KR102281908B1 - 초기착화시간 단축이 가능한 펠릿 벽난로 - Google Patents

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Abstract

초기착화시간 단축이 가능한 펠릿 벽난로가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 펠릿 벽난로는, 내부에 펠릿 저장공간이 마련되고, 내부에 탑재된 연소로를 외부에서 모니터링 할 수 있는 연소로 모니터링 윈도우가 일측에 장착된 하우징부; 상기 하우징부 내부에 장착되고, 펠릿 저장공간에 수납된 펠릿을 관상형 이송로를 이용하여 연소로에 제공하는 펠릿 제공부; 상기 관상형 이송로에 인접하여 장착되고, 관상형 이송로를 통해 이송되는 펠릿을 가열하는 펠릿 가열부; 상기 하우징부 내부에 장착되고, 펠릿 제공부로부터 전달받은 펠릿을 수납할 수 있는 소정 부피의 연소 공간이 형성되고, 일측 또는 하부에 연소 공기 유입홀이 형성되어 있으며, 일측에 점화장치가 탑재된 연소로; 및 상기 하우징부의 일측 또는 내부에 장착되고, 외부로부터 공기를 흡입하여 연소로의 연소 공기 유입홀에 공기를 제공하고, 연소로와 연소로 모니터링 윈도우 사이에 에어커튼을 형성하는 연소공기 제공부;를 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

초기착화시간 단축이 가능한 펠릿 벽난로{Pellet Stove For Reduction Time Of First Ignition}
본 발명은 펠릿 벽난로에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 초기 착화에 소요시간을 현저히 단축 시킬 수 있는 펠릿 벽난로에 관한 것이다.
최근에 원유 등 에너지원 가격의 급등으로 인하여 임업 폐기물이나 벌채목 등을 분쇄하여 톱밥으로 만든 후 길이 3.8㎝, 굵기 0.6~0.8㎝ 이내의 원기둥 모양으로 압축해 가공한 우드 펠릿(wood-pellets)이 대체 에너지 연료로서 각광받고 있다. 이와 같은 우드 펠릿은 등유나 경유 등에 비하여 비교적 적은 양으로 높은 열효율을 낼 수 있고, 고온에서 완전 연소되기 때문에 소각 후에도 소각재가 거의 남지 않는 특성이 있으며, 연소에 의한 유해 가스가 거의 발생하지 않아 환경을 오염시키지 않는다.
특히, 상기한 우드 펠릿은 지구 온난화의 주범인 탄소 배출량도 일반 경유의 1/12 수준으로 미약하여 IPCC(기후 변화에 관한 정부간 패널)에서 이산화탄소 규제 대상에서 제외된 연료이고, 균일한 형태로 연료를 공급할 수 있어 정확한 에너지 양의 조절이 가능하며, 에너지의 밀도와 저장능력이 크다.
이러한 우드 펠릿은 에너지 비용절감에도 도움이 되는 선진국형 친환경 에너지원으로 널리 알려져 있어서, 우드 펠릿을 다양한 분야에서 활용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 우드 펠릿을 사용하기 위한 펠릿 난로의 요구에 힘입어 현재 다양한 종류의 펠릿 난로가 개발 및 판매되고 있다.
종래의 펠릿 난로는 연소실 내부 바닥 또는 바닥에 설치되는 연소그릇(재받이 그릇)으로 펠릿을 떨어뜨려 공급하고, 공급된 펠릿이 고온 및 송풍공기에 의해 연소되는 구성을 가진다. 그리고 연소 열기는 연소실(연소로)의 상부에 연통되는 방열 덕트를 통해 상승기류와 함께 이동하여 펠릿 난로 외부, 즉 실내로 배출되도록 구성된다.
그런데 이와 같은 종래의 펠릿 난로의 경우에 펠릿의 연소열에서 발생한 미세한 분진들이 상승기류에 일부 포함되어 외부로 배출되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 펠릿 난로가 개발되었다.
그러나, 도 1에 도시된 펠릿 난로와 같은 종래의 펠릿 난로의 경우, 펠릿을 연소로에 수용시킨 후, 점화장치로 점화하는 최초 점화에 긴 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 종래 기술에 따른 펠릿 난로의 경우, 최초 점화 시에 긴 시간이 소요 됨은 물론, 최초 점화 시 불완전 연소가 발생할 수 있다. 이때, 발생된 불완전 연소로 인해 다량의 미세 먼지 및 질소 산화물(NOx)이 포함된 연소가스가 발생되고, 이렇게 발생된 연소가스는 아무런 여과 과정 없이 외부로 배출되고 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 펠릿 난로의 배기관에 별도의 여과 필터를 장착하고 있으나, 이러한 해결 수단은 일부 문제점만을 해소하는 수단으로서, 불완전 연소를 해결할 수 있는 원천적인 해결 수단이 아니다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2018-0107523호 (2018년 10월 02일 공개)
본 발명의 목적은, 초기 착화에 소요시간을 현저히 단축 시킬 수 있고, 연소로 모니터링 윈도우의 청결을 유지시킬 수 있으며, 배기 가스에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 펠릿 벽난로를 제공하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,
내부에 펠릿 저장공간이 마련되고, 내부에 탑재된 연소로를 외부에서 모니터링 할 수 있는 연소로 모니터링 윈도우가 일측에 장착된 하우징부와 상기 하우징부 내부에 장착되고, 펠릿 저장공간에 수납된 펠릿을 관상형 이송로를 이용하여 연소로에 제공하는 펠릿 제공부와 상기 관상형 이송로에 인접하여 장착되고, 관상형 이송로를 통해 이송되는 펠릿을 가열하는 펠릿 가열부와 상기 하우징부 내부에 장착되고, 펠릿 제공부로부터 전달받은 펠릿을 수납할 수 있는 소정 부피의 연소 공간이 형성되고, 일측 또는 하부에 연소 공기 유입홀이 형성되어 있으며, 일측에 점화장치(142)가 탑재된 연소로 및 상기 하우징부의 일측 또는 내부에 장착되고, 외부로부터 공기를 흡입하여 연소로의 연소 공기 유입홀에 공기를 제공하고, 연소로와 연소로 모니터링 윈도우 사이에 에어커튼을 형성하는 연소공기 제공부;를 포함하는 펠릿 벽난로를 제공한다.
바람직하게, 상기 펠릿 벽난로는, 상기 연소로의 상부 공간과 연통되는 구조이고, 연소로에서 연소된 연소가스가 일측방으로 유동하고 하방으로 유동할 수 있는 공간을 제공하는 제1 연소가스 배기로와 상기 하우징부의 하부에 장착되고, 제1 연소가스 배기로와 연통되는 구조이며, 제1 연소가스 배기로를 통해 전달된 연소가스를 외부로 배출할 수 있는 공간이 형성된 제2 연소가스 배기로 및 상기 제1 연소가스 배기로의 외부면과 인접하여 설치되고, 제1 연소가스 배기로를 통해 유동하는 연소가스와 열교환을 수행하여 가열된 공기를 사용자에게 제공하는 온풍 제공 배관;을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 연소가스 배기로는, 상기 연소로와 연소로의 상부 공간 일부를 감싸는 구조로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 제1 연소가스 배기로의 일측면 또는 양측면에는, 온풍 제공 배관을 통해 유동하는 공기와의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 히트싱크 구조 또는 요철 구조가 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 온풍 제공 배관의 하부에는 공기 흡입구가 장착되고, 상기 온풍 제공 배관의 상부에는 공기 배출구가 장착되며, 상기 온풍 제공 배관은 공기 흡입구로부터 유입된 공기가 상방으로 유동함과 동시에 제1 연소가스 배기로와 열교환을 수행할 수 있다.
또한, 상기 관상형 이송로의 외부면 일부는, 상기 제1 연소가스 배기로를 통해 유동하는 연소가스와 직접 접촉함이 바람직하다.
바람직하게, 펠릿 제공부는, 상기 펠릿 저장공간의 하부면에 인접하여 장착되고, 펠릿 저장공간에 수납된 펠릿를 자중에 의해 수용할 수 있는 펠릿 수용구가 일측에 형성되고, 타측에 연소로에 펠릿을 제공하는 펠릿 토출구가 형성된 관상형 이송로 및 상기 관상형 이송로 내부에 회전 구동가능하도록 장착되고, 회전 동작에 의해 관상형 이송로의 일측에 위치하는 펠릿을 관상형 이송로의 타측으로 위치변경 시키는 연속되는 스크류 구조의 이송스크류;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 또 다른 실시예에 따른 펠릿 제공부는, 상기 펠릿 저장공간의 하부면에 인접하여 장착되고, 펠릿 저장공간에 수납된 펠릿를 자중에 의해 수용할 수 있는 펠릿 수용구가 일측에 형성되고, 타측에 연소로에 펠릿을 제공하는 펠릿 토출구가 형성된 관상형 이송로 및 상기 관상형 이송로 내부에 일방향으로 왕복 구동가능하도록 장착되고, 왕복구동에 의해 관상형 이송로의 일측에 위치하는 펠릿을 관상형 이송로의 타측으로 위치변경 시키는 무한궤도 구조의 이송컨베이어;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 펠릿 가열부는, 관상형 이송로의 일측으로부터 타측방향으로 연속적으로 관상형 이송로를 감싸는 구조로 장착될 수 있다.
바람직하게, 상기 연소 공기 유입홀은, 연소로의 하부면과 인접하는 일측면에 형성되고, 연소공기 제공부로부터 제공되는 공기가 측방으로 유입되는 제1 연소공기 유입홀 및 연소로의 하부면에 형성되고, 연소공기 제공부로부터 제공되는 공기가 상방으로 유입되는 다수의 제2 연소공기 유입홀;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 펠릿 벽난로는, 상기 연소로와 연소로 모니터링 윈도우 사이에 장착되고, 연소로의 측부면을 감싸는 구조로 설치되며, 연소로의 높이와 대응되는 높이로 설치되고, 하부에 연소공기 제공부로부터 제공받은 공기를 상방으로 분사하는 에어커튼 분사구가 일정 간격 이격되어 다수 형성된 에어커튼 형성 격벽;을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 연소로의 상부 공간에는, 에어커튼 분사구로부터 분사되는 공기가 연소로의 상부 공간을 따라 배기될 수 있도록 연소가스 유동 가이드가 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 펠릿 벽난로는, 상기 연소로의 상부 공간과 연통되는 구조이고, 연소가스를 외부로 배출하는 유동로를 제공하는 연소가스 배기부를 포함하고, 상기 연소가스 배기부에는, 연소가스에 포함되어 있는 미세먼지 및 질소산화물(NOx)을 포집할 수 있는 허니컴구조의 촉매필터 또는 매연저감장치가 탈부착 가능하도록 장착될 수 있다.
바람직하게, 상기 펠릿 벽난로는, 상기 연소로의 상부 공간과 연통되는 구조이고, 연소가스를 외부로 배출하는 유동로를 제공하는 연소가스 배기부;를 포함하고, 상기 연소가스 배기부에는, 연소가스에 와류를 생성하여 연소가스 내부에 포함된 입자성 이물질을 포집하는 싸이클론 와류 형성부가 탈부착 가능하도록 장착될 수 있다.
이 경우, 상기 싸이클론 와류 형성부는, 상기 연소가스 배기부와 연통되어 실린더 내부로 연소가스를 전달하며, 실린더부의 수직 중심으로부터 소정 거리만큼 이격되어 실린더부의 상부에 장착되고, 연소가스 배기부를 통해 전달받은 연소가스를 실린더 내측면을 따라 선회하며 하방으로 유동시키도록 배치되는 연소가스 유입구와 중공형 실린더 구조이고, 상부로부터 유입된 연소가스를 하부로 유동하도록 유동로를 제공하는 실린더부와 상기 실린더부의 하부에 연통되는 구조로 장착되고, 하방으로 직경이 감소하는 원추형 구조이며, 하부면에 집진된 이물질을 배출하는 이물질 배출구가 형성된 원추부 및 상기 실린더부의 상부로부터 실린더부의 내측 중심을 따라 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 장착되고, 실린더부 내부 중심에 위치하는 연소가스를 외부로 배출하는 연소가스 배출관;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 특정 구조의 하우징부, 연소로 모니터링 윈도우, 펠릿 제공부, 펠릿 가열부, 연소로, 연소공기 제공부를 구비함으로써, 초기 착화에 소요시간을 현저히 단축 시킬 수 있고, 연소로 모니터링 윈도우의 청결을 유지시킬 수 있으며, 배기 가스에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 펠릿 벽난로를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 펠릿 제공부와 인접하여 펠릿 가열부를 탑재하여, 연소로에 제공되는 펠릿을 미리 가열시켜 건조시킴으로써, 초기착화에 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 연소로와 연소로 모니터링 윈도우 사이에 에어커튼을 형성함으로써, 연소로 모니터링 윈도우를 청결하게 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 연소가스 배기부에 허니컴 촉매필터를 장착함으로써, 펠릿 연소 시 발생하는 미세먼지, 질소산화물(NOx)를 효과적으로 포집하여 처리할 수 있어, 펠릿 벽난로 사용에 따른 대기환경오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 연소가스 배기부에 싸이클론 와류 형성부를 장착함으로써, 펠릿 연소 시 발생하는 배기 가스에 포함되어 있는, 입자성 이물질을 포집하여 처리할 수 있어, 펠릿 벽난로 사용에 따른 대기환경오염을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 펠릿 벽난로를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 벽난로를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 벽난로를 나타내는 정면도 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 제공부를 나타내는 정면 모식도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠릿 제공부를 나타내는 정면 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소로, 연소로 모니터링 윈도우, 에어커튼 분사구, 에어커튼 형성 격벽을 나타내는 정면 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연소가스 배기로, 제2 연소가스 배기로, 온풍 제공 배관을 나타내는 정면 모식도이다.
도 8은 도 7의 A부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 허니컴구조의 촉매필터가 장착된 연소가스 배기부를 나타내는 정면 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 와류 형성부가 장착된 연소가스 배기부를 나타내는 정면 모식도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 벽난로를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 벽난로를 나타내는 정면도 모식도가 도시되어 있다.
또한, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 제공부를 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠릿 제공부를 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)는, 특정 구조의 하우징부(110), 펠릿 제공부(120), 펠릿 가열부(126), 연소로(140) 및 연소공기 제공부(150)를 구비함으로써, 초기 착화에 소요시간을 현저히 단축 시킬 수 있고, 연소로 모니터링 윈도우의 청결을 유지시킬 수 있으며, 배기 가스에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 펠릿 벽난로를 제공할 수 있다.
이하 도면을 참조하여, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 하우징부(110)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 펠릿 저장공간(111)이 마련된 구조이다. 이때, 하우징부(110)의 일측면에는 내부에 탑재된 연소로(140)를 외부에서 모니터링 할 수 있는 연소로 모니터링 윈도우(112)가 장착되어 있다.
펠릿 제공부(120)는 하우징부(110) 내부에 장착되는 구성으로서, 펠릿 저장공간(111)에 수납된 펠릿을 관상형 이송로(121)를 이용하여 연소로(140)에 제공할 수 있다. 경우에 따라서, 도면에 도시된 바와 같이, 관상형 이송로(121)에는 일단부에 연소로(140) 방향으로 연장된 구조의 이송로 연장부(121-1)를 장착할 수 있다.
또한, 펠릿 가열부(126)는, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 관상형 이송로(121)에 인접하여 장착되는 구성으로서, 상형 이송로(121)를 통해 이송되는 펠릿을 가열할 수 있다. 이때, 펠릿 가열부(126)는, 관상형 이송로(121)의 일측으로부터 타측방향으로 연속적으로 관상형 이송로(121)를 감싸는 구조로 장착됨이 바람직하다.
구체적으로, 펠릿 제공부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 구조의 관상형 이송로(121) 및 이송스크류(124)를 포함하는 구성일 수 있다.
이송스크류(124)는 관상형 이송로(121) 내부에 회전 구동가능하도록 장착되는 구성으로서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전 동작에 의해 관상형 이송로(121)의 일측에 위치하는 펠릿을 관상형 이송로(121)의 타측으로 이동시키는 연속되는 스크류 구조임이 바람직하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 펠릿 제공부(120)는, 이송스크류(124) 대신 이송컨베이어(125)를 교체 장착할 수 있다. 이송컨베이어(125)는, 관상형 이송로(121) 내부에 일방향으로 왕복 구동가능하도록 장착되는 구성으로서, 왕복구동에 의해 관상형 이송로(121)의 일측에 위치하는 펠릿을 관상형 이송로(121)의 타측으로 위치변경 시키는 무한궤도 구조일 수 있다. 이송컨베이어(125)가 장착될 경우, 펠렛 가열부(126)는, 펠릿에 열을 보다 효과적으로 가할 수 있도록, 도 5의 (b)의 S3 영역에 설치됨이 바람직하다
상기 언급한, 관상형 이송로(121)는 펠릿 저장공간(111)의 하부면에 인접하여 장착되는 구성으로서, 펠릿 저장공간(111)에 수납된 펠릿를 자중에 의해 수용할 수 있는 펠릿 수용구(122)가 일측에 형성되고, 타측에 연소로(140)에 펠릿을 제공하는 펠릿 토출구(123)가 형성된 구조일 수 있다(도 4의 (c)참조). 이 경우, 펠렛 가열부(126)는, 펠릿에 열을 보다 효과적으로 가할 수 있도록, 도 4의 (c)의 S2 영역에 설치됨이 바람직하다.
경우에 따라서, 도 4의 (b)와 같이 관상형 이송로(121)의 타측에 펠릿 수용구(122)와 펠릿 토출구(123)를 서로 반대편을 바라보도록 형성시킬 수 있다. 이 경우, 펠렛 가열부(126)는, 펠릿에 열을 보다 효과적으로 가할 수 있도록, 도 4의 (b)의 S1 영역에 설치됨이 바람직하다. 펠릿 가열부(126)는 전기를 이용하는 탄소섬유 히터 또는 니크롬선을 이용한 전기히터를 사용하는 것이 바람직하지만 기타 전기를 이용하는 가열장치라면 사용이 가능하다.
한편, 연소로(140)는 하우징부(110) 내부에 장착되는 구성으로서, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 펠릿 제공부(120)로부터 전달받은 펠릿을 수납할 수 있는 소정 부피의 연소 공간이 형성된 구조이다. 연소로(140)의 일측 또는 하부에 연소 공기 유입홀(141)이 형성되어 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 연소로(140)의 일측에 점화장치(142)가 탑재됨이 바람직하다.
연소공기 제공부(150)는 하우징부(110)의 일측 또는 내부에 장착되는 구성으로서, 외부로부터 공기를 흡입하여 연소로(140)의 연소 공기 유입홀(141)에 공기를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 연소공기 제공부(150)는, 연소로(140)와 연소로 모니터링 윈도우(112) 사이에 에어커튼을 형성함으로써, 연소로 모니터링 윈도우(112)의 청결을 유지시킬 수 있다.
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소로, 연소로 모니터링 윈도우, 에어커튼 분사구, 에어커튼 형성 격벽을 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연소가스 배기로, 제2 연소가스 배기로, 온풍 제공 배관을 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있으며, 도 8에는 도 7의 A부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)는, 특정 구조의 에어커튼 형성 격벽(180)을 특정 위치에 장착함으로써, 연소로 모니터링 윈도우(122)의 내측면을 향해 에어커튼을 형성시킬 수 있다.
구체적으로, 에어커튼 형성 격벽(180)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 연소로(140)와 연소로 모니터링 윈도우(112) 사이에 장착되는 구성이다. 이때, 에어커튼 형성 격벽(180)은, 연소로(140)의 측부면을 감싸는 구조로 설치되며, 연소로(140)의 높이와 대응되는 높이로 설치된다. 또한, 에어커튼 형성 격벽(180)의 하부에는 하부에 연소공기 제공부(150)로부터 제공받은 공기를 상방으로 분사하는 에어커튼 분사구(181)가 일정 간격 이격되어 다수 형성되어 있다.
에어커튼 분사구(181)에서 발생된 에어커튼은, 도 6에 도시된 바와 같이, 화염, 연소가스, 이물질 등 연소 생성물이 모니터링 윈도우(112)의 내측면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 에어커튼 분사구(181)로부터 분사되는 공기가 연소로(140)의 상부 공간을 따라 배기될 수 있도록, 연소로(140)의 상부 공간에 연소가스 유동 가이드(113)를 설치할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연소로(140)를 통해 상방으로 이동하는 연소 가스뿐만 아니라, 에어커튼 분사구(181)로부터 분사된 공기까지 유동 가이드(113)에 의해 특정 방향으로 배기되도록 유도된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)는, 특정 구조의 제1 연소가스 배기로(161), 제2 연소가스 배기로(162) 및 온풍 제공 배관(170)를 포함하는 구성이다.
구체적으로, 제1 연소가스 배기로(161)는 연소로(140)의 상부 공간과 연통되는 구조로서, 연소로(140)에서 연소된 연소가스가 일측방으로 유동하고 하방으로 유동할 수 있는 공간을 제공한다.
제2 연소가스 배기로(162)는 하우징부(110)의 하부에 장착되는 구성으로서, 제1 연소가스 배기로(161)와 연통되는 구조이며, 제1 연소가스 배기로(161)를 통해 전달된 연소가스를 외부로 배출할 수 있는 공간이 제공한다.
또한, 온풍 제공 배관(170)은 제1 연소가스 배기로(161)의 외부면과 인접하여 설치되는 구성으로서, 제1 연소가스 배기로(161)를 통해 유동하는 연소가스와 열교환을 수행하여 가열된 공기를 실내 공간으로 공급한다.
바람직하게, 제1 연소가스 배기로(161)는, 연소로(140)와 연소로(140)의 상부 공간 일부를 감싸는 구조로 형성됨으로써, 열교환 효율을 극대화 시킬 수 있다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 연소가스 배기로(161)의 일측면 또는 양측면에는, 온풍 제공 배관(170)을 통해 유동하는 공기와의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 히트싱크 구조 또는 요철 구조(163)가 형성될 수 있다. 상기 언급한 히트싱크 구조는 일반적으로 전자장비에 탑재되는 방열기능을 수행하는 구조로서, 기공지된 구조이므로 본 명세서에서는 생략하기로 한다.
더욱 구체적으로, 본 실시예에 따른 온풍 제공 배관(170)의 하부에는 공기 흡입구(171)가 장착되고, 온풍 제공 배관(170)의 상부에는 공기 배출구(172)가 형성된다. 이때, 온풍 제공 배관(170)은 공기 흡입구(171)로부터 유입된 공기가 상방으로 유동함과 동시에 제1 연소가스 배기로(161)와 열교환을 수행하게 된다.
경우에 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 관상형 이송로(121)의 외부면 일부는, 제1 연소가스 배기로(161)를 통해 유동하는 연소가스와 직접 접촉하하도록 하여, 펠릿의 연소 전 건조 효과를 극대화 시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 연소로(140)는, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 특정 구조의 제1 연소공기 유입홀(141-1)과 제2 연소공기 유입홀(141-2)을 포함하는 구조일 수 있다.
구체적으로, 제1 연소공기 유입홀(141-1)은 연소로(140)의 하부면과 인접하는 일측면에 형성되는 구성으로서, 연소공기 제공부(150)로부터 제공되는 공기를 측방으로 유입시킬 수 있다. 또한, 제2 연소공기 유입홀(141-2)은 연소로(140)의 하부면에 다수 형성되는 구성으로서, 연소공기 제공부(150)로부터 제공되는 공기를 상방으로 유입시킬 수 있다.
도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 허니컴구조의 촉매필터가 장착된 연소가스 배기부를 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 와류 형성부가 장착된 연소가스 배기부를 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있다.
우선 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)는, 연소가스를 외부로 배출하는 유동로를 제공하는 연소가스 배기부(190)를 도 포함하는 구성일 수 있다. 연소가스 배기부(190)는, 연소로(140)의 상부 공간과 연통되는 구조이다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 연소가스 배기부(190)에는, 연소가스에 포함되어 있는 미세먼지 및 질소산화물(NOx)을 포집할 수 있는 허니컴구조의 촉매필터(191) 또는 매연저감장치가 탈부착 가능하도록 장착될 수 있다.
다음으로 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 펠릿 벽난로(100)는, 싸이클론 와류 형성부(130)를 연속가스 배기부(190)에 탁부착 가능하도록 장착할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 싸이클론 와류 형성부(130)는, 연소가스에 와류를 생성하여 연소가스 내부에 포함된 입자성 이물질을 포집하는 구성으로서, 특정 구조의 연소가스 유입구(131), 실린더부(132), 원추부(133) 및 연소가스 배출관(134)을 포함하는 구성일 수 있다.
연소가스 유입구(131)는, 연소가스 배기부(190)와 연통되어 실린더 내부로 연소가스를 전달하는 구성으로서, 실린더부(132)의 수직 중심으로부터 소정 거리만큼 이격되어 실린더부(132)의 상부에 장착된다. 또한, 연소가스 유입구(131)는, 연소가스 배기부(190)를 통해 전달받은 연소가스를 실린더 내측면을 따라 선회하며 하방으로 유동시키도록 배치됨이 바람직하다.
실린더부(132)는, 중공형 실린더 구조이고, 상부로부터 유입된 연소가스를 하부로 유동하도록 유동로를 제공할 수 있다.
실린더부(132)의 하부에 연통되는 구조로 장착되는 원추부(133)는, 하방으로 직경이 감소하는 원추형 구조이며, 하부면에 집진된 이물질을 배출하는 이물질 배출구(135)가 형성됨이 바람직하다.
또한, 연소가스 배출관(134)은, 실린더부(132)의 상부로부터 실린더부(132)의 내측 중심을 따라 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 장착되는 구성으로서, 실린더부(132) 내부 중심에 위치하는 연소가스를 외부로 배출할 수 있다.
본 실시예에 따른 싸이클론 와류 형성부(130)는, 연소가스 배기부(190)로부터 전달된 연소가스에 선회 운동을 일으켜 원심력에 의해 연소가스에 함진된 입자성 이물질을 분리시킬 수 있다. 즉, 실린더부(132) 내부로 유입된 연소가스에 선회운동을 가하여 하강하는 선회류를 형성시킨 후, 연소가스 내 함진된 입자성 이물질은 원심력을 얻어 선회류를 벗어나 실린더부(132)와 원추부(133)의 내벽에 충돌되어 원추부(133)의 하단에 형성된 이물질 배출구(135)를 통해 낙하하여 집진되게 된다. 원추부(133)의 하단으로 갈수록 직경이 좁아지므로 선회류 속도가 증가하여 입자성 이물질은 충분한 원심력을 얻게 된다. 이러한 구조는 입자성 이물질 포집 효과를 향상시키는 구조이다. 이처럼 하향의 선회류가 연소가스 배출관(134)의 하단부를 지나므로, 연소가스 배출관(134)의 직경보다 선회류의 외층은 압력 차이로 인해 선회류의 내층과 분리되게 된다. 이때, 분리된 선회류의 내층은 연소가스 배출관(134)을 따라 상승하는 내부와류에 합류되어 상방으로 선회운동하며 배출되게 된다. 이때, 배출되는 연소가스는 입자성 이물질이 제거된 상태이다.
앞서 언급한 바와 같이, 종래 기술에 따른 펠릿 난로의 경우, 펠릿을 연소로에 수용시킨 후, 점화장치로 점화하는 최초 점화에 긴 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있었다. 또한, 종래 기술에 따른 펠릿 난로의 경우, 최초 점화 시에 긴 시간이 소요 됨은 물론, 최초 점화 시 불완전 연소가 발생할 수 있다. 이때, 발생된 불완전 연소로 인해 다량의 미세 먼지 및 질소 산화물(NOx)이 포함된 연소가스가 발생되고, 이렇게 발생된 연소가스는 아무런 여과 과정 없이 외부로 배출되고 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위해, 펠릿 난로의 배기관에 별도의 여과 필터를 장착하고 있으나, 이러한 해결 수단은 일부 문제점만을 해소하는 수단으로서, 불완전 연소를 해결할 수 있는 원천적인 해결 수단이 아니었다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따르면, 특정 역할을 수행하는 특정 구조의 하우징부(110), 연소로 모니터링 윈도우(112), 펠릿 제공부(120), 펠릿 가열부(126), 연소로(140), 연소공기 제공부(150)를 구비함으로써, 초기 착화에 소요시간을 현저히 단축 시킬 수 있고, 연소로 모니터링 윈도우(112)의 청결을 유지시킬 수 있으며, 배기 가스에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 펠릿 벽난로를 제공할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 펠릿
100: 펠릿 벽난로
110: 하우징부
111: 펠릿 저장공간
112: 연소로 모니터링 윈도우
113: 연소가스 유동 가이드
120: 펠릿 제공부
121: 관상형 이송로
121-1: 이송로 연장부
122: 펠릿 수용구
123: 펠릿 토출구
124: 이송스크류
125: 이송컨베이어
126: 펠릿 가열부
130: 싸이클론 와류 형성부
131: 연소가스 유입구
132: 실린더부
133: 원추부
134: 연소가스 배출관
135: 이물질 배출구
140: 연소로
141: 연소 공기 유입홀
141-1: 제1 연소공기 유입홀
141-2: 제2 연소공기 유입홀
142: 점화장치
150: 연소공기 제공부
161: 제1 연소가스 배기로
162: 제2 연소가스 배기로
163: 요철 구조
170: 온풍 제공 배관
171: 공기 흡입구
172: 공기 배출구
180: 에어커튼 형성 격벽
181: 에어커튼 분사구
190: 연소가스 배기부
191: 촉매필터

Claims (15)

  1. 내부에 펠릿 저장공간(111)이 마련되고, 내부에 탑재된 연소로(140)를 외부에서 모니터링 할 수 있는 연소로 모니터링 윈도우(112)가 일측에 장착된 하우징부(110);
    상기 하우징부(110) 내부에 장착되고, 펠릿 저장공간(111)에 수납된 펠릿을 관상형 이송로(121)를 이용하여 연소로(140)에 제공하는 펠릿 제공부(120);
    상기 관상형 이송로(121)에 인접하여 장착되고, 관상형 이송로(121)를 통해 이송되는 펠릿을 가열하는 펠릿 가열부(126);
    상기 하우징부(110) 내부에 장착되고, 펠릿 제공부(120)로부터 전달받은 펠릿을 수납할 수 있는 소정 부피의 연소 공간이 형성되고, 일측 또는 하부에 연소 공기 유입홀(141)이 형성되어 있으며, 일측에 점화장치(142)가 탑재된 연소로(140); 및
    상기 하우징부(110)의 일측 또는 내부에 장착되고, 외부로부터 공기를 흡입하여 연소로(140)의 연소 공기 유입홀(141)에 공기를 제공하고, 연소로(140)와 연소로 모니터링 윈도우(112) 사이에 에어커튼을 형성하여 연소로 모니터링 윈도우(112)의 청결을 유지시킬 수 있도록 하는 연소공기 제공부(150);
    를 포함하며,
    펠릿 벽난로는,
    상기 연소로(140)의 상부 공간과 연통되는 구조이고, 연소로(140)에서 연소된 연소가스가 일측방으로 유동하고 하방으로 유동할 수 있는 공간을 제공하는 제1 연소가스 배기로(161);
    상기 하우징부(110)의 하부에 장착되고, 제1 연소가스 배기로(161)와 연통되는 구조이며, 제1 연소가스 배기로(161)를 통해 전달된 연소가스를 외부로 배출할 수 있는 공간이 형성된 제2 연소가스 배기로(162); 및
    상기 제1 연소가스 배기로(161)의 외부면과 인접하여 설치되고, 제1 연소가스 배기로(161)를 통해 유동하는 연소가스와 열교환을 수행하여 가열된 공기를 사용자에게 제공하는 온풍 제공 배관(170);
    을 포함하고,
    상기 제1 연소가스 배기로(161)의 일측면 또는 양측면에는, 온풍 제공 배관(170)을 통해 유동하는 공기와의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 히트싱크 구조 또는 요철 구조(163)가 형성되며,
    펠릿 제공부(120)는,
    상기 펠릿 저장공간(111)의 하부면에 인접하여 장착되고, 펠릿 저장공간(111)에 수납된 펠릿를 자중에 의해 수용할 수 있는 펠릿 수용구(122)가 일측에 형성되고, 타측에 연소로(140)에 펠릿을 제공하는 펠릿 토출구(123)가 형성된 관상형 이송로(121); 및
    상기 관상형 이송로(121) 내부에 회전 또는 왕복 구동가능하도록 장착되고, 회전 또는 왕복 동작에 의해 관상형 이송로(121)의 일측에 위치하는 펠릿을 관상형 이송로(121)의 타측으로 위치변경 시키는 연속되는 스크류 구조 또는 무한궤도 구조의 이송스크류(124) 또는 이송컨베이어(121);
    를 포함하고,
    상기 관상형 이송로(121)에는 일단부에 연소로(140) 방향으로 연장된 구조의 이송로 연장부(121-1)를 장착하며,
    상기 연소 공기 유입홀(141)은,
    연소로(140)의 하부면과 인접하는 일측면에 형성되고, 연소공기 제공부(150)로부터 제공되는 공기가 측방으로 유입되는 제1 연소공기 유입홀(141-1); 및
    연소로(140)의 하부면에 형성되고, 연소공기 제공부(150)로부터 제공되는 공기가 상방으로 유입되는 다수의 제2 연소공기 유입홀(141-2);
    을 포함하고,
    상기 펠릿 벽난로는,
    상기 연소로(140)와 연소로 모니터링 윈도우(112) 사이에 장착되고, 연소로(140)의 측부면을 감싸는 구조로 설치되며, 연소로(140)의 높이와 대응되는 높이로 설치되고, 하부에 연소공기 제공부(150)로부터 제공받은 공기를 상방으로 분사하는 에어커튼 분사구(181)가 일정 간격 이격되어 다수 형성된 에어커튼 형성 격벽(180);
    을 더 포함하며,
    상기 연소로(140)의 상부 공간에는, 에어커튼 분사구(181)로부터 분사되는 공기가 연소로(140)의 상부 공간을 따라 원활하게 배기될 수 있도록 측면으로 꺾여진 연소가스 유동 가이드(113)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연소가스 배기로(161)는, 상기 연소로(140)와 연소로(140)의 상부 공간 일부를 감싸는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온풍 제공 배관(170)의 하부에는 공기 흡입구(171)가 장착되고,
    상기 온풍 제공 배관(170)의 상부에는 공기 배출구(172)가 장착되며,
    상기 온풍 제공 배관(170)은 공기 흡입구(171)로부터 유입된 공기가 상방으로 유동함과 동시에 제1 연소가스 배기로(161)와 열교환을 수행하는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 관상형 이송로(121)의 외부면 일부는, 상기 제1 연소가스 배기로(161)를 통해 유동하는 연소가스와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 펠릿 가열부(126)는, 관상형 이송로(121)의 일측으로부터 타측방향으로 연속적으로 관상형 이송로(121)를 감싸는 구조로 장착되는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 펠릿 벽난로는, 상기 연소로(140)의 상부 공간과 연통되는 구조이고, 연소가스를 외부로 배출하는 유동로를 제공하는 연소가스 배기부(190);를 포함하고,
    상기 연소가스 배기부(190)에는, 연소가스에 포함되어 있는 미세먼지 및 질소산화물(NOx)을 포집할 수 있는 허니컴구조의 촉매필터(191) 또는 매연저감장치가 탈부착 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 펠릿 벽난로는, 상기 연소로(140)의 상부 공간과 연통되는 구조이고, 연소가스를 외부로 배출하는 유동로를 제공하는 연소가스 배기부(190);를 포함하고,
    상기 연소가스 배기부(190)에는, 연소가스에 와류를 생성하여 연소가스 내부에 포함된 입자성 이물질을 포집하는 싸이클론 와류 형성부(130)가 탈부착 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 싸이클론 와류 형성부(130)는,
    상기 연소가스 배기부(190)와 연통되어 실린더 내부로 연소가스를 전달하며, 실린더부(132)의 수직 중심으로부터 소정 거리만큼 이격되어 실린더부(132)의 상부에 장착되고, 연소가스 배기부(190)를 통해 전달받은 연소가스를 실린더 내측면을 따라 선회하며 하방으로 유동시키도록 배치되는 연소가스 유입구(131);
    중공형 실린더 구조이고, 상부로부터 유입된 연소가스를 하부로 유동하도록 유동로를 제공하는 실린더부(132);
    상기 실린더부(132)의 하부에 연통되는 구조로 장착되고, 하방으로 직경이 감소하는 원추형 구조이며, 하부면에 집진된 이물질을 배출하는 이물질 배출구가 형성된 원추부(133); 및
    상기 실린더부(132)의 상부로부터 실린더부(132)의 내측 중심을 따라 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 장착되고, 실린더부(132) 내부 중심에 위치하는 연소가스를 외부로 배출하는 연소가스 배출관(134);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿 벽난로.
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