KR101294697B1

KR101294697B1 - 하향 연소식 화목난로

Info

Publication number: KR101294697B1
Application number: KR1020120066674A
Authority: KR
Inventors: 오윤석
Original assignee: 오윤석
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2013-08-09

Abstract

본 발명은 연료로서 나무나 숯 등의 고체 연료를 연소시켜 난방을 할 때 연기나 그을음 등의 발생량을 최소화하고 발열 효율이 증대된 화목난로에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화목난로는 상단에 연료투입구가 마련되어 있으며 전체적으로 수직으로 배향되어 있는 발열통 및 발열통과 독립적으로 나란하게 배치되되, 중간통로의 도움으로 상호 수평으로 연통되어 있는 배기통을 포함한다. 발열통은 이의 바닥에 일정 거리로 이격되어 배치되어 있는 연소실과 연소실의 주변으로 형성되어 있는 발열실로 구성되되, 연소실과 발열실은 연소실의 하부를 통해 상호 연통되어 있는 구조를 가지며, 배기통의 상부에는 발열통측 연소실로부터의 유체를 외부로 배출시키기 위한 연통이 형성되되, 배기통의 내부로 배기통의 바닥으로부터 일정한 거리 만큼 하향 연장되어 있는 연통연장부가 함께 형성된다. 본 발명에 의하면, 점화장치에 의해 배기통이 먼저 가열되어 고속의 상승기류가 발생된 상태에서 발열통에서 점화가 이루어지므로 점화속도가 빠를 뿐만 아니라 초기의 연기 발생이 억제된다. 뿐만 아니라, 고속의 상승기류에 의해 연소율이 증대되어 그을음 발생 등의 문제도 발생할 가능성이 현저히 떨어지게 된다.

Description

하향 연소식 화목난로 {DOWNWARD TYPE COMBUSTION FORM ADOPTED STOVE FOR USING WOOD}

본 발명은 하향 연소방식의 화목난로에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연료로서 나무나 숯 등의 고체 연료를 연소시켜 난방을 할 때 연기나 그을음 등의 발생량을 최소화하고 발열 효율이 증대된 화목난로에 관한 것이다.

난로는 가정이나 사무실 및 농가의 비닐하우스 등과 같은 실내와 공장, 공사장 등과 같은 옥외에서 난방을 하기 위해 사용하는 난방 기구의 하나이다.

최근에, 유체 연료(액화석유가스ㆍ천연가스 따위의 기체연료, 경유ㆍ휘발유 따위의 액체연료)의 가격이 큰 폭으로 인상됨에 따라 유체 연료 보다 저가이고 비교적 강력한 화력을 오래 지속시킬 수 있는 고체 연료(석탄ㆍ숯ㆍ장작ㆍ코크스 따위)의 수요가 급증하는 추세에 있다.

특히 농촌이나 산간마을 등지에서는 현재에도 그 대부분이 고체 연료를 연료로 하는 난로를 사용하여 비닐하우스 등의 난방을 해결하고 있고, 이밖에 골프(연습)장ㆍ공장ㆍ건설현장 등에서도 가스난로나, 석유난로 대신에 점차 고체 연료를 사용하는 난로로서 난방을 대체하고 있는 실정이다.

그러나, 이와 같은 종래의 나무 장작이나, 숯 등과 같은 고체 연료를 사용하는 난로는 그 구조상 연소 시 난로내부의 연통 하단에 있는 연료만 한꺼번에 빨리 집중 연소되고 나머지 연료는 불완전 연소가 되기 때문에 연료 사용량이 많아 난방을 위한 유지비용이 많이 소요되고, 연소 시 연기 및 그을음이 많이 발생되어 연소 효율이 매우 떨어짐과 아울러, 장기간 사용 시 주변의 심각한 대기 오염을 유발하게 되어 환경친화적인 상태로 사용할 수가 없으며, 연통이 그을음으로 인해 막히는 현상이 빈번하게 발생되므로 인해 사용자가 관리 시 매우 불편함을 초래하게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 일명 "거꾸로 타는 난로"가 고안되었다. 이러한 거꾸로 타는 난로는 연소실을 내부에 두고 연소실의 외부에 상승기류를 발생시킴으로써 연소실에서 발생하는 연기를 연소실의 바닥을 통해 외부로 배기시키는 구조를 갖는다. 그러나 현재까지 공지된 이러한 거꾸로 타는 난로는 연소 중에는 실내로의 연기 발생은 방지되나 최초 고형의 연료를 점화할 때 연기 발생은 피할 수 없는 문제가 있다.

한국공개특허 제10-2011-0042763호 (2011년 04월 27일 공개, 발명의 명칭 하향식 연소 방식을 채용한 화목 난로).

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연료로서 나무나 숯 등의 고체 연료를 연소시켜 난방을 할 때 연기나 그을음 등의 발생량을 최소화하고 발열 효율이 증대되게 하는 구조의 하향 연소식 화목난로를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 연료로서 나무나 숯 등의 고체 연료를 점화할 때 연기나 그을음 등의 발생을 방지할 수 있는 구조의 하향 연소식 화목난로를 제공하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

상단에 연료투입구가 마련되어 있으며, 전체적으로 수직으로 배향되어 있는 발열통; 및 상기 발열통과 독립적으로 나란하게 배치되되, 중간통로의 도움으로 상호 수평으로 연통되어 있는 배기통;을 포함하는 하향 연소식 화목난로를 제공한다.

상기 발열통은 이의 바닥에 일정 거리로 이격되어 배치되어 있는 연소실과 상기 연소실의 주변으로 형성되어 있는 발열실로 구성되되, 상기 연소실과 상기 발열실은 상기 연소실의 하부를 통해 상호 연통되어 있는 구조를 가지며, 상기 배기통의 상부에는 상기 발열통측 연소실로부터의 유체를 외부로 배출시키기 위한 연통이 형성되되, 상기 배기통의 내부로 상기 배기통의 바닥으로부터 일정한 거리 만큼 하향 연장되어 있는 연통연장부가 함께 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 연통의 하단에는 상기 배기통을 경유하여 배기통측 점화구가 형성되어 있고, 상기 연소실의 하부에는 상기 발열실을 경유하여 발열통측 점화구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 배기통측 점화구를 통해 상기 배기통의 내부의 온도를 가열시키고 이어서 상기 발열통측 점화구를 통해 상기 발열통의 고체 연료를 점화시키기 위한 점화장치를 더 포함한다.

본 발명에 있어, 상기 점화장치는, 레일과 상기 레일을 따라 상기 배기통측 점화구와 상기 발열통측 점화구 사이에서 선택적으로 이동할 수 있는 토치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 중간통로는 상기 발열통과 상기 배기통의 중간 높이에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 연소실의 하단에 다수의 공극을 갖는 고체연료 지지체가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은,

(a) 상기한 본 발명에 따른 화목난로의 배기통에 이동식 토치를 이용하여 점화시켜 배기통의 내부를 1-5분 동안 가열하는 단계; 및

(b) 상기 단계 (a) 이후에 이동식 토치를 발열통 쪽으로 이동시킨 후 점화시켜 발열통의 내부에 투입된 고체연료를 점화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화목난로를 이용한 하향 연소 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 점화장치에 의해 배기통이 먼저 가열되어 고속의 상승기류가 발생된 상태에서 발열통에서 점화가 이루어지므로 점화속도가 빠를 뿐만 아니라 초기의 연기 발생이 억제된다. 뿐만 아니라, 고속의 상승기류에 의해 연소율이 증대되어 그을음 발생 등의 문제 등이 발생할 가능성이 현저히 떨어지게 된다.

도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 하향 연소식 화목난로의 전체 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화목난로의 내부를 보여주는 단면도로서, 연료점화 전의 유체 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 화목난로의 내부를 보여주는 단면도로서, 연료점화 후의 유체 흐름을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 하향 연소식 화목난로의 전체 모습이 개략적으로 도시되어 있고, 도 2에는 연료점화 전에 배기통에 점화장치에 의한 가열에 의해 발생하는 유체 흐름이 도시되어 있고, 도 3에는 연료점화 후에 발생하는 연기 등의 유체 흐름이 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 하향 연소식 화목난로는 상단에 연료투입구(102)가 마련되어 있는 발열통(100)과 배기통(200) 그리고 배기통(200)의 내부를 가열시킨 후 발열통(100)의 고체연료를 점화시킬 수 있는 점화장치(300)를 포함한다. 발열통(100)과 배기통(200)의 형상에는 제한이 없으나 유체의 원활한 흐름을 위해서는 원통형 형상으로 형상화되는 것이 바람직하다.

발열통(100)은 전체적으로 수직으로 배향되고, 배기통(200)도 상기 발열통(100)과 나란하게 수직으로 배향된다. 이때, 발열통(100)과 배기통(200)은 서로 독립적으로 나란하게 배치된다. 발열통(100)의 하부에는 지면 등으로의 온도 전달을 피하기 위해 최소한의 온도만이 전달될 수 있게 발열통 받침대(121)가 형성된다.

도 1에는 도시되어 있지 않지만 발열통(100)과 배기통(200) 사이에는 이들을 유체적으로 연통시키는 중간통로(150)가 형성된다(도 2 및 도 3 참조).

배기통(200)의 상단으로는 상기 배기통(200)의 내부와 연통하여 발생하는 연기 등의 유체를 외부로 배출시킬 수 있는 연통(220)이 제공된다. 발열통(100)의 상단에는 필요에 따라 이의 공간을 폐쇄시킬 수 있는 뚜껑(104)이 제공된다. 또한, 발열통(100)의 하부와 배기통(200)의 하부에는 이의 내부 공간으로 점화장치(300)에 의한 가열 또는 점화를 목적으로 각각의 점화구(122)(222)가 형성된다. 본 명세서에서는 이들 점화구(122)(222)를 발열통측 점화구(122)와 배기통측 점화구(222)로 구분한다.

도 1과 함께 도 2를 참조하면, 발열통(100)의 내부에는 나무나 숯 등의 고체 연료가 투입되어 연소되는 연소실(110)과 상기 연소실(110)의 주변으로 상기 연소실(110)로부터의 열기를 외부로 전달하기 위한 발열실(120)에 공간적으로 구획되어 제공된다.

연소실(110)은 특히 도 2에 도시된 바와 같이 발열통(100)의 바닥으로부터 일정 거리만큼 이격되어 배치된다. 본 발명에서는 발열통(100)의 바닥과 연소실(110)의 하단이 예를 들어 약 5 내지 15cm 정도 이격된다. 더욱 더 바람직하게는 약 7-8cm 정도 이격된다. 이격 거리가 규격치 이하인 경우에는 연소실(110)의 하부로 연기 등의 유체가 빠져나가는 것이 방해되고, 규격치를 초과하는 경우에는 연소실(110)의 상부로 연기 등의 유체가 빠져나가므로 하향 연소의 효율을 떨어뜨리게 된다.

연소실(110)의 하단에는 도시된 바와 같이 나무나 숯 등의 고체연료가 발열실(120)의 하부로 진입되지 못하게 다수의 공극이 형성된 지지체(112)가 제공된다. 연소실(110)의 하부와 발열통(100)의 바닥 사이에는 연소실(110)에 투입된 예를 들어 고체연료를 점화시킬 수 있는 구멍으로서의 발열통측 점화구(122)가 형성된다.

또한, 발열통(100)과 독립적으로 나란하게 배치된 배기통(200)은 도면부호 150으로 도시된 중간통로에 의해 상기 발열통(100)과 연통되는 구조를 갖는다.

이러한 배기통(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 배기통(200)의 내부로 들어온 연기 등의 유체를 외부로 배출시킬 수 있는 연통(220)이 제공되고, 이러한 연통(220)은 특히 도 2에 도시된 바와 같이 배기통(200)의 내부로 상기 배기통(200)의 바닥으로부터 일정한 거리만큼 하향 연장되어 있는 연통연장부(220a)를 갖는다. 이때, 본 발명에서는 배기통(200)의 바닥과 연통연장부(220a)의 하단이 예를 들어 5 내지 30cm 정도 이격된다. 이격 거리가 규격치 미만인 경우에는 상승기류의 연속적인 공급이 어렵고 규격치를 초과하는 경우에는 상승기류의 속도를 더디게 하여 전체적으로 고체연료의 연소 효율을 떨어뜨리게 된다.

연통연장부(220a)의 하부와 배기통(200)의 바닥 사이에는 도시된 바와 같이 최초 상승기류를 발생시키기 위해 배기통(200)의 내부 공기를 가열시키기 위한 구멍으로서의 배기통측 점화구(222)가 형성된다.

또한, 본 발명에서는 배기통측 점화구(222)를 통해 배기통(200)의 내부를 가열시키고 이어서 발열통측 점화구(122)를 통해 발열통(100)의 고체연료를 점화시키기 위한 점화장치(300)가 더 제공된다.

이러한 점화장치(300)는 특히 도 1에 도시된 바와 같은 레일(310)과 상기 레일(310)을 따라 배기통측 점화구(222)와 상기 발열통측 점화구(122) 사이에서 선택적으로 이동할 수 있는 토치(320)로 구성된다. 이러한 점화장치(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 외부로 드러난 형태를 가질 수도 있고 소정의 케이스(도시되어 있지 않음)에 의해 감춰진 형태를 가질 수도 있다. 레일(310)의 형태와 상기 레일(310)을 따라 이동하는 토치(320)의 형태는 본 명세서를 숙지한 당업자라면 다양하게 변형하여 적용할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 하향 연소식 화목난로는 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 배기통(200)의 하부에 제공되어 있는 배기통측 점화구(222)를 통해 토치(320)를 점화시킨다. 이때, 배기통(200)의 내부 공기는 가열되어 연통연장부(220a)를 통해 상승 기류가 발생하게 되며, 이에 의해 이의 주변 공기가 온도차에 의해 급속히 연통(220)을 통해 외부로 배기된다.

이후, 도 3에 도시된 바와 같이 점화장치(300)의 레일(310)을 따라 토치(320)를 발열통(100) 쪽으로 이동시킨 후 점화시킨다. 이때, 연소실(110)의 내부에 투입된 고체연료가 점화되어 연소되고 이때 발생한 연기는 연소실(110)의 하부에 마련된 고체연료 지지체(112)의 공극을 통해 하부로 빠져 나와 화살표로 도시된 바와 같이 중간통로(150)를 거쳐 배기통(200)에 수직으로 마련된 연통연장부(220a)의 하부로 유입되어 온도차에 의해 빠르게 연통(220)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 이미 도 2에 도시된 바와 같이 연통(220)에서는 온도차와 협소한 이의 직경에 의해 고속의 상승기류가 발생한 상태이므로, 발열통(100)에서의 고체연료 최초 점화시에도 연기가 상부로 이탈됨 없이 이의 하부로 모두 빠져나오게 되는 것이다. 또한, 연통(220)을 통해 배출되는 연기 등의 배출 속도가 빠르게 형성되므로 그을음이 이들의 내부에 고착될 가능성을 최소화시키게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 발열통 102 : 연료투입구
104 : 뚜껑 110 : 연소실
112 : 고체연료 지지체 120 : 발열실
121 : 발열통 받침대 122 :발열통측 점화구
150 : 중간통로 200 : 배기통
220 : 연통 220a : 연통연장부
222 : 배기통측 점화구 300 : 점화장치
310 : 레일 320 : 토치

Claims

상단에 연료투입구(102)가 마련되어 있으며, 전체적으로 수직으로 배향되어 있는 발열통(100); 및
상기 발열통(100)과 독립적으로 나란하게 배치되되, 중간통로(150)의 도움으로 상호 수평으로 연통되어 있는 배기통(200);을 포함하며,
상기 발열통(100)은 이의 바닥에 일정 거리로 이격되어 배치되어 있는 연소실(110)과 상기 연소실(110)의 주변으로 형성되어 있는 발열실(120)로 구성되되, 상기 연소실(110)과 상기 발열실(120)은 상기 연소실(110)의 하부를 통해 상호 연통되어 있는 구조를 가지며,
상기 배기통(200)의 상부에는 상기 발열통측 연소실(110)로부터의 유체를 외부로 배출시키기 위한 연통(220)이 형성되되, 상기 배기통(200)의 내부로 상기 배기통(200)의 바닥으로부터 일정한 거리 만큼 하향 연장되어 있는 연통연장부(220a)가 함께 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하향 연소식 화목난로.
청구항 1에 있어서,
상기 연통(220)의 하단에는 상기 배기통(200)을 경유하여 배기통측 점화구(222)가 형성되어 있고, 상기 연소실(110)의 하부에는 상기 발열실(120)을 경유하여 발열통측 점화구(122)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하향 연소식 화목난로.
청구항 2에 있어서,
상기 배기통측 점화구(222)를 통해 상기 배기통(200)의 내부를 가열시키고 이어서 상기 발열통측 점화구(122)를 통해 상기 발열통(100)의 고체 연료를 점화시키기 위한 점화장치(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 연소식 화목난로.
청구항 3에 있어서,
상기 점화장치(300)는, 레일(310)과 상기 레일(310)을 따라 상기 배기통측 점화구(222)와 상기 발열통측 점화구(122) 사이에서 선택적으로 이동할 수 있는 토치(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 연소식 화목난로.
청구항 1 내지 청구항 4 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 중간통로(150)는 상기 발열통(100)과 상기 배기통(200)의 중간 높이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하향 연소식 화목난로.
청구항 1 내지 청구항 4 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 연소실(110)의 하단에 다수의 공극을 갖는 고체연료 지지체(112)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하향 연소식 화목난로.
(a) 청구항 1 내지 청구항 4 중의 어느 한 항에 따른 하향 연소식 화목난로의 배기통(200)에 이동식 토치(320)를 이용하여 점화시켜 배기통(200)의 내부를 1-5분 동안 가열하는 단계; 및
상기 단계 (a) 이후에 이동식 토치(320)를 발열통(100) 쪽으로 이동시킨 후 점화시켜 발열통(100)의 내부에 투입된 고체연료를 점화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화목난로를 이용한 하향 연소 방법.