KR200483709Y1 - 펠릿 난방 장치 - Google Patents

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KR200483709Y1 KR2020150006704U KR20150006704U KR200483709Y1 KR 200483709 Y1 KR200483709 Y1 KR 200483709Y1 KR 2020150006704 U KR2020150006704 U KR 2020150006704U KR 20150006704 U KR20150006704 U KR 20150006704U KR 200483709 Y1 KR200483709 Y1 KR 200483709Y1
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Abstract

본 고안은 연소가스가 통과되는 방열관이 설치되어 상단의 배기구와 연결되고, 하부에 연소실이 형성된 본체부; 상기 본체부의 일측에 펠릿저장탱크가 형성되고, 상기 펠릿저장탱크의 내부에 충진된 펠릿을 상기 연소실에 공급하는 펠릿 공급관을 구비한 펠릿 공급부; 상기 연소실 하측에 형성된 점화실에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 펠릿 공급부로부터 공급되는 펠릿을 다수의 통공이 형성된 연소통에 수용하면서 전원을 인가하여 점화봉으로 점화시켜 연소시키며, 하부에 재받이를 구비한 점화부; 상기 방열관과 연소실 사이에 형성되고, 상기 방열관으로 향하는 재를 받아서 걸러 제거하는 재 거름부; 상기 점화실과 연결 설치되고, 내부로 외부공기를 송풍시키고, 점화실과 연결된 공기토출관을 통하여 상기 펠릿 공급관의 선단부에서 하측을 향해 공기를 토출시켜 불꽃과 연기의 역류를 방지하는 송풍부; 및 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 펠릿 난방 장치를 제공한다.
본 고안에 의하면, 점화 시간이 단축되고, 점화시 연기 발생이 감소하며, 재를 걸러내어 방열관에 재가 축적되는 것을 막고 연소 잔여물에 의한 장치의 성능 저하를 방지하며, 연소통에 재가 거의 남지 않아 재점화가 간편하고, 불꽃과 연기의 역류를 차단할 수 있는 효과가 있다.

Description

펠릿 난방 장치{PELLET HEATING APPARATUS}
본 고안은 펠릿을 연료로 사용하는 난방 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점화봉을 가열시킨 후 연소실에 펠릿을 정량 공급하고 펠릿이 점화되도록 하여 연소열을 통해 난방이 이루어지는 펠릿 난방 장치에 관한 것이다.
일반적으로 펠릿(pellet)은 임업 폐기물이나 벌채목 등을 분쇄하여 톱밥으로 만든 후 고온 및 고압으로 압축하여 성형한 고발열량의 연료로서 보통 원기둥 모양으로 압축한 우드 펠릿을 사용하며, 고온에서 완전 연소되고, 난방비가 적게 소요되며, 연소에 의한 유해 가스가 거의 발생되지 않음은 물론 탄소 배출량도 일반 경유의 1/12에 불과하여 최근 친환경 에너지원으로 널리 각광받고 있다.
이러한 펠릿을 연료로 사용하기 위한 난로, 보일러 등의 난방 장치에 관한 종래기술로 특허문헌 1에는 고체 연료를 공급하는 연료공급부와, 연료공급부에서 공급되는 고체 연료가 수용되어 연소되는 연소부와, 연소부에서 연소되는 고체 연료의 연소열을 흡수하는 전열부와, 연소부에 수용된 고체 연료에 열을 가하는 점화부와, 점화부에 공기를 공급하는 공기공급부와, 점화부를 연소부까지 이동시키고 점화가 완료되면 연소부에서 이탈시켜 고정시키는 이동부와, 연료공급부 및 이동부를 제어하는 컨트롤부를 포함하고, 이동부는 점화부의 후방에 연결되는 점화샤프트와, 점화샤프트를 구동시키는 실린더를 포함하는 고체연료 보일러가 개시되어 있다.
그러나, 상술한 종래기술은 고체 연료를 점화하기 위하여 연소실 내부로 고체 연료를 투입한 후 오랜 시간 가열하여 점화하는 것이어서 점화 시간이 오래 걸리고, 점화시 다량의 연기가 발생하며, 방열관이 재나 먼지 등 연소 잔여물에 오염되어 장치의 성능이 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래기술은 한번 점화시킨 후 재점화시 재받이 등을 외부로 인출시켜 연소부 내부의 연소 잔여물을 제거한 후 사용해야 하므로 재점화시마다 번거로운 문제가 있다.
더불어, 종래기술은 연소실에서 고체 연료가 점화되면서 발생된 불꽃이 연료공급부에 잔류하는 고체 연료로 옮겨 붙거나 연기가 연료공급부의 내부로 유입될 수 있는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1044111호(2011.06.28 공개)
본 고안은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 점화 시간이 단축되고, 점화시 연기 발생이 감소하며, 재를 걸러내어 방열관에 재가 축적되는 것을 막고 연소 잔여물에 의한 장치의 성능 저하를 방지하며, 연소통에 재가 거의 남지 않아 재점화가 간편하고, 불꽃과 연기의 역류를 차단할 수 있는 펠릿 난방 장치의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 고안은 연소가스가 통과되는 방열관이 설치되어 상단의 배기구와 연결되고, 하부에 연소실이 형성된 본체부; 상기 본체부의 일측에 펠릿저장탱크가 형성되고, 상기 펠릿저장탱크의 내부에 충진된 펠릿을 상기 연소실에 공급하는 펠릿 공급관을 구비한 펠릿 공급부; 상기 연소실 하측에 형성된 점화실에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 펠릿 공급부로부터 공급되는 펠릿을 다수의 통공이 형성된 연소통에 수용하면서 전원을 인가하여 점화봉으로 점화시켜 연소시키며, 하부에 재받이를 구비한 점화부; 상기 방열관과 연소실 사이에 형성되고, 상기 방열관으로 향하는 재를 받아서 걸러 제거하는 재 거름부; 상기 점화실과 연결 설치되고, 내부로 외부공기를 송풍시키고, 점화실과 연결된 공기토출관을 통하여 상기 펠릿 공급관의 선단부에서 하측을 향해 공기를 토출시켜 불꽃과 연기의 역류를 방지하는 송풍부; 및 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 펠릿 난방 장치를 제공한다.
게다가, 상기 본체부는, 상기 연소실에 표시창이 개폐 가능하게 형성된 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 연소실과 재 거름부의 사이에 연통관이 연결 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다.
더불어, 상기 펠릿 공급부는, 펠릿 공급관의 내부에 설치되어 회전에 의해 상기 펠릿저장탱크의 펠릿을 연소실에 공급하는 스크류와, 상기 스크류를 회전 구동시키는 구동모터와, 상기 펠릿 공급관의 선단부 하측에 펠릿이 연소실을 향해 이동되도록 경사지게 형성된 가이드부재를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
아울러, 상기 재 거름부는, 챔버와, 상기 챔버 내부에 수직 방향으로 설치되어 재를 걸러내는 복수 개의 거름망과, 상기 챔버의 하측에 설치된 보조 재받이와, 챔버 하부에 하측을 향해 폭이 좁아지게 경사지도록 형성된 가이드판을 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
본 고안에 의하면, 점화 시간이 단축되고, 점화시 연기 발생이 감소하며, 재를 걸러내어 방열관에 재가 축적되는 것을 막고 연소 잔여물에 의한 장치의 성능 저하를 방지하며, 연소통에 재가 거의 남지 않아 재점화가 간편하고, 불꽃과 연기의 역류를 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 펠릿 난방 장치의 정단면도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 펠릿 난방 장치의 우측면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 펠릿 난방 장치의 좌측면도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 펠릿 난방 장치의 평면도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 펠릿 난방 장치의 사용 상태도이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 고안에 따른 펠릿 난방 장치를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 고안에 따른 펠릿 난방 장치는 점화봉을 가열시킨 후 연소실에 펠릿을 정량 공급하고 펠릿이 점화되도록 하여 연소열을 통해 난방이 이루어지는 것으로, 본체부(100), 펠릿 공급부(200), 점화부(300), 재 거름부(400), 송풍부(500) 및 제어부(600)를 포함하여 이루어지고, 하부에 바퀴(170)가 설치되어 이동 가능하게 구비된다.
상기 본체부(100)는 하우징이나 케이스의 형태로 이루어지되, 내부에 연소가스가 통과되는 방열관(110)이 지그재그 형태로 설치되고, 하부에는 펠릿의 연소가 이루어지는 연소실(120)이 형성되며, 상기 연소실(120)의 하측에는 펠릿의 점화기 이루어지는 점화실(130)이 형성된다.
상기 본체부(100)의 상단에는 배기구(140)가 형성되어 상기 방열관(110)의 말단이 연결되고, 상기 연소실(120)의 전면에는 5mm 두께의 내열 세라믹 유리를 포함한 표시창(150)이 개폐 가능하게 형성되어 펠릿이 점화 및 연소되어 발생하는 불꽃을 외부에서 관람이 가능하게 구성되며, 상기 연소실(120)과 재 거름부(400)의 사이에는 연소가스가 통과하는 연통관(160)이 수평 방향으로 연결 설치된다.
상기 펠릿 공급부(200)는 상기 본체부(100)의 일측에 구비되는 것으로 그 작동은 제어부(600)에 구동 제어되며, 내부에 펠릿이 충진되어 수용되는 펠릿저장탱크(210)가 형성되고, 이때 펠릿저장탱크(210)의 상부의 개방구는 도어(211)에 의해 개폐된다.
상기 펠릿저장탱크(210)의 내부에 충진된 펠릿은 펠릿저장탱크(210)의 하부에 형성된 깔때기 형상의 호퍼(215)를 통해 하측의 펠릿 공급관(220)으로 유도되는 바, 유도된 펠릿은 펠릿 공급관(220)의 유입구(221)를 통하여 내부로 유입되어 선단부에 형성된 유출구(222)를 통해 유출되면서 펠릿을 연소실(120)로 공급한다.
더불어, 펠릿 공급관(220)의 내부에는 스크류(230)가 설치되어 회전하면서 펠릿을 연소실(120)로 공급하고, 상기 스크류(230)는 구동모터(240)로부터 구동력을 전달받아 회전되며, 상기 구동모터(240)는 제어부(600)에 의해 선택적으로 구동 제어된다. 이와 함께, 펠릿 공급관(220)의 선단부 하측에는 펠릿이 연소실을 향해 낙하되도록 경사지게 형성된 가이드부재(250)가 구비된다.
상기 점화부(300)는, 상기 점화실(130)에 탈착 가능하게 설치되고, 하부로 갈수록 직경이 점점 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어져 다수의 통공(311)이 관통 형성된 연소통(310)과, 일부가 상기 연소통(310)의 하부에 삽입 결합되고 제어부(600)의 구동 제어에 의하여 전원공급부(미도시)로부터 전원을 인가받아 수 분 내에 수백도(400~700℃)까지 가열되어 펠릿을 점화시키는 점화봉(320)과, 상기 연소통(310)의 하측에 설치되어 연소로 인해 발생한 재 등의 연소잔여물을 받아 수용하는 재받이(330)를 포함하여 이루어진다.
상기 점화봉(320)을 수백도까지 가열시킨 상태에서 펠릿 공급관(220)을 통해 연소실로 펠릿이 정량 공급되어 가열 상태인 점화봉(320) 위에 펠릿이 낙하되어 쌓이면서 불꽃이 점화되고 연소가 이루어지며, 연소가스가 방열관(110)을 통과하면서 발생하는 연소열을 통해 난방이 이루어진다.
상기 재 거름부(400)는 상기 방열관(110)과 연소실(120) 사이에 형성되고, 상기 방열관(110)으로 향하는 재를 받아서 걸러 제거한다. 이를 위하여 상기 재 거름부(400)는, 챔버(410)와, 상기 챔버(410) 내부에 소정의 간격마다 수직 방향으로 설치되고 격자 무늬를 갖도록 형성되어 재를 걸러서 하측으로 낙하시키는 복수 개의 거름망(420)과, 상기 챔버(410)의 하측에 설치되어 낙하되는 재를 받아 수용하는 보조 재받이(430)와, 상기 챔버(410)의 하부에 하측으로 폭이 좁아지도록 경사지게 형성되어 낙하되는 재를 상기 보조 재받이(430)로 가이드하는 가이드판(440)을 포함하여 이루어진다.
이로써, 연소통(310)에서 점화되어 연소되면서 발생된 재가 연통관(160)을 거친 후 방열관(110)에 이르기 전에 재를 걸러내어 방열관에 재가 축적되는 것을 방지하고, 연소 잔여물에 의한 장치의 성능 저하를 방지할 수 있다.
상기 송풍부(500)는 송풍관(510)을 통하여 상기 점화실(130)과 연결 설치되는 것으로 그 작동은 제어부(600)에 의해 구동 제어된다.
작동스위치가 온되어 펠릿의 연소시에는 점화실(130) 내부로 외부공기를 송풍시켜 외부공기가 다수의 통공(311)을 통해 연소통(310)으로 유입되어 점화된 불꽃을 점점 크게 하고 불꽃량을 증가시켜 완전 연소가 이루어지게 한다.
더불어, 작동스위치가 오프되어 펠릿의 연소가 종료되었을 때에는 점화실(130) 내부로 외부공기를 송풍시켜 외부공기가 다수의 통공(311)을 통해 연소통(310)으로 유입되어 연소통(310) 내부에 잔류해 있는 재 등의 연소잔여물을 날려 보내 제거한다. 이로써, 연소통(310)의 내부에 재 등의 연소잔여물이 거의 남지 않게 되므로 재점화시 재받이 등을 외부로 인출시켜 연소 잔여물을 제거할 필요없이 곧바로 재점화시켜 간편하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 송풍부(500)는 공기토출관(520)을 구비하되, 상기 공기토출관(520)은 일단부가 점화실(130)과 연결되고 타단부가 상기 펠릿 공급관(220)의 선단부에서 하측을 향해 공기를 토출시킴으로써, 연소실(120)로부터 펠릿이 점화되면서 발생된 불꽃이 역류되어 펠릿 공급부(200)에 잔류하는 펠릿으로 옮겨 붙거나 연기가 역류되어 펠릿 공급부(200)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 상기 제어부(600)는 본체부(100) 또는 펠릿 공급부(200)의 외부에 노출되게 설치된다. 상기 제어부(600)는 펠릿 난방 장치의 점화 및 소화를 결정하는 작동스위치를 구비하고, 펠릿 공급부(200)와 송풍부(500)의 작동을 제어하는 별개의 스위치가 각각 구비될 수 있으며, 예약이나 시간 설정 등 다양한 난방모드를 지원할 수도 있다.
상기 제어부(600)는 점화 작동시 전원을 공급받아 상기 점화부(300)를 기 설정된 시간 동안 구동시켜 점화봉(320)을 통해 연소통(310)을 고온으로 가열시킨 후 상기 펠릿 공급부(200)의 구동모터(240)를 복수 회 온/오프 구동 제어하여 펠릿을 단계적으로 공급하며, 소화 작동시까지 상기 송풍부(500)를 함께 구동시켜 연소가 이루어지도록 제어할 수 있다.
도 5를 참고하여 보다 상세하게 설명하면, 펠릿저장탱크(210)에 펠릿(P)을 충진한 상태에서 작동스위치를 온시키면 기 설정된 모드에 따라 구동모터(240)가 구동되어 충진된 펠릿(P)이 스크류(230)를 통하여 펠릿 공급관(220)의 선단부까지 공급되도록 하여 점화준비를 한다.
그리고, 전원공급부로부터 점화봉(320)으로 전원이 공급되면서 점화봉(320)이 약 2분 동안 급속으로 700℃까지 가열되어 연소통(310)이 고온으로 가열되기 시작한다. 이때, 구동모터(240)를 복수 회 온/오프를 반복하여 구동 제어하여 펠릿을 소량씩 점진적으로 연소실(120)을 향해 공급하면 펠릿(P)이 연소통(310) 내부에서 점화봉(320)을 덮을 만큼 쌓여서 서서히 점화되어 불꽃이 발생하게 되므로, 연기의 발생이 방지되며 신속하고 안정적인 점화가 이루어지게 된다.
더불어, 소화 작동시까지 상기 송풍부(500)를 함께 구동시켜 연소실(120)로 외부의 공기(A)를 지속적으로 공급하여 점화된 불꽃을 점점 크게 하고 불꽃량을 증가시켜 원활한 연소가 이루어진다. 이와 같이 점화 및 연소가 정상적으로 수행되면 고온의 연소가스(G)가 통과되는 방열관이 가열되면서 주변 온도를 상승시켜 난방이 이루어지게 되는 것이다. 여기서, 방열관(110)과 연소실(120)의 사이에 형성된 재 거름부(400)의 챔버(410) 내에서 거름망(420)에 의해 재가 걸러져 보조 재받이(430)로 낙하되어 제거된다.
이와 함께, 상기 송풍부(500)로부터 송풍된 공기(A)의 일부는 공기토출관(520)을 거쳐 펠릿 공급관(220)의 선단부에서 하측을 향해 토출됨으로써 불꽃과 연기가 역류되는 것을 방지한다.
아울러, 작동스위치가 오프되어 펠릿의 연소가 종료되었을 때 약 10여 분간 점화실(130)의 내부로 외부공기를 송풍시켜 외부의 공기가 다수의 통공(311)을 통해 연소통(310)으로 유입되어 연소통(310) 내부에 잔류해 있는 재 등의 연소잔여물을 날려 보내 제거한다.
결국, 본 고안에 따른 펠릿 난방 장치는 점화 시간이 단축되고, 점화시 연기 발생이 감소하며, 재를 걸러내어 방열관에 재가 축적되는 것을 막고 연소 잔여물에 의한 장치의 성능 저하를 방지하며, 연소통에 재가 거의 남지 않아 재점화가 간편하고, 불꽃과 연기의 역류를 차단할 수 있는 효과가 있다.
100. 본체부 110. 방열관
120. 연소실 130. 점화실
140. 배기구 150. 표시창
160. 연통관 170. 바퀴
200. 펠릿 공급부 210. 펠릿저장탱크
211. 도어 215. 호퍼
220. 펠릿 공급관 221. 유입구
222. 유출구 230. 스크류
240. 구동모터 250. 가이드부재
300. 점화부 310. 연소통
311. 통공 320. 점화봉
330. 재받이 400. 재 거름부
410. 챔버 420. 거름망
430. 보조 재받이 440. 가이드판
500. 송풍부 510. 송풍관
520. 공기토출관 600. 제어부
A. 공기 G. 연소가스
H. 재 P. 펠릿

Claims (5)

  1. 연소가스가 통과되는 방열관이 설치되어 상단의 배기구와 연결되고, 하부에 연소실이 형성된 본체부;
    상기 본체부의 일측에 펠릿저장탱크가 형성되고, 상기 펠릿저장탱크의 내부에 충진된 펠릿을 상기 연소실에 공급하는 펠릿 공급관을 구비한 펠릿 공급부;
    상기 연소실 하측에 형성된 점화실에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 펠릿 공급부로부터 공급되는 펠릿을 다수의 통공이 형성된 연소통에 수용하면서 전원을 인가하여 점화봉으로 점화시켜 연소시키며, 하부에 재받이를 구비한 점화부;
    상기 방열관과 연소실 사이에 형성되어 연소통에서 점화되어 연소되면서 발생된 재가 방열관에 이르기 전에 걸러서 제거하여 방열관에 재가 축적되는 것을 방지하되, 챔버와, 챔버 내부에 수직 방향으로 설치되어 재를 걸러서 하측으로 낙하시키는 복수 개의 거름망과, 상기 챔버 하측에 설치되어 낙하되는 재를 받아 수용하는 보조 재받이, 및 챔버 하부에 하측을 향해 폭이 좁아지게 경사지도록 형성된 가이드판을 포함하는 재 거름부;
    상기 점화실과 연결 설치되어 점화실 내부로 외부공기를 송풍시켜 외부공기가 상기 통공을 통해 연소통으로 유입되도록 함으로써, 펠릿 연소시 점화된 불꽃을 크게 하고 불꽃량을 증가시켜 완전 연소가 이루어지도록 하거나 펠릿 연소 종료후 연소통 내부에 잔류해 있는 연소잔여물을 날려 제거하고, 상기 점화실과 연결된 공기토출관을 통하여 상기 펠릿 공급관의 선단부에서 하측을 향해 공기를 토출시켜 불꽃과 연기의 역류를 방지하는 송풍부; 및
    장치를 제어하는 제어부를 포함하는 펠릿 난방 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는, 상기 연소실에 표시창이 개폐 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 펠릿 난방 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실과 재 거름부의 사이에 연통관이 연결 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 난방 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 펠릿 공급부는, 펠릿 공급관의 내부에 설치되어 회전에 의해 상기 펠릿저장탱크의 펠릿을 연소실에 공급하는 스크류와, 상기 스크류를 회전 구동시키는 구동모터와, 상기 펠릿 공급관의 선단부 하측에 펠릿이 연소실을 향해 이동되도록 경사지게 형성된 가이드부재를 포함하는 펠릿 난방 장치.
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