판
130 : 통기파이프 131 : 공기유입구
132 : 공기배출구 133 : 슬롯홀
140 : 방열실 141 : 배기가스배출구
142 : 개폐문 142a : 유리판
143 : 연통 150 : 조리대
H : 호퍼

Claims

열을 방출하기 위한 방열실과,
복수의 연료를 수용하는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 결합되어 상기 호퍼로부터 상기 복수의 연료를 공급받아 일방향으로 배출시키며, 상기 방열실의 외부에 배치되는 연료실과,
상기 연료실의 하부에 결합되어 상기 연료실로부터 배출되는 상기 연료를 연소시키며, 일측에는 상기 연료가 유입되는 연료유입구가 형성되고, 타측에는 상기 방열실과 연결되는 연소실 배출구가 형성되며, 상기 연료유입구와 인접하여 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 공기유입구가 형성되는 연소실과,
상기 연소실 내부에 삽입되며, 일단에는 상기 공기유입구를 향해 개방되고 외부와 연통되어 외부공기가 유입되는 외부공기 유입구가 형성되고, 타단에는 유입된 외부공기를 배출하는 공기배출구가 형성되는 통기파이프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무동력 펠릿 난로.
제1항에 있어서,
상기 연료실은 내부로 공기가 유입되도록 상기 연료실의 측면에 통기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 펠릿 난로.
제2항에 있어서,
상기 통기공이 형성된 상기 연료실의 외벽에 결합되어 상기 통기공을 가리는 가림판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 펠릿 난로.
제1항에 있어서,
상기 통기파이프는 내부에 유동되는 공기를 상부방향으로 배출되도록 상기 통기파이프의 상부에 슬롯홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 펠릿 난로.
제1항에 있어서,
상기 통기파이프는 상기 유입구부터 상기 배출구까지 내부 단면적이 줄어드는 것을 특징으로 하는 무동력 펠릿 난로.