KR200472326Y1 - 화목 난로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화목의 소모량을 줄일 수 있으면서도 완전 연소가 이루어질 수 있도록 하고, 화목의 연소에 필요한 공기는 실외로부터 도입하여 공급할 수 있도록 하여 산소부족으로 인한 두통이나 메스꺼움을 유발하지 않을 수 있도록 하고, 배기관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 사용하여 고구마나 밤 등을 굽거나 기타 음식을 데워서 먹을 수 있도록 한 것으로, 상부가 개방되고 외기도입구가 형성된 연료투입관(110)과, 상기 연료투입관(110)의 외측으로 동심원상으로 배치되며 상기 연료투입관(110)의 하단부와 하부가 연통되어 연료투입관(110)으로 투입된 연료가 1차로 상향 연소하는 1차 연소실(120)로 이루어진 1차 연소부(100); 상기 1차 연소부(100)의 1차 연소실(120) 상단부와 연통되며 2차 하향 연소하는 2차 연소실(210)을 갖는 2차 연소부(200); 상기 2차 연소부(200)의 2차 연소실(210) 하단부와 연통되며 3차 상향 연소하며 최종적으로 배기관(310)을 통해 연소가스를 배출하는 3차 연소실(320)을 갖는 3차 연소부(300); 를 포함하여 이루어져 있다.

Description

화목 난로 {WOOD STOVE}

본 고안은 화목 난로에 관한 것으로, 상세히는 화목의 소모량을 줄일 수 있으면서도 완전 연소에 가깝게 수차에 걸쳐 연소가 이루어질 수 있도록 하고, 화목의 투입 또한 용이하게 하며, 화목의 연소에 필요한 공기는 실외로부터 도입하여 공급할 수 있도록 함으로써 실내에서 산소부족으로 인한 두통이나 메스꺼움을 유발하지 않을 수 있도록 하고, 배기관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 이용하여 고구마나 밤, 피자나 계란 등을 굽거나 기타 음식을 간편하고 위생적으로 데워서 먹을 수 있도록 한 것이다.

본 고안과 관련된 종래기술로는 일명 "로켓 스토브"라는 기술이 알려져 있는데, 이 로켓 스토브는 나무로 불을 피울 때 열을 집중시켜 적은 땔감으로 열효율을 높일 수 있는 원리와 구조로 이루어져 있다.

한편, 이러한 로켓 스토브는 높은 열효율에도 불구하고 실내에서 취사나 난방용으로 사용할 경우, 실내의 공기가 화목의 연소를 위해 스토브 내부로 유입되어 연소함에 따라 실내의 산소부족을 초래하고, 이로 인해 두통이나 메스꺼움을 유발하게 되어 주기적으로 창문을 열어 환기를 해주어야 함으로써 번거로움은 물론 기껏 올려놓은 실내 온도를 환기하는 과정에서 외부로 전부 빼앗겨버리게 되는 단점이 있었다.

또한, 기존의 로켓 스토브는 배기관을 통해 폐열이 그대로 손실되는 점에 있어서는 일반 화목 난로와 마찬가지로 여전히 아쉬움이 남아 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 로켓 스토브의 기본 원리를 응용하여 실내에서 난방용으로 사용하기 적합하고, 장시간 사용에도 불구하고 두통이나 메스꺼움 등의 발생이 없음은 물론, 자주 창문을 열어 환기를 시켜주지 않아도 되며, 화목의 투입량을 최소화하여 화목의 반복적인 투입작업에 따른 번거로움을 해소할 수 있고, 연료인 화목의 소모량을 최소화하면서도 난방효율은 극대화할 수 있는 개선된 구조의 화목 난로를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 상부에 뚜껑으로 개폐가능한 연료 투입구와 외기도입구가 구비되고 하부에는 초기 착화 및 재배출을 위한 도어와 연통된 연료투입관과, 상기 연료투입관의 외측으로 동심원상으로 배치되며 상기 연료투입관의 하단부와 하부가 연통되어 연료투입관으로 투입된 연료가 1차로 상향 연소되는 1차 연소실로 이루어진 1차 연소부; 상기 1차 연소부의 1차 연소실 상단부와 연통되며 2차 하향 연소하는 2차 연소실을 갖는 2차 연소부; 상기 2차 연소부의 2차 연소실 하단부와 연통되며 3차 상향 연소하며 최종적으로 배기관을 통해 연소가스를 배출하는 3차 연소부; 를 포함하여 이루어지는 화목 난로를 제공한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에서 상기 배기관에는 이 배기관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 이용하여 고구마나 밤 등을 구워 먹거나 기타 음식물을 데워서 먹을 수 있는 레인지가 추가로 구비되며, 상기 레인지는 내부에 고구마를 포함하는 음식물의 투입이 가능하도록 전면에 도어가 개폐가능하게 부착된 내통과, 상기 내통과 소정 간격 이격되도록 둘러싸면서 하부에는 화목 난로 측의 배기관이 접속되는 하부 접속관이 부착되고, 상부에는 외부로 연결된 배기관이 접속되는 상부 접속관이 부착된 외통으로 이루어져 내통과 외통 사이를 흐르는 배기가스의 폐열에 의해 내통 내부에 투입된 음식물이 구워지거나 데워질 수 있다.

본 고안의 바람직한 실시 예에서 상기 1,2,3차 연소부는 평면상에서 삼각 배치 형태를 이루어 실내의 공기와 접촉하는 표면적을 극대화시키면서도 부피는 최소화할 수 있도록 한다.

본 고안은 연료인 나무를 투입하여 연소시킬 때 나무가 아래에서부터 타게 되므로 나무를 잘 타게 하기 위하여 뚜껑을 열고 나무를 밀어 넣거나 꼬챙이 등을 사용하여 쑤석거려 줄 필요가 없고, 실내의 공기가 아닌 실외의 공기가 난로로 도입되어 연소하게 되므로 실내의 공기 중의 산소가 과다하게 소모되어 산소부족으로 인한 두통이나 기타 문제가 발생하지 않으며, 연료의 연소가 상향, 하향 및 다시 상향 연소로 3차에 걸쳐 연소하게 됨으로써 거의 완전연소로 인한 열효율의 극대화를 도모할 수 있음은 물론 화목의 소모량도 절감할 수 있다.

또, 본 고안은 원통형의 1,2,3차 연소부를 각각 삼각형태로 배치하는 것에 의해 난로의 크기(부피)는 최소한으로 하면서도 연소실의 표면적을 극대화하여 실내 공기와의 접촉면적 즉, 방열면적을 최대화할 수 있으므로 난방효율의 향상이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 고안은 배기관에 레인지를 부착하는 것에 의해 실내에서 연기 등을 마시지 않으면서도 배기관으로 버려지는 폐열을 이용하여 고구마나 밤, 피자, 계란 등의 음식물을 구워먹거나 데워서 먹을 수 있는 부수적인 효과도 있다.

도 1은 본 고안에 의한 화목 난로의 연소실 구성을 도시한 투시도,
도 2는 본 고안에 의한 화목 난로의 평단면도,
도 3은 도 2의 A - A선 단면도,
도 4는 본 고안에서 화목 난로의 3단 연소 과정을 도시하기 위한 단면도,
도 5는 도 1에 도시된 레인지의 정단면도이다.

이하, 본 고안을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5에는 본 고안에 의한 화목 난로의 구조가 도시되어 있는데, 본 고안은 상부에 뚜껑(111)으로 개폐가능한 연료 투입구(112)와 외기도입구(113)가 구비되고 하부에는 초기 착화 및 재(ash)의 배출을 위한 도어(114)와 연통된 연료투입관(110)과, 상기 연료투입관(110)의 외측으로 동심원상으로 배치되며 상기 연료투입관(110)의 하단부와 하부가 연통되어 연료투입관(110)으로 투입된 연료가 1차로 상향 연소하는 1차 연소실(120)로 이루어진 1차 연소부(100);

상기 1차 연소부(100)의 1차 연소실(120) 상단부와 연통되며 2차 하향 연소하는 2차 연소실(210)을 갖는 2차 연소부(200);

상기 2차 연소부(200)의 2차 연소실(210) 하단부와 연통되며 3차 상향 연소하며 최종적으로 배기관(310)을 통해 연소가스를 배출하는 3차 연소실(320)을 갖는 3차 연소부(300); 를 포함하여 이루어져 있다.

상기 1,2,3차 연소부(100,200,300)는 도 2의 평면도에서 알 수 있는 바와 같이 삼각 배치 형태를 이루게 되며, 이에 의해 실내의 공기와 접촉하는 표면적을 극대화시킬 수 있으면서도 난로의 부피는 최소화할 수 있다.

한편, 상기 배기관(310)에는 이 배기관(310)을 통해 외부로 배출되는 폐열을 이용하여 고구마나 밤 등을 구워 먹거나 기타 음식물을 데워서 먹을 수 있는 레인지(400)가 추가로 구비되어 있는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다.

도면 중 부호 500은 바퀴, 부호 600 및 700은 각각 상,하부 패널, 부호 800은 상기 상,하부 패널(600,700) 사이의 코너에 세워지는 지주이다.

본 고안에서 상기 1차 연소부(100)는 도 3의 단면도에서 알 수 있는 바와 같이 상대적으로 직경이 작은 연료투입관(110)과, 이 연료투입관(110)보다 상대적으로 직경이 큰 1차 연소실(120)이 동심원 상태로 배치되어 이중관 형태를 이루고 있으며, 상기 연료투입관(110)의 상부에는 뚜껑(111)이 개폐가능하게 씌워진 연료 투입구(112)가 형성되어 있어 뚜껑(111)을 열고 장작을 수직으로 투입할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 연료투입관(110)의 하단은 외측의 1차 연소실(120)보다 약간 높게 형성되어 있으며, 1차 연소실(120)의 저면에는 연료인 장작을 받쳐주면서도 연소시 발생한 재를 아래로 배출시킬 수 있도록 창살 형 또는 망형의 장작 받침(115)이 구비되어 있다.

상기 장작 받침(115)의 하부에 형성되는 공간(116)은 재가 쌓이는 부분이며, 초기 착화시 이 공간(116)에 불을 붙인 종이를 투입하거나 가스 토치 등을 사용하여 착화가 가능하도록 전방에 도어(114)가 개폐가능하게 설치되어 있는데, 이 도어(114)는 초기 착화 또는 재의 배출시에만 개방하고, 평상시에는 기밀 상태를 유지할 수 있도록 폐쇄시켜 주어야 한다.

한편, 본 발명에서 상기 연료 투입관(110)의 상부 후방으로는 외기를 연료투입관(110) 쪽 즉, 1차 연소실(120)로 공급하기 위한 외기 도입구(113)가 형성되어 있으며, 이 외기 도입구(113)에는 도면상에서는 도시되지 않았지만 실외로 연결된 외기 도입용 배관을 벽면을 뚫어서 연결한다.

상기 2차 연소부(200)는 도 3 및 도 4의 단면도에서 알 수 있는 바와 같이 2차 연소실(210)의 상단 일측에 1차 연소부(100)의 1차 연소실(120)과 상부 연결관(122)으로 연결되어 있고, 그 하단 일측은 다시 3차 연소부(300)의 3차 연소실(320)과 하부 연결관(220)으로 연결되어 있어 1차 연소부(100)에서 상향 흐름을 보이던 연소가스가 하향 흐름으로 전환되면서 2차로 연소하게 된다.

한편, 3차 연소부(300)의 구성은 상술한 2차 연소부(200)와 유사하지만, 3차 연소실(320)에서 연소가스가 상향 연소하는 점에서 차이가 있으며, 3차 연소실(320)의 상부에 배기관(310)이 연결되어 연소가스가 실외로 배출될 수 있도록 되어 있다.

도면 중 부호 330은 배기관(310)에 설치된 조절댐퍼이다.

한편, 본 발명에서 상기 배기관(310)의 말단은 외기도입구(113)보다 지면에서 2배 이상 바람직하게는 3배 높이 이상이 되는 길이로 설치하는 것이 바람직하며, 상기 배기관(310)에는 강제 배기를 위한 배기 팬을 추가로 설치하여 초기 착화시 및 난로가 충분히 가열되기 전에는 배기류의 형성이 잘 이루어지지 않을 수도 있으므로 일정 시간 동안은 강제 배기를 실시하는 것도 고려할 수 있다.

본 발명에서 상기 배기관(310)에 설치된 조절댐퍼(330)의 상부에는 레인지(400)가 추가로 장착되어 사용될 수 있는데, 이 레인지(400)의 구체적인 구조는 도 45 및 도 5의 단면도에서 알 수 있는 바와 같이, 내부에 고구마나 밤, 피자나 계란 등을 포함하는 여러 종류의 음식물 투입이 가능하도록 전면에 도어(410)가 개폐가능하게 부착된 내통(420)과, 상기 내통(420)과 소정 간격 이격되도록 둘러싸면서 하부에는 화목 난로 측의 배기관이 접속되는 하부 접속관(430)이 부착되고, 상부에는 외부로 연결된 배기관이 접속되는 상부 접속관(440)이 부착된 외통(450)으로 이루어져 내통(420)과 외통(450) 사이를 흐르는 배기가스의 폐열에 의해 내통(420) 내부에 투입된 음식물이 구워지거나 데워질 수 있도록 되어 있다.

상기 레인지(400)의 내통(420) 및 외통은 위생적인 면을 고려하여 스테인리스 스틸 소재로 제작하는 것이 바람직하며, 상기 외통(450)의 전면에 부착된 도어(410)에는 내부의 음식물이 구워지는 상태를 외부에서 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 내열 유리로 투시창(412)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 연료 투입관(110)에 연료인 장작 등을 적정량 투입한 후, 하부의 도어(114)를 열고 종이 등에 불을 붙이거나 기타 가스 토치 등을 사용하여 착화시켜주면 되는데, 착화시에는 배기관(310) 측에 설치된 배기 팬을 가동시켜 외기도입구(113)를 통해 외기가 도입되어 연소하면서 배기관(310) 쪽으로 배기류가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 착화가 이루어진 후 도어(114)를 닫으면 기압차(외기 도입구와 배기관의 높이 차이에 따른)에 의해 1차 연소실(120)에서는 상향 연소가 이루어지고, 2차 연소실(210)에서는 하향 연소가 이루어지며, 3차 연소실(320)에서는 다시 상향 연소하는 3단계 과정을 거쳐 완전연소에 가깝게 연소하는 것은 물론, 투입된 장작은 연소하면서 장작이 중력에 의해 내려오게 되므로 발화점이 하단부에 그대로 유지되어 안정적인 연소가 이루어지게 된다.

본 고안에 의한 화목 난로는 장시간 실내에서 사용하더라도 실내의 공기를 사용하지 않고 외기 도입구를 통해 실외의 공기를 연소에 사용하게 되므로 산소부족으로 인한 두통이나 메스꺼움이 없으며, 1차 연소실에서 나무가 타고, 2차 연소실에서는 1차 연소실에서 미처 연소하지 않은 불완전 연소가스를 다시 한번 하강기류를 형성하면서 연소를 시키게 되며, 마지막으로 3차 연소실에서는 상향 연소를 하면서 나머지 불완전 연소가스를 마저 연소시키게 되는 것이며, 이에 의해 화목의 사용량은 최소화하면서도 난로의 열량을 극대화할 수 있어 경제적이고, 더욱이 배기관을 통해 외부로 버려지게 되는 폐열을 잡아서 레인지에서 고구마나 밤, 피자나 계란 등의 음식을 연기를 마시지 않고도 위생적으로 굽거나 데워서 먹을 수 있는 장점도 있다.

100 : 1차 연소부 110 : 연료 투입관
111 : 뚜껑 112 : 연료 투입구
113 : 외기 도입구 114 : 도어
115 : 장작 받침 116 : 공간
120 : 1차 연소실 122 : 상부 연결관
200 : 2차 연소부 210 : 2차 연소실
220 : 하부 연결관 300 : 3차 연소부
310 : 배기관 320 : 3차 연소실
330 : 조절댐퍼 400 : 레인지
410 : 도어 412 : 투시창
420 : 내통 430 : 하부 접속관
440 : 상부 접속관 450 : 외통

Claims (4)

1. 상부에 뚜껑(111)으로 개폐가능한 연료 투입구(112)와 외기도입구(113)가 구비되고 하부에는 초기 착화 및 재 배출을 위한 도어(114)와 연통된 연료투입관(110)과, 상기 연료투입관(110)의 외측으로 동심원상으로 배치되며 상기 연료투입관(110)의 하단부와 하부가 연통되어 연료투입관(110)으로 투입된 연료가 1차로 상향 연소하는 1차 연소실(120)로 이루어진 1차 연소부(100);
   상기 1차 연소부(100)의 1차 연소실(120) 상단부와 연통되며 2차 하향 연소하는 2차 연소실(210)을 갖는 2차 연소부(200);
   상기 2차 연소부(200)의 2차 연소실(210) 하단부와 연통되며 3차 상향 연소하며 최종적으로 배기관(310)을 통해 연소가스를 배출하는 3차 연소실(320)을 갖는 3차 연소부(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화목 난로.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배기관(310)에는 이 배기관(310)을 통해 외부로 배출되는 폐열을 이용하여 고구마나 밤 등을 구워 먹거나 기타 음식물을 데워서 먹을 수 있는 레인지(400)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 화목 난로.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 레인지(400)는 내부에 고구마를 포함하는 음식물의 투입이 가능하도록 전면에 도어(410)가 개폐가능하게 부착된 내통(420)과, 상기 내통(420)과 소정 간격 이격되도록 둘러싸면서 하부에는 화목 난로 측의 배기관이 접속되는 하부 접속관(430)이 부착되고, 상부에는 외부로 연결된 배기관이 접속되는 상부 접속관(440)이 부착된 외통(450)으로 이루어져 내통(420)과 외통(450) 사이를 흐르는 배기가스의 폐열에 의해 내통(420) 내부에 투입된 음식물이 구워지거나 데워질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 화목 난로.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 1,2,3차 연소부(100,200,300)는 삼각 배치 형태를 이루어 실내의 공기와 접촉하는 표면적을 극대화시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 화목 난로.

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