KR101287818B1 - 펠렛보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 펠렛보일러는, 펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 동력원이 공급되는 하우징과, 통상의 스크류콘베어가 외부에서 하우징으로 펠렛의 이송을 도모하는 펠렛투입장치와, 상기 펠렛투입장치로부터 공급되는 펠렛이 안착되어 점화체에 의해 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판이 포함되는 펠렛보일러에 있어서, 상기 연소판은 원형의 링으로 이루어지는 본체; 및 상기 본체의 테두리에서 수직으로 돌출되어 펠렛이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 단턱; 나선방향으로 비틀림되며 비틀림되는 방향이 상호 대응되는 한 쌍의 봉이 다수개로 상기 본체에 평행하게 개재되는 나선형봉; 상기 나선형봉과 접지되는 동력전달부재; 및 상기 동력전달부재에 동력을 인가하여 나선형봉이 개재되는 본체의 회전을 도모하는 동력모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 연소판의 회전에 의해 나선형봉에 안착된 펠렛은 고르게 안착되어 펠렛의 고른 연소가 이루어져 펠렛의 연소효율을 높이면서도 나선방향이 서로 다른 나선형봉이 형성되어 나선형봉의 사이로 연소된 펠렛의 회분이 자동으로 낙하되어 연소판의 막힘현상이 방지되어 사용이 편리한 효과를 발휘한다.

Description

펠렛보일러{The pellet boiler}

본 발명은 펠렛을 점화하여 연소열을 발생시키는 펠렛보일러에 관한 것으로, 특히 펠렛가 연소되는 연소체의 내부로 펠렛이 안착되는 연소판의 회전이 이루어져 연소판으로 펠렛이 고르게 안착됨으로써 펠렛의 연소효율을 높이면서도 펠렛이 투입되는 투입구로 차단장치가 구비되어 연소열에 의해 역화가 방지되는 펠렛보일러에 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 펠렛을 사용하는 펠렛보일러가 많이 보급되고 있는 추세이다.

상기와 같은 펠렛 사용하는 보일러 중, 대표적인 기술로는 등록실용신안 20-0446832호가 있으며, 이러한 대부분의 필렛보일러는 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판에 뚫려있는 구멍을 통하여 펠렛의 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, 연소판으로 공급되는 펠렛은 연소판에 일괄적으로 안착되어 적층됨으로써 펠렛의 연소 시에 상당량이 미연소 상태에서 보일러 하부에 재의 형태로 쌓이게 되어 펠렛이 불완전연소되어 효율이 저하되며 연소판으로 연소된 펠렛의 회분이 막히므로 주기적으로 연소판에 막힌 회분을 처리해주어야 하는 등의 사용이 불편한 단점이 있어왔다.

또한 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 낭비를 야기하며 투입구 및 펠렛투입장치의 파손이 야기되는 단점이 있어왔다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 펠렛가 연소되는 연소체의 내부로 펠렛이 안착되는 연소판의 회전이 이루어져 연소판으로 펠렛이 고르게 안착됨으로써 펠렛의 연소효율을 높이면서도 펠렛이 투입되는 투입구로 차단장치가 구비되어 연소열에 의해 역화가 방지되는 펠렛보일러를 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 펠렛보일러는, 펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 동력원이 공급되는 하우징과, 통상의 스크류콘베어가 외부에서 하우징으로 펠렛의 이송을 도모하는 펠렛투입장치와, 상기 펠렛투입장치로부터 공급되는 펠렛이 안착되어 점화체에 의해 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판이 포함되는 펠렛보일러에 있어서, 상기 연소판은 원형의 링으로 이루어지는 본체; 및 상기 본체의 테두리에서 수직으로 돌출되어 펠렛이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 단턱; 나선방향으로 비틀림되며 비틀림되는 방향이 상호 대응되는 한 쌍의 봉이 다수개로 상기 본체에 평행하게 개재되는 나선형봉; 상기 나선형봉과 접지되는 동력전달부재; 및 상기 동력전달부재에 동력을 인가하여 나선형봉이 개재되는 본체의 회전을 도모하는 동력모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 펠렛투입장치의 단부로는 하우징의 내부로 펠렛의 자유낙하를 도모할 수 있도록 하측방향으로 경사지는 투입구가 형성되며, 상기 투입구의 중단부로는 동력에 의해 회전가능한 회전축; 상기 회전축과 일체로 이격되는 판의 형태로 구성되는 회전판; 상기 이격된 회전판의 중앙을 중심으로 회전판의 외주연까지 연장되어 회전판의 내부를 다수의 구획으로 구분하는 구획판으로 이루어지는 역화방지수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 하우징의 일측으로 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 송풍휀과 연계되어 하우징 내부로 공기를 유입하는 송풍구가 구성되고, 상기 송풍구의 단부로는 송풍구로 유입되는 공기가 연소판으로 배출될 수 있도록 격자 형태로 확장되며 확장된 상부측으로 공기가 배출되는 배출공이 다수 형성되는 확장배출관이 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연소판 및 확장배출관의 하부로는 연소된 펠렛의 회분을 포집하는 포집관이 형성되고 상기 포집관에서 하우징 외부로 연장되는 통상의 스크류콘베어로 이루어지는 회분배출장치가 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 펠렛의 안착되는 연소판은 나선방향으로 비틀림되며 비틀림되는 방향이 상호 대응되는 나선형봉이 본체에 평행하게 개재되어 동력모터에 회전되기 때문에, 연소판의 회전에 의해 나선형봉에 안착된 펠렛은 고르게 안착되어 펠렛의 고른 연소가 이루어져 펠렛의 연소효율을 높이면서도 나선방향이 서로 다른 나선형봉이 형성되어 나선형봉의 사이로 연소된 펠렛의 회분이 자동으로 낙하되어 연소판의 막힘현상이 방지되어 사용이 편리한 효과가 있다.

또한 상기 투입구의 중단부로는 회전축의 회전과 연동되어 투입구를 개방 및 차단상태로 번갈아 이루어지게 하는 구획판이 포함되는 역화방지방치가 구비되기 때문에, 펠렛의 연소에 의한 불길이 구획판에 차단됨에 따라 역화현상이 방지되어 펠렛의 낭비를 방지하면서도 안전성이 향상되는 효과가 있다.

또한 격자 형태로 확장되며 확장된 상부측으로 공기가 배출되는 배출공이 다수 형성되는 확장배출관이 송풍구과 연계되도록 구성되기 때문에, 보다 넓은범위로 연소판에 공기가 공급됨으로써 펠렛의 완전연소를 도모하고 연소효율을 향상되는 효과가 있다.

또한 연소판 및 확장배출관의 하부로 펠렛의 회분을 포집하는 포집관이 구성되고 포집관에서 하우징 외부로 연장되는 통상의 스크류콘베어로 이루어지는 회분배출장치가 구성되기 때문에, 별도의 회분처리장치없이 포집관에 포집된 펠렛의 회분을 용이하게 처리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 펠렛보일러의 바람직한 형태를 나타내는 사시도,
도 2는 발명에 의한 펠렛보일러의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 펠렛보일러의 형태를 나타내는 분해사시도,
도 4는 본 발명에 의한 연소판에 형성되는 나선형봉의 바람직한 단면의 형태를 나타내는 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 펠렛보일러가 작용하는 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 6은 도 5의 A부에 대한 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 7은 도 5의 A부에 대한 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 역화차단장치의 바람직한 형태를 나타내는 사시도.

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

도 1은 본 발명에 의한 펠렛보일러의 바람직한 형태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 발명에 의한 펠렛보일러의 바람직한 형태를 나타내는 예시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 펠렛보일러의 형태를 나타내는 분해사시도로서, 본 발명에 따른 펠렛보일러의 형태는 도 1 내지 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 동력원이 공급되는 하우징(1)과, 통상의 스크류콘베어가 외부에서 하우징(1)으로 펠렛의 이송을 도모하는 펠렛투입장치(5)와, 상기 펠렛투입장치(5)로부터 공급되는 펠렛이 안착되어 히터봉 또는 가스점화기 등으로 이루어지는 점화체에 의해 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판(10)이 포함되어 구성되어진다.

여기서 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판(10)의 자세한 형태는 원형의 링으로 이루어지는 본체(11)가 구성되고 상기 본체(11)의 테두리에서 수직으로 돌출되어 연소되기 위해 본체(11)의 내측에 안착되는 펠렛이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 단턱(12)이 구성된다.

또한 연소판(10)은 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 본체(11)의 내측에 펠렛을 안착시키기 위해 나선방향으로 비틀림되며 비틀림되는 방향이 상호 대응되는 한 쌍의 봉이 다수개로 이루어져 본체(11)에 평행하게 개재되는 나선형봉(13)이 구성된다.

또한 연소판(10)은 상기 나선형봉(13)과 접지되는 동력전달부재(14)가 구성되고 나선형봉(13)에 접지된 동력전달부재(14)에 동력을 인가하여 연소판(10)의 회전을 도모하는 동력모터(19)가 포함되어 구성된다.

즉, 펠렛투입장치(5)로 하여금 펠렛이 연소판(10)의 나선형봉(13)으로 안착되면 동력모터(19)에서 인가되는 동력에 의해 동력전달부재(14)의 회전이 이루어지게 되고 이에 따라 동력전달부재(14)와 접지되는 나선형봉(13)의 회전이 이루어지게 되어 연소판(10)의 회전이 이루어지게 된다.

상기 연소판(10)의 회전에 의해 나선형봉(13)에 안착된 펠렛은 고르게 안착됨으로써 기존의 연소판에 적층된 상태에서 미연소 상태로 연소되는 현상을 방지하여 펠렛의 연소효율을 높이면서도 나선방향이 서로 다른 나선형봉(13)을 한 쌍으로 형성함으로써 나선형봉(13)의 사이로 연소된 펠렛의 회분이 자동으로 낙하되어 회분의 포집이 용이하여 사용이 편리하며 연소판(10)의 막힘현상이 방지되는 효과를 가지게 되는 것이다.

그리고 상기 동력전달부재(14)의 자세한 형태를 살펴보면, 상기 나선형봉(13)의 중심에서 하부로 연장되며 하측단부에는 제1기어(16)가 형성되는 제1축(15)이 구성된다.

또한 일측이 상기 제1축(15)의 제1기어(16)와 맞물리는 제2기어(18)가 형성되며 타측은 동력모터(19)와 연결되어 동력모터(19)의 구동에 따라 회전됨으로써 제2기어(18)와 맞물리는 제1기어(16)가 형성된 제1축(15)으로 동력을 전달하여 연소판(10)의 회전을 도모하는 제2축(17)이 구성된다.

따라서 동력모터(19)에 의해 제2축(17)이 회전하게 되면 연소판(10)과 접지된 제1축(15) 또한 연동하게 됨으로써 연소판(10)의 회전을 도모할 수 있게 되어 동력모터(19)가 하우징(11) 내부에 구비되지 않더라도 연소판(10)의 회전이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 제1, 2축(15, 17)에 형성되는 제1기어(16) 및 제2기어(18)는 헬리컬기어, 웜기어, 베벨기어 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서 상기 펠렛투입장치(5)의 단부로는 하우징(1)의 내부로 펠렛의 자유낙하를 도모할 수 있도록 하측방향으로 경사지는 투입구(20)가 형성된다.

상기 투입구(20)의 중단부로는 펠렛의 연소에 의한 불길이 투입구(20)로 이송되어지는 펠렛으로 옮겨붙는 역화현상을 차단하는 역화방지수단(30)이 구성된다.

상기 역화방지수단(30)은 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 동력에 의해 회전가능한 회전축(31)이 구성되고 상기 회전축(31)과 일체로 이격되는 판의 형태인 회전판(33)이 구성되며 상기 이격된 회전판(33)의 중앙을 중심으로 회전판(33)의 외주연까지 연장되어 회전판(33)의 내부를 다수의 구획으로 구분하는 구획판(35)으로 구성되어진다.

즉, 펠렛투입장치(5)를 통해 펠렛이 투입구(20)로 이송되면 상기 투입구(20)의 중단에 형성된 역화방지수단(30)의 회전축(31)은 동력에 의해 회전되고 있으며 회전축(31)의 회전에 의해 회전판(33) 및 구획판(35)이 회전되고 회전되는 구획판(35)으로 인해 구획된 내부로 펠렛이 인입되어 구획판(35)이 투입구(20)의 펠렛 배출방향으로 회전되면 구획판(35)으로 인입된 펠렛은 투입구(20)를 통해 연소판(10)으로 안착된 후 다시 구획판(35)은 회전하게 된다.

따라서 다수로 이루어져 계속적으로 회전되는 구획판(35)에 의해 투입구(20)는 개방 및 차단상태로 번갈아 이루어짐에 따라 펠렛의 연소에 의한 불길이 구획판(35)에 차단됨에 따라 역화현상이 방지되면서 연소판(10)으로 펠렛의 공급은 계속적으로 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기 하우징(1)의 일측으로 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 송풍휀(45)과 연계되어 하우징(1) 내부로 공기를 유입하는 송풍구(40)가 구성된다.

또한 상기 송풍구(40)의 단부로는 송풍구(40)로 유입되는 공기가 연소판(10)으로 배출될 수 있도록 격자 형태로 확장되며 확장된 상부측으로 공기가 배출되는 배출공(55)이 다수 형성되는 확장배출관(50)이 구성되어 격자형태로 확장되는 확장배출관(50) 및 확장배출관(50)에 형성된 배출공(55)으로 인해 연소에 필수적으로 필요한 공기가 보다 넓은 범위로 연소판(10)에 공급됨으로써 펠렛의 완전연소를 도모하고 연소효율을 높일 수 있도록 한다.

여기서 본 발명에 따른 연소된 펠렛의 회분은 나선형봉(13) 사이로 떨어지게 되는데 이러한 펠렛의 회분을 포집하기 위하여 연소판(10) 및 확장배출관(50)의 하부로 포집관(60)을 형성하며 포집관(60)으로 하여금 연소한 펠렛의 회분을 일괄적으로 포집할 수 있게 된다.

또한 상기 포집관(60)에서 하우징(1) 외부로 연장되는 통상의 스크류콘베어로 이루어지는 회분배출장치(70)가 구성되어 포집관(60)에 포집된 펠렛의 회분을 용이하게 처리할 수 있도록 한다.

1 : 하우징
5 : 펠렛투입장치 10 : 연소판
11 : 본체 12 : 단턱
13 : 나선형봉 14 : 동력전달부재
15 : 제1축 16 : 제1기어
17 : 제2축 18 : 제2기어
19 : 동력모터 20 : 투입구
30 : 역화방지장수단 31 : 회전축
33 : 회전판 35 : 구획판
40 : 송풍구 45 : 송풍휀
50 : 확장배출관 55 : 배출공
60 : 포집관 70 : 회전배출장치

Claims (6)

1. 펠렛의 연소에 의해 연소열이 발생되어 동력원이 공급되는 하우징과, 통상의 스크류콘베어가 외부에서 하우징으로 펠렛의 이송을 도모하는 펠렛투입장치와, 상기 펠렛투입장치로부터 공급되는 펠렛이 안착되어 점화체에 의해 펠렛의 연소가 이루어지는 연소판이 포함되는 펠렛보일러에 있어서,
   상기 연소판(10)은 원형의 링으로 이루어지는 본체(11); 및 상기 본체(11)의 테두리에서 수직으로 돌출되어 펠렛이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 단턱(12);
   나선방향으로 비틀림되며 비틀림되는 방향이 상호 대응되는 한 쌍의 봉이 다수개로 상기 본체(11)에 평행하게 개재되는 나선형봉(13);
   상기 나선형봉(13)과 접지되는 동력전달부재(14); 및 상기 동력전달부재(14)에 동력을 인가하여 나선형봉(13)이 개재되는 본체(11)의 회전을 도모하는 동력모터(19);를 포함하고,
   상기 동력전달부재(14)는 나선형봉(13)의 중심에서 하부로 연장되며 하측단부에는 제1기어(16)가 형성되는 제1축(15)과,
   일측이 상기 제1축(15)의 제1기어(16)와 맞물리는 제2기어(18)가 형성되며 타측은 동력모터(19)와 연결되어 동력모터(19)의 구동에 따라 회전됨으로써 제2기어(18)와 맞물리는 제1기어(16)가 형성된 제1축(15)으로 동력을 전달하여 연소판(10)의 회전을 도모하는 제2축(17)으로 구성되고,
   상기 제1기어(16) 및 제2기어(18)는 헬리컬기어, 웜기어, 베벨기어 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 펠렛투입장치(5)의 단부로는 하우징(1)의 내부로 펠렛의 자유낙하를 도모할 수 있도록 하측방향으로 경사지는 투입구(20)가 형성되며,
   상기 투입구(20)의 중단부로는 동력에 의해 회전가능한 회전축(31); 상기 회전축(31)과 일체로 이격되는 판의 형태로 구성되는 회전판(33); 상기 이격된 회전판(33)의 중앙을 중심으로 회전판(33)의 외주연까지 연장되어 회전판(33)의 내부를 다수의 구획으로 구분하는 구획판(35)으로 이루어지는 역화방지수단(30)이 구비되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하우징(1)의 일측으로 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 송풍휀(45)과 연계되어 하우징(1) 내부로 공기를 유입하는 송풍구(40)가 구성되고, 상기 송풍구(40)의 단부로는 송풍구(40)로 유입되는 공기가 연소판(10)으로 배출될 수 있도록 격자 형태로 확장되며 확장된 상부측으로 공기가 배출되는 배출공(55)이 다수 형성되는 확장배출관(50)이 구성되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.
6. 제5항에 있어서,
   상기 연소판(10) 및 확장배출관(50)의 하부로는 연소된 펠렛의 회분을 포집하는 포집관(60)이 형성되고 상기 포집관(60)에서 하우징(1) 외부로 연장되는 통상의 스크류콘베어로 이루어지는 회분배출장치(70)가 구성되는 것을 특징으로 하는 펠렛보일러.

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