KR100694016B1

KR100694016B1 - 연탄보일러

Info

Publication number: KR100694016B1
Application number: KR1020050114382A
Authority: KR
Inventors: 백원안
Original assignee: 백원안
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-04-16

Abstract

본 발명은 연탄보일러에 관한 것으로서, 연소하고 남은 연탄재의 배출이 용이할 뿐만 아니라, 우수한 화력 및 안전사고를 방지할 수 있게 구성한 연탄보일러를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연탄보일러는 수직하게 위치하며 하단 측부에 연탄 1장의 높이보다 높은 개방부가 형성된 한 개 이상의 화덕과, 상기 화덕을 감싼 상태에서 상기 화덕의 상단이 외부에 노출되며 상기 화덕의 개방부와 대응하여 개방부가 형성되는 케이스 및, 상기 케이스의 바닥에 설치되어 선회하면서 상기 화덕의 개방부와 상기 케이스의 개방부를 통해 상기 화덕에 삽입되거나 또는 상기 화덕에서 인출되는 받침대를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

연탄보일러, 연탄재, 화덕, 케이스, 개방부, 받침대, 분리대

Description

연탄보일러{Coal Briquette Boiler}

도 1은 종래의 기술에 따른 연탄보일러의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 연탄보일러의 사시도이고,

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 연탄보일러의 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 연탄보일러에서 연탄재를 인출하는 과정을 나타낸 평단면도이고,

도 5는 도 3a에 도시된 연탄고정대의 작동관계를 나타낸 단면도이며,

도 6은 도 3a에 도시된 연탄 사이의 분리대를 나타낸 평단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 연탄보일러 101, 101', 101" : 연탄

110 : 케이스 120 : 화덕

123 : 돌기 130 : 받침대

131 : 원판 133 : 돌출부

140 : 연탄고정대 145 : 가압부

150 : 분리대 160 : 배관

170 : 단열재 181 : 레버

183 : 도르래 185 : 와이어

본 발명은 연탄보일러에 관한 것으로서, 연소하고 남은 연탄재의 배출이 용이할 뿐만 아니라, 우수한 화력 및 안전사고를 방지할 수 있게 구성한 것이다.

연탄을 연소시켜 물을 가열하는 연탄보일러는 도 1에 도시된 바와 같이, 연탄보일러(1)의 케이스(10) 상부에 화덕 뚜껑(21)이 위치하고, 케이스(10)의 내부에 한 개 이상의 화덕(20)이 수직하게 위치한다. 그리고 화덕(20)의 하단에는 케이스(10)의 외부로 연장된 통풍로(30)가 형성되어 화덕(20) 내에서 연탄(3)이 연소함에 필요한 연소공기를 공급한다.

그리고 화덕(20)의 둘레에는 배관이 감겨지고, 배관의 양단(5)은 케이스(10)의 외부로 각각 연장되며, 화덕(20)과 케이스(10)의 사이에는 단열재가 채워져 화덕(20)에서 발생한 열이 외부로 방출되지 않고 배관을 따라 흐르는 물로 전달된다.

이와 같이 구성된 연탄보일러의 연소과정을 살펴보면, 화덕에 2장 내지 3장의 연탄을 적층하고, 통풍로를 통해 연소공기를 공급하면, 산소량이 가장 많은 화덕의 하단에 위치한 연탄이 먼저 연소한다. 이와 같이 연소된 연탄은 연탄재로 변하게 되고, 사용자는 연탄보일러의 화력을 높이기 위해 연소된 연탄재를 배출하고 새 연탄을 적층한다.

아래에서는 종래의 연탄보일러에서 연탄재를 제거하는 과정에 대해 설명한다.

연탄재를 제거하기 위해서, 먼저 화덕 뚜껑을 열고, 화덕 내에 모든 연탄을 인출한 후, 하단의 연탄을 제외한 다른 연탄 즉 아직 연료로 사용할 수 있는 연탄을 인출한 순서의 역순으로 먼저 화덕에 장입한다. 그리고 화덕의 맨 위에 새 연탄을 올려놓는다.

이와 같은 구조의 연탄보일러는 화덕에 적층할 수 있는 연탄의 수가 한정된다. 구체적으로 사용자의 팔 길이에 따라 안전하게 연탄을 교체할 수 있는 깊이, 보통 연탄 2장 내지 3장 정도를 적층할 수 있는 정도의 화덕 깊이로 구성된다. 그럼으로써 연탄보일러의 화력이 낮다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해서는, 도 1에 보이듯이, 복수의 화덕을 수평방향으로 더 많이 배치하여야 하는데, 그렇게 되면 연탄보일러가 차지하는 면적이 넓어지는 단점이 있다.

또한 종래의 연탄보일러에 있어서, 연탄재를 교체하기 위해서는 화덕의 모든 연탄을 인출하고 다시 장입하여야 하기 때문에, 사용자는 장시간 동안 화덕 내부를 보아야 하며, 그럼으로써 사용자가 화덕에 장시간 동안 노출된다.

이와 같이 사용자가 장시간 동안 화덕에 노출됨으로써, 화덕 내에서 발생하여 일산화탄소에 의해 자칫 가스에 의한 중독 또는 심할 경우에는 질식사하는 경우도 발생한다. 특히, 연탄교체를 위해서는 연소하고 있는 연탄까지 인출하여야 함에 따라, 화덕 하단 쪽에서 발생한 일산화탄소까지 직접 흡입하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 연소한 연탄재를 교체함에 있어 교체하고자 하는 연탄재만을 외부로 인출하여 제거하기 때문에 연탄의 교체가 용이한 연탄보일러를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 연탄보일러는 새 연탄을 화덕의 맨 상단에 올려놓음으로서, 짧은 시간 내에 연탄교체가 이루어지기 때문에, 화덕 내에서 발생한 가스에 의한 중독 및 질식 사고를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 화덕의 둘레를 배관이 감싸며, 상기 배관의 단부는 상기 케이스를 관통해 외부로 연장된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 연탄보일러에는, 상기 화덕과 상기 케이스를 관통해 상기 화덕과 상기 케이스 중 하나에 나사 체결된 스크루와, 상기 케이스의 외측에 위치한 상기 스크루의 단부에 형성된 손잡이와, 상기 화덕의 안쪽에 위치한 상기 스크루의 단부에 고정되며 상기 연탄의 곡률반경으로 만곡된 가압부를 포함한 고정대가 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 화덕과 상기 케이스의 사이에는 단열재가 채워진다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 받침대는, 중공이 형성된 원판과, 상기 원판의 외측으로 연장되며 상기 케이스의 바닥에 선회 가능하게 결합된 돌출부와, 상기 원판의 상면에 원의 형태로 만곡되어 고정된 밴드를 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 연탄보일러는, 상기 케이스의 외측에 장착된 레버와, 상기 케이스와 상기 화덕을 관통해 상기 받침대와 상기 레버를 연결하는 와이어와, 상기 화덕에 장착된 도르래를 더 포함한다.

아래에서, 본 발명에 따른 연탄보일러의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 연탄보일러의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 연탄보일러의 단면도이다. 그리고 도 4는 도 2에 도시된 연탄보일러에서 연탄재를 인출하는 과정을 나타낸 평단면도이고, 도 5는 도 3a에 도시된 연탄고정대의 작동관계를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 3a에 도시된 연탄 사이의 분리대를 나타낸 평단면도이다.

도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 연탄보일러(100)는, 수직하게 위치하며 하단 측부에 연탄 1장의 높이보다 높은 개방부(121)가 형성된 한 개 이상의 화덕(120)과, 상기 화덕(120)을 감싼 상태에서 상기 화덕(120)의 상단이 외부에 노 출되며 상기 화덕(120)의 개방부(121)와 대응하여 개방부(111)가 형성되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 바닥 내측에 설치되어 선회하면서 상기 화덕(120)의 개방부로 삽입 또는 인출되는 받침대(130) 및, 외부에서 상기 케이스(110)를 관통하여 상기 화덕(120)의 둘레를 감싼 후에 다시 케이스(110) 외부로 연장된 배관(160)을 포함하며, 상기 화덕(120)과 케이스(110)의 사이에는 단열재(170)가 채워진다.

아래에서는 이와 같이 구성된 연탄보일러에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

케이스(110)는 직육면체 구조로서, 상면에는 2개의 화덕(120)이 연결되도록 2개의 관통공이 형성되고, 일측면에는 화덕(120)의 하단에 형성된 개방부(121)와 대응하여 연탄 1장의 높이보다 높게 구성된 개방부(111)가 형성된다.

그리고 케이스(110)의 다른 측면에는 상기 화덕(120)을 감싸는 배관(160)의 단부가 위치하는데, 상기 배관(160)의 단부는 니플의 형태로 구성되어 호스 등의 연결이 용이하게 구성된다.

한편, 화덕(120)들이 상기 케이스(110)의 관통공에 끼워져 케이스(110) 내부에 위치하며, 화덕(120)의 상단은 케이스(110)의 상면과 용접 고정되고, 하단은 케이스(110)의 바닥에 용접 고정된다. 또한 앞에서 설명한 바와 같이, 화덕(120)의 하단에 형성된 개방부(121)는 케이스(110)의 개방부(111)를 향해 위치한다.

여기에서 화덕(120)의 개방부(121)는 그 높이가 연탄 1장의 높이보다 높으며, 개방부(121)의 폭은 화덕(120)의 원주를 따라 반원정도의 폭을 갖는다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 받침대(130)가 상기 케이스(110)의 바닥에 선회 가능하도록 결합되는데, 상기 받침대(130)는 중공(131h)이 형성된 원판(131)의 측부로 돌출부(133)가 일체로 형성된 구조이다. 이와 같은 구조의 받침대(130)는 화덕(120)의 개방부(121) 측부에 위치하며, 받침대(130)의 돌출부(133)가 케이스(110) 바닥에 고정된 회전축(135)을 관통해 선회 가능하게 장착된다. 회전축(135)을 중심으로 받침대(130)가 선회함으로써, 받침대(130)의 원판(131)은 화덕(120)의 개방부(121)로 삽입되거나 인출된다.

한편, 받침대(130)의 원판(131) 직경은 연탄(101)의 직경보다 길다. 그리고 이런 원판(131)에는 연탄(101)의 직경보다 작은 직경의 중공(131h)이 형성되며, 원판(131)에는 폭이 약 2cm 정도인 밴드(137)가 원판(131)을 따라 둥글게 만곡된 상태로 고정된다. 상기 밴드(137)가 형성하는 원의 직경은 연탄(101)의 직경과 비슷한 크기로서, 화덕(120) 내에 위치한 연탄(101) 중에서 하단에 위치한 연탄(101')은 상기 원판(131)에 안착된 상태로 밴드(137)의 안쪽에 위치한다.

따라서 받침대(130)는 선회시키면 하단에 위치한 연탄(101')은 밴드(137)에 감싸인 상태로 화덕(120)과 케이스(110)의 외측으로 인출된다.

이와 같이 하단의 연탄(101')이 인출됨에 따라 상부에 위치한 연탄(101")이 아래로 떨어지게 되는데, 이를 막기 위해 화덕(120)과 케이스(110)를 관통한 복수 개의 연탄고정대(140)가 장착된다.

상기 연탄고정대(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 화덕(120)과 케이스(110)를 관통해 걸쳐 위치할 수 있는 길이를 갖는 스크루(141)와, 상기 케이스(110) 외측에 위치한 스크루(141)의 단부에 고정된 손잡이(143) 및, 상기 화덕(120)의 안쪽 에 위치한 스크루(141)의 단부에 고정되어 연탄(101)의 측면을 가압하는 가압부(145)를 포함하며, 상기 화덕(120)에는 상기 스크루(141)와 나사 체결되는 암나사(127)가 형성된다.

여기에서, 상기 가압부(145)는 연탄(101)의 곡률반경으로 만곡되며, 연탄(101)과 접하는 면에는 돌기(147)가 형성되어 연탄(101)을 가압하였을 때에, 연탄(101)이 고정될 수 있게 형성된다.

상기 연탄고정대(140)는 화덕(120)에 적층된 연탄(101) 중에서 하단의 연탄(101')과 그 바로 위에 위치한 연탄(101")의 사이 쯤에 위치한다. 따라서 손잡이(143)를 회전시켜 스크루(141)를 화덕(120) 안쪽으로 전진시키면 가압부(145)가 연탄(101")의 하단을 다수 곳에서 가압하여 연탄(101")을 고정한다. 이와 같이 상부에 위치한 연탄(101")들을 가압 고정함으로써, 하단의 연탄(101')을 인출할 수 있게 한다.

한편, 도 3a의 좌측 화덕에 도시된 바와 같이, 하단의 연탄(101')이 인출되고 연탄고정대(140)에 의해 상부의 연탄(101")이 고정된 상태에서, 받침대(130)는 상부로 이동하여 연탄고정대(140)에 의해 고정된 상부의 연탄(101")을 받친다.

그럼으로써, 스크루(141)를 후진시켜 연탄고정대(140)에 의한 연탄(101")의 고정을 해제되더라도, 상부의 연탄(101")이 받침대(130)에 안착된 상태로 안전하게 내려와 연탄(101")의 파손을 방지한다.

이와 같이 받침대(130)의 상하 이동 즉 리프팅 기능을 수행하는 구성요소는, 받침대(130)에 고정된 와이어(185)와, 화덕(120)에 설치된 도르래(183) 및 케이스(110) 밖에 설치된 레버(181)를 포함한다. 보다 구체적으로, 받침대(130)에 있어서 회전축(135)이 고정된 반대쪽에 와이어(185)의 일단이 고정되고, 와이어(185)는 상향으로 연장된 상태에서 화덕(120)에 설치된 도르래(183)를 감싸 화덕 밖으로 연장된다. 그리고 단열재(170)와 케이스(110)를 관통해 케이스(110) 외부로 연장되며, 와이어(185)의 타단이 케이스(110)의 외측면에 장착된 레버(181)에 고정된다.

이와 같은 구조에서 사용자가 레버(181)를 발로 밟으면, 와이어(185)의 이동에 의해 받침대(130)가 상향으로 이동하여 상부의 연탄(101")을 받친다. 이때 받침대(130)는 회전축(135)을 따라 상향으로 이동하기 때문에, 수직방향으로 이동한다. 수직방향으로 이동한 상태에서 사용자가 발에 가하던 힘을 서서히 감소시키면 연탄(101")의 하중에 의해 받침대(130)는 내려오게 된다.

이와 같은 받침대(130)의 리프팅 기능에 의해 상부의 연탄(101")은 파손 없이 받침대(130)에 받쳐진 상태로 하향 이동하게 된다.

한편 이와 같이 구성된 연탄보일러(100)에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이 화덕(120)의 내주면을 따라 화덕(120)의 길이방향으로 다수 개의 돌기(123)가 형성된다.

상기 돌기(123)가 형성된 이유는, 상기 화덕(120)의 내경이 연탄(101)의 직경보다 커서 연탄(101)을 화덕(120)에 넣었을 때에, 연탄(101)이 가지런히 정렬되지 않을 수 있기 때문에, 상기 돌기(123)들이 연탄(101)의 측면과 접하여 연탄(101)이 일렬로 적층되도록 하기 위해서이다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 화덕(120)의 내부에는 연탄(101)과 연탄(101)이 부착되는 것을 방지하도록 분리대(150)가 연탄(101)들 사이에 위치한다. 상기 분리대(150)는 스테인리스 강의 선재로서, 연탄(101)이 연소되면서 발생하는 열에도 충분히 견딜 수 있으며, 연탄(101)의 직경보다 작은 원형의 링(151) 구조에 링(151) 바깥쪽으로 구부러진 날개부(153)가 용접 고정된 형태를 갖는다. 여기에서 분리대(150)의 날개부(153)는 상기 화덕(120)에 삽입될 수 있도록 화덕(120)에 형성된 돌기(123)와 간섭되지 않게 배치되며, 연탄고정대(140)와 대응하는 부분에는 날개부(153)가 형성되지 않는다.

그리고 화덕(120)의 상단에는 화덕 뚜껑(125)이 안착된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 연탄보일러의 작동관계에 대해 설명한다.

우선 받침대(130)의 원판(131)을 화덕(120)의 개방부(121) 안쪽으로 선회시킨 상태에서, 화덕(120)에 연탄(101)과 분리대(150)를 교번하여 적층하고, 연탄(101)을 연소시킨다. 그러면 연소공기가 케이스(110)의 개방부(111)와 화덕(120)의 개방부(121)를 통해 화덕(120)의 내부로 유입되기 때문에, 산소가 가장 많은 하단의 연탄(101')부터 연소되면서 제일 먼저 연탄재로 된다.

이 상태에서 하단의 연탄(101')을 인출하기 위해 연탄고정대(140)의 손잡이(143)를 회전시켜 연탄(101")을 고정한다. 그리고 받침대(130)를 선회하면 하단의 연탄(101')은 화덕(120) 및 케이스(110)를 통과하여 외부로 노출된다. 그러면, 사용자는 인출된 연탄재를 제거하고, 다시 받침대(130)를 화덕(120)의 개방부(121)로 밀어 넣는다. 그리고 레버(181)를 발로 밟아 받침대(130)를 상향 이 동시켜 상부의 연탄(101")을 받치도록 한 상태에서, 연탄고정대(140)의 손잡이(143)를 회전시켜 연탄(101")을 가압하고 있던 가압부(145)를 후진시킨다. 그러면 연탄(101")은 받침대(130)에 받쳐진 상태이고, 이때 레버(181)를 밟고 있던 발에 힘을 서서히 해제하면 받침대(130)는 화덕(120)의 하단 즉 케이스(110)의 바닥면으로 하향 이동하게 된다.

한편, 하단의 연탄(101') 즉 연탄재가 제거됨으로써, 적층된 연탄(101)들은 연탄 1장의 높이씩 아래로 이동하게 되며, 화덕 뚜껑(125)을 열었을 때에는 연탄 1장이 장입될 수 있는 공간이 형성된다. 이와 같이 형성된 공간에 인출된 분리대(150)를 기 장입된 연탄의 상면에 올려놓고, 새 연탄을 장입하여 연료를 보충한다.

한편, 화덕(120)에서 연탄(101)이 연소하는 과정에서 발생한 열은 화덕(120) 외측을 감싸는 배관(160)에 전달되고, 배관(160)에 전달된 열은 배관(160)을 따라 흐르는 물을 가열한다. 따라서 배관(160)의 단부로 유입된 물을 배관(160)을 따라 이동하는 중에 가열되어 배출된다.

한편 도 3a에 도시된 바와 같이, 배관은 복수 개의 화덕을 한꺼번에 감싸는 구조와, 도 3b에 보이듯이, 각각의 화덕을 감싸는 구조로 구성할 수 있다.

더불어 화덕(120)의 둘레에는 단열재(170)가 채워짐으로써, 연탄(101)에서 발생한 열이 가급적 배관(160)의 물을 가열하는데 이용되도록 함으로써, 열효율을 향상시킨다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 연탄보일러는 연소된 연탄 즉 연탄재를 화덕 하부에서 인출함으로써, 종래의 연탄보일러와 같이 연탄재를 제거하기 위해서 화덕에 채워진 연탄을 모두 인출하지 않아도 된다. 따라서 연탄 교체가 용이하다는 장점이 있다.

이와 같은 특징 때문에, 화덕의 길이를 길게 하여 보다 많은 연탄을 적층하여 연소시킬 수 있다. 따라서 연탄보일러의 화력을 향상시킬 수 있으며, 그 만큼 연탄 교체의 주기를 길게 가질 수 있다는 장점이 있다.

또한, 사용자가 본 발명에 따른 연탄보일러의 연탄을 교체하기 위해서는 연탄재를 하부에서 제거하고 화덕 뚜껑을 열어 한 장의 연탄을 장입하면 되기 때문에, 화덕 뚜껑을 열고 가스를 흡입할 수 있는 시간을 단축한다. 따라서 자칫 발생할 수 있는 가스중독사고 및 질식사를 방지할 수 있다. 더불어 종래의 연탄보일러는 화덕의 뚜껑을 열고 장입된 연탄을 모두 꺼내야 하기 때문에 쉽게 가스에 노출되지만, 본 발명의 연탄보일러는 화덕에서 연탄을 모두 인출하지 않기 때문에, 가스에 쉽게 노출되지 않을 뿐만 아니라, 화덕에 많은 연탄을 적층할 수 있어 더욱 가스의 노출을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 연탄보일러는 화덕에 많은 양의 연탄을 적층함에 있어 연소공기가 충분히 공급될 수 있도록 화덕 및 케이스가 개방되어 화력이 우수하다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 연탄보일러에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명 을 한정하는 것은 아니다.

Claims

수직하게 위치하며 하단 측부에 연탄 1장의 높이보다 높은 개방부(121)가 형성된 한 개 이상의 화덕(120)과,

상기 화덕(120)을 감싼 상태에서 상기 화덕(120)의 상단이 외부에 노출되며 상기 화덕(120)의 개방부(121)와 대응하여 개방부(111)가 형성되는 케이스(110) 및,

상기 케이스(110)의 바닥에 설치되어 선회하면서 상기 화덕(120)의 개방부(121)와 상기 케이스(110)의 개방부(111)를 통해 상기 화덕(120)에 삽입되거나 또는 상기 화덕(120)에서 인출되는 받침대(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연탄보일러.
제1항에 있어서,

상기 화덕(120)의 둘레를 배관(160)이 감싸며, 상기 배관(160)의 단부는 상기 케이스(110)를 관통해 외부로 연장된 것을 특징으로 하는 연탄보일러.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 연탄보일러(100)에는,

상기 화덕(120)과 상기 케이스(110)를 관통해 상기 화덕(120)과 상기 케이스(110) 중 하나에 나사 체결된 스크루(141)와, 상기 케이스(110)의 외측에 위 치한 상기 스크루(141)의 단부에 형성된 손잡이(143)와, 상기 화덕(120)의 안쪽에 위치한 상기 스크루(141)의 단부에 고정되며 상기 연탄의 곡률반경으로 만곡된 가압부(145)를 포함한 고정대(140)가 장착된 것을 특징으로 하는 연탄보일러.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 화덕(120)과 상기 케이스(110)의 사이에는 단열재(170)가 채워진 것을 특징으로 하는 연탄보일러.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 받침대(130)는,

중공이 형성된 원판(131)과, 상기 원판의 외측으로 연장되며 상기 케이스의 바닥에 선회 가능하게 결합된 돌출부(133)와, 상기 원판의 상면에 원의 형태로 만곡되어 고정된 밴드(137)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연탄보일러.
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