KR20160106820A - 펠릿 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠릿 히터에 관한 것으로, 그 목적은 펠릿 히터의 가동 시 화로상의 펠릿이 단시간 내에 점화될 수 있도록 하여 초기 연기 발생을 최소화하여 화실 환경을 개선하고, 연도를 통해 배출되는 연소가스에 포함되어 있는 연소재(그을음)을 걸러내어 연소재가 연도내에 퇴적되는 것을 확실하게 방지하여 화력성능을 향상시킴은 물론 연도폭발사고를 예방할 수 있는 펠릿 히터를 제공하는 것이며, 그 구성은 화실 내에 설치되어 펠릿을 연소시키는 화로와, 상기 화로의 하측에 설치되어 상기 화로를 가열시켜 펠릿을 점화시키는 히터와, 펠릿을 저장하고 화로 상에 펠릿을 공급하는 호퍼와, 상기 화실 내에 지그재그로 내장되어 상기 화로에서 발생하는 연소가스를 외부로 배출하는 연도를 구비하는 펠릿 히터에 있어서, 상기 화로는 중앙부의 측면부에 관통형성되어 점화 시 화로 상의 펠릿에 공기를 공급하는 다수개의 통공을 구비하고; 상기 연도는 입구측에 연소가스내에 포함되어 있는 연소재(그을음)은 걸러내고 연속가스는 통과시키는 여과박스를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

펠릿 히터{A Pellet heaters}

본 발명은 펠릿 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터의 점화 시 펠릿이 신속하게 점화되어 미점화로 인해 발생되는 연기를 최소화하고, 화로상에서 연소되는 펠릿의 연소가스에 포함되어 연도를 따라 외부로 배출되는 연소재를 여과시켜 연도에 퇴적되는 연소재로 인해 연도가 폭발하는 안전사고를 확실하게 방지할 수 있는 구조를 갖도록 한 펠릿 히터에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 종래의 펠릿 히터를 개략적으로 도시한 개략 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 펠릿 히터(A)는 화실(B)내에 설치되어 펠릿(G)을 연소시키는 화로(C)와, 상기 화로(C)의 하측에 설치되어 상기 화로(C)를 가열시켜 펠릿(G)을 점화시키는 히터(D)와, 펠릿(G)을 저장하고 화로(C)상에 펠릿(G)을 공급하는 호퍼(E)와, 상기 화실(C)내에 지그재그로 내장되어 상기 화로(C)에서 발생되는 연소가스를 외부로 배출하는 연도(F)를 구비한다. 상기 화로(C)는 깔대기 형상으로서, 오목하게 형성된 중앙부(C1)를 갖고, 상기 히터(D)는 상기 화로(C)의 중앙부(C1)의 하측면과 밀착되게 설치되어 진다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 펠릿 히터(A)는 상기 히터(D)가 ON 되어 상기 화로(C)의 중앙부(C1)를 가열시키면 상기 호퍼(E)로 부터 공급되어 화로(C)상에 쌓여진 펠릿(G)은 화로(C)의 중앙부(C1)가 가열되어 온도가 상승함에 따라 함께 가열되고, 발화온도에 도달하여 화로(C)상의 펠릿(G)이 점화됨으로서 점화가 완료되며, 화로(C)상에 펠릿(G)이 연소되면서 발생되는 연소가스는 화실(B)와 연통된 연도(F)를 따라 외부로 배출된다.

그러나, 종래의 펠릿 히터(A)는 화로(C)상의 펠릿(G)이 점화될 때까지의 시간이 오래 걸리기게됨으로 많은 연기가 발생될 뿐만 아니라 점화 후 펠릿(G)이 연소되면서 발생되는 연소가스는 연도(F)를 통해 외부로 배출되는데 이때 연소가스에 포함되어 있는 연소재(그을음)가 연도(F)의 내측면에 퇴적되면서 연도(F)가 좁아져 연소가스의 배출에 지장을 주어 화력을 저하시킬 뿐만 아니라 연소재가 퇴적되어 있는 연도(F)가 지속적으로 가열될 경우 연도(F)가 폭발하여 안전사고는 물론 화재가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 연도에 쌓이 연소재를 배출하기 위해 연도의 말단부에 강제 흡인 작동을 하는 팬을 장착하여 주기적으로 연도에 쌓인 연소재를 배출시키도록 구성되는 등 불필요한 장치의 부가로 제품의 비용이 상승되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출한 것으로서, 그 목적은 펠릿 히터의 가동 시 화로상의 펠릿이 단시간내에 점화될 수 있도록 하여 초기 연기 발생을 최소화하여 화실 환경을 개선하고, 연도를 통해 배출되는 연소가스에 포함되어 있는 연소재(그을음)을 걸러내어 연소재가 연도내에 퇴적되는 것을 확실하게 방지하여 화력성능을 향상시킴은 물론 연도폭발사고를 예방할 수 있는 펠릿 히터를 제공하는 것이다.

또한 본 발명 다른 목적은 상기한 바와 같이 연소재가 연도에 퇴적되지 않도록 필터링함에 따라 종래와 같이 연소재를 청소하는 수고를 덜어주고 또 불필요한 연소재 배출용 팬의 장착이 필요없어 저렴한 가격의 펠릿히터를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 화실내에 설치되어 펠릿을 연소시키는 화로와, 상기 화로의 하측에 설치되어 상기 화로를 가열시켜 펠릿을 점화시키는 히터와, 펠릿을 저장하고 화로상에 펠릿을 공급하는 호퍼와, 상기 화실내에 지그재그로 내장되어 상기 화로에서 발생되는 연소가스를 외부로 배출하는 연도를 구비하는 펠릿 히터에 있어서, 상기 화로는 중앙부의 측면부에 관통형성되어 점화 시 화로상의 펠릿에 공기를 공급하는 다수개의 통공을 구비하고; 상기 연도는 입구측에 연소가스내에 포함되어 있는 연소재(그을음)은 걸러내고 연속가스는 통과시키는 여과박스를 구비한 것을 특징으로 하는 펠릿 히터에 의해 달성될 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 펠릿 히터는 화로의 중앙부에 통공을 형성시키고, 연도의 입구측에 연속재(그을음)은 걸러내고 연소가스는 통과시키는 여과박스를 구비시켜 화로상의 펠릿의 점화시간을 단축시키고, 연도의 내측면에 연속재의 퇴적을 방지하여 연소실의 환경을 개선하고, 펠릿 히터의 화력성능을 향상시키는 동시에 연도폭발사고을 확실하게 예방할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명 펠릿 히터는 송풍압이 펠릿공급장치 영역에 압송되어 화실영역으로 압송되도록 되어 있어 연소열이 펠릿공급장치 및 호퍼 내로 역류하지 못하는 안전성 향상과 동시에 펠릿 공급장치의 냉각효과, 호퍼내의 펠릿 건조효과가 화력의 향상효과가 있다.

도 1은 종래의 펠릿 히터를 개략적으로 도시하는 개략 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 펠릿 히터의 구성을 개략적으로 도시하는 구성도이고,
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 펠릿 히터의 구성요소 중 화로를 단면하여 확대 도시하는 부분확대 단면도이고,
도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 펠릿 히터의 구성요소 중 여과박스를 단면하여 도시하는 부분확대 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 펠릿 히터의 작동상태를 예시한 작동상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 펠릿 히터의 바람직한 실시 예에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 펠릿 히터(10)는 펠릿(11)내에 설치되어 펠릿(20)을 연소시키는 화로(12)와, 상기 화로(12)의 하측에 설치되어 상기 화로(12)를 가열시켜 펠릿을 점화시키는 히터(13)와, 펠릿(20)을 저장하고 화로(12) 상에 펠릿(20)을 공급하는 호퍼(14)와, 호퍼(14)의 펠릿을 일정량 설정된 시간에 이송하는 펠릿이송장치(40)와, 상기 화실(11)과 지그재그로 연결되어 상기 화로(12)에서 발생하는 연소가스를 외부로 배출하면서 열을 외부로 발산하는 연도(15) 및 상기 화로(12)로 공기를 공급하는 송풍팬(p)을 포함한다.

상기 화로(12)는 전면에 펠릿이 빠지지 않을 정도의 크기를 갖는 복수의 통공(12c)들이 배열 형성되고, 그 중앙부(12a)가 오목하게 형성된다.

상기 중앙부(12a)는 상면이 오목하게 형성됨에 따라 그 하단은 점화히터방향으로 돌출형성되어 점화장치와 근접되고, 그 오목한 부분에 많은 펠릿을 담을 수 있어 히터 점화시 화로(12) 중앙부의 펠릿(20)에 많은 열을 집중하여 신속하게 공급함과 동시에 통공(12c)을 통해 충분한 공기(산소)를 공급할 수 있어 발화온도에 도달하였을 때 신속하게 점화될 수 있으며, 그로 인해 펠릿(20)의 점화시 발생하는 초기연기를 최소화시킨다.

상기 연도(15)는 화실(11)과 연결되는 입구 측에 여과박스(16)를 구비한다.

상기 여과박스(16)는 내부에 중공(中空)을 갖는 박스로서, 일 단면 중앙부에 화실(11)과 연통되게 연결되는 연소가스유입구(16a)와, 타단면에 연도(15)와 연통되게 연결되는 연소가스배출구(16b)와, 내측면에 상기 연소가스유입구 측으로 경사진 상태로 대향되는 내측면에 지그재그로 설치되어 지그재그의 유로(16d)를 형성하는 동시에 유로(16d)를 따라 유동 되는 연소가스 내에 포함되어 있는 연소재(그을음)(30)을 걸러내는 다수개의 연소재거름판(16c)을 포함한다. 상기 연소재거름판(16c)은 경사지게 설치되어 상승하는 연소재를 하부로 낙하시키는 기능을 수행함과 동시에 낙하하는 연소재를 하부로 유도 이송한다.

또한, 상기 연소재거름판(16c)의 하부에는 걸러져 낙하 된 연소재를 배출하는 배출구가 있고, 이 배출구의 하부에는 재받이(16d)가 설치되어 연소재 배출 작업이 용이하도록 되어 있다. 이때 도 6에 도시된 바와 같이 여과박스(16')는 횡방향으로 설치될 수도 있다. 횡방향으로 설치된 여과박스(16')는 내부의 연소재거름판(16c')가 수직으로 설치되어 유로가 상하지그재그로 이루어진다. 그리고 여과박스(16')의 하부에는 재배출구가 형성되며, 그 하부에 재받이(16d')가 설치된다.

또한, 도 7에서와 같이 상기 연도실 영역(A') 상부에 화염이 펠릿공급장치(40) 쪽으로 역류를 방지하면서 여과박스(16)쪽으로 흐름을 유도하는 역류방지유도판(19a)(19b)이 설치된다. 그리고 상기 역류방지유도판(19a)(19b)은 불연소가스를 재 연소시키는 기능도 수행한다. 즉, 역류방지유도판(19a)(19b)은 연소시 가열된 상태이므로 이를 지나는 불연소가스는 연소가 이루어지게 된다.

그리고 여과박스(16)의 연소가스유입구(16a) 쪽 화실벽면에는 가열연소판(18)이 설치되어 고온으로 가열되면 그 상태를 지속적으로 유지하여 배출되는 불연소가스를 재 연소시키는 기능을 수행한다.

이 가열연소판(18)에 의해 불연소가스가 재연소되므로 완전연소에 의한 에너지 효율을 향상시키는 효과와 더불어 화실벽면의 과도한 가열로 소손, 부식되는 현상을 방지 내지 지연시킨다.

또한, 펠릿을 이송하는 펠릿공급장치(40)에는 펠릿 호퍼(20)에서 실린더(41) 내부로 유입되어 스크루(42)에 의해 이송될 때 스크루(42)와 실린더(41)에 펠릿(20)이 끼어 스크루(42)의 동작에 방해를 주는 현상을 방지하기 위한 수단이 강구된다.

즉, 호퍼(20)에서 실린더(41)로 유입되는 경계부에서 스크루(42)의 날개와 실린더(41) 단에 펠릿(20)이 끼는 현상이 종종 발생하는데, 이를 해소하기 위해 스크루(42)에 충격을 주어 끼어있는 펠릿(20)을 탈락시켜 해소한다. 펠릿(20)의 탈락은 자동적으로 실현되도록 하는데, 이를 가능하게 하기 위해 모터(M)의 설치에 변화를 주어 달성한다.

일단 스크루(42)의 샤프트(S) 또는 모터축을 일체화하여 샤프트(S)가 고정되면 모터(M)가 샤프트(S)와 반작용에 의해 회전가능하게 설치된다. 이 구조에 의해스크루(42)를 회전시키게 되면 모터(M)는 그 반대방향으로 회전하게 된다. 하지만 모터가 무한정 회전하면 스크루(42)를 회전시킬 수 없기 때문에, 도 9와 같이 모터(M)의 일측에 탄지스프링(T)으로 탄력지지하여 탄지스프링(T)의 탄성 범위내에서만 모터(T)의 역회전이 허용된다.

모터(M)의 동작에 의해 스크루(42)가 회전하여 펠릿(20)을 이송 공급하면 도 9의 (A)와 같은 상태를 이루다가 호퍼(14)와 실린더(41)유입구 사이에 펠릿(20)이 끼게 되면 스크루(42)는 더이상 회전하지 못하여 도 9의 (B)와 같이 그 반작용으로 모터(M)가 역회전하여 탄지스프링(T)을 압축되게 되고 그 압축력은 축척된다. 따라서 모터(M)가 더이상 회전하지 못할 정도로 압축력이 쌓이게 되면 모터(M)의 역회전이 정지하게 되는데, 그 과정에서 모터(M)의 스크루(42)의 샤프트(S)가 긴장하여 불규칙하게 진동하는 불안정한 상태가 진행된다. 그 진동으로 인해 스크루(42)와 실린더(41) 사이에 끼어있는 펠릿(20)의 탈락이 유도된다. 펠릿(20)이 탈락되면 다시 도 9의 (C)와 같은 상태로 정상 복귀하게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 펠릿 히터(10)는 상기 대수개의 통공(12b)을 통해 화로(12) 상의 펠릿(20)에 충분한 공기를 공급하여 점화 시 발화온도에서 신속하게 펠릿(20)이 점화될 수 있도록 하고, 연소 시 연도(15)의 입구 측에 여과박스(16)를 구비시켜 연소가스내에 포함되어 있는 연소재(그을음)(30)을 걸러내고 연소가스만이 연도(15) 내로 유입되도록 함으로서 연도(15)의 내측면에 연소재(30)가 퇴적되는 것을 방지함으로써, 펠릿 히터(10)의 화력성능을 향상시키고, 연도(15) 막힘에 의한 사고를 확실하게 예방할 수 있는 것이다.

한편, 상기 펠릿 공급장치영역(B)과 이와 이웃하게 화실영역(A) 사이에 서로를 구분하는 격벽(50')을 구성한다. 그리고 상기 펠릿 공급장치 영역(B)에 에어 펌프(P)를 구성함과 아울러 화로(12)의 하부에 제1송풍라인(P1)을 연결하고, 상기 격벽(50')에 분출공(51)을 두어 이에 제2송풍라인(P2)을 형성하여 화실(11)에 송풍하도록 되어 있다. 또한, 상기 제2송풍라인(P2)에 바이패스공(60)을 형성하여 송풍 되는 에이가 펠릿공급장치영역(B)으로 공급됨으로써 펠릿공급장치영역(B)에 에어가 차게 되면 에어공급장치(40)를 통해 화실로 풍압이 작용하게 되어 펠릿공급장치(40) 및 호퍼(14) 내로 연소가스가 역류하는 것이 방지됨은 물론이고 펠릿공급장치(40)를 냉각시키는 효과와 호퍼(14)내의 펠릿을 건조시키는 효과를 동시에 갖는다. 또한, 상기 펠릿공급장치(40)를 구성하는 이송스크루(42) 외부의 이송실린더(41)를 구성하여 펠릿 이송경로로 집중하여 송풍될 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 상기 호퍼 영역(B')과 이와 이웃하는 연도실 영역(A')을 나누는 격벽을 구성하되, 상기 격벽에 호퍼(14) 내의 펠릿의 건조를 유도하는 건조 통기구(52")를 형성할 수 있다. 이 구조에 의해 연도실 영역(A')의 열이 건조 통기구(52")를 통해 호퍼에 전달되도록 하여 호퍼(14)내의 펠릿 건조 효율을 배가시킬 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 연소실의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 구비하며, 그 센싱방법은 다양하게 적용할 수 있다. 특히 직접적인 온도센상방법보다는 적외선온도센서와 같은 비접촉식 온도센서를 이용하는 것이 바람직하다.

이때 온도센서는 송풍기쪽에 설치하여 송풍기의 바람에 의해 온도센서를 냉각시킬 수 있도록 한다.

10: 펠릿 히터 11: 화실
12: 화로 13: 히터
14: 호퍼 15: 연도
16: 여과박스 20: 펠릿
30: 연소재(그을음) 40: 펠릿 공급장치
41: 이송실린더 42: 이송스크류
50,50': 격벽 52: 분출공
52': 건조 통기구 A: 화실영역
A': 연도실 영역 B: 펠릿 공급장치 영역
B': 호퍼영역 P: 에어펌프
P1: 제1송풍라인 P2: 제2송풍라인
60: 바이패스공

Claims (6)

1. 화실 내에 설치되어 펠릿을 연소시키는 화로(12)와, 상기 화로의 하측에 설치되어 상기 화로를 가열시켜 펠릿을 점화시키는 히터(13)와, 펠릿을 저장하고 화로 상에 펠릿을 공급하는 호퍼(14)와, 상기 화실(11) 내에 지그재그로 내장되어 상기 화로에서 발생하는 연소가스를 외부로 배출하는 연도(15)를 구비하는 펠릿 히터에 있어서,
   상기 화로(12)는,
   중앙부(12a)의 측면부에 관통형성되어 점화 시 화로(12) 상의 펠릿(20)에 공기를 공급하는 다수개의 통공(12b)을 구비하고;
   상기 연도(15)는,
   입구측에 연소가스내에 포함되어 있는 연소재(그을음)(30)은 걸러내고 연속가스는 통과시키는 여과박스(16)를 구비한 것을 특징으로 하는 펠릿 히터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 여과박스(16)는,
   내부에 중공(中空)을 갖는 박스로서, 일 단면 중앙부에 화실(11)과 연통되게 연결되는 연소가스유입구(16a)와, 타단면에 연도(15)와 연통되게 연결되는 연소가스배출구(16b)와, 내측면에 상기 연소가스유입구 측으로 경사진 상태로 대향되는 내측면에 지그재그로 설치되어 지그재그의 유로(16d)를 형성하는 동시에 유로(16d)를 따라 유동 되는 연소가스내에 포함되어 있는 연소재(그을음)(30)을 걸러내는 다수개의 연소재거름판(16c)과, 상기 여과박스(16)의 하부에 낙하 되어 쌓인 연소재를 모아 배출 버릴 수 있는 재받이(16d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 히터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 펠릿 공급장치 영역과 이와 이웃하게 화실영역 사이에 서로를 구분하는 격벽(70)을 구성하고,
   상기 펠릿 공급장치 영역에 에어펌프(P)를 구성함과 아울러 화로(12)의 하부에 제1송풍라인(P1)을 연결하고, 상기 격벽(50)에 분출공(52)을 두어 이에 제2송풍라인(P2)을 형성하고,
   상기 제2송풍라인(P2)에 바이패스공(60)을 형성하여 상기 펠릿 공급장치 영역 내에 에어를 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 펠릿 히터.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 호퍼 영역(B')과 이와 이웃하는 연도실 영역(A')을 나누는 격벽(50')을 구성하되, 상기 격벽(50')에 호퍼(14) 내의 펠릿 건조를 유도하는 건조 통기구(52')를 형성한 것을 특징으로 하는 펠릿 히터.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 연도실 영역(A') 상부에 화염이 펠릿공급장치(40) 쪽으로 역류를 방지하면서 여과박스(16)쪽으로 흐름을 유하고, 고온 가열된 상태에서 불연소가스를 재연소시키는 역류방지유도판(19a)(19b)이 설치된 것을 특징으로 하는 펠릿 히터.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 샤프트(S)와 모터(M)의 축을 일체화되게 연결 결합하고,
   상기 모터(M)의 일측에 탄지스프링(T)을 탄력설치한 것을 특징으로 하는 펠릿 히터.
   
   

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