KR101512968B1 - 화목 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 화목 보일러는 전면부, 후면부, 좌우 측면부 및 천정부를 포함하는 본체부; 상기 본체부 내측에 마련된 나선형태의 가열배관; 상기 본체부의 하측에 상기 전면부로부터 본체부 내측으로 슬라이딩 인출입 가능하도록 설치되며, 상기 가열배관의 하부를 향해 상방으로 개방된 서랍 형태로 이루어지는 재받이; 상기 가열배관의 상부 형상에 따라 길이방향의 중심부가 위로 볼록한 아치 판 형상으로 이루어지되, 상기 좌, 우 측면부에 양측이 고정되며, 상기 천정부와 가열배관 사이에 설치되어 상기 천정부를 화염으로부터 격리시키는 가열로천정플레이트;를 포함하되, 상기 전면부, 후면부, 측면부 및 천정부는 스테인레스 판으로 이루어져 실내로의 열 방출을 용이하게 하며, 상기 가열배관은 스테인레스 관으로 이루어져 난방수의 가열 효율을 높이는 것을 특징으로 한다.

Description

화목 보일러 {Wood boiler}

본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석유, 천연가스 등의 액체, 기체 연료를 사용하지 않고 목재(木材)를 연료로 사용하는 화목 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 에너지원이 연소하면서 발생하는 연소열을 이용하여 상온의 물을 가열시키고, 가열된 물을 실내 바닥에 매설된 파이프를 따라 순환시켜 난방시키도록 하거나, 급탕온수를 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 열에너지를 얻기 위해 연소시키는 에너지원에 따라서 전기보일러, 가스보일러, 유류보일러, 유류와 가스의 장점을 갖는 유류 겸용 전기보일러 등이 있다.

상기 가스보일러, 전기보일러 및 유류 겸용 전기보일러 등은 점화, 연소, 소화 등의 기능을 용이하게 제어할 수 있기 때문에 가정이나 시설물 등에서 널리 사용되고 있다.

그런데, 최근에는 전기 및 유류 등의 에너지가격이 지속적으로 상승하는 추세이고, 특히 국내의 경우에는 에너지자원이 빈약하여 대부분을 외국에서 수입해야 하는 실정이므로, 상기와 같은 고비용의 에너지를 에너지원으로 사용하는 보일러들을 사용하는 것이 경제적으로 큰 부담이 되고 있다.

이에 따라서 대체 에너지의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 하나가 저비용으로 쉽게 구할 수 있는 목재 등을 연료로 하여 사용할 수 있는 화목 보일러가 최근에 와서 부각되고 있다.

일반적인 화목 보일러의 경우 물을 가열시켜 가열된 물을 난방시키고자하는 장소의 바닥 배관 또는 라디에이터로 공급하여 간접적인 난방을 수행한다. 이 경우 대부분의 열은 외부로 방출되게 되므로 에너지 효율이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 화목 보일러에 있어서 난방수을 가열시켜 난방을 수행하는 간접적인 난방뿐만 아니라, 발생된 열을 실내(기타 난방이 필요한 장소)에 직접 공급함으로써 난방 효율을 크게 높이는 화목 보일러를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 화목 보일러는 전면부, 후면부, 좌우 측면부 및 천정부를 포함하는 본체부; 상기 본체부 내측에 마련된 나선형태의 가열배관; 상기 본체부의 하측에 상기 전면부로부터 본체부 내측으로 슬라이딩 인출입 가능하도록 설치되며, 상기 가열배관의 하부를 향해 상방으로 개방된 서랍 형태로 이루어지는 재받이; 상기 가열배관의 상부 형상에 따라 길이방향의 중심부가 위로 볼록한 아치 판 형상으로 이루어지되, 상기 좌, 우 측면부에 양측이 고정되며, 상기 천정부와 가열배관 사이에 설치되어 상기 천정부를 화염으로부터 격리시키는 가열로천정플레이트;를 포함하되, 상기 전면부, 후면부, 측면부 및 천정부는 스테인레스 판으로 이루어져 실내로의 열 방출을 용이하게 하며, 상기 가열배관은 스테인레스 관으로 이루어져 난방수의 가열 효율을 높이는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화목 보일러는 스테인레스 배관을 직접 가열함으로써 난방수를 가열시키는 효율이 우수하다고 할 것이다.

또한, 본체를 스테인레스로 제작하여 철에 비해 부식에 강하여 반영구적이다. 그리고, 본체를 스테인레스로 제작하는 동시에 천정부에 개폐조절가능한 열방출구를 마련하여 난로로 활용함으로써 실내난방효율을 크게 높일 수 있다.

난로로 활용되는 열은 화재를 유발시킬 정도의 고온은 아니므로 실내에 설치해도 화재의 위험이 없다.

그리고, 실내온도 및 난방수 온도를 설정하고 그에 따라 열 방출구와 통기구의 개폐정도를 제어함으로써 연료를 절감시키는 동시에 효율적으로 실내 및 난방수 온도제어를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러의 외관 사시도에 해당한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러의 외관 정면도에 해당한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러의 전면부를 개방한 상태의 사시도에 해당한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 화목 보일러는 외관을 이루는 본체부(10)를 중심으로 구성된다.

상기 본체부(10)는 방향에 따라서 전면부, 후면부, 좌우 측면부, 천정부로 나누어 살펴볼 수 있다.

먼저 상기 본체부(10)의 내부에는 난방수를 가열하기 위한 개열배관(30)이 마련된다.

상기 개열배관(30)은 가열 효율을 높이기 위하여 긴밀하게 밀착된 나선형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 나아가 스테인레스 관을 이용하여 부식을 방지하고, 관의 내부에 부식된 녹과 같은 이물질이 쌓이지 않아 가열 효율을 더욱 높이게 된다. 또한, 화목 연소에 따른 화염에 직접 노출되므로 가열 효율이 뛰어나다 할 것이며, 화목이 타고남은 작은 불씨도 충분히 가열원으로 활용이 가능하다.

상기 개열배관(30)의 상부와 상기 본체부(10)의 천정부 사이에는 가열로천정플레이트(20)가 설치된다. 상기 가열로천정플레이트(20)는 상기 가열배관과 밀접하게 위치되어 가열에 따른 열을 집중시켜 가열배관에서의 난방수 가열 효율을 더욱 높임과 동시에 천정부를 가열로의 화염으로부터 격리시키는 역할을 수행함과 동시에, 가열로의 화염으로부터 외부로 배출되기 전의 열을 천정부 측으로 공급하여 난로의 역활을 수행할 수 있도록 한다.

상기 가열로천정플레이트(20)와 전면부, 후면부, 좌우 측면부 사이의 공간은 연소가 일어나는 가열로를 형성하며 상기 개열배관(30)은 여기에 위치된다고 할 것이다.

그리고, 상기 전면부(70)는 개폐손잡이(71)를 통하여 개폐가능하며, 상기 전면부를 개폐하여 상기 가열로 내부로 화목을 공급할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 화목 보일러는 본체부(10) 또한 스테인레스 판으로 이루어지는 것을 고려할 수 있으며, 이 경우 외부로의 열 전달이 뛰어나 실내에 설치되는 경우 난로와 같은 역할을 수행하여 합산된 열효율을 극대화할 수 있다.

특히 대형으로 제작이 가능하며, 비닐하우스에서 특용작물을 재배하는 농가에서 사용이 가능하며 비닐하우스 내의 직접적인 온도상승과 난방온수를 동시에 가동하여 기름보일러에 비하여 난방비용을 크게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러는 상기 본체부(10)의 하측에 서랍 형태로 이루어진 재받이(40)를 포함한다.

상기 재받이(40)는 본체부(10) 하부 내측 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부가 개방된 서랍형태로 이루어지는 것을 고려할 수 있다.

한편, 상기 본체부(10)의 천정부는 좌, 우측 상부에 개폐 가능한 형태의 열 방출구(90)가 설치된다.

상기 열 방출구(90)는 그 개폐정도를 조절함으로써, 상기 열 방출구(90)로 방출되는 복사 및 대류 열량을 조절하여 상기 보일러가 설치된 실내의 온도를 조절하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 전면부는 상기 가열로로 연소에 요구되는 공기를 공급하는 통기구(80)를 포함하며 상기 통기구(80)는 보일러 화력을 조절할 수 있도록 개폐정도를 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러는 상기 가열배관에서 가열된 난방수를 집수하는 온수탱크를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러는 난방수를 가열하여 바닥 또는 라디에이터 난방용으로 활용하며, 보일러에서 직접 방출되는 열을 재활용하여 실내외 난방을 수행한다.

이하에서는 구체적인 운전방법을 설명하기로 하며 보일러에서 직접 방출되는 열은 실내 난방에 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.

먼저, 온수탱크의 온도를 측정하는 제1센서부와 실내온도를 측정하는 제2센서부를 포함한다. 크게 온수탱크의 온도는 난방수에 따른 난방 온도를 결정하는 요소이며, 실내온도는 실내의 공기온도를 나타내는 요소이기 때문이다. 여기서 상기 난방수는 실내 난방을 위하여 사용될 수도 있고, 기타 타용도로 사용될 수도 있다.

그리고, 상기 통기구(80)의 개폐정도를 조절하는 제1리니어액츄에이터와 상기 열 방출구(90) 개폐정도를 조절하는 제2리니어액츄에이터를 포함한다. 상기 액츄에이터는 상기 열 방출부와 통기구(80)에 마련된 개폐판을 이동시켜 개폐정도를 조절한다.

또한, 구체적인 온도조절을 수행하기 위한 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 온수탱크에 대한 제1희망온도 및 실내온도에 대한 제2희망온도를 입력받고 상기 제1센서부 및 제2센서부의 온도와 비교하여, 상기 제1리니어액츄에이터 및 제2리니어액츄에이터를 제어하여 상기 통기구(80) 및 열방출구의 개폐정도를 제어하게 된다.

보다 상세하게는, 하기의 세 가지 경우로 나누어 제어가 이루어진다.

먼저, a) 제1희망온도와 제2희망온도가 각각 제1센서부 및 제2센서부 온도보다 높은 경우, 연소량을 증가시키기 위하여 상기 통기구(80)의 개방을 증가시킨다.

그리고, b) 상기 제1희망온도는 제1센서부의 온도보다 높으나 제2희망온도는 제2센서부의 온도보다 낮은 경우, 열 방출구(90)로의 방출열을 줄이기 위하여 상기 열 방출구(90)의 개폐정도를 감소시킨다.

한편, c) 상기 제2희망온도는 제2센서부의 온도보다 높으나, 제1희망온도는 제1센서부의 온도보다 낮은 경우, 열 방출구(90)로의 방출열을 증가시키기 위하여 상기 열 방출구(90)의 개폐정도를 증가시키게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화목 보일러는 난방수 가열을 수행함과 동시에 보일러 본체에서 방출되는 열을 재사용하는 동시에 간단한 구성으로 난방수 가열 부하와 본체 방출열 부하를 조절할 수 있어 사용자의 요구를 반영한 효율적인 운전이 가능하도록 하는 효과가 있다고 할 것이다.

특히, 난방수는 일반적인 실내 바닥 난방뿐만 아니라 평상, 실외 데크에 연결되어 바닥 난방을 수행할 수도 있으며, 그와 동시에 본체는 실내 또는 실외에 설치되어 직접 주변 공기를 난방시키는 것 또한 고려할 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다고 할 것이다. 아울러 본 발명에서 사용된 용어들은 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예는 물론 본 발명에 기존의 공지기술을 단순 주합하거나 본 발명을 단순 변형한 실시 또한 당연히 본 발명의 권리 범위에 해당한다고 보아야 할 것이다.

10 : 본체부
20 : 가열로천정플레이트
30 : 가열배관
31 : 급탕수 공급 배관
32 : 순환펌프
33 : 급탕수 연결 배관
34 : 난방수 공급 배관
40 : 재받이
50 : 온수탱크
51 : 보충수 연결 배관
52 : 난방수 회수 배관
53 : 보충수 탱크
54 : 보충수 공급 배관
60 : 연통
70 : 전면부
71 : 개폐손잡이
80 : 통기구
81 : 개폐판
90 : 열 방출구
91 : 개폐판 가이드
92 : 개폐판

Claims (5)

1. 전면부, 후면부, 좌우 측면부 및 천정부를 포함하는 본체부;
   상기 본체부 내측에 마련된 나선형태의 가열배관:
   상기 본체부의 하측에 상기 전면부로부터 본체부 내측으로 슬라이딩 인출입 가능하도록 설치되며, 상기 가열배관의 하부를 향해 상방으로 개방된 서랍 형태로 이루어지는 재받이;
   상기 가열배관의 상부 형상에 따라 길이방향의 중심부가 위로 볼록한 아치 판 형상으로 이루어지되, 상기 좌, 우 측면부에 양측이 고정되며, 상기 천정부와 가열배관 사이에 설치되어 상기 천정부를 화염으로부터 격리시키는 가열로천정플레이트;를 포함하되,
   상기 전면부, 후면부, 측면부 및 천정부는 스테인레스 판으로 이루어져 실내로의 열 방출을 용이하게 하며,
   상기 가열배관은 스테인레스 관으로 이루어져 난방수의 가열 효율을 높이는 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체부의 천정부는 개폐 가능한 형태의 열 방출구를 더 포함하되,
   상기 열 방출구의 개폐정도를 조절함으로써, 상기 열 방출구로 방출되는 복사 및 대류 열량을 조절하여 상기 보일러가 설치된 실내의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 가열로천정플레이프, 전면부, 후면부, 좌우 측면부는 화염이 공급되는 가열로를 형성하고, 상기 가열배관은 상기 가열로의 내측에 위치되되,
   상기 전면부는 상기 가열로로 연소에 요구되는 공기를 공급하는 통기구를 포함하되, 상기 통기구는 보일러 화력을 조절할 수 있도록 개폐정도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 가열배관에서 가열된 난방수를 집수하는 온수탱크를 포함하며,
   상기 온수탱크의 온도를 측정하는 제1센서부;
   실내온도를 측정하는 제2센서부;
   상기 통기구의 개폐정도를 조절하는 제1리니어액츄에이터;
   상기 열 방출구 개폐정도를 조절하는 제2리니어액츄에이터; 및
   상기 온수탱크에 대한 제1희망온도 및 실내온도에 대한 제2희망온도를 입력받고 상기 제1센서부 및 제2센서부의 온도와 비교하여, 상기 제1리니어액츄에이터 및 제2리니어액츄에이터를 제어하여 상기 통기구 및 열방출구의 개폐정도를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   a) 제1희망온도와 제2희망온도가 각각 제1센서부 및 제2센서부 온도보다 높은 경우, 연소량을 증가시키기 위하여 상기 통기구의 개방을 증가시키며,
   b) 상기 제1희망온도는 제1센서부의 온도보다 높으나 제2희망온도는 제2센서부의 온도보다 낮은 경우, 열 방출구로의 방출열을 줄이기 위하여 상기 열 방출구의 개폐정도를 감소시키고,
   c) 상기 제2희망온도는 제2센서부의 온도보다 높으나, 제1희망온도는 제1센서부의 온도 보다 낮은 경우, 열 방출구로의 방출열을 증가시키기 위하여 상기 열 방출구의 개폐정도를 증가시키는 것,
   을 특징으로 하는 화목 보일러.

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