KR101051655B1

KR101051655B1 - 연소효율이 향상된 무연 연소장치 및 이를 이용한 화목보일러

Info

Publication number: KR101051655B1
Application number: KR1020100138399A
Authority: KR
Inventors: 강훈이
Original assignee: 강훈이
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2011-07-26

Abstract

본 발명은 연소장치 및 이를 이용한 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나무, 왕겨, 낙엽, 톱밥, 건풀, 우분, 석탄 등을 연료로 이용하여 완전연소를 유도하여 경제적이고, 친환경적인 연소효율이 향상된 무연 연소장치 및 이를 이용한 화목보일러에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 내부에 연료가 투입되고, 상·하면, 좌·우면과 후면으로 이루어진 연소실과, 상기 연소실의 개방된 전면을 밀폐가능하도록 힌지결합되되, 연소실 내부로 공기를 유입시키기 위한 공기유입구가 하측에 형성된 투입구와, 상기 연소실에서 연소된 연료의 연기를 외부로 배출하기 위한 연도로 이루어진 연소장치에 있어서, 상기 투입구는 하측의 공기유입구를 통해 유입된 공기가 연소실의 상부로 유입되도록 투입구의 내부에서 상측으로 연장된 후 연소실의 내부로 관통된 공기이송로를 포함하고, 상기 연소실의 내부에는 투입구의 공기이송로를 통해 유입된 공기가 바로 하강하는 것을 방지하도록 연소실의 전방에서 후방으로 연장되고, 상면의 폭보다 상대적으로 작은 격벽이 형성되며, 상기 연소실의 하면에는 연소실의 전방에서 후방으로 연장되고, 다수개의 타공홈이 형성된 연통관이 설치되되, 상기 연통관은 일측 끝단이 후면을 관통하도록 설치되며, 상기 연도는 연소실의 후방에 형성되어 연통관과 연통된 것을 특징으로 한다.

Description

연소효율이 향상된 무연 연소장치 및 이를 이용한 화목보일러{.}

본 발명은 연소장치 및 이를 이용한 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나무, 왕겨, 낙엽, 톱밥, 건풀, 우분, 석탄 등을 연료로 이용하여 완전연소를 유도하여 경제적이고, 친환경적인 연소효율이 향상된 무연 연소장치 및 이를 이용한 화목보일러에 관한 것이다.

일반적으로 소각장치는 각종 폐기물에 발화물질을 뿌리거나 버너를 이용하여 폐기물을 발화시켜 연소시키고 있다.

이러한 소각장치는 통상 석유와 같은 연료가 많이 소모되고, 연소실에서의 연소 온도가 높지 않아 연소 생성물인 타르로 인해 장기간 사용시 열효율이 급격히 감소되는 단점이 발생하였다.

공지의 예로서 출원번호 대한민국 특허출원번호 제2006-0080891(2006.08.25)호 "가연성 폐기물을 연료로 사용하는 소각장치 및 이를 활용한 에너지 회수시스템"에는 가연성 재료를 연료로 사용하기 위한 소각장치가 개시되어 있다.

상기 공지의 예는 가연성 재료를 연료로 사용하여 경제적이고, 비교적 간단한 구조로 이루어져 있으나, 인위적인 버너와 냉각장치 등이 복잡하게 설치되어야 하는 단점이 발생하였으며, 종래의 문제점이었던 완전연소는 불가능한 문제점이 여전히 존재하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연소실 내부에서 연료가 불완전연소되어 발생되는 가스 및 연기가 바로 상승하지 않고, 연소 중인 연료의 열에 의해 다시 연소시켜 무연, 완전연소를 유도하기 위한 연소효율이 향상된 무연 연소장치 및 이를 이용한 화목보일러를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 연료가 투입되고, 상·하면, 좌·우면과 후면으로 이루어진 연소실과, 상기 연소실의 개방된 전면을 밀폐가능하도록 힌지결합되되, 연소실 내부로 공기를 유입시키기 위한 공기유입구가 하측에 형성된 투입구와, 상기 연소실에서 연소된 연료의 연기를 외부로 배출하기 위한 연도로 이루어진 연소장치에 있어서,

상기 투입구는 하측의 공기유입구를 통해 유입된 공기가 연소실의 상부로 유입되도록 투입구의 내부에서 상측으로 연장된 후 연소실의 내부로 관통된 공기이송로를 포함하고,

상기 연소실의 내부 상측에는 투입구의 공기이송로를 통해 유입된 공기가 바로 하강하는 것을 방지하도록 연소실의 전방에서 후방으로 연장된 격벽이 형성되되, 상기 격벽은 그 좌우 폭이 상면의 폭보다 상대적으로 작거나 표면에 다수개의 관통공이 형성되며,

상기 연소실의 하면에는 연소실의 전방에서 후방으로 연장되고, 다수개의 타공홈이 형성된 연통관이 설치되되, 상기 연통관은 판형상으로 길이방향을 따라 중심이 상측으로 돌출된 ∧자형 또는 상측으로 볼록한 반원형 중 선택된 어느 하나로 이루어지며, 일측 끝단이 후면을 관통하도록 설치되고,

상기 연소실의 후면은 연도의 저면에 쌓인 이물질을 제거하기 용이하도록 연소실의 하면과 일정높이로 이격된 상태에서 마감되며,

상기 연도는 연소실의 후방에 형성되어 연통관과 연통되고, 연소실의 후면을 따라 상측으로 연장되며, 연도의 상측 내부에는 연기가 열과 함께 외부로 바로 배출되지 않고 연도의 내부에 머무는 시간을 연장시키기 위해 연기가 연도의 상단에서 다시 하측으로 이동 후 외부로 배출되도록 유도벽이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러는 내부에 연료가 투입되고, 상·하면, 좌·우면과 후면으로 이루어진 연소실과, 상기 연소실의 개방된 전면을 밀폐가능하도록 힌지결합되되, 연소실 내부로 공기를 유입시키기 위한 공기유입구가 하측에 형성된 투입구와, 상기 연소실에서 연소된 연료의 연기를 외부로 배출하기 위한 연도를 구비한 보일러에 있어서,

상기 연도는 연소실의 후방에 형성되어 연통관과 연통되고, 연소실의 후면을 따라 상측으로 연장되어 이루어지며, 연도의 상측 내부에는 연기가 열과 함께 외부로 바로 배출되지 않고 연도의 내부에 머무는 시간을 연장시켜 난방수의 가열효율을 높이기 위해 연기가 연도의 상단에서 다시 하측으로 이동 후 온수 챔버의 외부로 배출되도록 유도벽이 더 형성되고,

상기 연소실과 연도의 외측을 둘러싸며 연소시 발생되는 열에 의해 가열되는 물이 채워지는 온수 챔버로 이루어지되, 상기 온수 챔버의 일면에는 온수 챔버의 내부로 난방수를 유입시키는 난방수유입관과, 온수 챔버의 내부에서 가열된 난방수가 외부로 배출되는 난방수유출관과, 온수 챔버의 가열된 난방수의 열로 냉수를 급탕시키는 급탕코일이 형성되며, 상기 난방수유입관의 일단에는 온수 챔버 내부의 난방수 양을 보충하는 보조물탱크와 연결된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

본 발명에 따른 연소효율이 향상된 무연 연소장치 및 이를 이용한 화목보일러에 의하면, 연료가 불완전연소해 발생되는 가스 및 연기를 다시 연료의 열로 연소시킨 후 배출시켜 완전연소를 유도하여 배출되는 연기가 무색이며, 공기 유입의 제어만으로도 장시간에 걸쳐 연료를 고온 상태에서 서서히 연소시켜 연소 후 남은 재의 양이 최소가 될 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 따른 무연 연소장치의 부분절단사시도.
도 2는 본 발명에 따른 무연 연소장치의 내부에 연통관이 설치된 상태를 보인 부분절단사시도.
도 3은 본 발명에 적용된 연통관의 사시도.
도 4는 도 2의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 무연 연소장치의 측단면도.
도 6은 도 2의 A-A` 평단면도.
도 7은 본 발명에 적용된 격벽의 다른 실시예를 보인 평단면도.
도 8은 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러의 사시도.
도 9은 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러의 측단면도.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 무연 연소장치의 부분절단사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 무연 연소장치의 내부에 연통관이 설치된 상태를 보인 부분절단사시도이고, 도 3은 본 발명에 적용된 연통관의 사시도이고, 도 4는 도 2의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 무연 연소장치의 측단면도이고, 도 6은 도 2의 A-A` 평단면도이고, 도 7은 본 발명에 적용된 격벽의 다른 실시예를 보인 평단면도이다.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 무연 연소장치는 내부에 연료(10)가 투입되고, 상·하면(21)(22), 좌·우면(23)(24)과 후면(25)으로 이루어진 연소실(20)과, 상기 연소실(20)의 개방된 전면을 밀폐가능하도록 힌지결합되되, 연소실(20) 내부로 공기를 유입시키기 위한 공기유입구(32)가 하측에 형성된 투입구(30)와, 상기 연소실(20)에서 연소된 연료(10)의 연기를 외부로 배출하기 위한 연도(40)를 구비하고 있다.

본 발명에 있어서 전방은 연소실(20)의 내부로 연료(10)가 투입되도록 개방된 방향을 의미하고, 후방은 전방의 반대방향을 의미한다.

본 발명에 적용되는 연료(10)는 나무, 왕겨, 낙엽, 톱밥, 건풀이 주로 적용되고, 폐비닐, 우분, 석탄을 사용할 수도 있다.

상기 투입구(30)는 하측에 공기유입구(32)가 형성되어 연료(10)의 연소에 필요한 공기를 연소실(20)의 내부로 투입시킨다.

이때, 상기 공기유입구(32)는 통상적의 공기유입량이 자동 또는 수동으로 조절가능한 것이 적용된다.

바람직하게 상기 투입구(30)의 내부에는 공기유입구(32)를 통해 유입되는 공기가 연소실(20) 내부의 상부로 유입되도록 공기유입구(32)와 연결되어 상측으로 연장된 후 연소실(20)의 내부로 관통된 공기이송로(34)가 형성되어 있다.

상기 연소실(20)의 내부에는 투입구(30)의 공기이송로(34)를 통해 상부로 유입된 공기가 연소실(20)의 전방에서 바로 하강하는 것을 방지하고, 연소실(20)의 상부 전체에서 고르게 분포되며 하강하도록 연소실(20)의 전방에서 후방으로 연장되되, 상면의 폭보다 상대적으로 작은 폭으로 이루어진 격벽(28)이 형성되어 있다.

상기 격벽(28)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 공기이송로(34)를 통해 유입된 공기가 격벽(28)을 따라 이동하면서 격벽(28)과 연소실(20)의 좌·우면(23)(24) 사이의 공간을 통해 하강한다.

이러한 격벽(28)의 다른 실시예로 도 7을 참조하면, 상기 격벽(28)은 그 좌우 폭이 연소실(20)의 좌우 폭과 동일하고, 그 표면에 다수개의 관통공(28a)이 형성되어 공기이송로(34)를 통해 유입된 공기가 격벽(28)을 따라 이동하면서 격벽(28)의 표면에 형성된 관통공(28a)을 통해 하강한다.

위와 같이 연소실(20)의 상부에서 공기가 하강하여 연료(10)를 연소시킨 후 배출되는 가스 및 연기는 연통관(50)을 통해 연도(40)로 이동한다.

상기 연통관(50)은 판형상으로 길이방향을 따라 중심이 상측으로 돌출된 ∧자형 또는 상측으로 볼록한 반원형으로 연소실(20)의 전방에서 후방으로 연장되고, 다수개의 타공홈(52)이 형성되어 있다.

또한, 상기 연통관(50)은 연소실(20)의 하면(22)에 설치되고, 일측 끝단이 후면(25)을 관통하도록 설치되어 연료(10)의 연소로 발생된 가스 및 연기가 연소실(20)의 상부로 상승하여 공기이송로(34)를 통해 유입되는 공기와 섞이지 않고, 바로 연통관(50)의 내부로 유입되어 연도(40)로 배출된다.

그로 인해 연료(10)가 불완전연소되어 발생된 가스 및 연기가 연소실(20)의 상부로 상승하지 않고, 연소 중인 연료(10)의 열에 의해 다시 연소되어 연통관(50)으로 이동하게 된다.

다시, 상기 연도(40)는 연소실(20)의 후면(25)을 따라 상측으로 연장되고, 연도(40)의 상측 내부에는 가스 및 연기가 열과 함께 외부로 바로 배출되지 않고 가스 및 연기가 연도(40)의 상단에서 다시 하강한 후 외부로 배출되도록 유도벽(42)이 더 형성되어 연도(40)의 내부에서 머무는 시간을 연장시킨다.

바람직하게 상기 연소실(20)과 연도(40)를 구획하는 후면(25)은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 연소실(20)의 하면과 일정높이로 이격된 상태에서 마감되어 연도(40)의 저면에 쌓인 이물질을 제거하기 용이하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러의 측단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 무연 연소장치를 이용한 화목보일러는 상기 연소장치와 동일한 구조로 이루어지되, 연소실(20)과 연도(40)의 외측을 둘러싸며, 연소실(20)의 내부에서 연료(10)을 연소시 발생되는 열에 의해 가열되는 물이 채워지는 온수 챔버(60)가 더 형성되어 있다.

이러한 온수 챔버(60) 내부의 난방수는 연소실(20)의 상·하면(21)(22)와 좌·우면(23)(24) 및 연도(40)를 통해 열이 전도되어 가열된다.

상기 온수 챔버(60)의 일면에는 온수 챔버(60)의 내부로 난방수를 유입시키기 위한 난방수유입관(62)과 온수 챔버(60)의 내부에서 가열된 난방수가 외부로 유출시키는 난방수유출관(64)이 형성되어 있다.

이때, 상기 난방수유입관(62)의 일단에는 온수 챔버(60) 내부의 난방수가 증발하여 그 양이 줄어들 경우 그 양을 보충하기 위하여 외부의 보조물탱크(70)와 연결되어 있다.

또한, 본 발명에서 상기 온수 챔버(60)는 냉수를 급탕시키기 위해 온수 챔버(60)의 외부에서 유입된 후 내부에서 난방수에 의해 가열되어 다시 외부로 유출되도록 급탕 코일(66)이 형성된다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

10 : 연료 20 : 연소실
21 : 상면 22 : 하면
23 : 좌면 24 : 우면
25 : 후면 28 : 격벽
28a : 관통공 30 : 투입구
32 : 공기유입구 34 : 공기이송로
40 : 연도 42 : 유도벽
50 : 연통관 52 : 타공홈
60 : 온수 챔버 62 : 난방수유입관
64 : 난방수유출관 66 : 급탕 코일
70 : 보조물탱크

Claims

내부에 연료가 투입되고, 상·하면, 좌·우면과 후면으로 이루어진 연소실과, 상기 연소실의 개방된 전면을 밀폐가능하도록 힌지결합되되, 연소실 내부로 공기를 유입시키기 위한 공기유입구가 하측에 형성된 투입구와, 상기 연소실에서 연소된 연료의 연기를 외부로 배출하기 위한 연도로 이루어진 연소장치에 있어서,
상기 투입구는 하측의 공기유입구를 통해 유입된 공기가 연소실의 상부로 유입되도록 투입구의 내부에서 상측으로 연장된 후 연소실의 내부로 관통된 공기이송로를 포함하고,
상기 연소실의 내부 상측에는 투입구의 공기이송로를 통해 유입된 공기가 바로 하강하는 것을 방지하도록 연소실의 전방에서 후방으로 연장된 격벽이 형성되되, 상기 격벽은 그 좌우 폭이 상면의 폭보다 상대적으로 작거나 표면에 다수개의 관통공이 형성되며,
상기 연소실의 하면에는 연소실의 전방에서 후방으로 연장되고, 다수개의 타공홈이 형성된 연통관이 설치되되, 상기 연통관은 판형상으로 길이방향을 따라 중심이 상측으로 돌출된 ∧자형 또는 상측으로 볼록한 반원형 중 선택된 어느 하나로 이루어지며, 일측 끝단이 후면을 관통하도록 설치되고,
상기 연소실의 후면은 연도의 저면에 쌓인 이물질을 제거하기 용이하도록 연소실의 하면과 일정높이로 이격된 상태에서 마감되며,
상기 연도는 연소실의 후방에 형성되어 연통관과 연통되고, 연소실의 후면을 따라 상측으로 연장되며, 연도의 상측 내부에는 연기가 열과 함께 외부로 바로 배출되지 않고 연도의 내부에 머무는 시간을 연장시키기 위해 연기가 연도의 상단에서 다시 하측으로 이동 후 외부로 배출되도록 유도벽이 더 형성된 것을 특징으로 하는 연소효율이 향상된 무연 연소장치.
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내부에 연료가 투입되고, 상·하면, 좌·우면과 후면으로 이루어진 연소실과, 상기 연소실의 개방된 전면을 밀폐가능하도록 힌지결합되되, 연소실 내부로 공기를 유입시키기 위한 공기유입구가 하측에 형성된 투입구와, 상기 연소실에서 연소된 연료의 연기를 외부로 배출하기 위한 연도를 구비한 보일러에 있어서,
상기 투입구는 하측의 공기유입구를 통해 유입된 공기가 연소실의 상부로 유입되도록 투입구의 내부에서 상측으로 연장된 후 연소실의 내부로 관통된 공기이송로를 포함하고,
상기 연소실의 내부 상측에는 투입구의 공기이송로를 통해 유입된 공기가 바로 하강하는 것을 방지하도록 연소실의 전방에서 후방으로 연장된 격벽이 형성되되, 상기 격벽은 그 좌우 폭이 상면의 폭보다 상대적으로 작거나 표면에 다수개의 관통공이 형성되며,
상기 연소실의 하면에는 연소실의 전방에서 후방으로 연장되고, 다수개의 타공홈이 형성된 연통관이 설치되되, 상기 연통관은 판형상으로 길이방향을 따라 중심이 상측으로 돌출된 ∧자형 또는 상측으로 볼록한 반원형 중 선택된 어느 하나로 이루어지며, 일측 끝단이 후면을 관통하도록 설치되고,
상기 연도는 연소실의 후방에 형성되어 연통관과 연통되고, 연소실의 후면을 따라 상측으로 연장되어 이루어지며, 연도의 상측 내부에는 연기가 열과 함께 외부로 바로 배출되지 않고 연도의 내부에 머무는 시간을 연장시켜 난방수의 가열효율을 높이기 위해 연기가 연도의 상단에서 다시 하측으로 이동 후 온수 챔버의 외부로 배출되도록 유도벽이 더 형성되고,
상기 연소실과 연도의 외측을 둘러싸며 연소시 발생되는 열에 의해 가열되는 물이 채워지는 온수 챔버로 이루어지되, 상기 온수 챔버의 일면에는 온수 챔버의 내부로 난방수를 유입시키는 난방수유입관과, 온수 챔버의 내부에서 가열된 난방수가 외부로 배출되는 난방수유출관과, 온수 챔버의 가열된 난방수의 열로 냉수를 급탕시키는 급탕코일이 형성되며, 상기 난방수유입관의 일단에는 온수 챔버 내부의 난방수 양을 보충하는 보조물탱크와 연결된 것을 특징으로 하는 연소효율이 향상된 무연 연소장치를 이용한 화목보일러.
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