KR20120038620A

KR20120038620A - 보일러 펠릿 공급장치

Info

Publication number: KR20120038620A
Application number: KR1020100100163A
Authority: KR
Inventors: 안명자
Original assignee: (주)상원엔지니어링
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-04-24

Abstract

보일러의 연소실로 펠릿이 파손되지 않게 설정된 량을 일정하게 공급할 수 있도록 구성된 보일러 펠릿연료 공급장치가 개시된다. 개시된 보일러 펠릿연료 공급장치는 보일러의 연소실로 펠릿을 공급시키는 보일러 펠릿연료 공급장치에 있어서, 내부에 펠릿이 저장되고, 상단부 일측에 펠릿이 투입되는 투입구가 형성되는 펠릿저장통과, 상기 펠릿저장통의 하단부에 형성되고, 펠릿저장통의 내측벽에 고정되게 설치되며, 방사형상으로 다수의 펠릿공급공이 형성되는 고정판과, 상기 고정판의 하측에 설치되고, 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되며, 중앙에서 이격된 일측에 상기 펠릿공급공과 대응되는 펠릿배출공이 형성된 회전판과, 상기 회전판의 회전속도를 제어하여 펠릿의 공급량 및 공급시간을 제어할 수 있도록 구성되는 제어부와, 상기 회전판의 하부에 형성되고, 상기 상기 펠릿공급공과 펠릿배출공이 일치되었을 때 펠릿배출공을 통해 낙하되는 펠릿을 상기 보일러의 연소실로 이송 투입시키는 팰렛이송라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

보일러 펠릿 공급장치{PELLET FUEL SUPPLYING EQUIPMENT FOR BOILER}

본 발명은 보일러 펠릿 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러의 연소실로 펠릿이 파손되지 않게 설정된 량을 일정하게 공급할 수 있도록 구성된 보일러 펠릿연료 공급장치에 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.

이러한 펠릿 연료를 이용한 보일러의 일례가 국내실용신안 제446832호에 개시되어 있다. 개시된 펠릿 보일러는 목재 펠릿(2)을 연료로 사용하는 보일러에 있어서, 펠릿(2)을 저장하는 저장부(10)와, 펠릿(2)이 연소되어 발생된 연소열로 온수 또는 증기를 생성시키도록 된 연소부(20)와, 펠릿(2)을 상기 저장부(10)에서 연소부(20)로 이송시키는 펠릿공급부(40)를 포함하며; 상기 연소부(20)는 펠릿공급부(40)에서 이송된 펠릿(2)이 연소되는 연소실(21)과, 이 연소실(21)의 하측부에 구비되어 펠릿(2)이 쌓여서 연소되는 연소판(30)과, 이 연소판(30)을 회전시키는 구동모터(33)와, 상기 연소판(30)의 하측부에 구비되어 펠릿(2)을 점화하는 버너(27)를 포함하여 이루어지고; 상기 펠릿공급부(40)는 일단부가 상기 저장부(10)와 연통되고 타단부가 상기 연소실(21) 내부와 연통되는 수평이송관(42)과, 이 수평이송관(42) 내부에 구비되어 펠릿(2)을 이송시키는 이송스크류(46)와, 이 이송스크류(46)를 구동시키는 이송모터(49)와, 상기 수평이송관(41)의 타단부에 직립되어 연통설치되며 상기 연소판(30)의 상측에 위치되는 수직이송관(42)을 포함하여 이루어지며; 상기 연소판(30)의 직경은 수직이송관(42)의 직경보다 상대적으로 크게 형성되고, 상기 수직이송관(42)의 하측부에는 만곡된 날개를 가진 임펠러(43)가 형성되어, 상기 구동모터(33)에 의해 연소판(30)이 회전되면 수직이송관(42)의 직경과 대응되는 연소판(30)의 중앙부에 위치한 펠릿(2)이 임펠러(43)에 의해 연소판(30)의 가장자리로 밀려나는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기 종래의 기술은 저장부에서 연소실로 펠릿을 이송시키는 펠릿공급부가 스크류 방식으로 이루어지기 때문에 이송스크류를 따라 펠릿이 이송되는 과정에서 펠릿이 이송스크류에 부딪혀 펠릿이 깨지는 문제가 있었다. 따라서, 깨진 펠릿이 연소실에 공급되면 펠릿의 연소가 빠른 시간에 이루어져 연료공급량이 많아질 뿐만 아니라 이에 따른 연료비도 많이 소요되는 문제점이 있었으며, 예상치의 발열량을 추정하지 못해 보일러의 온도 조절이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 펠릿공급부의 이송스크류의 이송중 펠릿이 이송스크류 상에 걸림되는 경우가 자주 발생되어, 연소실로의 펠릿 연료공급이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 모터에 과부하가 발생되어 펠릿공급부가 고장나는 고장의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 보일러의 연소실로 펠릿이 파손되지 않게 설정된 량을 일정하게 공급할 수 있어, 연료비를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 온도조절이 용이한 보일러 펠릿 공급장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 그 구조가 단순하여 단가가 저렴하며, 고장이 발생되지 않는 펠릿 공급장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 보일러의 연소실로 펠릿을 공급시키는 보일러 펠릿연료 공급장치에 있어서, 내부에 펠릿이 저장되고, 상단부 일측에 펠릿이 투입되는 투입구가 형성되는 펠릿저장통과, 상기 펠릿저장통의 하단부에 형성되고, 펠릿저장통의 내측벽에 고정되게 설치되며, 방사형상으로 다수의 펠릿공급공이 형성되는 고정판과, 상기 고정판의 하측에 설치되고, 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되며, 중앙에서 이격된 일측에 상기 펠릿공급공과 대응되는 펠릿배출공이 형성된 회전판과, 상기 회전판의 회전속도를 제어하여 펠릿의 공급량 및 공급시간을 제어할 수 있도록 구성되는 제어부와, 상기 회전판의 하부에 형성되고, 상기 상기 펠릿공급공과 펠릿배출공이 일치되었을 때 펠릿배출공을 통해 낙하되는 펠릿을 상기 보일러의 연소실로 이송 투입시키는 팰렛이송라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러 펠릿연료 공급장치를 제공함으로서 달성될 수 있다.

본 발명은 보일러의 연소실로 펠릿이 파손되지 않게 설정된 량을 일정하게 공급할 수 있도록 구성되기 때문에 연료공급량을 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 연료비도 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 측단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 확대 분리사시도이며,
도 3 및 도4는 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 작동도이며,
도 5는 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 개략적인 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 확대 분리사시도이며, 도 3 및 도4는 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 작동도이고, 도 5는 본 발명에 따른 보일러 펠릿 공급장치의 개략적인 구성도이다.

도 1 및 도2를 참조하면, 본 발명은 보일러의 연소실로 펠릿을 주기적으로 일정한 량으로 공급시키기 위한 보일러 펠릿연료 공급장치에 관한 것으로, 펠릿저장통(10), 고정판(20) 및 회전판(30), 제어부(40) 및 펠릿이송라인(50)을 포함한다.

상기 펠릿저장통(10)은 내부에 펠릿(P)이 저장되고, 상단부 일측에 펠릿(P)이 투입되는 투입구(11)가 형성된다. 즉, 상기 펠릿저장통(10)은 보일러(B)의 연소실(F)로 펠릿을 투입하기 전, 내부에 다수의 펠릿(P)이 저장하는 곳이다. 여기서, 상기 투입구(11)는 별도의 뚜껑(12)을 통해 선택적으로 개방 또는 밀폐시킬 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 펠릿저장통(10)의 저면에는 미도시된 지지대가 설치되어 펠릿저장통(10)이 지면에 대해 견고하게 지지될 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 고정판(20)은 상기 펠릿저장통(10)의 하단부에 형성되고, 펠릿저장통(10)의 내측벽에 고정되게 설치되며, 방사형상으로 다수의 펠릿공급공(21)이 형성된다. 즉, 상기 고정판의 펠릿공급공(21)을 통해 상기 펠릿저장통(10)에 저장된 펠릿(P)이 일정량씩 투입되게 되는 데, 바람직하게 상기 펠릿공급공(21)의 사이즈는 보일러(B)의 용량에 따라 1회분씩 적당량 투입될 수 있는 사이즈로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 펠릿공급공(21)은 보일러(B)에 투입되는 펠릿(P)의 투입량에 따라 증감되어 구성될 수 있음은 물론이다.

상기 회전판(30)은 상기 고정판(20)의 하측에 설치되고, 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되며, 중앙에서 이격된 일측에 상기 펠릿공급공(21)과 대응되는 펠릿배출공(31)이 형성된다. 즉, 상기 회전판의 펠릿배출공(31)은 회전판(30)의 회전에 의해서 상기 펠릿공급공(21)과 일치되는 시점이 발생되는 것이다. 그리고, 상기 고정판의 펠릿공급공(21)으로 투입된 펠릿(P)은 펠릿공급공(21)이 펠릿배출공(31)과 일치되는 시점에서 펠릿배출공(31)을 통해 하방향으로 배출되는 것이다. 따라서, 상기 펠릿공급공(21)과 펠릿배출공(31)이 일치되는 시점에서 펠릿저장통(10)의 펠릿(P)이 펠릿배출공을 통해 일정량씩 공급되는 구조를 갖는 것이다.

여기서, 상기 회전판(31)은 고정판(21)과 서로 마찰이 되지않도록 이격 설치되는 것이 바람직하다. 즉 상기 회전판(31)과 고정판(21)이 서로 맞닿게 되면 서로 간의 마찰력에 의해 소음이 발생되고 회전이 원활하게 이루어지지 않기 때문이다. 그리고, 상기 이격간격(T)은 펠릿공급공(21)에 펠릿(P)이 공급된 상태에서 상기 이격공간에 펠릿이 투입되지 않도록 펠릿(P)의 직경보다 작은 사이즈로 구성되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 펠릿저장통(10)의 내면에는 환형의 외곽지지턱(13)이 설치되어, 상기 회전판(30)의 외측 단부가 안착되어 회전가능하게 지지되도록 구성된다. 여기서, 상기 외곽지지턱(13)에는 베어링(13a)이 설치되어 외곽지지턱(13)에서 회전판(30)의 단부가 원활하게 회전할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회전판(30)을 회전시키는 상기 회전수단은 상기 펠릿저장통(10) 내부에서 회전판(30)을 회전시킬 수 있는 구성이면 공지된 기술이 모두 적용될 수 있으나, 구체적이지만 바람직하게, 도시된 바와 같이, 상기 회전수단은 회전판(30)의 하방향으로 설치되는 설치되는 구동모터(32)와, 상기 구동모터(32)의 모터축(32a)에 회전가능하게 결합되고 구동속도를 저속으로 감속하는 감속기(33)와, 상기 감속기(33)에 결합되고 상기 회전판(30)의 중앙부분에 결합되는 회전축(34)을 포함하여 구성된다. 즉, 상기 구동모터(32)의 회전에 의해 모터의 회전력이 감속기(33), 회전축(34) 순으로 전달되어, 회전판(30)이 회전되도록 구성되는 것이다.

상기 제어부(40)는 도5와 같이 모터(32)를 통해 상기 회전판(30)의 회전속도를 제어하여 펠릿(P)의 공급량 및 공급시간을 제어할 수 있도록 구성된다. 즉, 제어부(40)는 상기 회전판(30)의 회전속도를 조절하여, 펠릿공급공(21)과 펠릿배출공(31)이 일치되는 시점을 조절하여줌으로써, 보일러(B)의 연소실(F)로 공급되는 펠릿(P)의 공급량 및 공급시간을 조절할 수 있는 것이다. 여기서, 상기 제어부(40)는 보일러(B)의 외부에 미도시된 조작부를 마련하여 버튼 및 다이얼의 조작에 의해 펠릿의 공급량 및 공급시간을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 펠릿이송라인(50)은 회전판(30)의 하부에 형성되고, 상기 펠릿공급공(21)과 펠릿배출공(31)이 일치되었을 때 펠릿배출공(31)을 통해 낙하되는 펠릿(P)을 상기 보일러의 연소실(F)로 이송 투입시키는 역활을 수행한다. 즉, 상기 펠릿이송라인(50)은 펠릿공급공(21)과 펠릿배출공(31)이 일치되는 시점에서 펠릿배출공(31)으로 배출되는 펠릿(P)을 수집하여 보일러의 연소실(F)로 이송시켜 투입시킬 수 있도록 구성된다. 구체적으로 상기 펠릿이송라인(50)은 상기 회전판(30)의 하부에 형성되고 깔대기 형태로 마련되는 펠릿공급슈트(51)와, 상기 펠릿공급슈트(51)의 하부에서 연장되어 보일러(B) 내부로 투입된 후 보일러의 연소실(F)까지 연장형성되어 펠릿(P)을 공급하는 펠릿이송관(52)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 펠릿공급슈트(51)는 상기 회전판(30)의 하부에서 고정판의 펠릿배출공(21)이 형성된 부분을 따라 넒은 범위로 형성되는 것이 바람직하다.

이제 이와 같이 구성된 본 발명의 보일러 펠릿 공급장치의 작동 및 작용/효과를 간단히 설명한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 펠릿저장통(10)에 저장된 펠릿(P)은 고정판(20)에 방사형상으로 형성된 펠릿공급공(21)에 중력에 의해 펠릿(P)이 일정량씩 투입된다. 그리고, 모터(32)의 회전에 의해 모터의 회전력이 모터축(32a), 감속기(33), 회전축(34), 회전판(30)으로 전달되어, 회전판이 회전하게 된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전판(30)의 회전에 의해 상기 고정판(20)의 펠릿공급공(21)과 회전판(30)의 펠릿배출공(31)이 일치되는 시점이 발생된다. 그러면, 상기 고정판의 펠릿공급공(21)으로 투입된 펠릿(P)은 펠릿공급공(21)이 펠릿배출공(31)과 일치되는 시점에서 펠릿배출공(31)을 통해 하방향으로 배출된다. 그리고, 펠릿배출공(31)을 통해 펠릿이 배출된 펠릿공급공(21)으로는 다시 일정량씩 투입되어 채워지게 된다.

그리고, 상기 회전판의 펠릿배출공(31)을 통해 배출된 펠릿(P)은 회전판(30) 하방향에 설치된 펠릿공급슈트(51)에서 수집된 다음, 펠릿공급슈트(51)의 하부에서 연장된 펠릿이송관(52)을 통해 보일러 내부로 투입 이송되어 보일러의 연소실(F)로 투입되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 보일러 팰릿 공급장치는 회전판의 회전에 의해 고정판의 펠릿공급공와 회전판의 펠릿배출공이 일치되는 시점에서 저장통에 저장된 펠릿이 보일러의 연소실로 일정량씩 공급되도록 구성되어 펠릿이 정확한 량과 시간에 투입될 수 있는 장점이 있다.

또한, 펠릿공급공와 회전판의 펠릿배출공이 일치되는 시점 중력에 의해 자유낙하 방식으로 보일러 내로 투입되기 때문에, 보일러로 투입되는 펠릿이 깨질 우려가 없기 때문에 연료공급량을 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 연료비도 절감되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 그 구조가 매우 단순하여 단가가 저렴하며, 기계적 마찰이 발생되지 않기 때문에 장치의 고장이 발생되지 않는 장점이 있다.

10: 펠릿저장통 11: 투입구
12: 뚜껑 20: 고정판
21: 펠릿공급공 30: 회전판
31: 펠릿배출공 32: 모터
33: 감속기 34: 회전축
40: 제어부 50: 펠릿이송수단
51: 펠릿공급슈트 52: 펠릿이송관
B: 보일러 F: 연소실

Claims

보일러의 연소실로 펠릿을 공급시키는 보일러 펠릿연료 공급장치에 있어서,
내부에 펠릿이 저장되고, 상단부 일측에 펠릿이 투입되는 투입구가 형성되는 펠릿저장통과,
상기 펠릿저장통의 하단부에 형성되고, 펠릿저장통의 내측벽에 고정되게 설치되며, 방사형상으로 다수의 펠릿공급공이 형성되는 고정판과,
상기 고정판의 하측에 설치되고, 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되며, 중앙에서 이격된 일측에 상기 펠릿공급공과 대응되는 펠릿배출공이 형성된 회전판과,
상기 회전판의 회전속도를 제어하여 펠릿의 공급량 및 공급시간을 제어할 수 있도록 구성되는 제어부와,
상기 회전판의 하부에 형성되고, 상기 상기 펠릿공급공과 펠릿배출공이 일치되었을 때 펠릿배출공을 통해 낙하되는 펠릿을 상기 보일러의 연소실로 이송 투입시키는 팰렛이송라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러 펠릿연료 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 회전판은 고정판과 서로 마찰이 되지않도록 이격 설치되되, 상기 펠릿저장통의 내면에는 환형의 외곽지지턱이 설치되어, 상기 회전판의 외측 단부가 안착되어 회전가능하게 지지되도록 구성되고,
상기 회전수단은 회전판의 하방향으로 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축에 회전가능하게 결합되고 구동속도를 저속으로 감속하는 감속기와, 상기 감속기에 결합되고 상기 회전판의 중앙부분에 결합되는 회전축을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러 펠릿연료 공급장치.
제1항에 있어서, 상기 펠릿이송라인은,
상기 회전판의 하부에 형성되고 깔대기 형태로 마련되는 펠릿공급슈트와,
상기 펠릿공급슈트의 하부에서 연장되어 보일러 내부로 투입된 후 보일러의 연소실까지 연장형성되어 펠릿을 공급하는 펠릿이송관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러 펠릿연료 공급장치.