KR200381890Y1 - 목재용 온수보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농어촌 증대사업인 비닐하우스나 양식장 등에 적합한 목재, 연탄(조개탄) 및 각종 생활쓰레기를 연료로 사용할 수 있도록 한 목재용 온수보일러에 관한 것으로, 보일러의 동체(1) 하부에 연소실(5)을 구비하되 연소실(5)의 내부면에 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재(11)를 설치하여 단열성 향상 및 연료의 연소가 보다 잘 이루어져 열효율의 증대를 가져오게 하고, 연소실(5) 상부의 연소로(7)에 격벽(17)을 설치하여 연소로(7)가 길도록 구성시켜 연소효율과 완전 연소에 의한 공해유발을 최소화 시킬 수 있도록 하며, 또한, 동체 내에 큰 용량의 물탱크(40)를 설치하여 축열시키고, 축열된 물을 이용하여 장시간 난방 및 온수로 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

목재용 온수보일러{A BOILER}

본 고안은 농어촌 증대사업인 비닐하우스나 양식장 등에 적합한 목재, 연탄(조개탄) 및 각종 생활쓰레기를 연료로 사용할 수 있도록 한 목재용 온수보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러의 동체하부에 연소실을 구비하되 연소실의 내부면에 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재를 설치하여 단열성 향상 및 연료의 연소가 보다 잘 이루어져 열효율의 증대를 가져오게 하고, 연소실 상부의 연소로에 격벽을 설치하여 연소로가 길도록 구성시켜 연소효율과 완전연소에 의한 공해유발을 최소화 시킬 수 있도록 하며, 목재이외에도 연탄(조개탄) 혹은 그 외 생활쓰레기 등을 연료로 사용할 수 있도록 하므로서 경제성과 환경보호를 행할 수 있는 목재용 보일러를 제공하고자 한 것이다.

종래, 목재를 연료로 사용할 수 있도록 된 목재용 보일러의 구조를 대략 살펴보면, 외측에 물탱크가 형성되고 물탱크 내부는 직접 연소실이 되는 구조의 보일러가 사용되어 왔다.

즉, 물탱크의 내부가 연소실이 되는 구조로 되므로서 연소열이 직접 물탱크에 전달되어 물탱크 내의 물이 가열→순환되면서 난방을 꾀할 수 있도록 된 것으로 물탱크와 연소열(불꽃)이 직접 접촉하여 물을 가열시키는 직접 가열방식의 구조로 되어 있으며, 굴뚝이 연소실과 직접 연결되어 있었다.

한편, 상기한 바와 같은 구조의 보일러는 물탱크 내부에서 연소가 됨에 따라 물탱크 자체가 과열되는 문제와 더불어 수명이 단축되는 점 및 연소시 발생하는 타르가 물탱크 내면에 부착되므로서 열효율이 감소되는 등 여러가지 불합리한 점을 내포하고 있었던 것이다.

또한, 연소실 내부가 단순히 연소로 역할만 할 수 있도록 된 것으로, 예로서, 젖은 목재 혹은 생활쓰레기 등을 넣었을 때는 원활한 연소가 이루어지지 않아 그을음의 발생이 더욱 많아 공해유발의 문제도 따랐던 것이다.

또한, 연료가 소진되었을 경우 내부의 온도가 급격히 하강함으로써 난방효율 역시 저하되는 문제가 있었다.

본 고안은 폐목재 혹은 생활쓰레기 등을 연료로 사용할 수 있는 보일러를 제공하되, 연소실과 연소로를 별도로 구분하여 완전연소가 이루어 지도록 하므로서 열효율 증대와 공해방지효과를 가져오게 하고, 특히 연소실의 내벽에 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재를 부착시켜 내화재로서의 기능은 물론 복사열에 의해 연료의 연소가 보다 원활히 이루어 지도록 하며, 연소로를 3패스형으로 연소실 상부에 길게 구성시켜 가능한 완전연소가 이루어져 공해방지를 가져올 수 있도록 한 목재용 온수보일러를 제공하고자 한 것이다.

또한, 상기 보일러의 구조체에 더하여 그 상부 혹은 측면에 큰 용량의 물집, 즉 축열조를 구성시켜 보일러의 가동이 중지되더라도 축열조에 저장된 온수에 의해 난방과 다량의 온수를 제공받을 수 있도록 한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 토대로 상세히 설명한다.

도1 내지 도4는 본 고안의 바람직한 실시예를 나타낸 것으로 도면부호 1은 보일러의 동체이다.

동체(1)는 칸막이(3)를 중심으로 하부는 연소실(5), 상부는 연소로(7)가 각각 구비된다.

연소실(5)은 바닥면에 연료 예로써, 폐목재 혹은 생활쓰레기 등과 같은 연료가 올려져 연소되는 받침틀(9)이 설치되어 연료의 연소를 돕는다.

그리고 연소실(5)의 좌.우측벽 및 후측벽에는 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재(11)가 설치되는데, 상기 내화재(11)는 도3과 같이 패널형상으로 별도 제작되어 3면의 벽(좌.우측벽 및 후측벽)에 끼워져 결합되며, 상기 내화재(11)는 보수 혹은 교체가 용이하도록 내화재고정구(39)에 의해 착탈이 가능하게 설치된다.

또한, 연소실(5)의 상부 칸막이(3)는 세라믹재로 캐스타블 처리되어 연소실(5)과 연소로(7)가 분리 구분되도록 되며, 칸막이(3)의 근접부 하부에는 다수의 열교환관(13)이 가로방향으로 설치되어 동체(1)의 좌.우측에 설치된 물집(15)과 연통되어 열교환이 이루어 지도록 된다.

한편, 상기한 물집(15)은 동체(1)의 외측둘레부에 설치되는 것으로 전면과 저면을 제외한 상면, 좌.우측면 및 후면에 설치되며, 이들은 서로 연통되어 열교환이 이루어 지도록 된다.

칸막이(3)의 상부에 설치되는 연소로(7)는 도1 및 도4에서 도시한 바와 같이 격벽(17)에 의해 2개로 분할 구성되며, 상기 격벽(17)의 뒤쪽은 후측벽에 접속되어 막혀있고 앞쪽은 트여져 있는 것으로 상기 격벽(17)에 의해 연소로(7)가 "U" 자형으로 길게 구성되어 있다.

또한, 연소실(5)과 연소로(7)사이 뒤쪽에는 연소된 열이 배기될 수 있는 배기이송로(19)가 형성되는데 상기 2개의 연소로(7)중 어느 한쪽의 연소로(7)와 연통되게 배기이송로(19)가 형성되며, 다른 한쪽의 연소로의 후측에는 배기관(21)이 접속 설치되어 연소된 열이 외기로 배기될 수 있도록 된다.

그리고, 연소실(5)의 앞쪽에는 공기조절구(25)와 잠금구(27)를 갖는 문짝(23)이 설치되어 연소실(5)내로 연료투입이 가능하도록 되고, 연소로(7)의 앞쪽에는 손잡이(31)를 갖는 덮개(29)가 설치되어 연소로(7)내부의 청소시 열고 닫을 수 있을 수 있도록 된다.

도면 중 미설명 부호 35는 단열재(37)가 충진된 외측케이스이다.

이와 같이 구성된 본원 고안의 작용을 실제 사용상태를 들어 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 연소실(5)의 문짝(23)을 열고 연소실(5)내에 연료를 넣고 점화를 시키면 연료는 연소가 되고 연소시 발생된 가스는 배기이송로(19), 연소로(7) 및 배기관(21)을 통해 외기로 배출된다.

이때, 연소실(5) 상부에 가로방향으로 설치된 열교환관(13)내의 물은 연소열에 의해 덮혀 동체(1) 외측에 설치된 물집(15)내의 물과 열교환이 이루어져 물집(15)내의 물이 뜨거워 지게 되는 것이다.

또한, 연소실(5)에서 연료가 연소되게 되면 연소실(5)의 벽면에 설치된 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재(11)는 고열의 복사열을 방출하여 연소실(5) 내부의 연료의 연소를 돕게 됨과 동시에 내화재(11)는 고열이 발생하더라도 충분히 견뎌 내게 되는 것이며, 내화재(11)의 보수 교환시에는 내화재고정구(39)에 지지된 패널형의 내화재(11)를 빼내 보수,교환하면 되는 것이다.

그리고, 연소된 가스는 그 상부에 격벽(17)에 의해 설치된 연소로(7)를 통해 지그재그로 길게 이동하면서 재연소가 되므로 공해유발을 최소화 할 수 있고 동시에 열효율도 향상되는 것이다.

또한, 보일러를 사용 중 연소로(7)를 청소하여야 하는 경우 입구의 덮개(29)를 열고 내부의 청소를 완료한 후 덮개(29)를 닫으면 되며, 연소실(5) 내의의 화력을 조절하고자 할 때는 공기조절구(25)에 의해 공기의 주입량을 적절히 조절하면 된다.

한편, 상기의 바람직한 실시예에서는 물집용량이 작은 소형의 보일러를 설명하였지만 주된 구성은 상기 바람직한 실시예와 동일한 구성으로 하고 다만 물집용량을 크게 구성시켜 축열식으로 구성시킬 수 있는 것으로 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도5에서 도시한 바와 같이 연소실(5)과 연소로(7)는 동일한 구성으로 하고 보일러의 상부에 별도의 용량이 큰 물탱크(40)를 설치하되 물집(15)과 물탱크(40)간에 열교환관(42)을 설치하여 열교환에 의해 물탱크(40) 내의 물이 뜨거워지도록 구성시킬 수 있다.

이때는 외부에 별도의 케이스(44)를 씌워 보일러 동체(1)와 물탱크(40)가 단일체로 구성되도록 하는 것이 바람직 스러운 것으로 이와 같은 구성은 본 고안의 범주내에 속한다 할 것이다.

이상 살펴본 바와 같이 본원 고안의 목재용 온수보일러는 연소실내부에 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재를 설치하여 열에 의한 변형을 최소화시킴과 동시에 복사열에 의해 연료의 연소가 보다 잘 이루어 지도록 하고, 또한 내화재의 교환이 가능하도록 되므로서 사용성의 향상을 가져오게 되며, 연소로가 격벽에 의해 길게 구성되므로 연소효율의 향상과 환경보호를 가져올 수 있는 것이다.

특히, 연소실 상부에 다수의 열교환관이 설치되어 물집 및 물탱크내의 물이 가열될 수 있도록 한 것으로 사용자는 최적의 온수를 제공받을 수 있어 폐목재가 흔하고 소득이 취약한 농어촌 등지에서는 경제적으로 사용될 수 있는 것이다.

도1은 본 고안의 바람직한 실시예의 사시도

도2는 도1의 가로 단면도

도3은 본 고안의 세라믹재로 캐스타블처리된 내화재를 나타낸 사시도

도4는 본 고안의 연소로의 구성을 설명하기 위한 개략적인 부분 절단 사시도

도5는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 보일러의 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 동체 3: 칸막이

5: 연소실 7: 연소로

9: 받침틀 11: 내화재

13,42: 열교환관 15: 물집

17: 격벽 19: 배기이송로

21: 배기관 23: 문짝

25: 공기조절구 29: 덮개

31: 손잡이 35,44: 외측케이스

37: 단열재 39: 내화재고정구

40: 물탱크

Claims (4)

1. 연료투입을 위한 문짝(23)이 설치된 연소실(5)과 상기 연소실(5)의 상부에 연소실(5)과 연소로(7)의 구분을 위한 칸막이(3)가 설치되고, 상기 연소실(5)과 연소로(7)의 둘레부에 물집(15)을 구비하여 난방 및 온수공급을 꾀할 수 있도록 된 목재용 온수 보일러에 있어서,

   상기 연소실(5)은 내부 벽면에 세라믹재로 캐스타블 처리된 내화재(11)를 설치하여 연료의 연소 효율증대와 수명연장을 꾀하고,

   상기 연소로(7)는 격벽(17)에 의해 2개소로 분할 구성시킨 것을 특징으로 하는 목재용 온수 보일러.
2. 제1항에 있어서,

   내화재(11)는 패널 형상으로 구성되며, 연소실(5) 내부 벽면에 내화재고정구(39)에 의해 착탈이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 목재용 온수 보일러.
3. 제1항에 있어서,

   상기 칸막이(3)의 근접 하부에는 물집(15)과 연통되는 열교환관(13)이 다수 설치된 것을 특징으로 하는 목재용 온수 보일러.
4. 제1항에 있어서,

   상기 물집(15)과 연통되게 별도의 축열을 위한 큰 용량의 물탱크(40)가 설치되며, 상기 물집(15)과 물탱크(40)간에는 열교환관(42)이 설치된 것을 특징으로 하는 목재용 온수 보일러.