KR101588120B1 - 보일러겸용 난로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러겸용 난로에 관한 것으로서, 난로본체와, 상기 난로본체의 내부 하측에 설치되어 열을 제공하는 난방가열부와, 상기 난로본체의 내부 상측에 설치되며, 온수순환을 위한 공급관과 회수관이 각각 연결되는 저수탱크와, 상기 공급관에 구비되어 상기 난방가열부로부터 열을 제공받으며, 생성되는 증기압에 의해 온수를 펌핑하는 온수펌핑부와, 상기 온수펌핑부와 저수탱크 사이의 공급관에 설치되어, 저수탱크쪽으로의 온수역류를 차단함으로써 온수가 일방향 펌핑되게 하는 일방향밸브를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 난방가열을 통해 실내온도를 상승시킬 수 있으면서 동시에 가열시 배관에서 생성되는 증기압에 의해 온수를 원활하게 공급 순환시킴으로써 에너지소모를 절감함과 함께 사용상의 불편함없이 편리하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

보일러겸용 난로 {Stove combined with boiler}

본 발명은 보일러겸용 난로에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 가열을 통해 실내를 난방하여 실내온도를 상승시킴과 함께 특히 순환펌프와 같은 별도의 동력장치없이 난방시 배관에서 생성되는 증기압에 의해 온수를 원활하게 순환시킬 수 있는 보일러겸용 난로에 관한 것이다.

일반적으로 난로는 실내에 설치되어 다양한 열원으로 실내공기를 가열함으로써 실내 온도를 상승시키는 난방장치로서, 이러한 난로는 특징상 열원의 연소시 발생되는 열로 인한 공기의 대류를 이용하여 실내를 난방하기 때문에 실내바닥은 난방하기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라 난로가 실내에 설치된 경우에도 실내바닥의 난방을 위한 보일러를 별도로 설치하여 난로와 함께 이용하였으나, 이로 인하여 난방장치의 설치비용 및 유지비용이 상승되고 유지 관리도 어려운 문제점이 있었다.

한편, 상기한 문제의 해결을 위해, 종래에도 선행문헌인 공개실용신안 제20-2012-0005983호(공개일자: 2012년 08월 27일)를 통하여 난로의 난방기능과 함께 온수를 공급할 수 있는 보일러기능을 겸하는 보일러겸용 난로가 개시되기도 하였다.

그런데, 상기 선행문헌에 따른 종래의 보일러겸용 난로는 난방열을 이용하여 온수를 생성하기는 하지만, 여전히 보일러 기능의 핵심인 온수공급을 위한 동력은 순환펌프로부터 제공되는 구성이므로, 순환펌프라는 별도 동력장치의 가동에 따른 전력의 낭비가 발생함과 함께, 순환펌프의 가동에 따른 작동소음이 그대로 실내에서 발생하기 때문에 사용자에게 불편함을 야기하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 본 발명의 목적은 난방가열을 통해 실내온도를 상승시킬 수 있으면서 동시에 가열시 배관에서 생성되는 증기압에 의해 온수를 원활하게 공급 순환시킴으로써 열효율을 향상시키면서 에너지소모를 절감함과 함께 사용상의 불편함없이 편리하게 사용할 수 있는 보일러겸용 난로를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

난로본체와, 상기 난로본체의 내부 하측에 설치되어 열을 제공하는 난방가열부와, 상기 난로본체의 내부 상측에 설치되며, 온수순환을 위한 공급관과 회수관이 각각 연결되는 저수탱크와, 상기 공급관에 구비되어 상기 난방가열부로부터 열을 제공받으며, 생성되는 증기압에 의해 온수를 펌핑하는 온수펌핑부와, 상기 온수펌핑부와 저수탱크 사이의 공급관에 설치되어, 저수탱크쪽으로의 온수역류를 차단함으로써 온수가 일방향 펌핑되게 하는 일방향밸브를 포함하며, 상기 온수펌핑부는 상기 공급관에서 분기되는 제1분기관과, 상기 제1분기관에서 분기되는 제2분기관과, 상기 제1분기관과 제2분기관 사이에 연결되면서 제1분기관 및 제2분기관보다 상대적으로 작은 직경을 가지며, 상기 난방가열부의 열에 의해 증기압을 생성하는 압생성관을 포함하는 보일러겸용 난로가 개시된다.

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또한, 상기 압생성관은 지그재그 형태를 이루어 양단이 상기 제1분기관과 제2분기관에 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 제2분기관과 공급관 중 적어도 어느 하나에는 전열히터가 더 설치될 수도 있다.

본 발명에 따른 보일러겸용 난로에 의하면,

가열을 통해 실내를 난방함과 동시에 온수를 공급하여 바닥난방 등으로 이용할 수 있으므로 열효율이 향상되며, 난로와 보일러를 별도 설치 및 관리할 필요가 없으므로 설치비용이나 유지비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 순환펌프와 같은 별도의 동력장치를 이용하지 않고 가열시 배관 내에서 빠르게 생성되는 증기압을 이용하여 온수를 신속하면서도 원활하게 공급하므로 에너지소비를 절감할 수 있음과 함께 실내에서 발생되는 작동소음을 최소화시킬 수 있어 사용상의 편리성이 향상되는 효과가 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러겸용 난로의 외관을 일 예시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러겸용 난로에 있어 난로본체의 내부구성을 일 예시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 보일러겸용 난로에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 첨부된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 축소되거나 과장되어 표현될 수 있음을 유의하여야 한다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “설치되어”, “연결되어” “결합되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 설치, 연결, 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

아울러, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러겸용 난로를 나타내는 도면들로서, 상기 도면들에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러겸용 난로(100)는 난로본체(10)와, 난방가열부(20)와, 저수탱크(30)와, 공급관(40) 및 회수관(50)과, 온수펌핑부(60)와, 일방향밸브(70)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 난로본체(10)는 상기 난방가열부(20)나 저수탱크(30) 등 나머지 구성부분들이 내부에 설치되는 본 발명에 따른 보일러겸용 난로(100)의 케이스라 할 수 있다.

이러한 난로본체(10)의 전면에는 사용자가 내부를 볼 수 있으면서 개폐도 가능한 유리도어(11)가 설치될 수 있고, 유로도어(11)의 하측에는 난방가열부(20)의 열이 외부공기와 보다 효율적으로 열교환을 이룰 수 있도록 하는 방열판(12)이 설치될 수도 있다.

또한, 난로본체(10)의 후면에는 상기 난방가열부(20)에서 연소된 가스 등의 배기를 위한 배기연통(13)이 설치될 수 있다.

상기 난방가열부(20)는 상기 난로본체(10)의 내부 하측에 설치되며, 연소에 따른 열을 제공하여 난로본체(10)의 주변공간을 난방함과 함께 후술할 온수펌핑부(60)를 가열하는 기능을 동시에 수행하게 된다.

이러한 난방가열부(20)로는 다양한 열원이 제한없이 사용될 수 있는데, 예컨대 목재나 갈탄 등과 같은 고체연료나 석유를 연소시켜 열을 제공하도록 구성하거나, 가스버너와 같이 가스를 연소시켜 열을 제공하도록 구성할 수도 있다.

상기 저수탱크(30)는 상기 난로본체(10)의 내부 상측에 설치되며, 온수공급을 위한 물이 수용 저장된다.

이러한 저수탱크(30)의 상측에는 외부에서 저수탱크(30) 내부로 물을 주입할 수 있도록 물주입부(31)가 형성된다.

상기 공급관(40)과 회수관(50)은 물이 순환되는 배관으로서, 저수탱크(30)의 물은 공급관(40)을 통해 외부의 난방대상물(예컨대, 실내바닥 등)로 공급이 된 후 회수관(50)을 통해 저수탱크(30)로 회수가 되면서 순환이 이루어지게 된다.

상기 공급관(40)은 저수탱크(30)의 물이 중력에 의해 공급관(40)으로 공급될 수 있도록 저수탱크(30)의 저면에 연결되고, 상기 회수관(50)은 저수탱크(30)의 측면에 연결될 수 있다.

상기 온수펌핑부(60)는 상기 공급관(40)에 구비되며, 상기 난방가열부(20)로부터 제공되는 열에 의해 증기압이 생성되고, 이렇게 생성된 증기압에 의해 온도가 상승된 온수를 압송시키는 펌핑작용을 수행하게 된다.

이를 위한 온수펌핑부(60)는 도 2에 일 예시된 것처럼 제1분기관(61)과, 제2분기관(62)과, 압생성관(63)으로 이루어질 수 있다.

상기 제1분기관(61)은 상기 공급관(40)에서 분기가 되고, 상기 제2분기관(62)은 상기 제1분기관(61)에서 분기되며, 상기 압생성관(63)은 상기 제1분기관(61)과 제2분기관(62) 사이에 연결될 수 있으며, 그에 따라 온수펌핑부(60)는 폐회로의 배관으로 구성이 될 수 있다.

여기서, 상기 압생성관(63)은 하측의 난방가열부(20)로부터 제공되는 열에 의해 증기압이 생성되는 배관으로서, 제공되는 열에 의해 증기압이 효율적으로 생성될 수 있도록 압생성관(63)은 상기 제1분기관(61)과 제2분기관(62)보다 상대적으로 작은 직경으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 압생성관(63)은 난방가열부(20)로부터 제공되는 열과의 접촉시간을 증가시켜 증기압이 보다 효율적으로 생성되도록 도 2에 일 예시된 것처럼 지그재그 형태를 이루어 양단이 상기 제1분기관(61)과 제2분기관(62)에 연결되도록 형성될 수도 있다.

이러한 구성의 온수펌핑부(60)는 상기 저수탱크(30)로부터 공급관(40)을 통해 물이 공급되고, 이렇게 물이 공급된 상태에서 압생성관(63)이 난방가열부(20)로부터 열을 제공받게 되면, 압생성관(63) 내부의 물이 가열됨에 따라 기화가 이루어지게 된다.

그리고, 물의 기화에 따라 물이 수증기로 상변화하면서 압생성관(63)의 내부에서는 부피팽창에 의한 증기압이 생성되며, 이렇게 압생성관(63)에서 생성된 증기압은 폐회로 배관으로 구성된 온수펌핑부(60)의 제1분기관(61)을 통해 공급관(40)으로 가해지게 된다.

상기 일방향밸브(70)는 상기 온수펌핑부(60)와 저수탱크(30) 사이(즉, 온수펌핑부(60)의 전단측)의 공급관(40)에 설치되며, 저수탱크(30)쪽으로의 온수역류를 차단함으로써 온수가 일방향으로만 펌핑될 수 있게 하는 기능을 수행한다.

즉, 전술한 것처럼 온수펌핑부(60)에서 생성된 증기압이 공급관(40)에 가해지게 되므로 공급관(40)의 온수는 증기압에 의해 공급관(40)의 양 방향으로 이송압력을 받게되는데, 이 때 상기 일방향밸브(70)가 저수탱크(30) 쪽으로 이송되는 온수의 역류를 차단하게 되는 것이며, 그에 따라 공급관(40)의 온수는 일방향, 즉 공급대상이 되는 외부의 난방대상물 쪽으로만 이송되면서 일방향 펌핑이 이루어지게 되는 것이다.

상기 일방향밸브(70)는 후단측 공급관(40)의 내부에 증기압이 가해지면 그 압력에 의해 닫히고, 그 외에는 공급되는 물의 중력에 의해 개방되는 것으로서, 이러한 일방향밸브(70)는 당해 기술분야에서 다양한 구성들이 개시되어 있는 바, 그 구체적인 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기와 같이 온수펌핑부(60)의 전단측 공급관(40)에 설치되는 일방향밸브(70)에 추가하여, 도 2에 도시된 것처럼 공급된 온수가 온수펌핑부(60)쪽으로 역류하는 것을 방지하여 일방향 온수 공급이 보다 효율하게 이루어지도록 온수펌핑부(60)의 후단측 공급관(40)에도 일방향밸브(70a)가 선택적으로 더 설치되는 것도 가능하다.

한편, 상기한 구성으로 이루어어지는 본 발명은 실시예에 따라서는 전열히터(80)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 전열히터(80)는 난방가열부(20)의 가열과는 별도로 공급관(40)에 열을 제공하여 보다 고온의 온수가 공급될 수 있도록 하거나, 또는 난방가열부(20)를 연소시키지 않고 순수하게 보일러 기능만으로 이용할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 전열히터(80)는 온수펌핑부(60)의 제2분기관(62)에 설치되거나 또는 온수펌핑부(60)가 분기되는 부분의 공급관(40)에 설치될 수 있으며, 도 2에 예시된 것처럼 제2분기관(62)과 공급관(40) 양자 모두에 설치될 수도 있다.

이렇게 설치된 전열히터(80)는 전원이 인가되면 발열 작동되면서 제2분기관(62) 또는 공급관(40)에 채워진 물을 가열하게 되고, 따라서 난방가열부(20)에 의해 가열되어 압생성관(63)에서 증기압이 생성되면 난방가열부(20)만의 가열에 의한 온수보다는 보다 고온의 온수가 펌핑되어 공급관(40)을 통해 공급될 수 있게 되며, 또한 난방가열부(20)에서 열이 제공되지 않더라도 전열히터(80)만의 가열을 통해 증기압을 생성시켜 온수를 공급할 수도 있게 되는 것이다.

또한, 도면들에는 도시되어 있지 않으나, 본 발명은 상기 공급관(40)을 통해 공급되는 온수의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 온도감지센서에 의해 감지된 온수의 온도에 따라 상기 전열히터(80)의 발열 작동을 자동으로 제어하는 히터제어부를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러겸용 난로(100)의 구성을 설명하였는 바, 그 작동에 대하여 간단하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 저수탱크(30)에 물이 주입되면 저수탱크(30)의 물은 중력에 의해 공급관(40) 및 공급관(40)에 구비된 온수펌핑부(60)로 공급이 이루어지게 된다. 이 때, 공급관(40)에 설치된 일방향밸브(70)는 개방상태를 유지하게 된다.

이렇게 물이 공급되어 공급관(40) 및 온수펌핑부(60)에 물이 채워진 상태에서 실내의 난방을 위해 난방가열부(20)를 연소시키게 되면, 난방가열부(20)에서 제공되는 열에 의해 실내공기의 온도가 상승되는 난방이 이루어짐과 함께, 온수펌핑부(60)의 압생성관(63)에 채워진 물 또한 가열되면서 온도가 상승하게 된다.

여기서, 압생성관(63)이 온수펌핑부(60)의 다른 관(제1 및 제2분기관)의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가지므로 상대적으로 압생성관(63)에 채워진 물은 빠르게 온도가 상승되며, 계속적으로 가열이 됨에 따라 압생성관(63) 내부의 물은 점차 기화되면서 신속하게 수증기로 상태변화가 이루어지게 된다.

이렇게 압생성관(60) 내부에서 물이 수증기로 상태변화가 되면, 그에 따른 부피의 팽창에 따라 증기압이 생성되며, 이러한 증기압이 공급관(40)으로 가해지면서 온도가 상승된 온수에 이송압력이 작용하게 된다.

이 때, 개방되어 있던 일방향밸브(70)는 가해지는 증기압에 의해 닫히면서 증기압에 의해 저수탱크(30) 쪽으로 온수가 역류되는 것을 차단하게 되며, 그에 따라 공급관(40)의 온수는 증기압에 의해 난방대상물 쪽으로만 일방향 공급이 이루어지게 된다.

그리고 이렇게 일정량의 온수가 공급된 후에는 공급된 온수가 차지했던 공간만큼 순간적으로 빈 공간이 형성되므로 공급관(40) 및 온수펌핑부(60) 내부가 부압으로 감압되며, 그에 따라 다시 일방향밸브(70)가 개방되어 저수탱크(30)로부터 공급관(40) 및 온수펌핑부(60)로 다시 물이 공급되면서 상술한 바와 같은 증기압에 의한 온수공급과정을 반복하게 된다.

이렇게 계속적으로 공급되는 온수는 실내바닥 등과 같은 난방대상물을 거치면서 열교환을 이룬 후 다시 회수관(50)을 통해 저수탱크(30)에 저장됨으로써 온수순환 사이클이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 보다 고온의 온수 공급이 필요한 경우에는 전열히터(80)를 작동시켜 공급되는 온수의 온도를 보다 높일 수 있으며, 그 외 온수공급이라는 보일러 기능만이 필요한 경우에는 난방가열부(20)는 연소시키지 않은 채 전열히터(80)만을 작동시켜 온수가 공급되도록 할 수도 있는 것이다.

이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 보일러겸용 난로는 난로의 기능과 함께 보일러 기능을 동시에 이용하여 실내를 효율적으로 난방할 수 있으며, 특히 온수공급을 위한 별도의 동력장치없이 가열에 의해 생성되는 증기압을 온수공급의 동력으로 활용하므로 에너지소모를 절감시킴과 동시에 작동소음의 발생 또한 최소화되므로 실내에서 편리하게 사용할 수 있음을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
10: 난로본체 20: 난방가열부
30: 저수탱크 40: 공급관
50: 회수관 60: 온수펌핑부
61: 제1분기관 62: 제2분기관
63: 압생성관 70: 일방향밸브
80: 전열히터

Claims (4)

1. 난로본체(10);
   상기 난로본체(10)의 내부 하측에 설치되어 열을 제공하는 난방가열부(20);
   상기 난로본체(10)의 내부 상측에 설치되며, 온수순환을 위한 공급관(40)과 회수관(50)이 각각 연결되는 저수탱크(30);
   상기 공급관(40)에 구비되어 상기 난방가열부(20)로부터 열을 제공받으며, 생성되는 증기압에 의해 온수를 펌핑하는 온수펌핑부(60); 및
   상기 온수펌핑부(60)와 저수탱크(30) 사이의 공급관(40)에 설치되어, 저수탱크(30)쪽으로의 온수역류를 차단함으로써 온수가 일방향 펌핑되게 하는 일방향밸브(70);를 포함하며,
   상기 온수펌핑부(60)는, 상기 공급관(40)에서 분기되는 제1분기관(61)과, 상기 제1분기관(61)에서 분기되는 제2분기관(62)과, 상기 제1분기관(61)과 제2분기관(62) 사이에 연결되면서 제1분기관(61) 및 제2분기관(62)보다 상대적으로 작은 직경을 가지며, 상기 난방가열부(20)의 열에 의해 증기압을 생성하는 압생성관(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러겸용 난로.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 압생성관(63)은 지그재그 형태를 이루어 양단이 상기 제1분기관(61)과 제2분기관(62)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 보일러겸용 난로.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 제2분기관(62)과 공급관(40) 중 적어도 어느 하나에는 전열히터(80)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러겸용 난로.

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