KR101131928B1 - 고체 연료 소각 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경과 신재생에너지인 펠렛(pellet), 축산배설물, 톱밥(나무를 작게 절단한것 포함), 왕겨 등의 각종 원료를 연소시키는 고체 연료 소각 보일러에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 프레임(1)에는 연료를 연소시키는 고체 연료 소각 보일러(10)와 열을 전달하는 적어도 하나 이상의 열교환기(70)(70a)가 상호 일체로 구비되되, 상기 소각 보일러와 열교환기의 저면에는 건조된 원료를 배출시키는 배출부(60)가 구비된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 축산 농가에서 배출되는 다량의 배설물을 소각 처리하여 막대한 배설물 처리비용을 절감함과 아울러 배설물 소각 처리에 따른 환경오염을 방지하는 동시에 가축의 질병을 방지하고, 특히 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이고, 구조적으로 용이한 습기제거와 여러 곳에서 불어주는 공기에 의해 완전연소에 따른 화력을 극대화시킬 수 있도록 한 것이며, 이는 결과적으로 에너지 절감효과를 얻을 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

Description

고체 연료 소각 보일러{A incinerate boiler}

본 발명은 친환경과 신재생에너지인 펠렛(pellet), 축산배설물, 톱밥(나무를 작게 절단한것 포함), 왕겨 등의 각종 원료를 연소시키는 고체 연료 소각 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축산 농가에서 배출되는 다량의 배설물을 소각 처리하여 막대한 배설물 처리비용을 절감함과 아울러 배설물 소각 처리에 따른 환경오염을 방지하는 동시에 가축의 질병을 방지하고, 특히 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이고, 구조적으로 용이한 습기제거와 여러 곳에서 불어주는 공기에 의해 완전연소에 따른 화력을 극대화시킬 수 있도록 한 것이며, 이는 결과적으로 에너지 절감효과를 얻을 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 본 출원인이 선출원하여 등록받은 특허등록 제0898175호(출원번호 제2008-0071349호)(명칭: 소각 보일러)를 바탕으로 보완한 최종 제품임을 밝혀두는 바이다.

주지하다시피 현재 축산 농가의 배설물 처리는 원활하지 못하다는 것이 현실이며, 그로 인해 축산 농가 주변의 환경오염이 심각한 상태이고 처리 비용 또한 만만치 않다는 것이 현실이다.

또한 축산 농가의 가장 큰 어려움은 가축의 질병, 특히 양계농가의 조류독감에 있는 것으로, 이는 양계장 내의 배설물 등으로 인하여 축사 내의 수분이 많아 질병의 주된 원인으로 지적되었다.

따라서 상기 배설물을 말리면서 소각하는 장치가 개발되면 상기한 문제가 모두 치유될 수 있는데 종래에는 이러한 기술적 구성이 전무하다는 것이 현실이다.

그리고 상기 축사 내부를 건조시켜 위생적인 환경에서 가축들이 성장할 수 있도록 하여야 하는데, 이러한 기술이 종래에는 전혀 없다는 커다란 문제점으로 지적되었다.

다만, 일반 석탄보일러나 난로겸용연소기 등이 출원된바 있으나, 이와 같은 기술은 단순히 보일러 역할만 할 뿐 보일러를 이용하여 축사 및 가정집 등에 연료로 사용할 수 없다는 문제점도 발생 되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 특허등록 제0898175호(출원번호 제2008-0071349호)(명칭: 소각 보일러)가 등록된바 있다. 즉, 상기한 종래의 기술은 도 1(a)(b)에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 분쇄부(140)의 상부에는 길이 방향으로 길게 형성됨과 아울러 플렉시블하게 구비되어 원료를 자유롭게 분쇄부(140)로 공급하는 공급부(130)가 구비된다. 상기 공급부(130)는 길이 방향으로 길게 형성됨과 아울러 플렉시블하게 형성된 공급주름관(131)이 구비된다. 그리고 상기 공급주름관(131)의 내부에 나선형으로 권취 구비되며, 모터(133)의 구동에 의해 회전하여 원료를 공급시키는 공급스크류(134)가 구비된다. 아울러 상기 공급주름관(131)의 선단은 분쇄부(140)로 원료를 배출하는 개구부(132)가 구비되어 구성된다. 또한 상기 건조부(160)는 다음과 같이 같이 구성된다. 즉, 모터(167)의 구동에 의해 회전하며, 제1,2,3건조관(161)(162)(163)의 내부로 공급된 원료를 이송시키는 제1,2,3이송스크류(161a)(162a)(163a)가 구비된다. 또한 상기 제3건조관(163)의 하부에 구비되며, 제1,2기어(165)(165a)의 구동에 의해 회전함과 아울러 제4건조관(164)의 내부로 공급된 원료를 이송시키는 제4이송스크류(164a)가 구비된다. 그리고 상기 제1,2건조관(161)(162)과 제2,3건조관(162)(163) 그리고 제3,4건조관(163)(164)의 일측 또는 타측에는 각각 제1,2,3연결함(166)(166a)(166b)이 연결 구비된다. 더하여 상기 제1,2,3연결함(166)(166a)(166b)중 어느 한 곳에는 송풍기(174)에서 발생된 공기가 투입되게 연결함공기공급관(174a)이 연결 구비된다. 또한 상기 연소부(180)는 다음과 같이 구성된다. 즉, 하부몸체(171)의 내부에 구비되며, 제4건조관(164)에서 배출된 원료를 연소시키는 화덕(181)이 구비된다. 또한 상기 화덕(181)의 일측 하단에는 전기히터 또는 버너(173)가 연결 구비된다. 그리고 상기 화덕(181)의 내부 하단에 설치되며, 일정 간격으로 다수개의 구멍이 형성된 재떨이부재(184)가 구비된다. 아울러 상기 재떨이부재(184)에 끼워져 베어링(188)을 중심으로 함께 회전하며, 하부에 피동베벨기어(187)가 축설된 수직의 회전관(185)이 구비된다. 더하여 상기 회전관(185)을 회전시키게 수평으로 설치되며, 선단에 구비된 구동베벨기어(186)가 피동베벨기어(187)와 상호 맞물려 회전되는 회전축(175a)이 구비된다. 또한 상기 회전축(175c)을 회전시키기 위해 배출부몸체(172)의 하부에는 모터(175)와 구동축(175a)에 의해 회전하는 보조축(175b)이 연결 구비된다. 그리고 상기 화덕(181)에는 공기가 통하게 내주면에 일정 간격으로 다수의 통공(182)이 형성된다. 또한 상기 화덕(181)은 상부를 제외한 모든 면이 막히되, 버너(173)의 반대편 하부 일부분은 재를 배출부몸체172)로 배출하는 배출공(183)이 형성된다. 특히 상기 상기 회전관(185)의 외주면에는 회전관(185)과 함께 회전하면서 화덕(181)의 내부 공기를 유도함과 동시에 배출공(183)으로 재를 밀어서 떨어뜨리는 회전판(185c)이 구비되어 구성된다. 또한 상기 회전관(185)의 상부에 화덕(181) 내부로 유입된 원료를 썩으면서 연소시킬 수 있도록 일측과 타측에 각각 상부수평관(185-2)과 하부수평관(185-1)이 형성된다. 이때 상기 상부수평관(185-2)과 하부수평관(185-1)에는 공기를 배출할 수 있도록 일정 간격으로 다수의 분출공(185b)(185a)이 형성된다. 또한 상기 회전관(185)의 저면에는 송풍기(174)의 바람을 회전관(185)의 내부로 공급하는 저면공기공급관(174c)이 구비된다. 따라서 상기 회전관(185)과 저면공기공급관(174c)은 상호 분리된 상태로 베어링(188)에 축설된다. 아울러 상기 화덕(181)의 내부에는 송풍기(174)의 공기를 공급하는 측면공기공급관(174b)이 돌출 구비된다. 그리고 상기 측면공기공급관(174b)은 상부수평관(185-2)과 하부수평관(185-1)의 사이에 위치하도록 구성된다. 더하여 상기 하부몸체(171)의 내주면에 연소에 도움이 되게 내화벽돌(189)을 구비하여 구성할 수 있음은 물론이다. 한편, 상기 상부몸체(170)의 상단에 연결되며, 배출되는 열과 이물질을 원하는 곳으로 이송시키는 연통(155)이 구비된다. 그리고 상기 연통(155)의 선단에 구비되며, 이물질을 모으는 동시에 호퍼(152)를 따뜻하게 하여 원료를 건조시키는 집진기(150)가 구비되어 구성된다. 더하여 상기 집진기(150)의 하부에는 재를 배출하는 배출구(151)와 상단 일측에는 연소된 공기를 배출하는 배출관(153)이 구비되어 구성된다. 상기와 같이 구성된 종래의 기술은 축산 농가에서 배출되는 다량의 배설물을 소각 처리하여 막대한 배설물 처리비용을 절감함과 아울러 배설물 소각 처리에 따른 환경오염을 방지하는 동시에 가축의 질병을 방지하고, 특히 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기한 종래의 기술도 다음과 같은 여러 문제점이 발생되었다. 즉, 상기 종래의 기술은 건조부가 습기를 제거하지 못하는 문제점이 있는 것으로, 이는 원료에 수분이 남아 있게 되면 사용할 수 없게 되는 커다란 문제점으로 지적되었다. 또한 상기 종래의 기술은 연소부에 안전장치가 없다는 문제점이 있는 것으로, 이는 고체연료의 취약점인 불꽃이 역화하여 화재가 발새하게 되는 커다란 문제점도 발생 되었다. 또한 상기 종래의 기술은 연소부의 여러 방면에서 에어를 공급하지 못하기 때문에 완전연소를 이끌어 낼 수 없다는 문제점도 발생 되었다. 아울러 상기 종래의 기술은 단순히 소각 보일러만 구성될 뿐 열교환기와 호환되게 구성되지 못하는 문제점도 발생 되었다. 더하여 상기 종래의 기술은 배출부가 단순하게 구성된다는 문제점, 즉, 원료와 잔재를 함께 이송시켜 배출시킬 수 없다는 문제점도 발생 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 공급부와 분쇄부, 건조부와 연소부 그리고 배출부와 열교환기가 구비된 소각 보일러가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 축산 농가에서 배출되는 다량의 배설물을 소각 처리하여 막대한 배설물 처리비용을 절감할 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 아울러 배설물 소각 처리에 따른 환경오염을 방지하는 동시에 가축의 질병을 방지하도록 한 것이고, 제4목적은 특히 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이며, 제5목적은 구조적으로 용이한 습기제거와 여러 곳에서 불어주는 공기에 의해 완전연소에 따른 화력을 극대화시킬 수 있도록 한 것이고, 제6목적은 이는 결과적으로 에너지 절감효과를 얻을 수 있도록 한 것이며, 제7목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 고체 연료 소각 보일러를 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 고체 연료 소각 보일러의 일측 상단에 구비되며, 공급부를 통해 원료가 투입되면 이를 파쇄하는 분쇄부와; 상부보디의 내부를 통과하는 과정에서 원료를 일측으로 이송시켜 건조시키는 다단의 건조부와; 상기 건조부의 하단 하부보디의 내부에 구비되며, 건조된 원료를 연소시키는 연소부; 및 상기 하부보디의 하부에는 연소된 재를 외부로 배출하는 배출부;가 구비된 소각 보일러에 있어서, 프레임에는 연료를 연소시키는 소각 보일러와 열을 전달하는 적어도 하나 이상의 열교환기가 상호 일체로 구비되되, 상기 소각 보일러와 열교환기의 저면에는 건조된 원료를 배출시키는 배출부가 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러를 제공한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 공급부와 분쇄부, 건조부와 연소부 그리고 배출부와 열교환기가 구비된 고체 연료 소각 보일러가 구비되도록 한 것이다.

상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 축산 농가에서 배출되는 다량의 배설물을 소각 처리하여 막대한 배설물 처리비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

아울러 본 발명은 배설물 소각 처리에 따른 환경오염을 방지하는 동시에 가축의 질병을 방지하도록 한 것이다.

특히 본 발명은 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

또한 본 발명은 구조적으로 용이한 습기제거와 여러 곳에서 불어주는 공기에 의해 완전연소에 따른 화력을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

그리고 본 발명은 결과적으로 에너지 절감효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기한 기술적 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 의 (a)는 종래 소각 보일러의 전체 구성도이고,
(b)는 종래 소각 보일러의 연소부의 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 적용된 고체 연료 소각 보일러의 전체 구성도.
도 3 은 본 발명에 적용된 고체 연료 소각 보일러의 전체 평면도.
도 4 는 본 발명에 적용된 고체 연료 소각 보일러의 요부 구성도.
도 5 는 본 발명에 적용된 연소부의 평면 구성도.
도 6 은 본 발명에 적용된 연소부의 정면 구성도.
도 7 은 본 발명에 적용된 회전관의 요부 확대도.
도 8 의 (a)(b)는 본 발명에 적용된 건조관의 확대 사시도 및 단면도.
도 9 는 본 발명에 적용된 역화방지부재와 이송스크류의 확대 단면도.

본 발명에 적용된 고체 연료 소각 보일러는 도 2 내지 도 9 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 고체 연료 소각 보일러(10)의 일측 상단에 구비되며, 공급부(12)를 통해 원료가 투입되면 이를 파쇄하는 분쇄부(15)와; 고체 연료 소각 보일러의 상부에 구비된 상부보디(11)의 내부를 통과하는 과정에서 원료를 일측으로 이송시켜 건조시키는 다단의 건조부(20)와; 상기 건조부(20)의 하단 하부보디(31)의 내부에 구비되며, 건조부를 통과 함에 따라 발생딘 건조된 원료를 연소시키는 연소부(30); 및 상기 하부보디(31)의 하부에는 연소된 재를 외부로 배출하는 배출부(60);로 이루어지는 기술적 구성에 있어서, 이하의 기술적 구성을 특징으로 한다.

본 발명은 도 2, 3, 4 에 도시된 바와 같이 고체연료 소각 보일러의 외곽을 이루는 프레임(1)에는 연료를 연소시키는 소각 보일러(10)와 열을 전달하는 적어도 하나 이상의 열교환기(70)(70a)가 상호 일체로 구비되되, 상기 소각 보일러(10)와 열교환기(70)(70a)의 저면에는 연소된 재를 외부로 배출시키는 배출부(60)가 구비된다.

특히 본 발명에 적용된 상기 건조부(20)는 도 4 에 도시된 바와 같이 구성된다.

즉, 각각의 구동모터(21a)(22a)(23a)(24a)에 의해 제1,2,3,4건조관(21)(22)(23)(24)의 내부에서 각각 회전 작동하는 제1,2,3,4이송스크류(21b)(22b)(23b)(24b)가 구비된다.

또한 상기 제1,2,3건조관(21)(22)(23)의 상부에 구비되며, 도 8(a)(b)에 도시된 바와 같이 원료를 건조하는 과정에서 발생된 습기를 배출하도록 길이 방향으로 길게 형성된 개구부(21c)(22c)(23c)가 구비된다.

그리고 상부보디(11)의 외측으로 돌출된 제1,2,3건조관(21)(22)(23)에 구비되며, 원료에서 발생된 습기가 공기와 접촉하여 외부로 배출되도록 한 복수개의 개구부(25)(25a)(25b)가 구비된다.

이때 본 발명은 상기 제1, 2, 3이송스크류(21b)(22b)(23b)에 일정 간격으로 다수개 구비되며, 송풍기(34)에서 발생된 에어가 제1,2,3이송스크류의 일측에 연결된 에어공급공(21b-1)(22b-1)(23b-1)을 통해 유입된 후 외부로 배출되면서 원료의 습기를 제거하도록 한 에어분출공(21b-2)(22b-2)(23b-2)이 구비된다.

본 발명은 연소부(30)에 안전장치를 구성함에 특징이 있다.

즉, 도 4 및 도 9 에 도시된 바와 같이 상기 제4건조관(24)의 외주면에 구비되며, 일측의 에어공급관(45)을 통해 유입된 공기가 제4건조관의 상부 공간부(51)를 통해 연소부(30)에 유입되면 연소부(30)에서 발생된 불꽃이 거꾸로 흐르지 않도록 하는 역화방지부재(50)가 구비된다.

또한 본 발명에 적용된 상기 연소부(30)는 도 5, 6 에 도시된 바와 같이 구성된다.

즉, 하부보디(31)의 내부에 구비되며, 바닥에 일정 간격으로 다수개의 구멍(32a)이 형성된 재떨이부재(32)가 구비된다.

그리고 상기 제4건조관(24)을 통해 유입된 원료를 회전시키면서 연소시키되, 구동모터(35)의 구동에 의해 회전함과 아울러 송풍기(34)의 구동에 의해 에어가 일정 간격으로 형성된 다수의 구멍(33a)을 통해 배출되도록 한 적어도 하나 이상으로 구비된 코일 형상의 회전관(33)이 구비된다.

상기 회전관(33)은 용량에 따라 소형은 하나, 중형은 2~3개, 대형은 5~6개 정도로 구성하여 사용할 수 있음은 물론이고, 필요에 따라 회전관(33)의 수량은 가감은 가능하다.

이때 상기 회전관(33)은 정단면이 원형, 삼각, 사각 , 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

아울러 상기 재떨이부재의 일측에는 내부에 점화플러그(42a)가 구비됨은 물론 송풍기(34)에서 발생된 에어가 공급되도록 한 에어공급관(42)이 구비된다.

또한 본 발명에 적용된 상기 연소부(30)에는 도 6 에 도시된 바와 같이 송풍기(34)에서 발생된 에어가 연소부(30)로 공급되도록 에어공급관(44)이 구비됨은 물론 이 에어공급관(44)의 내부에는 기름펌프(36)의 구동에 의해 연소부(30) 내부로 기름을 공급하는 노즐(44a)이 구비된다.

특히 본 발명에 적용된 상기 연소부(30)에는 송풍기(34)에서 발생된 에어를 연소부에 공급하도록 재떨이부재(32)의 하측 중앙에서 에어를 공급하는 에어공급관(40)과, 재떨이부재(32)의 측면 하부쪽에서 에어를 공급하는 에어공급관(41)과 재떨이부재(32)의 상측에서 에어를 공급하는 에어공급관(43)이 구비된다.

한편, 본 발명은 상기 상부보디(11)의 상부에 구비되며, 열기가 열교환기(70)로 유입되도록 한 통공(16)이 구비된다.

그리고 열교환기(70)(70a)는 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 탱크몸체(71)(71a)로 이루어지되, 내부에는 물이 채워짐과 아울러 열기가 배출되도록 일정 간격으로 다수개의 배관(72)(72a)이 구비된다.

본 발명에 적용된 상기 배출부(60)는 이하의 기술적 구성으로 이루어진다.

즉, 하부보디(31)의 내부와 이 하부보디에 조립 연결된 이송관(61c)의 내부에 구비되며, 구동모터(61a)의 구동에 의해 원료를 일측으로 이송시키는 이송스크류(61b)가 구비된다.

또한 이송관(61c)의 선단에 구비되며, 원료를 잠시 저장하는 배출함(62)이 구비된다.

그리고 이송관(63a)의 내부에 구비되며, 구동모터(63)의 구동에 의해 원료를 일측으로 이송시키는 이송스크류(63b)가 구비된다.

특히 탱크몸체(71)(71a)의 하단 내부와 이 탱크몸체에 조립 연결된 이송관(65b)의 내부에 구비되며, 구동모터(65a)의 구동에 의해 잔재를 일측으로 이송시키는 이송스크류(65c)가 구비된다.

아울러 상기 이송관(65c)의 선단에 구비되며, 원료와 잔재를 잠시 저장하는 배출함(66)이 구비된다.

더하여 상기 배출함(66)의 일측에는 이송스크류(65c)에 의해 원료를 외부로 배출하는 배출관(67)이 구비된다.

한편, 부호 12a는 공급부(12)로 원료를 공급하는 이송스크류이고, 부호 14는 원료에 포함된 금속물질을 걸러내는 걸음부재이고, 분쇄부(15)에는 구동모터(15a)에 의해 회전하는 커터날(15b)이 구비된다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 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.

상기와 같이 구성된 본 발명 고체 연료 소각 보일러의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 축산 농가에서 배출되는 다량의 배설물을 소각 처리하여 막대한 배설물 처리비용을 절감함과 아울러 배설물 소각 처리에 따른 환경오염을 방지하는 동시에 가축의 질병을 방지하고, 특히 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이고, 구조적으로 용이한 습기제거와 여러 곳에서 불어주는 공기에 의해 완전연소에 따른 화력을 극대화시킬 수 있도록 한 것이며, 이는 결과적으로 에너지 절감효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명에 적용된 소각 보일러(10)는 공급부(12)가 원료를 분쇄부(15)로 투입하면 분쇄부(15)는 원료를 분쇄한 후 건조부(20)로 공급한다. 이후 건조부(20)에서 배출된 원료는 연소부(30)에서 연소되고, 최종 배출부(60)를 통해 배출되는 과정을 거치게 되는데, 상기한 과정을 거치게 되면서 본 발명은 축산배설물, 톱밥(나무를 작게 절단한 것 포함), 왕겨, 펠렛(pellet) 등의 각종 원료를 연소시키게 되며 특히 원료가 젖어있을 경우 말리면서 연소시킬 수 있도록 하여 연소효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

이하에서 본 발명의 작용효과를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

적재된 원료(도면상 미 도시함)를 이송스크류(12a)의 회전에 의해 분쇄부(15)로 공급함에 있어, 걸음부재(14)는 혹시 원료에 포함된 금속물질을 자력 성분에 의해 걸러준 후 분쇄부(15)로 공급시킨다.

상기 분쇄부(15)로 공급된 원료는 구동모터(15a)에 의해 고속으로 회전하는 커터날(15b)에 의해 분쇄되는 것으로, 상기 커터날(15b)은 금속물질이 걸음부재(14)에서 미리 걸러졌기 때문에 안전하게 원료를 곱게 파쇄할 수 있게 되고, 이렇게 분쇄된 원료는 건조부(20)로 유입된다.

상기 건조부(20)로 공급된 원료는 4단의 건조관을 통과하면서 젖은 원료를 말려주게 되는 것으로, 후술하는 연소부(30)에서 발생된 열이 건조부(20)를 고온으로 덮여주기 때문에 젖은 원료를 말려주게 된다.

본 발명에 적용된 건조부(20)는 각각의 구동모터에 의해 각각의 이송스크류가 회전하게 되어 종래 하나의 구동모터로 다수의 이송스크류를 구동함에 따른 부하가 걸리게 되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

즉, 제1건조관(21)으로 유입된 원료는 구동모터(21a)의 구동에 의해 제1이송스크류(21b)가 회전하여 원료를 일측에서 타측으로 이송시키게 되고, 이후 제2건조관(22)으로 유입된 원료는 구동모터(22a)의 구동에 의해 제2이송스크류(22b)가 회전하여 원료를 일측에서 타측으로 이송시키게 되고, 이어서 제3건조관(23)으로 유입된 원료는 구동모터(23a)의 구동에 의해 제3이송스크류(23b)가 회전하여 원료를 일측에서 타측으로 이송시키게 되며, 마지막으로 제4건조관(24)으로 유입된 원료는 구동모터(24a)의 구동에 의해 제4이송스크류(24b)가 회전하여 원료를 일측에서 타측으로 이송시킨 후 최종 연소부(30)로 공급시키게 된다.

상기한 건조부(20)의 작동 과정 중에서 본 발명은 도 8(a)(b)에 도시된 바와 같이 원료를 건조하는 과정에서 발생된 습기를 제1,2,3건조관(21)(22)(23)의 상부에 구비된 길이 방향으로 길게 형성된 개구부(21c)(22c)(23c)를 통해 배출시키므로 더욱 원료에 포함된 수분을 빠르고 신속히 외부로 배출시키면서 건조시킬 수 있게 된다.

그리고 본 발명은 상기 제1, 2, 3이송스크류(21b)(22b)(23b)의 회전에 의해 원료를 일측에서 타측으로 이송시키는 과정에서 송풍기(34)에서 발생된 에어가 에어공급공(21b-1)(22b-1)(23b-1)을 통해 유입되면 에어분출공(21b-2)(22b-2)(23b-2)을 통해 배출되면서 원료에 포함된 습기를 제거해줄 수 있도록 하여 젖은 원료를 빠르게 건조시키는 효과를 배가시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

아울러 본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이 상부보디(11)의 외측으로 돌출된 제1,2,3건조관(21)(22)(23)에 개구부(25)(25a)(25b)를 구성한 것으로, 이는 개구부를 통해 원료에서 발생된 습기가 공기와 접촉하여 외부로 배출되도록 한 것이다.

때문에 종래와 같이 막혀 있는 구조에서는 원료가 잘 건조되지 않았으나, 본 발명은 개구부를 통해 습기를 제거할 수 있게 되어 원료를 빠르고 신속히 건조시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 제4이송관(24)의 외주면에 역화방지부재(50)가 구비된 것으로, 이는 연소부(30)에 타오르는 불꽃이 역화되는 것을 방지하여 안전하게 소각 보일러(10)를 작동시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 도 4 및 도 9 에 도시된 바와 같이 송풍기(34)의 구동에 의해 에어공급관(45)으로 에어가 유입되면 공간부(51)를 통해 최종 연소부로 에어가 공급된다. 그렇게 되면 연소부(30)에서 불꽃이 역화되더라도 에어공급으로 역화를 차단함과 아울러 역화방지부재(50)의 선단이 하향 절곡된 형상으로 이루어졌기 때문에 더 이상 상부로 불꽃이 역화됨을 방지하게 된다.

이후 상기 건조부(20)를 통과한 원료는 연소부(30)에서 소각된다.

즉, 재떨이부재(32)로 먼저 원료가 유입된다. 이후 기름펌프(36)의 구동에 의해 노즐(44a)에서 기름이 분출되어 원료에 뿌려주게 되고, 아울러 에어공급관(44)을 통해서는 에어가 공급된다. 이어서 점화플러그(42a)의 점화에 의해 원료에 불이 붙게 되고, 에어공급관(42)을 통해서는 에어가 공급되어 연소를 돕게 된다.

상기 원료에 기름을 공급시키는 이유는 처음에 공급되는 원료는 연소부(30)가 구동되지 않음으로 인해 원료에 습기가 남아 있기 때문에 원료를 원활이 소각시키기 위함이다.

상기와 같이 연소부(30)가 일정 시간 작동한 후에는 기름펌프(36)의 동작이 멈추게 되고, 여러 곳에서 에어가 공급되어 연소를 돕게 된다.

즉, 하부보디(31)의 하단에 구비된 에어공급관(40)과 하부보디(31)의 일측에 구비된 에어공급관(41) 그리고 하부보디(31)의 상단에 구비된 에어공급관(43)을 통해 각각 에어가 공급됨은 물론 전술한 바와 같이 에어공급관(44), 에어공급관(42) 뿐만 아니라 회전관(33)을 통해서도 에어가 공급됨에 따라 연소효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

본 발명은 도 5, 6, 7 에 도시된 바와 같이 구동모터(35)의 구동에 의해 회전관(33)이 회전하면 원료를 휘저어주게 되고, 이 과정에서 일정 간격으로 다수개 형성된 구멍(33a)을 통해서는 바람이 분출되어 연소를 돕게 된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 회전관(33)이 코일 형상으로 권취되어 회전하면서 원료를 휘휘 저어주게 되어 연소 효율을 향상시키게 되고, 이 과정에서 원료의 재는 구멍(32a)을 통해 낙하하게 되며, 아울러 회전관(33)에 일정 간격으로 다수개 형성된 구멍(33a)을 통해서는 송풍기(34)의 구동에 의해 발생된 에어가 분출되면서 원료의 연소를 돕게 된다.

한편, 상기 소각 보일러(10)에서 연소된 열은 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 통공(16)을 통해 열교환기(70)(70a)로 유입되어 일정 간격으로 다수개 형성된 배관(72)(72a)들의 사이에 들어 있는 물을 데워주면서 열전달을 수행하게 된다.

상기 열전달을 마친 열기는 최종 열교환기(70a)의 상단 배출구로 배출된다.

본 발명은 마지막으로 소각 보일러(10) 및 열교환기(70)(70a)에서 발생된 연소재를 배출부(60)를 통해 배출시키게 된다.

즉, 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 구동모터(61a)의 구동과 이송스크류(61b)의 회전에 의해 하부보디(31)의 바닥으로 떨어진 재를 이송관(61c)을 통해 배출함(62)으로 공급한다.

상기 배출함(62)으로 공급된 연소재는 도 3 에 도시된 바와 같이 구동모터(63)의 구동과 이송스크류(63b)의 회전에 의해 이송관(63a)을 통해 일측의 또 다른 배출함(66)으로 공급된다.

그리고 탱크몸체(71)(71a)의 하단으로 낙하된 재는 구동모터(65a)의 구동과 이송스크류(65c)의 회전에 의해 이송관(65b)을 통해 배출함(66)에 모여지게 되고, 이렇게 모여진 재는 최종 배출관(67)을 통해 외부로 이송되는 것이다.

본 발명 고체 연료 소각 보일러의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 프레임 10: 고체 연료 소각 보일러
20: 건조부 30: 연소부
40: 에어공급관 50: 역화방지부재
60: 배출부 70, 70a: 열교환기

Claims (10)

1. 삭제
2. 고체 연료 소각 보일러의 일측 상단에 구비되며, 공급부를 통해 원료가 투입되면 이를 파쇄하는 분쇄부와; 고체 연료 소각 보일러의 상부에 구비된 상부보디의 내부를 통과하는 과정에서 원료를 일측으로 이송시켜 건조시키는 다단의 건조부와; 상기 건조부의 하단 하부보디의 내부에 구비되며, 건조부를 통과함에 따라 발생된 건조된 원료를 연소시키는 연소부; 및 고체연료 소각 보일러의 외곽을 이루는 프레임에는 연료를 연소시키는 고체 연료 소각 보일러와 열을 전달하는 적어도 하나 이상의 열교환기가 상호 일체로 구비되되, 상기 고체 연료 소각 보일러와 열교환기의 저면에는 연소된 재를 외부로 배출시키는 배출부가 구비된 고체 연료 소각 보일러에 있어서,
   상기 건조부(20)는,
   각각의 구동모터(21a)(22a)(23a)(24a)에 의해 제1,2,3,4건조관(21)(22)(23)(24)의 내부에서 각각 회전 작동하는 제1,2,3,4이송스크류(21b)(22b)(23b)(24b);
   상기 제1,2,3건조관(21)(22)(23)의 상부에 구비되며, 원료를 건조하는 과정에서 발생된 습기를 배출하도록 길이 방향으로 길게 형성된 개구부(21c)(22c)(23c); 및
   상부보디(11)의 외측으로 돌출된 제1,2,3건조관(21)(22)(23)에 구비되며, 원료에서 발생된 습기가 공기와 접촉하여 외부로 배출되도록 한 개구부(25)(25a)(25b);가 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
3. 청구항 2 에 있어서,
   상기 제1, 2, 3이송스크류(21b)(22b)(23b)에 일정 간격으로 다수개 구비되며, 송풍기(34)에서 발생된 에어가 제1,2,3 이송스크류의 일측에 연결된 에어공급공(21b-1)(22b-1)(23b-1)을 통해 유입된 후 외부로 배출되면서 원료의 습기를 제거하도록 한 에어분출공(21b-2)(22b-2)(23b-2)이 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
4. 청구항 2 에 있어서,
   상기 제4건조관(24)의 외주면에 구비되며, 일측의 에어공급관(45)을 통해 유입된 공기가 제4건조관의 상부 공간부(51)를 통해 연소부에 유입되면 연소부에서 발생된 불꽃이 거꾸로 흐르지 않도록 하는 역화방지부재(50)가 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
5. 청구항 2 에 있어서,
   상기 연소부(30)는,
   하부보디(31)의 내부에 구비되며, 바닥에 일정 간격으로 다수개의 구멍(32a)이 형성된 재떨이부재(32);
   제4건조관(24)을 통해 유입된 원료를 회전시키면서 연소시키되, 구동모터(35)의 구동에 의해 회전함과 아울러 송풍기(34)의 구동에 의해 에어가 일정 간격으로 형성된 다수의 구멍(33a)을 통해 배출되도록 한 적어도 하나 이상으로 재떨이부재(32)의 내부에 구비된 코일 형상의 회전관(33); 및
   상기 재떨이부재의 일측에는 내부에 점화플러그(42a)가 구비됨은 물론 송풍기에서 발생된 에어가 공급되도록 한 에어공급관(42);이 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
6. 청구항 5 에 있어서,
   상기 회전관(33)은 정단면이 원형, 삼각, 사각 , 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 이루짐을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
7. 청구항 5 에 있어서,
   상기 연소부(30)에는,
   송풍기(34)에서 발생된 에어가 연소부로 공급되도록 에어공급관(44)이 구비됨은 물론 이 에어공급관의 내부에는 기름펌프(36)의 구동에 의해 연소부 내부로 기름을 공급하는 노즐(44a)이 더 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
8. 청구항 5 에 있어서,
   상기 연소부(30)에는,
   송풍기(34)에서 발생된 에어를 연소부에 공급하도록 재떨이부재(32)의 하측중앙에서 에어를 공급하는 에어공급관(40)과, 재떨이부재(32)의 측면 하부쪽에서 에어를 공급하는 에어공급관(41)과 재떨이부재(32)의 상측에서 에어를 공급하는 에어공급관(43)이 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.
   
9. 삭제
10. 청구항 2 에 있어서,
    상기 배출부(60)는,
    하부보디(31)의 내부와 이 하부보디에 조립 연결된 이송관(61c)의 내부에 구비되며, 구동모터(61a)의 구동에 의해 원료를 일측으로 이송시키는 이송스크류(61b);
    상기 이송관(61c)의 선단에 구비되며, 원료를 잠시 저장하는 배출함(62);
    상기 배출함(62)에 이송관(63a)이 조립 설치되되, 이 이송관(63a)의 내부에 구비되며, 구동모터(63)의 구동에 의해 원료를 배출함(66) 쪽으로 이송시키는 이송스크류(63b); 및
    상기 열교환기(70)(70a)에 탱크몸체(71)(71a)가 구비되되, 이 탱크몸체의 하단 내부와 이 탱크몸체에 조립 연결된 이송관(65b)의 내부에 구비되어 구동모터(65a)의 구동에 의해 잔재를 일측으로 이송시키는 이송스크류(65c);
    상기 이송관(65b)의 선단에 구비되며, 원료와 잔재를 잠시 저장하는 배출함(66);
    상기 배출함(66)의 일측에는 이송스크류(65c)에 의해 원료를 외부로 배출하는 배출관(67);이 구비됨을 특징으로 하는 고체 연료 소각 보일러.

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