KR20090115617A - 목재 칩 연료를 이용한 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠릿 연료를 이용한 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화석 연료를 대체한 펠릿(pellet) 연료를 사용함으로써 경제적 및 친환경적이면서도, 열효율이 높고, 연료의 공급이 자동적으로 이루어지며, 연소 잔여물의 처리가 용이한 펠릿 연료를 이용한 보일러에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러는 제1 및 제2구역으로 구획하도록 내부에 격벽이 설치된 보일러 몸체와, 상기 제1구역의 하부에 설치되며, 측면과 저면에 통공이 형성되어 있는 화로와, 상기 화로의 직상부에 설치되어, 상기 화로에서 펠릿 연료가 연소하면서 발생한 고온의 연소가스와 1차 열교환하는 수관식 열교환부와, 상기 제2구역에 설치되며, 상기 1차 열교환을 마치고 유입된 연소가스와 2차 열교환을 하는 연관식 열교환부와, 상기 제2구역의 일측부에 설치되며, 상기 2차 열교환을 마친 연소가스를 외부로 배출시키는 배출부와, 상기 화로에 펠릿 연료를 공급하는 연료 공급부 및 상기 화로에 공급된 펠릿 연료를 점화시키는 점화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

펠릿, 목재, 보일러, 수관, 연관, 집진기

Description

펠릿 연료를 이용한 보일러{Boiler using pellet fuel}

본 발명은 펠릿 연료를 이용한 보일러에 관한 것으로, 화석 연료를 대체한 펠릿 연료를 사용함으로써 경제적 및 친환경적이면서도, 열효율이 높고, 연료의 공급이 자동적으로 이루어지며, 연소 잔여물의 처리가 용이한 펠릿 연료를 이용한 보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 가정, 사무실, 공장 및 비닐하우스 등에서는 난방수 및 온수의 공급을 위해 보일러가 사용되고 있으며, 이러한 보일러는 열효율이 높으며 연소 후에 재를 남기지 않아 취급이 용이한 장점이 있는 기름보일러나 가스보일러가 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 기름보일러나 가스보일러를 사용하기에는 기름이나 가스 등의 연료비 증가로 인해 경제적인 어려움이 있었으며, 특히 사정이 여의치 않은 농촌이나 산간·벽지 등에서는 연료비 증가에 따른 경제적 문제는 물론 그 설치 및 운용 역시 어려운 실정이었다.

더욱이, 기름보일러나 가스보일러에 사용되는 화석 연료는 연소시 발생하는 배기가스나 유류 저장탱크 등에서 자연 증발되는 가스로 인해 대기오염을 포함한 지구 환경오염의 중요한 원인물질로서 작용하였다.

이에, 최근에는 가정용이나 소규모의 업무용으로 사용하는 일반농가, 공장 등을 중심으로 목재는 물론 그외 바이오매스(biomass) 등을 포함한 다양한 펠릿 연료(pellet fuel)를 이용한 보일러를 사용하는 경향이 점차 늘어나고 있다.

그러나, 보일러에 상기한 바와 같은 펠릿 연료를 사용하면, 기름이나 가스를 사용하던 것에 비해 경제적이고 환경친화적이라는 장점은 있는 반면, 열효율이 낮아 그 실효성에 문제가 있었다.

또한, 통상의 펠릿 보일러는 펠릿 연료가 연소실 내에서 점화되면, 짧은 시간에 모두 연소되어 펠릿 연료를 수시로 공급해 주어야 하므로, 야간 취침시 등에 매우 큰 장애요인으로 작용함은 물론, 재 등의 발생으로 잔여물 처리가 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 화석 연료를 대체한 펠릿 연료를 사용함으로써 경제적 및 친환경적이면서도, 열효율이 높고, 연료의 공급이 자동적으로 이루어지며, 연소 잔여물의 처리가 용이한 펠릿 연료를 이용한 보일러를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러는 제1 및 제2구역으로 구획하도록 내부에 격벽이 설치된 보일러 몸체와, 상기 제1구역의 하부에 설치되며, 측면과 저면에 통공이 형성되어 있는 화로와, 상기 화로의 직상부에 설치되어, 상기 화로에서 펠릿 연료가 연소하면서 발생한 고온의 연소가스와 1차 열교환하는 제1열교환부와, 상기 제2구역에 설치되며, 상기 1차 열교환을 마치고 유입된 연소가스와 2차 열교환을 하는 제2열교환부와, 상기 제2구역의 일측부에 설치되며, 상기 2차 열교환을 마친 연소가스를 외부로 배출시키는 배출부와, 상기 화로에 펠릿 연료를 공급하는 연료 공급부 및 상기 화로에 공급된 펠릿 연료를 점화시키는 점화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1열교환부는 내부에 유체가 흐르는 수관을 이용하여 열교환이 이루어지는 수관식 열교환부이고, 상기 제2열교환부는 내부에 연소가스가 흐르는 연관을 이용하여 열교환이 이루어지는 연관식 열교환부인 것이 바람직하다.

또한, 상기 수관식 열교환부는, 내부에 유체가 흐르는 수관 및 상기 수관이 하부에 고정되는 배플 플레이트를 포함하며, 상기 배플 플레이트는 상기 제1구역의 양측 벽에 높이 방향을 따라서 번갈아 가며 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연관식 열교환부는, 내부에 상기 연소가스가 흐르는 연관 및 상기 연소가스에 의해 가열된 연관과 열교환 하도록 상기 연관에 감겨진 배관을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연관은 적어도 하나 이상의 연관이 모여 하나의 세트를 이루고, 상기 세트는 3개이며, 상기 배관은 상기 3개의 세트 중 어느 하나의 세트에 감겨 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출부를 향하는 상기 연관의 일측 단부에는, 상기 펠릿 연료가 연소하는 과정에서 발생한 재를 수집하는 집진장치가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연료 공급부는, 펠릿 연료를 저장하는 저장부와, 상기 저장부의 하단에 설치되어 상기 펠릿 연료를 배출시키는 호퍼와, 상기 호퍼의 배출측에 경사지게 설치되어 상기 호퍼에서 배출된 펠릿 연료를 경사 방향으로 상승 이송시키는 이송 스크류 및 상기 이송 스크류의 배출측에 경사지게 설치되어 상기 이송된 펠릿 연료를 상기 화로에 투하시키는 공급구를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저장부에는 상기 펠릿 연료의 저장 정도를 감지할 수 있는 감지부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1구역 및 제2구역의 바닥면에는 펠릿 연료가 연소하는 과정에서 발생한 재를 수집하도록 재받이가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보일러 몸체에는 적어도 하나 이상의 개폐가능한 덮개가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 점화장치는 상기 화로의 하부에 설치된 전기 열풍 방식의 전기 열풍기인 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 펠릿 연료를 이용한 보일러에 의하면, 화석 연료를 대체한 펠릿 연료를 사용함으로써 경제성을 높이면서도 환경오염을 방지할 수 있게 된다.

또한, 수관 방식의 열교환과 연관 방식의 열교환을 포함한 이중 열교환을 통해 열효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 자동 연료 공급 장치를 구비하여 연료의 공급 등이 용이하고, 재받이 및 집진장치를 이용한 연소 잔여물의 처리가 용이하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 정단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 평단면도이다.

먼저, 도 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용 한 보일러는 크게 내부에 펠릿 연료(pellet fuel)가 연소되는 연소실과 열교환기를 구비하고 있는 보일러(100) 및 상기 보일러(100)에 펠릿 연료를 공급하기 위한 연료 공급부(200)를 포함하여, 연료 공급부(200)에서 보일러(100)로 공급된 펠릿 연료가 연소실에서 연소하면, 열교환기에서 연소가스와 열교환을 함으로써 난방수 및 온수를 공급할 수 있도록 구성된다.

따라서, 난방수 및 온수 등의 공급을 위해, 화석 연료 대신 펠릿 연료를 이용할 수 있게 되므로 경제적이면서도 친환경적인 보일러(100)의 제공이 가능하게 된다.

단, 펠릿 연료라 함은 임지 잔재(가지, 말목, 수피, 집재장 잔재, 피해목, 댐유목 및 유목 등), 톱밥 및 불사용 간벌 소경재 등과 같은 목질계의 우드 펠릿(wood pellet)은 물론, 그 외 사탕수수나 옥수수 등과 같은 각종의 바이오매스(biomass) 등을 포함한다.

한편, 도 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 상술한 보일러(100)는 보일러 몸체(110)와, 연소실에 설치된 화로(121)와, 점화장치(122)와, 열교환기인 수관식 열교환부(123)와 연관식 열교환부(131) 및 배출부(140) 등을 포함하여 구성된다.

여기서, 보일러 몸체(110)는 외부로의 열 방출을 방지하도록 내측 벽면 전체 걸쳐 단열재(미도시)가 설치되어 있고, 또한 그 내부를 제1 및 제2구역(120, 130)으로 구획할 수 있도록 바닥면으로부터 수직한 방향으로 세워진 판 형상의 격 벽(111)이 설치되어 있다.

또한, 상기 제1구역(120) 및 제2구역(130)의 바닥면에는 펠릿 연료가 연소하는 과정에서 발생한 재를 수집하도록 각각 재받이(124, 133)가 설치되어 있는데, 이러한 재받이(124, 133)는 탈부착이 가능하여, 펠릿 연료의 연소시 발생한 재가 쌓이면 재받이(124, 133)를 탈착하여 재를 용이하게 제거할 수 있도록 한다.

또한, 상기 보일러 몸체(110)에는 예시된 바와 같이 상부에 설치된 상부 덮개(112)와 측부에 설치된 제1측부 덮개(113) 및 제2측부 덮개(114) 등 적어도 하나 이상의 개폐 가능한 덮개를 설치하여, 보일러(100) 내부의 유지 보수나 상술한 바와 같은 재의 제거가 용이하도록 한다.

화로(fire furnace, 121)는 연소실을 구비한 상기 제1구역(120)의 하부에 고정 설치되며, 도가니(crucible) 형상으로 이루어진 화로(121)는 그 내부에 펠릿 연료가 투입되는 공간이 형성되어 있고, 그 측면과 저면에는 각각 펠릿 연료의 연소시 필요한 공기가 통하는 통공(121a, 121b)이 형성되어 있다.

점화장치(122)는 화로(121)에 투입된 펠릿 연료를 점화시키기 위한 것으로, 화로(121)의 하단부에 설치되며 전기 열풍 방식의 전기 열풍기가 사용되는 것이 바람직하다.

점화장치(122)인 전기 열풍기를 이용해 점화 온도 이상의 열풍을 화로(121) 저면에 형성된 통공(121a)을 통해 펠릿 연료에 인가하면, 그 펠릿 연료의 점화가 가능하도록 하고, 또한 종래 연소에 필요한 공기 공급용 송풍기의 역할을 점화장치(122)가 대신하므로 전체 구성에서 별도의 송풍기를 구비하지 않게 한다.

물론, 본 발명의 점화장치(122)는 상기한 전기 열풍기 이외에 이그니터(ignitor) 혹은 토치(torch)라고도 불리는 다양한 타입의 점화장치도 사용 가능함은 자명하다.

수관식 열교환부(123)는 본 발명을 구성하는 열교환기의 하나로서, 상기 화로(121)의 직상부에 설치되어, 펠릿 연료가 연소하면서 발생한 고온의 연소가스와 1차 열교환한다.

이를 위해, 수관식 열교환부(123)는 내부에 유체가 흐르는 수관(123b) 및 그 하부에 상기 수관(123b)이 고정되는 배플 플레이트(baffle plate, 123a)를 포함한다.

그리고, 수관(123b)이 장치된 배플 플레이트(123a)는, 연소가스의 흐름을 정체시켜 당해 연소가스와의 열교환이 충분히 이루어지도록, 제1구역(120)의 양측 벽, 즉 격벽(111)의 일측면과 상기 격벽(111)의 일측면을 바라보는 제1구역(120)의 일측면에 높이 방향을 따라서 번갈아 가며 설치된다.

따라서, 상기 수관(123b)에 흐르는 유체가 난방을 마치고 열을 빼앗긴 난방환수라고 할 경우, 연소가스가 지그재그 방향으로 천천히 상승하면서 수관(123b)에 흐르는 난방환수를 충분히 가열하도록 함으로써, 적절한 온도의 난방수를 제공할 수 있게 한다.

또한, 배플 플레이트(123a)를 상기한 바와 같이 배치하면, 연소가스의 흐름을 정체시키기도 하지만, 펠릿 연료가 연소하면서 발생한 재가 연소가스와 함께 상승하는 것을 방지하여, 후술하는 바와 같이 제1구역(120)의 하단에 설치된 재받이(124)에 수집되도록 하기도 한다.

연관식 열교환부(131)는 본 발명을 구성하는 열교환기의 또 다른 하나로서 제2구역(130)에 설치되며, 상기 수관식 열교환부(123)에서 1차 열교환을 마치고 유입된 연소가스와 2차 열교환을 한다.

이를 위해, 연관식 열교환부(131)는, 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 내부에 연소가스가 흐르는 연관(131a 내지 131c) 및 연소가스에 의해 가열된 연관(131a 내지 131c)과 열교환이 이루어지도록 상기 연관(131a 내지 131c)에 감겨진 배관(131d)을 포함하며, 이때 복수개의 연관(도 4에서는 4개)이 모여 하나의 연관 세트(131a 내지 131c 중 어느 하나)를 이루고, 상기 연관 세트(131a 내지 131c)는 3세트이며, 배관(131d)은 상기 3개의 세트 중 어느 하나의 세트(131b)에 감겨 있다.

좀더 구체적으로, 연관(131a 내지 131c)들은 배풍용 모터(141)를 구비한 배출부(140)와 그 일단이 연결되어 있고, 그 반대측인 타단은 개방되어 있어서, 배풍용 모터(141)가 구동하면 1차 열교환을 마친 연소가스가 개방된 연관(131a 내지 131c)의 타단을 통해 흡입된 다음, 배출부(140)의 배출관(142)을 통해 외부로 배출될 수 있도록 구성된다.

따라서, 가열된 연관(131a 내지 131c)에 감겨있는 배관(131d)에 직수가 흐르는 경우, 열교환을 통해 직수가 가열되고 그 가열된 직수를 온수로서 공급할 수 있게 한다.

특히, 본 발명에서는 나란히 배치된 3개의 연관 세트(131a 내지 131c) 중 그 중심에 위치한 중심 연관 세트(131b)에 배관(131d)이 감겨져 있는데, 이는 흡입된 연소가스에 의해 연관 세트(131a 내지 131c)들이 모두 가열되고, 그와 동시에 배관(131d)이 중심 연관 세트(131b)에 감겨 있도록 하면, 그 배관(131d)은 중심 연관 세트(131b)는 물론 그 좌우측에 각각 배치된 외측 연관 세트(131a, 131c)와도 열교환을 할 수 있어 열교환 효율을 최대화시킬 수 있기 때문이다. 물론, 연관 세트(131a 내지 131c)에 흡입되지 않고 제2구역(130)으로 유동된 연소가스에 의해서 열교환이 이루어지기도 한다.

배출부(140)는 수관식 열교환부(123) 및 연관식 열교환부(131)를 통해 열교환을 마친 연소가스를 외부로 배출시키기 위한 것으로, 배풍용 모터(141) 및 배출관(142) 등을 포함하여 구성되며, 제2구역(130)의 일측부에 설치된 배출부(140)는 연관(131a 내지 131c)의 일단과 연통하여 설치된다.

단, 배출부(140)의 일측에는 집진장치(132)가 설치되어 있는데, 이러한 집진장치(132)는 배출관(142)을 통해 배출되는 연소가스에 혼합되어 있는 재를 수집하기 위한 것으로, 중력에 의해 재가 하부로 수집되는 중력식 집진장치(132)가 사용되는 것이 바람직하나, 그 외 관성력식, 원심력식 및 전기식 등 다양한 집진장치도 사용될 수 있다.

한편, 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 보일러(100)에 펠릿 연료를 자동 공급할 수 있는 연료 공급부(200)를 더 포함하는데, 이러한 연료 공급부(200)는 펠릿 연료를 저장하는 저장부(210)와, 상기 저장부(210)의 하단에 설치되어 펠릿 연료를 배출시키는 호퍼(220) 및 펠릿 연료를 이송시키는 이송부(230)을 포함한다.

그리고, 이송부(230)는 호퍼(220)의 배출측에 경사지게 설치된 이송관(231)과 상기 이송관(231)의 내부에 설치되어 펠릿 연료를 경사 방향으로 상승 이송시키는 이송 스크류(232) 및 상기 이송 스크류(232)를 동작시키는 이송 모터(233) 및 이송 스크류(232)의 배출측에 경사지게 설치되어 펠릿 연료를 화로(121)에 투하시키는 공급구(234)를 포함하여 구성된다.

따라서, 저장부(210)에 일시 저장되어 있던 펠릿 연료가 호퍼(220)를 통해 이송관(231)에 투입되면, 이송 모터(233)에 의해 회전하는 이송 스크류(232)에 의해 펠릿 연료가 상승되고, 상승된 펠릿 연료가 다시 공급구(234)를 따라 투하되면서, 공급구(234)의 종단부에 인접 설치된 화로(121)에 펠릿 연료를 자동으로 공급할 수 있게 된다.

아울러, 상승과 하강 방향으로 서로 교차하며 설치된 이송 스크류(232)와 공급구(234)의 설치 형태 특성상, 공급중인 펠릿 연료를 따라 화염이 전파되어 상기 저장부(210)까지 역류하는 것을 방지하는 것도 가능하게 된다.

단, 펠릿 연료의 자동 공급에 사용되는 이송 모터(233)는 보일러(100)의 외부 일측에 설치된 컨트롤 박스(미도시)를 통한 설정에 따라 구동되는 것이 바람직한데, 이와 같은 설정에 따라 이송 스크류(232)의 동작 시간(즉, '보일러 기동시간') 및 회전 속도(즉, '공급량 조절' 또는 '온도 조절')의 제어를 가능하도록 하면, 사용자가 희망하는 적정 온도로 적정 시간 동안 보일러(100)의 동작이 가능하게 된다.

또한, 상기 연료 공급부(200)의 저장부(210)에는 펠릿 연료의 저장 정도를 감지할 수 있는 감지부(미도시)가 설치되어 있는 것이 바람직한데, 이러한 감지부로는 저장부의 측벽에 투명 창을 형성한 윈도우 타입 감지부나 저장부의 내측벽에 감지센서나 리미트 스위치(limit switch) 등을 설치한 센서 타입 감지부 등이 사용 가능하다.

따라서, 사용자는 윈도우 타입 감지부를 통해 저장부(210)에 저장된 펠릿 연료의 양을 확인하여 부족시 수동으로 펠릿 연료를 보충할 수 있도록 하거나, 또는 센서 타입 감지부가 설치된 경우에는 부족시 자동으로 저장부(210)에 펠릿 연료가 보충되도록 하거나 원격의 사용자에게 경보신호를 전달할 수 있게 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 동작에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 보일러(100)를 동작시키기 위해 사용자가 보일러(100)의 외부에 설치 된 컨트롤 박스를 조절하면, 그 설정된 동작시간 및 온도에 따라 연료 공급부(200)의 이송 모터(233)가 구동된다. 따라서, 이송 스크류(232)가 회전하면서 펠릿 연료를 상승 이송시키고, 상승된 펠릿 연료는 공급구(234)에 투입된다. 그리고, 투입된 펠릿 연료는 공급구(234)를 따라 투하되어 보일러 몸체(110) 내부에 설치된 화로(121)에 공급된다.

일 예로, 컨트롤 박스(미도시)를 통해 설정된 온도가 높은 경우에는 이송 모터(233)가 기준 속도보다 빠른게 회전하거나 기준 횟수보다 빈번히 구동됨으로써 화로(121)에 공급되는 펠릿 연료의 양을 증가시킨다. 반대로, 설정된 온도가 낮은 경우에는 화로(121)에 공급되는 펠릿 연료의 양을 감소시킨다.

화로(121)에 펠릿 연료가 공급되면, 그 하부에 설치된 전기 열풍 방식의 점화장치(122)가 동작하고, 상기 점화장치(122)에서 발생된 고온의 열풍이 화로(121)의 저면에 형성된 통공(121a)을 통해 공급된 펠릿 연료에 가해짐으로써 점화가 이루어진다.

점화가 이루어지면, 화로(121)에 공급된 펠릿 연료가 연소하면서 고온의 연소가스가 발생되고, 그 발생된 연소가스는 자연 상승 효과 및 제2구역(130)에 설치된 배출부(140)의 배풍용 모터(141)에 의해 상승하게 된다.

따라서, 화로(121)의 직상부에 설치된 수관식 열교환부(123)에서 상승된 연소가스와이 1차 열교환이 이루어진다. 즉, 연소가스는 높이 방향을 따라 서로 번갈 아 가며 설치된 배플 플레이트(123a)에 의해 지그재그 방향으로 유동하면서 서서히 상승하고, 그 상승된 연소가스는 배플 플레이트(123a)에 설치된 수관(123b)을 따라 흐르는 난방환수를 가열한다. 또한, 연소가스에 혼합되어 있던 재의 대부분은 배플 플레이트(123a)에 의해 상승이 억제되고, 보일러 몸체(110)의 바닥면에 설치된 재받이(124)에 쌓이게 된다.

1차 열교환을 마친 연소가스는, 2차 열교환을 위해 격벽(111)의 상부와 보일러 몸체(110)의 상면 사이에 형성되어 있는 공간을 경유하여 제2구역(130)으로 유동되고, 제2구역(130)으로 유동된 연소가스는 연관식 열교환부(131)의 연관(131a 내지 131c)들로 각각 흡입되면서 당해 연관(131a 내지 131c)들을 가열한다.

따라서, 중심 연관 세트(131b)에 감겨진 배관(131d)을 통해 흐르는 직수는, 그 중심 연관 세트(131b)는 물론 그 좌우측에 각각 인접 설치된 외측 연관 세트(131a, 131c)들과의 열교환을 통해 가열되고, 가열된 직수는 온수로서 사용자에게 공급된다.

다음으로, 열교환을 마친 저온의 연소가스는 상기 연관 세트(131a 내지 131c)와 연결된 배출부(140)의 배풍용 모터(141) 및 배출관(142)을 통해 외부로 배출되고, 이때 배출부(140) 일측에는 집진장치(132)가 설치되어 있어 연소가스에 혼합된 재를 수집한다. 또한, 제2구역(130)의 바닥면에도 재받이(133)가 설치되어 있어, 연관 세트(131a 내지 131c)에 흡입되지 않은 연소가스에 혼합되어 있던 재 역 시 수집한다.

한편, 보일러(100)를 장시간 사용함으로써, 재받이(124, 133) 및 집진장치(132) 등에 재가 쌓인 경우, 사용자는 보일러 몸체(110)의 상부에 설치된 상부 덮개(112) 및 측부에 설치된 제1측부 덮개(113) 및 제2측부 덮개(114) 등을 통해 재를 청소한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이상과 같은 본 발명의 펠릿 연료를 이용한 보일러는 화석 연료를 대체한 펠릿 연료를 사용함으로써 경제성을 높이면서도 환경오염을 방지한다.

또한, 수관 방식의 열교환과 연관 방식의 열교환을 포함한 이중 열교환을 통해 열효율이 높일 수 있게 한다.

또한, 자동 연료 공급 장치를 구비하여 연료의 공급 등이 용이하고, 재받이 및 집진장치를 이용한 연소 잔여물의 처리가 용이하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 정단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 측단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 펠릿 연료를 이용한 보일러의 평단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 보일러 110: 보일러 몸체

111: 격벽 120; 제1구역

121: 화로 122: 점화장치

123: 수관식 열교환부 123a: 배플 플레이ㅌ

123b: 수관 130: 제2구역

131: 연관식 열교환부 131a 내지 131c: 연관

131d: 배관 200: 연료 공급부

220: 호퍼 232: 이송 스크류

234: 공급구

Claims (11)

1. 제1 및 제2구역으로 구획하도록 내부에 격벽이 설치된 보일러 몸체와;

   상기 제1구역의 하부에 설치되며, 측면과 저면에 통공이 형성되어 있는 화로와;

   상기 화로의 직상부에 설치되어, 상기 화로에서 펠릿 연료가 연소하면서 발생한 고온의 연소가스와 1차 열교환하는 제1열교환부와;

   상기 제2구역에 설치되며, 상기 1차 열교환을 마치고 유입된 연소가스와 2차 열교환을 하는 제2열교환부와;

   상기 제2구역의 일측부에 설치되며, 상기 2차 열교환을 마친 연소가스를 외부로 배출시키는 배출부와;

   상기 화로에 펠릿 연료를 공급하는 연료 공급부; 및

   상기 화로에 공급된 펠릿 연료를 점화시키는 점화장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1열교환부는 내부에 유체가 흐르는 수관을 이용하여 열교환이 이루어지는 수관식 열교환부이고, 상기 제2열교환부는 내부에 연소가스가 흐르는 연관을 이용하여 열교환이 이루어지는 연관식 열교환부인 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
3. 제2항에 있어서,

   상기 수관식 열교환부는,

   내부에 유체가 흐르는 수관 및 상기 수관이 하부에 고정되는 배플(baffle) 플레이트를 포함하며, 상기 배플 플레이트는 상기 제1구역의 양측 벽에 높이 방향을 따라서 번갈아 가며 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
4. 제2항에 있어서,

   상기 연관식 열교환부는,

   내부에 상기 연소가스가 흐르는 연관 및 상기 연소가스에 의해 가열된 연관과 열교환 하도록 상기 연관에 감겨진 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
5. 제4항에 있어서,

   상기 연관은 적어도 하나 이상의 연관이 모여 하나의 세트를 이루고, 상기 세트는 3개이며, 상기 배관은 상기 3개의 세트 중 어느 하나의 세트에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
6. 제4항에 있어서,

   상기 배출부를 향하는 상기 연관의 일측 단부에는, 상기 펠릿 연료가 연소하는 과정에서 발생한 재를 수집하는 집진장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
7. 제1항에 있어서,

   상기 연료 공급부는,

   펠릿 연료를 저장하는 저장부와, 상기 저장부의 하단에 설치되어 상기 펠릿 연료를 배출시키는 호퍼와, 상기 호퍼의 배출측에 경사지게 설치되어 상기 호퍼에서 배출된 펠릿 연료를 경사 방향으로 상승 이송시키는 이송 스크류 및 상기 이송 스크류의 배출측에 경사지게 설치되어 상기 이송된 펠릿 연료를 상기 화로에 투하시키는 공급구를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
8. 제7항에 있어서,

   상기 저장부에는 상기 펠릿 연료의 저장 정도를 감지할 수 있는 감지부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
9. 제1항에 있어서,

   상기 제1구역 및 제2구역의 바닥면에는 펠릿 연료가 연소하는 과정에서 발생한 재를 수집하도록 재받이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
10. 제1항에 있어서,

    상기 보일러 몸체에는 적어도 하나 이상의 개폐가능한 덮개가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 점화장치는 상기 화로의 하부에 설치된 전기 열풍 방식의 전기 열풍기인 것을 특징으로 하는 펠릿 연료를 이용한 보일러.

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