KR100639192B1

KR100639192B1 - 하향연소식 연탄난로의 난방시스템

Info

Publication number: KR100639192B1
Application number: KR1020060031692A
Authority: KR
Inventors: 임훈
Original assignee: 주식회사 신천무역
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2006-11-01

Abstract

본 발명은 하향연소식 연탄난로의 난방시스템에 관한 것으로서, 연탄의 하향식 유도 연소로서 난방과 연탄가스의 배출을 원활하게 함으로써, 연탄가스의 특성상 누출의 위험이 현저히 적은 난방이 실현 가능하며, 유독성의 연탄가스로 인해 사용치 못하였던 장소에서도 유용하게 사용할 수 있고, 연탄의 상향식 연소에 비하여 완전연소(백탄)가 가능하여 에너지소비율에 따른 연소효율의 상승으로 고갈되어 가는 자원을 절약할 수 있어 더욱 경제적인 측면이 제공되는 효과가 있다.

연탄, 연탄난로, 가스, 난방

Description

하향연소식 연탄난로의 난방시스템{Heating system of lower course combustion type briquette stove}

도 1은 일반적인 연탄난로를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명인 연탄난로를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 연탄난로를 분리하여 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 연탄난로를 절개하여 도시한 종단면도,

도 5는 본 발명에 따른 도 4의 A-A선 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 연탄난로의 하부를 절개하여 도시한 도 4의 B-B선 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 연탄난로의 하부를 절개하여 도시한 도 4의 C-C선 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 연탄난로의 덮개에 적용된 공기제어부재의 작동상태를 확대도.

◀ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ▶

1: 화덕 2: 덮개

10: 내통 11: 단턱

12: 화구공 13: 받침턱

14: 받침다리 15: 공기제어부재

20: 외통 21: 통로

22: 가스배출공 23: 받침턱

24: 안내홈턱 30: 잔재수거통

31: 걸이테 40: 가스배출관

50: 배기관체 51: 연통

60: 배출열 조정부재 70: 냉각통

100: 연탄난로 B: 연탄

본 발명은 하향연소식 연탄난로의 난방시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 연탄난로의 사용중 연탄(煉炭, briquette)의 연소를 하향식으로 유도하여 연탄의 완전연소와 더불어 하부에서 상방향으로 열 이동에 따른 난방효율을 높이고, 비중이 낮은 연탄가스의 배출을 보다 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 사용되는 연탄난로는 난방에 따른 연소 에너지로서, 비용이 적게 든다는 이점이 있어 대다수 사용되고 있는 난방제품이다. 연탄난로를 통한 연탄이 연소된 후 남게 되는 재와 더불어 연탄을 연탄난로에 초기 공급하여 연소시키는 과정에서 1시간~2시간 사이에 보다 많은 양의 이산화황(SO2)과 일산화탄소(CO)가 발생되며, 이는 인축(人畜)에 매우 해로워 연탄난로는 반드시 연통을 바르게 세워 연탄가스가 새어나오지 않도록 하는 주의가 필요하며, 연탄의 연소와 더불어 연탄가스의 효율적인 배출을 위해 연통이 끝나는 지점에는 가스배출기가 설치되어 사용된다. 연탄으로부터 발생되는 연탄가스 중 무색(無色)·무취(無臭)의 일산화탄소는 공기 속에 0.1%만 섞여 있어도 생명이 위험하여 연탄가스에 노출되어 중독되는 사례, 심지어는 인축의 사망은 물론 화훼단지내에서의 난방시 재배, 관상용 등의 식물 등이 손쉽게 죽게 되는 사례도 있었다.

연탄가스는 자체가 무거운 기체임에 불구하고도, 보통 상향식 연소방식으로 일반적인 연탄의 연소시 난로의 덮개 및 연통의 연결부위로부터 누출되는 사례가 빈번하기 때문에 그 사용상에 있어 안전사고에 대한 각별한 주의가 필요하다. 이 때문에 현재 연탄난로를 사용하는 장소는 한정되어 사용되고 있는 실정이다.

연탄난로의 적합한 사용 예로, 고유가시대에 따라 난방연료에 대한 부담이 증가되면서 다시 연료소비가 적은 연탄을 사용하고 있는 곳이 늘고 있다. 예를 들면, 실내장소인 요식업 영업장, 공장, 사육장, 소규모점포, 화훼단지의 비닐하우스 등이 있다.

연탄 연소에 따라 유해한 유독가스는 사람은 물론, 동식물에 큰 영향을 줄 수 있다는 보고에 의해 연탄가스 배출구(연통)및 이 배출구의 이음새 부분의 강화에 신경을 쓰고 있다.

종래의 연탄난로의 구조를 대략 살펴보면 첨부된 도 1과 같다.

통상의 연탄난로(100)는 본체(1) 내부에 연탄(B)을 적층 삽입하기 위한 화덕(2)이 배치되고, 상부에는 연탄(B)을 교체하기 위한 덮개(6)가 설치되며, 본 체(1)의 하부에는 화력조절을 위한 공기 조절레버(3) 및 연탄의 교체시 떨어지는 잔재를 수거하기 위한 수거통(4)이 마련되고, 본체(1)의 상부 일측으로는 연탄가스를 외부로 배출시키기 위한 배출구(5)가 마련되고, 배출구(5)측에는 원통형의 연통(7)이 다수로 연결되는 구조를 갖고, 연통이 끝나는 일단, 즉 외부측에는 연탄가스를 원활히 배출시키기 위한 T자형 연통이 설치된다.

상기와 같은 연탄난로의 사용상에 있어서, 연탄 연소는 상향식 연소로 발생되는 연탄가스는 배출구측의 연통을 통상 상부측 연통을 통해 최종적으로 대기에 배출된다.

그러나, 유해한 연탄가스는 상향식 연소방식이어서 도면에서 도시된 부분(C)과 같은 모든 틈새로 누출되어 특히 연탄가스의 누출이 연탄난로의 상부측에서 이루어지기 때문에 비중이 무거운 연탄가스의 영향으로 인체나 동식물에게 상당한 영향을 미치는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 연탄난로의 사용중 연탄의 연소시 발생되는 유독가스의 배출을 보다 용이하게 하는 반면, 연탄의 연소를 하향식으로 하여 완전연소에 따른 에너지 절약과 함께 효율적인 난방이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 연탄의 연소로서 난방하는 연탄난로에 있어서,

연탄 화덕을 수용하기 위한 중공의 원통형으로 상부에 덮개를 착탈하기 위한 ㄴ자형의 단면을 갖는 단턱이 형성되고, 하부에 화구공의 형성과 함께 화덕의 저면을 받쳐 지지하는 받침턱이 형성되며, 상기 받침턱 저부에 등 간격의 받침다리가 부착된 내통과; 상기 내통의 외측으로부터 가스배출 및 열기순환을 겸하는 통로가 형성되도록 내통으로부터 그 외측방향으로 감싸는 형태로 이격 설치되는 한편, 상부는 상기 단턱의 저부에 부착되되, 외측둘레에 하나 이상의 가스배출공이 형성되고, 하부는 상기 받침다리의 저부를 받치는 받침턱이 수직되는 외측 하부로부터 절곡 형성되며, 받침턱이 형성되는 중앙에 안내홈턱이 함몰 형성된 외통과; 상기 외통의 안내홈턱 내에 삽입되어 잔재를 수거하기 위한 잔재수거통과; 상기 외통의 가스배출공이 형성된 지점의 외표면 상에 수직되게 설치되어 연탄가스를 하향 배출시키기 위한 가스배출관과; 상기 외통의 저부에서 받침역할과 함께 가스배출관의 저부에 연결되며, 가스배출관으로부터 배출되는 연탄가스를 일방향으로 모아 배출시키는 배기관체와; 상기 배기관체로부터 다수개의 연통으로 연결 설치되며, 연통이 끝나는 지점에 가스배출기측과 연결 설치되어 배출가스의 열기를 조정하는 배출열 조정부재와; 상기 배출열 조정부재가 설치되는 연통의 외측둘레를 감싸는 형태로, 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 그 내부에 물을 수용하여 배출열을 냉각시키는 냉각통으로 구성된 하향연소식 연탄난로의 난방시스템이 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명인 연탄난로를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연탄난로를 분리하여 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 연탄난로를 절개하여 도시한 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 도 4의 A-A선 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 연탄난로의 하부를 절개하여 도시한 도 4의 B-B선 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 연탄난로의 하부를 절개하여 도시한 도 4의 C-C선 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 연탄난로의 덮개에 적용된 공기제어부재의 작동상태를 확대도이다.

본 발명은 연탄(B)의 연소로서 난방하는 연탄난로(100)에 있어서, 연탄 화덕(1)을 수용하기 위한 중공의 원통형으로 상부에 덮개(2)를 착탈하기 위한 ㄴ자형의 단면을 갖는 단턱(11)이 형성되고, 하부에 화구공(12)의 형성과 함께 화덕의 저면을 받쳐 지지하는 받침턱(13)이 형성되며, 상기 받침턱(13) 저부에 등 간격의 받침다리(14)가 부착된 내통(10)과; 상기 내통(10)의 외측으로부터 가스배출 및 열기순환을 겸하는 통로(21)가 형성되도록 내통으로부터 그 외측방향으로 감싸는 통 형태로 이격 설치되는 한편, 상부는 상기 단턱(11)의 저부에 부착되되, 외측둘레에 하나 이상의 가스배출공(22)이 형성되고, 하부는 상기 받침다리(14)의 저부를 받치는 다리받침턱(23)이 수직되는 외측 하부로부터 절곡 형성되며, 다리받침턱(23)이 형성되는 중앙에 안내홈턱(24)이 함몰 형성된 외통(20)과; 상기 외통(20)의 안내홈턱(24) 내에 삽입되어 잔재를 수거하기 위한 잔재수거통(30)과; 상기 외통(20)의 가스배출공(22)이 형성된 지점의 외표면 상에 수직되게 설치되어 연탄가스를 하향 배출시키기 위한 가스배출관(40)과; 상기 외통(20)의 저부에서 받침역할과 함께 가스배출관(40)의 저부에 연결되며, 가스배출관(40)으로부터 배출되는 연탄가스를 일방향으로 모아 배출시키는 배기관체(50)와; 상기 배기관체(50)로부터 다수개의 연통(51)으로 연결 설치되며, 연통(51)이 끝나는 지점에 가스배출기(3)측과 연결 설치되어 배출가스의 열기를 조정하는 배출열 조정부재(60)와; 상기 배출열 조정부재(60)가 설치되는 연통의 외측둘레를 감싸는 형태로, 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 그 내부에 물을 수용하여 배출열을 냉각시키는 냉각통(70)으로 구성된다.

상기 잔재수거통(30)은 상부가 개방된 원통형의 그릇 형태로 상부에는 걸고리등을 이용하여 들어내거나 수용하도록 십자형태의 걸이테(31)를 형성한 구조이다.

한편, 연탄난로(100)의 최상부에 착탈 설치되는 상기 덮개(2)의 상면에는 내측에 공기를 외부로부터 유통 또는 제어하기 위한 공기제어부재(15)가 설치되는 한편, 상기 공기제어부재(15)는 원통형의 관체(15a) 내에 볼 밸브(15b)가 설치되고, 상기 볼 밸브(15b)로부터 일측에 손잡이(15c)가 연장 설치되어 손잡이의 회동에 따라 밸브를 개폐하도록 구성된다.

상기 배출열 조정부재(60)는 원통형으로 내측에 버터플라이형의 개폐밸브(61)가 설치되고, 상기 개폐밸브(61)가 설치되는 축(62)을 제어하는 레버(63)가 외측에 설치되며, 상부측에 공냉을 위한 통공(60a)이 적어도 하나 이상 형성된다.

이상에서와 같이 구성된 본 발명의 하향연소식 연탄난로의 사용상에 따른 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 연탄난로(100)의 연탄 연소는 통상적인 연탄의 연소(하부에서 상부로 상향 연소되는 방식)와 달리 상부에서 하향으로 연소되는 방식이 다.

즉, 연탄난로(100)의 연탄 화덕(1)에 연탄(B)을 하나 이상 수용하되, 하부로부터 위치된 두 장의 연탄은 새로운 연탄을 수용하고, 상부에 위치하는 연탄은 연소가 이루어지고 있는 연탄, 또는 연탄에 불을 붙이는 착화탄이 위치되어 하부측 연탄에 불이 옮겨 붙는 상태에서 연소가 이루어진다.

연탄(B)이 연소 됨에 있어 발생되는 열과 초기의 연탄가스 발생은, 화덕(1)의 하부측 화구공(12)을 통해 배출되는 상태이다. 이때 연탄난로(100)로부터 연통(51)에 의해 실외측으로부터 설치된 가스배출기(3)는 작동되는 상태에서 연탄가스를 흡입 배출한다.

가스배출기(3)측의 흡입력에 따른 연통(51)을 통해 연탄의 연소는 하향식으로 이루어지게 되고, 이때 발생되는 열은 첨부된 도 7에서 도시된 바와 같이 화덕(1)을 받치는 내통(10)의 받침턱(13)의 저면측과 외통(20)의 하부측 다리받침턱(23)사이를 받침다리(14)로 지지하는 공간을 통해 외통(20)의 내측 통로(21)를 따라 하부에서 외통의 상부측으로 이동하게 된다.

상기와 같은 연탄(B)의 하향연소에 따른 열은 첨부된 도면에서 도시된 화살표의 흐름방향과 같이 진행되는 것으로, 난로의 하부에서 상부로 이동함에 따라 난방효율을 상승시키는 작용을 할 수 있게 된다.

즉, 통상의 기존 상향 연소식 연탄난로는 하부에서 상부로 불이 옮겨 붙는 타입으로서, 이는 난로의 높이를 기준으로 보았을 때, 상층의 연탄 연소가 이루어지고, 하층의 연탄은 이미 연소된 상태라고 가정하면, 난로의 상층부분에 한하여 난방이 주가 되지만, 그 하부층의 온도는 열의 상승작용만이 이루어지므로 낮은 단점이 있다. 이러한 점에 바닥층의 온도는 낮기 때문에 통상 난로주변에 있더라도 발등이 시리게 된다는 것을 알 수 있다.

본 발명 연탄난로의 하향식 연소는 상층에서 연소된 연탄과 관계없이 하층에서 연소가 이루어지면서 그 열기는 상술한 바와 같이 외통(20)의 내부측에 내통(10)과 간격을 갖도록 한 통로(21)를 통해 열이 상승되는 효과로서 가스배출을 겸한 열의 하향에서 상향 순환작용으로 효율적인 난방이 이루어진다.

한편, 상기 하향식 연소되는 연탄의 경우 배출되는 연탄가스는 상기 통로(21)의 상부측을 통해 외통의 상층에 위치한 가스배출공(22)을 통해 연결된 가스배출관(40)을 통해 하향하고, 하향 이동하는 연탄가스는 그 하부측 배기관체(50)를 통해 배기관체(50)측과 연결된 연통(51)을 통해 가스배출기(3)측으로 배출시킬 수 있게 된다.

상기 배출되는 연탄가스의 배출과 함께 열은 연통(51)을 따라 발생되어 특히, 작물을 재배하는 하우스와 같은 등지에서 겨울철 난방효율을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다. 즉, 비중이 무거운 연탄가스의 배출처리가 최종적으로는 바닥층에서 외부로 이동되도록 하여 배출되어 지기 때문에 연탄의 상향식 연소에 따른 연탄가스 배출보다 연탄가스 누출의 위험이 현저히 적은 장점이 있다.

한편, 상기와 같이 최종적으로 실외에 설치된 가스배출기를 통해 대기로 연탄가스 배출이 이루어지게 되는데, 가스배출기(3)의 하부에는 연탄배출가스의 열기를 조정하는 배출열 조정부재(60) 및 냉각통(70)에 의해 조정해 줌으로서 가스배출 기에 과도한 열이 발생을 방지할 수 있다.

먼저, 연통을 따라 강제 이송되는 연탄가스 배출과 열기의 이송에 따른 열은 일차척으로 연통의 일단에 설치된 냉각통(70)에 의해 열이 식혀진다.

이는 냉각통(70) 내에 담은 물의 영향으로 수냉식 작용을 하여 일단 과도한 열의 배출로 인한 가스배출기(3)에 악영향을 미치는 점을 해결할 수 있는 것이며, 상기 배출열 조정부재(60)의 레버(63)를 이용하여 그 축(62)을 통해 내부에 설치된 버터블라이형 개폐밸브(61)를 개방시켜 연탄가스의 흡입량을 조절할 수 있으며, 최종적으로 가스배출기에 도달하는 열기를 차단하기 위해 그 상부측에 형성한 통공(60a)을 통해 열을 공냉식으로 냉각시켜 가스배출기를 보호할 수 있게 한다.

한편, 상기와 같이 연탄을 연소하는 과정에서의 연탄난로(100)로부터 공기의 유입은 덮개(2)에 설치된 공기제어부재(15)에 의해 공기의 유출입을 제어할 수 있다.

이는 첨부된 도 8에서 도시된 바와 같이, 관체(15a) 내에 설치된 볼 밸브(15b)는 일체로 설치된 손잡이(15c)를 볼 밸브(15b)와 설치된 축 방향으로 회동시켜 주면, 볼 밸브의 개폐가 이루어져 외부로부터 공기를 유입시켜 연탄의 연소를 더욱 활성화할 수 있게 된다. 상기 손잡이(15c)는 덮개(2)를 내통(10)측의 상부로부터 양손으로 들어 착탈시키기 용이한 구조와 더불어 상기와 같은 공기유입을 제어하는 공기구멍 조절역할을 할 수 있다.

한편, 외통(20)의 안내홈턱(24)에 수용되는 잔재수거통(30)은 화덕(1)으로부터 적층된 연탄(B)으로부터 잔재가 떨어져 수거되는데, 이는 걸고리 등의 장비를 이용하여 잔재수거통(30)의 상부측 십자형의 걸이테(31)를 걸어 그대로 들어올려 연탄 잔재를 효율적으로 처리할 수 있도록 한다.

참고적으로, 본 발명에 따른 연탄난로(100)에 관련한 활용은, 다음과 같은 활용을 할 수 있다. 내통(10)의 단턱(11) 및 연탄위에는 각종, 고기, 고구마, 감자, 밤 등을 두어 구워먹을 수도 있으며, 연탄의 하향 연소에 따라 실질적으로 상층에 위치한 연탄으로부터는 발생되는 연탄가스의 배출은 덮개를 개방한 상태라 할지라도 크게 인체에 유해하지 않을 정도로 발생되기 때문에, 연탄을 이용한 구이용의 화덕으로 제공하기에도 적합한 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 연탄난로는 연탄의 하향식 유도 연소로서 난방과 연탄가스의 배출을 원활하게 함으로써, 연탄가스의 특성상 누출의 위험이 현저히 적은 난방이 실현 가능하며, 유독성의 연탄가스로 인해 사용치 못하였던 장소에서도 유용하게 사용할 수 있고, 연탄의 상향식 연소에 비하여 완전연소(백탄)가 가능하여 에너지소비율에 따른 연소효율의 상승으로 고갈되어 가는 자원을 절약할 수 있어 더욱 경제적인 측면이 제공되는 효과가 있다.

Claims

연탄(B)의 연소로서 난방하는 연탄난로(100)에 있어서,

연탄 화덕(1)을 수용하기 위한 중공의 원통형으로 상부에 덮개(2)를 착탈하기 위한 ㄴ자형의 단면을 갖는 단턱(11)이 형성되고, 하부에 화구공(12)의 형성과 함께 화덕의 저면을 받쳐 지지하는 받침턱(13)이 형성되며, 상기 받침턱(13) 저부에 등 간격의 받침다리(14)가 부착된 내통(10)과;

상기 내통(10)의 외측으로부터 가스배출 및 열기순환을 겸하는 통로(21)가 형성되도록 내통으로부터 그 외측방향으로 감싸는 통 형태로 이격 설치되는 한편, 상부는 상기 단턱(11)의 저부에 부착되되, 외측둘레에 하나 이상의 가스배출공(22)이 형성되고, 하부는 상기 받침다리(14)의 저부를 받치는 다리받침턱(23)이 수직되는 외측 하부로부터 절곡 형성되며, 다리받침턱(23)이 형성되는 중앙에 안내홈턱(24)이 함몰 형성된 외통(20)과;

상기 외통(20)의 안내홈턱(24) 내에 삽입되어 잔재를 수거하기 위한 잔재수거통(30)과;

상기 외통(20)의 가스배출공(22)이 형성된 지점의 외표면 상에 수직되게 설치되어 연탄가스를 하향 배출시키기 위한 가스배출관(40)과;

상기 외통(20)의 저부에서 받침역할과 함께 가스배출관(40)의 저부에 연결되며, 가스배출관(40)으로부터 배출되는 연탄가스를 일방향으로 모아 배출시키는 배기관체(50)와;

상기 배기관체(50)로부터 다수개의 연통(51)으로 연결 설치되며, 연통(51)이 끝나는 지점에 가스배출기(3)측과 연결 설치되어 배출가스의 열기를 조정하는 배출열 조정부재(60)와;

상기 배출열 조정부재(60)가 설치되는 연통의 외측둘레를 감싸는 형태로, 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 그 내부에 물을 수용하여 배출열을 냉각시키는 냉각통(70)으로 구성된 것을 특징으로 하는 하향연소식 연탄난로의 난방시스템.
제1항에 있어서,

상기 덮개(2)의 상면에는 내측에 공기를 외부로부터 유통 또는 제어하기 위한 공기제어부재(15)가 설치되는 한편, 상기 공기제어부재(15)는 원통형의 관체(15a) 내에 볼 밸브(15b)가 설치되고, 상기 볼 밸브(15b)로부터 일측에 손잡이(15c)가 연장 설치되어 손잡이의 회동에 따라 밸브를 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하향연소식 연탄난로의 난방시스템.
제1항에 있어서, 상기 배출열 조정부재(60)는 원통형으로 내측에 버터플라이형의 개폐밸브(61)가 설치되고, 상기 개폐밸브(61)가 설치되는 축(62)을 제어하는 레버(63)가 외측에 설치되며, 상부측에 공냉을 위한 통공(60a)이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 하향연소식 연탄난로의 난방시스템.