KR20120007036U - 펠렛보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 펠렛보일러는 몸체를 이루는 펠렛케이스, 펠렛을 정량으로 공급하여 이송시키는 정량공급장치, 정량공급장치에서 이송된 펠렛을 연소시키는 연소장치, 상기 연소장치에서 연소된 연소열에 의해 가열되는 열교환기를 포함하는 펠렛보일러에 있어서, 펠렛케이스에 구비된 타이머 장치에 의해 일정시간 간격으로 동작하는 구동모터와 상기 구동모터에 의하여 펠렛을 정량으로 이송하는 정량이송기를 포함하는 정량공급장치, 및 상기 타이머 장치에 의하여 일정시간 간격으로 펠렛을 연소시키는 점화히터를 전후방으로 이송시키는 히터이동모터를 포함하는 연소장치를 포함한다.
본 고안에 따른 펠렛보일러는 사용자가 타이머장치에 의히여 펠렛을 일정한 시간동안만 공급되도록 하여 펠렛의 연료절감과 연료효율을 높일 수 있다.

Description

펠렛보일러{PELLET BOILER}

본 고안은 펠렛 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방목적이나 난방온도에 따라 사용자가 선택적으로 펠렛공급량과 펠렛공급시간을 조절하여 연료비의 절감과 연료효율을 높일 수 있는 펠렛보일러에 관한 것이다.

종래의 보일러는 유류나 가스, 또는 연탄이나 석탄과 같은 연료의 연소열을 이용하여 물이나 공기를 가열하였으나, 유류나 가스 등은 난방비가 많이 들며, 석탄과 같은 고체연료는 연소되면서 발생하는 가스가 인체에 유해하며 환경오염을 유발하였다.

최근에는 환경문제에 대한 관심이 증가하고 석탄이나 가스등의 자원고갈에 따른 문제가 생김에 따라, 친환경적이고 자원을 절약할 수 있는 펠렛연료의 이용이 증가하고 있다.

펠렛보일러의 원료로 쓰이는 펠렛은 순수 원목을 고온고압으로 압축하여 성형된 고발열량의 연료로써, 운반이 편리하고 난방유에 비해 가격이 저렴한 친환경 연료로 가정 및 산업용으로 널리 이용되고 있다.

그러나, 종래의 펠렛보일러는 보일러를 가동시킬 때, 사용자가 난방을 위해 전원을 공급하는 동안 지속적으로 펠렛을 공급하여 펠렛보일러를 가동시키는 동안 계속적으로 펠렛이 연소되어 펠렛의 연료비가 많이 들며, 연료효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 펠렛보일러를 가동시키는 경우에 외부의 실내온도와 환경에 따라 선택적으로 펠렛의 공급량과 연소시간을 조절하여 펠렛의 연료비의 절감과 연료효율을 높여 경제성을 높일 수 있는 펠렛보일러를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 다른 펠렛보일러는 몸체를 이루는 펠렛케이스, 펠렛을 정량으로 공급하여 이송시키는 정량공급장치, 정량공급장치에서 이송된 펠렛을 연소시키는 연소장치, 상기 연소장치에서 연소된 연소열에 의해 가열되는 열교환기를 포함하는 펠렛보일러에 있어서, 펠렛케이스에 구비된 타이머 장치에 의해 일정시간 간격으로 동작하는 구동모터와 상기 구동모터에 의하여 펠렛을 정량으로 이송하는 정량이송기를 포함하는 정량공급장치, 및 상기 타이머 장치에 의하여 일정시간 간격으로 펠렛을 연소시키는 점화히터를 전후방으로 이송시키는 히터이동모터를 포함하는 연소장치를 포함한다.

그리고, 상기 점화히터는 제어부에 의해 점화히터의 전원이 선택적으로 온/오프되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연소장치는 정량이송장치에서 이송되는 펠렛이 연소되는 연소버너와 연소버너의 하부에 설치되어 상기 연소버너에서 연소되는 재를 수집하는 재받이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펠렛케이스에 온도센서가 구비되며, 상기 정량이송기는 스크루인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 재받이는 전후방으로 착탈가능하게 설치되며, 펠렛케이스의 측면에 송풍블로워가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 펠렛보일러는 사용자가 펠렛의 공급시간과 연소시간을 실내온도와 조건에 따라 선택적으로 조절할 수 있어 연료비의 절감과 연료효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 고안에 따른 펠렛보일러의 내부 구성을 나타낸 도면
도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 펠렛보일러의 히터장치가 작동되는 상태를 나타낸 도면
도 4 및 도 5는 본 고안에 적용되는 펠렛보일러의 측단면도
도 6는 본 고안에 따른 펠렛보일러의 부분블럭도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 펠렛보일러는 몸체를 이루는 펠렛케이스(50), 펠렛을 정량으로 공급하는 정량공급장치(100)와 상기 정량공급장치(100)로부터 이송되어 공급되는 펠렛을 연소시키는 연소장치(200)와 상기 연소장치(200)에 의해 연소된 연소열로 가열되어 실내가 난방되도록 하는 열교환장치(300)를 포함하여 구성된다.

본 고안에 따른 펠렛보일러는 몸체를 이루는 펠렛케이스(50) 내부에 정량공급장치(100)와 연소장치(200) 및 열교환장치(300)가 구비된다.

상기 펠렛케이스(50)는 상단에 덮개(20)가 개폐가능하도록 형성되고 내부로 펠렛을 투입하여 저장되도록 하며, 펠렛케이스(50)의 외측에 연료투시창(30)이 구비되어 사용자가 펠렛의 투입량을 확인할 수 있다.

상기 펠렛케이스(50)는 내부에 호퍼(130)가 경사지도록 형성되어 펠렛이 투입된 후 경사면을 따라 용이하게 하부로 이동될 수 있으며, 호퍼(130)의 하단부와 연통되는 펠렛이송관(120)을 통해 연소장치(200)로 펠렛이 공급될 수 있다.

상기 정량공급장치(100)는 펠렛이송관(120) 내부에 구동모터(160)와 구동캠(150)에 의하여 회전운동하는 스크류(140)를 구비할 수 있으며, 호퍼(130)에서 낙하되는 펠렛을 구동모터(160)의 구동에 의해 회전하는 스크류(140)의 이송운동으로 펠렛이 펠렛연결관(170)측으로 이송되며 연소장치(200)쪽으로 낙하되도록 한다.

상기 정량공급장치(100)는 펠렛케이스(50)의 디스플레이부(15)에 구비된 타이머장치(14)와 펠렛케이스(50)에 구비된 온도를 측정하는 온도센서(17)에 의하여 제어부(10)에서 제어된다.

상기 온도센서(17)와 타이머장치(14)에 의하여 입력되는 각 센싱신호들은 제어부(10)에서 기준값에 비교처리되어 상황별로 적정한 제어신호를 정량공급장치(100)의 구동모터(160) 등의 동작을 중단시키거나 작동되도록 하여 사용자가 설정된 시간간격으로 정량공급장치(100)를 온/오프 할 수 있다.

따라서, 사용자는 보일러의 운전에 따라 난방하고자 하는 작업의 목적 및 난방 온도 등이 결정되면, 타이머장치(14)에 의해 설정된 시간동안 펠렛을 연소장치(200)로 이송시킬 수 있다.

즉, 화력의 공급시간을 사용자의 선택에 의해 설정 가능하게 되므로 필요이상의 화력이 요하지 않을 경우 최소한의 화력 제공에 의한 난방 작업을 하게 되므로 이에 따른 연료비의 절감 및 열효율 관리에 의한 경제성을 높일 수 있게 된다.

한편, 상기 연소장치(200)는 펠렛연결관(170)과 연결되어 정량공급장치(100)로부터 이송된 펠렛연료가 연소되기 위한 공간이 형성된 연소포트(220) 및 연소포트(220)의 하부에 설치된 연소버너(240)와 연소버너(240)의 하부에 설치되어 펠렛을 연소시키는 히터장치를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 히터장치는 열선이 쉴드로 둘러싸인 플러그 극으로 이루어진 점화플러그(250)와 점화플러그(250)를 전후방으로 이동되도록 하는 히터이동모터(260)로 이루어 질 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이. 상기 점화플러그(250)는 히터이동모터(260)와 이동캠(270)의 구동에 의하여 점화플러그(250)를 전후방으로 이동될 수 있으며, 점화플러그(250)는 타이머장치(14)와 제어부(10)에 의하여 제어되어 선택적으로 점화플러그(250)를 동작시킬 수 있으며, 히터이동모터(260)가 작동되도록 하여 선택된 시간에 전후방으로 점화플러그(250)가 이동되도록 할 수 있다.

따라서, 사용자가 점화를 하는 경우에 정량공급장치(100)로부터 이송된 펠렛이 연소버너(240)에 공급되며, 타이머장치(14)와 제어부(10)에 의하여 점화플러그(250)에 전원이 공급되어 가열이 되는 동시에 히터이동모터(260)에 의하여 점화플러그(250)가 버너의 점화구로 진입하여 이동된다.

이동된 점화플러그(250)에 의하여 일정시간 동안 펠렛이 점화된 후, 히터이동모터(260)에 의하여 점화플러그(250)가 연소버너(240)의 후방으로 이동되고, 점화플러그(250)의 전원이 제어부(10)에 의하여 차단되어 구동모터(160)가 정지하여 점화플러그(250)가 정지하게 된다.

또한, 별도로 연소송풍기(미도시)등을 통하여 펠렛이 발화점 이상의 온도를 가지는 열풍을 연소버너(240)에 공급하여, 착화 및 연소상태를 유지하게 할 수 있다.

또한, 상기 연소버너(240)의 하단부에 재받이(280)가 구비될 수 있으며, 상기 재받이(280)는 손잡이가 구비되고, 재받이(280)는 전후방으로 슬라이딩 되도록 가이드레일(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 연소부에서 발생된 연소가스는 열교환기 상부측으로 연통되는 연도(40)를 따라 외부로 배출될 수 있다.

상기 열교환장치(300)는 상기 연소부에서 펠렛의 연소로 발생된 연소가스의 열을 공기나 물과 같은 열매체와 열교환시키기 위한 구성이다.

상기 열교환장치(300)는 연소부로부터 유도된 연소가스가 지나도록 연소부와 연결된 열교환관으로 이루어질 수 있으며, 상기 열교환관은 펠렛케이스(50)의 내부를 지나는 연장 길이가 길어지도록 지그재그 형태로 굽어지게 형성되는 것이 바람직히다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열교환장치(300)에서 펠렛의 연소에 의한 연소열에 의하여 열교환기 내부의 물 등의 유체는 열교환기와 연결된 온수관(350)을 따라 유동되어 가정 등의 실내에 온수를 공급할 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 펠렛케이스(50)의 하부 측면에 송풍블로워(80)가 구비되어 외기가 열교환기가 설치된 내부로 공급되도록 할 수 있으며, 송풍블로워(80)에 의해 공급되는 외기는 열교환관 내부를 통해 유동되는 유동 경로를 갖으며 열교환된 상태에서 배출구(미도시)를 거쳐 외부와 연결되는 관로롤 통해 온풍이 공급될 수 있다.

이하, 본 고안에 따른 펠렛보일러의 작동원리를 도 1을 참조하여 설명한다.

먼저, 펠렛케스의 덮개(20)를 통해 펠렛을 투입하면, 펠렛은 경사진 호퍼를 따라 펠렛이송관(120)으로 낙하되고, 펠렛이송관(120)으로 낙하된 펠렛은 사용자가 디스플레이부(15)에 입력한 타이머장치(14)의 작동시간에 따라 정량공급장치(100)의 구동모터(160)와 스크류(140)가 펠렛이송관(120)에 모인 펠렛을 설정된 타이머장치(14)의 작동시간 동안 펠렛을 펠렛연결관(170)으로 이송시키게 된다.

그리고, 펠렛연결관(170)으로 이송된 펠렛은 연소버너(240)로 낙하되어 이송하게 되며, 설정된 타이머장치(14)와 제어부(10)의 제어에 의하여 히터장치의 점화플러그(250)가 연소버너(240)의 점화구로 이동되는 동시에 점화플러그(250)에 전원이 공급되어 연소버너(240)에 이송된 펠렛을 연소시키며 연소가스를 발생하게 된다.

그리고, 설정된 시간이 경과된 후에, 히터장치의의 점화플러그(250)는 점화구의 후방으로 이동되는 동시에 제어부(10)의 제어에 의하여 점화플러그(250)의 전원이 차단하게 된다.

히터장치에 의하여 연소된 연소가스는 펠렛케이스(50)의 상측에 구비된 연도(40)를 따라 외부로 배출되게 되며, 연소가스의 열에 의하여 가열된 열교환기 내부의 물 등의 유체는 열교환기와 연결된 온수관(350)을 따라 실내에 난방급수로 이용된다.

이상은 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 고안의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

10: 제어부 12; 온도센서
14:타이머 15:디스플레이부
17: 온도센서 100:정량공급장치
120: 펠렛이송관 130: 호퍼
140: 스크루 160: 구동모터
200: 연소장치 220: 연소포트
240: 연소버너 250: 점화플러그
260: 히터이송모터 280: 재받이
300: 열교환기

Claims (7)

1. 몸체를 이루는 펠렛케이스, 펠렛을 정량으로 공급하여 이송시키는 정량공급장치, 정량공급장치에서 이송된 펠렛을 연소시키는 연소장치, 상기 연소장치에서 연소된 연소열에 의해 가열되는 열교환기를 포함하는 펠렛보일러에 있어서,
   펠렛케이스에 구비된 타이머 장치에 의해 일정시간 간격으로 동작하는 구동모터와 상기 구동모터에 의하여 펠렛을 정량으로 이송하는 정량이송기를 포함하는 정량공급장치, 및
   상기 타이머 장치에 의하여 일정시간 간격으로 펠렛을 연소시키는 점화히터를 전후방으로 이송시키는 히터이동모터를 포함하는 연소장치를 포함하는 펠렛보일러.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 점화히터는 제어부에 의해 점화히터의 전원이 선택적으로 온/오프되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 연소장치는 정량이송장치에서 이송되는 펠렛이 연소되는 연소버너와 연소버너의 하부에 설치되어 상기 연소버너에서 연소되는 재를 수집하는 재받이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 펠렛케이스에 온도센서가 구비된 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 정량이송기는 스크루인 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 재받이는 전후방으로 착탈가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 펠렛케이스의 측면에 송풍블로워가 설치되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
   
   

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