KR101258149B1 - 화목 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재를 연소시킨 열을 이용하여 난방수와 온수를 공급하는 화목 보일러에 관한 것으로, 난방수 파이프를 고정시키는 용접 작업을 줄이면서 난방 효율은 높이도록 하는 것이다.
발명은 화목 보일러의 연소공간에 노출되는 난방수 파이프를 일정 길이를 갖게 지그재그 형태로 제작하되 상기 난방수 파이프는 일정공간을 두고 여러 개를 워터자켓으로 이루어지는 몸체에 연결하고, 상기 난방수 파이프를 통과한 난방수는 펌프로 강제 순환되게 하되 상기 펌프는 난방수 온도를 감지하는 온도감지 콘트롤러에서 구동이 제어되게 함으로써 이루어진다.

Description

화목 보일러{Wood Boiler}

본 발명은 목재를 연소시킨 열을 이용하여 난방수와 온수를 공급하는 화목 보일러에 관한 것으로, 난방수 파이프를 고정시키는 용접 작업을 줄이면서 난방 효율은 높이도록 하는 것이다.

화목 보일러는 전기나 기름을 사용하는 경우에 비하여 저렴한 비용으로 사용이 가능하므로, 연소용 목재를 구입하기가 용이한 곳에서 많이 사용하고 있으며, 구입이나 보관이 용이한 목재 펠릿을 이용하는 경우 장소에 구애 없이 사용할 수 있다.

기존의 화목 보일러는 목재를 연소시킨 연소열을 이용하여 난방수가 통과되는 난방수 파이프에서 열교환이 이루어진 후 가열된 물은 보일러 외벽을 감싸는 워터자켓에서 난방이 이루어지도록 하고 있으며, 통상 온수는 별도의 온수파이프를 통하여 얻어내고 있으나, 연소열을 최대한 회수하여 사용하는 것이 관건이다.

이를 위하여 기존의 화목 보일러에서는 도 1의 (가)에 도시된 평단면도와 도 1의 (나)에 표시된 측단면도에 도시된 바와 같이 연소공간(1)의 상측으로 워터자켓으로 이루어진 몸체(2)와 용접 고정된 난방수 파이프(3)를 여러 개 설치하되 연소공간(1)에서 연소된 연소열이 난방수 파이프(2)를 지그재그 형태로 지나면서 열교환이 이루어지게 하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 연소공간(1)의 외측으로 난방수 파이프(3a)를 스프링 형태로 형성한 후 연소열이 그 사이를 지나게 함으로써 열교환이 이루어지게 하고 있다.

그러나, 전술된 방식의 경우 워터자켓으로 이루어진 몸체(2) 사이로 여러 개의 난방수 파이프(3)를 설치하는 경우 하나의 난방수 파이프(3) 마다 양쪽으로 2곳에서 용접을 하여야 하므로, 난방수 파이프(3)의 설치에 어려움이 따르게 되고, 후술된 방식의 경우에는 연소열이 스프링 형태를 갖는 난방수 파이프(3a)의 일측에만 직접 전달되게 되므로, 스프링 형태를 갖는 난방수 파이프(3a)를 길게 하지 않는 한 연소열의 회수가 쉽지 않은 것이었다.

즉, 도 1과 같이 난방수 파이프(3)의 외측을 감싸면서 연소열의 이동이 이루어지게 하는 경우가 난방수 파이프(3a)의 내측을 흐르는 물과 연소열의 열교환이 잘 이루어지게 되나, 도 1과 같은 경우는 난방수 파이프(3)의 설치에 용접 공수가 많아 제작에 어려움이 따르게 되고, 도 2와 같은 경우는 난방수 파이프(3a)의 일측에만 연소열이 전달되는 형태이므로, 난방수와의 열교환 효율이 떨어지는 한편 난방수가 난방수 파이프(3a)를 통과하는 거리가 길기 때문에 난방수 흐름에 정체가 되고 기포가 발생하는 것이었다.

본 발명은 화목 보일러에서 목재의 연소열과 난방수를 열교환 하는 난방수 파이프를 일정 길이를 갖되 지그재그 형태로 제작하여 워터자켓으로 이루어진 몸체 사이의 연소공간에 병렬로 설치함으로써 이루어지는 것으로, 난방수 파이프가 직접 연소열에 노출되는 한편 지그재그 형태로 제작하여 열교환 효율을 높이는 동시에 용접 공수를 적게 하면서도 쉽게 설치할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 화목 보일러의 연소공간에 노출되는 난방수 파이프를 일정 길이를 갖게 지그재그 형태로 제작하되 상기 난방수 파이프는 일정공간을 두고 여러 개를 워터자켓으로 이루어지는 몸체에 연결하고, 상기 난방수 파이프를 통과한 난방수는 펌프로 강제 순환되게 하되 상기 펌프는 난방수 온도를 감지하는 온도감지 콘트롤러에서 구동이 제어되게 함으로써 이루어지는 것으로, 연소열이 다수 개의 난방수 파이프로 직접 열전달이 이루어지는 한편 난방수 파이프를 통과하는 난방수를 강제로 순환시켜 열효율을 높이는 것이다.

본 발명은 화목 보일러의 연소열이 난방수 파이프에 직접 전달되게 하는 한편 난방수 파이프를 지나는 난방수를 강제로 순환되게 하여 연소 효율을 높이도록 하고, 또한 난방수 파이프를 지그재그 형태로 제작하여 워터 자켓으로 이루어진 몸체와의 용접 공수를 줄임으로써 작업이 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.

특히 본 발명은 지그재그 형태의 난방수 파이프가 병렬로 연소공간에 노출되도록 난방수 파이프의 양쪽을 워터자켓으로 이루어진 몸체에 용접 고정시키되 지그재그 형태의 제작으로 용접 공수를 크게 줄이는 것이다.

도 1의 (가)는 기존 화목 보일러의 개략적 평단면도
도 1의 (나)는 기존 화목 보일러의 개략적 측단면도
도 2는 기존 화목 보일러에 사용되는 난방수 파이프 사시도
도 3은 본 발명 화목 보일러 사시도
도 4 및 도 5는 본 발명의 난방수 파이프 실시예 정면도
도 6 및 도 7은 본 발명의 수직방향 난방수 파이프의 실시예를 보인 측단면도 및 평단면도
도 8 및 도 9는 본 발명의 수평방향 난방수 파이프의 실시예를 보인 측단면도 및 평단면도
도 10은 본 발명의 요부 평단면도
도 11은 본 발명의 난방수 파이프 설치상태를 보인 측면도
도 12는 본 발명의 난방수 파이프 다른 설치 상태를 보인 측면도

본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로, 워터자켓으로 이루어지는 몸체의 내측으로 연소공간이 위치되게 하는 한편 연소공간에 노출되게 수 개의 지그재그형 난방수 파이프를 병렬로 설치하되 상기 난방수 파이프는 워터자켓으로 이루어지는 몸체에 용접 고정되게 하고, 상기 난방수 파이프의 내부를 흐르는 난방수는 강제로 순환이 이루어지게 함으로써 이루어지는 것으로, 열효율을 높이는 한편 용접 공수를 크게 줄이는 동시에 난방 부하를 줄이도록 하는 것이다.

본 발명은 내부에 목재의 연소가 이루어지는 연소공간이 형성되고 내측으로 난방수가 흐르게 되는 워터자켓으로 몸체를 구성하고, 상기 연소공간에는 지그재그 형태의 난방수 파이프가 병렬로 워터자켓으로 이루어지는 몸체와 용접되어 난방수가 흐르게 하며, 상기 난방수 파이프의 일측과 워터자켓으로 이루어진 몸체 사이에는 펌프를 연결하여 난방수가 강제 순환되게 하되 상기 펌프는 난방수 온도를 감지하는 온도감지 콘트롤러에 의해 구동이 제어되게 한다.

여기서 난방수 파이프는 지그재그 형태를 갖게 제작하되 양쪽은 각각 워터자켓으로 이루어지는 몸체와 용접 고정시킴으로써 워터자켓의 난방수가 난방수 파이프로 순환되게 하되 상기 난방수 파이프는 수평 상태로 병렬 설치하거나 수직 상태로 병렬 설치한다.

그리고 본 발명의 연소공간에는 상측으로 배출공간을 형성하여 연소열이 연통으로 배출되게 하고, 상기 배출공간에는 온수 파이프를 권회시켜 온수 공급이 이루어지도록 하며, 상기 연소공간과 배출공간은 연소열 블록으로 일부 막아주도록 하고, 상기 연통의 하부에는 응축수 수집판을 설치하여 목초액이 연소공간으로 떨어지는 것을 방지하며, 상기 응축수 수집판은 몸체의 외부에서 착탈 가능하게 설치된다.

본 발명에서 난방수 파이프는 워터자켓으로 이루어지는 몸체의 측면에서 볼 때 V 또는 역 V자 형태를 갖도록 배치하여 난방수 파이프가 조밀하게 배치되는 경우에도 난방수 파이프의 용접 공간을 넓혀주어 용접이 쉽게 이루어지도록 한다.

이러한 본 발명을 첨부된 실시예 도면에 의거 상세히 살펴본다.

본 발명의 화목 보일러(100)는 벽체가 워터자켓으로 이루어지는 몸체(10)를 구비하되 상기 몸체(10)의 전면으로 청소도어(13)(11)와 연소도어(12)를 상하로 설치하고, 몸체(10)의 내부에 형성된 연소공간(20)에서 화목을 태워 발생시킨 연소열은 몸체(10)를 구성하는 워터자켓(10a)에 채워진 난방수를 가열시키는 한편 연소공간(20)의 상측에 설치되고 지그재그 형태를 갖는 난방수 파이프(30)를 통하여 난방수의 열교환이 이루어지게 한다.

화목보일러(100)의 벽체를 워터쟈켓(10a)으로 형성하여 몸체(10)를 구성하고, 청소도어(13)(11)와 연소도어(12)를 설치하는 한편 상기 몸체(10)의 내부에 연소공간(20)이 형성되며, 상기 연소공간(20)에서 연소를 마친 연소열은 연통(40)을 통하여 외부로 배출되게 하는 것은 일반적인 구조이다.

연소공간(20)의 상측에는 연소열 블록(15)을 이용하여 배출공간(25)을 형성하고, 상기 연소열 블록(15)에는 내측으로 난방수가 순환되며 가온되며, 연소공간(20)을 거친 연소열은 연소열 블록(15)의 일측을 통하여 배출공간(25)으로 이동한 후 연통(40)을 통하여 배출이 이루어지게 한다.

상기 연소공간(20)에 목재를 놓고 연소를 시키는 경우 연소도어(12)를 닫고 연소도어(12)에 설치된 도면에 도시되지 아니한 송풍팬을 이용하여 목재를 연소시키도록 하고, 상기 목재의 연소열은 연소공간에서 난방수 파이프(30)와 열교환이 이루어진 후 연소열 블록(15)에 의해 일측으로 이동한 후 배출공간(25)으로 이동하며, 배출공간(25)에는 연통(40)을 설치하여 연기와 폐열이 배출되도록 한다.

상기 연통(40)의 하부에는 몸체(10)의 외부에서 착탈되는 응축수 수집판(41)을 설치하여 목초액이 응축수 수집판(41)으로 모아지도록 하고, 상기 응축수 수집판(41)은 일정량의 목초액 수집이 가능하며, 목초액은 응축수 수집판(41)을 빼내어 수집하거나 버릴 수 있도록 함으로써 응축수가 목재의 연소에 방해를 주지 않도록 한다.

여기서 연소열 블록(15)의 외측에는 온수 파이프(50)를 권회시켜 난방수와는 별도로 온수를 가열시켜 사용하도록 한다.

본 발명은 상기 몸체(10)에 용접 고정되는 한편 연소공간(20)에 설치되는 난방수 파이프(30)를 지그재그 형태로 설치하여 연소효율을 높이는 한편 난방수 파이프(30)를 흐르는 난방수를 강제로 순환시키도록 하는 것이다.

본 발명의 난방수 파이프(30)는 목재의 연소열과 열교환이 이루어지는 최적의 장소인 연소공간(20)에 설치되게 되고, 상기 난방수 파이프(30)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 지그재그 형태를 갖도록 하되 몸체(10)를 이루는 워터자켓(10a)에 용접 고정되게 함으로써 난방수가 난방수 파이프(30)를 통하여 흐를 수 있도록 하며, 상기 난방수 파이프(30)는 연소공간(20)에 수 개를 설치하되 도 4에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 벤딩되게 하거나 도 5에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 벤딩되게 한다.

본 발명에서는 수직 방향을 갖는 난방수 파이프는 도면부호 30을 부여하고, 수평 방향을 갖는 난방수 파이프는 도면부호 30a를 부여하여 설명하기로 하되 난방수 파이프(30)를 실시예로 하여 설명한다.

본 발명은 난방수 파이프(30)를 일정 길이를 갖는 지그재그 형태로 제작하여 사용하는 것이 특징인 것으로, 기존의 화목 보일러와 같이 직선형 난방수 파이프를 사용하는 경우보다 용접 공수를 크게 줄이는 한편 환형으로 난방수 파이프를 권회시키는 경우보다 난방수가 순환될 때의 부하를 줄일 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 난방수 파이프(30)는 연소공간(20)에 수직 또는 수평으로 설치할 수 있는 길이를 갖도록 하되 지그재그 형태를 갖도록 하여 많은 연소열을 난방수로 전환할 수 있도록 하고, 이러한 난방수 파이프(30)는 병렬로 다수 개를 설치하여 충분한 연소열 전환이 이루어지도록 한다.

여기서 난방수 파이프(30)는 양쪽 선단을 몸체(10)에 용접하여 워터자켓(10a)에 채워진 난방수가 순환되게 하되 상기 난방수 파이프(30)의 용접은 측면에서 보았을 때 난방수 파이프(30)가 V자 또는 역V자 형태를 갖도록 함으로써 용접을 할 때 충분한 공간 확보가 이루어지도록 한다.

즉, 난방수 파이프(30)를 일자 형태로 배열할 경우 용접 공간을 늘릴 수 없으나, 용접 지점을 V자 또는 역V자 하는 경우 용접공간을 늘리 수 있어 용접을 쉽게 할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 난방수 파이프(30)에는 일측으로 펌프(60)를 연결하여 난방수 파이프(30)로 순환되는 난방수가 펌프(60)에 의해 강제 순환이 이루어지게 하고, 상기 펌프(60)에 의해 강제 순환된 난방수는 다시 워터자켓(10a)으로 회수되도록 한다.

즉, 본 발명은 난방수 파이프(30)를 흐르는 난방수가 자연 순환되지 않고 펌프(60)를 이용하여 강제 순환이 이루어지게 하는 것으로, 난방수 파이프(30)에서 난방수가 정체되지 않고 순환이 이루어지게 됨으로써 난방수의 과열이 방지되는 한편 기포가 발생되어 난방수 순환이 정체되는 현상을 없애게 된다.

여기서, 난방수 파이프(30)의 굴곡이 적을 경우 펌프(60)를 사용하지 않고 자연순환식으로 난방수 순환이 이루어지게 하여도 된다.

본 발명의 펌프(60)는 온도감지 콘트롤러(70)에 의해 구동이 제어되게 되고, 상기 온도감지 콘트롤러(70)는 워터자켓(10a)에 채워진 난방수의 온도를 온도센서(71)로 감지하여 정해진 난방수의 온도가 유지될 때까지 펌프(60)를 작동시켜 강제로 난방수 순환이 이루어지게 한다.

따라서 본 발명은 지그재그형 난방수 파이프(30)를 이용하여 연소 효율을 극대화시키는 한편 강제로 난방수 순환이 이루어지게 함으로써 열효율을 높일 수 있는 것으로, 화목 보일러의 효율을 높이게 된다.

10 : 몸체 10a : 워터자켓
15 : 연소열 블록 20 : 연소공간
25 : 배출공간 30,30a : 난방수 파이프
40 : 연통 50 : 온수 파이프
60 : 펌프 70 : 온도감지 콘트롤러

Claims (5)

1. 삭제
2. 벽체가 난방수로 채워지는 워터자켓(10a)으로 이루어지는 몸체(10)를 구비하고, 상기 몸체(10)의 내부에 형성된 연소공간(20)에 설치되어 연소열과 난방수의 열교환이 이루어지게 하는 난방수 파이프(30)는 몸체(10)를 이루는 워터자켓(10a)에 양쪽 선단이 용접 고정되게 하고, 상기 난방수 파이프(30)의 일측 선단은 펌프(60)와 연결되어 난방수가 펌프(60)에 의해 워터자켓(10a)으로 강제 순환되게 하는 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

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