KR101766410B1 - 버너용 자동 애쉬 배출 장치 - Google Patents

버너용 자동 애쉬 배출 장치 Download PDF

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KR101766410B1
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burner
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KR1020160029662A
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정-랑 린
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선큐컴파니리미티드
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Abstract

버너용 자동 애쉬 배출 장치는 노 베이스, 덕트 세트 및 배출 세트를 구비한다. 노 베이스는 연소 챔버, 장착 개구, 배출구, 2개의 안내면 및 복수의 인입 홀을 구비한다. 연소 챔버는 노 베이스 내에 형성되어 있다. 안내면들은 노 베이스 내에 경사지게 형성되어 있다. 인입 홀들은 안내면들을 관통하여 형성되어 있다. 덕트 세트는 노 베이스에 연결되어 있으며, 2개의 벨로즈와 블로어를 구비한다. 벨로즈들은 노 베이스 위에 장착되어 있으며, 각각이 안내면들에 대응하며, 연소 챔버와 연통한다. 블로어는 벨로즈와 연통한다. 배출 세트는 노 베이스에 연결되어 있으며, 노 베이스에 연결되어 있으며 연소 챔버와 연통하는 수용 탱크 및 수용 탱크 내에 회전가능하게 장착되어 있는 배출 샤프트를 구비한다.

Description

버너용 자동 애쉬 배출 장치 {AUTOMATIC ASH DISCHARGE DEVICE FOR A BURNER}
본 발명은 자동 애쉬 배출 장치(automatic ash discharge device)에 관한 것으로, 특히 애쉬들이 버너의 바닥에 쌓이지 않도록 하며, 바이오매스 연료들이 완전 연소할 수 있도록 하기 위해 애쉬들을 사용하여 버너 내에 연소 공간과 애쉬-배출 공간을 형성할 수 있으며, 바이오매스 연료의 연소 효율을 높이고 사용 수명을 늘릴 수 있으며, 친환경적으로 사용될 수 있는 버너용 자동 애쉬 배출 장치에 관한 것이다.
쌀, 보리 또는 커피콩 같은 곡물 낟알들은 셸링(shelling) 공정으로 처리될 필요가 있으며, 이들 낟알에서 껍질이 벗겨진 겉껍질(husk)은 곡물 건조기요 바이오매스 연료로 사용될 수 있다. 통상적인 곡물 건조기에서 바이오매스 연료를 연소시켜 발생되는 열원이 낟알들을 건조시키고 낟알들의 수분 함량을 조절하는 데에 사용될 수 있으며, 이는 자원 회수 및 재활용의 효과를 달성할 수 있다. 통상적인 곡물 건조기는 바이오매스 연료를 연소시켜 열원을 형성하기 위한 버너를 구비하고 있으며, 이러한 열원이 낟알들을 건조시키고 낟알들의 수분 함량을 조절하는 데에 사용될 수 있다.
통상의 곡물 건조기의 버너는 연소로를 구비하며, 연소로는 해당 연소로의 하부에 수평방향으로 장착되어 있는 노 바닥(hearth)을 구비한다. 연소로 내에서 바이오매스가 연소되어 발생된 애쉬 혹은 불완전 연소된 바이오매스 연료가 동시에 노 바닥에 쌓일 수 있으며, 이는 바이오매스 연료의 연소 효율에 영향을 미치게 된다. 또한, 노 바닥 위에 쌓인 애쉬는 일정시간 버너를 사용한 후에 손으로 제거되어야 한다. 그러나, 작업자가 버너의 노 바닥에서 애쉬를 청소할 때, 청소 과정에서 애쉬가 환경을 오염시킬 수 있으며, 불완전 연소되고 노 바닥 위에 쌓인 바이오매스 연료는 작업자에게 상해를 입힐 수 있으며, 이는 사용에 있어 불안전한 요소가 된다. 게다가, 불완전 연소된 바이오매스 연료 혹은 애쉬가 고온 상태에서 노 바닥 위에 쌓이면, 이는 장시간 사용함에 따라 노 바닥에 손상을 줄 수 있으며, 이는 통상의 곡물 건조기의 버너 사용 비용을 크게 할 수 있게 한다.
이러한 단점들을 극복하기 위해, 본 발명은 전술한 문제점들을 줄이거나 없앨 수 있는 버너용 자동 애쉬 배출 장치를 제공한다.
본 발명의 주된 목적은 버너의 노 바닥에 애쉬가 쌓이지 않도록 할 수 있으며, 바이오매스 연료가 완전 연소될 수 있도록 버너 내에 연소 공간과 애쉬-배출 공간을 형성하기 위해 애쉬를 사용할 수 있으며, 바이오매스 연료의 연소 효율을 높이고 사용 수명을 늘릴 수 있으며, 친환경적으로 안전하게 사용될 수 있는, 버너용 자동 애쉬 배출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 버너용 자동 애쉬 배출 장치는 노 베이스, 덕트 세트 및 배출 세트를 구비한다. 노 베이스는 연소 챔버, 장착 개구, 배출구, 2개의 안내면 그리고 복수의 인입 홀들을 구비한다. 연소 챔버는 노 베이스 내에 형성되어 있으며, 장착 개구 및 배출구와 연통한다. 안내면들은 노 베이스 내에서, 장착 개구와 배출구 사이에서 경사부(aslant)를 형성한다. 인입 홀들은 일정 간격으로 이격되어 안내면들을 관통하여 형성되어 있다. 덕트 세트는 노 베이스에 연결되어 있고, 2개의 벨로즈와 블로어를 구비한다. 벨로즈들은 노 베이스 위에 견고하게 장착되어 있으며, 각각이 안내면들에 대응되며, 인입 홀들에 의해 연소 챔버와 연통하고 있다. 블로어는 벨로즈와 연통한다. 배출 세트가 노 베이스에 연결되어 있으며, 수용 탱크와 배출 샤프트를 구비한다. 수용 탱크는 배출구 아래에서 노 베이스에 견고하게 연결되어 있고, 연소 챔버와 연통한다. 배출 샤프트는 수용 탱크에 회전가능하게 장착되어 있다.
첨부된 도면들을 참고하는 아래의 상세한 설명을 통해 본 발명의 다른 목적을, 이점들 그리고 신규한 특징들이 좀 더 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 버너용 자동 애쉬 배출 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 자동 애쉬 배출 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시되어 있는 자동 애쉬 배출 장치의 측면도이다.
도 4는 도 3에서 라인 4-4를 따르는 자동 애쉬 배출 장치의 부분 측단면도이다.
도 5는 작동 상태에 있는 도 1에 도시되어 있는 자동 애쉬 배출 장치의 부분 측단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 버너용 자동 애쉬 배출 장치는 노 베이스(10), 덕트 세트(20) 및 배출 세트(30)를 구비한다.
노 베이스(10)는 시트(seat)일 수 있으며, 시트는 위에서 아래로 테이퍼질 수 있고, 노 베이스(10)는 상부, 하부, 내면, 외면, 연소 챔버(11), 장착 개구(12), 배출구(13), 2개의 안내면(14) 및 복수의 인입 홀(15)들을 구비한다. 연소 챔버(11)는 노 베이스(10) 내에, 노 베이스(10)의 하부와 상부 사이에 형성되어 있으며, 애쉬 수집 공간으로 사용된다. 도 5를 참조하면, 노 베이스(10)의 상부는 버너의 연소로(50)에 연결되어 있고, 장착 개구(12)는 노 베이스(10)의 상부를 관통하며 형성되어 연소로(50) 및 노 베이스(10)의 연소 챔버(11)와 연통한다. 또한, 장착 개구(12)는 아크-형이며, 내경 D를 구비한다.
배출구(13)는 세장형일 수 있고, 노 베이스(10)의 하부를 관통하며 형성되어, 노 베이스(10)의 연소 챔버(11)와 연통한다. 배출구(13)의 폭은 W이고, 폭 W는 장착 개구(12)의 내경 D보다 작다(즉, D>W). 안내면(14)들은 노 베이스(10)의 내면 상에서 경사지게 형성되어 있으며, 배출구(13)의 두 측면 사이에서, 장착 개구(12)와 배출구(13) 사이에 형성되어 있다. 인입 홀(15)들은 노 베이스(10)의 외면과 안내면(14)들을 관통하여 형성되어 있으며, 인입 홀(15)들은 서로 간격을 두며 이격되어 있다.
덕트 세트(20)는 노 베이스(10)에 연결되어 있고, 2개의 벨로즈(21), 연결 파이프(22) 및 블로어(23)를 구비한다. 벨로즈(21)들은 노 베이스(10)의 외면 위에 견고하게 장착되어 있고, 각각이 노 베이스(10)의 안내면(14)에 대응하며, 인입 홀(15)들을 통해 연소 챔버(11)와 연통한다. 연결 파이프(22)는 벨로즈(21)들에 연결되어 있으며, 2개의 단부와 중간부를 구비한다. 연결 파이프(22)의 단부들 각각은 벨로즈(21)들에 연결되어 있다. 블로어(23)는 연결 파이프(22)의 중간부 위에 장착되어 있으며, 연결 파이프(22)의 단부들에 의해 벨로즈(21)와 연통한다. 블로어(23)가 작동하면, 외기가 연결 파이프(22), 벨로즈(21) 및 인입 홀(15)들을 경유하여 노 베이스(10)의 연소 챔버(11)로 전달될 수 있다.
배출 세트(30)는 덕트 세트(20)의 아래에서 노 베이스(10)에 연결되어 있으며, 수용 탱크(31), 배출 샤프트(32) 및 회전 휠(33)을 구비한다. 수용 탱크(31)는 배출구(13)의 아래에서 노 베이스(10)의 하부에 견고하게 연결되어 있고, 배출구(13)를 통해 노 베이스(10)의 연소 챔버(11)와 연통한다. 또한, 수용 탱크(31)는 위쪽에서 아래쪽으로 테이퍼져 있는 박스일 수 있다.
배출 샤프트(32)는 수용 탱크(31) 내에 회전가능하게 장착되며, 수용 탱크(31) 바깥쪽으로 연장하는 외각 단부를 구비한다. 배출 샤프트(32)가 수용 탱크(31)에 대해 회전하면, 노 베이스(10) 내에 발생되어 수용 탱크(31) 내에 포집된 애쉬들이 자동방식으로 수용 탱크(31) 바깥으로 배출된다. 또한, 배출 샤프트(32)는 외부면과 복수의 배출 리세스(321)를 구비한다. 배출 리세스(321)들은 서로 간격을 두며 이격되어, 배출 샤프트(32)의 외부면에 형성되어 있다. 또한, 배출 샤프트(32)는 회전가능한 샤프트일 수 있다.
회전 휠(33)은 배출 샤프트(32)의 외각 단부 주위에 견고하게 장착되어 있으며, 배출 샤프트(32)가 수용 탱크(31)에 대해 상대 회전할 수 있도록 외부 구동 장치에 의해 회전된다. 또한, 회전 휠(33)은 기어 휠 혹은 풀리 휠일 수 있다.
도 5를 참조하면, 실제 사용 시에, 노 베이스(10)가 버너의 연소로(50) 하부에 견고하게 장착된다. 연소로(50)에서 바이오매스 연료가 연소되어 애쉬를 발생하면, 발생된 애쉬들이 노 베이스(10)의 안내면(14)들과 배출구(13)를 통해 배출 세트(30)의 수용 탱크(31) 내로 운송되며, 안내면(14)들이 경사져 있어서 애쉬들을 안내하는 효과를 준다. 노 베이스(10) 내에서, 연소 챔버(11)는 애쉬 수집 공간으로 활용되며, 이러한 애쉬 수집 공간은 버너의 연소로(50) 내에서 연소 공간과 애쉬-배출 공간을 형성하고, 연소 공간과 애쉬-배출 공간을 격리시키는 데에 사용될 수 있으며, 이렇게 됨으로써 노 베이스(10)가 고온의 애쉬에 의해 손상되지 않게 되어, 연소로(50)와 노 베이스(10)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
또한, 바이오매스 연료가 연소로(50) 및 연소 챔버(11) 내에서 불완전 연소되어 배출 세트(30)를 향해 운송되면, 덕트 세트(20)의 블로어(23)가 작동하여 외기가 연결 파이프(22), 벨로즈(21)들 및 안내면(14)들의 인입 홀(15)을 통해 노 베이스(10)의 연소 챔버(11) 내로 전달될 수 있도록 한다. 안내면(14)들이 노 베이스(10) 내면에서 경사져 있기 때문에, 외기가 위쪽으로 유동하여 불완전 연소된 바이오매스 연료를 한 번 더 연소시킴으로써, 바이오매스 연료의 연소 효율을 높일 수 있다. 또한, 불완전 연소된 바이오매스 연료가 배출 세트(30)의 수용 탱크(31) 내로 이동하지 않을 수 있게 됨에 따라, 불완전 연소된 바이오매스 연료가 수용 탱크(31) 내에서 연소되는 것을 완전하게 방지할 수 있다.
또한, 애쉬들이 배출구(13)를 통해 수용 탱크(31) 내로 직접 이동하거나 혹은 안내면(14)들을 따라 배출구(13)를 통해 수용 탱크(31) 내로 이동하게 된다. 수용 탱크(31) 내에 애쉬들이 어느 정도의 양만큼 쌓이면, 회전 휠(33)이 외부 구동 장치에 의해 회전하여 배출 샤프트(32)가 수용 탱크(31)에 대해 상대 회전함으로써 배출 리세스(321) 내에 있던 애쉬들이 자동적으로 수용 탱크(31) 밖으로 이동하게 되어, 작업자가 수작업으로 애쉬들을 청소하지 않아도 됨에 따라 배출 과정에서 대기가 오염되는 것을 방지할 수도 있다. 또한, 자동 애쉬 배출 장치가 애쉬들을 자동방식으로 제거할 수 있게 됨에 따라, 작업자가 불완전 연소된 애쉬들에 의해 상해를 입지 않도록 할 수 있으며, 이에 따라, 이는 친환경적이며 안전하다.
전술한 사항들에 따르면, 전술한 버너용 자동 애쉬 배출 장치는 다음과 같은 이점들을 구비하고 있다.
1. 실제 사용 시에, 자동 애쉬 배출 장치의 노 베이스(10)가 버너의 연소로(50)의 하부에 연결되어 있고, 안내면(14)들이 노 베이스(10) 내에 경사지게 형성되어서 바이오매스 연료가 연소되어 발생된 애쉬들을 배출구(13)를 통해 배출 세트(30)의 수용 탱크(31) 내로 이동하도록 안내하여, 수용 탱크(31) 내에 쌓이게 할 수 있다. 또한, 애쉬 수집 공간 내의 애쉬들이, 버너의 연소로(50) 내에 연소 공간과 애쉬-배출 공간을 형성하고, 연소 공간과 애쉬-배출 공간을 격리시키는 데에 사용될 수 있다. 그런 다음, 바이오매스 연료들이 연소 공간에서 연소된 후, 애쉬들이 애쉬 수집 공간을 통해 수용 탱크(31) 내로 이동될 수 있다. 이렇게 함으로써, 노 베이스(10)가 고온의 애쉬들에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있으며, 연소로(50)와 노 베이스(10)의 사용 수명이 연장될 수 있다.
2. 바이오매스 연료가 연소로(50)와 연소 챔버(11) 내에서 불완전 연소하여 배출 세트(30)를 향해 운송되면, 덕트 세트(20)의 블로어(23)가 작동하여, 외기가 연결 파이프(22), 벨로즈(21)들 및 안내면(14)들의 인입 홀(15)들을 통해 노 베이스(10)의 연소 챔버(11)로 유입될 수 있다. 안내면(14)들이 노 베이스(10)의 내면에서 경사지게 형성되어 있기 때문에, 외기가 위쪽으로 유동하여 불완전 연소된 바이오매스 연료가 다시 연소되며, 이는 바이오매스 연료의 연소 효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 불완전 연소된 바이오매스 연료가 배출 세트(30)의 수용 탱크(31) 내로 이동하지 않게 됨에 따라, 불완전 연소된 바이오매스 연료가 수용 탱크(31) 내에서 연소되는 것이 방지될 수 있다.
3. 연소한 후, 애쉬들이 배출구(13)를 통해 수용 탱크(31) 내로 직접 이동하거나 혹은 안내면(14)들을 따라 배출구(13)를 통해 수용 탱크(31) 내로 이동하게 된다. 수용 탱크(31) 내에 애쉬들이 어느 정도의 양만큼 쌓이면, 회전 휠(33)이 외부 구동 장치에 의해 회전하여 배출 샤프트(32)가 수용 탱크(31)에 대해 상대 회전함으로써 배출 리세스(321) 내에 있던 애쉬들이 자동적으로 수용 탱크(31) 밖으로 이동하게 되어, 작업자가 수작업으로 애쉬들을 청소하지 않아도 됨에 따라 배출 과정에서 대기가 오염되는 것을 방지할 수도 있다. 또한, 자동 애쉬 배출 장치가 애쉬들을 자동방식으로 제거할 수 있게 됨에 따라, 작업자가 불완전 연소된 애쉬들에 의해 상해를 입지 않도록 할 수 있으며, 이에 따라, 이는 친환경적이며 안전하다.
위에서 본 발명의 구조와 구성요소들의 상세한 사항들과 여러 특징들 그리고 이점들을 기재하였지만, 이는 설명을 하기 위한 것에 불과하다. 본 발명의 원리의 범위 내에서 부분들의 구성, 형상, 크기 등이 변경될 수 있으며, 이들은 첨부된 특허청구범위에 기재되어 있는 광범위한 범위 내에 완전히 속한다.

Claims (10)

  1. 노 베이스, 상기 노 베이스에 연결되어 있는 덕트 세트 및 상기 덕트 세트 아래에서 상기 노 베이스에 연결되어 있는 배출 세트를 구비하며, 바이오매스 연료를 연소시키는 버너의 연소로 하부에 장착되는, 버너용 자동 애쉬 배출 장치로,
    상기 노 베이스는,
    상부;
    하부;
    내면;
    외면;
    상기 노 베이스 내에 형성되되, 노 베이스의 상부 및 하부 사이에 형성되는 연소 챔버;
    상기 노 베이스의 상부를 관통하여 형성되며, 연소 챔버와 연통하는 장착 개구;
    상기 노 베이스의 하부를 관통하여 형성되되, 연소 챔버와 연통하며, 2개의 측면을 구비하는 배출구;
    상기 배출구의 2개의 측면 옆에서, 배출구와 장착 개구 사이에서 노 베이스의 내면 위에 경사지게 형성되어 있는 2개의 안내면;
    상기 노 베이스의 외면과 안내면들을 관통하여 형성되되, 서로 간격을 두며 이격되어 있는 복수의 인입 홀;을 구비하고,
    상기 덕트 세트는,
    상기 노 베이스의 외면에 견고하게 장착되어 있고, 상기 노 베이스의 2개의 안내면에 각각 대응하며, 인입 홀들을 통해 연소 챔버와 연통하는 2개의 벨로즈; 및
    상기 벨로즈들과 연통하며, 상기 벨로즈와 안내면들의 인입 홀들을 통해 외기가 노 베이스의 연소 챔버 내로 이동될 수 있도록 하는 블로어;를 구비하고,
    상기 배출 세트는,
    배출구 아래에서 상기 노 베이스의 하부에 견고하게 연결되어 있으며, 배출구를 통해 노 베이스의 연소 챔버와 연통하는 수용 탱크; 및
    상기 수용 탱크 내에 회전가능하게 장착되어 있는 배출 샤프트;를 구비하고,
    상기 연소 챔버가, 노 베이스의 상부에 배치되고 바이오매스 연료의 연소가 이루어지는 버너의 연소로와 노 베이스의 하부에 연결되는 배출 세트 사이에 배치되어 버너의 연소로에서 이루어지는 바이오매스 연료의 연소에 의해 형성되는 애쉬를 수집하는 애쉬 수집 공간으로 사용되고, 그리고 상기 경사지게 형성된 안내면에 형성되는 인입 홀들을 통해 연소 챔버로 이동되는 외기가 연소 챔버 내에서 위쪽으로 유동하는 것에 의해, 버너의 연소로에서 불완전 연소된 바이오매스 연료가 연소 챔버 내에서 한 번 더 연소되는 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 덕트 세트가 벨로즈 및 블로어에 연결되어 있는 연결 파이프를 구비하되,
    상기 연결 파이프는 각각이 벨로즈에 연결되어 있는 2개의 단부와 중간부를 구비하고,
    상기 블로어는 상기 연결 파이프의 중간부에 장착되어, 연결 파이프의 단부들을 통해 벨로즈들과 연통하는 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    노 베이스가, 위쪽에서 아래쪽으로 테이퍼져 있는 시트이고;
    장착 개구가 아크-형상으로 내경을 구비하며;
    배출구는 상기 장착 개구의 내경보다 작은 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    배출 샤프트가,
    외면; 및
    상기 배출 샤프트의 외면 내에 서로가 간격을 두며 이격되어 있는 복수의 배출 리세스;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    배출 샤프트가 수용 탱크의 바깥쪽으로 연장하는 외각 단부를 구비하고;
    배출 세트가 상기 배출 샤프트의 외각 단부 주위에 견고하게 장착되어 있는 회전가능한 휠을 구비하는,
    것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전가능한 휠이 기어 휠 혹은 풀리 휠인 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    수용 탱크가 위쪽에서 아래쪽으로 테이퍼져 있는 박스인 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배출 샤프트가 회전가능 샤프트인 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    배출 샤프트가 수용 탱크 바깥쪽으로 연장하는 외각 단부를 구비하고;
    배출 세트가 상기 배출 샤프트의 외각 단부 주위에 견고하게 장착되어 있는 회전가능한 휠을 구비하는,
    인 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전가능한 휠이 기어 휠 혹은 풀리 휠인 것을 특징으로 하는 버너용 자동 애쉬 배출 장치.
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