KR100725448B1 - 고체연료용 보일러 - Google Patents

Abstract

최소한의 연료를 사용하여 물을 빠르게 가열시킬 수 있는 백업 시스템부를 구비한 고체연료용 보일러를 개시한다. 본 발명의 백업 시스템부는 고체연료가 연소되는 화구와 오부로 물을 공급하는 본체 물탱크 사이에 위치하며, 외부 하우스나 양어장에서 들어오는 낮은 온도의 물을 1차 물탱크에서 가열하고, 1차 물탱크에서 가열된 물은 열전도성이 좋은 여러 개의 예열관으로 분할되어 2차 물탱크로 공급된다. 상기 2차 물탱크 내부에는 2중관으로 이루어진 다수개의 연통관이 형성되어 있다. 상기 각각의 예열관은 다수개의 연통관 내외부를 일정간격으로 감겨져 있다. 따라서, 화구와 가장 가까운 곳에서 높은 열을 이용하여 낮은 온도의 물을 빠르게 재 가열시켜 본체 물탱크로 공급함으로써 대형 하우스나 양어장에 일정 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 자체 순환펌프를 이용하여 보일러 가동초기에 본체 물탱크와 백업 시스템부 사이를 일정온도가 될 때까지 순환시키는데, 이때 상기 백업 시스템부에 의해 순환되는 물은 짧은 시간동안 빠르게 가열되어 외부로 공급될 수 있다. 나아가, 고체연료가 적재되어 연소되는 불판은 왕복 직선 운동하여 타고남은 재가 효율적으로 배출되어 화력을 원활이 유지할 수 있다.

보일러, 고체연료, 갈탄, 괴탄

Description

고체연료용 보일러{A Coal-Fired Boiler}

도 1은 종래의 고체연료용 보일러를 설명하는 대략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러를 나타낸 전체 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 고체연료용 보일러의 백업 시스템부의 구성을 나타내기 위한 정면도이다.

도 4는 도 3의 백업 시스템부의 1차 물탱크를 위에서 도시한 평면도이다.

도 5는 도 3의 백업 시스템부의 2차 물탱크를 위에서 도시한 평면도이다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러의 화구 내부에 설치되는 불판의 평면도이다.

도 6b는 도 6a에 도시된 불판이 설치된 정면도이다.

도 6c는 도 6a에 도시된 불판이 왕복직선운동을 하는 상태를 나타낸 상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

100: 화구 200: 본체 물탱크

300: 백업 시스템부 400: 재받이통

500: 연통 600: 자체순환펌프

610: 순환관 613, 313: 첵크벨브

230: 공급관 310: 유입관

320: 1차 물탱크 330: 2차 물탱크

340: 연통관 350: 예열관

360: 출력관 342: 외부관

344: 내부관 110: 불판

130: 가드레일 150: 감속모터

본 발명은 고체연료용 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화구에서 발생되는 열을 최대한 효율적으로 사용하여 보일러 본체의 물의 온도를 빠르게 높일 수 있는 고체연료용 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 고체연료용 보일러는 석탄, 갈탄, 괴탄, 조개탄 또는 나무 등을 연료로 이용하는 보일러이다. 그 중 갈탄(또는 괴탄)은 석탄을 1000도 내외에서 건류하여 얻은 회백색의 단단한 탄소로서, 발열량이 7500~8000Kcal/Kg으로 고온으로 필요로 하는 제철, 주물 공업 등에서 이용하고 있으며, 근래에 와서는 갈탄 또는 괴탄이 경우 등 석유계 연료에 비하여 매우 경제적이기 때문에 농어촌의 대형 하우스나 양어장에서는 기름보일러 대신에 갈탄이나 괴탄 등의 고체연료를 이용하는 보일러가 많이 사용되고 있다.

이와 같이 기름보일러 대신 고체연료용 보일러를 사용함으로써, 연료비를 매우 절감할 수 있다는 효과가 있다. 하지만, 대형 하우스나 양어장 같이 대용량의 물을 필요로 하는 곳에서는 고체연료용 보일러는 기름보일러만큼 열효율이 나오지 않아 대형 하우스나 양어장을 지나 들어오는 물을 순간적으로 빨리 높여주지 못하므로 필요한 온도(60도~70도)의 물을 양어장 등에 지속적으로 공급해 주지 못한다는 어려움이 있다. 이하, 종래의 갈탄 보일러에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1은 종래의 고체연료용 보일러를 설명하는 대략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 고체연료용 보일러는 화구(10), 본체 물탱크(12), 재받이통(14) 및 연통(16)을 포함한다.

화구(10)는 갈탄이나 괴탄을 일정량 넣고 연소시켜 그 열을 본체 물탱크(12)로 전달하여 본체 물탱크(12)에 들어 있는 물을 가열한다. 상기 화구(10)의 일측에는 갈탄이나 괴탄의 연소를 도와주기 위하여 송풍구(미도시)가 설치될 수 있다.

본체 물탱크(12)는 하우스나 양어장의 온도를 유지하기 위한 대용량의 물이 들어 있다. 상기 본체 물탱크(12)에 들어있는 물은 상기 화구(10)에서 나오는 열을 받아 온도가 높아진다. 상기 본체 물탱크(12)의 일측에는 일정온도로 가열된 물이 하우스나 양어장으로 나갔다가 되돌아올 수 있도록 긴 파이프(또는 배관 : 18)가 연결되어 있다. 또한, 상기 파이프(또는 배관 : 18)의 일측에는 상기 본체 물탱크(12)에서 가열된 물이 상기 파이프(또는 배관 : 18)를 통하여 양어장 또는 하우스를 통과하여 다시 상기 본체 물탱크(12)로 돌아올 수 있도록 펌프(19)가 설치되어 있다.

재받이통(14)은 상기 화구(10)에서 타고난 갈탄이나 괴탄의 재가 떨어지는 곳이며, 연통(16)은 상기 화구(10)에서 발생된 연소 가스를 배출시키는 역할을 한다.

상기와 같은 종래의 고체연료용 보일러의 물이 가열되어 하우스나 양어장으로 공급되는 동작원리에 대하여 설명한다.

먼저, 화구(10)에 일정량의 갈탄이나 괴탄을 주입하여 연소시키면, 연소된 열은 본체 물탱크(12)의 물을 가열시키고, 연소 가스는 연통(16)을 통하여 배출된다. 상기 본체 물탱크(12)에서 가열된 물은 펌프(19)에 의하여 파이프(또는 배관:18)를 통하여 외부 하우스나 양어장의 온도를 높여주고 낮은 온도의 물로 다시 상기 본체 물탱크(12)로 되돌아와서 가열되어 다시 외부 하우스나 양어장으로 공급된다.

상기 도 1에 도시된 종래의 고체연료용 보일러의 문제점은 다음과 같다. 일반적으로 양어장이나 대형 하우스를 일정 온도로 유지하기 위해서는 본체 물탱크(12)에서 외부 파이프(18)로 공급되는 물의 온도는 약 60도 ~ 70도 정도를 유지하여야 한다. 그러나, 양어장이나 대형 하우스를 거처 본체 물탱크(12)로 들어오는 물의 온도는 약 20도 정도로 매우 낮아 종래의 고체연료용 보일러를 이용하여서는 본체 물탱크(12)로 순환되어 들어오는 물을 순간적으로 빠르게 높여주지 못하여 본체 물탱크(12)의 물이 60도~70도가 될 때까지 온수 순환이 중단된다. 그 사이 하우스나 양어장의 온도는 내려가게 되므로 하우스 내의 농작물이나 양식장 내의 어류 등을 재배하거나 양식하는데 치명적 손해가 발생될 수 있다.

또한, 고체연료용 보일러 가동초기에 본체 물탱크의 물을 약 60~70도 까지 가열하는데 2시간 정도로 시간이 많이 걸리며, 이에 따른 연료량 또한 많이 소비하게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 종래의 고체연료용 보일러는 일정 온도를 계속적으로 유지 하여야 하는 대형 하우스나 양어장 같이 대용량의 온수 물이 계속적으로 필요로 하는 곳에서는 적절치 못하다는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 대형 하우스나 양어장을 통과하여 들어오는 물을 순간적으로 빠르게 재 가열시키고,

또한, 보일러 가동시에 본체 물탱크의 물의 온도를 짧은 시간에 빠르게 높일 수 있으며,

나아가, 고체연료가 타고 남은 재를 효과적으로 제거할 수 있는 고체연료용 보일러를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 고체연료용 보일러는 고체연료를 연소시켜 생성된 열로 물을 가열시키기 위한 화구; 상기 화구 상부에 위치하고, 외부 파이프로 가열된 물을 공급하는 공급관을 가지며, 상기 화구에서 발생된 열에 의해 가열된 일정량의 물을 저장하는 본체 물탱크; 및 상기 화구와 상기 본체 물탱크 사이에 위치하고, 상기 본체 물탱크에서 공급한 물이 상기 외부 파이프를 통과하여 유입되는 유입관과 상기 유입관으로 들어온 물을 상기 본체 물탱크으로 공급하는 출력관을 가지며, 상기 화구 가까이에서 발생된 열로 직접 유입된 물을 가열시켜 상기 본체 물탱크로 공급하는 백업 시스템부를 포함한다.

상기 백업 시스템부는 상기 화구 주변으로 둘러싸여 상기 외부 파이프에서 들어온 물을 저장하고, 상기 화구의 연소열에 의해 가열된 물을 분할하여 배출하는 1차 물탱크; 및 상기 1차 물탱크 상부에 위치하고, 상기 1차 물탱크로부터 들어온 물을 저장하여 상기 본체 물탱크로 전달하는 2차 물탱크를 포함한다.

또한, 상기 백업 시스템부는 상기 2차 물탱크를 관통하여 형성되며, 상기 화구의 연소열을 상부로 전달하는 다수개의 연통관; 및 상기 1차 물탱크의 일측에 분할 연결되어 상기 1차 물탱크의 물을 상기 2차 물탱크로 전달하는 다수개의 예열관을 더 포함하며, 상기 다수개의 예열관은 각각 분할되어 상기 다수개의 연통관 내부에 일정간격으로 감겨져 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 다수의 연통관 각각은 2중관으로 형성되며, 상기 다수개의 예열관 각각은 상기 각각의 연통관의 2중관 외부 및 내부로 감겨져 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고체연료용 보일러는 상기 본체 물탱크의 공급관과 상기 백업 시스템부의 유입관 사이에 직접 연결되어 물이 순환하는 순환관; 및 상기 순환관의 일측에 장착되어 상기 본체 물탱크의 물이 일정온도로 가열될 때까지 상기 순환관을 통하여 상기 본체 물탱크와 상기 백업 시스템부 사이로 물을 자체 순환시키는 자체 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 고체연료용 보일러는 상기 화구 내부에 위치하고, 고체연료가 연소되고 남은 재가 밑으로 빠질 수 있게 다수개의 구멍이 뚫어져 있는 불판; 상기 불판 하부의 양측이 안착되어 이동될 수 있게 이동부재를 구비한 가드레일; 및 상기 불판과 연결되어 상기 불판을 앞뒤로 왕복운동을 시키기 위한 감속모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러를 나타낸 전체 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 화구(100), 본체 물탱크(200), 백업 시스템부(300), 재받이통(400), 연통(500) 및 자체순환펌프(600)를 포함하여 구성된다.

상기 화구(100)는 고체연료를 연소시켜 생성된 열로 보일러 내부의 물을 가열시킨다. 상기 고체연료의 주원료는 석탄, 갈탄, 괴탄, 조개탄 및 나무 등이 될 수 있다. 상기 화구(100) 내부에는 상기 고체연료가 적재되고, 타고난 재가 밑으로 떨어질 수 있도록 왕복운동을 하는 불판(미도시)이 형성되어 있다. 상기 불판에 대하여는 도 6내지 도 8을 참조하여 뒤에서 자세히 살펴보기로 한다.

본체 물탱크(200)는 상기 화구(100) 상부에 위치하고, 대용량의 물을 저장한다. 또한, 상기 본체 물탱크(200)는 외부 파이프(양어장이나 대형 하우스의 온도를 높이기 위하여 길게 형성된 배관을 말한다.)로 물을 공급하는 공급관(230)이 연결 되어 있으며, 내부로 물이 입력되는 입력관(미도시)을 가지고 있다. 상기 본체 물탱크(200)의 일측에는 물의 온도를 측정할 수 있는 온도계(210)가 달려있다. 따라서, 상기 본체 물탱크(200)의 물은 상기 화구(100)에서 연소된 열에 의해 가열되어 상기 공급관(230)을 통하여 대형 하우스나 양어장으로 공급된다. 공급되는 물의 온도는 60도 내지 70도가 되어야 대형 하우스나 양어장을 일정 온도로 유지할 수 있게 된다. 그러기 위해서 상기 물탱크(200)의 물은 빠르게 가열되어야만 지속적으로 양어장 등에 따뜻한 물을 공급할 수 있게 된다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 백업 시스템부(Backup System: 300)를 구비한다.

즉, 백업 시스템부(300)는 상기 화구(100)와 상기 본체 물탱크(200) 사이에 위치하고, 상기 본체 물탱크(200)에서 공급된 따뜻한 물(약 60~70도)이 상기 외부 파이프를 통과하여 낮은 온도(약 20도)로 떨어져 유입되는 유입관(310)과 연결되어 있다. 이렇게 상기 유입관(310)을 통하여 들어온 낮은 온도의 물은 상기 백업 시스템부(300) 내부에 분할되어 이동하면서 상기 화구(100) 가까이에서 높은 열에 의해 빠르게 재 가열되어 상기 본체 물탱크(200)로 공급된다.

따라서, 상기 백업 시스템(300) 내에서 낮은 온도의 물은 분할되어 상기 화구(100)의 열과 가장 가까운 곳에서 빠르게 재 가열되어 상기 본체 물탱크(200)로 공급되고, 상기 본체 물탱크(200)로 들어온 물은 남은 열에 의해 다시 한번 더 가열되기 때문에 지속적으로 외부 대형 하우스나 양어장에 60~70도 정도의 온수를 공급할 수 있다. 상기 백업 시스템부(300)의 상세한 구성에 대하여는 후술할 도 3 내 지 도 5를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

재받이통(400)은 상기 화구(10) 하부에 위치하고, 고체연료가 타고난 재들이 떨어지는 곳이다. 상기 재받이통(400)의 일측에는 상기 화구(100)내의 고체연료가 연소되는 것을 도와주기 위한 산소를 공급하는 송풍기(410)가 달려있다.

연통(500)은 상기 화구(100)에서 발생된 연소 가스를 배출시키는 역할을 한다. 상기 연통(500) 하부에는 고체연료의 연소 가스와 함께 배출되는 재가 떨어지는 부재받이통(510)이 달려있다.

고체연료용 보일러가 처음 가동될 때 또는 본체 물탱크의 물의 온도가 매우 낮을 때, 상기 본체 물탱크(200)의 물을 빠르게 70도 이상으로 가열하여야 한다. 그러나, 종래의 보일러의 경우 본체 물탱크의 물을 70도 이상 올리는데 걸리는 시간은 2시간 이상 소요되었다. 이러한 경우 고체연료의 낭비로 인한 연료비 증가문제와 보일러 초기 가동시간이 많이 걸린다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 상기 본체 물탱크(200)의 공급관(230)과 상기 백업 시스템부(300)의 유입관(310) 사이에 직접 연결되어 물이 순환하는 순환관(610)과 상기 순환관(610)의 일측에 장착되어 상기 본체 물탱크(200)의 물이 70도 이상의 온도로 가열될 때까지 상기 순환관(610)을 통하여 상기 본체 물탱크(200)와 상기 백업 시스템부(300) 사이로 물을 순환시키는 자체 순환펌프(600)를 더 포함한다. 또한, 상기 순환관(610) 내부와 상기 유입관(310) 내부에는 온도에 따라 자동적으로 물을 순환시키거나 차단하는 첵크밸브(613, 313)가 형성되어 있다.

따라서, 보일러 초기 가동시 또는 본체 물탱크의 물의 온도가 매우 낮을 때, 본체 물탱크(200)의 물을 상기 자체 순환펌프(600)에 의해 상기 순환관(610)을 통하여 상기 백업 시스템부(300)의 내부에서 순간적으로 높은 온도로 가열시켜 상기 본체 물탱크(200)로 유입시킨다. 이러한 순환은 상기 본체 물탱크(200)의 물의 온도가 70도 이상이 될 때 까지 순환하며, 70도 이상이 되면 자동적으로 공급관(230)을 통하여 외부 하우스나 양어장으로 흘러나가게 된다. 이와 같이 본 발명의 자체순환펌프를 이용하는 경우, 백업 시스템부(300)에서 물이 빠르게 가열되기 때문에 약 30분 정도면 70도 이상으로 물을 가열시킬 수 있다. 따라서, 연료비 절감과 초기가동 시간을 단축하여 빠르게 물의 온도를 높일 수 있다는 효과가 있다.

위에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 외부 양어장이나 하우스를 통과하여 들어오는 낮은 온도의 물을 백업 시스템부(300)에서 빠르게 재 가열시켜 본체 물탱크(200)로 공급하기 때문에 본체 물탱크(200)의 물은 항상 60~70도 정도를 유지할 수 있고, 이로 인해 지속적으로 따뜻한 물을 외부 하우스나 양어장으로 공급할 수 있다. 또한, 보일러 가동 초기에도 자체 순환펌프(600)에 의해 상기 본체 물탱크(200)와 상기 백업 시스템부(300) 사이를 순환시킴으로 짧은 시간에 상기 백업 시스템부(300)에서 물이 빠르게 가열되어 외부 양어장이나 하우스로 공급할 수 있다.

이하, 앞에서 언급한 백업 시스템부의 구성에 대하여 자세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러의 백업 시스템부의 구성 을 나타내기 위한 정면도이고, 도 4는 도 3의 백업 시스템부의 1차 물탱크를 위에서 도시한 평면도이며, 도 5는 도 3의 백업 시스템부의 2차 물탱크를 위에서 도시한 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러의 백업 시스템부는 1차 물탱크(320), 2차 물탱크(330), 다수개의 연통관(340) 및 다수개의 예열관(350)을 포함하여 구성된다.

1차 물탱크(320)의 일측에는 상기 외부 하우스나 양어장에서 들어오는 낮은 온도의 물이 유입되는 유입관(310)과 연결되어 있다. 상기 유입관(310)은 약 25mm의 지름을 가진다. 또한, 1차 물탱크(320)는 도 4에서 도시한 평면도와 같이 화구(100) 주변을 "ㄷ"자 형태로 둘러싸여 있으며, 상기 유입관(310)을 통하여 들어온 낮은 온도의 물은 상기 화구(100)의 높은 열에 의해 1차적으로 가열된다.

2차 물탱크(330)는 상기 1차 물탱크(320) 상부에 위치하고, 상기 1차 물탱크(320)에서 들어온 물을 저장하며, 상기 화구(100)의 연소열에 의해 2차적으로 물이 가열되어 상기 본체 물탱크(200)로 전달한다.

상기 2차 물탱크(330) 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 화구(100)의 연소열이 상부로 올라갈 수 있도록 다수개의 연통관(340)이 관통되어 있다. 상기 다수개의 연통관(340)은 2중관으로 구성된다. 도 5에서는 6개의 연통관(340)이 있는 것으로 도시하였지만, 이는 설계자에 의해 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서 상기 연통관(340)은 적어도 1개 이상으로 설계될 수 있다.

상기 1차 물탱크(320)의 타측은 다수개의 예열관(350)과 분할 연결되어 상기 2차 물탱크(330)로 물을 전달한다. 도 5에서는 예열관(350)을 6개로 도시하였지만, 이는 설계자에 의해 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서 상기 예열관(350)은 적어도 1개 이상으로 설계될 수 있다. 상기 예열관(350)은 열 전도성이 매우 좋은 재질을 사용할 수 있으며, 동관이나 스테인레스관 등의 재질로 만들 수 있다. 상기 각각의 예열관(350)은 상기 다수개의 연통관(340)으로 분할되어 상기 연통관(340)의 외부관(342)으로 일정 간격을 두고 감겨 내려간다. 그리고, 다시 상기 연통관(340)의 내부관(344)으로 일정 간격을 두고 감겨 올라와 상기 2차 물탱크(200)로 가열된 물을 공급한다. 따라서, 상기 다수개의 연통관(340)으로 통과되는 상기 화구(100)에서 연소된 높은 열은 상기 다수개의 연통관(340)의 외부관(342) 및 내부관(344)에 감겨져 있는 다수개의 예열관(350)내의 물을 빠르게 가열시킨다.

상기와 같이 다수개의 예열관(350)으로 분할하는 이유는 상기 1차 물탱크(320)로 들어온 많은 량(약 25mm의 유입관으로 들어온 차가운 물)의 물을 순간적으로 높이기에는 힘들기 때문에 25mm의 유입관(310)에 상응하는 약 9mm의 여러 개의 예열관(도 5에서는 6개의 예열관)으로 분할하여 가열시키기 때문에 더욱 빠르게 가열될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 백업 시스템부를 이용하게 됨으로써, 낮은 온도로 들어오는 많은 양의 물이 1차적으로 화구 주변의 높은 열로 1차 물탱크에서 가열되고, 2차적으로 다수개의 연통관내에 감긴 다수개로 분할된 작은 예열관에서 가열되며, 다시 한번 통합된 2차 물탱크에서 3차적으로 가열되어 상기 본체 물탱크로 들어가며, 마지막으로 남은 열을 이용하여 본체 물탱크의 물을 데워 60~70도의 물을 외부 하우스나 양어장으로 공급한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 3~4차 정도로 물을 계속 가열함으로써 지속적으로 원하는 온도의 물을 공급할 수 있고, 화구에서 연소된 열을 최대한 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 백업 시스템부를 이용하여 빠르게 물을 가열할 수 있기 때문에 물을 가열는데 드는 연료량을 종래에 비하여 약 30~40%로 절감할 수 있다.

이하, 고체연료가 화구 내부에서 연소될 수 있도록 적재되는 불판에 대하여 살펴보기로 한다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러의 화구 내부에 설치되는 불판의 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 불판이 설치된 정면도이며, 도 6c는 도 6a의 불판이 왕복직선운동을 하는 상태를 나타낸 상태도이다.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러의 화구(100) 내부에 설치되는 불판(110)은 고체연료가 연소되고 남은 재가 밑으로 빠질 수 있게 다수개의 구멍(111)이 뚫어져 있다. 갈탄이나 괴탄과 같은 고체연료는 연소될 때 일정량의 산소가 필요한데, 타고남은 재 배출이 원활하게 이루어지지 않으면, 산소공급이 차단되어 화력을 지속적으로 유지하기 힘들다. 따라서, 자동적으로 타고난 재가 쉽게 배출될 수 있는 장치가 필요하다.

도 6b를 참조하면, 상기 불판(110)의 하부 양측은 2개의 가드레일(120)에 놓여있고, 하부 양측과 가드레일(120) 사이에는 상기 불판(110)의 이동이 용이하도록 베어링과 같은 이동부재(130)가 들어있다. 따라서, 상기 불판(110)은 상기 가드레일(120)일 위를 앞뒤로 이동할 수 있다. 이와 같은 왕복직선운동을 자동적으로 하 기 위하여 도 6c에 도시된 바와 같이 감속모터(150)를 더 구비할 수 있다. 상기 불판(110)에 연결된 제 1 연결부재(113)와 상기 감속모터(150)에 연결된 제 2 연결부재(153)가 연결되어 상기 감속모터(150)가 회전할 때 상기 불판(110)은 직선 왕복을 수행하면서, 타고남은 재를 효율적으로 밑으로 배출할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 백업 시스템부를 구비하여 낮은 온도의 물을 빠르게 재 가열시킬 수 있으며, 자체순환펌프를 이용하여 보일러 가동시 본체 물탱크의 물의 온도를 짧은 시간에 빠르게 높일 수 있다. 또한, 자동으로 왕복직선운동을 하는 불판을 이용하여 타고남은 재를 원활하게 배출하여 산소공급의 부족으로 불씨가 꺼지는 것을 방지함은 물론 화력을 일정하게 유지할 수 있다.

상술한 구성의 본 발명의 실시예에 따른 고체연료용 보일러는 백업 시스템부를 구비하여 낮은 온도로 들어오는 많은 양의 물을 순간적으로 높게 유지하여 보일러로써 최대의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 자체순환펌프를 이용하여 보일러 가동 초기에 본체 물탱크의 물의 온도를 짧은 시간동안 빠르게 올릴 수 있다는 효과가 있다.

나아가, 백업 시스템부를 이용하여 짧은시간에 빠르게 물을 가열할 수 있기 때문에 종래에 비하여 연료량을 약 30~40% 절감할 수 있다는 효과가 있다.

더 나아가, 자동적으로 불판을 왕복직선운동하게 하여 타고남은 재가 효과적으로 배출되게 하여 남은 연료의 화력을 지속적으로 유지할 수 있다는 효과가 있 다.

Claims (6)

1. 고체연료를 연소시켜 생성된 열로 물을 가열시키기 위한 화구;

   상기 화구 상부에 위치하고, 외부 파이프로 가열된 물을 공급하는 공급관을 가지며, 상기 화구에서 발생된 열에 의해 가열된 일정량의 물을 저장하는 본체 물탱크; 및

   상기 화구와 상기 본체 물탱크 사이에 위치하고, 상기 본체 물탱크에서 공급한 물이 상기 외부 파이프를 통과하여 유입되는 유입관과 상기 유입관으로 들어온 물을 상기 본체 물탱크으로 공급하는 출력관을 가지며, 상기 화구 가까이에서 발생된 열로 직접 유입된 물을 가열시켜 상기 본체 물탱크로 공급하는 백업 시스템부를 포함하는 고체연료용 보일러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 백업 시스템부는,

   상기 화구 주변으로 둘러싸여 상기 외부 파이프에서 들어온 물을 저장하고, 상기 화구의 연소열에 의해 가열된 물을 분할하여 배출하는 1차 물탱크; 및

   상기 1차 물탱크 상부에 위치하고, 상기 1차 물탱크로부터 들어온 물을 저장하여 상기 본체 물탱크로 전달하는 2차 물탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 보일러.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 백업 시스템부는,

   상기 2차 물탱크를 관통하여 형성되며, 상기 화구의 연소열을 상부로 전달하는 다수개의 연통관; 및

   상기 1차 물탱크의 일측에 분할 연결되어 상기 1차 물탱크의 물을 상기 2차 물탱크로 전달하는 다수개의 예열관을 더 포함하며,

   상기 다수개의 예열관은 각각 분할되어 상기 다수개의 연통관 내부에 일정간격으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 고체연료용 보일러.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 다수의 연통관 각각은 2중관으로 형성되며, 상기 다수개의 예열관 각각은 상기 각각의 연통관의 2중관 외부 및 내부로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 고체연료용 보일러.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 고체연료용 보일러는,

   상기 본체 물탱크의 공급관과 상기 백업 시스템부의 유입관 사이에 직접 연결되어 물이 순환하는 순환관; 및

   상기 순환관의 일측에 장착되어 상기 본체 물탱크의 물이 일정온도로 가열될 때까지 상기 순환관을 통하여 상기 본체 물탱크와 상기 백업 시스템부 사이로 물을 자체 순환시키는 자체 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 보일러.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 고체연료용 보일러는,

   상기 화구 내부에 위치하고, 고체연료가 연소되고 남은 재가 밑으로 빠질 수 있게 다수개의 구멍이 뚫어져 있는 불판;

   상기 불판 하부의 양측이 안착되어 이동될 수 있게 이동부재를 구비한 가드레일; 및

   상기 불판과 연결되어 상기 불판을 앞뒤로 왕복운동을 시키기 위한 감속모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 보일러.

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