KR20160010679A - 펠렛 연소용 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠렛 연소용 보일러에 관한 것으로, 고온의 연소가스가 생성되는 연소실이 마련되어 있고, 하측에 내화용 캐스타블과 외부 공기 유입을 가능하게 하는 공기유입관이 설치되는 내통부재; 내통부재와의 사이에 물이 저장될 수 있는 저장공간을 형성시킬 수 있도록 내통부재를 감싸는 형태로 설치되고, 내통부재의 내부에서 발생된 고온의 연소가스로 물을 히팅시킬 수 있도록, 연소가스의 유동로를 제공하는 복수의 연소관들이 간격을 두고 배치되어 있는 외통부재; 및 내통부재의 연소실을 상측공간과 하측공간으로 구획할 수 있도록 그 내통부재에 설치되고, 물을 히팅시키기 위한 펠렛이 놓여지는 것으로, 하측공간 측으로 유입되는 외부 공기가 상측공간 측으로 유입될 수 있도록 내통부재의 반경방향을 따라 간격을 두고 설치되고, 물의 유동이 가능하도록 저장공간과 소통가능하게 연결되고 관 형상으로 이루어지는 복수의 수냉 화격자들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

펠렛 연소용 보일러{BOILER FOR BURNING PELLET}

본 발명은 펠렛 연소용 보일러에 관한 것으로, 펠렛을 연소시키기 위하여 주철 또는 주강의 화격자편을 일정 간격으로 나열하여 그 위에 연료를 얹고 틈새를 통해 하방으로부터 연소용 고기를 내보내 연소시키는 장치의 구조가 개선된 펠렛 연소용 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 펠렛 연소용 보일러는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 고온의 연소가스가 생성되는 연소실(12)이 마련되어 있고, 하측에 내화용 캐스타블(1)과 외부 공기 유입을 가능하게 하는 공기유입관(2)이 설치되는 내통부재(10)가 마련되고, 상기 내통부재(10)와의 사이에 물이 저장될 수 있는 저장공간(30)을 형성시킬 수 있도록 내통부재(10)를 감싸는 형태로 설치되고, 내통부재(10)의 내부에서 발생된 고온의 연소가스(G)로 상기 물(W)을 히팅시킬 수 있도록, 상기 연소가스(G)의 유동로를 제공하는 복수의 연소관(41, 42)들이 간격을 두고 배치되어 있는 외통부재(20)가 마련되며, 상기 내통부재(10)의 연소실(12)을 상측공간(12b)과 하측공간(12a)으로 구획할 수 있도록 그 내통부재(10)에 설치되고, 물(W)을 히팅시키기 위한 펠렛(A)이 놓여지는 것으로, 하측공간(12a) 측으로 유입되는 외부 공기가 상측공간(12b) 측으로 유입될 수 있도록 격자가 형성된 화격자(60)를 포함한다.

그러나, 종래 펠렛 연소용 보일러는 펠렛(A)이 놓여지는 화격자(60)의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 고온에 노출되어 변형이 잦아 주요한 보일러 고장의 원인이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연소실에서 펠렛이 놓여지는 화격자 내부에 수관을 추가하여 화격자의 전열면적을 증가시켜 연소효율을 높이고, 고온에 의해 화격자가 변형되어 보일러의 고장원인을 줄여줄 수 있는 펠렛 연소용 보일러를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 연소용 보일러는 고온의 연소가스가 생성되는 연소실이 마련되어 있고, 하측에 내화용 캐스타블과 외부 공기 유입을 가능하게 하는 공기유입관이 설치되는 내통부재; 상기 내통부재와의 사이에 물이 저장될 수 있는 저장공간을 형성시킬 수 있도록 상기 내통부재를 감싸는 형태로 설치되고, 상기 내통부재의 내부에서 발생된 고온의 연소가스로 상기 물을 히팅시킬 수 있도록, 상기 연소가스의 유동로를 제공하는 복수의 연소관들이 간격을 두고 배치되어 있는 외통부재; 및 상기 내통부재의 연소실을 상측공간과 하측공간으로 구획할 수 있도록 그 내통부재에 설치되고, 물을 히팅시키기 위한 펠렛이 놓여지는 것으로, 상기 하측공간 측으로 유입되는 외부 공기가 상기 상측공간 측으로 유입될 수 있도록 상기 내통부재의 반경방향을 따라 간격을 두고 설치되고, 상기 물의 유동이 가능하도록 상기 저장공간과 소통가능하게 연결되고 관 형상으로 이루어지는 복수의 수냉 화격자들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 채용된 상기 각 수냉 화격자는, 상기 물이 유입 및 유출되는 부분의 내경이 다른 부분에 비해 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 내통부재에는, 상기 각 수냉 화격자의 끝단이 삽입되는 복수의 삽입구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 펠렛(A)을 통해 연소된 연소가스(G)를 통해 물(W)을 히팅시켜 보일러로 이용 시, 펠렛(A)을 지지하는 수냉 화격자의 내부에 물(W)이 유동할 수 있음에 따라 펠렛(A)을 통해 히팅되는 수냉 화격자는 내부 물(W)에 열이 분산되어 열 변형되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 펠렛(A)을 지지하는 수냉 화격자 내부에 물(W)의 유동이 가능해짐에 따라 연소가스와 함께 열원이 직접 히팅시켜 보일러의 히팅 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 펠렛 보일러의 주요 구성을 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도.
도 3은 종래 펠렛 보일러의 화격자가 고온에 의해 변형된 모습을 나타낸 참고도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 보일러의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 보일러에서 냉각수 및 연소가스의 흐름을 보여주는 도면이다.

하기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 보일러에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 보일러의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 보일러에서 냉각수 및 연소가스의 흐름을 보여주는 도면이다.

상기 도면들에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛 연소용 보일러는, 내통부재(10), 외통부재(20) 및 복수의 수냉 화격자(100)들를 포함하여 이루어진다.

내통부재(10)는 고온의 연소가스(G)가 생성되는 연소실(12)이 마련되어 있고, 하측에 내화용 캐스타블(1)과 외부 공기 유입을 가능하게 하는 공기유입관(2)이 설치된다.

그리고, 외통부재(20)는 내통부재(10)와의 사이에 물(W)이 저장될 수 있는 저장공간(30)을 형성시킬 수 있도록 내통부재(10)를 감싸는 형태로 설치되고, 내통부재(10)의 내부에서 발생된 고온의 연소가스(G)로 물(W)을 히팅시킬 수 있도록, 연소가스(G)의 유동로를 제공하는 복수의 연소관(41, 42)들이 간격을 두고 배치된다.

또한, 복수의 수냉 화격자(100)들은 내통부재(10)의 연소실(12)을 상측공간(12b)과 하측공간(12a)으로 구획할 수 있도록 그 내통부재(10)에 설치되고, 물(W)을 히팅시키기 위한 펠렛(A)이 놓여지는 것으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하측공간(12a) 측으로 유입되는 외부 공기가 상측공간(12b) 측으로 유입될 수 있도록 내통부재(10)의 반경방향을 따라 간격(B)을 두고 설치되고, 물(W)의 유동이 가능하도록 저장공간(30)과 소통가능하게 연결되고 관 형상으로 이루어진다. 여기서, 수냉 화격자(100)의 관의 형상은 한정하지 않으나 원통형인 것이 바람직하다. 다만, 복수의 수냉 화격자(100)들은 그 일측이 서로 소통될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 펠렛(A)을 통해 연소된 연소가스(G)를 통해 물(W)을 히팅시켜 보일러로 이용하는 것으로, 펠렛(A)을 지지하는 수냉 화격자(100)의 내부에 물(W)이 유동할 수 있음에 따라 펠렛(A)을 통해 히팅되는 수냉 화격자(100)는 내부 물(W)에 열이 분산되어 열 변형되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 펠렛(A)을 지지하는 수냉 화격자(100) 내부에 물(W)의 유동이 가능해짐에 따라 연소가스와 함께 열원이 직접 히팅시켜 보일러의 히팅 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

하기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 동작 과정에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 공기유입관(2)이 설치된 내통부재(10)의 연소실(12)에는 연소실(12)을 상측공간(12b)과 하측공간(12a)으로 구획할 수 있도록 복수의 수냉 화격자(100)들이 설치된다.

이후, 연료 공급팬(3)을 통해 내통부재(10) 내부에 설치된 복수의 수냉 화격자(100) 상에 펠렛(A)을 공급한다.

이러한 상태에서, 수냉 화격자(100) 상에 놓인 펠렛(A)을 연소시킨다. 이때, 펠렛(A)의 연소를 활성화시키기 위해, 공기 흡입팬이 공기유입관(2)을 통해 연소실(12) 내부로 공기를 주입한다.

이와 같이, 주입된 공기는 수냉 화격자(100) 사이 간격(B)을 통해 펠렛(A)에 전달되고, 펠렛(A)의 연소를 돕는다.

이렇게 펠렛(A)을 통해 연소된 고온의 연소가스(G)는 제1연소관(41)을 통해 뎀퍼(50)로 이동하게 되고, 다시 제2연소관(42)을 거쳐 굴뚝으로 배출된다.

이 과정에서, 제1연소관(41)과 제2연소관(42) 주위에 형성된 물(W)을 히팅하게 되고 이렇게 히팅된 물(W)은 보일러의 온수 및 난방을 위해 사용된다.

본 발명의 일 실시예에서는 제1연소관(41)과 제2연소관(41)을 통해 이동하는 고온의 연소가스(G) 뿐만 아니라, 펠렛(A)의 직화를 통해 수냉 화격자(100) 내부의 물을 직접 히팅함으로서 물의 히팅 효율을 현저히 높일 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 펠렛(A)의 직화에 의해 히팅되는 수냉 화격자(100)가 고온에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 채용된 각 수냉 화격자(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이 물(W)이 유입 및 유출되는 부분의 내경이 다른 부분에 비해 작게 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는 물(W)이 유입 및 유출되는 부분의 내경(Be2)이 다른 부분의 내경(Be1)의 내경보다 작게 형성하였다.

이와 같이, 물(W)이 유입 및 유출되는 부분의 내경이 다른 부분에 비해 작게 형성됨으로써, 실제 수관 화격자(100)와 사이 간격이 6mm 정도로 작게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서의 내통부재(10)에는, 각 수냉 화격자(100)의 끝단이 삽입되는 복수의 삽입구멍(미도시)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 내통부재(10)에 복수의 삽입구멍이 형성되어 있을 경우, 수냉 화격자(100)를 간편하게 내통부재(10)에 삽입한 후 솔더링함으로써 간편하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 수냉 화격자(100)의 일부가 파손되더라도 용이하게 교체할 수 있는 장점이 있다.

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.

10 : 내통부재 20 : 외통부재
100 : 수냉 화격자

Claims (3)

1. 고온의 연소가스가 생성되는 연소실이 마련되어 있고, 하측에 내화용 캐스타블(1)과 외부 공기 유입을 가능하게 하는 공기유입관이 설치되는 내통부재;
   상기 내통부재와의 사이에 물이 저장될 수 있는 저장공간을 형성시킬 수 있도록 상기 내통부재를 감싸는 형태로 설치되고, 상기 내통부재의 내부에서 발생된 고온의 연소가스로 상기 물을 히팅시킬 수 있도록, 상기 연소가스의 유동로를 제공하는 복수의 연소관들이 간격을 두고 배치되어 있는 외통부재; 및
   상기 내통부재의 연소실을 상측공간과 하측공간으로 구획할 수 있도록 그 내통부재에 설치되고, 물을 히팅시키기 위한 펠렛이 놓여지는 것으로, 상기 하측공간 측으로 유입되는 외부 공기가 상기 상측공간 측으로 유입될 수 있도록 상기 내통부재의 반경방향을 따라 간격을 두고 설치되고, 상기 물의 유동이 가능하도록 상기 저장공간과 소통가능하게 연결되고 관 형상으로 이루어지는 복수의 수냉 화격자들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠렛 연소용 보일러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각 수냉 화격자는, 상기 물이 유입 및 유출되는 부분의 내경이 다른 부분에 비해 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 펠렛 연소용 보일러.
3. 제1항에 있어서,
   상기 내통부재에는, 상기 각 수냉 화격자의 끝단이 삽입되는 복수의 삽입구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠렛 연소용 보일러.

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