KR102324933B1

KR102324933B1 - 실내외 분리형 화목보일러 시스템

Info

Publication number: KR102324933B1
Application number: KR1020190134193A
Authority: KR
Inventors: 임영수
Original assignee: 임영수
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-11-11
Also published as: KR20210050065A

Abstract

본원 발명은 벽체(200)에 의해서 실내부와 실외부가 구분되는 벽체(200)매립보일러에 관한 것으로서, 연료투입구(130), 통기공(170) 및 연통(320)이 실외에 배치되고, 실내에서는 벽난로의 느낌을 받을 수 있는 실내외 분리형 화목보일러이다.
더욱 구체적으로 본원 발명은 연소챔버(100)에서 연소에 필요한 공기(산소)가 외부에서 공급되므로, 실내의 산소가 연소되지 않게 되므로, 실내의 공기가 탁해지거나 산소가 부족하게 되는 문제가 발생하지 않는 보일러로서 상시적으로 신선한 공기상태를 유지할 수 있다.

Description

실내외 분리형 화목보일러 시스템{A FIREWOOD BOILER SYSTEM SEPARATED BY WALL}

본원 발명은 벽체(200)에 의해서 실내부와 실외부가 구분되는 벽체매립보일러에 관한 것으로서, 연료투입구, 통기공 및 연통이 실외에 배치되고, 실내에서는 벽난로의 느낌을 받을 수 있는 실내외 분리형 화목보일러 시스템이다.

더욱 구체적으로 본원 발명은 연소챔버에서 연소에 필요한 공기(산소)가 외부에서 공급되므로, 실내의 산소가 연소되지 않게 되므로, 실내의 공기가 탁해지거나 산소가 부족하게 되는 문제가 발생하지 않는 보일러로서 상시적으로 신선한 공기상태를 유지할 수 있다.

화목보일러는 난방연료의 비용을 줄이기 위한 대체에너지로서 널리 활용되고 있다. 특히 난방비용을 줄일 수 있고 건강에 좋은 원적외선을 발산하는 이점 때문에 전원주택이나, 겨울철 비닐하우스에 적합하다. 다만, 화목보일러는 연기가 많이 발생한다. 특히 실외에 설치할 경우 연소열에 의한 대류 난방효과를 얻기가 어렵고, 실내에 설치할 경우 산소의 연소로 인해서 실내 거주환경이 나빠지는 문제가 있다.

이에 본원 발명의 발명자는 외부의 산소를 연소시키면서 실내에 대류난방이 가능한 실내외 분리형 화목보일러를 착안하게 되었다.

선행문헌 : 한국특허공보 10-0808784 (2008.02.22. 등록)

본원 발명은 벽체에 의해서 실내부와 실외부가 구분되는 벽체매립보일러에 관한 것으로서, 연료투입구, 통기공 및 연통이 실외에 배치되고, 실내에서는 벽난로의 느낌을 받을 수 있는 실내외 분리형 화목보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 발명은 실내부에서 연소열을 이용하여 쿠킹을 할 수 있는 그릴을 구비하고, 투시창을 통해서 연소상태를 확인할 수 있는 실내외 분리형 화목보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 화목보일러 시스템은,

벽체에 의해서 보일러의 실외부로 구분되되, 실외부에 해당하는 전면부는 연소챔버로 연료를 투입하기 위한 연료투입구와 연소챔버의 연소가스가 배출되는 연통, 그리고 상기 연소챔버 내부로 공기가 유입되는 통기공이 구비되며,

벽체에 의해서 보일러의 실내부로 구분되는 보일러의 본체에는 보일러 전면에 구비된 연통와 연결되면서 연소챔버의 열을 발산하도록 상기 연소챔버의 상부에 배치되고,

보일러 본체 중앙부에는 상기 연료투입구를 통해서 투입된 연료를 연소시키는 연소챔버;와
난방을 위해 유입되는 난방수가 상기 연소챔버 내부 측벽을 따라서 흐르면서 다시 보일러 전면부 방향으로 이동하는 가운데 연소챔버의 열기로 난방수를 가열하는 난방수가열부;을 구비한다.

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한편, 보일러 본체의 후면부는 연소챔버에서 연료가 연소되는 화염을 관찰할 수 있는 투시창 및 수온을 측정하도록 구비된 온도계를 구비하고,

상기 연소챔버 하부에는 메시가 구비되어 연소후 재가 메시를 통과하여 연소챔버 바닥에 수집될 수 있도록 재수집함;을 포함한다.

구체적으로 상기 난방수가열부는,

보일러의 전면에 공급되는 난방수가 연소챔버 내측면을 따라서 ㄷ 자형으로 배치되되,

상기 연소챔버 측면을 따라서 수직으로 평행하게 배열된 수직수관;

상기 수직수관에 대해서 하부에 수평으로 구비되며 외부의 난방수가 유입되는 하부공통수관;와 상기 수직수관에 대하여 상부에 수평으로 구비되며 외부로 난방수가 유출되는 상부공통수관;를 포함하고, 상기 상부공통수관과 하부공통수관은 수직수관 내의 물이 상하로 연속적으로 이동되도록 내부에 구비된 칸막이;를 더 구비한다.

한편, 상기 연소챔버 상부에 전후방향으로 배치되며 상기 난방수가열부를 통해서 가열된 난방수가 유입되는 열교환관;

상기 보일러 실외부로부터 상기 열교환관의 길이방향으로 배치되는 난방수 배출관;

상기 열교환관의 길이방향으로 배치되어 보일러 외부와 연결되는 온수코일;을 더 구비한다.

또한, 상기 보일러는 전면부만 실외로 노출될 수 있도록 벽체에 의해서 매립되되, 상기 보일러의 방열관과 벽체 사이에 지지수단으로서, 매립가이드가 더 구비된다. 상기 매립가이드는 그 하부는 상기 방열관의 곡선에 대응되도록 형성되고, 양측면과 상부는 벽체매립이 용이하도록 평탄한 구조를 가진다.

본원 발명은 벽체에 의해서 보일러 본체의 전면부와 본체의 실내부가 분리되는 보일러시스템에 관한 것으로서, 연료투입구, 통기공 및 연통이 실외에 배치되어 있으므로, 연소챔버에서 연소에 필요한 공기(산소)는 외부에서 공급되며 실내의 산소가 연소되지 않을 뿐만 아니라 외부의 연통으로 배출되게 되므로, 실내의 공기가 탁해지거나 산소가 부족하게 되는 문제가 발생하지 않는다.

본원 발명은 본체의 연소챔버의 상부에 방열관이 구비되므로 벽체 내부로 실내부가 구비되고, 실내부의 연소챔버 상부에는 방열관이 배치되어 있어서 방열관을 통해서 대류 난방이 가능하고, 연소챔버 내부에 배치된 난방수가열부에 의해서 가열된 난방수에 의해서 바닥난방이 가능하게 된다.

도 1은 본원 발명에 따른 화목보일러 시스템의 사시도
도 2는 본원 발명에서 난방수가열부의 구조도
도 3은 본원 발명의 화목보일러 시스템의 측단면도
도 4는 본원 발명의 화목보일러 시스템의 온수관배치도
도 5는 본원 발명의 화목보일러 시스템의 벽체매립도

본원 발명은 도면 1 내지 5에 기초하여 설명하도록 한다.

본원 발명의 보일러는 벽체(200)에 의해서 실외부와 실내부로 구분되어 매립되는 것이다. 그리고 보일러의 전면부에는 벽에(200)에 의해서 외부로 노출되고 보일러의 본체는 실내에 설치된다. 연료를 투입할 수 있는 연료투입구(130)가 구비되고, 연소를 돕는 공기를 공급하는 통기공(170)이 구비되며, 연소가스가 외부로 배출되는 연통(320)이 구비된다.

본원 발명의 보일러는 벽체(200)에 의해서 실외부와 실내부로 구비되되, 구분된 실내부는 건물 실내에 위치하기 때문에 실내부에서 방열되는 열을 실내의 공기난방에 활용하는 것이 가능하게 되며, 사용자는 보일러의 실내부 후면부를 통해서 연소상태 및 난방수 또는 온수의 온도를 용이하게 관찰할 수 있도록 한다.

연소챔버(100)의 연소실(110) 내측면과 후측면에는 난방수공급부(120)을 통해서 바닥난방을 위한 난방배관(미도시)의 난방수가 유입되고 ㄷ 자형 난방수가열부(400)를 거쳐 난방수배출관(121)에 의해서 난방배관(미도시)으로 유출되고 순환한 후에 복귀하도록 구성된다. 상기 난방수가열부(400)는 하부공통수관(420), 수직수관(420), 상부공통수관(430)으로 이루어진다. 즉, 상부공통수관(430)과 하부공통수관(420)이 ㄷ 자형으로 연소챔버의 내측면과 후측면에 대해서 수평되게 설치되며, 상기 상부공통수관과 하부공통수관 사이에 상하방향으로 복수개의 평행하게 배치되는 수직수관(420)이 연결된다.
따라서 외부에서 유입된 난방수는 하부공통수관(410), 수직수관(420) 및 상부공통수관(430)을 거쳐서 상하 지그재그로 순환하게 된다. 이를 위해서 바람직하게는 상기 상부공통수관(430)과 하부공통수관(410)에 모두 일정간격으로 격벽이 형성되어 있어서 상기 수직수관(420)의 난방수가 상하로 반복되어 지그재그로 이동하면서 순환되도록 한 것이다. 일측에 난방수가 유입되는 유입구(411)가 마련되고 타측으로 난방수가 유출되는 유출구(431)가 구비된다. 또한 바람직하게 상기 유출구(431)는 열교환관(501)과 연결되어 열교환관(501)으로 유입되는 고온의 난방수에 의해서 외부로부터 유입되는 냉수를 온수로 가열할 수 있다. 구체적으로 상기 열교환관(501) 내부에는 온수코일(510)이 구비되고 외부에서 공급되는 냉수가 상기 온수코일(510)을 통해서 온수로 가열되어 다시 외부로 배출된다. 이를 위하여 상기 온수코일(510)의 일단은 외부의 냉수유입관(520)에 연결되고 이를 통해서 유입된 냉수는 상기 온수코일(510)을 통과하면서 온수로 가열되며 상기 온수코일(510)의 타단은 외부의 온수배출관(530)에 연결되어 외부로 배출된다. 바람직하게는 상기 온수코일(510)은 난방수배출관(121)의 주위를 감싸도록 배치된다.

난방수는 ㄷ자형 난방수가열부(400)를 지그재그로 거치면서 연소실(110)의 연소열에 의해서 가열된 후 최종적으로 상기 상부공통수관(430)의 유출구(431)를 통해서 연소챔버(100) 상부에 배치되는 열교환관(501)의 전방부로 유입될 수 있다. 상기 난방수 배출관(121)은 상기 열교환관(501) 내에 배치되되 보일러 전면부를 관통하여 외부로 연결되도록 설치된다. 따라서 열교환관(501)의 전방부로 유입된 난방수는 후방으로 흐르고 열교환관(501)의 후방에 위치한 난방수 배출관(121)의 유입단부로 유입되어 보일러의 외부로 배출되게 되므로, 고온의 난방수가 열교환관(501) 내부에서 충분히 가열되도록 한다.

상기 열교환관의 상부로는 상기 연소챔버(100)의 연소가스가 연통(320)으로 배출되도록 연소챔버(100)과 연통(320)을 연결하는 방열관(300)이 위치하게 된다.상기 방열관의 상부는 개방된 구조를 가지게 하여 실내를 난방하도록 한다. 즉, 상기 방열관(300)은 상기 열교환관 상부에 배치되되, 연소챔버(100)의 후방으로부터 연소가스가 유입되어 방열관(300)을 거쳐서 실외부의 연통(320)으로 배출되게 된다. 상기 방열관(300)을 거치는 동안 대류열에 의해서 난방을 하는 효과를 가지게 된다.

벽체(200)는 보일러의 전면부만 실외에 노출되도록 하고 나머지 부분은 실내에 구비되도록 한다. 벽체는 연소챔버(100)의 외주를 따라서 보일러를 감싸는 구조로 둘러싸게 되므로, 상기 보일러 상부로 벽체(200)를 시공할 때 상기 방열관(300) 주위에 벽체(200)를 형성함에 있어서, 방열관(300) 상부로 벽체(200)를 축조하기 편리하도록 하는 매립가이드(330)가 구비된다. 상기 매립가이드(330)의 하부는 상기 방열관(300)의 외형에 대응되도록 구성하되 바람직하게는 반원 형상이 되고, 상부와 측부는 평탄하게 구성된다.

보일러의 실내부에는 연소챔버(100)의 연소상황을 보여주는 투시창(140)과 난방수 또는 온수의 온도를 표시해주는 온도계를 구비하고, 보일러의 실외부에는 연소로에 화목연료를 투입할 수 있도록 연료투입구(130)와 연소가스를 배출하는 연통(320), 외부의 공기를 연소챔버(100)로 유입시키는 통기공(170), 그리고 연통(320)을 통하여 배출되는 연소가스로 인한 카본 물질을 제거하기 위한 청소개폐구(310)를 더 구비한다.

상기 연료투입구(130)와 연통(320), 청소개폐구 및 통기공(170)이 실외에 배치되어 있으므로, 실내의 산소가 연소될 여지가 없고, 다만 실외의 공기를 연소시키므로, 실내공기가 탁해지는 문제점이 없다.

특히, 상시 보일러의 실내부에는 수납그릴(150)이 구비되어 있어서 연소실(110)의 연소열이 연소실(110)과 방열관(300)사이에서 고구마나 감자 등을 익힐 수 있게 된다.

100 : 연소챔버,
110 : 연소실, 120 : 난방수공급부, 130 : 연료투입부, 140 : 투시창, 150 : 그릴, 160 : 재수집함, 170 : 통기공,
200 : 벽체,
300 : 방열관,
310 : 청소개폐구, 320 : 연통, 330 : 매립가이드,
400 : 난방수가열부,
410 : 하부공통수관, 420 : 수직수관, 430 : 상부공통수관
501 : 열교환관, 510 : 온수코일, 520 : 냉수유입구, 530 : 온수배출구

Claims

벽체(200)에 의해서 실내부와 실외부로 구분되는 실내외 분리 화목보일러 시스템에 있어서,
보일러 본체는 실내에 설치되면서 벽체(200)에 의해서 보일러 본체의 전면부가 실외부로 노출되되,
상기 전면부에는 연소챔버 내부로 공기를 유입시키는 통기공, 연소챔버 내부로 연료가 투입되는 연료투입구(130)와 연통(320)을 포함하고,
상기 보일러 본체는,
상기 전면부의 연료투입구로부터 투입된 연료가 연소되는 실내부의 연소챔버(100);
상기 연소챔버(100)의 후부와 보일러 전면부의 상기 연통(320)을 연결하면서 실내에 노출되도록 상기 연소챔버(100)의 상부에 수평하게 배치되어 상기 연소챔버의 연소가스가 통과하면서 실내로 열을 발산하는 방열관(300);
상기 연소챔버(100) 내측벽과 내후벽을 따라서 ㄷ 자형으로 배치되되, 내부에 난방수가 흐르면서 상기 연소챔버(100)의 열기로 난방수가 가열되는 난방수가열부(400);
상기 연소챔버(100) 하부에는 메시가 구비되어 연소후 재가 메시를 통과하여 연소챔버(100) 바닥에 수집될 수 있도록 하는 재수집함(160); 및
벽체(200)에 의해서 구분되는 보일러의 실내부 후면부는 상기 연소챔버(100)의 연소실에서 연소되는 화염을 관찰할 수 있는 투시창(140);를 구비하고,

상기 난방수가열부(400)는,
상기 연소챔버(100) 내측면과 내후면을 따라서 수직으로 평행하게 배열된 복수개의 수직수관(420); 상기 수직수관(420)들의 하단부를 연결하도록 하부에 수평으로 구비되되 외부의 난방수가 유입되는 하부공통수관(410); 및 상기 수직수관(420)들의 상단부를 연결하도록 상부에 수평으로 구비되되 외부로 난방수가 유출되는 상부공통수관(430);를 포함하되, 상기 상부공통수관(430)과 하부공통수관(410)은 수직수관(420) 내의 난방수가 상하 지그재그로 이동되도록 내부에 격벽;이 구비되며,

상기 보일러의 본체 전면부만 실외로 노출된 상태로 벽체(200)에 의해서 분리되도록, 상기 전면부에 인접한 상기 방열관(300)의 상부에 매립가이드(330)가 설치되되, 상기 매립가이드(330)의 하부는 상기 방열관(300)의 곡선에 대응되도록 복수개의 반원형으로 형성되고, 양측면과 상부는 벽체(200)의 매립이 용이하도록 평탄한 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 실내외 분리형 화목 보일러 시스템.
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