KR100281507B1 - 소각기능을 갖춘 기름보일러 겸용 나무 보일러 - Google Patents

소각기능을 갖춘 기름보일러 겸용 나무 보일러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러에 관한 것으로, 수조(1)의 하부에 기름 버너와 목재 또는 가연성 쓰레기를 동시에 또는 선택적으로 사용할 수 있는 1차 연소실(3)을 배치하고, 보일러의 후부 내측에는 1차 연소실(3)과 연결된 2차 연소실(4)을 배치하여 충분한 연소를 돕고 열효율을 높일 수 있도록 하며, 2차 연소실(4)상부로부터 다수개의 연관(5)을 보일러의 전방 상부로 수평되게 설치하고, 보일러의 전방 내측에는 연관을 간편하게 청소할 수 있는 소제구(6;개자리)를 형성하며, 이 소제구(6)상부로 설치되는 연도(10)의 하단에는 소각시 발생하는 분진을 거르기 위한 걸름망(11)을 착탈가능하게 슬라이드식으로 설치하고, 연도(10)에는 송풍기(17)로부터 공급받은 공기를 불어 넣어 연소가스의 신속한 배출을 도울 수 있도록 한 것이며, 버너(2)의 불쪽 분출각도는 가연성 쓰레기 및 나무의 소각시와 기름 사용시 수동 또는 자동으로 조절해 줄 수 있도록 한다.

Description

소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러 {oil/wood boiler which has destroyable function of waste materials}
본 발명은 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러에 관한 것으로, 수조의 하부에 기름버너와 목재 또는 가연성 쓰레기를 동시에 또는 선택적으로 사용할 수 있는 1차 연소실을 배치하고, 보일러의 후부 내측에는 1차 연소실과 연결된 2차 연소실을 배치하여 충분한 연소를 돕고 열효율을 높일 수 있도록 하며, 2차 연소실 상부로부터 다수개의 연관을 보일러의 전방 상부로 수평되게 설치하고, 보일러의 전방 내측에는 연관을 간편하게 청소할 수 있고 연관내에 댐퍼를 삽탈시키기 용이한 소제구를 형성하며, 이 소제구 상부로 설치되는 연도의 하단에는 소각시 발생하는 분진을 거르기 위한 걸름망을 분리가능하게 설치하고, 연도에는 송풍기로부터 공급받은 공기를 불어 넣어 연소가스의 신속한 배출을 도울 수 있도록 한 것이다.
종래의 나무 또는 가연성 쓰레기 소각겸용 기름보일러는 연소율이 떨어지고 열효율 또한 낮은 문제점이 있었으며, 생활 쓰레기를 소각할 때 발생하는 매연이나 분진을 막을 수 있는 수단이 구비되어 있지 않아 환경오염을 유발시키는 폐단이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기름 보일러 겸용으로 목재와 가연성 쓰레기를 연료로 사용하면서도 연소율 및 열효율이 높으며 2차적인 환경문제를 유발시키지 않는 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수조의 하부에 기름버너와 목재 또는 가연성 쓰레기를 동시에 또는 선택적으로 사용할 수 있는 1차 연소실을 배치하고, 보일러의 후부 내측에는 1차 연소실과 연결된 2차 연소실을 배치하여 충분한 연소를 돕고 열효율을 높일 수 있도록 하며, 2차 연소실 상부로부터 다수개의 연관을 보일러의 전방 상부로 수평되게 설치하고, 보일러의 전방 내측에는 연관을 간편하게 청소할 수 있고 연관내에 댐퍼를 삽탈시키기 용이하도록 소제구를 형성하며, 이 소제구 상부로 설치되는 연도의 하단에는 소각시 발생하는 분진을 거르기 위한 걸름망을 착탈가능하게 설치하고, 연도에는 송풍기로부터 공급받은 공기를 불어 넣어 연소가스의 신속한 배출을 도울 수 있도록 한 것이며, 버너의 노즐각도는 가연성 쓰레기 및 나무의 소각시와 기름 사용시를 구분하여 수동 또는 자동으로 조절해 줄 수 있도록 한 것이다.
상기 2차 연소실의 측부에는 1차연소실에서 불완전 연소된 쓰레기를 재소각시키기 위한 2차 버너용 버너 장착부를 설치하여 쓰레기소각시 용도로 사용할 경우 2차 버너를 장착하여 사용한다.
상기 소제구의 하부에는 모아진 분진을 수거하기 위한 경사판과 수거함을 설치한다.
도 1은 본 발명에 의한 보일러의 외관사시도,
도 2는 본 발명에 의한 보일러의 내부구조를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 A - A 선 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 보일러의 내부 구조체만을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러의 버너 각도 수동조절구조를
도시한 측면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 보일러의 버너 각도 자동조절구조를
도시한 측면도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수조 2 : 버너
3 : 1차 연소실 4 : 2차 연소실
5 : 연관 6 : 소제구
7 : 투입구 도어 8 : 투시창
9 : 소제구 도어 10 : 연도
11 : 걸름망 12 : 내화재
13 : 순환펌프 14 : 난방수공급라인
15 : 난방수유입라인 16 : 기수분리기
17 : 송풍기 18,19 : 송풍관
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 겸용 보일러의 외관사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 보일러의 내부구조를 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 A - A 선 단면도로서, 본 발명에 의한 보일러는 수조(1)의 하부에 기름 버너(2)와 목재 또는 가연성 쓰레기를 동시에 또는 선택적으로 사용할 수 있는 1차 연소실(3)이 배치되어 있고, 보일러의 후부 내측에는 1차 연소실(3)과 연결된 2차 연소실(4)이 배치되어 있으며, 2차 연소실(4)상부에는 다수개의 연관(5)이 보일러의 전방 상부로 수평되게 설치되어 있으며, 보일러의 전방 내측에는 상기 연관(5)을 간편하게 청소할 수 있고 댐퍼(D)의 삽탈이 용이하도록 된 소제구(6)가 형성되어 있는 특징을 갖는다.
본 발명은 상술한 바와 같이 보일러 내부의 1차 연소실(3), 2차 연소실(4), 및 연관(5)과 소제구(6)가 모두 수조(1)에 둘러 싸이도록 설계되어 있으므로 보일러의 열효율이 높아지게 되며, 수조(1)외측은 열손실을 적게하기 위한 단열재(C)와 얇은 금속피복(E)으로 둘러싸여 있다.
상기 1차 연소실(3)로는 연료로 사용되는 나무를 비롯한 각종 가연성 쓰레기를 투입하기 위한 투입구 도어(7)가 힌지식으로 개폐가능하게 설치되어 있으며, 이 투입구 도어(7)에는 버너(2)가 부착되어 있고, 상기 투입구 도어(7)에는 열지 않고도 1차 연소실(3) 내부를 육안으로 확인할 수 있는 투시창(8)과, 나무소각시 외부공기의 자연적인 도입을 위한 슬라이드 개폐식 공기구(8a)가 설치되어 있다.
상기 1차 연소실(3)은 도 2의 단면도에서 확인되는 바와 같이, 그 상부벽(3a)이 상방을 향하여 돔형상을 이루도록 하므로써 수조(1)내의 물과 1차 연소실(3)의 열기가 접촉하는 면적을 넓혀 열효율을 향상시킬 수 있도록 하였고, 1차 연소실(3)에 연통된 2차 연소실(4)은 수직으로 길게 내부공간이 형성되어 목재와 쓰레기 및 연료의 충분한 연소공간을 확보해 주게 되는 것이며, 일 측부에는 쓰레기 소각시 사용하기 위한 2차 버너(도시안됨)를 위한 버너 장착부(4a)가 설치되고, 이 2차 연소실(4)은 수조(1)의 후부와 접촉하여 수조(1)내의 물을 가열시킨다.
또, 본 발명의 보일러는 2차 연소실(4)로부터 수평으로 설치된 복수개의 연관(5)선단이 보일러의 전방 상부에 배치된 소제구(6)측으로 연결되어 있으며, 이 소제구(6)의 전방에는 소제구 도어(9)가 힌지부착되어 있으므로 연관(5)과 연도(10)의 청소가 편리하고, 기름보일러만으로 사용할 경우 열효율을 높이기 위해 연관(5)내에 삽입되는 댐퍼(D)의 교체가 편리하다.
또한, 상기 소제구(6) 상부로 설치되는 연도(10)의 하단에는 소각시 발생하는 분진을 거르기 위한 통형 걸름망(11)을 착탈 가능하게 설치하고, 연도(10)에는 송풍기로부터 공급받은 공기를 불어 넣어 연소가스의 신속한 배출을 도울 수 있도록 한다.
상기 1차 연소실(3)의 하부 바닥과 투입구 도어(7) 및 소제구 도어(9)내측에는 내화재(12,12a,12b; 통상 케스타블(castable)이라 함)를 일정두께로 설치하여 보일러의 안전성과 열효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 수조(1)에는 실내 난방을 위한 순환펌프(13)와 난방수공급라인(14)및 난방수 유입라인(15)이 접속되며, 수조(1)의 상단에는 머플러형의 기수분리기(16)가 설치되어 수조(1)내부의 가열된 물이 끓어 넘치는 것을 방지할 수 있도록 하였으며, 이 기수분리기(16)에는 계절에 따라 개폐가능한 밸브(16a)가 설치되어 소각로만으로 사용하는 하절기에는 이 밸브(16a)를 열어 기수분리가 이루어지도록 하므로써 수조내부에서 물이 끓는 것을 방지하고, 동절기 난방시에는 이를 잠궈 난방효율을 높일 수 있도록 한 것이며, 또한 보일러의 측하부에는 송풍기(17)가 설치되어 연도(10)와 1차 연소실(3)측으로 공기를 공급하기 위한 송풍관(18,19)이 접속된다.
상기 투입구 도어(7)에는 기름 버너(2)가 부착되어 있는데, 이 버너(2)는 기름 연소시와 목재 및 가연성 쓰레기에 불을 붙일 때의 노즐(N)방향을 수동 또는 자동으로 조절할 수 있도록 각도 조정이 가능하도록 부착되는 것이 바람직하며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
본 발명은 또한 소제구 도어(9)의 전방에는 소제구 도어(9)의 임의적인 개방을 막기 위한 안전망(9a)이 부착되어 도시안된 시건장치로 폐쇄되므로 호기심이 많은 어린이 등이 소제구 도어(9)를 열어 고온의 열에 의하여 화상을 입는 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
도면중 미설명 부호 '6a'는 소제구(6)의 하부로부터 외측 하부로 연결된 수액 퇴출구이고, '20'은 온도계, '21'은 보충수 탱크, '22'는 안전밸브이다.
도 4는 본 발명에 의한 보일러의 커버를 제외한 내부 구조체만을 도시한 것으로, 본 발명은 1차 연소실(3)의 양측면에는 복수개의 공기유입관(19a)이 배치되고 이 공기유입관(19a)의 내측에는 각각 일정간격으로 복수개의 공기 공급구(19b)가 1차 연소실(3)로 연통되어 있으며, 공기유입관(19a)의 타단에는 송풍기(도 1참조)가 접속되어 송풍기의 작동에 의하여 1차 연소실로 공기가 공급되어 연료와 목재 및 생활 쓰레기의 완전연소를 돕는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 버너(2)의 노즐(N)각도를 수동으로 조절할 수 있도록 한 것으로, 본 실시예에서는 투입구 도어(7)의 버너 삽입구(7a)양측에 길이방향을 따라 장공(31)이 형성된 브라켓(30)이 부착되고, 버너(2)의 몸통 양측에는 이 장공(31)에 끼워지는 수나사가 형성된 축(32)이 수평으로 부착되어, 상기 브라켓(30)의 외측에서 너트(33)가 체결된 구조를 이루고 있으며, 노즐(N)각도를 조절하기 위하여는 너트(33)를 느슨하게 풀어준 상태에서 버너(2)를 축(32)을 중심으로 상,하로 회전시켜 노즐(N)각도를 조절해 줄 수 있으며, 장공(31)을 따라 축(32)을 이동시킬 수도 있으므로 전,후 방향으로도 버너(2)를 이동시켜 화구의 최적위치를 선정해 줄 수 있도록 한 것이다.
이는 버너(2)의 노즐(N)방향이 기름만의 연소시에는 제 1연소실(3)의 돔형 상부면(3a)을 향하도록 하는 것이 열효율향상에 적합하기 때문이고, 제 1연소실(3)내에 나무 또는 쓰레기를 채워넣고 소각시킬 경우에는 나무 또는 쓰레기에 불을 붙여 스스로 연소될 수 있을 정도로 점화시켜주어야 하므로 버너(2)의 화구가 나무나 쓰레기를 향하도록 수평 또는 아래방향을 향하도록 해야 하기 때문이다.
바람직하기로는 상기 노즐(N)을 보호하는 외통(P)전방에는 나무를 연료로 사용할 경우 노즐(N)을 화염 및 수액으로부터 안전하게 보호하기 위한 개폐식 댐퍼(D')를 설치한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 보일러의 버너 각도 자동조절구조를 도시한 것으로, 버너(2)는 투입구 도어(7)에 회동가능하도록 축(32)으로 고정되어 있고, 버너(2)의 하부에는 투입구 도어(7)의 하부에 부착된 고정 브라켓(34)상에 예를들면 솔레노이드 밸브와 같은 각도조절수단(35)이 부착되어 도시안된 콘트롤부에서 송출되는 신호에 따라 각도조절수단(35)의 축(35a)이 출몰작동되어 버너(2)를 들어 올리도록 한 것으로, 보일러의 작동 모드에 따라 즉, 기름만의 연소시에는 각도조절수단(35)에 작동신호가 인가되지 않아 버너(2)의 노즐(N)이 제 1연소실(3)의 상방을 향하고, 나무 또는 생활 쓰레기에 점화시키는 모드에서는 콘트롤부에서 솔레노이드 밸브(35)에 작동신호를 송출하여 버너(2)의 노즐(N)이 하향되도록 하므로써 제 1연소실(3)내에 적치된 나무 또는 생활 쓰레기에 불을 붙이게 되는 것이며, 각도조절수단(35)에 인가되는 신호는 버너(2)의 작동에 의한 나무에의 점화시간과 일치시키거나 또는 별도의 타이머에 의해 바람직하게는 약 1분 내외가 되도록 제어한다.
본 발명의 보일러에서 콘트롤부에 의한 실내온도제어 및 버너의 가동과 정지 그리고 순환펌프의 구동은 일반적인 기름보일러에서의 제어방식과 같고, 여기에 송풍기와 각도조절수단에 의한 버너의 노즐각도제어가 유기적으로 추가되며, 이에 대한 기술은 당업계의 통상의 지식을 가진자에 의하여 용이하게 실현가능하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 일반적인 기름보일러로 사용할 경우에는 버너(2)가 제 1연소실(3)의 상방을 향한 상태에서 점화되어 도시안된 실내온도조절기에 의해 가동상태가 제어되는 것이며, 나무를 연료로 사용할 경우에는 나무에 불을 붙이기 위하여 초기에만 버너(2)가 일정시간동안 점화되어 나무에 불을 붙인 후 버너(2)의 가동은 정지되어 나무에 의하여만 수조(1)내의 물이 가열되어 난방이 이루어지게 되는 것이며, 나무의 연소가 완료되어 수온이 내려가면 다시 버너(2)가 점화되어 실내온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 것이다.
한편, 나무에 불을 붙일 경우에는 점화가 용이하도록 버너(2)의 화구가 하향되도록 수동 또는 자동으로 조절되는 것이며, 이에 의해 나무 또는 생활 쓰레기의 연소효율이 향상되는 것임과 아울러, 나무 또는 생활 쓰레기의 연소시에는 송풍기(17)가 작동되어 제 1연소실(3)로 외부의 공기를 송풍시켜 주므로써 나무와 생활 쓰레기의 완전연소를 도모하게 되는 것이며, 이와 동시에 연도(10)쪽으로도 외부공기가 송풍되어 연소가스의 강제배출과 연소가스의 희석을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 소제구(6)가 보일러의 전방 상부에 위치하므로 연관(5)내부를 주기적으로 청소하기가 유리할 뿐만 아니라 열효율도 높고, 기름보일러만으로 사용할 경우 연관(5)내에 삽입되는 댐퍼(D)의 교체가 용이하며, 소제구(6)의 내부에는 연도(10) 하단에 걸름망(11)과 경사판(6b)및 수거함(6c)이 설치되어 있으므로 생활 쓰레기의 소각시 발생하는 분진이 연소가스와 함께 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있고, 이 걸름망(11)은 주기적으로 꺼내 털어낸 후 다시 설치할 수 있는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 기름보일러에 나무 및 일상생활에서 발생하는 폐지 등의 가연성 쓰레기를 소각할 수 있는 기능을 추가하되, 나무 및 생활 쓰레기의 연소시에는 버너의 화구 각도가 하향되도록 하여 나무 또는 생활 쓰레기의 연소가 원활하게 이루어질 수 있도록 함과 동시에 송풍기에 의한 외부공기가 1차 연소실로 도입되어 완전연소를 돕고, 연도로도 외부공기가 송풍되어 연소가스의 신속한 배출과 연소가스의 희석이 이루어지게 되므로써 환경문제를 해소할 수 있는 것이며, 기름 대신 나무나 일상생활에서 발생하는 각종 가연성 쓰레기를 보조연료 또는 주연료로 사용하므로써 연료절약을 도모할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (6)

  1. 나무와 가연성 생활 쓰레기를 연료로 겸용할 수 있도록 된 기름 보일러로;상기 보일러의 수조(1)의 하부에 배치되어 목재 또는 가연성 쓰레기를 투입할 수 있도록 버너(2)가 부착된 투입구 도어(7)가 힌지식으로 개폐가능하게 설치되고 그 상부벽(3a)이 상방을 향하여 돔형상으로 이루는 1차 연소실(3); 상기 보일러의 후부 내측에 상기 1차 연소실(3)과 연결되도록 배치되고 측부에 2차 버너가 설치될 수 있는 버너 장착부(4a)가 형성된 2차 연소실(4); 상기 2차 연소실(4)의 상부에 보일러의 전방 상부로 수평되게 설치되는 다수개의 연관(5); 및 상기 보일러의 전방 내측에 배치되어 상기 연관(5)을 청소할 수 있도록 전방에 도어(9)가 힌지부착되고 하단에 착탈가능한 걸름망(11)과 고정된 경사판(6b)및 인출가능한 분진 수거함(6c)설치되는 연도(10)가 연결된 소제구(6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 1차 연소실(3)의 양측면에는 복수개의 공기유입관(19a)이 배치되고, 이 공기유입관(19a)의 내측에는 각각 일정간격으로 복수개의 공기 공급구(19b)가 1차 연소실(3)로 연통되며, 상기 공기유입관(19a)의 타단에는 송풍관(19)이 연결된 것을 특징으로하는 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 투입구 도어(7)에 부착된 버너(2)는 노즐(N)의 각도조절이 가능한 것을 특징으로하는 하도록 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 투입구 도어(7)는 버너 삽입구(7a)양측에 길이방향을 따라 장공(31)이 형성된 브라켓(30)이 부착되고, 상기 버너(2)의 몸통 양측에는 이 장공(31)에 끼워지는 수나사가 형성된 축(32)이 수평으로 부착되며, 상기 브라켓(30)의 외측에서 너트(33)가 체결되어 너트(33)의 체결상태를 조절하여 버너(2)의 노즐(N)각도와 전,후위치를 수동으로 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로하는 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 버너(2)는 투입구 도어(7)에 회동가능하도록 축(32)으로 고정되고, 버너(2)의 하부에는 투입구 도어(7)의 하부에 부착된 고정 브라켓(34)상에 각도조절수단(35)이 부착되어 콘트롤부에서 송출되는 신호에 따라 각도조절수단(35)의 축(35a)이 출몰작동되어 노즐(N)의 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로하는 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 각도조절수단(35)에 인가되는 신호는 버너(2)의 작동시간과 일치되도록 한 것을 특징으로 하는 소각기능을 갖춘 기름 보일러 겸용 나무 보일러.
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