KR100793110B1 - 화목 보일러 - Google Patents

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KR100793110B1
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heating
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Abstract

본 발명은 전기 가열식 보일러나 기름 연소식 보일러에 대체되거나 연계되면서 나무를 태워서 발생하는 화력으로 온수나 난방수를 데울 수 있도록 구성된 화목 보일러에 관한 것이다.
본 발명은 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되는 열교환부를 구비하며, 상기 열교환부의 전면수조부 및 후면수조부 사이에는 열교환파이프가 형성되어 있고, 상기 열교환파이프는 전면수조부 및 후면수조부 공간의 상부 및 하부에 배치되고, 상기 상부 및 하부 열교환파이프는 서로 이격되도록 배치되어 목재를 연소하기 위한 연소공간을 구획하고, 상기 상부 및 하부 열교환 파이프는 연소공간에서의 연소방향에 대해 횡방향으로 배열되어 있는 것을 구성의 특징으로 한다.
이러한 구성으로 인해 적은 화목으로도 빠르고 많은 양의 물을 데울 수 있을 뿐만 아니라, 화목 보일러 내부의 상부 온도가 매우 높아서 급수 탱크의 물을 화목 보일러 상부로 순환시킴으로써 급수 탱크 내의 물의 축열로 온수 사용이 가능한 효과가 있다. 또한, 배기가스 송풍기의 송풍량 제어를 통해 화목의 연소 시간이나 화력 조절이 가능하므로 난방수 또는 온수를 원하는 적정 온도까지 상승시키는 것이 가능하며, 화목의 교체 시점을 예측하거나 가늠할 수 있게 되어 사용이 편리한 효과를 가진다.

Description

화목 보일러{FIREWOOD BOILER}
도 1은 본 발명의 화목 보일러를 포함하는 전체시스템에 대한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 화목보일러에 대한 종단면사시도이며, 도 2b는 본 발명의 화목보일러에 대한 횡단면사시도이다.
도 3은 본 발명의 화목보일러의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 화목보일러의 횡단면도이다.
도 5a는 실내에서 난방스위치를 작동하지 않은 경우 화목보일러의 작용을 도시하는 도면이다.
도 5b 는 실내에서 난방스위치를 작동한 경우 화목보일러 출구에서의 난방수 온도가 소정온도미만인 경우의 화목보일러의 작동도이다.
도 5c 는 실내에서 난방스위치를 작동한 경우 화목보일러 출구에서의 난방수 온도가 소정온도이상인 경우의 화목보일러의 작동도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화목보일러를 도시하는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 화목 보일러 11 : 상부수조부
11a : 측면수조부 12 : 전면수조부 13 : 후면수조부 14 : 열교환 파이프
15 : 연소공간 22 : 재받이
30 : 심야축열보일러 31 : T형 연결부
32 : 전자밸브 33 : 난방수 공급라인
33a : 온도센서 34 : 실내 난방수 공급펌프
34a : 전자밸브 35 : 실내 난방수 공급라인 36 : 실내 난방수 회수라인 37 : 난방수 회수라인 38 : 난방수 회수펌프 40 : 온수탱크 41 : 실내 온수 공급라인 42 : 냉수 보충라인
43 : 온수용 냉수 공급 펌프 44 : 온수용 냉수 공급라인 45 : 온수 열교환부 46 : 온수 공급라인
50 : 배기관 51 : 송풍기
52 : 송풍관
본 발명은 전기 가열식 보일러나 기름 연소식 보일러에 대체되거나 연계되면서 나무를 태워서 발생하는 화력으로 온수나 난방수를 데울 수 있도록 구성된 화목 보일러에 관한 것으로서, 특히 화목 보일러의 연소 효율을 향상시킴은 물론, 화목 보일러의 화력을 제어할 수 있게 구성된 개량형 화목 보일러에 관한 것이다.
최근, 원유의 가격이 급격하게 상승하는 고유가 시대에 접어들면서 기름이나 전기 등의 에너지 자원을 절감시키고자 하는 연구가 여러 분야에서 지속되고 있으며, 일반 가정이나 농촌의 비닐하우스 등의 난방수 또는 온수를 공급하기 위한 보일러 분야도 많은 에너지를 소비하고 있어서 에너지 절감을 위한 연구가 필요한 실정이다.
일반적인 보일러는 기름을 연소시킬 때 발생하는 화염이나 전기에 의한 저항열을 이용하여 온수나 난방수를 데우도록 구성되어 있으나, 온수나 난방수를 오로지 기름 연소나 전기 소모에 의존하는 경우는 많은 비용이 지출되기 때문에 가계에 부담을 주는 폐단이 있었고, 이를 해결하기 위한 방안으로 잔목, 폐목, 장작 등을 연소시켜서 온수나 난방수를 가열시키는 화목 보일러가 대두되고 있다.
그러나, 일반적인 화목 보일러의 경우 물을 저장한 물탱크에 화목의 연소 열을 가하여 데우는 방식이므로 물 저장량에 비해 상대적으로 전열 면적이 적어서 가열하는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 열효율이 낮으므로 화목 소모량이 증가하여 비용 지출이 증가함과 동시에 그만큼 배기가스의 배출량이 증가하여 대기 오염을 가중시키는 문제점이 있다.
더욱이, 화목 보일러의 경우 연소되는 재료가 목재이어서 단기간에 높은 발열량을 가지나 연소시간인 지속되지 않는 특성을 가지나, 이러한 높은 발열량을 충분히 활용하지 못하는 문제점이 존재하고 있었으며, 기존의 축열보일러를 함께 사용하는 경우에도 화목보일러와의 연결이 번거롭고 용이하지 않은 문제가 존재하게 된다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제 1 목적은 전기 가열식 보일러나 기름 연소식 보일러 등에 대체되거나 연계적으로 구성된 화목 보일러를 통해 온수나 난방수를 가열시키도록 하여 전기 및 기름 등의 에너지 소비를 절감할 수 있게 하고, 또한 화목 보일러의 연소열을 온수공급이나 난방수 공급에 효율적으로 활용할 수 있는 개량된 화목 보일러를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 심야축열보일러가 없는 경우에도 하나의 축열난방수탱크에 온수열교환부를 동시에 구성할 수 있는 화목보일러를 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 구성의 특징을 가진다.
먼저, 본 발명은 난방수가 유입되는 전면수조부 (12) 와, 상기 전면수조부 (12) 와 이격되어 설치되어 난방수가 유출되는 후면수조부 (13) 와, 상기 전면수조부 (12) 와 후면 수조부 (13) 사이의 상부에 형성된 상부수조부 (11) 와, 상기 상부수조부 (11) 의 양 측면에서 전면수조부 (12) 및 후면수조부 (13) 와 연결되도록 형성된 측면수조부 (11a) 와, 상기 상면수조부 (11) 아래에서 전면수조부 (12) 와 후면 수조부 (13) 를 연결하도록 형성된 열교환파이프 (14) 를 구비하고, 상기 열교환파이프 (14) 는 상기 전면수조부 (12) 와 후면수조부 (13) 사이의 상측 및 하측에 각각 형성된 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 를 포함하며, 상기 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 사이의 공간은 목재를 연소하기 위한 연소공간 (15) 을 구획하고, 상기 상부 및 하부 열교환 파이프 (14a,14b) 는 연소공간 (15) 에서의 연소방향에 대해 횡방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 화목보일러에 심야축열보일러 (30) 를 더 포함하며, 상기 심야축열보일러 (30) 의 실내 난방수 공급부에는 T형 연결부 (31) 의 수평방향 일방인 제1연결부 (31a) 가 설치되며, 상기 T형 연결부 (31) 의 수평방향 타방에는 제2연결부 (32b) 가 형성되어 제1전자밸브 (32) 를 에 연결되고 난방수 공급라인 (33) 을 통해 후면수조부 (13) 와 연결되고, 상기 T형 연결부 (31) 의 수직하방에는 제3연결부 (31c) 가 설치되어 실내 난방수 공급 펌프 (34) 및 제2전자밸브 (34a) 를 통과하여 실내 난방수 공급라인 (35) 에 연결되며, 상기 심야축열보일러 (30)의 실내 난방수 회수부는 실내 난방수 회수라인 (36) 에 의해 실내 (100) 와 연결되고, 상기 심야축열보일러 (30) 의 난방수 회수부는 난방수 회수펌프 (38) 가 설치된 난방수 회수라인 (37) 을 통해 화목보일러 (10) 의 전면수조부 (12) 에 연결되며, 상기 난방수 공급라인 (33) 에서 화목보일러 (10) 의 후면수조부 (13) 에 인접한 부분에는 온도센서 (33a) 가 설치되며, 상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 공급라인 (33) 의 난방수 온도가 소정의 제1설정치 이상인 경우에는 제1전자밸브 (32) 가 개방되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 온수탱크 (40) 를 더 포함하며, 상기 온수탱크 (40) 하부는 온수용 냉수 공급펌프 (43) 가 설치된 온수용 냉수 공급라인 (44) 에 연결되고, 상기 온수용 냉수 공급라인 (44) 은 화목보일러 (10) 의 상부수조부 (11) 내에서 난방수내에 잠기도록 설치된 온수용 열교환부 (45) 의 일방에 연결되며, 상기 온수용 열교환부 (45) 의 타방은 온수 공급라인 (46) 에 의해 온수 탱크 (40) 상부의 실내 온수 공급라인 (41) 에 연결되고, 상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 온도가 제1설정치보다 낮게 설정된 소정의 제2설정치 이상인 경우에는 온수용 냉수 공급펌프 (43) 가 작동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징으로서 화목보일러를 난방수가 유입되는 전면수조부 (12) 와, 상기 전면수조부 (12) 와 이격되어 설치되어 난방수가 유출되는 후면수조부 (13) 와, 상기 전면수조부 (12) 및 후면수조부 (13) 의 양 측면에서 양 수조부 (12, 13) 를 연결하도록 형성된 측면수조부 (11a) 와, 상기 전면수조부 (12) 와 후면 수조부 (13) 를 연결하도록 형성된 열교환파이프 (14) 를 구비하고, 상기 열교환파이프 (14) 는 상기 전면수조부 (12) 와 후면수조부 (13) 사이의 상측 및 하측에 각각 형성된 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 를 포함하며 상기 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 사이의 공간은 목재를 연소하기 위한 연소공간 (15) 을 구획하고, 상기 상부 및 하부 열교환 파이프 (14a,14b) 는 연소공간 (15) 에서의 연소방향에 대해 횡방향으로 배열되어 있으며,축열난방수탱크 (130) 를 더 포함하며, 상기 축열난방수탱크 (130) 의 실내 난방수 공급부에는 T형 연결부 (31) 의 수평방향 일방인 제1연결부 (31a) 가 설치되며, 상기 T형 연결부 (31) 의 수평방향 타방에는 제2연결부 (32b) 가 형성되어 제1전자밸브 (32) 를 통과하여 난방수 공급라인 (33) 을 통해 후면수조부 (13) 와 연결되고, 상기 T형 연결부 (31) 의 수직하방에는 제3연결부 (31c) 가 설치되어 실내 난방수 공급 펌프 (34) 및 제2전자밸브 (34a) 를 통과하여 실내 난방수 공급라인 (35) 에 연결되며, 상기 축열난방수탱크 (130) 의 실내 난방수 회수부는 실내 난방수 회수라인 (36) 에 의해 실내 (100) 와 연결되고, 상기 축열난방수탱크 (130) 의 난방수 회수부는 난방수 회수펌프 (38) 가 설치된 난방수 회수라인 (37) 을 통해 화목보일러 (10) 의 전면수조부 (12) 에 연결되며, 상기 난방수 공급라인 (33) 에서 화목보일러 (10) 의 후면수조부 (13) 에 인접한 부분에는 온도센서 (33a) 가 설치되며, 상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 공급라인 (33) 의 난방수 온도가 소정의 제1설정치 이상인 경우에는 T형 연결부 (31) 에 설치된 제1전자밸브 (32) 가 개방되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 축열난방수탱크 (13) 의 상부에는 온수 열교환부 (145) 가 난방수에 잠기도록 설치되며, 상기 온수 열교환부 (145) 의 일방은 온수용 냉수 공급라인 (141) 에 연결되고, 타방은 온수공급라인 (142) 에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 상부수조부 (11) 의 저면부에 형성된 배출구 (15a) 는 배기관 (50) 에 연결되고, 상기 배기관 (50) 은 송풍기 (51) 와 연통하는 송풍관 (52) 이 연결된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 화목 보일러를 포함하는 전체시스템에 대한 도면이다. 도 2a는 본 발명의 화목보일러에 대한 종단면사시도이며, 도 2b는 본 발명의 화목보일러에 대한 횡단면사시도이다. 도 3은 본 발명의 화목보일러의 종단면도이 다. 도 4는 본 발명의 화목보일러의 횡단면도이다.
본 발명에 의한 화목 보일러 (10) 는 도 1 에 도시된 바와 같이 심야축열보일러 (30) 및 온수탱크 (40) 와 연결되어 구성될 수 있다.
화목 보일러 (10) 는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 전체적으로 직육면체 형상의 본체 (10a) 를 구비하며, 상부에는 수평 직육면체형상인 상부수조부 (11) 와, 상기 상부수조부 (11) 의 양측에 형성된 직육면체형상의 한 쌍의 측면수조부 (11a) 가 형성되어 있다.
상부수조부 (11) 의 상면에는 상부수조부 (11) 의 저면에서 돌출되어 연소가스를 배출하기 위한 배출구 (11b) 가 형성되어 있다.
상부수조부 (11) 및 한 쌍의 측면수조부 (11a) 의 전면부에는 수직 직육면체형상의 전면수조부 (12) 가 형성되어 있으며, 상부수조부 (11) 및 한 쌍의 측면수조부 (11a) 의 후면부에는 마찬가지로 수직 직육면체형상이며 전면수조부 (12) 와 이격되어 설치된 후면수조부 (13) 가 설치되어 있다.
전면수조부 (12) 의 중간에는 연소용 목재를 삽입할 수 있도록 개구부 (12a) 가 형성되고 하단부에는 난방수 유입부 (12b) 가 형성되어 있다. 개구부 (12a)는 회동가능한 덮개 (21) 에 의해 개방, 폐쇄될 수 있다.
후면수조부 (13) 의 상단에는 난방수 유출부 (13a) 가 형성되어 있다.
전면수조부 (12) 와 후면수조부 (13) 의 상부 및 하부에는 복수의 열전달파이프 (14a, 14b) 가 연결되어 있다. 상부 열교환파이프 (14a) 는 복수의 열로서 이루어지며 각 열은 서로 지그재그로 배열된다. 하부 열교환파이프 (14b) 는 단열로 구성된다.
상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 에 의해 양 파이프 (14a, 14b) 사이의 공간이 연소공간 (15) 으로 구획된다. 연소공간 (15) 의 상면에 형성된 배출구 (11b) 를 통해 목재 연소시 발생한 배출가스가 유출된다.
화목보일러 (10) 의 하측에서 하부파이프 (14b) 의 아래에는 재받이 (22) 가 위치한다. 목재의 연소로 발생한 재가 하부 열교환파이프 (14b) 사이의 틈새로 낙하되어 재받이 (22) 에 누적된다.
심야축열보일러 (30) 는 공지된 구성의 전기보일러로서 화목보일러 (10) 와 연결되도록 구성된다.
심야축열보일러 (30) 의 상부에 형성된 난방수 통로에는 도 5에 도시된 바와같이 T형 연결부 (31) 의 제1연결부 (31a) 가 연결된다. T형 연결부 (31) 의 제2연결부 (31b) 에는 제1전자밸브 (32) 가 연결되고 이 제1전자밸브 (32) 는 난방수 공급라인 (33) 에 연결되며, 난방수 공급라인 (33) 은 화목보일러 (10) 의 난방수 유출부 (13a) 에 연결된다. 한편, 화목보일러 (10) 의 난방수 유출부 (13a) 에 인접한 난방수 공급라인 (33) 에는 온도센서 (33a) 가 설치되어 있다.
또한, 실내 난방수 공급부에 해당하는 T형 연결부 (31) 의 제3연결부 (31c) 는 지면을 향하여 수직하게 형성되며 실내 난방수 공급 펌프 (34) 와 제2전자밸브 (34a) 가 중간에 설치되고 실내 난방수 공급라인 (35) 을 통해 실내 (100) 로 연결된다.
이와 같이 심야축열보일러 (30) 에 T형 연결부 (31) 를 부착함으로써 기존의 심야축열보일러 (30) 에 큰 변경을 가하지 않으면서 화목보일러 (10) 를 연결할 수 있게 된다.
심야축열보일러 (30) 의 하부에는 실내 (100) 에서 난방후 식혀진 실내 난방수를 다시 심야축열보일러 (30) 로 회수하는 실내 난방수 회수라인 (36) 이 형성되어 있다.
한편, 심야축열보일러 (30) 의 하부에는 또 다른 포트가 형성되어 있어 화목보일러용 난방수 공급 펌프 (38) 가 설치된 난방수 회수라인 (37) 을 통해 화목보일러 (10) 의 유입부 (12b) 에 연결되어 있다.
또한, 본 발명의 화목 보일러 (10) 에는 온수탱크 (40) 를 추가적으로 연결할 수 있다.
온수탱크 (40) 의 상부에는 온수를 실내등의 필요한 곳으로 공급하기 위한 실내 온수 공급라인 (41) 과 공급된 실내 온수로 이용하기 위한 냉수를 공급하는 온수용 냉수 보충라인 (42) 이 형성되어 있다.
온수탱크 (40) 의 온도가 내려간 온수는 온수공급펌프 (43) 에 의해 온수용 냉수 공급라인 (44) 을 통해 화목보일러 (10) 의 내부로 유입된다. 온수용 냉수 공급라인 (44) 은 복수의 굴곡부형상을 가지는 온수 열교환부 (45) 의 일측 단부에 연결되고, 온수 열교환부 (45) 의 타측 단부는 온수 공급라인 (46) 에 의해 온수탱크 (40) 의 상부로 연결된다.
온수 열교환부 (45) 는 열교환을 위해 U형상 굴곡부가 다수개 연결되어 있는 형상이며, 열교환 파이프 (14a) 와 수평하게 위치된 상태에서 상부수조부 (11) 내에서 난방수에 잠기도록 설치된다.
한편, 화목보일러 (10) 의 배출구 (11b) 에 연결된 배기관 (50) 에는 배기가스 송풍기 (51) 와 연통하는 송풍관 (52) 이 연결되어 있는데, 상기 송풍관 (52) 은 배기가스가 흐르는 방향과 대응하는 방향으로 배치되어 있어 송풍기 (51) 로부터 송기되는 바람의 방향이 배기가스의 흐름 방향과 일치되도록 구성되어 있다.
이하, 본 발명의 화목보일러의 작용에 대해 도 5a 내지 5c를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5a는 실내에서 난방스위치 (101) 를 작동하지 않은 경우 화목보일러의 작용을 도시하는 도면이다. 난방수 회수펌프 (38) 의 가동에 의해 심야축열보일러 (30) 의 난방수가 난방수 회수라인 (37) 을 통해 유입부 (12b) 를 지나 화목보일러 (10) 의 전면수조부 (12) 내로 유입된다.
전면수조부 (12) 에 채워진 난방수는 도 2a, 2b 에 도시된 바와 같이, 상부수조부 (11), 측면수조부 (11a), 및 상부 및 하부 열교환 파이프 (14a, 14b) 를 통해 후면수조부 (13) 로 유동하게 된다. 이러한 유동중에는 연소공간 (15) 에서의 목재의 연소로 발생하는 연소열에 의해 난방수가 덥혀지게 된다. 측면수조부 (11a) 는 열교환파이프 (14a, 14b) 만으로 난방수가 유동하는 경우에 난방수에 기포등이 발생하는 충분한 난방수유량의 확보가 부족한 경우에 이를 확보해 주는 역할을 한다.
이때, 열교환 파이프 (14a, 14b) 는 연소공간에 대해 횡방향으로 설치되고 복수의 열이 지그재그로 배열됨으로써 충분한 전열시간 및 전열효율을 확보하게 된다. 이러한 구성은 기존의 보일러가 연소공간에 상방수직하게 열교환파이프가 형성되어 충분한 전열시간 및 전열효율을 확보하지 못하는 점에 비교해 볼 때, 기존의 보일러보다 더욱 개선된 열교환효율을 가지게 된다.
한편, 온도센서 (33a) 에 의해 감지된 난방수 온도가 소정의 제1설정치인 80-90℃ 이상인 경우 난방수 공급펌프 (38) 가 가동되고 제1전자밸브 (32) 는 개방된다. 따라서, 후면수조부 (13) 에서 모인 난방수는 유출구 (13a) 를 지나 난방수 공급라인 (33) 을 통해 제1전자밸브 (32) 를 통과한 다음, T형 연결부 (31) 의 제2연결부 (31b) 및 제1연결부 (31a) 를 지나 심야축열보일러 (30) 로 공급되어 축열된 상태로 저장된다.
한편, 작동자가 실내 (100) 에서 난방스위치 (101) 를 작동시키면 실내 난방수 공급 펌프 (34) 가 가동되며 제2전자밸브 (34a) 가 개방되어 실내 (100) 로 난방수가 공급된다. 이때, 난방수의 공급하는 부분은 화목보일러 (10) 의 출구에서의 난방수의 온도에 따라 달라지게 된다.
도 5b 는 실내에서 난방스위치 (101) 를 작동한 경우 화목보일러 출구에서의 난방수 온도가 소정온도미만인 경우의 화목보일러의 작동도이다.
화목보일러 (10) 의 출구에 설치된 온도센서 (33a) 가 미리 설정한 소정의 온도, 예컨대 80℃ 미만인 경우에는 도 5b 에서와 같이 심야축열보일러 (30) 에 저장된 난방수가 제1연결부 (31a) 와 제3연결부 (31c) 를 지나 실내 (100) 로 공급되어 난방되며, 화목보일러 (10) 에서 공급되는 난방수는 제1전자밸브 (32) 가 폐쇄상태를 유지하여 실내 난방수로 유입되지 않는다.
도 5c 는 실내에서 난방스위치 (101) 를 작동한 경우 화목보일러 출구에서의 난방수 온도가 소정온도이상인 경우의 화목보일러의 작동도이다.
감지된 난방수 온도가 소정온도, 예를 들어 80℃ 이상인 경우에는 도 5c 에 도시된 바와 같이 제1전자밸브 (32) 가 개방되어 화목보일러 (10) 로부터의 난방수가 T형 연결부 (31) 의 제2연결부 (31b) 및 제3연결부 (31c) 를 지나 실내 난방수로 공급되며 이때 심야축열보일러의 난방수는 실내 난방수로 공급되지 않는다.
즉, 이러한 작동에 의해 화목보일러 (10) 와 심야축열보일러 (30) 의 난방수 중에 더 고온인 난방수를 실내로 공급하여 보일러 작동의 신뢰성을 확보하게 된다.
본 발명의 화목보일러 (10) 작동시 심야축열보일러 (30) 는 통상적으로 작동하지 않으며 심야축열보일러 (30) 내부의 난방수 탱크를 이용하는 것이며, 심야축열보일러 (30) 는 필요에 따라 보충적으로 작동할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 제1실시예의 온수공급에 대한 작용에 대해 설명한다.
화목보일러 (10) 가 작동중에 있을 때 난방수 공급라인 (33) 에 설치된 온도센서 (33a) 에서 검지된 난방수 온도가 제1설정치보다 적은 제2설정치 예컨대 70℃ 이상인 경우 온수용 냉수 공급펌프 (43) 가 작동한다. 이에 따라, 온수용 난방수가 열교환부 (11) 내에 설치된 온수용 열교환부 (45) 에 유입된다. 온수용 열교환부 (45) 내의 온수는 상부수조부 (11) 의 난방수로부터 열을 흡수한 후 온수 공급라인 (46) 에 의해 온수탱크 (40) 로 공급되어 축열된 상태로 저장된다.
따라서, 사용자가 온수를 사용하고자 배수전(수도꼭지)을 개방시키면 실내 온수 공급라인 (41) 을 통해 온수가 공급된다. 이러한 작용에 의해 화목보일러 (10) 에서의 발생하는 열을 더욱 효율적으로 이용할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 배기가스 송풍기(18)의 송풍량 조절로 화목 보일러 (10) 의 연소 시간이나 화력을 제어할 수 있게 된다.
배기가스 송풍기 (51) 로부터의 송풍량을 크게 하는 경우 바람의 크기를 최대로 할 경우 배기관 (50) 내의 배기가스 이동속도가 빠르게 되어, 화목 보일러의 화력이 최대가 됨과 아울러 연소 시간이 최소가 된다. 반대로, 배기가스 송풍기 (18) 를 최소로 가동시키거나 작동을 시키지 않는 경우는, 배기관 (50) 내부로 흐르는 배기가스의 속도가 최소이며, 따라서 화목 보일러 (10) 의 화력이 최소임과 동시에 연소 시간이 최대가 된다. 따라서, 이러한 조절에 의해 화목보일러에서의 연소를 제어할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예인 제2실시예를 도 6 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제2실시예는 제1실시예와 기본적으로 동일하게 구성되며 단지, 제1실시예에서는 기존의 심야축열보일러의 탱크를 화목보일러의 축열난방수탱크로 이용하는 경우에 대한 것이나, 제2실시예에서는 기존의 심야축열보일러가 없는 대신 별개의 축열난방수탱크 (130) 를 사용하는 경우에 대한 것이다.
이하, 제 1 실시예와 상이한 구성에 대하여만 설명하기로 한다.
먼저, 화목보일러 (10) 의 구성은 제 1 실시예에 경우와 모두 동일하며 온수열교환부 (45) 가 설치되는 상부수조부 (11) 가 형성되어 있지 않다는 점이 상이하다.
또한, 심야축열보일러 (30) 대신 축열난방수탱크 (130) 가 사용되며 기존의 난방수 라인 (33, 37) 과 실내 난방수 라인 (35, 36) 을 축열난방수탱크 (130) 은 동일한 방식으로 연결된다.
온수탱크 (40) 는 포함되지 않으며 대신 온수 열교환부 (145) 가 화목보일러 (10) 의 상부수조부 (11) 가 아닌 축열난방수탱크 (130) 의 상부에서 난방수에 잠기도록 설치된다.
난방시의 작동은 제1실시예의 경우와 동일하며 온수공급시 작동은 다음과 같다. 온수 열교환부 (145) 에서는 온수용 냉수 공급라인 (141) 을 통해 냉수가 공급되고 온수 열교환부 (145) 를 통과하는 동안 축열난방수탱크 (130) 내의 난방수에 의해 열을 흡수한 다음 온수 공급라인 (142) 를 통해 실내 (100) 로 공급된다.
이러한 구성에 의해 기존의 심야축열보일러가 없는 경우에는 별개의 축열난방수탱크로 대체하면서 동시에 온수 열교환부를 함께 설치함으로써 전체 시스템을 간단하게 구성할 수 있게 된다.
이상의 본 발명의 개량형 화목 보일러에 의하면, 가열 구간이 횡형의 수평 형태로 배치된 난방수관 및 온수관으로 구성되고 화목의 화력은 이들 관의 외부 전체 면에서 가열하는 구조를 취하고 있으므로 전열 면적이 넓고 전열효율이 높아 적은 화목으로도 빠르고 많은 양의 물을 데울 수 있는 효과를 가진다.
한편, 기존의 심야축열보일러 배관에 T형 연결부만을 사용하여 화목보일러와 용이하게 연결할 수 있는 바, 별다른 구성 변경없이 시스템을 구성할 수 있는 장점 을 가진다.
또한, 화목 보일러 내부의 상부 온도가 매우 높아서 급수 탱크의 물을 화목 보일러 상부로 순환시킴으로써 급수 탱크 내의 물의 축열로 온수 사용이 가능한 효과가 있다.
더우기, 배기가스 송풍기의 송풍량 제어를 통해 화목의 연소 시간이나 화력 조절이 가능하므로 난방수 또는 온수를 원하는 적정 온도까지 상승시키는 것이 가능하며, 화목의 교체 시점을 예측하거나 가늠할 수 있게 되어 사용이 편리한 효과를 가진다.
한편, 기존의 심야축열보일러가 없는 경우에는 별개의 축열난방수탱크를 설치하고 온수 열교환부를 이 축열난방수탱크에 설치함으로써 별개의 온수탱크없이 사용할 수 있어 시스템 구성이 간단하게 되는 장점을 가진다.

Claims (6)

  1. 난방수가 유입되는 전면수조부 (12) 와, 상기 전면수조부 (12) 와 이격되어 설치되어 난방수가 유출되는 후면수조부 (13) 가 형성된 본체 (10a) 와,
    상기 전면수조부 (12) 와 후면 수조부 (13) 를 연결하도록 형성된 열교환파이프 (14) 를 구비하고,
    상기 열교환파이프 (14) 는 상기 전면수조부 (12) 와 후면수조부 (13) 사이의 상측 및 하측에 각각 형성된 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 를 포함하며,
    상기 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 사이의 공간은 목재를 연소하기 위한 연소공간 (15) 을 구획하고, 상기 상부 및 하부 열교환 파이프 (14a,14b) 는 연소공간 (15) 에서의 연소방향에 대해 횡방향으로 배열되며,
    심야축열보일러 (30) 를 더 포함하며,
    상기 심야축열보일러 (30) 에는 T형 연결부 (31) 의 수평방향 일방인 제1연결부 (31a) 가 설치되며,
    상기 T형 연결부 (31) 의 수평방향 타방에는 제2연결부 (32b) 가 형성되어 제1전자밸브 (32) 를 에 연결되고 난방수 공급라인 (33) 을 통해 후면수조부 (13) 와 연결되고,
    상기 T형 연결부 (31) 의 수직하방에는 제3연결부 (31c) 가 설치되어 실내 난방수 공급 펌프 (34) 및 제2전자밸브 (34a) 를 통과하여 실내 난방수 공급라인 (35) 에 연결되며,
    상기 심야축열보일러 (30)의 실내 난방수 회수부는 실내 난방수 회수라인 (36) 에 의해 실내 (100) 와 연결되고,
    상기 심야축열보일러 (30) 의 난방수 회수부는 난방수 회수펌프 (38) 가 설치된 난방수 회수라인 (37) 을 통해 화목보일러 (10) 의 전면수조부 (12) 에 연결되며,
    상기 난방수 공급라인 (33) 에서 화목보일러 (10) 의 후면수조부 (13) 에 인접한 부분에는 온도센서 (33a) 가 설치되며,
    상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 공급라인 (33) 의 난방수 온도가 소정의 제1설정치 이상인 경우에는 제1전자밸브 (32) 가 개방되어 제1연결부 (31a) 를 통해 심야축열보일러 (30) 에 난방수가 공급되며,
    실내 난방스위치가 작동 시 실내 난방수 공급 펌프 (34) 가 작동되고 제2전자밸브 (34a) 가 개방되며,
    상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 온도가 소정의 제1설정치 이상인 경우에는 제1전자밸브 (33a) 가 개방되어 화목보일러 (10) 의 난방수가 실내 (100) 로 공급되고,
    상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 온도가 소정의 제1설정치 미만인 경우에는 제1전자밸브 (33a) 가 폐쇄되어 심야축열보일러 (30) 의 난방수가 실내 (100) 로 공급되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 화목보일러 (10).
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    온수탱크 (40) 를 더 포함하며,
    상기 온수탱크 (40) 하부는 온수용 냉수 공급펌프 (43) 가 설치된 온수용 냉수 공급라인 (44) 에 연결되고,
    상기 온수용 냉수 공급라인 (44) 은, 화목보일러 (10) 의 상측에서 전면 수조부 (12) 및 후면수조부 (13) 에 연통되도록 형성된 상부수조부 (11) 내에서 난방수내에 잠기도록 설치된 온수용 열교환부 (45) 의 일방에 연결되며,
    상기 온수용 열교환부 (45) 의 타방은 온수 공급라인 (46) 에 의해 온수 탱크 (40) 상부의 실내 온수 공급라인 (41) 에 연결되고,
    상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 온도가 제1설정치보다 낮게 설정된 소정의 제2설정치 이상인 경우에는 온수용 냉수 공급펌프 (43) 가 작동하는 것을 특징으로 하는 화목보일러.
  4. 난방수가 유입되는 전면수조부 (12) 와, 상기 전면수조부 (12) 와 이격되어 설치되어 난방수가 유출되는 후면수조부 (13) 가 형성된 본체 (10a) 와,
    상기 전면수조부 (12) 와 후면 수조부 (13) 를 연결하도록 형성된 열교환파이프 (14) 를 구비하고,
    상기 열교환파이프 (14) 는 상기 전면수조부 (12) 와 후면수조부 (13) 사이의 상측 및 하측에 각각 형성된 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 를 포함하며,
    상기 상부 열교환파이프 (14a) 및 하부 열교환파이프 (14b) 사이의 공간은 목재를 연소하기 위한 연소공간 (15) 을 구획하고, 상기 상부 및 하부 열교환 파이프 (14a,14b) 는 연소공간 (15) 에서의 연소방향에 대해 횡방향으로 배열되어 있으며,
    축열난방수탱크 (130) 를 더 포함하며,
    상기 축열난방수탱크 (130) 에는 T형 연결부 (31) 의 수평방향 일방인 제1연결부 (31a) 가 설치되며,
    상기 T형 연결부 (31) 의 수평방향 타방에는 제2연결부 (32b) 가 형성되어 제1전자밸브 (32) 를 통과하여 난방수 공급라인 (33) 을 통해 후면수조부 (13) 와 연결되고,
    상기 T형 연결부 (31) 의 수직하방에는 제3연결부 (31c) 가 설치되어 실내 난방수 공급 펌프 (34) 및 제2전자밸브 (34a) 를 통과하여 실내 난방수 공급라인 (35) 에 연결되며,
    상기 축열난방수탱크 (130) 의 실내 난방수 회수부는 실내 난방수 회수라인 (36) 에 의해 실내 (100) 와 연결되고,
    상기 축열난방수탱크 (130) 의 난방수 회수부는 난방수 회수펌프 (38) 가 설치된 난방수 회수라인 (37) 을 통해 화목보일러 (10) 의 전면수조부 (12) 에 연결되며,
    상기 난방수 공급라인 (33) 에서 화목보일러 (10) 의 후면수조부 (13) 에 인접한 부분에는 온도센서 (33a) 가 설치되며,
    상기 온도센서 (33a) 에 의해 검지된 난방수 공급라인 (33) 의 난방수 온도가 소정의 제1설정치 이상인 경우에는 T형 연결부 (31) 에 설치된 제1전자밸브 (32) 가 개방되는 것을 특징으로 하는 화목보일러 (10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 축열난방수탱크 (13) 의 상부에는 온수 열교환부 (145) 가 난방수에 잠기도록 설치되며,
    상기 온수 열교환부 (145) 의 일방은 온수용 냉수 공급라인 (141) 에 연결되고, 타방은 온수공급라인 (142) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 화목보일러 (10).
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 연소공간 (15) 에서의 연소가스를 배출하기 위한 배출구 (11b) 가 본체 (10a) 의 상면에 형성되고, 상기 배출구 (11b) 에는 송풍기 (51) 와 연통하는 송풍관 (52) 이 연결된 배기관 (50) 이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화목 보일러 (10).
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