KR20120130920A

KR20120130920A - 펠렛보일러용 버너

Info

Publication number: KR20120130920A
Application number: KR1020110048990A
Authority: KR
Inventors: 이성영; 정찬홍
Original assignee: 주식회사 쌍마기계; 정찬홍
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-12-04

Abstract

본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너는, 펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 펠렛보일러에 동력원을 공급할 수 있도록 펠렛보일러에 취부되어 펠렛의 연소를 도모하는 펠렛보일러용 버너에 있어서, 펠렛보일러의 하부에 취부되는 함체 형태로 구성되어 내부에서 펠렛의 연소가 이루어져 연소되는 연소열을 펠렛보일러로 공급하는 본체; 상기 본체의 상측과 연계되어 펠렛이 저장되는 호퍼 형태로 구성되며 저장된 펠렛이 하측으로 포집되도록 하부면이 테이퍼지도록 형성되는 저장호퍼; 상기 저장호퍼의 하부에 평행하게 연장되고 연장되는 단부로는 하측으로 경사져 본체의 내부와 연결되어 저장호퍼에 저장된 펠렛이 이송된 후 하강되어 본체 내부로 이송을 도모하는 이송관; 상기 저장호퍼의 하부에 형성된 이송관측의 내부로 저장호퍼에서 이송관으로 포집된 펠렛을 이송시키는 스크류콘베어로 구성되는 이송스크류; 상기 본체의 내부 하측으로 펠렛이 안착되면서도 동력의 의해 회전되는 원판으로 이루어지며 원판의 표면으로 공기가 유입될 수 있는 타공이 다수 형성되고 외측으로 안착된 펠렛의 이탈을 방지하도록 상측으로 돌출되는 단이 형성되는 연소판; 상기 연소판이 형성되는 본체의 내측으로 연소판에 안착된 펠렛의 연소를 도모하는 점화체가 돌출 또는 인입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 점화관; 상기 본체의 점화관 하측 위치로 외부에서 공기가 유입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 유입관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 펠렛의 안착되는 연소판은 회전이 이루어지기 때문에, 연소판의 표면으로 펠렛이 고르게 안착되어 점화체로 하여금 펠렛이 연소될 때 펠렛의 고른 연소가 이루어져 펠렛의 연소효율이 향상되는 효과를 발휘한다.

Description

펠렛보일러용 버너{Burner for pellet boiler}

본 발명은 펠렛용보일러에 동력원을 공급하기 위해 펠렛을 점화하여 연소열을 발생시키는 펠렛보일러용 버너에 관한 것으로, 특히 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판의 회전이 이루어져 연소판으로 펠렛을 고르게 안착하여 펠렛의 연소효율을 높이면서도 펠렛이 이송되는 이송관으로 펠렛의 이송을 도모하는 이송스크류가 형성됨과 동시에 펠렛이 연소될 때 발생되는 불길이 이송관으로 역화되는 것을 방지하는 역화방지수단이 형성되어 역화가 방지되는 펠렛보일러용 버너에 관한 것이다.

일반적으로, 가정, 사무실, 공장 및 비닐하우스 등에서는 난방수 및 온수의 공급을 위해 보일러가 사용되고 있으며, 이러한 보일러는 통상 취급이 용이한 기름보일러나 가스보일러를 채택하여 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 기름보일러나 가스보일러를 사용하기에는 연료의 구입에 따른 비용이 과다하게 소요되어 유지비가 많이 들기 때문에 소득수준이 어려운 농촌 등에서는 보일러 사용에 따른 부담이 가중되는 경제적인 어려움이 있었으며, 또한 경제적인 어려움을 배제하더라도 기름보일러나 가스보일러에 사용되는 화석연료는 연소시 발생하는 배기가스나 유류 저장탱크 등에서 자연 증발되는 가스로 인해 대기오염을 포함한 지구 환경오염의 주된 원인이 되어왔다.

이에, 최근에는 상기와 같은 문제점을 보완하기 위해 왕겨, 톱밥, 기타 슬러지 등을 가공한 펠렛과 같은 고체연료를 사용하는 펠렛보일러가 많이 보급되고 있는 추세이다.

상기와 같은 고체연료를 사용하는 보일러 중, 대표적인 기술로는 등록실용신안 20-0446832호가 있으며, 이러한 대부분의 필렛보일러는 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판에 뚫려있는 구멍을 통하여 고체연료의 연소에 필요한 공기를 주입하는 송풍 방식으로 되어있다.

따라서 연소판에 공기를 주입함에 따라 연소판에 안착되는 모든 펠렛에서 동시에 연소가 일어나 펠렛보일러의 작동이 이루어진다.

상기와 같은 펠렛보일러는 기름보일러나 가스보일러를 대체할 수 있어 경제적으로 이점이 있으나, 통상적으로 펠렛이 펠렛보일러의 내부로 투입되는 과정은 스크류콘베어와 같은 이송장치를 이용하여 펠렛보일러의 투입구를 통해 연소판으로 투입되는데 이때 연소판에서 연소되는 연소열이 펠렛보일러에 투입되는 펠렛 및 펠렛이 저장되는 저장호퍼에까지 역화되어 펠렛이 탄화됨으로써 펠렛이 낭비되면서 투입구 및 펠렛투입장치의 파손이 야기되는 단점이 있어왔다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판의 회전이 이루어져 연소판으로 펠렛을 고르게 안착하여 펠렛의 연소효율을 높이면서도 펠렛이 이송되는 이송관으로 펠렛의 이송을 도모하는 이송스크류가 형성됨과 동시에 펠렛이 연소될 때 발생되는 불길이 이송관으로 역화되는 것을 방지하는 역화방지수단이 형성되어 역화가 방지되어 펠렛의 낭비를 방지하고 안전성이 향상되는 펠렛보일러용 버너를 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너는, 펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 펠렛보일러에 동력원을 공급할 수 있도록 펠렛보일러에 취부되어 펠렛의 연소를 도모하는 펠렛보일러용 버너에 있어서, 펠렛보일러의 하부에 취부되는 함체 형태로 구성되어 내부에서 펠렛의 연소가 이루어져 연소되는 연소열을 펠렛보일러로 공급하는 본체; 상기 본체의 상측과 연계되어 펠렛이 저장되는 호퍼 형태로 구성되며 저장된 펠렛이 하측으로 포집되도록 하부면이 테이퍼지도록 형성되는 저장호퍼; 상기 저장호퍼의 하부에 평행하게 연장되고 연장되는 단부로는 하측으로 경사져 본체의 내부와 연결되어 저장호퍼에 저장된 펠렛이 이송된 후 하강되어 본체 내부로 이송을 도모하는 이송관; 상기 저장호퍼의 하부에 형성된 이송관측의 내부로 저장호퍼에서 이송관으로 포집된 펠렛을 이송시키는 스크류콘베어로 구성되는 이송스크류; 상기 본체의 내부 하측으로 펠렛이 안착되면서도 동력의 의해 회전되는 원판으로 이루어지며 원판의 표면으로 공기가 유입될 수 있는 타공이 다수 형성되고 외측으로 안착된 펠렛의 이탈을 방지하도록 상측으로 돌출되는 단이 형성되는 연소판; 상기 연소판이 형성되는 본체의 내측으로 연소판에 안착된 펠렛의 연소를 도모하는 점화체가 돌출 또는 인입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 점화관; 상기 본체의 점화관 하측 위치로 외부에서 공기가 유입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 유입관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이송관의 중단으로 이송관으로 펠렛의 연소에 인해 발생되는 불길을 차단하는 역화방지수단이 구성되고, 상기 역화방지수단은 이송관을 밀폐하도록 이송관과 동일한 형태의 차단판과, 상기 차단판의 일측에서 이송관의 외측으로 연장되는 연장봉과, 상기 연장봉의 단부에 연결되어 연장봉이 회전되도록 동력을 인가하여 차단판을 회동시켜 이송관을 밀폐 또는 개방상태로 이루어지게 하는 동력모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연소판의 외측으로 연소판을 수용하는 수용판이 형성되고, 상기 수용판의 외측으로 본체 하측 내부에 끼움되는 끼움판이 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 펠렛의 안착되는 연소판은 회전이 이루어지기 때문에, 연소판의 표면으로 펠렛이 고르게 안착되어 점화체로 하여금 펠렛이 연소될 때 펠렛의 고른 연소가 이루어져 펠렛의 연소효율이 향상되는 효과가 있다.

또한 이송관의 중단으로 펠렛의 연소에 인해 발생되는 불길을 차단하는 역화방지수단이 구성되기 때문에, 이송관이 역화방지수단에 의해 선택적으로 개방 또는 차단되어 역화현상이 방지되어 펠렛의 낭비를 방지하면서도 안전성이 향상되는 효과가 있다.

또한 연소판의 외측으로 연소판의 수용하는 수용판 및 끼움판이 형성되기 때문에, 이송관에 의해 자유낙하한 펠렛이 연소판에 바로 안착되도록 하면서도 외부로 이탈되는 것을 방지하고 연소가 완료된 펠렛의 회분이 외부로 분산되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너의 바람직한 형태를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너의 바람직한 형태를 나타내는 분해단면도,
도 3은 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너의 바람직한 형태를 나타내는 분해사시도,
도 4는 본 발명에 의한 연소판의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 5는 본 발명에 의한 역화방지수단의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 6(a), (b)는 본 발명에 따른 연소판이 작용하는 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 7(a), (b)는 본 발명에 따른 역화방지수단이 작용하는 바람직한 형태를 나타내는 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고체연료용 버너를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너의 바람직한 형태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너의 바람직한 형태를 나타내는 분해단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너의 바람직한 형태를 나타내는 분해사시도로서, 본 발명에 따른 펠렛보일러용 버너는 펠렛보일러의 하부에 취부되어 펠렛보일러의 동력원을 공급하기 위해 펠렛의 연소가 이루어지도록 구성된다.

본 발명에 따른 펠렛보일러용 버너는 도 1, 2, 3에 도시된 바와 같이 펠렛보일러에 취부되면서도 내부에서 펠렛의 연소를 통해 발생되는 연소열을 펠렛보일러로 공급할 수 있도록 함체 형태로 이루어지는 본체(10)가 구성된다.

상기 본체(10)의 상측에는 본체(10)와 연계되어 펠렛이 저장되도록 호퍼 형태인 저장호퍼(20)가 구성되며 상기 저장호퍼(20)에 저장된 펠렛이 하측으로 포집되도록 저장호퍼(20)의 하부면은 하부 중앙으로 테이퍼지도록 형성된다.

상기 저장호퍼(20)의 하측으로는 저장호퍼(20)에 저장된 펠렛을 본체(10) 내부로 이송하는 이송관(30)이 구성되며, 상기 이송관(30)은 저장호퍼(20)의 하부에 평행하게 연장되고 연장되는 단부로는 하측으로 경사져 본체(10)의 내부와 연결되도록 연장되는 형태로 이루어진다.

즉 저장호퍼(20)에 저장된 펠렛이 저장호퍼(20) 하측에 형성된 이송관(30)에서 이송된 후 하측으로 경사진 이송관(30) 형태에 의해 하강되어 본체(10) 내부로 이송이 이루어질 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 저장호퍼(20)의 하측에 형성된 이송관(30)측의 내부로는 저장호퍼(20)에서 이송관(30)으로 포집된 펠렛을 이송시칼 수 있도록 통상의 스크류콘베어로 구성되는 이송스크류(40)가 구성된다.

또한 상기 본체(10)의 내부 하측에서는 이송관(30)에 의해 공급되는 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판(50)이 구성되고 상기 연소판(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 펠렛이 안착되면서도 동력의 의해 회전되는 원판의 형태로 이루어진다.

상기 원판으로 이루어진 연소판(50)의 표면으로는 타공(53)이 다수 형성되어 펠렛의 연소에 필요한 공기가 연소판(50)으로 유입될 수 있도록 하고 연소판(50)의 외측으로는 상측으로 돌출되는 단턱(55)이 형성되어 연소판(50)에 안착된 펠렛의 이탈을 방지하도록 한다.

그리고 상기 연소판(50)에 안착된 펠렛의 연소가 이루어지도록 펠렛을 점화하는 점화관(60)이 구성되고 상기 점화관(60)은 연소판(50)이 형성되는 본체(10)의 내측에 형성되는 관의 형태로 이루어져 점화관(10)의 내부에서 히터봉 또는 가스점화기로 이루어지는 점화체(63)가 돌출 또는 인입될 수 있도록 구성되어 펠렛을 연소할 때에는 점화체(63)가 돌출되고 펠렛의 연소가 일어나지 않을 때에는 점화체(63)가 점화관(60)의 내부로 인입되도록 하는 것이다.

또한 상기 본체(10)의 점화관(60) 하측 위치에는 외부에서 점화체(60)에 의해 펠렛이 연소에 필요한 공기가 유입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 유입관(70)이 구성된다.

여기서 상기 이송관(30)의 중단으로 이송관(30)으로 펠렛의 연소에 인해 발생되는 불길을 차단하는 역화방지수단(80)이 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 역화방지수단(80)은 이송관(30)을 밀폐하도록 이송관(30)과 동일한 형태의 차단판(81)이 포함되어 구성되고 상기 차단판(81)의 일측에서 이송관(30)의 외측으로 연장되는 연장봉(83)이 포함되어 구성되고 상기 연장봉(83)의 단부에 연결되어 연장봉(83)이 정, 역방향으로 각각 회전되도록 동력을 인가하여 차단판(81)을 회동시켜 이송관(30)을 밀폐 또는 개방상태로 이루어지게 하는 동력모터(85)가 포함되어 구성된다.

즉, 동력모터(85)의 회전에 따라 차단판(81)이 회동하여 이송관(30)을 밀폐 또는 개방하여 이송관(30)으로 펠렛이 이송될 때에는 차단판(81)으로 하여금 이송관(30)을 개방하고 펠렛이 연소될 때에는 차단판(81)으로 하여금 이송관(30)을 차단하여 연소판(50)에서 펠렛이 연소됨으로 발생되는 연소되는 불길이나 열기가 이송관(30)으로 역화되는 것을 방지하여 이송관(30) 및 저장호퍼(20)에 저장된 펠렛이 발화되는 현상을 방지하도록 한다.

여기서 상기 연소판(50)의 외측으로 연소판(50)을 수용하는 수용판(90)이 형성되고, 상기 수용판(90)의 외측으로 본체(10) 하측 내부에 끼움되는 끼움판(100)이 형성되어 수용판(90)과 끼움판(100)으로 하여금 이송관(30)에 의해 자유낙하한 펠렛이 연소판(50)에 안착될 때 펠렛이 연소판(50) 외부로 이탈되는 것을 방지하고 연소가 완료된 펠렛의 회분이 외부로 분산되는 것을 방지하도록 한다.

한편 점화관(60)에서 점화체(63)의 돌출 또는 인입 작용 및 이송스크류(40)의 구동 및 역화방지장치(80)의 동력모터(85)를 구동하는 것은 별도의 제어장치를 통해 이루어지는 것이 바람직하며 특히 점화체(63)가 돌출되어 연소가 이루어지게 되면 동력모터(85)를 구동하여 차단판(81)이 이송관(30)을 차단하여 펠렛의 연소에 의해 발생되는 불길이 이송관(30)으로 역화되는 것을 방지하고 펠렛의 연소가 완료되어 점화체(63)가 점화관(60)으로 인입되면 동력모터(85)를 통해 차단판(81)을 회동시켜 이송관(30)을 개방시킴으로써 새로운 펠렛을 연소판(50)으로 공급되도록 한다.

또한 상기 펠렛을 연소판(50)으로 공급하는 이송스크류(40)의 구동속도에 따라 연소판(50)으로 공급되는 펠렛의 양이 가감되며 더욱 자세히는 상기 이송스크류(40)의 구동속도는 펠렛보일러에 설정된 온도가 높은 경우에는 이송스크류(40)의 구동속도를 빠르게 회전하여 연소판(50)에 공급되는 펠렛의 양을 증가시키고 반대로 펠렛보일러에 설정된 온도가 낮은 경우에는 이송스크류(40)의 구동속도를 천천히 회전하여 연소판(50)에 공급되는 펠렛의 양을 감소시킨다.

상기에서 이송스크류(40)가 펠렛보일러의 설정온도 및 작동시간에 따라 자동적으로 제어되는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 펠렛보일러용 버너는 다음과 같이 작용한다.

우선 펠렛보일러의 동작시간 및 설정된 온도에 따라 펠렛을 연소판(50)으로 공급하는 이송스크류(40)가 구동되고 이송스크류(40)의 구동에 따라 점화체(63)도 같이 점화관(60)에서 돌출되어 작동되며 이송관(30)의 내부는 차단판(50)이 회동되어 이송관(30)을 개방된 상태로 유지시킨다.

상기 이송스크류(40)의 구동에 따라 저장호퍼(20)에 저장된 펠렛은 이송관(30)으로 이송되고 이송관(30)의 경사진 위치에까지 펠렛이 이동되면 경사진 형태의 이송관(30)에 의해 펠렛은 자동으로 하강하여 연소판(50)으로 안착되게 되며 이때 하강되는 펠렛은 연소판(50)의 외측에 형성된 수용판(90)에 의해 연소판(50) 외측으로 이탈되는 것을 방지하도록 한다.

그리고 이때 도 6(a), (b)에 도시된 바와 같이 연소판(50)은 회전이 이루어지고 있는 상태로서 연소판(50)의 안착된 펠렛은 연소판(50) 표면으로 고르게 안착되어 펠렛의 연소가 용이하게 이루어지면서도 연소효율을 높일 수 있도록 한다.

상기 점화관(60)에서 돌출된 점화체(63)에서 발생된 연소열 및 불꽃이 연소판(50)에 안착된 펠렛에 가해지게 됨과 동시에 유입관(70)으로 유입된 공기가 연소판(50)으로 공급되어 펠렛의 연소가 이루어지게 된다.

이때 도 7(a), (b)에 도시된 바와 같이 이송관(30) 내부의 차단판(81)은 동력모터(85)의 회동에 의해 이송관(30)을 차단된 상태로 회동되어 펠렛의 연소에 의해 발생되는 불길 및 연소열이 이송관(30)으로 역화되는 것을 차단한다.

상기 펠렛의 연소되어 발생되는 연소열 즉 동력원은 펠렛보일러로 공급되며 펠렛의 연소가 완료되면 저장호퍼(20)에 저장된 새로운 펠렛을 연소판(50)으로 공급하기 위해 동력모터(85)를 구동하여 차단판(81)을 회동시켜 이송관(30)을 개방된 상태로 유지시켜주어 상기의 과정을 다시 수행하여 사용되는 것이다.

10 : 본체 20 : 저장호퍼
30 : 이송관 40 : 이송스크류
50 : 연소판 53 : 타공
55 : 단턱 60 : 점화관
63 : 점화체 70 : 유입관
80 : 역화방지수단 81 : 차단판
83 : 연장봉 85 : 동력모터
90 : 수용판 100 : 끼움판

Claims

펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 펠렛보일러에 동력원을 공급할 수 있도록 펠렛보일러에 취부되어 펠렛의 연소를 도모하는 펠렛보일러용 버너에 있어서,
펠렛보일러의 하부에 취부되는 함체 형태로 구성되어 내부에서 펠렛의 연소가 이루어져 연소되는 연소열을 펠렛보일러로 공급하는 본체(10);
상기 본체(10)의 상측과 연계되어 펠렛이 저장되는 호퍼 형태로 구성되며 저장된 펠렛이 하측으로 포집되도록 하부면이 테이퍼지도록 형성되는 저장호퍼(20);
상기 저장호퍼(20)의 하부에 평행하게 연장되고 연장되는 단부로는 하측으로 경사져 본체(10)의 내부와 연결되어 저장호퍼(20)에 저장된 펠렛이 이송된 후 하강되어 본체(10) 내부로 이송을 도모하는 이송관(30);
상기 저장호퍼(20)의 하부에 형성된 이송관(30)측의 내부로 저장호퍼(20)에서 이송관(30)으로 포집된 펠렛을 이송시키는 스크류콘베어로 구성되는 이송스크류(40);
상기 본체(10)의 내부 하측으로 펠렛이 안착되면서도 동력의 의해 회전되는 원판으로 이루어지며 원판의 표면으로 공기가 유입될 수 있는 타공(53)이 다수 형성되고 외측으로 안착된 펠렛의 이탈을 방지하도록 상측으로 돌출되는 단턱(55)이 형성되는 연소판(50);
상기 연소판(50)이 형성되는 본체(10)의 내측으로 연소판(50)에 안착된 펠렛의 연소를 도모하는 점화체(63)가 돌출 또는 인입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 점화관(60);
상기 본체(10)의 점화관(60) 하측 위치로 외부에서 공기가 유입될 수 있도록 관의 형태로 구성되는 유입관(70);을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러용 버너.
제1항에 있어서,
상기 이송관(30)의 중단으로 이송관(30)으로 펠렛의 연소에 인해 발생되는 불길을 차단하는 역화방지수단(80)이 구성되고,
상기 역화방지수단(80)은 이송관(30)을 밀폐하도록 이송관(30)과 동일한 형태의 차단판(81)과, 상기 차단판(81)의 일측에서 이송관(30)의 외측으로 연장되는 연장봉(83)과, 상기 연장봉(83)의 단부에 연결되어 연장봉(83)이 회전되도록 동력을 인가하여 차단판(81)을 회동시켜 이송관(30)을 밀폐 또는 개방상태로 이루어지게 하는 동력모터(85)로 구성되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러용 버너.
제1항에 있어서,
상기 연소판(50)의 외측으로 연소판(50)을 수용하는 수용판(90)이 형성되고, 상기 수용판(90)의 외측으로 본체(10) 하측 내부에 끼움되는 끼움판(100)이 형성되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러용 버너.