KR101970877B1 - Camping stove device utilizing ammunition box and thermoelectrical generation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 야외에서 사용 가능한 캠핑 스토브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄약박스 등을 케이싱으로 재활용하고, 열전기 발생장치를 부가하여 자체 열원으로 전기를 획득하고 이 전기로 연소공기 공급 송풍기와 연료공급 스크류 모터를 구동하여 한층 연소효율을 높은 연소기를 제공하는 것이다.
본 발명은 원래 탄약박스가 가지는 독특한 매력을 저감시키지 않도록 외형적 형태를 최소한으로 가공하며, 2중 벽체로 형성되는 연소통을 채용하여 캠핑 스토브를 사용하는 중에 화염이나 열기가 직접 케이싱에 닿거나 과도하게 전달되는 것을 방지하여 케이싱이 변형, 변질, 부식되는 것을 최소화 하여 사용횟수와 시간의 경과로도 그 효용가치가 쉽게 경감하지 않는 탄약박스를 활용한 캠핑 스토브이다.
또한, 열전소자 모듈을 채용하여 자체 연소열에서 전기를 발생시켜 연소공기 공급 송풍기를 구동하여 연소효율을 높이고 연료공급 스크류 모터를 구동하여 지속적인 연소가 가능한 캠핑 스토브이다. 특히 열전소자 모듈의 열공급 경로에 자동개폐장치를 채용하여 열전소자 모듈의 파손을 방지하고, 저연소 상태에서도 충분한 열을 전달받아 전기를 발생할 수 있는 것이 특징이다.
그리고 본 발명 캠핑 스토브에서 발생한 잉여의 전기는 야외에서 외부 전기 기기에 접속하여 활용할 수 있고, 충전배터리에 저장하여다가 비상전원으로도 사용할 수 있는 탄약박스와 열전기 발생을 이용한 캠핑 스토브에 관한 것이다.The present invention relates to a camping stove which can be used outdoors. More particularly, the present invention relates to a camping stove which can recycle an ammunition box or the like as a casing, a thermoelectric generating device is added to obtain electricity by its own heat source, And the motor is driven to provide a combustor with higher combustion efficiency.
The present invention minimizes the external shape of the original ammunition box so as not to reduce the unique charm of the ammunition box and employs a combustion cylinder formed of a double wall structure so that the flame or the heat directly touches the casing And thus the casing is minimized in deformation, deterioration, and corrosion, so that the utility value is not easily reduced even after the use frequency and time.
In addition, it adopts a thermoelectric module to generate electricity in its own combustion heat to drive the combustion air supply blower to increase the combustion efficiency and to drive the fuel supply screw motor to continuously burn. Especially, it is characterized in that an automatic opening and closing device is employed in the heat supply path of the thermoelectric module to prevent breakage of the thermoelectric module and to generate electricity by receiving sufficient heat even in a low combustion state.
The surplus electricity generated in the camping stove according to the present invention can be utilized by being connected to external electric equipment in the outdoors, stored in a rechargeable battery and used as an emergency power source, and a camping stove using thermoelectric generation.
Description
본 발명은 야외에서 취사 또는 난로로서 사용 가능한 펠릿연소 캠핑 스토브에 관한 것으로, 탄약박스 등을 재활용하여 케이싱을 형성하고, 자체 연소 열로 전기를 발생시켜 공기공급 송풍기와 연료공급 스크류 장치를 구동시켜 연소효율을 높이고, 잉여의 전기를 외부기기에 공급할 수 있도록 하는 탄약 박스와 열전기의 발생을 이용한 캠핑 스토브를 제공하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pellet burning camping stove which can be used as a cooking or a fire in the open air, recycling an ammunition box or the like to form a casing, generating electricity by its own combustion heat to drive an air supply blower and a fuel supply screw device, An ammunition box that can supply surplus electricity to external equipment, and a camping stove that uses generation of thermoelectric power.
탄약박스는 많은 사람들에게 나름의 어떤 의미와 독특한 매력을 주는 물건임에 틀림없다. 우리나라뿐만 아니라 다른 여러 나라에서도 탄약박스는 사물 보관함, 인테리어 소품, 연소기 제작 등 여러 가지 용도로 재활용되고 있다. The ammunition box must be something that gives meaning to a lot of people and gives them unique charm. In Korea as well as in many other countries, ammunition boxes are being recycled for various purposes such as storage of objects, interior accessories, and combustor manufacturing.
그러나 여기서, 탄약박스를 연소기로 활용하는 측면에 국한해서 본다면, 탄약박스의 일부분을 절개하여 연료투입구와 공기구멍, 연통, 내부 연소판(화격자) 등을 형성하여 나무 등과 같은 고체연료를 태우는 재래식 연소방식이 대부분이다. However, if the ammunition box is used only as a combustor, a portion of the ammunition box is cut to form a fuel inlet, an air hole, a communication hole, an internal combustion plate (grate) Most of them.
이러한 형태의 연소방식은 종래 재래식 난로나 화로에서 나타나는 불완전 연소 형태로 인한 여러 가지 불편함이 따르게 마련이고, 때로는 과열로 인하여 탄약박스 등의 케이싱이 변형과 변색과 부식이 초래되어 본래 탄약박스가 가지는 독특한 매력을 상당히 감소시킬 뿐만 아니라 결국 폐기해야 하는 경우도 발생하게 된다. 그리고 근래에는 이 같은 연소방식에서 진일보하여, 야외 휴대용 연소기에 열전소자를 활용하여 자체 전기를 발생시키고, 그 전기에너지로 송풍기를 구동하여 연소효을 높이고, 일정 용량의 외부 전기기기에도 활용하는 사례들이 있다.This type of combustion method is accompanied by various inconveniences due to the incomplete combustion type appearing in the conventional furnace or furnace, and sometimes the casing such as the ammunition box is deformed, caused discoloration and corrosion due to overheating, Not only does it significantly reduce its unique appeal, but it can also eventually be discarded. In recent years, there have been cases in which electric power is generated by utilizing a thermoelectric element in an outdoor portable combustor, and the blower is driven by the electric energy to improve the combustion efficiency and to be utilized for a certain amount of external electric devices .
그러나 이같이 진보된 연소기에서도 현재 열전소자가 가지는 낮은 효율성과 높은 가격 등 현실적인 문제들로 인하여 적극적으로 활용되는 데에는 한계가 있다. 때문에 이러한 기술이 적용된 연소기들에서도 자체 전력으로 연소기의 효율을 크게 개선한다거나, 외부 전기기기에 실용적인 수준의 전기를 공급한다는 것은 아직 기대에 미치지 못하고 있다. However, even with such advanced combustors, there is a limit to being actively utilized due to realistic problems such as low efficiency and high price of current thermoelectric elements. Therefore, it is not yet possible to improve the efficiency of the combustor with its own power in the burners to which this technology is applied, or to supply a practical level of electricity to the external electric device.
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여, 탄약박스를 재활용하여 연소기 케이싱으로 사용하되 외형적 가공을 최소한으로 하고, 사용 중에도 열에 직접적으로 노출되는 것을 회피하여 탄약박스가 가지고 있는 본래의 독특한 매력을 계속 유지하는 연소기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an ammunition box which can be recycled and used as a combustor casing, minimizing external processing and avoiding direct exposure to heat during use, And the like.
또한, 본 발명은 현재 열전소자가 가지는 저효율 고비용 문제를 극복하면서, 보급형 열전소자를 모듈로 형성하여 열전소자의 전기발생 효율을 높이고, 이 전기에너지를 적극 활용하여 연소기의 성능을 한층 향상시키고, 외부 기기에도 실용적인 수준의 전기를 공급할 수 있는 자체 열발전 기능을 가지는 연소기를 제공하는 것이다. In addition, the present invention overcomes the low efficiency and high cost problem of current thermoelectric elements, enhances the electricity generation efficiency of the thermoelectric elements by forming a module type of the thermoelectric module, further enhances the performance of the combustor by positively utilizing the electric energy, It is another object of the present invention to provide a combustor having a self heat generation function capable of supplying a practical level of electricity to a device.
따라서 본 발명은 상기 양면의 욕구를 충족시키는 캠핑 스토브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a camping stove that satisfies both desires.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본 발명 캠핑 스토브에서,As a means for achieving the above object, in the camping stove of the present invention,
연소통, 연료 저장통, 열발전 장치 등을 내부에 포함할 수 있는 철제 사각형 탄약박스를 연소기의 외벽체 케이싱으로 활용한다. 탄약박스를 활용한 케이싱은 하부에 지지대가 형성되고, 한쪽 측면에는 조작패널을 장치할 수 있는 개구부, 바닥 측에는 재처리를 할 수 있는 개구부 등 외형적 가공을 최소화한다. 따라서 캠핑 스토브의 기능이 끝나고 운반하거나 보관중일 때는 탄약박스 원래의 외형이 거의 복구된다.An iron square box that can contain combustion pipes, fuel storage tanks, and thermal power devices is used as the outer casing of the combustor. The casing using the ammunition box is provided with a support on the lower side, an opening for installing the operation panel on one side, and an opening for re-processing on the bottom side. Therefore, when the camping stove has finished functioning and is being transported or stored, the original shape of the ammunition box is almost recovered.
연소통은 상기 탄약박스 내부 중앙부에 설치되고, 외벽체와 내벽체의 이중벽으로 형성되며 그 사이 공간은 공기 유로관 역활을 하며, 내벽체 안쪽은 중공으로 연소실을 형성하는 원통형 구조를 가진다. 또한, 상기 연소통은 아래로부터 1차 연소실, 가운데 층은 열전소자에 열을 공급하기 위한 열 흡수부, 상층부는 2차 연소실로 구획되어 분리 가능한 구조이고, 적층방식으로 설치된다. 1차 연소실 바닥에는 화격자가 경사지게 설치되고, 2차 연소실 내벽체 상부에는 다수의 공기구멍이 만들어져 각각 연소실에 연소공기를 공급한다. The combustion tube is installed in the center of the ammo pack box, and is formed as a double wall of an outer wall body and an inner wall body. The space between the outer wall body and the inner wall body serves as an air flow pipe, and the inside of the inner wall has a cylindrical structure. In addition, the combustion cylinder has a primary combustion chamber from below, a heat absorbing portion for supplying heat to the thermoelectric element in the middle layer, and a secondary combustion chamber for separating the upper portion from the secondary combustion chamber. A grate is installed at the bottom of the primary combustion chamber, and a plurality of air holes are formed in the upper part of the wall in the secondary combustion chamber to supply combustion air to the combustion chamber, respectively.
연소에 필요한 공기는 송풍기를 통해 인위적으로 공급되며 자체 열발전으로 획득되는 전기로 작동한다. 상기 송풍기는 열전소자 모듈 냉각부위의 공기를 흡입하여 냉각기능도 동시에 수행하게 된다.The air required for combustion is artificially supplied through a blower and operated by electricity obtained by self-heating. The blower sucks the air in the thermoelectric module cooling region to simultaneously perform the cooling function.
연료 저장통은 칸막이로 연소통과 구획되어 한쪽 측면에 설치되며, 본 발명의 실시예에서는 연소통의 좌측에 설치되고, 연료 저장통 중앙 바닥에는 연료공급 스크류 장치를 가진다. 연료공급 스크류는 구동모터를 포함하며 자체 열발전으로 획득되는 전기로 작동한다.The fuel reservoir is divided into a combustion chamber and a partition, and is installed on one side. In the embodiment of the present invention, the fuel reservoir is disposed on the left side of the combustion cylinder. The fuel supply screw includes a drive motor and operates with electricity obtained by self-heat generation.
또한, 열발전 장치는 연소통을 기준 연료저장 통과 반대의 측면, 본 발명의 실시예에서는 연소통의 우측에 설치된다. 열발전 장치는 다수 개의 열전소자들이 전기적으로 직렬과 병렬연결로 이루어져 하나의 모듈을 형성한다. 열전소자 모듈은 연소통의 열을 열전소자 모듈의 가열부 측에 전달하는 열전달 장치와, 방열부 측의 냉각장치를 가지며 이러한 양면의 온도차로 전기를 발생한다.Further, the heat generator is installed on the side opposite to the reference fuel storage passage, in the embodiment of the present invention, to the right side of the combustion cylinder. A plurality of thermoelectric elements are electrically connected in series and parallel connection to form one module. The thermoelectric module has a heat transfer device for transferring the heat of the combustion tube to the heating part side of the thermoelectric module and a cooling device on the heat radiation part side.
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특히, 열전소자 모듈에 열을 전달하는 경로에는 열전달을 단속할 수 있는 자동 개폐장치를 마련하여 과열로 인한 열전소자의 파손과 효율 저하를 회피하고, 권장사용온도 범위에서 보다 큰 전력을 획득할 수 있는 수단을 적용한다. In particular, an automatic opening / closing device capable of interrupting heat transfer is provided in the path for transferring heat to the thermoelectric module, thereby avoiding damage to the thermoelectric device due to overheating and deterioration of efficiency, Applicable means shall apply.
이러한 기술적 결과로 본 발명 캠핑 스토브는 자체 연소 열을 이용하여 전기를 발생시키고, 그 전기에너지로 연소공기를 공급하는 송풍기, 연료를 자동 공급하는 스크류 장치를 구동하여 지속적이고 안정적인 연소를 도모하면서 연기나 그으름 발생을 최소화시키게 된다. 또한, 잉여의 전기를 내부 충전장치에 저장하거나 외부 전기기기에 공급함으로써 종래의 캠핑 스토브가 가지고 있던 문제점들을 극복해나가는 것을 목적으로 한다.With this technical result, the camping stove according to the present invention generates electricity using its own combustion heat, drives a blower that supplies combustion air with its electric energy, and a screw device that supplies fuel automatically, Thereby minimizing the occurrence of such crests. Further, the present invention aims to overcome the problems of conventional camping stoves by storing surplus electricity in an internal charging device or supplying them to external electric devices.
(1) 종래 방식대로 탄약박스가 연소기 장치로 활용될 때보다 같은 용도에서 본 발명에서는 상기 탄약박스의 효용가치가 한층 높아지고 지속된다. 외형적으로 최소한의 범위로 가공되어 탄약박스가 본래 가지는 매력을 손상시키지 않으며, 연소기능에 필요한 장치들이 전부 케이싱 내부에 장치되면서도 열 사용으로 인한 물리적 화화적 영향이 최소화 되도록 함으로써 사용 횟수와 시간의 경과로도 그 효용가치가 크게 줄어들지 않는 캠핑 스토브를 제공하게 된다.(1) In the present invention, the utility value of the ammunition box is further increased and maintained for the same purpose than when the ammunition box is used as a combustor apparatus in the conventional manner. It is machined to the minimum in appearance so that the ammunition box does not detract from its original charm and all the devices necessary for the combustion function are installed inside the casing and minimize the physical and chemical effects of heat use. Will provide a camping stove that does not significantly reduce its utility value.
(2) 또한 보급형 열전소자를 모듈로 형성하여 열 발전 효율을 높이고, 이를 캠핑 스토브에 적극 적용하여 연소기의 효율을 높이면서도 콤팩트한 모양을 갖는 효과가 있다. 이는 종래 자연대류에 의존하는 방식의 연소기에서 쓰이고 있는 장치들 상당 부분을 생략하거나 축소할 수 있게 한다. (2) In addition, a thermoelectric element of a low-grade thermoelectric module is formed as a module to enhance the efficiency of heat generation, and it is positively applied to a camping stove, thereby enhancing the efficiency of the combustor and achieving a compact shape. This makes it possible to omit or reduce a considerable portion of the devices used in the conventional natural convection type combustor.
(3) 상기 발명의 효과 (2)항의 파생적 효과로 본 발명 캠핑 스토브는 연소성능을 가변적이고 안정적으로 조절할 수 있게 된다. 따라서 취사용으로서뿐만 아니라 난방용으로서도 확대 사용이 가능한 것이다.(3) Effect of the Invention With the derivative effect of the item (2) of the invention, the camping stove of the present invention can adjust the combustion performance variably and stably. Therefore, it can be expanded not only for cooking but also for heating.
(4) 또한 본 발명 캠핑 스토브는 열전소자의 권장사용온도 범위 내 사용을 유지하여 열전소자의 파손을 최손한으로 막아줄 뿐만 아니라, 저연소 환경에서도 열발전에 필요한 충분한 열을 공급받아 안정적인 전력을 발생시켜서 연소기 구성장치들을 충분히 구동하고, 잉여의 전기는 사용자의 다른 외부기기에 공급할 수 있어 비상용 예비전원의 기능도 가지게 된다.(4) In addition, the camping stove of the present invention keeps the use of the thermoelectric element within the recommended use temperature range to prevent damage of the thermoelectric element to the utmost. In addition, it supplies sufficient heat for thermal power generation even in a low- So that the combustor constituting devices can be sufficiently driven, and surplus electricity can be supplied to other external devices of the user, so that it also has the function of an emergency spare power source.
도 1 사용 전 캠핑 스토브의 외형적 사시도
도 2 캠핑 스토브로 사용할 때 본체와 본체 뚜껑이 분리된 사시도
도 3 캠핑 스토브 구조 횡단면도
도 4 캠핑 스토브 구조 종단면도
도 5 연소통 공기 유로관과 공기구멍 확대도
도 6 열전기 발생장치 구성과 개폐장치 사시도
도 7 열전달 패널의 개폐를 가능케 하는 써모스탯 구성도
도 8 자동제어장치 구성도Fig. 1 Outline view of camping stove before use
Fig. 2 is a perspective view of the main body and the lid of the main body when used as a camping stove
Fig. 3 Camping stove structure Cross section
Fig. 4 Profile of the camping stove vertical section
FIG. 5 Air communication pipe and air hole enlargement
6 Thermoelectric generator configuration and opening / closing device perspective view
Fig. 7 Thermostat configuration for opening / closing the heat transfer panel
8 Automatic control device configuration diagram
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term to describe its invention in the best way And should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the present specification and the constitutions shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, various equivalents And variations are possible.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 탄약박스와 열전기의 발생을 이용한 캠핑 스토브의 케이싱(10) 사시도이다. 스토브의 기능을 구현하기 위한 장치들은 모두 케이싱(10) 내부에 설치되어 있어 외형적으로는 온전히 탄약박스의 형상을 가진다.1 is a perspective view of a
도 2는 캠핑 스토브를 사용할 때 본체(11)와 본체 뚜껑(12)이 분리된 상태의 사시도이다. 상기 본체(11)의 중앙부에 연소통(20), 연소통(20) 좌측에 연료 저장통(40), 우측에 열전기 발생장치(50), 연소통 상부의 취사기구 받침대(80), 본체 하부에 지지대(81)가 설치된다.2 is a perspective view showing a state in which the
연소통(20)은 도 3과 도 4와 같이 원통형상의 외벽체(24)와 내벽체(25)로 형성되어 상기 두 벽체 사이에 공기 유로관(33-1, 34-1)을 가지며, 공기 유로관(33, 34)으로 송풍기(57)와 연결되어 있다. 내벽체(25)의 내측은 중공으로 연소실 공간을 가지며 본체(11)의 내측 중앙부에 지지대(26)로 설치된다.3 and 4, the
상기 연소통(20)은, 하층 1차 연소실(21), 중층 열발전을 위한 열 흡수부(22), 상층 2차 연소실(23)로 구획되어 분리되고 적층방식으로 결합된다. 1차 연소실(21)과 2차 연소실은 스테인레스 등의 내화물로 형성되며, 2차 연소실 내벽체(25)에는 다수 개의 공기구멍(30)이 형성된다. 또한, 중층 열 흡수부(22)의 외벽체(22-1)는 열전도율이 높은 알루미늄 등의 재질, 내벽체(22-2)는 스테인레스 등의 내화물로서 상호 밀착해서 중공 원통형으로 형성된다. The
상기 연소통(20)의 1차 연소실(21)은 내측 하부에는 격자형 화격자(28)를 포함한다. 화격자(28)는 연료투입구 측에서부터 반대 측 방향으로 하향 경사지도록 설치된다. 1차 연소실(21) 연소공기 공급부 측에는 공기 유로관(33) 내부에 공기량을 조절할 수 있는 댐퍼(32)를 포함한다. The primary combustion chamber (21) of the combustion cylinder (20) includes a grid-shaped grate (28) in its inner lower part. The grate (28) is installed so as to be inclined downward from the fuel inlet side to the opposite side. The combustion air supply side of the
또한, 1차 연소실(21) 하부 측 케이싱(10) 바닥에는 미닫이형식의 재처리 문(29)이 설치되고, 연소된 재가 쌓였을 경우 일시적으로 개방하여 재를 밖으로 배출시킬 수 있고, 정상 연소 시에는 닫혀 있게 된다.A sliding
본 발명에서 열전기 발생장치(50) 중 열 흡수부(22)는 도 4에 나타낸 바와 같이 1차 연소실(21)과 2차 연소실(23) 사이 중간층에 위치하며, 연소통 외벽체(24)와 내벽체(25) 사이의 홈에 끼워져 설치된다. 또한, 열 흡수부 외벽체(22-1)는 외주면 일부분이 열전달 개폐패널(51)의 한쪽 측면과 맞닿으면서 용접 또는 볼트결합 등의 방식으로 체결된다.4, the
(삭제)(delete)
도 6은 열전기 발생장치(50)의 구성을 도시하였다. Fig. 6 shows the configuration of the
.본 발명에서 연소통(20)의 열은, 열 흡수부(22)의 내벽체(22-2)와 외벽체(22-1), 그리고 열전달 개폐패널(51)과 열전달 고정패널(52)과 열전달 확산패널(53) 등의 경로로 열전소자 모듈에 전달된다. 상기 열전달 개폐패널(51)은 열 흡수부(22)와 함께 일정 각도 회전할 수 있도록 설치되고, 열전달 고정패널(52)은 열전달 확산패널(53)에 고정된다. 그리고 열전달 개폐패널(51)과 열전달 고정패널(52)은 상호 밀착과 일정 간격 이격이 가능하도록 볼트와 스프링 장치((58) 등으로 결합된다. 상기 두 패널(51, 52)의 중심부에는 중심선이 일치하도록 원통형 구멍을 형성하여 열팽창형 써모스탯(thermostat, 60)이 설치된다.In the present invention, the heat of the
열전달 고정패널(52)은 열전달 확산패널(53)과 용접 또는 볼트 결합장치로 연결된다. The heat
또한, 열전소자 모듈(54)은 열전달 확산패널(53)과 방열판(55) 사이에 위치하며 열전달 확산패널(53)과 방열판(55)의 볼트결합에 의한 압착력으로 고정된다.The
상기 열전소자 모듈(54)은 다수 개의 열전소자로 구성되며, 전기회로상으로 상호 직렬연결과 병렬연결로 전체적으로는 하나의 모듈을 이루게 된다. The
도 3과 도 4의 방열판(55)은 다수의 방열핀을 가지며 칸막이 벽체(65)에 고정된다.The
도 3과 도 4의 칸막이 벽체(65)에는 열전소자 모듈(54)이 간섭되지 않는 크기의 직사각형 구멍이 형성된다.In the
그리고 방열판(55)의 한쪽 측면에 송풍기(57)가 설치된다. A blower (57) is installed on one side of the heat sink (55).
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본 발명의 실시예에서 연료 저장통(40)은 도 3과 도 4에서 처럼 칸막이벽(41)으로 구획되어 연소통(20)의 좌측에 이격되어 설치된다. 연료 저장통(40)은 내측 바닥 중앙부에 횡형으로 연료공급 스크류(43)가 구비된다. 연료공급 스크류(43)는 스크류 하우징(44)으로 연소통(20)과 연결되어 있다.In the embodiment of the present invention, the
상기 연료공급 스크류(43)는 구동모터(45)를 포함하고 있다. 또한 스크류 하우징(44) 끝단 토출구 측에는 역화방지 댐퍼(46)가 장치된다.The
상기 연료 저장통(40)은 상부 측에 뚜껑(47)이 구비된다. The fuel reservoir (40) is provided with a lid (47) on its upper side.
도 3과 도 4의 자동제어장치(70)는 연료 저장통(40)과 연소통(20)과 이격되어 설치된다. The
상기 자동제어장치(70)는 도 8과 같은 구성을 가지고 있어서,The
열전소자 모듈(54)과 전기회로적으로 연결되어 있으며, 정전압회로(101), 충전회로(102), 송풍기 콘트롤 장치(104), 연료공급 콘트롤 장치(105), 충전배터리(103), 외부연결 단자를 갖는 조작패널(71) 등을 포함한다.And is connected electrically to the
조작패널(71)은 본체 케이싱(11) 한쪽 측면에 설치된다. 조작패널(71)은 전원 ON-OFF 스위치, 송풍기 회전속도 조절 볼륨, 스크류 구동모터 타이머 설정 볼륨, 충전모듈 외부기기 접속장치, 표시램프, 경보음 버저 등을 포함한다. 도면에는 별도 표시하지 않았다.The
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본 발명 캠핑 스토브의 최초 작동은, 연료 저장통(40)에 펠릿연료를 채우고, 조작패널(71)의 전원 스위치를 켜는 것으로 시작된다. 다만 충전배터리(103)가 충전되어 있지 않았을 때는 연소공기 공급 송풍기(57)와 연료공급 스크류 구동모터(45)가 작동되지 않으므로 이럴 경우에는 연소통(20) 상부로 연료를 수동 투입하고, 재처리 문(29)을 개방하여 자연적으로 연소통(20) 내부에 공기가 공급되도록 한 다음 수동점화 하는 것으로 연소를 시작할 수 있다. The initial operation of the camping stove of the present invention begins by filling the
초기연소 과정에서, 연소가 진행됨에 따라 열전소자 모듈(54)의 가열부 측과 냉각부 측의 온도 차가 섭씨 약 60도 이상 되면 열전소자 모듈에서 전압 5V 이상의 전기가 발생하여 송풍기(57)와 연료공급 스크류 구동모터(45)가 동작하게 된다. 상기 송풍기(57)는 연소통으로 연소공기를 공급하고, 동시에 방열판(55) 주변의 공기를 흡입함으로써 방열판(55)을 냉각시키게 된다.When the temperature difference between the heating unit side and the cooling unit side of the
상기 송풍기(57)가 작동되면 재처리 개폐 문(29)을 닫아 1차 연소공기의 외부 유출을 막는다.When the
상기 송풍기(57)에서 공급되는 연소공기는 유로관(33, 34) → 1차 연소실 유로관(33-1)과 2차 연소실 유로관(34-1) → 화격자(20)와 공기구멍(30) 등의 경로로 연소실에 공급된다. 1차 연소공기의 풍량은 댐퍼(32)에 의해 조절된다. 그리고 연소에 필요한 공기의 총량은 송풍기(57)의 회전속도 변경으로 조절할 수 있게 된다. 또한, 연소통 유로관(33-1, 34-1) 내의 공기는 도 5에 도시된 공기구멍의 형상에 의해 선회력을 가지게 되어 불완전 연소가스와 혼합이 촉진되어 완전연소에 도움을 준다. The combustion air supplied from the
또한 2차 연소실(23) 상부의 좁아진 화염토출구(35)는 연소통(20) 내부의 연소가스 배출을 지연시키면서 정압을 형성하고, 선회력을 가진 공기는 불완전 연소가스와 혼합이 촉진되어 결과적으로는 연소효율을 높이게 된다. In addition, the narrowed
연료 저장통(40)의 연료는 자동제어 조작패널(71)의 타이머 설정에 의해 일정 시간 간격으로 스크류 구동모터(45)를 ON-OFF 반복하는 과정으로 연소실로 공급되는 연료의 양을 조절하게 된다. 스크류 구동모터(45)의 일회 작동시간 설정은 내부회로에서 설정할 수 있으며 별도 회로를 표시하지 않았다.The fuel in the
열전기 발생 장치(50)는 열흡수부(22) → 열전달 개폐패널(51) → 열전달 고정패널(52) → 열전달 확산패널(53) → 열전소자 모듈(54) 등의 경로로 열이 전달되고, 열전소자 모듈(54)의 냉각부 측 방열판(55)의 냉각기능으로 열전소자 양쪽 면의 온도차에 의해 전기가 발생된다.The
본 발명의 실시예에서, 열전소자에 대한 기술적 특성에 관련한 자료는 일본 Ferrotec사의 기술자료를 참고하였다. Ferrotec사 열전소자 모델 중 127커플로 구성된 소자의 경우, 외형 40mm×40mm×4mm 판형 육면체이고, 온도차 1℃에서 무부하시 개방기전력은 약 0.05V (= 0.00039V×127커플)이다. 부하접속시 기전력과 전류치는In the embodiment of the present invention, the data relating to the technical characteristics of the thermoelectric elements were referred to the technical data of Ferrotec of Japan. For a device composed of 127 pairs of Ferrotec thermoelectric devices, the external shape is a 40 mm × 40 mm × 4 mm plate-type hexahedron, and the open electromotive force at no temperature difference at 1 ° C. is about 0.05 V (= 0.00039 V × 127 couples). When connecting the load, the electromotive force and the current value are
V = 0.05 - (Rm × I)V = 0.05 - (Rm x I)
I = 0.05 / (Rm + RL) I = 0.05 / (Rm + RL)
(Rm : 내부저항, RL : 부하저항, 환경온도 0~150℃)(Rm: internal resistance, RL: load resistance, environmental temperature 0 to 150 ° C)
상기 실시예에서, Rm = 1.4Ω RL(송풍기 부하) = 15Ω 온도차 = 80℃를 가정한다면, 열전소자 2개의 직렬연결에서 부하전압 약 7.3V, 전류 약 0.487A가 발생되며, 이같은 직렬회로 3세트의 병렬연결에서 부하전압 약 7.3V, 약10W의 전력이 발생하게 된다. Assuming Rm = 1.4 Ω RL (blower load) = 15 Ω temperature difference = 80 ° C. in the above embodiment, a load voltage of about 7.3 V and a current of about 0.487 A is generated in a series connection of two thermoelectric elements, A load voltage of about 7.3 V and a power of about 10 W is generated.
또한, 도 4와 도 6에서, 열전소자 모듈(54)에 설정된 값 이상의 온도가 전달되면 써모스탯(60)의 작동으로 열전달 개폐패널(51)은 열전달 고정패널(52)에서 밀려나 이격되고, 열 전달은 일시적으로 정지된다. 도 6에서, 열전달 개폐패널(51)은 열흡수부(22, 또는 22-1,22-2)와 함께 연소통 중심축(31-31)을 기준으로 일정 각도 회전하며 열전달 고정패널(52)에서 이격된다. 그리고 다시 온도가 내려가면 열팽창형 써모스탯(60)이 내부적으로 수축하고 스프링(58, 62)에 의해 열전달 개폐패널(51)과 써모스탯 실린더(61)는 자동 복귀함으로써 다시 열전달이 계속된다.4 and 6, when the temperature exceeding a predetermined value is transferred to the
써모스탯(60)은 조절 볼트(64)의 조정으로 일정 범위 작동온도 설정이 가능하다. The
써모스탯(60)의 고장이나 다른 원인 등에 의하여 열전소자 모듈에 설정 이상의 고온이 공급될 경우 바이메탈형 과열센서(59)가 작동하여 경보음을 울린다. When a temperature higher than the set temperature is supplied to the thermoelectric module due to a failure of the
도 8의 자동제어 장치의 구성에 있어서,In the configuration of the automatic control device of Fig. 8,
열전소자 모듈(54)에서 발생된 전기는 연소실의 온도에 따라 전압의 기복이 있다. 때문에 정전압 회로(101)를 통해서 안정화시키게 된다. 전압이 안정된 전기는 송풍기 콘트롤(104)을 통하여 송풍기(57)를 구동하고 회전속도를 조절한다. 또한, 연료공급 콘트롤(105)을 통해 스크류 구동모터(45)를 구동하며 시간적으로 ON-OFF 제어 한다. 그리고 잉여의 전기는 충전회로(102)를 통하여 충전배터리(103)에 저장되고, 충전 배터리의 전기는 다시 송풍기(57)와 스크류 구동모터(45)의 안정적인 구동에 사용되고, 일부 잉여전기는 외부 전기기기에 사용될 수 있다.The electricity generated in the
본 발명 실시예에서, 열전기 발생장치(50)로 발생되는 전기는 약 5V, 10W로 상기 송풍기(57)와 스크류 구동모터(45)를 구동하고도 여유가 있다. 이는 야외에서 전기 공급이 필요한 외부기기에 활용될 수 있고, 충전배터리에 저장하였다가 비상전원으로 활용할 수 있는 효과도 있다. In the embodiment of the present invention, the electricity generated by the
본 발명 캠핑 스토브의 작동을 중지할 때는 조작패널(71)에서 전원 스위치를 끈다. 그러나 전원 스위치를 끄더라도 열전소자 모듈(54)과 송풍기(57)는 바이패스 회로로 연결되어 있어 연소통의 온도가 일정 수준으로 내려갈 때까지 송풍기(57)는 계속 가동되어 연소통을 냉각시키게 된다. 도면에는 표시하지 않았다.When the operation of the camping stove according to the present invention is stopped, the power switch is turned off on the
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10 케이싱 11 본체
12 본체 뚜껑
20 연소통 21 1차 연소실
22 열 흡수부 22-1 열흡수부 외벽체
22-2 열 흡수부 내벽체 23 2차 연소실
24 연소통 외벽체 25 연소통 내벽체
26 연소통 지지대 27 연소통 연결판
28 화격자 29 재처리 문
30 공기구멍
31-31 연소통 중심축 32 1차 공기조절 댐퍼
33 1차 공기 유로관 33-1 연소통 1차 공기 유로관
34 2차 공기 유로관 34-1 연소통 2차 공기 유로관
35 화염 토출구
40 연료 저장통 41 칸막이 벽체
43 스크류 44 스크류 하우징
45 스크류 구동모터 46 역화방지 댐퍼
47 연료저장통 뚜껑
50 열전기 발생장치 51 열전달 개폐패널
52 열전달 고정패널 53 열전달 확산패널
54 열전소자 모듈 55 방열판
57 송풍기 58 스프링과 결합볼트
59 과열센서
60 써모스탯 61 써모스탯 실린더
62 스프링 63 써모스탯 지지대
64 조절볼트 65 칸막이 벽체
70 자동제어장치 71 외부 조작패널
80 취사기구 받침대 81 본체 지지대
101 정전압회로 102 충전회로
103 충전 배터리 104 송풍기 콘트롤
105 연료공급 콘트롤 10
12 Body cap
20
22 Heat absorbing part 22-1 Heat absorbing part outer wall body
22-2 Walls in the
24
26 Conveyance support 27 Conduit connection plate
28
30 air hole
31-31
33 Primary air flow pipe 33-1 Combustion flow primary air flow pipe
34 Secondary air flow pipe 34-1 Combustion flow Secondary air flow pipe
35 Flame outlet
40
43
45 Screw-driven
47 Fuel container lid
50
52 Heat Transfer Fixed
54
57
59 Overtemperature sensor
60
62
64
70
80
101
103
105 fuel supply control
Claims (2)
상기 연소통은, 1차 연소실과 열 흡수부와 2차 연소실로 나눠지며 적층으로 연소통이 형성되고, 상기 1차, 2차 연소실은 외벽체와 내벽체의 2중 벽으로 공기 유로관을 형성하고, 상기 1차 연소실에는 경사진 화격자와 상기 2차 연소실 내벽체에는 다수 개의 공기구멍을 가지며, 열 흡수부는 열전도율이 높은 재질의 외벽체와 내화물질로 형성되는 내벽체를 가지며,
상기 연료 저장통은, 연소재료를 저장하는 구획된 공간을 가지면서 연료공급 스크류 장치를 포함하고 있어 상기 연료 저장통에 저장된 연료를 연소통에 지속적으로 자동 공급하는 기능을 가지며,
상기 열발전 장치는 상기 연소통의 열과 상온의 온도차를 이용하여 전기를 발생하는 열전소자 모듈을 포함하고 있으며, 상기 열발전 장치에서 발생되는 전기로 연소공기 공급 송풍기와 연료공급 스크류를 구동하며, 특히 상기 열전소자 모듈에 열을 공급하는 열전달 경로에는 열전달을 자동으로 단속하는 개폐장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있으며,
상기 충전장치는 상기 열발전 장치에서 발생된 전기로 충전되어 상기 송풍기와 스크류 장치를 구동하는데 쓰이고, 잉여의 전기를 외부 전기기기에 공급하는 것 등을 특징으로 하는 탄약박스와 열전기 발생을 이용한 캠핑 스토브.A camping stove having a combustion-passing fuel storage heat transfer device and a charging device inside a casing in which an ammunition box is recycled,
Wherein the combustion chamber is divided into a primary combustion chamber, a heat absorption portion, and a secondary combustion chamber, and the combustion chamber is formed by stacking the primary and secondary combustion chambers. The primary and secondary combustion chambers form an air flow pipe with a double wall of the outer and inner walls Wherein the primary combustion chamber has an inclined grate and a plurality of air holes in the wall of the secondary combustion chamber, the heat absorber has an outer wall body of high thermal conductivity and an inner wall formed of a refractory material,
The fuel reservoir includes a fuel supply screw device having a divided space for storing the combustion material, and has a function of continuously and automatically supplying the fuel stored in the fuel reservoir to the communication pipe,
The thermoelectric device includes a thermoelectric module that generates electricity using heat of the combustion cylinder and temperature of the room temperature. The thermoelectric module drives the electric furnace combustion air supply blower and the fuel supply screw generated in the thermoelectric generator, And a heat transfer path for supplying heat to the thermoelectric module includes an opening / closing device for automatically interrupting heat transfer,
Wherein the charging device is charged with electric power generated by the thermoelectric generator to drive the blower and the screw device and supplies surplus electricity to the external electric device, and a camping stove using the thermoelectric generator .
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