KR101535206B1 - 펠렛 난로의 점화장치 및 이를 구비한 펠렛 난로 - Google Patents

Abstract

난로 본체의 연소실로 펠렛을 공급하도록 난로 본체에 설치되는 펠렛 공급유닛과, 펠렛 공급유닛을 냉각하기 위한 냉각유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로가 게시된다. 게시된 냉각난로에 의하면, 펠렛 연료가 연소실의 연소열에 의해 가열되어 송진 등이 흘러나와 엉겨붙는 것을 방지하여 펠렛이 원활하게 공급되도록 할 수 있다.

Description

펠렛 난로의 점화장치 및 이를 구비한 펠렛 난로{AN IGNITION APPARATUS FOR PELT HEATER AND PELT HEATER HAVING THE SAME}

본 발명은 펠렛 난로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펠렛 연료를 점화하기 위한 점화장치 및 이를 구비한 펠렛 난로에 관한 것이다.

최근에 원유 등 에너지원 가격의 급등으로 인하여 임업 폐기물이나 벌채목 등을 분쇄하여 톱밥으로 만든 후 길이 3.8㎝, 굵기 0.6~0.8㎝ 이내의 원기둥 모양으로 압축해 가공한 우드 펠렛(wood-pellets)이 대체 에너지로서 각광받고 있는데, 이와 같은 우드 펠렛은 등유나 경유 등에 비하여 비교적 적은 약 50~60%의 비용으로 높은 열효율을 낼 수 있으며, 고온에서 완전 연소되기 때문에 소각 후에도 소각재가 거의 남지 않는 특성이 있고, 연소에 의한 유해 가스가 거의 발생하지 않아 환경을 오염시키지 않게 된다.

특히, 상기한 우드 펠렛은 지구 온난화의 주범인 탄소 배출량도 일반 경유의 1/12 수준으로 미약하여 IPCC(기후 변화에 관한 정부간 패널)에서 이산화탄소 규제 대상에서 제외된 연료이고, 균일한 형태로 연료를 공급할 수 있어 정확한 에너지 양의 조절이 가능하며, 에너지의 밀도와 저장능력이 크고, 에너지 비용절감에도 도움이 되는 선진국형 친환경 에너지원으로 널리 알려져 있어서 이러한 우드 펠렛을 다양한 분야에서 활용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

상기 우드 펠렛 등을 연료로서 사용하기 위한 난로의 일예가 대한민국 등록특허 10-1156188호(펠렛 난로 온풍기)에 개시되어 있다.

그런데 상기와 같이 개시된 종래의 펠렛 난로 온풍기는 펠렛을 초기에 점화하는데 따른 시간이 오래 걸리게 되고, 그로 인하여 초기 점화시에 다량의 연기가 발생되는 문제점이 있다.

그론 인하여, 연기를 외부로 배출시키기 위한 연통이 구비되며, 이러한 연통은 건물의 실내에서 외부로 연결하기 위한 별도의 배기덕트를 설치해야 하는 문제점이 있다. 따라서 펠렛 난로를 설치하는데 따른 장소의 제약시 많으며, 배기덕트를 통해 외부로 배출되는 연소가스와 함께 다량의 열이 배출되므로 실질적으로 실내 온도를 높이기 위한 열손실이 과다하게 되어, 결국 원료의 사용량이 늘어나게 되어 유지비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 등록특허 10-1044111호(고체연료 보일러)에 개시된 바와 같이, 종래에는 펠렛을 공급하기 위한 연료 공급부가 연소실보다 높게 위치되어 펠렛을 연소실을 하강 즉, 투하시켜 공급하는 구조를 가짐으로써, 펠렛이 높은 위치에서 연소실로 투하시 많은 펠렛 투하시의 충격으로 불꽃부분이 펴져서 많은 먼지(재)와 연기가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 높은 위치에서 펠렛을 투하하여 공급하도록 하는 구성을 갖게 되면, 펠렛난로 전체적인 사이즈가 증가하는 문제점이 있다.

또한, 상기 등록특허10-1044111호(고체연료 보일러)에서는 고체연료(펠렛)을 점화하기 위해서 연소질 내부로 고체연료를 투입한 뒤에, 연소실 내부로 점화부를 진입시켜서 고체연료를 오랜시간 가열하여 점화하는 구성이 개시되어 있다.

그런데 이와 같이 연소실 내에 고체연료를 투입한 뒤에 연소실 내부로 직접 점화부를 투입하여 고체연료를 가열하여 점화하게 되면, 점화시간이 오래 걸리고, 따라서 고체연료가 서서히 가열되면서 다량의 연기가 발생되는 문제점이 있으며, 또한, 점화부가 직접 고체연료와 접촉하거나 불꽃부분에 노출되게 됨으로써, 오랜 시간 사용시 점화부가 연소잔여물(재, 먼지 등)에 오염되어 성능이 저하되는 문제점이 있다.

또한 점화를 위한 히터가 연소실에 그대로 노출되면 고열에 의해 히터의 기능이 저하되어 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 펠렛 점화시 연기 발생을 최소화하고, 히터를 연소열로부터 보호할 수 있도록 구조가 개선된 펠렛 난로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 펠렛 난로의 점화장치는, 난로 본체의 연소실에 설치되며, 공급된 펠렛이 수용되어 연소되며, 연소후 남은 재가 담기는 재 받이부재와; 상기 재 받이부재의 외측 하부를 접촉된 상태로 감싸서 가열하기 위한 히터; 및 상기 히터를 승강구동시켜서 상기 히터를 상기 재 받이부재에 접촉 및 이격시키는 히터 승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 히터는, 상기 재 받이부재의 하부 외부를 감싸서 접촉된 상태로 가열하도록 코일 형상으로 권선된 코일부와; 상기 코일부의 양단에서 하방향으로 절곡되어 직선형으로 연장되며, 끝단에는 전원케이블이 연결되는 한 쌍의 수직 지지부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 재 받이부재는, 상부가 개방되고, 하부로 갈수록 내경이 좁아지는 깔때기 형상을 가지며, 복수의 구멍이 형성되며, 상기 재 받이부재의 상단이 상기 연소실의 바닥높이에 대응되고, 그 하부가 상기 연소실 바닥의 하부에 격리되어 형성되는 점화챔버 내부에 위치하도록 배치되며, 상기 히터는 상기 점화챔버 내부에 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 재 받이부재의 하단부에는 상기 코일부에 의해 감싸여 지지된 상태로 가열되도록 원통형으로 형성된 원통부가 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 히터 승강유닛은, 상기 히터의 수직 지지부에 결합되어 지지하는 승강부재와; 상기 점화챔버 내에 고정 설치되어, 상기 승강부재를 승강 이동 가능하게 지지하는 승강 가이더와; 상기 승강 부재를 상하로 승강 구동시키는 구동부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 구동부는, 상기 승강부재에 상하 방향으로로 형성되는 나사공에 나사 결합되는 리드스크류; 및 상기 리드스크류를 정방향 및 역방향구동시키는 구동모터;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 펠렛 난로는,

난로 본체의 연소실에 설치되며, 공급된 펠렛이 수용되어 연소되며 연소후 남은 재가 담기는 재 받이부재와, 상기 재 받이부재의 외측 하부를 접촉된 상태로 감싸서 가열하기 위한 히터 및, 상기 히터를 승강구동시켜서 상기 히터를 상기 재 받이부재에 접촉 및 이격시키는 히터 승강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화장치와; 상기 연소실과 방열덕트를 가지는 난로본체; 상기 연소실 내의 재 받이부재로 펠렛을 수평 공급하기 위한 펠렛 공급부; 상기 연소실로 외부 공기를 송풍하는 송풍팬; 상기 연소실 내의 연소상태를 감지하는 연소 감지센서; 상기 연소 감지센서의 감지신호에 따라 상기 송풍팬, 상기 점화장치 및 펠렛 공급부의 구동을 제어하는 제어유닛;을 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 연소 감지센서에서 연소상태가 확인된 경우, 상기 점화장치를 제어하여 상기 히터를 상기 재 받이부재로부터 이격시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 펠렛 공급부는, 상기 난로 본체의 일측에 설치되는 펠렛 호퍼; 상기 펠렛 호퍼의 하부에 연통되게 연결되며, 수평으로 상기 연소실 내부로 연장되는 펠렛 공급관; 상기 펠렛 공급관에 설치되는 이송스크류; 상기 이송스크류를 회전구동시키는 스크류 구동모터; 상기 펠렛 공급관에서 배출되는 펠렛을 상기 재 받이부재로 가이드 하도록 상기 연소실 내에 경사지게 설치되는 가이드부재;를 포함하고, 상기 펠렛 공급관을 냉각하여 상기 펠렛 공급관이 상기 연소실로부터 전달되는 열에 의해 가열되는 것을 억제하는 냉각유닛을 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 냉각유닛은, 상기 펠렛 공급관의 하부에 설치되는 공급관 냉각팬과; 상기 공급관 냉각팬에서 발생되는 바람을 상기 펠렛 공급관으로 가이드 하는 송풍가이더;를 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 펠렛 난로의 점화장치에 따르면, 재받이부재의 하부를 감싸서 가열하는 히터를 승강 가능하게 설치한 구성을 가짐으로써 재받이부재에서 점화되어 펠렛이 연소되면, 히터를 재받이부재로부터 이격시켜서 히터를 연소열로부터 보호할 수 있다.

따라서 히터의 성능저하를 방지하고 수명을 연장할 수 있다.

또한, 히터가 재받이부재의 하부의 외측을 감싸서 가열할 수 있도록 코일 형상을 가짐으로써, 재받이부재의 하부를 효과적으로 가열하여 점화동작이 신속하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

또한, 히터를 이용하여 재받이부재를 가열한 상태에서 가열된 재받이부재로 펠렛을 공급하여 점화시킴으로써 점화시 발생되는 연기의 발생을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 펠렛난로는 펠렛 공급부를 냉각하여 연소실의 열이 펠렛 연료로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 펠렛 연료가 가열되어 송진 등이 녹아서 흘러나와 엉겨붙는 등의 문제를 해결하고, 펠렛이 안정적으로 공급될 수 있도록 할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 펠렛 난로를 나타내 보인 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 펠렛 난로를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 도 1a에 도시된 펠렛 난로의 개략적인 정면 구성도이다.
도 3 및 도 4는 개폐유닛의 개폐동작을 설명하기 위한 개략적인 단면 구성도이다.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 요부를 각각 확대하여 보인 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 점화유닛을 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 재 받이부재를 발췌하여 보인 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 펠렛 난로를 자세히 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 펠렛 난로(100)는, 연소실(11)과 방열덕트(13)를 가지는 난로본체(10)와, 상기 연소실(11) 내로 펠렛을 수평 공급하기 위한 펠렛 공급부(20)와, 연소실(11) 내에 설치되어 펠렛 공급부(20)에서 공급되는 펠렛을 수용하여 점화시키며 연소 후 남은 재를 수용하는 점화장치(30), 연소실(11)로 외부 공기를 송풍하는 송풍팬(40), 연소실(11) 내의 연소상태를 감지하는 연소 감지센서(50), 개폐유닛(60), 펠렛 감지센서(70) 및 제어유닛(80), 출력부(90) 및 냉각유닛(110)을 구비한다.

상기 난로 본체(10)는 케비닛 구조를 가지며, 그 내부에 연소실(11)과, 연소실(11)의 연소가스 및 연소열을 외부로 방출하는 방열덕트(13)가 설치된다. 연소실(11) 및 방열덕트(13)의 전면 즉, 난로 본체(10)의 전면에는 안전망(15)이 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 연소실(11)의 상부에 방열덕트(13)가 연결되고, 연소실(11) 내부의 하부에는 점화유닛(30)이 설치된다. 그리고 연소실(11)의 바닥(11a)을 기준으로 연소실(11)과 격리되도록 하부에는 점화챔버(35)가 형성된다.

상기 펠렛 공급부(20)는 상기 난로 본체(10)의 일측에 설치되는 펠렛 호퍼(21)와, 펠렛 호퍼(21)의 하부에 연통되는 펠렛 진입구(22a)와 상기 연소실(11) 내의 상기 점화유닛(30) 상부로 펠렛을 공급하는 펠렛 배출구(22b)를 가지는 펠렛 공급관(22), 상기 펠렛 공급관(22)에 설치되는 이송스크류(23), 상기 이송스크류(23)를 선택적으로 구동시키는 스크류 구동모터(24)를 구비한다.

여기서 펠렛 호퍼(21)의 상부의 개방구는 도어(21a)에 의해 개폐가능하며, 도어(21a)에는 펠렛 감지센서(70)가 설치될 수 있다.

펠렛 공급관(22)은 연소실(11)과 펠렛 호퍼(21)를 수평으로 연결하며, 펠렛을 수평으로 즉, 최단거리에서 펠렛을 연소실(11)로 공급하도록 설치된다. 펠렛 공급관(22)의 선단부에는 펠렛을 연소실(11)로 공급하기 위한 펠렛 배출구(22b)가 형성된다. 이 펠렛 배출구(22b)는 상시 개폐유닛(60)에 의해 선택적으로 개폐되어 펠렛을 공급하게 된다. 펠렛 공급관(22)의 내부에는 회전되면서 펠렛 호퍼(21)의 펠렛을 연소실(11)로 이송시키는 이송스크류(23)가 회전 가능하게 설치되어 스크류 구동모터(24)에 의해 회전구동된다. 스크류 구동모터(24)는 제어유닛(80)에 의해 선택적으로 구동제어된다.

또한, 상기 연소실(11) 내부에는 상기 펠렛 공급관(22)의 펠렛 배출구(22b)에서 배출되는 펠렛을 상기 점화장치(30) 즉, 연소실(11)로 이동되도록 가이드 하는 가이드부재(25)가 설치된다.

상기 점화장치(30)는 상기 연소실(11) 하부에 분리 가능하게 설치되며 다수의 공기 통과공을 가지는 재 받이부재(31), 상기 재 받이부재(31)의 하부를 지지하도록 설치되며 구동시 상기 재 받이부재(31)의 하부를 가열하며 승강 이동 가능한 히터(33)와, 히터(33)를 상하로 승강 구동시키는 히터 승강유닛(36)을 구비한다.

구체적으로 연소실(11)의 바닥에는 점화챔버(35)가 형성되며, 점화챔버(35)의 내부에는 히터(33)가 직립된 자세로 상하로 이동 가능하게 설치되며, 상승된 상태에서는 재 받이부재(31)의 하부가 안착되어 지지된다. 재 받이부재(31)는 상부가 개방되고, 하부로 갈수록 내경이 좁아지는 깔때기 형상을 가지며, 복수의 구멍이 형성된다. 이 재 받이부재(31)는 상단이 연소실(11)의 바닥(11a) 높이에 대응되고, 그 하부가 점화챔버(35) 내부에 위치하도록 배치된다. 그리고 재 받이부재(31)의 하부에는 히터(33)의 코일부(33a)가 외주를 감싸서 지지할 때 접촉면적으로 높이고 열전달 효율이 높아지도록 원통형상을 가지는 원통부(31a)가 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 재 받이부재(31)는 도 9와 같이, 하부의 원통부(31a)와, 원통부(31a)의 상부에서 상부로 깔때기 형상으로 연장형성된 깔때기부(31b)를 가지며, 깔때기부(31b)에 다수의 공기 통과용 구멍(31c)이 형성된다. 또한, 깔때기부(31b)의 상부의 외측 테두리에서 외측으로 지지플랜지(31d)가 더 형성된다. 지지플랜지(31d)는 깔때기부(31b)의 외측으로 돌출되게 형성되되, 바람직하는 링 형상으로 깔깨기부(31b)의 외측에 원주 방향으로 따라 연속되게 형성됨으로써, 연소실(11)의 바닥면에 밀착되어 지지되어 연소실(11)과 점화챔버(35)의 경계부분의 기밀이 유지되도록 하면서 안정적으로 지지될 수 있도록 한다.

상기 히터(33)는 도 8과 같이, 재 받이부재(31)의 하부에서 원통형으로 형성된 외측 하부 즉, 원통부(31a)를 감싸서 접촉 지지한 상태로 가열하도록 설치된다. 이러한 히터(33)는 구체적으로는, 재 받이부재(31)의 원통부(31a)를 감싸서 접촉 지지하도록 코일형상으로 감긴 코일부(33a)와, 상기 코일부(33a)에서 하부로 절곡되어 직선으로 연장되며 끝단에는 전원케이블(33c)이 연결되는 한 쌍의 수직 지지부(33b)를 구비한다. 상기 코일부(33a)는 복수회 코일 형상으로 권선된 구조를 가지며, 원통부(31a)를 모두 감싸서 접촉지지할 수 있는 높이로 형성된다. 이와 같는 구조를 갖는 히터(33)가 전원을 공급받아 재 받이부재(31)를 직접 접촉가열하게 되면, 재 받이부재(31)가 단시간 내에 고온으로 급속가열할 수 있게 된다.

상기 히터 승강유닛(36)은 히터(33)의 수직 지지부에 결합되어 지지하는 승강부재(36a)와, 점화챔버(35) 내에 고정 설치되어 승강부재(36a)를 승강 이동 가능하게 지지하는 승강 가이더(36b)와, 승강부재(36a)를 상하로 승강 구동시키는 구동부(37)를 구비한다. 승강부재(36a)에 히터(33)의 수직 지지부(33b)가 상하로 관통한 상태로 결합되어 지지된다. 그리고 승강부재(36a)는 점화챔버(35)의 바닥에 고정 설치되는 승강 가이더(36b)에 상하 슬라이딩 가능하게 설치된다. 승강 가이더(36b)는 한 쌍이 설치되며, 그들(36b) 사이에 승강부재(36a)가 상하 이동 가능하게 설치되며, 바람직하게는 승강 가이더(36b)에 가이드슬릿이 형성되어 승강부재(36a)를 상하로만 안정적으로 왕복이동 가능하게 지지할 수 있다.

상기 구동부(37)는 승강부재(36a)에 상하 방향으로 형성되는 나사공(h)에 나사 결합되는 리드스크류(37a) 및 리드스크류(37a)를 정방향 및 역방향구동시키는 구동모터(37b)를 구비한다. 상기 구성에 의하면, 구동모터(37b)의 구동에 의해 리드스크류(37a)가 회전되며, 회전 방향에 따라서 승강부재(36a)를 상방향 또는 하방향으로 이동시킬 수 있게 되고, 결국 히터(33)를 재 받이부재(31)에 대해 접촉시커거나 이격시킬 수 있게 된다.

상기 송풍팬(40)은 연소실(11)의 하부에 설치되어, 상기 연소실(11) 내부 즉, 점화유닛(30)의 점화공간 내부로 외부 공기를 공급하도록 설치되며, 제어유닛(80)에 의해 구동제어된다.

또한, 상기 연소실(11) 내부의 연소상태를 감지하기 위한 연소 감지센서(50)가 점화챔버(35)에 설치되어 연소여부를 확인하고, 감지정보를 제어유닛(80)으로 전달한다. 구체적으로는, 연소 감지센서(50)는 빛 감지센서인 것이 바람직하며, 점화챔버(35)의 내부로 감지선단이 노출되도록 점화챔버(35)에 고정 설치되는 것이 좋다. 이 연소 감지센서(50)에서는 점화챔버(35) 내부에서 연소에 따른 빛을 감지하고 감지된 정보를 제어유닛(80)으로 전달함으로써, 제어유닛(80)은 연소상태인지 소화상태인지를 판단하여 출력부(90)를 통해 알람 신호를 출력할 수 있다. 또한, 소화상태인지 연소상태인지에 따라서 펠렛 공급유닛(20), 점화장치(30), 송풍팬(40) 및 개폐유닛(60)의 구동을 선택적으로 구동제어하여 점화모드, 소화모드에 따른 구동동작을 각각 제어할 수 있다.

상기 개폐유닛(60)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 펠렛 공급관(22)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 셔터부재(61)와, 상기 셔터부재(61)를 왕복 구동시키는 왕복 구동부(63)를 구비한다. 왕복구동부(63)는 셔터부재(61)에 연결되는 리드스크류(63a)와, 리드스크류(63a)를 회전구동시키는 이송모터(63b)를 구비한다. 상기 이송모터(63b)는 제어유닛(80)에 의해 그 온/오프 구동 및 정방향 및 역방향 회전구동이 선택적으로 구동제어된다. 따라서 도 5와 같이 펠렛을 공급하는 연소모드에서는 펠렛 공급관(22)의 펠렛 배출구(22b)를 개방하는 위치에 위치되고, 도 6과 같이 펠렛의 공급을 차단하기 위해서는 펠렛 배출구(22b)를 막는 위치로 이동되어 더 이상의 펠렛이 공급되는 것을 방지하여 소화가 정상적으로 이루어지도록 함은 물론, 소화시 연소실(11)에 남은 불꽃이 펠렛 배출구(22b)에 잔류하는 펠렛으로 옮겨 붙어 연기가 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 개폐유닛(60)을 더 설치함으로써, 펠렛 공급관(22)을 수평으로 설치하되, 점화장치(30) 즉, 재 받침부재(31)에 최대한 가깝게 낮은 위치에 배치하는 것이 가능하게 된다. 그리고 이와 같이 펠렛 공급관(22)을 낮은 위치에 배치함으로써, 공급되는 펠렛이 높은 위치에서 낙하하여 재 받침부재(31)로 떨어질 때, 불꽃이 확산되어 재와 먼지가 다량 발생되는 것을 방지하여 연소효율을 높이고, 먼지 발생을 줄일 수 있는 이점이 있다.

상기 펠렛 감지센서(70)는 도 3 및 도 4와 같이, 펠렛 호퍼(21) 내부에 배치되는 무게추(71)와, 펠렛 호퍼(21)의 도어(21a)에 설치되는 감지스위치(75) 및 감지스위치(75)와 무게추(71)를 연결하는 연결끈(73)을 구비한다. 펠렛이 펠렛 호퍼(21) 내에 일정 높이 이상 차게 되면, 무게추(71)는 펠렛의 상부에 놓이게 되어 연결끈(73)은 느슨한 상태가 되고, 따라서 감지스위치(75)에서는 감지신호가 발생하지 않게 된다.

반면에, 펠렛이 거의 소진되면, 무게추(71)가 매달린 상태가 되어 연결끈(73)이 팽팽해지고, 따라서 감지스위치(75)가 무게추(71)의 무게에 의해 작동되어 스위칭신호가 발생되어 펠렛이 소진된 것을 확인할 수 있게 된다. 감지스위치(75)의 스위칭신호는 제어유닛(80)로 전달된다.

또한, 펠렛 감지센서(70)의 다른 예로서, 펠렛 호퍼(21)의 바닥부분에 설치되어 펠렛의 중량에 따라 선택적으로 스위치되도록 설치되는 스위칭센서, 펠렛의 무게를 감지하여 신호를 감지된 무게정보에 따라 신호를 전송하는 무게감지센서 등을 포함할 수도 있다.

또한, 펠렛 호퍼(21) 내부로 광을 투과시켜 펠렛을 유무를 감지하는 수발광센서를 포함할 수도 있다.

상기 제어유닛(80)은 작동스위치(81)와, 제어부(83)를 구비한다.

작동스위치(81)는 펠렛 난로(100)의 점화 및 소화를 결정하기 위한 것으로서, 난로 본체(10)의 외부로 노출되도록 설치되고, 스위치패널에 하나 이상 설치될 수 있다. 물론 스위치패널에는 다양한 난방 모드(예약, 시간설정 등)를 선택하기 위한 복수의 스위치가 설치될 수 있다.

제어부(83)는 작동스위치(81)의 스위칭동작에 따라 상기 점화장치(30)와, 송풍팬(40), 펠렛 공급유닛(20) 및 개폐유닛(60)을 선택 제어한다. 또한, 제어부(83)는 상기 펠렛 감지센서(70)에서의 감지신호에 따라서 출력부(90)를 통해 알람 신호를 출력하도록 제어하고, 송풍팬(40), 펠렛 공급유닛(20) 및 개폐유닛(60)의 구동을 선택 제어한다.

구체적으로 제어부(83)는 점화동작시, 상기 점화장치(30)를 기 설정된 시간 동안(대략 4분 정도) 구동시켜 상기 재 받침부재(31)를 가열시킨다. 이때, 도 5와 같이 히터(33)가 재 받이부재(31)의 하부를 접촉된 상태로 감싼 상태에서 재 받이부재(31)를 고온으로 가열한다. 그리고, 재 받이부재(31)가 설정된 시간 동안 가열된 뒤에는 도 6과 같이, 상기 펠렛 공급유닛(20)을 복수 회 온/오프 반복 구동제어하여 상기 펠렛을 재 받이부재(31)로 단계적으로 공급한 뒤, 마지막에는 상기 송풍기(40)와 상기 펠렛 공급유닛(20)을 함께 소화동작시까지 구동상태로 유지하도록 제어한다. 즉, 제어부(83)는 약 4분 동안 가열 전기히터(33)로 전원을 공급하여 재 받침부재(31)가 고온으로 가열되도록 한다. 그리고 나서 상기 승강 구동부(37)를 제어하여 히터(33)를 도 7과 같이 하강시켜서 재 받이부재(31)로부터 이격시키고, 히터(33)의 전원공급을 차단한다.

그리고 스크류 구동모터(24)를 온(6초)->오프(4초)->온(6초)->오프(4초)시켜서 펠렛을 소량씩 점진적으로 공급하여 펠렛이 가열된 재 받침부재(31)로 떨어져 점화되도록 함으로써 연기발생을 방지하고 신속하게 점화가 이루어지도록 한다. 그런 다음, 다시 스크류 구동모터(24)와 송풍팬(40)을 함께 구동시켜서 외부 공기를 연소실로 공급하면서 펠렛을 일정량으로 지속적으로 공급하여 연소되도록 한다.

이때, 점화 후에는 재 받이부재(31)를 가열한 히터(33)를 재 받이부재(31)로부터 이격시킴으로써, 연소시 발생되는 열이 재 받이부재(31)를 통해 히터(33)로 전달되는 것을 차단하여 히터(33)가 고온에 의해 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 점화챔버(35)에서 연소실(11) 쪽으로 송풍팬(40)에 의해 공기가 이동하므로, 염소실(11)의 열이 점화챔버(35)로 거의 전달되지 않게 되고, 히터(33)도 재 받이부재(31)에서 이격된 상태이므로 히터(33)를 연소열로부터 안전하게 보호할 수 있어 종래에 발생하던 문제를 해결할 수 있다.

한편, 상기 제어부(83)는 상기 펠렛 감지센서(70)에서 펠렛을 감지하지 못할 경우, 알람 신호를 출력부(90)를 통해 알람 신호를 출력하고, 상기 펠렛 공급유닛(20)을 제어하여 펠렛 공급량을 단계적으로 줄인 후 상기 펠렛 공급유닛(20)의 구동이 중지되도록 제어하여 소화되도록 한다. 또한, 제어부(83)는 소화모드에서 작동스위치(81)의 작동신호에 따라 소화모드를 진행하게 된다.

즉, 상기 제어부는 소화동작시, 스크류 구동모터(24)를 복수 회 온/오프 반복 구동제어하여 상기 펠렛의 공급을 단계적으로 줄이고, 상기 스크류 구동모터(24)의 최종 오프동작시 상기 송풍팬(40)의 구동을 함께 오프시킨다. 구체적으로는, 제어부(83)는 작동스위치(81)를 통해 중지신호가 입력되면, 신호 입력 후 대략 5분 후에 송풍팬(40)의 구동을 중지시키고, 이와 함께 스크류 구동모터(24)를 온(4초)->오프(6초)->온(4초)->오프(6초)->온(4초)->오프(6초) 동작을 설정된 횟수(대략 4 내지 6회) 반복한 뒤, 스크류 구동모터(24)를 완전히 중지시킨다.

또한, 스크류 구동모터(24)가 완전히 중지되는 시점에서는 개폐유닛(60)을 추가로 구동시켜서 펠렛 배출구(22b)를 완전히 차단하도록 할 수 있다.

또한, 상기 방열덕트(13) 내부에는 소음기(14)가 추가로 더 설치되어 외부로 배출되는 연소가스에 의한 소음발생을 최소화할 수 있다.

상기 방열덕트(13)는 연소실(11)로부터 상하방향으로 지그재그식으로 연장된 뒤 난로본체(10)의 상부로 연결된다. 방열덕트(13)의 배출구측에는 필터(14)가 설치될 수 있다. 이 필터(14)는 연소가스에 포함된 이물질과 유해물질 등을 필터링하도록 구성될 수 있다. 상기 필터(14)는 백금열촉매방식의 필터를 포함할 수 있다.

또한, 방열덕트(13)의 배출구 쪽에 위치하도록 외부 송풍기(18)가 더 설치될 수 있다. 이 외부 송풍기(18)는 난로 본체(10)의 외측 상부에서 방열덕트(13)의 배출구 쪽에 위치하여, 방열덕트(13)로부터 배출되는 고온가스가 역류되는 것을 방지하고 대기 중으로 퍼질 수 있도록 하거나, 방열덕트(13)에 외부로 연결되는 배출덕트(19)가 연결될 경우, 배출덕트(19)를 통해 외기의 바람이나 돌풍에 의해 역류되는 것을 방지하고 고온가스가 배출덕트(19)로 원활하게 배출되도록 송풍하는 역할을 한다.

또한, 펠렛 호퍼(21)의 도어(21a)에는 호퍼 송풍기(26)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 호퍼 송풍기(26)는 제어유닛(80)에 의해 제어되며, 구동시 외부의 공기를 펠렛 호퍼(21) 내부로 강제 송풍하여 펠렛 호퍼(21) 내의 펠렛이 습기에 의해 눅눅해지는 것을 방지하고, 연소 연기가 펠렛 호퍼(21)로 역류되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이를 위해 도어(21a)에는 호퍼 송풍기(26) 설치위치에 다수의 통기공이 형성된다.

상기 냉각유닛(110)은, 펠렛 공급관(22)을 냉각하여 펠렛 공급관(22)이 연소실(11)로부터 전달되는 열에 의해 가열되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 냉각유닛(110)은 펠렛 공급관(22)의 하부에 설치되는 공급관 냉각팬(111)과, 공급관 냉각팬(111)에서 발생되는 바람을 펠렛 공급관(22)으로 가이드 하는 송풍가이더(113)를 더 구비한다. 상기 공급관 냉각팬(111)도 제어유닛(80)에 의해 제어되며, 연소모드시 구동제어된다. 이러한 공급관 냉각팬(111)에서 발생된 바람이 송풍가이더(113)를 통해 펠렛 공급관(22)으로 지속 공급됨으로써, 연소시 펠렛 공급관(22)이 연소실(11)로부터 전달되는 열게 의해 가열되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 펠렛 공급관(22)이 가열될 경우에, 그 펠렛 공급관(22) 내부에 대기중이 펠렛이 가열되어 펠렛에 포함된 송진 등이 녹아서 펠렛 공급관(22) 내부에 달라붙거나 펠렛들이 서로 엉겨붙게 되어 펠렛의 공급이 정상적으로 이루어지는 것을 방해하는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 펠렛 난로(100)에 따르면, 펠렛을 공급하여 초기에 점화시에는 재 받침부재(31)를 히터(30)를 이용하여 소정시간 가열하여 고온으로 가열한 뒤, 펠렛을 소량씩 단계적으로 공급하여 점화함으로써, 연기 발생 없이 용이하게 점화할 수 있게 된다.

그리고 소화시에도 펠렛을 단계적으로 소량씩 공급하다가 차단함으로써, 연기 발생을 억제하면서 완전연소된 뒤 소화되도록 할 수 있다.

또한, 펠렛 소진시, 연소실의 소등상태를 감지하여 펠렛의 공급동작 및 송풍팬(40)의 구동을 선택적으로 중시시키고, 알람 신호를 출력하여 사용자가 오동작을 확인하거나 점검을 할 수 있도록 유도하고, 소화된 상태에서 펠렛이 지속적으로 공급되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다. 즉, 연소 감지센서 불꽃이 감지되지 않을 경우, 제어부(83)에서 펠렛 공급유닛(20)을 중지시키고, 송풍팬(40)의 구동을 중지시켜서 소화상태에서 불필요한 구동전원이 사용되고, 오동작 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 점화 후에는 히터(33)를 재 받이부재(31)로부터 이격시킴으로써 히터(33)가 고온에 오랜 시간 노출되는 것을 방지하여 히터(33)의 기능저하를 방지하고 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..난로 본체 20..펠렛 공급유닛
30..점화 장치 40..송풍팬
50..연소 감지센서 60..개폐유닛
70..펠렛 감지센서 80..제어유닛
90..출력부 100..펠렛 난로
110..냉각유닛

Claims (9)

1. 난로 본체의 연소실에 설치되며, 공급된 펠렛이 수용되어 연소되며, 연소후 남은 재가 담기는 재 받이부재와;
   상기 재 받이부재의 외측 하부를 접촉된 상태로 감싸서 가열하기 위한 히터; 및
   상기 히터를 승강구동시켜서 상기 히터를 상기 재 받이부재에 접촉 및 이격시키는 히터 승강유닛;을 포함하고,
   상기 히터는,
   상기 재 받이부재의 하부 외부를 감싸서 접촉된 상태로 가열하도록 코일 형상으로 권선된 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로의 점화장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터는,
   상기 코일부의 양단에서 직선형으로 연장되며, 끝단에는 전원케이블이 연결되는 한 쌍의 수직 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로의 점화장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 재 받이부재는, 상부가 개방되고, 하부로 갈수록 내경이 좁아지는 깔때기 형상을 가지며, 복수의 구멍이 형성되며,
   상기 재 받이부재의 상단이 상기 연소실의 바닥높이에 대응되고, 그 하부가 상기 연소실 바닥의 하부에 격리되어 형성되는 점화챔버 내부에 위치하도록 배치되며,
   상기 히터는 상기 점화챔버 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로의 점화장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 재 받이부재의 하단부에는 상기 코일부에 의해 감싸여 지지된 상태로 가열되도록 원통형으로 형성된 원통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로의 점화장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 히터 승강유닛은,
   상기 히터의 수직 지지부에 결합되어 지지하는 승강부재와;
   상기 점화챔버 내에 고정 설치되어, 상기 승강부재를 승강 이동 가능하게 지지하는 승강 가이더와;
   상기 승강 부재를 상하로 승강 구동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로의 점화장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 구동부는,
   상기 승강부재에 상하 방향으로로 형성되는 나사공에 나사 결합되는 리드스크류; 및
   상기 리드스크류를 정방향 및 역방향구동시키는 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로의 점화장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 점화장치와;
   상기 연소실과 방열덕트를 가지는 난로본체;
   상기 연소실 내의 재 받이부재로 펠렛을 수평 공급하기 위한 펠렛 공급부;
   상기 연소실로 외부 공기를 송풍하는 송풍팬;
   상기 연소실 내의 연소상태를 감지하는 연소 감지센서;
   상기 연소 감지센서의 감지신호에 따라 상기 송풍팬, 상기 점화장치 및 펠렛 공급부의 구동을 제어하는 제어유닛;을 포함하며,
   상기 제어유닛은 상기 연소 감지센서에서 연소상태가 확인된 경우, 상기 점화장치를 제어하여 상기 히터를 상기 재 받이부재로부터 이격시키는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로.
8. 제7항에 있어서, 상기 펠렛 공급부는,
   상기 난로 본체의 일측에 설치되는 펠렛 호퍼;
   상기 펠렛 호퍼의 하부에 연통되게 연결되며, 수평으로 상기 연소실 내부로 연장되는 펠렛 공급관;
   상기 펠렛 공급관에 설치되는 이송스크류;
   상기 이송스크류를 회전구동시키는 스크류 구동모터;
   상기 펠렛 공급관에서 배출되는 펠렛을 상기 재 받이부재로 가이드 하도록 상기 연소실 내에 경사지게 설치되는 가이드부재;를 포함하고,
   상기 펠렛 공급관을 냉각하여 상기 펠렛 공급관이 상기 연소실로부터 전달되는 열에 의해 가열되는 것을 억제하는 냉각유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로.
9. 제8항에 있어서, 상기 냉각유닛은,
   상기 펠렛 공급관의 하부에 설치되는 공급관 냉각팬과;
   상기 공급관 냉각팬에서 발생되는 바람을 상기 펠렛 공급관으로 가이드 하는 송풍가이더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 난로.
   
   
   

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