KR101950737B1 - 조명기능을 갖는 스토브 - Google Patents

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KR101950737B1
KR101950737B1 KR1020170112528A KR20170112528A KR101950737B1 KR 101950737 B1 KR101950737 B1 KR 101950737B1 KR 1020170112528 A KR1020170112528 A KR 1020170112528A KR 20170112528 A KR20170112528 A KR 20170112528A KR 101950737 B1 KR101950737 B1 KR 101950737B1
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Abstract

이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브는 연통을 통과한 화염과 연소가스가 상부로 유도되도록 연통의 상단에 별도로 연장설치되며 투명한 재질로 일정 높이를 갖도록 형성된 조명관; 상단은 조명관 하단에 연결되며 하단은 연통의 상부 일부구간이 이중관 형태를 이루도록 연통의 상부 일부구간 외부를 감싸도록 설치되며 하부와 상부는 개방된 구조로 형성되어 연통 주변의 공기가 압력 차이에 의해 상부로 유입되도록 하는 외부공기 공급관; 및 조명관의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖으며 조명관의 상단에 설치되어 조명관을 통화하는 화염이 중앙으로 집중되도록 유도하는 화염유도판; 을 포함하여 구성이 이루어질 수 있다.

Description

조명기능을 갖는 스토브{Lighting stove}
이 발명은 조명기능을 갖는 스토브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 땔감이 연소되는 과정에서 발생한 빛이 주변을 조명할 수 있도록 연통의 일부가 투명한 재질로 형성된 부위에서 화염으로 인한 그을음이 발생하는 현상을 줄일 뿐만 아니라 연소효율을 높일 수 있도록 구성된 조명기능을 갖는 스토브에 관한 것이다.
스토브는 주위의 온도를 높이기 위한 여러 수단 중 하나로써 사용되는 연료에 따라서 전기 스토브, 석유 스토브, 가스 스토브, 화목 스토브 등이 있다. 또한, 사용하는 방식이나 설치되는 장소 등에 따라서도 다양한 구분이 이루어질 수 있다.
한편, 사용되는 연료에 따라서 연료가 공급되는 방식도 다양한 구성으로 이루어지게 된다. 석유 스토브나 가스 스토브의 경우에는 연료공급원으로부터 공급되는 연료의 양을 조절밸브 등을 사용해 조절함으로써 연료의 정량 공급이 이루어질 수 있다. 이에 비하여, 화목 스토브의 경우에는 연료가 연소되는 상황을 살펴보면서 사용자가 적정량의 연료를 투입하도록 구성되는 것이 일반적이다.
또한, 오래전부터 널리 사용되어 온 벽난로는 실내의 한쪽 벽면에 설치되어 실내의 온도를 높이는 기능뿐만 아니라 실내를 조명하는 기능으로도 사용되어 왔다. 이와 같이 스토브는 실내외에 설치되어 주변의 온도를 높이는 목적으로 주로 사용되지만 주변을 밝히기 위한 조명의 목적으로도 사용되어 오고 있다.
조명기능을 갖춘 스토브 관련 종래의 특허문헌으로는 대한민국특허청 공개특허공보 10-2014-0050977호(다목적 화목난로), 대한민국특허청 등록실용신안공보 20-0465815호(벽난로형 나무보일러) 등이 있다. 그러나 예의 특허문헌들에서는 연료를 투입하는 도어를 투명창으로 형성함으로써 실질적인 조명의 기능보다는 난로의 연소실 내의 땔감이 연소되는 상황을 관찰하기 위한 정도에 불과하였을 뿐만 아니라 연소가스에 의해서 투명한 창이 오염됨으로써 조명기능이 저하되는 등의 아쉬움이 있었다.
대한민국특허청 공개특허공보 10-2014-0050977호(2014.04.30) 대한민국특허청 등록실용신안공보 20-0465815호(2013.03.05)
이 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 땔감이 연소되는 과정에서 발생한 빛이 주변을 조명할 수 있도록 연통의 일부가 투명한 재질로 형성된 조명기능을 갖는 스토브를 제공하는 데 목적이 있다.
아울러, 이 발명은 투명한 재질로 형성된 연통의 일부에 연소가스에 의해 그을음이 끼는 현상이 방지될 수 있도록 하는 조명기능을 갖는 스토브를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 이 발명은 땔감의 연소효율을 높일 수 있도록 하는 조명기능을 갖는 스토브를 제공하는 데 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 이 발명은 다음과 같은 구성으로 이루어질 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브는 연통을 통과한 화염과 연소가스가 상부로 유도되도록 연통의 상단에 별도로 연장설치되며 투명한 재질로 일정 높이를 갖도록 형성된 조명관; 상단은 조명관 하단에 연결되며 하단은 연통의 상부 일부구간이 이중관 형태를 이루도록 연통의 상부 일부구간 외부를 감싸도록 설치되며 하부와 상부는 개방된 구조로 형성되어 연통 주변의 공기가 압력 차이에 의해 상부로 유입되도록 하는 외부공기 공급관; 및 조명관의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖으며 조명관의 상단에 설치되어 조명관을 통화하는 화염이 중앙으로 집중되도록 유도하는 화염유도판; 을 포함하여 구성이 이루어질 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브에서 조명관 하단의 둘레는 연통의 상단 둘레에 비하여 크고, 외부공기 공급관의 상단 둘레에 비하여 작은 구조로 형성될 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브에서 외부공기 공급관의 상단과 조명관의 하단이 상호 연결되는 부위의 높이에 비하여 연통의 상단은 더 높게 형성될 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브에서 화염유도판의 상단에는 조명관과 연결되어 연소가스의 배출은 유도하기 위한 연소가스 배출구가 더 설치될 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브에서 외부공기 공급관의 하부 일측에는 외부공기 공급관 내부로 외부공기가 강제로 유입되도록 하기 위한 송풍수단이 더 설치될 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브 송풍수단은 외부공기 공급관의 하부 일측에 형성된 송풍관, 송풍관의 내측에 설치된 송풍팬, 및 송풍팬의 전방에 설치되어 외부공기 공급관과 송풍팬 사이를 선택적으로 차단하거나 개방하는 개폐밸브를 포함하여 구성될 수 있다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브에서 송풍수단이 설치된 외부공기 공급관의 하단부 구간 내측에는 외부공기 공급관의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖는 송풍유도관이 더 설치될 수 있다.
이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브는 화목 등의 연료를 사용하여 주변의 온도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 연통을 통과하는 화염의 빛이 투명한 재질로 된 조명관을 통해 주변을 조명할 수 있도록 하는 효과가 있다.
아울러, 이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브는 조명을 하기 위한 투명한 재질의 조명관이 그을음에 의해 오염되는 현상을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브는 연통을 통과하는 연소가스에 포함된 불완전 연소물질을 2차연소하여 에너지 효율을 높일 뿐만 아니라 대기오염원을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도1은 이 발명의 실시예에 따른 조명기능을 갖는 스토브의 사시도.
도2는 이 발명의 실시예에 따른 조명기능을 갖는 스토브의 구성을 설명하기 위한 단면도.
도3은 이 발명에 의해 구성된 스토브의 작동상태를 설명하기 위한 도면.
도4 및 도5는 이 발명의 다른 실시예에 의한 조명기능을 갖는 스토브의 구성을 설명하기 위한 도면.
도6 및 도7은 이 발명의 다른 실시예에 따른 스토브가 작동되는 상태를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브의 구성 및 작동상태에 관하여 첨부한 도면을 참고하면서 구체적으로 설명하기로 한다.
도1은 이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도2는 이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도3은 이 발명에 의해 구성된 스토브의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다. 도면에 표시된 도면부호 100은 이 발명에 따른 조명기능을 갖는 스토브를 지시하는 것이며, 설명의 편의를 위해서 이하에서는 조명기능을 갖는 스토브에 대하여 간단하게 스토브로 약칭한다.
이 발명에 따른 스토브(100)의 본체에는 연소실(110)이 마련되며, 연소실(110)의 일측에는 연료투입구(112)가 형성되는 한편 다른 한쪽에는 연소실(110) 내에서 연료가 연소되는 과정에서 발생한 화염과 연소가스를 외부로 유도하기 위한 연통(120)이 연결되는 연통연결구(114)가 형성된다. 연통연결구(114)와 연통(120)은 상호 일체로 형성될 수도 있으며, 연통연결구(114)로부터 연통(120)이 분리될 수 있는 구조로 형성될 수도 있을 것이다.
이 발명에 따른 스토브(100)는 화목이 연료로 사용될 수 있으며, 이에 따라 연료투입구(112)는 도면에서 보이는 바와 같이 그 입구가 비교적 넓게 형성된다. 한편, 연료로 사용되는 화목이 연소된 후 발생한 재의 원활한 배출을 위한 재배출구 등이 도면에는 도시되지 않았지만 마련될 수 있을 것이다.
특히, 이 발명에 의한 스토브(100)는 조명기능을 갖도록 하기 위해서 연통의 상부구간 또는 연통의 일부구간에는 투명한 재질로 형성된 조명관(130)이 설치된다. 조명관(130)은 속이 빈 관의 형태로 이루어지는데, 그 단면형상은 원형, 사각형, 삼각형 등 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이 연통(120)의 상부에 조명관(130)을 설치되거나 연통(120)의 중간구간에 조명관이 설치됨으로써 연소실(110)에서 연료가 연소되는 과정에서 발생한 화염은 연통(120)을 통과한 후 조명관(130)을 통해 외부로 관찰될 수 있게 된다. 따라서, 조명관(130) 안쪽까지 올라온 화염에 의해서 스토브 주위에 조명이 이루어질 수 있게 된다.
이 발명에 의한 스토브(100)에서는 전술한 바와 같이 조명관(130)이 위치된 부분까지 올라온 화염과 조명관(130)을 통과하는 연소가스에 의해서 조명관(130) 내측면이 그을음으로 오염되는 현상을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 조명관(130)이 설치된 구간에서 2차연소가 이루어질 수 있도록 외부공기를 공급하기 위한 외부공기 공급관(140)이 조명관(130) 하측의 연통(120) 둘레에 설치된다. 즉, 도면에서 보이는 바와 같이 조명관(130)의 하단으로부터 일정 높이 아래의 위치까지 연통(120)의 둘레에 비하여 상대적으로 둘레가 큰 외부공기 공급관(140)이 설치된다. 이와 같이 연통(120)의 일부 구간에 연통에 비하여 둘레가 상대적으로 큰 외부공기 공급관(140)이 설치됨으로써 이 구간은 이중관 구조를 이루게 된다.
전술한 외부공기 공급관(140)은 하부와 상부가 개방된 구조로 이루어짐으로써 하단부분에서 유입된 공기는 상단부분을 통과하여 전술한 조명관(130) 내로 유입될 수 있게 된다. 특히, 조명관(130) 하단의 둘레는 연통의 상단 둘레에 비하여 크게 형성되는 한편 외부공기 공급관(140)의 상단 둘레에 비하여는 작게 형성된다. 즉, 특히, 조명관(130) 하단과 외부공기 공급관(140)의 상단 사이에는 외부공기 공급관(140)을 통해 상부로 흐른 공기가 조명관(140)으로 유출되기 위한 환형상의 공기분출구(142)가 형성되는 것이다. 또한, 조명관(130) 내의 공기온도는 상대적으로 높게 됨으로써 기압의 차이에 의해 외부공기 공급관(140)의 하단 개방부로 유입된 공기는 공기분출구(142)를 통해 분사되는 형태로 외부공기의 유입이 이루어지게 된다.
따라서, 연통(120)을 통과한 후 조명관(130) 내측으로 유도된 화염과 연소가스에 의한 조명관(130)의 중앙부분의 압력과 외부공기 공급관(140)을 통해 조명관(140)으로 유입된 공기에 의한 조명관(140)의 둘레부분의 압력 차이에 의해서 조명관(130)의 내측 벽면 부위에는 일종의 에어커튼이 형성되는 효과를 기대할 수 있게 된다. 물론, 외부공기 공급관(140)을 통해 유입된 공기 중 상당부분은 조명관(130)을 통과하는 유체에 포함된 불연소 물질을 연소시키는 역할을 하게 된다.
특히, 전술한 바와 같이 조명관(130) 내측 벽면 부위에 에어커튼이 형성되는 효과를 더욱 좋게 하기 위해서 조명관(130)의 상단 부분에는 조명관(130)의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖는 화염유도판(160)이 설치된다. 이 화염유도판(160)은 연통(120)을 통과하여 조명관(130)의 안쪽으로 유입된 화염이 중앙으로 집중되도록 하는 기능을 하게 된다. 이와 같이 화염유도판(160)이 설치됨에 따라 조명관(130)을 통과하는 화염은 중앙으로 집중하게 되며 조명관(130)의 내측벽을 따라 상향하는 외부공기에 의해 에어커튼 현상이 발생하게 되어 조명관(130) 내부가 그을음으로 오염되는 현상이 줄어들게 된다. 한편, 화염유도판(160)은 내측 둘레가 가변될 수 있는 구조로 형성될 수도 있다.
한편, 도면에서 보이는 바와 같이 조명관(130)의 하단부에 위치되는 연통(120)의 상단은 외부공기 공급관(140)의 하단 위치에 비하여 상대적으로 높게 설치된다. 따라서 연통(120)을 통과하여 조명관(130) 내측으로 유입되는 연소가스의 둘레를 외부공기 공급관(140)으로부터 유입되는 외부공기가 포위한 형태로 조명관(130) 내부의 유체 흐름이 이루어진다.
그리고 이 발명에 따른 스토브(100)에서 화염유도판(160)의 상부에는 조명관(130)과 연결되어 연소가스의 배출을 유도하기 위한 연소가스 배출구(122)가 추가로 설치될 수 있다. 이 연소가스 배출구(122)는 연통의 일부로 이루어질 수도 있으며, 연통과는 별개로 이루어질 수 있다.
도4 및 도5는 이 발명의 다른 실시예에 의한 조명기능을 갖는 스토브의 구성을 설명하기 위한 도면들이다.
도4에 도시된 바와 같이 이 발명의 다른 실시예에 따른 스토브(100)에 설치된 외부공기 공급관(140)의 하부 일측에는 외부공기 공급관(140)의 내부로 외부공기가 강제로 유입되도록 하기 위한 송풍수단(150)이 더 설치될 수 있다.
이와 같이 외부공기 공급관(140)으로 외부공기가 강제로 유입되도록 하기 위한 송풍수단으로 송풍팬(152)이 더 설치될 수 있다. 송풍팬(152)의 설치를 위해 외부공기 유입관(140)의 하부 일측에는 송풍관(154)이 분지된 구조로 형성될 수 있고, 송풍관(154)의 내부에는 송풍팬(152)과 외부공기 공급관(140) 사이를 선택적으로 차단하거나 개방하기 위한 개폐밸브(156)가 설치될 수 있다.
한편, 도5에서 보이는 바와 같이 송풍수단(150)이 설치되는 외부공기 공급관(140)의 하부 구간에 내측에는 외부공기 공급관의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖는 송풍유도관(170)이 더 설치될 수 있다. 이 송풍유도관(170)은 송풍팬(152)으로부터 강제로 송풍된 외부공기가 외부공기 공급관(140)의 하부 전체 둘레로 넓게 퍼진 상태에서 상향하도록 유도하기 위한 것이다. 이와 같이 송풍팬(152)과 송풍유도관(170)이 모두 구비된 경우에는 그렇지 않은 경우와 비교하여 상대적으로 나은 효율을 갖게 된다.
도6 및 도7은 이 발명의 다른 실시예에 따른 스토브가 작동되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도6에서는 이 발명의 다른 실시예에 따른 송풍수단(150)은 작동시키지 않고 조명관(130))과 외부공기 공급관(140) 사이의 압력차이에 의해서 자연스럽게 외부공기 공급관(140)의 하부를 통해 외부공기가 유입되는 상태를 보인 도면이다.
도7은 이 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 송풍수단(150)을 작동시킨 상태를 보인 도면이다. 도7에서 보이는 바와 같이 송풍수단(150)을 통해서 외부공기 공급관(140)에 외부공기를 강제로 송풍하는 경우에 송풍관(154)을 통해 유입된 외부공기는 송풍유도관(170)에 부딪치면서 외부공기 공급관(140)의 하부 둘레로 넓게 퍼진 상태에서 상측으로 향하게 된다. 한편, 외부공기 공급관(140)의 상부구간으로 흐른 외부공기는 연통(120)의 상단 둘레와 조명관(130)의 하단 둘레 사이의 공간을 통해서 조명관(130)의 내측으로 유입된다. 이때, 연통(120)을 통과한 화염과 연소가스가 조명관(130) 내측으로 유입되는 고온의 유체 압력과 외부공기 공급관(140)을 통과하여 조명관(130)의 내측벽 둘레로 유입된 저온의 유체 압력 간에는 큰 차이가 있게 되고, 조명관(130) 내측벽 둘레로 유입된 외부공기는 조명관(130)의 중앙부분을 통과하는 고온의 유체에 바로 혼합되지 않고 조명관 내측벽을 타고 상향하게 된다. 따라서 조명관(130)의 내측벽이 그을음에 의해 오염되는 현상이 줄어들게 된다. 이 경우에는 송풍수단(150)에 의해서 외부공기가 강제로 송풍됨에 따라서 조명관(130) 내측을 통과하는 불완전 연소가스의 2차연소가 더욱 잘 이루어질 수 있게 된다.
이상에서는 화목을 연료를 사용하는 경우를 들어 이 발명에 따른 스토브(100)의 구성 및 작동상태 등에 대하여 구체적으로 설명하였으나, 이 발명에 따른 스토브(100)에 사용되는 연료로 화목이 한정되는 것은 아니다. 이러한 실시 예들은 이 발명의 특허청구범위에 기재된 기술 사상에 포함되는 것이다. 또한, 이러한 실시 예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 이 발명의 특허청구범위를 해석함에 있어 한정 해석해서는 아니 된다.
이 출원에 따른 조명기능을 갖는 스토브는 화목 등 연료를 연소시켜 주변의 온도를 올리는데 사용되는 과정에서 주변을 조명할 수 있는 기능도 갖춰 조명으로써도 사용 가능한 것이다. 또한, 연통으로 배출되는 연소가스에 포함된 불완전연소가스가 2차연소됨으로써 에너지 효율을 높이면서 대기오염을 줄일 수 있는 측면에서도 산업상 이용 가능성이 있는 것이다.
100 : 스토브 110 : 연소실
112 : 연료투입구 114 : 연통연결구
120 : 연통 122 : 연소가스 배출구
130 : 조명관 140 : 외부공기 공급관
150 : 송풍수단 152 : 송풍팬
154 : 송풍관 156 : 개폐밸브
160 : 화염유도판 170 : 송풍유도관

Claims (7)

  1. 연소실, 상기 연소실 일측에 형성된 연료투입구, 상기 연소실의 다른 일측에 형성된 연통연결구 및 상기 연통연결구에 연결되는 연통을 포함하여 구성되는 스토브에 있어서,
    상기 연통을 통과한 화염과 연소가스가 상부로 유도되도록 상기 연통의 상단에 별도로 연장설치되며 투명한 재질로 일정 높이를 갖도록 형성되되 하단의 둘레가 상기 연통의 상단 둘레에 비하여 크게 형성되는 조명관;
    상단은 상기 조명관 하단에 연결되되 상기 조명관의 하단 둘레에 비하여 크게 형성되며, 하단은 상기 연통의 상부 일부구간이 이중관 형태를 이루도록 상기 연통의 상부 일부구간 외부를 감싸도록 설치되며, 하부와 상부는 개방된 구조로 형성되어 상기 연통 주변의 공기가 압력 차이에 의해 상부로 유입되도록 하는 외부공기 공급관; 및
    상기 조명관의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖으며 상기 조명관의 상단에 설치되어 상기 조명관을 통과하는 화염이 중앙으로 집중되도록 유도하는 화염유도판; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 조명기능을 갖는 스토브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부공기 공급관의 상단과 상기 조명관의 하단이 상호 연결되는 부위의 높이에 비하여 상기 연통의 상단은 더 높게 형성된 것을 특징으로 하는 조명기능을 갖는 스토브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화염유도판의 상단에는 상기 조명관과 연결되어 연소가스의 배출을 유도하기 위한 연소가스 배출구가 더 설치된 것을 특징으로 하는 조명기능을 갖는 스토브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 외부공기 공급관의 하부 일측에는 상기 외부공기 공급관 내부로 외부공기가 강제로 유입되도록 하기 위한 송풍수단이 더 설치된 것을 특징으로 하는 조명기능을 갖는 스토브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 송풍수단은,
    상기 외부공기 공급관의 하부 일측에 형성된 송풍관;
    상기 송풍관의 내측에 설치된 송풍팬; 및
    상기 송풍팬의 전방에 설치되어 상기 외부공기 공급관과 상기 송풍팬 사이를 선택적으로 차단하거나 개방하는 개폐밸브; 로 구성된 것을 특징으로 하는 조명기능을 갖는 스토브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송풍수단이 설치된 상기 외부공기 공급관의 하단부 구간 내측에는 상기 외부공기 공급관의 둘레에 비하여 상대적으로 작은 둘레를 갖는 송풍유도관이 더 설치된 것을 특징으로 하는 조명기능을 갖는 스토브.
  7. 삭제
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