KR100679316B1

KR100679316B1 - 화목 보일러

Info

Publication number: KR100679316B1
Application number: KR1020060027078A
Authority: KR
Inventors: 이민호
Original assignee: 이민호
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-02-06

Abstract

본 발명은 나무나 폐목재 등의 인화성 물질을 주연료로 사용하는 화목 보일러에 관한 기술로서, 보다 구체적으로 설명하면 연소과정에서 발생하는 화염(火焰)과 매연 및 가스가 연소실에서 저면으로 대류(對流)하여 흡열과정을 거친 다음 연통을 통하여 외부로 배기되도록 연소실을 구성함으로써, 연소실에 투입 적재된 나무나 폐목재 등이 자중으로 낙하되면서 장시간 동안 연소과정이 수행되므로 보일러의 관리가 간편한 한편 흡열효과가 높은 화목 보일러를 제공하는 것이다.

화목, 보일러, 연소실, 흡열관, 난방수

Description

화목 보일러{A firewood boiler}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 전반적인 사시도

도 2는 본 발명의 실시예에서 보일러의 설치상태를 나타낸 측단면도

도 3은 본 발명에서 보일러의 사용상태를 나타낸 측단면도

도 4는 본 발명에서 보일러의 사용상태를 나타낸 정단면도

도 5는 본 발명에서 보일러의 설치상태를 나타낸 평단면도

도 6은 본 발명에서 온수관의 설치상태를 나타낸 요부 평단면도

도 7은 본 발명에서 송풍기의 송풍상태를 나타낸 요부 단면도

{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}

10: 본체 11: 메인도어

12: 연료투입도어 14: 소제도어

15: 난방수탱크 20: 연소실

21: 화격자 30: 송풍기

31: 송풍관 40: 흡열공간

41: 흡열관 50: 연통

60: 온수관

본 발명은 나무나 폐목재 등의 인화성 물질을 주연료로 사용하는 화목 보일러에 관한 기술로서, 보다 구체적으로 설명하면 연소과정에서 발생하는 화염(火焰)과 매연 및 가스가 연소실에서 저면으로 대류(對流)하여 흡열과정을 거친 다음 연통을 통하여 외부로 배기되도록 연소실을 구성함으로써, 연소실에 투입 적재된 나무나 폐목재 등이 자중으로 낙하되면서 장시간 동안 연소과정이 수행되므로 보일러의 관리가 간편한 한편 흡열효과가 높은 화목 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 농어촌의 주택 난방은 설치가 간편하고 보일러의 관리와 사용이 편리한 기름보일러나 또는 가스보일러가 대부분으로 기름보일러 및 가스보일러는 실내에 부착된 자동 온도조절기의 설정온도에 따라 버너가 자동으로 점화되어 실내온도를 설정온도로 유지하게 된다.

그러나 기름 또는 가스를 연료로 사용하는 기름보일러 및 가스보일러는 설정온도에 따라 버너가 자동으로 점화되어 실내온도를 유지시켜 주므로 사용이 편리하나, 이와 반면에 난방비의 부담을 초래하고 있는 실정으로 최근 국제 유가가 급등하고 있는 추세에서 농어촌의 서민들에게 큰 걱정거리로 야기되고 있다.

이러한 실정을 감안하여 농어촌이나 도심 변두리의 일부 주택에서 겨울철 난방비를 절감하고자 나무나 또는 폐목재를 주연료로 사용하는 화목 보일러를 설치하 고 있으며, 이와 같은 화목 보일러는 농어촌에서 쉽게 구할 수 있는 나무와 폐목재 등을 연료로 사용하므로 기름보일러나 가스보일러 및 전기보일러에 비하여 연료비가 저렴할 뿐만 아니라 설비 및 유지관리비 또한 저렴하여 최근 보급율이 대폭 증가하고 있다.

종래 나무나 또는 폐목재 등의 인화성 물질을 주연료로 사용하는 화목 보일러의 대략적인 구성을 살펴보면, 연소과정에서 발생하는 열기로 난방수가 가열되도록 난방수가 수용되는 이중벽체로 형성된 본체와, 상기 본체 내부에 화격자가 놓이고 소정크기의 공간에 나무나 폐목재 등의 연료가 투입되어 연소되는 연소실과, 상기 연소실에서 연소된 재와 이물질을 배출하는 소제구와, 연소과정에서 발생하는 매연과 가스가 외부로 배출되는 연통과, 상기 본체로 난방수와 온수가 유입 및 토출되는 난방수 입출구 및 온수 입출구 등으로 구성된다.

그러나 상기와 같은 종래 일반적인 화목 보일러는 기름보일러나 또는 가스보일러와 달리 연소실에서 연소과정이 진행되는 상태에 따라 나무나 폐목재 등의 연료를 지속적으로 투입해야 불씨가 꺼지지 않으므로 보일러의 관리와 사용이 어려운 한편 난방수의 열에너지를 장시간 보존하지 못할 뿐만 아니라 사실상 흡열효과가 높지 못한 문제점이 있었다.

즉, 화목 보일러는 기름보일러나 가스보일러와 같이 연료를 자동으로 공급할 수 없으므로 연소과정이 진행되는 상황에 따라 사용자가 지속적으로 나무나 폐목재를 연소실에 투입해야 하는 사용상의 불편함이 뒤따르고, 연소과정에서 발생하는 고온의 열기를 효과적으로 흡열하지 못하여 열기가 연통을 통해 외부로 방출되는 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 화목 보일러에 따른 문제점들을 해소하고자 안출된 기술로서, 연료의 연소과정에서 발생하는 화염과 매연 및 가스가 연소실의 저면으로 대류하여 흡열공간에서 흡열과정을 거친 다음 연통을 통하여 외부로 배기되도록 연소실과 흡열공간을 구성함으로써, 연소실에 투입 적재된 나무나 폐목재 등의 연료가 자중으로 낙하되면서 장시간 동안 연소과정이 수행되므로 보일러의 사용 및 관리가 간편한 한편 흡열효과가 높은 화목 보일러를 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 소기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 특징은;

본체 내부에서 전면부 상측에 소정크기의 공간으로 위치하고 아래로 화격자가 설치된 연소실과; 상기 연소실에 설치된 화격자 위로 송풍관이 배치되어 외부공기를 연소실에 송풍하는 송풍기와; 상기 연소실의 화격자 아래에서 본체 내부의 후면부 상측으로 관통되고 다수의 흡열관이 가로질러 부착된 흡열공간과; 상기 본체 내부의 후면부 상측으로 관통된 흡열공간에 연결 설치되어 매연과 가스를 외부로 방출하는 연통으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예로서, 본체 내부에서 전면부 상측에 위치하는 연소실은 상부공간에서 하부공간이 점진적으로 넓어지도록 구성된 것을 또다른 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성을 도면에 도시한 도 1 내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명의 실시예에서 주된 요지는 연소실에서 장시간 동안 지속적으로 연소과정이 수행되어 보일러의 사용 및 관리가 간편하고 흡열효과가 높은 화목 보일러를 제공하기 위한 방안으로 연소과정에서 발생하는 고온의 화염과 매연 및 가스가 연소실의 저면부를 통해 흡열공간으로 대류하여 흡열과정을 거친 다음 연통을 통하여 외부로 배기되도록 구성되는 것이다.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전반적인 주요 구성을 살펴보면, 난방수가 수용되는 장방형의 이중벽체로 구성된 본체(10)와, 상기 본체(10) 내부에 화격자(21)가 놓이고 연소과정이 진행되는 연소실(20)과, 상기 연소실(20)에 외부공기를 송풍하는 송풍기(30)와, 연소과정에서 발생된 화염과 매연 및 가스가 유입되어 대류하고 다수의 흡열관이 설치된 흡열공간(40)과, 상기 흡열공간(40)으로 대류하는 매연 및 가스가 외부로 방출되는 연통(50)과, 본체(10) 내부에서 연통(50)의 외주연에 감겨져 온수가 가열되는 온수관(60)으로 구성된다.

본 발명의 실시예에서 본체(10)는 소정용량의 난방수가 수용될 수 있도록 장방형의 이중벽체로 구성됨이 바람직하고, 3~5㎜의 두께를 갖는 철판을 사용하여 장방형의 이중벽체로 제작할 수 있으며, 이중벽체의 내부에 연소실(20)과 흡열공간 (40)이 구획되어 구성된다.

상기의 본체(10) 내부에서 연소실(20)은 보일러의 전면부 상측에 위치하도록 소정크기의 공간으로 구획되어 구성되고, 그 아래로 화격자(21)가 테두리 형태의 받침대(22)에 놓여 설치되며, 상기 본체(10)의 앞쪽인 연소실(20)의 전면부에 나무나 폐목재 등의 연료를 투입하기 위한 연료투입도어(12)와, 연소실(20)안의 연소상태를 확인하기 위한 투시창(13)이 구비된 메인도어(11)가 부착 설치된다.

메인도어(11)는 본체(10)의 앞쪽에서 힌지의 구조로 회전 개폐되도록 설치되는 한편 힌지부의 대향쪽에서 레버를 회동시켜 개폐되게 설치할 수 있으며, 여기서 연료투입도어(12)는 메인도어(11)를 열지 않고도 연소실(20)안에 연료를 투입하기 위한 기능으로서 메인도어(11)의 상부에 배치됨이 바람직하고, 연소상태를 확인하는 투시창(13)은 연료투입도어(12)의 하측부에 위치하여 내화성 유리로 설치된다.

특히, 본 발명에서 본체(10)의 내부에 구성된 연소실(20)은 도면에서 도 4와 같이, 상부공간에서 하부공간이 점진적으로 넓어지도록 구성하여 연소실(20)의 화격자(21) 위에 나무나 폐목재 등의 연료를 상하 적층시킬 경우 화격자(21) 위에 놓인 연료가 연소되면서 자중에 의해 자연스럽게 아래로 낙하되면서 연소될 수 있도록 구성함이 이상적이다.

상기 본체(10)의 내부에서 전면부 상측에 구성된 연소실(20)에 모터의 구동으로 외부공기를 송풍하도록 본체(10)의 외부에 송풍기(30)가 장착되고, 화격자(21) 위에 송풍기(30)를 통하여 연소실(20) 안으로 외부공기가 송풍되도록 다수의 송풍공(32)이 형성된 송풍관(31)이 설치된다.

상기에서 연소실(20)의 화격자(21) 위에 놓여 설치된 송풍관(31)은 연소실(20)의 전후방으로 놓여 설치됨이 바람직하고, 방사상으로 송풍공(32)이 형성되어 외부공기를 연소실(20)로 송풍하게 설치된다.

한편 본 발명의 실시예에서 본체(10) 내부에 연소실(20)과 구획되어 구성되는 흡열공간(40)은 연소실(20)의 아래에 설치된 화격자(21)의 저면부에서 본체(10) 내부의 후면부 상측으로 관통되어 구성되며, 본체(10) 내부에서 후면부의 흡열공간(40)에 연통(50)이 부착되어 연소과정에서 발생한 매연과 가스가 외부로 방출되고, 상기 연소실(20)의 화격자(21) 아래에서 후면부 상측으로 관통된 흡열공간(40)에 다수의 흡열관(41)이 가로질러 부착 설치된다.

즉, 흡열공간(40)은 연소실(20)의 화격자(21) 아래에서 본체(10)의 바닥부분을 통하여 후면부 상측으로 관통되어 구성되고, 후면부의 상측에 외부에서 연통(50)이 연결 부착되며, 흡열공간(40)에서 난방수가 수용된 양측 이중벽체에 다수개의 흡열관(41)이 가로질러 부착 설치됨으로써, 양측부의 이중벽체에서 난방수가 다수개의 흡열관(41)을 통하여 대류하게 설치된다.

또한 본체(10)의 외부에서 상측과 하측에 유입관(16)과 토출관(17)이 장착되어 난방수가 본체(10)에서 이중벽체의 공간과 흡열관(41)에 공급되도록 구성되고, 본체(10) 내부의 후면부에서 흡열공간(40)의 상측부에 연결 설치된 연통(50)의 외주연에 코일형태로 온수관(60)이 설치되며, 본체(10)의 외부에서 온수관(60)에 인입관(61)과 인출관(62)이 장착되어 온수관(60)으로 물이 급수됨으로써 데워진 온수를 사용할 수 있도록 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 도면에서 도 3과 도 4와 같이 연소실(20)에서 화격자(21)와 송풍관(31) 위에 나무나 폐목재 등의 연료를 상하로 적층시켜 투입한 다음 화격자(21) 위에 놓인 연료에 불씨를 점화하고 송풍기(30)를 작동시키면 외부공기가 송풍관(31)을 통하여 화격자(21) 위로 송풍되면서 연소과정이 수행된다.

상기의 연소과정에서 발생하는 화염과 매연 및 가스는 연소실(20)의 상부가 밀폐되어 있으므로 연소실(20)의 상부로 대류하지 못하고 통기공이 형성된 화격자(21)를 통하여 흡열공간(40)으로 대류하며, 이때 고온의 열기가 본체(10)의 이중벽체 및 흡열관(41)을 가열하여 난방수가 데워지고, 흡열공간(40)으로 대류하는 매연과 가스는 연통(50)을 통하여 대기중으로 방출된다.

따라서, 연소실(20)의 내부공기와 송풍기(30)로 송풍되는 외부공기가 연소실(20)의 상부로 대류하지 못하고 화격자(21)를 통하여 흡열공간(40)으로 대류함에 따라 화격자(21) 위에서 연소과정으로 발생하는 화염은 연료가 적층된 연소실(20) 위로 치솟지 못하고 화격자(21) 위에 놓인 일부의 연료에만 가해짐으로써, 화격자(21) 위에 놓인 연료부터 점차 연소과정이 수행된다.

화격자(21) 위에서 연소과정이 수행되면서 연소실(20)에 적층된 연료가 자중에 의해 아래로 점차 낙하되면서 지속적으로 연소과정이 진행되며, 연소과정으로 발생한 재는 흡열공간(40)의 바닥으로 떨어져 쌓이고, 본체(10)의 전면부 아래에 설치된 소제도어(14)를 열고 재를 제거할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예는 연소과정에서 발생하는 화염이 연소실(20)의 상부로 치솟지 못하므로 연소실(20)에 다량의 연료를 투입하여 적층시킬 수 있을 뿐만 아니라 화격자(21) 위에 놓인 연료부터 점차 연소되면서 적층된 연료가 자중으로 낙하되어 연소과정이 장시간 동안 지속적으로 이루어짐에 따라 보일러의 관리 및 사용이 간편한 것이다.

또한 연소과정에서 발생하는 화염이 난방수가 수용된 다수개의 흡열관(41)이 설치된 흡열공간(40)으로 대류함으로써, 흡열효과를 높이는 한편 연통(50)의 외주연에 온수관(60)을 설치하여 온수를 사용할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 화목 보일러는 송풍기(30)의 작동을 제어하여 연소과정으로 발생하는 화염을 조절함으로써, 난방수의 온도와 실내온도를 조절할 수 있는 것으로서, 이러한 경우 실내에 온도감지센서를 부착하고 온도감지센서에 설정된 온도에 따라 송풍기(30)가 작동되도록 설치할 수 있으며, 종래 보일러에 적용된 기술을 이용할 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 연소과정 에서 발생하는 화염과 매연 및 가스가 연소실의 화격자 아래로 대류하여 흡열공간에서 흡열과정을 거친 다음 외부로 배기되도록 보일러의 연소실과 흡열공간을 구성함으로써, 연소실의 상부로 화염이 치솟지 못하여 연소실에 다량의 연료를 적층시켜 장시간 동안 지속적으로 연소과정이 수행되므로 보일러의 관리 및 사용이 간편할 뿐만 아니라 흡열효과가 높은 보일러를 제공하는 것이다.

Claims

난방수가 수용되는 이중벽체로 형성된 본체(10)와, 상기 본체(10) 내부에 화격자(21)가 설치되고 투입된 연료가 연소되는 연소실(20)과, 연소과정에서 발생한 매연과 가스가 외부로 방출되는 연통(50)으로 구성된 화목 보일러에 있어서;

본체(10) 내부에서 전면부 상측에 소정크기의 공간으로 구획되어 위치하고 아래로 화격자(21)가 설치된 연소실(20)과; 상기 연소실(20)에 송풍관(31)이 배치되어 외부공기를 연소실(20)에 송풍하는 송풍기(30)와; 상기 연소실(20)의 화격자(21) 아래에서 본체(10) 내부의 후면부 상측으로 관통되고 다수의 흡열관(41)이 가로질러 부착된 흡열공간(40)과; 상기 본체(10) 내부에서 후면부 상측으로 관통된 흡열공간(40)에 연결 설치되어 매연과 가스를 외부로 방출하는 연통(50)으로 구성된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
제1항에 있어서;

본체(10) 내부에서 전면부 상측에 위치하는 연소실(20)은 상부공간에서 하부공간으로 갈수록 점진적으로 넓어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
제1항에 있어서;

연소실(20)의 전면부에 연료를 투입하는 연료투입도어(12)와, 연소상태를 확인하는 투시창(13)이 구비된 메인도어(11)가 부착 설치된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
제1항에 있어서;

송풍관(31)은 화격자(21) 위에 연소실(20)의 전후방으로 놓여 설치되고, 방사상으로 송풍공(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
제1항에 있어서;

본체(10) 내부에서 후면부 흡열공간(40)에 연결 설치된 연통(50)의 외주연에 온수관(60)이 코일형태로 감겨져 설치된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.