KR100990544B1

KR100990544B1 - 고효율 화목보일러

Info

Publication number: KR100990544B1
Application number: KR1020100020114A
Authority: KR
Inventors: 윤광채
Original assignee: 윤광채
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2010-10-29

Abstract

본 발명은 적은 땔감(목재)으로 장시간 연소가 가능할 뿐 아니라 난방수 및 온수에 대한 효과적인 가열이 가능한 고효율 화목보일러에 관한 것이다.
본 발명은 2중 벽체로 이루는 보일러 바디통(110)의 내부 양측에 좌우 난방수 탱크(120,130)를 각각 구성시키고, 그 사이에 화력실(210)과 연기 중간 유도실(220)을 갖는 연소실(200)을 설치하고, 상기 화력실(210)의 하측에는 관형 화목그릴(211)을 설치한는 한편, 상기 화력실(210)의 상부에는 물 순환 연결된 상태의 다수개 연통관(212)을 다단 지그재그 배열 구성시키고, 상기 보일러 바디통(110)의 상단 일측에는 상기 구획된 상태의 연기 중간 유도실(220)을 거친 연기나 화기를 신속 원활한 외부방출을 위한 연통장치(240)를 설치한 고효율 화목보일러를 제시한 것이다.

Description

고효율 화목보일러{HIGH EFFECTIVENESS FIRE WOOD BOILER}

본 발명은 적은 땔감(목재)으로 장시간 연소가 가능할 뿐 아니라 난방수 및 온수에 대한 효과적인 가열이 가능한 고효율 화목보일러에 관한 것이다.

근래에 주택이나 상가 또는 농업용 비닐하우스의 난방을 위하여 기름이나 가스를 이용한 기름보일러나 가스보일러를 널리 이용하고 있는데, 최근 가스와 원유 가격이 급상승함에 따라 기름보일러와 가스보일러에 대한 난방비용도 상승하고 있어 수요자들에게 부담이 증가되고 있는 실정이다.

최근에는, 이러한 수요자들의 난방비용에 대한 부담을 줄이고자, 가스나 기름에 비해 비용이 저렴한 장작, 폐·잔목 등을 주열원으로 하여 가열된 난방수 및 온수를 비닐하우스 또는 건물 내부로 순환시키는 화목보일러의 공급이 증가하고 있으며, 이와 같은 화목보일러는 특히 목재의 입수나 비치, 적재가 용이한 농촌에서 각광을 받고 있다.

그러나, 종래의 화목보일러는 목재 연소에 필요한 충분한 산소공급과 화기 및 연기 배출로를 포함하는 일반적인 구조 이상의 특별한 수단이나 구성이 전무함에 따라 ,

땔감 원료인 목재의 연소시간과 목재의 보충 주기가 매우 짧아 목재의 사용량 증가의 단점은 차치하더라도 목재를 보충하는데 많은 시간과 인력이 할애되어야 하는 문제점이 있었을 뿐 아니라,

목재(장작, 폐·잔목 등)의 열원으로부터 발생되는 연소열이 난방수 및 온수에 효과적으로 전달되지 못하고 상당부분 연통을 통해 외부로 방출되어 버리는 비효율 구조로 되어 있기 때문에 온수 및 난방수 가열효율이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

삭제

이에 본 발명에서는 전술한 바와 같은 종래 화목보일러에서 수반되는 제반문제점을 일소하기 위하여 창출된 것으로서, 적은 땔감 원료(목재)의 투입으로도 장시간 동안 연소가능한 고효율 화목 보일러의 구조를 정립한 고효율 화목 보일러를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 2중 벽체로 이루는 보일러 바디통(110)의 내부 양측에 좌우 난방수 탱크(120,130)를 각각 구성시키고, 그 사이에 화력실(210)과 연기 중간 유도실(220)을 갖는 연소실(200)을 설치하고, 상기 화력실(210)의 하측에는 관형 화목그릴(211)을 설치한는 한편, 상기 화력실(210)의 상부에는 물 순환 연결된 상태의 다수개 연통관(212)을 다단 지그재그 배열 구성시키고, 상기 보일러 바디통(110)의 상단 일측에는 상기 구획된 상태의 연기 중간 유도실(220)을 거친 연기나 화기를 신속 원활한 외부방출을 위한 연통장치(240)를 설치한 고효율 화목보일러를 제시한 것이다.

이상과 같은 본 발명의 고효율 화목보일러는, 적은 양의 목재(땔감 원료)로 상당한 장시간 연소가 가능함에 따라 땔감의 소비의 절감에 크게 기여할 뿐 아니라 특히, 크게 길어진 목재보충 주기에 따른 인력과 시간의 절감효과 또한 크고, 난방의 효율 증대 효과를 제공하는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 화목보일러의 바람직한 실시 예를 나타낸 정면도.
도 2는 도 1의 측단면도.
도 3은 도 1의 정단면도.
도 4는 본 발명에 따른 연소열의 흐름을 나타낸 참고 단면도.
도 5는 본 발명에 따라 보일러 바디통 내부를 거쳐 연통장치로 배출되는 연기의 흐름을 도시한 참고 가-가'선 단면도.

본 발명의 고효율 화목보일러는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

도 1 내지 도 3에 본 발명에서 제시하는 고효율 화목보일러의 바람직한 실시 예가 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 목재를 땔감 원료로 투입하여 물(난방수, 온수)을 데우는 화목 보일러에 있어서,

단열을 위하여 내벽(111)과 외벽(112) 사이에 일정한 공기층(113)이 형성되어 2중 벽체를 이루는 보일러 바디통(110)의 내부 좌, 우측에는 일정량의 물 담수가 가능한 좌, 우 난방수 탱크(120,130)를 각각 밀폐 구성시키고,

상기 좌, 우 난방수 탱크(120,130) 사이에는 좌, 우 난방수 탱크(120,130)를 합한 폭에 비해 40%를 초과하지 않는 일정한 폭 크기의 연소실(200)을 설치하되, 상기 연소실(200)의 하측은 투입되는 목재에 대한 연소가 진행되는 공간인 화력실(210)을 할당하고, 상기 연소실(200)의 상측은 연소과정의 화기 또는 연기가 우회하여 상방 외부로 배출될 수 있도록 하는 연기 중간 유도실(220)을 할당하고, 상기 화력실(210)과 연기 중간 유도실(220) 사이에는 상호 구획을 위한 안내통공(231)을 포함하는 구획판(230)을 설치한 것과;

상기 화력실(210)의 하측에는 좌, 우측 난방수 탱크(120,130)간 물 순환 연결이 가능하면서도 화목연소에 필요한 산소공급의 원활성 및 땔감 원료인 목재에 대한 받침기능을 함께 갖는 관형 화목그릴(211)을 설치한 것과;

상기 화력실(210)의 상부에는 화목 열기와 접촉되는 부위의 표면적 및 난방수 가열효율증대를 목적으로 좌, 우측 난방수 탱크(120,130)간 물 순환 연결된 상태의 다수개 연통관(212)을 다단 지그재그 배열 구성시킨 것과;

상기 보일러 바디통(110)의 상단 일측(즉, 상기 구획판에 형성된 안내통공과 가장 멀리 떨어진 반대되는 지점)에는 상기 구획판(230)으로 구획된 상태의 연기 중간 유도실(220)을 거친 연기나 화기를 신속 원활한 외부방출을 위한 연통장치(240)를 설치한 것; 것을 포함하는 고효율 화목보일러(A)를 제공하는 것에 하나의 특징적 요지로 한다,

상기 목재의 연소를 위하여 공기(산소)의 공급이 필수적인데, 화목보일러의 정면 중앙 하단에 산소공급공을 마련하여 공기(산소)가 보일러 내부의 화력실로 유입될 수 있도록 함이 이상적이다.

도 4에 본 발명에 따른 연소열의 흐름을 나타낸 참고 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 상기 화력실(210)에서 발생되는 연소열은 화력실 후방 상부에 위치한 구획판(230)의 안내통공(231)으로 우회하여 안내통공(231)의 반대편에 위치한 연통장치(240)로 흘러감을 알 수 있다.

이는 연소열이 보일러 내부에서 우회하여 흘러가는 동안에 지속적으로 상기 연통관(212) 내부의 난방수를 데울 수 있어 열효율을 대폭 증가시키는 효과를 가진다.

이때, 상기 연기 중간 유도실(220)에도 좌, 우측 난방수 탱크(120,130)간 물 순환 연결을 위한 다수개의 연통관(212)을 마련하여, 열효율을 보다 향상시킴이 바람직하다.

상기 연기 중간 유도실(220)은 연소과정의 화기 또는 연기에 대한 상방 외부로의 슬로우 유도를 위한 것인데,
상기 슬로우 유도는, 연소과정의 연기가 직통으로 연통장치(240)로 배출되지 않고, 일정한 공간 즉 연기 중간 유도실(220)을 경유한 후 연통장치로 배출되는 것을 의미하며, 보일러 내부의 열기가 좀더 천천히 외부로 배출되도록 하여 열효율을 증가시키기 위함이다.

상기 구성요소 중 연기 중간 유도실(220)과 내통하는 상기 연통장치(240)는, 그 하단에 상부 바깥으로 방출된 연기 전체가 직방으로 안내되지 않고 소용돌이 또는 와류현상이 일어나면서 적당한 연기의 배출속도조절과 내부 중간 유도실 및 화력실의 공기(연기, 가스, 미세 먼지 등)를 끌어당기는 흡입력이 함께 생성될 수 있게 "ㄱ"형 연기저항부(241a)를 갖는 일정 직경의 흡입연통관(241)이 구비되고, 상기 흡입연통관(241)의 상단에는 상기 흡입연통관(241) 보다 작은 직경의 배출연통(242)을 구성시킨 구조를 갖는다.

즉, 상기 "ㄱ"형 연기저항부(241a)로 인하여 상기 흡입연통관(241) 내에서 와류현상이 발생되는데, 이는 연통장치로 유입되는 미세한 불씨를 완전 소멸시킴으로써 배출연통(242)의 온도 상승에 의한 화상피해를 예방할 수 있으며, 또한, 배출연통(242)으로 배출될 수 있는 목초액 증기를 하강시켜 후술할 목초액의 수집을 증대시킬 수 있다.

그리고, 상기 연기 중간 유도실(220)의 일측 보일러 바디통(110)에는 상기 연기 중간 유도실(220)에서 발생되는 목초액의 회수를 위한 목초액 배출구(250)를 구성하고, 상기 목초액 배출구(250)의 하단에는 목초액 받이통(251)과 목초액 유도 회수관(252)을 추가 설치할 경우, 화목 보일러의 동작 과정에서 다양한 유익성 갖는 목초액을 부가적으로 수집 또는 제공받을 수 있게 된다.

도 5에 본 발명에 따라 보일러 바디통 내부를 거쳐 연통장치로 배출되는 연기의 흐름을 도시한 참고 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 상기 화력실(210)과 인접한 내벽(111)에는 화력실(210)의 연기가 유입되는 유입공(H1)을 형성시키고, 상기 연기 중간 유도실(220)과 인접한 내벽(111)에는 상기 유입공(H1)을 통해 유입된 연기의 배출을 위한 배출공(H2)을 형성시켜, 상기 화력실(210)의 일부 연기가 유입공(H1)을 통해 상기 내벽(111)과 외벽(112) 사이를 거친 후, 배출공(H2)을 통해 연기 중간 유도실(220)을 거쳐 연통장치(240)로 배출될 수 있도록 이루어지는 것도 특징이다.

즉, 상기 화력실(210)의 일부 연기(열기를 포함한 연기)가 난방수 탱크(120,130)의 외부를 감싸는 효과가 발생되기 때문에 단열효과가 배가될 수 있다.

상기 난방수 탱크(120,130)의 상부에는 내부에서 발생된 에어를 배출시키거나 또는 난방수 부족시에 이를 보충하기 위해 외부 보조탱크(미도시됨)와 연결되는 난방수 보충관(R)을 구비함이 바람직하다.

또한, 상기 좌측 난방수 탱크(120)와 우측 난방수 탱크(130) 각각의 내부에는 온수 사용을 위한 온수관1,2(260,270)을 각각 설치하되, 상기 온수관 1,2(260,270) 사이에는 다수개의 난방수 연통관(212) 중 선택된 하나 속을 통과하는 온수 연결관(271)을 설치하여 상호 내통될 수 있도록 하고, 상기 온수관 1,2(260,270) 각각의 상측에는 온수 순환을 위한 온수 공급관(273)과 온수 순환관(274)을 각각 설치하면,

상기 화목 보일러를 난방수에 대한 고효율 가열과 함께 온수의 가열 및 그 온수의 활용성을 제공받을 수 있게 된다.

삭제

A : 고효율 화목보일러 110 : 보일러 바디통
111 : 내벽 112 : 외벽
113 : 공기층 120,130 : 좌,우 난방수 탱크
200 : 연소실 210 : 화력실
211 : 화목그릴 212 : 연통관
220 : 연기 중간 유도실 230 : 구획판
231 : 안내통공 240 : 연통장치
241 : 흡입연통관 241a : 연기저항부
242 : 배출연통 250 : 목초액 배출구
251 : 목초액 받이통 252 : 목초액 유도 회수관
260,270 : 온수관 1,2 271 : 온수 연결관
273 : 온수 공급관 274 : 온수 순환관
H1 : 유입공 H2 : 배출공

Claims

목재를 땔감 원료로 투입하여 난방수나 온수를 데우는 화목 보일러에 있어서,
단열을 위하여 내벽(111)과 외벽(112) 사이에 일정한 공기층(113)이 형성되어 2중 벽체를 이루는 보일러 바디통(110)의 내부 좌, 우측에는 일정량의 물 담수가 가능한 좌, 우 난방수 탱크(120,130)를 각각 밀폐 구성시키고,
상기 좌, 우 난방수 탱크(120,130) 사이에는 좌, 우 난방수 탱크(120,130)를 합한 폭에 비해 40%를 초과하지 않는 일정한 폭 크기의 연소실(200)을 설치하되, 상기 연소실(200)의 하측은 투입되는 목재에 대한 연소가 진행되는 공간인 화력실(210)을 할당하고, 상기 연소실(200)의 상측은 연소과정의 화기 또는 연기가 우회하여 상방 외부로 배출되는 연기 중간 유도실(220)을 할당하고, 상기 화력실(210)과 연기 중간 유도실(220) 사이에는 상호 구획을 위한 안내통공(231)을 포함하는 구획판(230)을 설치한 것과;
상기 화력실(210)의 하측에는 좌, 우측 난방수 탱크(120,130)간 물 순환 연결이 가능하면서도 화목연소에 필요한 산소공급의 원활성 및 땔감 원료인 목재에 대한 받침기능을 함께 갖는 관형 화목그릴(211)을 설치한 것과;
상기 화력실(210)의 상부에는 화목 열기와 접촉되는 부위의 표면적 및 난방수 가열효율증대를 목적으로 좌, 우측 난방수 탱크(120,130)간 물 순환 연결된 상태의 다수개 연통관(212)을 다단 지그재그 배열 구성시킨 것과;
상기 보일러 바디통(110)의 상단 일측에 해당하는, 상기 구획판에 형성된 안내통공과 가장 멀리 떨어진 반대되는 지점에는, 상기 구획판(230)으로 구획된 상태의 연기 중간 유도실(220)을 거친 연기나 화기를 신속 원활한 외부방출을 위한 연통장치(240)를 설치한 것; 을 특징으로 한 고효율 화목보일러.
제 1항에 있어서,
상기 연기 중간 유도실(220)과 내통하는 상기 연통장치(240)는, 그 하단에 상부 바깥으로 방출된 연기 전체가 직방으로 안내되지 않고 소용돌이 또는 와류현상이 일어나면서 연기의 배출속도조절과 내부 중간 유도실 및 화력실의 연기, 가스, 미세 먼지를 포함하는 공기를 끌어당기는 흡입력이 함께 생성될 수 있게 "ㄱ"형 연기저항부(241a)를 갖는 일정 직경의 흡입연통관(241)이 구비되고, 상기 흡입연통관(241)의 상단에는 상기 흡입연통관(241) 보다 작은 직경의 배출연통(242)이 구성된 것을 특징으로 한 고효율 화목보일러.
제 1항에 있어서,
상기 연기 중간 유도실(220)의 일측 보일러 바디통(110)에는 상기 연기 중간 유도실(220)에서 발생되는 목초액의 회수를 위한 목초액 배출구(250)를 구성하고, 상기 배출구(250)의 하단에는 목초액 받이통(251)과 목초액 유도 회수관(252)을 설치한 것을 특징으로 한 고효율 화목보일러.
제 1항에 있어서,
상기 좌측 난방수 탱크(120)와 우측 난방수 탱크(130) 각각의 내부에는 온수 사용을 위한 온수관1,2(260,270)을 각각 설치하되, 상기 온수관 1,2(260,270) 사이에는 다수개의 난방수 연통관(212) 중 선택된 하나 속을 통과하는 온수 연결관(271)을 설치하여 상호 내통될 수 있도록 하고, 상기 온수관 1,2(260,270) 각각의 상측에는 온수 순환을 위한 온수 공급관(273)과 온수 순환관(274)을 각각 설치한 것을 특징으로 한 고효율 화목보일러.
제 1항에 있어서,
상기 화력실(210)의 일부 연기가 상기 내벽(111)과 외벽(112) 사이를 거친 후, 연기 중간 유도실(220)을 거쳐 연통장치(240)로 배출될 수 있도록,
상기 화력실(210)과 인접한 내벽(111)에는 화력실(210)의 연기가 유입되는 유입공(H1)을 추가로 더 형성시킨 것과;
상기 연기 중간 유도실(220)과 인접한 내벽(111)에는 상기 유입공(H1)을 통해 유입된 연기를 연기 중간 유도실(220)로 배출시켜 연통장치(240)로 빠져 나갈 수 있도록 하는 배출공(H2)을 추가로 더 형성시킨 것을 특징으로 한 고효율 화목보일러.
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