KR100267042B1 - 고체연료 및 기름과 가스를 연료로 하는 다목적 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체와 액체연료를 연소하는 다목적보일러에 관한 것으로, 고체연료를 사용하는 보일러(10)에 가스나 기름을 분리 연소시킬 수 있는 연소구조(20)를 고체연소실(12)의 상부에 내장시키고, 상기 가스나 기름 연소구조(20)의 화실(22) 바닥과 외면이 고체연소실(12)의 전열면적으로 이용될 수 있도록 화실(22)의 바닥과 외면으로부터 소정거리 이격되어 외감형성되며 화실(22)의 바닥면과 외측면 그리고 상부의 화실연도(26)외측에 소정량의 용수가 수용되도록 보조하우징(40)을 구비한다.

따라서, 기름과 가스가 연소되는 화실을 고체연료를 연소시키는 고체연소실의 상부에 내장하여 고체연소실에서 발생되는 연소열로 보조하우징을 가열하여 용수를 가온하도록 하고, 액체 및 가스를 화실에서 연소시킬 경우에는 별도로 마련된 화실상부의 화실연도와 화실의 바닥면과 외측면을 통해 보조하우징의 용수를 가온하여 용수를 효과적으로 가열할 수 있도록 하여 열효율을 증대시키고, 고체연료 연소 시 발생하는 그을음이나 핏치를 편리하게 청소할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 고체연소에 의해 보조하우징의 전열면적과 열교환기 부분이 오염되는 것을 최소화하는 고체연료 및 기름과 가스를 연료로 하는 보일러를 제공한다.

Description

고체연료 및 기름과 가스를 연료로 하는 다목적 보일러

본 발명은 고체연료(조개탄, 목재, 종이류, 플라스틱, 비닐 등)와 가스 및 기름을 선택적으로 사용할 수 있는 보일러에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 말하자면 기름과 가스가 연소하는 화실과 고체연료(조개탄, 목재, 종이, 플라스틱, 비닐 등)를 연소하는 고체연소실을 분리하여 보일러를 구성하며, 고체연료 연소시에 발생하는 그을음이나 분진 핏치가 보일러 전열면적을 오염시킬 수 있는 부분은 보다 양호하면서 편리하게 청소와 관리를 이루게 함과 동시에 가스와 기름이 연소하는 부분과 고체연소실을 분리하여 전열면적과 열교환기의 오염을 방지하도록 하는 고체연료 및 기름과 가스를 연료로 하는 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 난방을 위하여 사용되는 보일러는 연소 효율과 편리성을 위한 주변기기 등의 수명 연장을 고려하여 기름 또는 가스를 사용하고 있는 실정이었다.

상기 가스나 기름을 주연료로 사용하여 난방을 실행하는 보일러는 원유나 천연가스를 수입하는 우리 나라 실정상 경제적 부담이 있었고 이보다 청정연료이면서 공해가 없는 가스는 기름연료 보다 가격이 높고 사용량이 한정되어서 대도시나 가스가 공급될 수 있는 한정된 지역 외에는 사용이 어려운 실정이 이었다.

상기한 주 연료인 가스나 기름 연료를 대처하면서 쓰레기로 분류되는 화목, 장작, 폐비닐, 종이, 플라스틱 등을 연료로 사용하여 기름과 가스를 절약할 수 있는 여러 형태의 보일러들이 사용되고 있지만, 고체연료의 연소방법과 보일러의 단순구조로 미연소 핏치, 그을음과 과열 등 많은 문제점이 있어 지속적인 사용이 불가능 하였다.

종래의 고체연료겸용 보일러는, 도 1에서와 같이 하나의 연소실(1)에서 기름이나 가스의 연료를 연소하면서 장작, 쓰레기, 비닐, 조개탄 등의 고체연료를 사용하도록 되어 있어서, 상기 고체연료를 연소할 때에 발생되는 미연소분진과 그으름 및 핏치에 의하여 연소실(1)과 열교환기(3)의 전열면(2)이 크게 오염되었으며, 이를 제거하지 못한 상태에서는 가스나 기름의 액체연료를 연소시켜도 보일러 연소효율이 40%도 오르지 못하는 결점이 있었다.

또한, 각종 고체연료들이 급하게 연소되므로 사람이 보일러 곁에 지켜 서서 계속 연료를 공급하는 불편은 물론, 고체연료 공급이 계속적으로 이루어지지 않으면 난방이 중단됨에 따라 실내온도가 급격히 하강하여 쾌적한 난방상태를 유지할 수 없게 되는 문제점이 있었으며, 일정치 못한 실내온도로 기인하여 건강을 해칠 수 있었고, 또한 단 시간에 급격히 연소하기 때문에 보일러의 과열로 화재나 폭발 등 안전사고의 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 기름과 가스나 연소하는 화실과 고체연료가 연소되는 고체연소실을 분리함에 있어서, 고체연소실에서 발생되는 그을음이나 분진, 핏치가 전열면적을 오염시키는 것을 최소화하여 열효율을 상승시켜 연료비 및 운전/관리비를 절감하도록 하고, 오염물질의 청소와 관리를 좀더 간편하고 용이하게 이루도록 하며, 고체연소실과 분리된 화실내에서 가스나 기름을 연소할 때에도 화실내의 연소열을 효과적으로 활용하여 열효율을 향상시킬 수 있도록 하는 목적을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고체연료를 사용하는 보일러에 가스나 기름을 분리 연소시킬 수 있는 연소구조를 고체연소실의 상부에 내장시키고, 상기 가스나 기름 연소구조의 화실 바닥과 외면이 고체연소실의 전열면적으로 이용될 수 있도록 화실의 바닥과 외면으로부터 소정거리 이격되어 외감형성되며 화실의 바닥면과 외측면 그리고 상부의 화실연도외측에 소정량의 용수가 수용되도록 보조하우징을 구비하면 된다.

제1도는 종래에 사용되는 기름과 가스 및 고체연료용 보일러의 개략적인 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 고체연료 및 가스와 기름용 보일러의 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 다른 일 실시 상태의 요부평면도와 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 고체연료를 사용하는 보일러 12 : 연소실

14 : 투입구 16 : 로스톨

18 : 공기조절수 20 : 가스나 기름을 연료로하는 연소구조

22 : 화실 30 : 연관

40 : 보조하우징

이하, 본 발명의 구성을 도2 내지 도3에서 설명하면 다음과 같다.

고체와 액체연료를 연소하는 다목적보일러에 있어서, 고체연료를 사용하는 보일러(10)에 가스나 기름을 분리 연소시킬 수 있는 연소구조(20)를 고체연소실(12)의 상부에 내장시키고, 상기 가스나 기름 연소구조(20)의 화실(22) 바닥과 외면이 고체연소실(12)의 전열면적으로 이용될 수 있도록 화실(22)의 바닥과 외면으로부터 소정거리 이격되어 외감형성되며 화실(22)의 바닥면과 외측면 그리고 상부의 화실연도(26)외측에 소정량의 용수가 수용되도록 보조하우징(40)을 구비한다.

그리고, 상기 고체연소실(12)이 상부 소정영역에 형성되는 다수개의 연관(30)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 기술을 설명하면 다음과 같다.

먼저 고체연료(조개탄, 목재, 종이, 플라스틱, 비닐 등)를 소각할 때에는 보일러(10)의 하단에 형성하는 투입구(14)로 다량의 고체연료를 투입하여 내부에 길이 방향 또는 가로 방향으로 허공 상태에 배치되는 로스톨(16)에 적재시킨 후, 고체연료를 점화시켜 고체연소실(12) 내에서 고체연료가 소각되게 한다.

이때, 연소되는 고온에서도 주강을 재료로 하는 로스톨(16)은 변형하지 않고 안전한 상태를 유지하므로 넓은 연소실(12)에서 고체연료가 안전하게 연소되면서 가스나 기름 연소구조(20)의 화실(22)을 외감하는 보조하우징(40)의 바닥면과 외측면의 전열 면적을 가열하여 보조하우징(40)내의 용수와 열 교환하게 되며, 상기 고체연소실(12)내의 연소가스는 상승하여 혼합실(32)을 통하여 연통(34)으로 배기된다.

상기한 과정에서 연소 시 생성하는 미연소 분진과 핏치가 고체연소실(12)의 내면 전체를 오염시키게 되는 바, 상기 고체연소실(12)과 전열면적은 도3과 같이 투입구(14)로부터 용이하게 청소할 수 있는 상태의 구조로 이루어져 전열면적의 오염 부분을 쉽게 청소하여 청결한 관리를 이룰 수 있도록 한다.

또한, 상기 보일러(10)의 하단에는 공기조절구(18)를 설치하여 외부 공기의 유입량을 조절할 수 있어서 한 번 투입된 장작과 화목, 조개탄 등의 고체연료가 천천히 연소하여 사람이 지켜 서서 계속적인 고체연료를 주입하지 않고도 연소 상태를 유지하여 난방 상태를 지속시킬 수 있도록 하면서 단시간에 급하게 연소되는 것은 물론 과열로 인한 불편과 안전사고를 예방하게 한다.

한편, 고체연료외에 가스나 기름 연소구조(20)를 가동할 때에는 일반적으로 사용되는 가스나 기름 보일러의 사용과 같이 화실(22) 외측에 설치되는 연소기(24)를 가동하여 연소를 이루게 하고, 이때 연소되는 연소가스는 독립적으로 마련된 화실(22) 상부로 이동하여 다수개의 화실연도(24)를 통하여 혼합실(32)과 연통(34)을 거쳐 배출하므로 안전한 연소를 이루게 한다.

이상과 같은 본 발명은 고체연료를 연소하는 고체연소실과 액체 및 기체연료를 연소하는 화실을 각각 분리함에 있어서, 고체연소실의 상부에 화실이 배치될 수 있도록 하여 고체연소실에서 발생하는 그을음이나 분진, 핏치가 전열면적(연관, 화실연도)에 오염되는 것을 최소한으로 줄임과 동시에 상기한 오염으로 인한 연소효율의 저하를 예방하고, 특히, 이들이 오염된 곳을 용이하게 청소할 수 있도록 하여 항상 양호한 연소 상태를 유지할 수 있게 함으로써, 연소효율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 가지는 매우 훌륭한 발명이다.

Claims (1)

1. 고체와 액체연료를 연소하는 다목적보일러에 있어서, 고체연료를 사용하는 보일러(10)에 가스나 기름을 분리 연소시킬 수 있는 연소구조(20)를 고체연소실(12)의 상부에 내장시키고, 상기 가스나 기름 연소구조(20)의 화실(22) 바닥과 외면이 고체연소실(12)의 전열면적으로 이용될 수 있도록 화실(22)의 바닥과 외면으로부터 소정거리 이격되어 외감 형성되며 화실(22)의 바닥면과 외측면 그리고 상부의 화실연도(26)외측에 소정량의 용수가 수용되도록 보조하우징(40)을 구비한 것을 특징으로 하는 고체연료 및 기름과 가스를 연료로 하는 다목적 보일러.