KR100750336B1

KR100750336B1 - 화목/연탄 겸용 보일러

Info

Publication number: KR100750336B1
Application number: KR1020060095053A
Authority: KR
Inventors: 손종성
Original assignee: 손종성
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-08-22

Abstract

본 발명은 화목/연탄 겸용 보일러 시스템에 관한 것으로, 전방에 출입구가 형성되고, 내부에는 화목이 연소되는 연소실이 형성되며, 난방수가 내재된 보일러 본체; 이 보일러 본체의 양측 내벽에 설치되어 연탄이 적재된 화덕이 투입되는 것을 안내하는 가이드레일; 상기 보일러 본체의 상면에 설치되어 보일러의 가동시 증기 및 압력을 배출하는 도피관; 이 도피관 또는 보일러 본체의 상단 중 어느 하나로부터 분기되어 보일러 본체의 바닥면으로 물을 공급하는 연결관; 상기 출입구에 개폐 가능하게 설치되는 도어를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 가스나 유류에 비해 저렴한 목재와 연탄을 활용하고, 목재를 1차 연소하여 난방수를 가열한 후 2차로 연탄을 연소시킴으로써 소모 비용에 대비하여 보일러의 열효율을 현저히 향상시킬 수 있으며, 또한 보일러 본체의 상면에 마련된 도피관과 보일러 본체의 바닥 측에 마련된 화력제어관을 플렉시블한 연결관으로 연결함으로써 보일러 가동시 상승하는 난방수를 보일러 본체의 바닥 쪽으로 공급할 수 있도록 하여 보일러의 가동시 자체적으로 보일러의 과열을 방지할 수 있게 된다.

보일러, 가이드레일, 도피관, 화력제어관

Description

화목/연탄 겸용 보일러{Boiler for Wood/Briquet}

도 1은 본 발명에 의한 화목/연탄 겸용 보일러가 적용된 시스템을 보인 블록도.

도 2는 도 1에 의한 화목/연탄 겸용 보일러를 보인 사시도.

도 3은 도 1에 적용된 화목/연탄 겸용 보일러와 화덕을 보인 분해 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 ; 보일러 110 ; 본체

113 ; 도피관 114 ; 화력제어관

115 ; 연결관 120 ; 도어

130 ; 화덕 200 ; 분배기

300 ; 집합기 400 ; 순환펌프

본 발명은 화목과 연탄을 단독 또는 병행 가능하게 하여 그 연소열로 물을 가열함으로써 난방을 하거나 온수를 사용할 수 있도록 한 화목/연탄 겸용 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 전자 점화 방식 등의 컴퓨터 제어시스템에 의하여 버너가 점화된 채 계속적으로 운전되면서 온수 및 난방을 위해 순환되는 물탱크를 가열하는 것으로, 주로 유류 및 가스 보일러가 채택되어 설치 사용되고 있다.

이러한 보일러에는 각종 안전장치들이 부착되어 있어 사용자의 안전을 도모하면서 건강과 생활의 질적 향상을 도모하고 있다.

그러나, 상기 보일러를 사용함에 있어서 그 유용성에도 불구하고 유류나 가스 등의 구입과 사용 비용이 매우 높고, 각종 전자, 전기적 구조를 갖춘 보일러가 제작됨으로써 제작비가 높아지는 단점이 있다.

이러한 이유로 인해 최근 화목이나 연탄을 이용한 보일러가 다시 연구되고 있는데, 농가나 목재를 쉽게 구할 수 있는 지역에서 연료비의 부담을 감소시키는 장점이 있지만, 연소실에서 1차로 연소되는 고열의 연소열을 충분히 이용하지 못하여 연료의 소비량에 비해 보일러의 열효율이 낮은 문제점이 있다.

부연하면, 연탄 보일러의 경우 연료비는 저렴하나 연탄 착화의 어려움으로 인해 자주 연탄을 교환해 주어야 하고, 화목 보일러의 경우 화목의 부피에 비해 발열 효율이 떨어지며 이를 보완하기 위해서는 대용량의 연소실이 필요하게 되므로 결국 고중량 고비용의 보일러가 될 수밖에 없는 문제가 있다.

이에 따라, 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 본 발명의 동일 출원인이 "실용신안등록출원 20-0419102호(화덕/연탄 겸용 보일러)"를 출원한 바 있다.

본 발명은 동일 출원인이 기 출원한 "실용신안등록출원 20-0419102호"를 보다 더 개선하여 보일러의 온도 제어를 신속하고 안정적으로 진행할 수 있도록 한 화목/연탄 겸용 보일러를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전방에 출입구가 형성되고, 내부에는 화목이 연소되는 연소실이 형성되며, 난방수가 내재된 보일러 본체; 이 보일러 본체의 양측 내벽에 설치되어 연탄이 적재된 화덕이 투입되는 것을 안내하는 가이드레일; 상기 보일러 본체의 상면에 설치되어 보일러의 가동시 증기 및 압력을 배출하는 도피관; 이 도피관 또는 보일러 본체의 상단 중 어느 하나로부터 분기되어 보일러 본체의 바닥면으로 물을 공급하는 연결관; 상기 출입구에 개폐 가능하게 설치되는 도어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 화목/연탄 겸용 보일러를 첨부 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 화목/연탄 겸용 보일러 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 화목과 연탄을 선택적으로 사용하거나 또는 둘 모두를 동시에 사용할 수 있도록 한 보일러(100)와, 이 보일러(100)에 연결되는 분배기(200)와, 이 분배기(200)에 의해 분배된 난방수를 다시 모으는 집합기(300)와, 이 집합기(300)에 의해 모인 물을 다시 보일러로 순환시키는 순환펌프(400)를 포함한다.

상기 보일러(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 화목과 연탄을 겸용할 수 있는 화목/연탄 보일러로서, 난방수가 내재된 보일러 본체(110)와, 이 보일러 본체(110)의 전방에 설치되는 도어(120)와, 상기 보일러 본체(110)의 내부에 설치되는 투입되는 화덕(130)을 포함한다.

상기 본체(110)의 내부에는 화목이 연소될 수 있는 충분한 내용적을 가진 연소실이 마련되되 이 연소실의 내벽은 내열성이 좋은 단열재로 이루어지며, 상기 본체(110)의 전방에는 상기 연소실과 연통되도록 출입구(111)가 형성된다.

그리고 상기 출입구(111)를 기준으로 보일러 본체(110)의 내벽 양측에는 화덕(130)의 진입을 안내하도록 대략 수평 방향으로 가이드레일(112)이 설치된다. 바람직하게는, 화덕(130)을 보일러 본체(110) 내부로 진입시킬 때 그 작업이 용이하도록 상기 가이드레일(112)은 보일러 본체(110)의 내측으로 향할수록 소정 각도(α) 하향 경사지게 형성하는 것이며, 이와 같이 가이드레일(112)이 소정의 경사각을 형성함으로써 사용자는 적은 힘으로도 화덕(130)을 보일러 본체(110) 내부로 투입하는 것이 용이하게 된다.(본 발명의 실험 결과에서는 상기 경사각을 5°로 형성하는 것이 가장 효율적이었다.)

그리고, 상기 가이드레일(112)에는 하기 가이드롤러(131)가 대응 위치할 경우 화덕(130)이 아래로 낙하하도록 가이드롤러(131)의 개수와 동일한 개수의 낙하홀(112a)이 형성된다.

한편, 상기 보일러 본체(110)의 상면에는 보일러의 가동시 증기 및 압력 방출 기능을 하는 도피관(113)이 설치되는데, 이 도피관(113)의 일단에는 연결관(115)이 분기된다. 이 연결관(115)의 일단은 보일러 본체(110)의 바닥 쪽에 마련된 화력제어관(114)으로 연결된다. 이때, 상기 연결관(114)은 사용자에 의해 그 유동이 자유롭도록 플렉시블한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 연소실 내부의 발열 온도가 설정치 이상으로 증가하게 되면, 보일러 본체(110)에 내재된 난방수가 상측으로 소정 높이 상승하게 되고, 상승한 난방수는 도피관(113)에 연결된 연결관(115)을 통해 보일러 본체(110)의 바닥으로 유입되며, 보일러 본체(110)의 바닥으로 유입된 난방수가 연소실의 가열 온도에 의해 증발함에 따라 연소실 내부의 온도는 하강하게 되고, 이러한 과정을 반복함으로써 연소실 내부의 온도는 설정 온도에 맞게 자동으로 조절되는 것이다.

이때, 상기 도피관(113)으로부터 분기된 연결관(115)의 높이를 달리 설정함으로써 보일러 본체(110)의 가열 온도를 조절할 수 있고, 이에 따라 난방수의 온도를 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 연결관(115)이 도피관(113)의 일단에 분기되는 것으로 구성되어 있으나, 상기 연결관(115)은 난방수가 내재된 보일러 본체(110)의 상 단에 직접 연결되어도 무방하다.

상기 화덕(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 다수의 연탄이 적재될 수 있도록 충분한 내용적을 가지며(본 실시예에서는 8장의 연탄이 적재됨), 상기 화덕(130)은 다단으로 적층 조립될 수 있도록 구성된다.

상기 화덕(130)의 양측에는 가이드레일(112)을 따라 구름 이동하도록 다수의 가이드롤러(131)가 착탈 가능하게 결합된다. 이에 따라, 상기 화덕(130)은 그 양측에 결합된 가이드롤러(131)가 본체(110)의 가이드레일(112)을 따라 이동하다가 낙하홀(112a)에 대응 위치하게 되면 하측으로 낙하하게 된다.

상기 도어(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상부도어(121)와 하부도어(122)로 분리되며, 각각의 도어(121)(122)는 출입구(110)에 일측이 힌지 결합되어 개폐 가능한 구조를 이룬다.

상기 도어(120)를 상부도어(121)와 하부도어(122)로 분리하는 이유는, 보일러가 가동 중인 상태에서 보일러의 가동 상태를 유지하거나 보강하기 위해 화목이나 연탄을 추가로 투입할 경우 보일러 본체(110) 내부에 잔존해 있는 불씨나 재가 비산되는데, 본 발명에서는 하부도어(122)를 닫고 상부도어(121)만 개방한 상태로 재료의 투입이 가능하기 때문에 화목이나 연탄의 투입이 용이하면서도 비산되는 불씨나 재가 사용자 측으로 비산되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 상부도어(121)의 내측면에는 수평 방향으로 지지턱(121a)이 마련 되며, 이 지지턱(121a)은 화덕(130)을 보일러 본체(110) 내부로 투입하거나 본체(110)로부터 인출할 경우 화덕(130)을 지지해 줌으로써 화덕(130)이 그 하중에 의해 출입구(111) 외측으로 기울어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부도어(121) 또는 하부도어(122) 중 어느 하나에는 연소실 내부를 확인할 수 있도록 투시창(도시 생략)이 형성됨이 바람직하다.

상기 분배기(200)는 제1난방수파이프(116)에 의해 보일러 본체(110)와 연결되어 보일러 본체(110)에 의해 가열된 온수가 각 요소로 분기되도록 유도한다. 예컨대, 본 발명의 보일러 시스템이 가정집에 적용될 경우, 상기 분배기(200)에 의해 분기된 온수는 각 방과 거실 및 주방 등으로 공급되는 것이며, 상기 집합기(300)는 제2난방수파이프(117)에 의해 분배기(200)와 연결되어 각 요소에 공급된 온수들을 수집한 후 하기 순환펌프(400)에 의해 다시 보일러 본체(110)로 공급하게 된다. 이러한 분배기(200) 및 집합기(300)는 통상적으로 사용되는 것으로서 본 발명에서는 자세한 설명을 생략한다.

한편, 상기 집합기(300)는 보일러 본체(110)와 회수파이프(118)로 연결되는데, 이때 상기 회수파이프(118)에는 순환펌프(400)가 설치되어 있으며, 이 순환펌프(400)의 가동에 의해 보일러 본체(110)에서 가열된 온수는 각 요소로 공급되었다가 회수되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이와 같은 화목/연탄 겸용 보일러 시스템은, 일반적으로 화목(W)이 초기 발열량이 많고 착화시키기가 용이하기 때문에 화목 보일러를 먼저 가동시키며, 보일러의 기본 가동 조건(밸브 상태, 냉수 등)이 정상적인 상태에서 먼저 연소실 내부에 적정량의 화목을 넣어 점화시키면 연소가 된다.

그 후, 화목이 완전히 착화되고 필요한 발열량에 비해 부족하면, 필요한 화력에 따라 연탄이 탑재된 화덕(130)을 준비한다.

이와 같이 준비된 화덕(130)을 보일러 본체(110) 내부로 밀어넣으면 가이드레일(112)을 따라 이동하던 화덕(130)은 가이드레일(112)의 낙하홀(112a)로 가이드롤러(131)가 위치될 경우 화목(W) 위에 화덕(130)이 낙하되면서 연탄(B)에 자동으로 착화되는 것이다.

이에 따라 연소실 내부의 온도가 상승하면서 설정된 온도 이상으로 발열하게 되면, 도피관(113)으로 상승되는 난방수가 연결관(114) 및 화력제어관(115)을 통해 보일러 본체(110)의 바닥으로 유입되어 보일러 본체의 과열을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 화목/연탄 겸용 보일러 시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 가스나 유류에 비해 저렴한 목재와 연탄을 활용하고, 목재를 1차 연소하여 난방수를 가열한 후 2차로 연탄을 연소시킴으로써 소모 비용에 대비하여 보일러의 열효율을 현저히 향상시킬 수 있다.

둘째, 보일러 본체의 상면에 마련된 도피관과 보일러 본체의 바닥 측에 마련된 화력제어관을 플렉시블한 연결관으로 연결함으로써 보일러 가동시 도피관으로 상승하는 난방수를 보일러 본체의 바닥 쪽으로 공급할 수 있도록 하여 보일러의 가동시 자체적으로 보일러의 과열을 방지할 수 있게 된다.

Claims

전방에 출입구가 형성되고, 내부에는 화목이 연소되는 연소실이 형성되며, 난방수가 내재된 보일러 본체;

이 보일러 본체의 양측 내벽에 설치되어 연탄이 적재된 화덕이 투입되는 것을 안내하는 가이드레일;

상기 보일러 본체의 상면에 설치되어 보일러의 가동시 증기 및 압력을 배출하는 도피관;

이 도피관 또는 보일러 본체의 상단 중 어느 하나로부터 분기되어 보일러 본체의 바닥면으로 물을 공급하는 연결관;

상기 출입구에 개폐 가능하게 설치되는 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 화목/연탄 겸용 보일러.
청구항 1에 있어서,

상기 가이드레일은 보일러의 내측으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 화목/연탄 겸용 보일러 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 도어는 상부도어와 하부도어로 분리 설치되는 것을 특징으로 하는 화목/연탄 겸용 보일러 시스템.
청구항 3에 있어서,

상기 상부도어의 내측면에는 화덕을 지지할 수 있도록 지지턱이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 화목/연탄 겸용 보일러 시스템.