KR100802591B1 - 나무보일러 - Google Patents

Abstract

개시된 나무보일러는, 연료인 나무를 적재하여 연소시킴으로서 원수를 가열하는 본체, 본체에 투입된 나무를 완전 연소시키는 버너부, 본체의 상단을 개폐하는 나무투입도어, 나무투입도어를 냉각시키는 도어냉각부 및 본체와 연통되어 본체에서 가열된 원수를 재가열하는 열교환기를 구비한다.

이와같은 나무보일러는, 연료인 나무를 본체내부로 한번에 많은 양을 투입가능하게 되어 잦은 나무투입에 따른 불편함이 적어지며, 열교환기에 설치된 온도조절센서로서 본체내로 공급하는 공기양이 자동제어되어 난방온도를 용이하게 조절하는 효과를 제공할 수 있다.

나무, 보일러, 목초액

Description

나무보일러{The boiler tree with the fuel}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나무보일러의 사시도.

도 2는 도 1의 단면도.

도 3은 도 1의 평면도.

도 4는 도 2에 도시한 도어냉각부의 확대단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10:본체 11:온수조

12:원수유입관 13:온수배출관

14:목초액수집깔대기 15:나무재배출도어

20:버너부 21:나무받침적쇠

22:석유점화버너 23:자동공기조절휀

30:나무투입도어 40:도어냉각부

41:냉각수조 42:보충수탱크

50:열교환기 51:온수유입관

52:난방수배출관 53:온도조절센서

본 발명은 보일러에 관한 것으로서, 특히 나무를 연료로 하여 난방 및 온수를 제공하는 나무보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 가정에서 기름보일러나 가스보일러가 널리 사용되는데, 나무보일러에 비해서 열효율이 높으며 연소후에 재를 남기지 않아 취급이 용이한 장점이 있다.

그러나, 최근에는 유가상승으로 인한 기름이나 가스의 초기 공급비용이 증가하여 기름보일러나 가스보일러의 경제성에 문제가 있으며, 특히 경제적인 사정이 여의치 못한 농촌이나 산간 벽지등에서는 그 설치 및 운용이 더욱 어려운 실정이다.

따라서, 기름이나 가스보다 가격이 싼 나무를 연료로 하는 나무보일러는 경제적이며, 비교적 작은 규모로 사용되기 때문에 제조비용 및 설치비가 적게 들어 농어촌에서 많이 사용되고 있다.

그러나, 통상의 나무보일러는 나무연소시 연소실 내부에서 자연적인 방법으로 연소되기 때문에 한번 점화되면, 인위적으로 소화하기 전에는 모두 타버려 짧은 시간내에 연소되어 나무공급을 수시로 해주어 하며, 이에 따라 나무소모량이 많은 반면에 물의 온도조절이 되지 않아 열손실이 많은 문제가 있다.

즉, 보일러 내부의 물을 나무가 연소되는 동안에만 순간적으로 가열시켜 수시로 나무를 공급시켜주어야 하는 번거로움이 있으며, 가열된 물은 시간이 지남에 따라 온도가 떨어져 균일한 난방효과를 기대할 수 없어 야간 취침시에 매우 큰 장 애요인으로 작용하여 실용적이지 못한 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 연료인 나무의 공급작업이 적어지며, 난방온도를 조절할 수 있는 나무보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나무보일러는, 연료인 나무를 적재하여 연소시킴으로서 원수를 가열하는 본체와; 상기 본체에 투입된 나무를 완전연소하게 하는 버너부와; 상기 본체의 상단을 개폐하는 나무투입도어와; 상기 나무투입도어를 밀폐냉각시키는 도어냉각부와; 상기 본체와 연통되어 가열된 원수를 재가열하는 열교환기를 포함한다.

상기 본체는 온수조, 목초액수집깔대기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 버너부는 나무받침적쇠, 석유점화버너, 자동공기조절휀을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 열교환기는 온수유입관, 난방수배출관, 온도조절센서를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예의 나무보일러에 대한 사시도, 도 2는 도 1의 단면도, 도 3은 도 1의 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 상기 나무보일러는, 연료인 나무를 적재하여 연소시킴으로서 생기는 연소열로 원수를 가열하는 본체(10); 상기 본체(10)에 투입된 나무의 점화와 완전연소시키는 버너부(20); 상기 본체(10) 내부에 원수를 담는 온수조(11); 상기 본체(10) 상단으로 나무를 투입하도록 개폐되는 나무투입도어(30); 상기 나무투입도어(30)의 냉각과 연소열의 방출을 방지하는 도어냉각부(40); 상기 나무투입도어(30)에 맺히는 목초액을 상기 본체(10) 외부로 배출하는 목초액수집깔때기; 상기 본체(10)와 연통되어 배출되는 연소열로서 상기 온수조(11)에서 유입되는 온수를 재가열하는 열교환기(50); 상기 열교환기(50)에서 가열된 온수 온도를 측정하여 상기 버너부(20)를 제어하는 온도조절센서(53)를 구비한다.

상기 본체(10)에는 연료로 사용되는 나무가 적재되며, 적재된 나무를 연소되어 발생하는 연소열로서 외부에서 투입된 원수가 가열된다.

상기 본체(10)의 상단은 개구되어 한번에 많은 양의 나무를 적재가능하게 되어 빈번한 나무투입작업에 따른 번거로움이 적어지며, 상기 본체(10)하단 일측에는 연소된 나무재를 외부로 배출시킬수 있도록 나무재배출도어(15)가 형성된다.

상기 본체(10)에는 원수가 유입되는 온수조(11), 상기 본체(10)에 투입된 나무가 연소되면서 생기는 목초액을 받아내는 목초액수집깔대기(14)가 설치된다.

상기 온수조(11)는 상기 본체(10)의 내부로 일정공간을 가지도록 둘러싼 공간부로서, 외부의 수도관에서 원수가 유입되며, 상기 본체(10)에서 나무가 연소되면서 발생하는 열로서 상기 온수조(11) 내부의 원수가 가열된다.

상기 온수조(11)에는 외부의 수도관에서 원수의 공급 및 난방파이프에 공급 된 난방수가 유입되는 원수유입관(12)과 상기 온수조(11)내에서 가열된 원수를 배출하는 온수배출관(13)이 설치된다.

상기 버너부(20)는 상기 본체(10)내에 투입된 나무의 점화 및 점화된 나무를 완전 연소시킨다.

상기 버너부(20)에는 상기 본체(10)내부로 투입되는 나무를 상기 본체(10)저면에서 소정거리 이격된 상태로 적재하여 공기의 흐름을 용이하게 하는 나무받침적쇠(21)와 상기 나무받침적쇠(21)의 하부에서 나무에 불을 점화하는 석유점화버너(22) 및 상기 나무받침적쇠(21) 하부에서 공기를 투입하여 상기 석유점화버너(22)에 의해 점화된 나무를 완전연소시키는 자동공기조절휀(23)이 설치된다.

상기 자동공기조절휀(23)은 상기 본체(10) 하단의 상기 나무재배출도어(15)에 결합설치되어 나무재를 배출하기 위해 상기 나무재배출도어(15)를 열면 상기 자동공기조절휀(23)이 외부로 빠져 상기 본체(10) 하부에 쌓인 나무재의 배출이 용이하게 된다.

상기 나무받침적쇠(21)는 일정한 간격으로 정렬된 복수의 관통홀이 형성된 판으로서, 상기 관통홀을 통해서 상기 나무받침적쇠(21)에 적재된 나무로의 공기유입과 완전연소된 나무의 재가 상기 본체(10) 내부저면에 용이하게 쌓이게 된다.

상기 나무투입도어(30)는 상기 본체(10) 상단을 개폐가능하도록 브라켓과 힌지에 의해 결합된다.

상기 나무투입도어(30)의 하판부는 원뿔모양으로 형성하여 나무 연소시 상기 본체(10)내부에서 발생되는 압력을 견디며, 표면상에 맺힌 목초액의 집수가 용이하 게 된다.

상기 도어냉각부(40)는 상기 나무투입도어(30)를 냉각시킨다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 도어냉각부(40)에는 상기 나무투입도어(30)가 상기 본체(10) 상단 개구부를 닫았을 때 맞닿는 부위에 원수를 담는 냉각수조(41)와 상기 냉각수조(41)에 원수를 공급하는 보충수탱크(42)가 설치된다.

상기 보충수탱크(42)는 상기 온수조(11) 상단의 냉각수조(41)로 공급된 원수가 상기 본체(10)내의 연소열에 의해 증발되더라도 일정량이 유지되도록 원수를 자동 투입한다.

따라서, 원수가 담긴 상기 냉각수조(41)에 상기 나무투입도어(30)의 테두리 단부가 저치됨으로서 상기 나무투입도어(30)를 냉각시키게 된다.

또한, 상기 도어냉각부(40)는 상기 나무투입도어(30)를 냉각시켜 상기 본체(10)내 하단의 나무 연소열로 인해 상단부에 쌓인 나무가 건조되면서 발생하는 기체상태의 목초액이 냉각된 상기 나무투입도어(30) 하판부에 닿으면서 액상으로 변하게 하여 집수가 용이하도록 한다.

상기 목초액수집깔대기(14)는 상기 나무투입도어(30) 하판부상에 맺히는 목초액을 상기 본체(10)외부로 배출하는 관이다.

따라서, 상기 목초액수집깔대기(14)의 일단은 상기 본체(10) 상단 개구부를 덮고 있을 때 상기 나무투입도어(30) 하판부 원뿔중심의 수직선상에 위치하게 되어 상기 나무투입도어(30) 하판부 표면에 맺혀 떨어지는 목초액을 받게 된다.

또한, 상기 목초액수집깔대기(14)의 타단은 상기 본체(10)내부에서 외부로 하향 경사지면서 관통되어 수집된 목초액을 상기 본체(10)외부로 배출하게 된다.

이러한, 상기 목초액수집깔대기(14)를 통해 모아진 목초액은 물에 희석하여 토양에 살포하면 처음에는 살균작용을 하게 되고, 일정시간이 경과되면 점차 농도가 엷어지면서 약알칼리로 변하여 산성화 또는 노화된 토양을 중화시켜준다.

상기 열교환기(50)는 상기 본체(10) 하부에 일단이 연통되어, 상기 본체(10)에서 나무가 연소되며 발생된 고온의 열과 연기로서 상기 온수조(11)에서 유입된 온수를 재가열한다.

상기 열교환기(50)에는 상기 온수조(11)의 온수배출관(13)과 연결되어 온수를 유입하는 온수유입관(51)과 상기 열교환기(50)에 의해 재가열된 온수를 난방이 필요한 곳으로 배출하는 난방수배출관(52) 및 상기 난방수배출관(52)으로 배출되는 난방수의 온도를 측정하여 상기 자동공기조절휀(23)의 공기투입양을 조절하는 온도조절센서(53)가 설치된다.

상기 온도조절센서(53)는 사용자가 제어패널(도면 미도시)에서 설정한 난방온도를 전달받아 상기 난방수배출관(52)으로 배출되는 난방수 온도를 측정하여 상기 자동공기조절휀(23)의 공기투입양 및 온오프동작을 제어하게 된다.

이와같이 구성되는 실시예에 의한 나무보일러의 작동을 도 1내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 본체(10) 상단에 설치된 상기 나무투입도어(30)를 열어서 상기 본체(10)내부의 나무받침적쇠(21)로 연료인 나무를 투입한다.

사용자가 제어패널에서 전원을 켜면, 상기 석유점화버너(22)가 상기 나무받침적쇠(21) 상단에 쌓여있는 나무에 불을 붙이게 된다.

이와 동시에, 외부의 파이프관에서 원수가 상기 본체(10)의 온수조(11)로 원수유입관(12)을 통해 유입되고, 상기 온수조(11)에 가득찬 원수는 상기 온수배출관(13)에서 온수유입관(51)을 통해 상기 열교환기(50)로 이동된다.

그러면, 상기 열교환기(50)로 유입된 원수는 다시 난방수배출관(52)을 통해서 외부에 설치된 파이프로 이동된다.

이후, 사용자가 난방을 위해 제어패널에서 난방온도를 조절하게 되면, 상기 열교환기(50)에 설치된 온도조절센서(53)는 상기 난방수배출관(52)을 통과하는 원수의 온도를 측정한다.

만약, 사용자가 제어패널에서 설정한 온도보다 원수온도가 낮으면 상기 버너부(20)의 자동공기조절휀(23)에 전원을 공급하여 공기를 상기 본체(10)내부로 투입하게 된다.

그러면, 상기 석유점화버너(22)에 의해 점화된 나무들에 공기가 다량투입되면서 나무의 연소가 빨리되며, 상기 본체(10)내부의 온도는 급격히 올라가게 된다.

상기 본체(10)내부가 나무의 연소에 의해 열이 발생되면, 상기 온수조(11)의 원수를 가열하게 되며, 가열된 원수는 상기 열교환기(50)로 이동하게 된다.

이때, 상기 본체(10)내부에서는 소정온도가 되면 연소되는 나무의 상부에 쌓 여있는 나무들이 건조되면서 기체상태의 목초액이 발생되며, 상기 나무투입도어(30) 하판부에 액상으로 변화된 후 상기 목초액수집깔대기(14)를 통해 외부로 배출된다.

상기 열교환기(50)로 이동된 상기 온수조(11)의 온수는 상기 본체(10)에서 발생하는 고온의 연소열과 연기에 의해서 재가열된 후 외부에 설치된 파이프로 배출된다.

이후, 사용자가 설정한 난방온도와 상기 열교환기(50)의 설치된 온도조절센서(53)에서 감지된 난방수의 온도가 동일하게 되면, 상기 온도조절센서(53)는 상기 자동공기조절휀(23)의 전원공급을 차단하여 나무의 연소속도가 줄면서 상기 본체(10)내부의 연소온도는 낮아지게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 나무보일러는, 원료인 나무를 본체상단으로 투입함으로서 한번에 많은 양을 투입가능하게 되어 빈번한 나무투입작업으로 인한 번거로움이 적어지며, 온도조절센서에 의해서 본체내의 공기투입량을 조절하여 난방온도 제어를 용이하게 하는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 한정되는 것이 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (7)

1. 물이 유입되는 온수조와 상기 본체에 투입된 나무가 연소되면서 생기는 목초액을 받아내는 목초액수집깔대기를 포함하고, 연료인 상기 나무를 적재하여 연소시킴으로서 상기 물을 가열하는 본체와;

   상기 본체에 투입된 나무를 연소하게 하는 버너부와;

   상기 본체의 상단을 개폐하는 나무투입도어와;

   상기 나무투입도어를 밀폐냉각시키는 도어냉각부; 및

   상기 본체와 연통되어 가열된 물을 재가열하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 나무보일러.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 온수조는 물 및 난방을 한 온수가 유입되는 원수유입관과 상기 온수조내에서 가열된 물을 상기 열교환기로 배출하는 온수배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 나무보일러.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 도어냉각부는 상기 나무투입도어와 상기 본체 상단이 맞닿는 위치에 물을 담는 냉각수조와 상기 냉각수조로 물을 투입하는 보충수탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 나무보일러.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 버너부는 상기 본체내부 하단에 투입된 나무를 상기 본체저면에서 소정거리로 이격 적재되도록 하여 공기의 흐름을 좋게 하는 나무받침적쇠와 상기 나무받침적쇠의 하부에서 나무에 불이 점화시키는 석유점화버너 및 상기 나무받침적쇠 하단에서 공기를 투입하여 점화된 나무의 연소를 잘되게 하는 자동공기조절휀을 포함하고,

   상기 열교환기는 상기 온수조의 가열된 물을 배출하는 온수배출관과 연결되어 온수가 유입되는 온수유입관과 상기 열교환기에서 가열된 물을 난방이 필요한 곳으로 배출하는 난방수배출관 및 상기 난방수배출관으로 배출되는 난방수의 온도를 측정하여 상기 자동공기조절휀의 공기 투입량조절 및 온오프를 제어하는 온도조절센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 나무보일러.

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