KR20110128475A - 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목질계 고형 바이온연료 연소기기의 다차 연소 장치에 관한 것으로서 다량의 연료를 연소하는 버너부와; 상기 버너부에 연동 설치되어 연료를 공급하는 연료 이송부와; 상기 버너부에 연동 설치되어 산소를 공급하는 제1 공기 공급부와; 상기 버너부의 상부에 설치되어 산소를 공급하는 제2 공기 공급부를 포함하며, 상기 제2 공기 공급부 바로 아래에는 온도센서가 설치되어 연소실의 온도에 따라 제2 공기 공급부의 제2 공기 공급 팬모터를 구동하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 투입된 다량의 연료를 버너부에서 1, 2차 연소를 시킨후, 연소실 내부의 온도가 높으면 3차 연소를 유도하여 연료의 완전 연소를 이루고 과열 방지 및 배기가스를 최소화 시켜 관련 산업제품에 적용될 수 있다.
또한, 히터를 이용하여 연료의 초기점화 기능을 수행하는 구성을 단순화시킴으로써, 장치의 크기가 소형화될 뿐만 아니라 제조 단가도 감소될 수 있으며, 온도센서의 채택으로 연소실 내의 온도가 높을 경우에만 팬모터가 작동되도록 구현하여 연소의 효율성이 증대될 수 있다.

Description

목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치 { Multi step burning system using wood biofuel }

본 발명은 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 불완전 연소를 줄임으로 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 효율성 및 안전성이 증대될 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 목질계 고형 바이오연료 연소기기는 버너에 연료공급을 하기위해 버너 위에서 아래로 떨어뜨려 공급하게 된다.

이렇게, 투입된 연료는 연소를 하고 있는 버너 위에 떨어짐으로 인해 연소를 방해하여 불완전 연소를 일으켜 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 배기가스를 발생하게 된다.

한편, 종래에도 연소의 효율을 높이기 위해 버너의 아래에서 위로 연료를 공급하는 장치가 있으나, 불완전 연소로 인해 타다 남은 연료로 배기가스가 발생하게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 버너에서의 연소 효율성을 높이고, 다차 연소를 통해 연소기 내부에서 완전히 연료를 연소시킴으로 연소기 외부로 토출되는 배기가스를 최소화하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기 연소기의 다차 연소 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 버너에 히터를 적용하여 초기 점화를 할 수 있도록 구현하여 사용자의 편리성이 증대될 수 있는 연소 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 다량의 연료를 연소하는 버너부와; 상기 버너부에 연동 설치되어 연료를 공급하는 연료 이송부와; 상기 버너부에 연동 설치되어 산소를 공급하는 제1 공기 공급부와; 상기 버너부의 상부에 설치되어 산소를 공급하는 제2 공기 공급부를 포함하는 연소장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 버너부는 초기 연료를 점화 시키는 히터가 설치된다.

또한, 연료 이송부의 일측은 상기 버너부로 연료가 이송되기 위한 경로를 제공하는 연료 이송관과 본 연료 이송관의 내부에는 연료 이송모터의 회전축과 결합되는 스크류가 설치된다.

여기서, 상기 버너부는 목질계 고형 바이오연료가 연료 이송관을 통해서 버너 아래부분에서 버너 중앙의 토출구를 통해 버너에 공급된다.

또한, 상기 버너부는, 상기 버너 중앙의 토출구로부터 버너 가장자리까지 경사지게 구성되어 토출구로부터 나온 연료가 1차 연소후 가장자리로 흘러내리게 구성되어 2차 연소를 유도하여 불완전 연소가 되지 않게 된다.

또한, 상기 버너부는, 상기 버너 중앙의 토출구를 중심으로 히터가 설치되어 연료의 초기 점화를 한다.

또한, 상기 버너부는, 상기 제1 공기 공급관을 통해 산소가 공급되어 연료를 연소시키고, 연소후 공중에 떠 오른 재는 상기 제2 공기 공급관을 통해 공급된 산소에 의해 3차 연소를 한다.

본 발명에 의해, 투입된 연료는 버너에서 1, 2차 연소를 시키고, 연소실 내의 상부에서 3차 연소를 시킴으로써 연소의 효율성을 높여 우드펠릿 보일러, 목재 연료 보일러 등 관련 산업제품에 적용될 수 있다.

또한, 히터로 초기 점화를 시킴으로써 사용자의 편의성과 안전성을 확보할 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치의 측면도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 버너부 상면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치의 측면도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치 버너부의 상면도이다.

도 1 내지 도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치(1)는, 다량의 목질계 고형 바이오연료(P)를 연소하는 버너부(10)와; 상기 버너부(10)에 연동 설치되어 연료를 공급하는 연료 이송부(20)와; 상기 버너부에 연동 설치되어 산소를 공급하는 제1 공기 공급부(30)와; 상기 버너부의 상부에 설치되어 산소를 공급하는 제2 공기 공급부(40)를 포함한다.

본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치(1)는, 기본적으로 버너부(10)에 연동 설치되는 연료 이송부(20)와 제1 공기 공급부(30), 제2 공기 공급부(40) 및 제어부(60)로 구성되어, 연료 이송부에로부터 이송된 연료가 버너부의 토출구(14)로 나와서 버너 위에 안착되어 연료(P)를 연소시킨다.

또한, 도 1 에서와 같이, 상기 버너부(10)의 하부에 연료 이송관(24)과 제1 공기 공급관(34)이 설치되어 버너(12)로 연료(P)와 산소를 공급한다.

여기서, 상기 연료 이송관(24)의 내부에는 스크류(26)가 설치되어 연료 이송모터(22)의 회전 구동시 연료 이송관(24)을 따라 버너의 토출구(14)로 외부에 적재되어 있는 연료(P)를 이송시키기 위한 구성요소이다.

또한, 상기 연료 이송모터(22)는 일정한 속도로 회전하여 일정한 양의 연료(P)를 버너(12)에 계속 공급한다.

여기서, 상기 버너부(10)는, 상기 버너(12) 중앙의 토출구(14)로부터 버너(12) 가장자리까지 경사지게 구성되어 토출구(14)로부터 나온 연료(P)가 1차 연소후 가장자리로 흘러내리게 구성된다.

또한, 목질계 고형 바이오연료(P)는 산소가 공급되지 않으면 일정 시간후 저절로 불이 꺼져 연소가 자연적으로 정지되며, 연소를 지속시키기 위해서는 산소를 반드시 공급해 주어야 한다.

여기서, 상기 버너부(10)의 버너(12)에는 타공(16)으로 구멍이 뚫려 있어 제1 공기 공급관(24)을 통해 버너부(10)로 공급된 산소를 타공(16)을 통해 버너(12) 바로 위에서 연소되고 있는 연료(P)로 공급하여 1차 연소후 버너(12) 가장 자리로 흘러내린 작은 연료 또는 재의 2차 연소를 유도하여 불완전 연소가 되지 않게 된다.

또한, 상기 제1 공기 공급관(34)에는 보조 공기 공급관(36)이 설치되어 연료 이송관(24)과 연결되게 마련되어, 연료 이송관(24)에도 산소를 공급하여 연료 이송관(24)을 통해 상기 버너(12)의 토출구(14)로 산소를 공급하여 토출구(14) 바로 위에 있는 연료의 1차 연소를 활성시킨다.

또한, 상기 버너부(10)는, 상기 버너(12) 중앙의 토출구(14)를 중심으로 히터(50)가 설치되어 사용자는 별 다른 도구 없이 쉽게 초기 점화를 하게 되어 사용자의 편리성을 도모한다.

또한, 상기 버너부(10)의 상부에는 온도센서(62)가 설치되어 일정 온도 이상이 감지되면, 제어부(60)에서 제2 공급 공급 팬모터(42)를 구동하여 제2 공기 공급관(44)으로 연소실(70)에 산소를 공급하여 연소실(70)의 높은 온도에 의해 연소실(70)의 상부에 있는 재를 3차 연소시키게 되어 연소실(70) 내의 과열을 방지하고 배출기(72)를 통해 연소실(70) 외부로 나오는 배출 가스를 최소화 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 목질계 고형 바이오연료의 다차 연소 장치는, 버너(12)의 토출구(14)와 타공(16)을 통해 연소에 필요한 산소를 공급하여 버너부(10)에 공급된 목질계 고형 바이오연료(P)를 연소 시킴으로써 연소의 효율성을 높이고 연소실(70) 상부에도 산소를 공급하여 연소실(70)의 과열 및 불완전 연소를 방지하고 배기 가스를 최소화함으로써 연소의 효율성을 높일 수 있는 우드펠릿 보일러, 목재 연료 보일러 등 관련 산업제품에 적용될 수 있다.

또한, 히터(50)를 이용하여 초기 점화를 수행하는 구성을 적용하여 사용자의 편리성과 안전성을 확보할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10 : 버너부 12 : 버너
14 : 토출구 16 : 타공
20 : 연료 이송부 22 : 연료 이송모터
24 : 연료 이송관 26 : 스크류
30 : 제1 공기 공급부 32 : 제1 공기 공급 팬모터
34 : 제1 공기 공급관 36 : 보조 공기 공급관
40 : 제2 공기 공급부 42 : 제2 공기 공급 팬모터
44 : 제2 공기 공급관 50 : 히터
60 : 제어부 62 : 온도센서
70 : 연소실 72 : 배출기
P : 우드펠릿 연료

Claims (7)

1. 다량의 연료를 연소하는 버너부와;
   상기 버너부에 연동 설치되어 연료를 공급하는 연료 이송부와;
   상기 버너부에 연동 설치되어 산소를 공급하는 제1 공기 공급부와;
   상기 버너부의 상부에 설치되어 산소를 공급하는 제2 공기 공급부와;
   상기 버너부의 상부에 설치되어 초기 연료를 점화하는 히터와;
   상기 버너부의 상부에 설치되어 연소실의 온도를 측정하는 온도센서와;
   상기 제2 공기 공급부와 히터와 온도센서의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 버너부는,
   일정 각도로 경사진 면이 마련되는 버너와 상기 버너의 경사진 면에 타공이 마련되고, 상기 버너의 중앙에는 토출구가 마련되고, 토출구 주변에는 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 연료 이송부는,
   상기 버너부의 하부에 연결 설치되어 상기 버너부로 연료가 이송되기 위한 경로를 제공하는 연료 이송관과; 상기 연료 이송관의 내부에는 연료를 버너 아래에서 버너 위쪽인 토출구로 연료를 이송시키기 위한 스크류와; 상기 스크류에 회전력을 인가하는 연료 이송모터를 포함하며,
   상기 연료 이송모터는 연료를 버너 아래에서 위쪽으로 이송시키는 방향으로 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 공기 공급부는,
   상기 버너부에 산소를 공급하는 제1 공기 공급 팬모터와;
   상기 버너부에 산소를 공급하는 경로를 제공하는 제1 공기 공급관과;
   상기 제1 공기 공급관은 상기 버너부의 가장자리 하단에 설치되어 상기 버너의 아래에서 산소를 공급하는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 공기 공급관과 상기 연료 이송관에 연결 설치되어 상기 제1 공기 공급관으로 공급되는 산소를 상기 연료 이송관을 통해 버너의 토출구로 산소를 공급하는 경로를 제공하는 보조 공기 공급관이 마련되는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 공기 공급부는,
   상기 버너부의 상부에 설치되는 제2 공기 공급관과; 제2 공기 공급관을 통해 산소를 공급하는 제2 공기 공급 팬모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제2 공기 공급관의 바로 아래에 설치되어 연소실의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하며, 온도센서에서 측정된 온도값을 이용하여 제2 공기 공급 팬모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 목질계 고형 바이오연료 연소기기의 다차 연소 장치.
   

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