KR102415579B1

KR102415579B1 - 공극 형성 화목 보일러

Info

Publication number: KR102415579B1
Application number: KR1020200093089A
Authority: KR
Inventors: 이태곤
Original assignee: 이태곤
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2022-06-30
Also published as: KR20220013752A

Abstract

본 발명은 공극이 형성된 화목 보일러를 제공한다. 이와 같은 공극 형성 화목 보일러는 중심격벽, 좌측격벽, 우측격벽에 의해 공간 분리되고, 연도를 통과하는 화목연소 열기가 공극 내부 온도를 상승시켜 공극으로 열기가 대류 토출되도록 하여 공극을 형성하여 공극 주위로 벽을 형성하고 공극의 대류열이 바깥으로 순환할 수 있도록 하여 열 효율을 높이는 화목 보일러에 관한 것이다.

Description

공극 형성 화목 보일러{Wood boiler with formed gap}

본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 공극을 형성하여 공극 주위로 벽을 적층하고 공극의 대류열이 바깥으로 순환할 수 있도록 하여 열 효율을 높이는 화목 보일러에 관한 것이다.

등유나 가스를 점화시켜 가열하는 온수 보일러가 주로 사용되고 있으나, 유류값과 가스값이 상승하고 있어 이를 대신하는 화목을 이용한 난방 보일러가 재조명되고 있다. 실제로 화목 보일러에 연료로 사용되는 화목은 기존의 목적으로 사용할 수 없게 되어버린 폐자재를 사용할 수 있어서 기름 보일러나 가스 보일러에 비하여 저렴하게 고온의 온수를 얻을 수 있는 이점이 있다.

종래의 화목 보일러는 내부에 장작을 넣고 연소하여 생기는 열을 난방이나 온수를 제공하는 용도로 단순 전달 사용하였다. 그러나 이는 장작이 다 탈 때까지 별도의 열 순환 조절이 없어 열 효율이 저하된다.

화목 보일러의 성능을 개선시키기 위한 다양한 기술들이 개발되어왔는데, 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2013-0136097호 '화목 보일러', 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1324474호 '상하연소 방식의 화목 보일러'가 이에 해당된다.

상기 '화목 보일러'는, 물 탱크, 배연관, 제수조, 온수관으로 구성되어 보일러 가동 초기에 온수관이 신속하게 가열되는 특징이 있지만 난방 기능을 오래 지속하는데 한계가 있다.

상기 '상하연소 방식의 화목 보일러'는 본체, 급기수단, 도어, 배플관, 제어기로 구성되어 화목의 연소 속도를 조절하며 완전 연소를 구현하지만 난방 기능을 오래 지속하고 따뜻한 기운을 효과적으로 배출하는데 한계가 있다.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2013-0136097호 '화목 보일러' 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1324474호 '상하연소 방식의 화목 보일러'

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 몸체 외부로 연통되는 공극이 형성된 격벽을 화목 보일러 내부에 구비하여 공극 내부에 가열 공기가 형성되도록 하는 새로운 형태의 공극 형성 화목 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 격벽이 공극을 중심으로 황토벽과 내화벽의 이중 격벽으로 형성되는 공극 형성 화목 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 공극과 연통되게 외면에 설정 길이로 형성되고 대류 공기가 외부로 배출되는 대류열 배출구를 형성하는 공극 형성 화목 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 몸체(10) 내부에 격벽(100)에 의해 연도(200)가 형성된 화목보일러(1)에 있어서, 상기 격벽(100)이 공극(101)이 형성된 이중 격벽으로 형성되고, 상기 공극(101)은 몸체(10) 외면에 설정길이로 형성된 대류열 배출구(11)에 의해 몸체(10) 외부와 연통되어, 연도(200)를 통과하는 화목연소 열기가 상기 공극(101) 내부 온도를 상승시키면, 열기가 상기 대류열 배출구(11)로 대류 토출되는 것을 특징으로 하는 공극 형성 화목 보일러를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 상기 화목 보일러(1)는, 상기 몸체(10) 내부가 정면 방향에서 볼 때, 내부공간을 수직으로 3분할시켜 중심공간을 메인 연도(210)로 형성시키는 중심격벽(110); 상기 중심격벽(110) 좌측 내부공간을 좌측 방향에서 볼 때, 수직으로 양분시켜 좌측 하강연도(220)와 좌측 상승연도(230)를 형성시키되, 상기 좌측 하강연도(220)와 좌측 상승연도(230) 하측은 연통되게 형성시킨 좌측격벽(120); 상기 중심격벽(110) 우측 내부공간을 우측 방향에서 볼 때, 수직으로 양분시켜 우측 하강연도(240)와 우측 상승연도(250)를 형성시키되, 상기 우측 하강연도(240)와 우측 상승연도(250) 하측은 연통되게 형성시킨 우측격벽(130); 에 의해 공간 분리되고, 상기 메인연도(210) 하부에는 화목연소챔버(300)가 형성되고, 상기 메인연도(210) 상부 좌우는 상기 좌측 하강연도(220)와 우측 하강연도(240)에 연통되며, 상기 좌측 상승연도(230)와 우측 상승연도(250)의 상측은 배기구(400)로 연통되어 형성된 것으로서, 상기 중심격벽(110)이 몸체 외부로 연통되는 상기 공극(101)이 형성된 이중 격벽으로 형성되고, 상기 공극(101)이 화목보일러의 몸체 외측으로 연통 형성되어, 상기 연도(200)를 통과하는 화목연소 열기가 상기 공극(101) 내부 온도를 상승시켜 상기 공극(101)으로 열기가 대류 토출되는 것을 특징으로 한다.

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또한 상기 격벽(100)은, 설정 폭으로 빈 공간이 형성되어 대류 공기가 순환되는 상기 공극(101)의 좌우측에 구비되는 황토벽(102); 상기 황토벽(102)의 좌우측에 적층 배치되는 내화벽(103); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 대류열 배출구(11)는, 전면에 형성되어 여닫을 수 있는 개폐장치(11a); 를 더 포함하여 사용자의 설정에 따라 대류열의 순환이 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 공극 형성 화목 보일러에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 공극 내부에 가열 공기가 형성되도록 하여 잉여 열원을 최대한 활성화시켜 사용되도록 한다.

둘째, 열체류 시간을 상승시켜 화목 연소 시간 대비 난로 사용 시간을 상승시킨다.

셋째, 대류열 배출구를 통해 열원을 계속해서 제공할 수 있어 난방의 효율성이 높아진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공극 형성 화목 보일러의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공극 형성 화목 보일러의 열 공기의 흐름을 보여주기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공극 형성 화목 보일러의 내부를 상측에서 내려다본 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 격벽의 사시도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 보일러, 화목, 연소, 대류, 열전달, 개폐 장치, 챔버, 배기 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명의 실시예에 따른 공극 형성 화목 보일러(1)의 몸체(10)는 도 1에서와 같이 격벽(100), 연도(200), 화목연소챔버(300), 배기구(400)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 몸체(10) 내부에 격벽(100)에 의한 연도(200)가 형성되고, 격벽(100)이 몸체(10) 외부로 연통되는 공극(101)으로 형성된 이중 격벽으로 형성된다. 그리고 연도(200)를 통과하는 화목연소 열기가 공극(101) 내부 온도를 상승시켜 공극(101)으로 열기가 대류 토출된다. 그리고 공극 형성 화목 보일러(1)는 직육면체 형상 외에 원통 형상과 같은 다양한 형상으로 제조가능하다.

격벽(100)은 본 발명의 실시예에서 도 2와 도 3에서와 같이 중심격벽(110), 좌측격벽(120), 우측격벽(130)로 구성되어 몸체(10) 내부를 공간 분리하고, 공극(101), 황토벽(102), 내화벽(103)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

중심격벽(110)은 몸체(10)를 정면 방향에서 볼 때, 내부 공간을 수직으로 3분할 시킨다. 화목연소 열기는 분할된 내부 공간을 따라 이동한다. 여기서 3분할된 공간 중 중심공간이 메인연도(210)이다.

좌측격벽(120)은 중심격벽(110) 좌측 내부 공간을 좌측 방향에서 볼 때, 수직으로 양분시킨다. 본 발명의 실시예에 따른 좌측격벽(120)은 도 2에서와 같이 좌측 하강연도(220)와 좌측 상승연도(230)를 형성시킨다.

우측격벽(130)은 좌측격벽(120)과 동일한 형상으로 제조되고, 중심격벽(110) 우측 내부 공간을 우측 방향에서 볼 때, 수직으로 양분시킨다. 본 발명의 실시예에 따른 우측격벽(130)은 도 2에서와 같이 우측 하강연도(240)와 우측 상승연도(250)를 형성시킨다.

연도(200)는 본 발명의 실시예에서 도 3에서와 같이 메인연도(210), 좌측 하강연도(220), 좌측 상승연도(230), 우측 하강연도(240), 우측 상승연도(250)로 구성된다. 즉, 메인연도(210)를 중심으로 좌측 전면 공간은 좌측 하강연도(220)로, 후면 공간은 좌측 상승연도(230)로 구성된다. 그리고 우측 전면 공간은 우측 하강연도(240)로, 후면 공간은 우측 상승연도(250)로 구성된다.

메인연도(210)는 분할된 몸체(10)의 중심공간이다. 화목연소 열기가 가장 먼저 유입되며, 메인연도(210)의 상부 좌우는 좌측 하강연도(220)와 우측 하강연도(240)에 연통되어 열기를 가진 공기가 순환될 수 있도록 한다.

좌측 하강연도(220)는 분할된 몸체(10)의 좌측공간 중 전면공간이다. 열기를 가지는 공기가 유입되되 상측 메인연도(210)로부터 유입되고, 연도 연통구멍(140)으로 배출되기 위하여 하강 흐름을 형성한다. 여기서 연도 연통구멍(140)은 좌측격벽(120) 하측에 설정 크기와 형상으로 형성되어 좌측 하강연도(220)와 좌측 상승연도(230)를 연통시킨다.

좌측 상승연도(230)는 분할된 몸체(10)의 좌측공간 중 후면공간이다. 열기를 가지는 공기가 연도 연통구멍(140)으로부터 유입된다. 그리고 상측이 배기구(400)와 연통되어 열 공기가 배기구(400)로 배출되는 위하여 상승 흐름이 형성된다.

우측 하강연도(240)는 분할된 몸체(10)의 우측공간 중 전면공간이다. 좌측 하강연도(220)와 마찬가지로 열기를 가지는 공기가 유입되되 상측 메인연도(210)로부터 유입된다. 그리고 연도 연통구멍(140)으로 배출되기 위하여 하강 흐름을 형성한다. 여기서 연도 연통구멍(140)은 우측격벽(130) 하측에 설정 크기와 형상으로 형성되어 우측 하강연도(240)와 우측 상승연도(250)를 연통시킨다.

우측 상승연도(250)는 분할된 몸체(10)의 우측공간 중 후면공간이다. 좌측 상승연도(230)와 마찬가지로 열기를 가지는 공기가 연도 연통구멍(140)으로부터 유입된다. 그리고 상측이 배기구(400)와 연통되어 열 공기가 배기구(400)로 배출되는 상승 흐름이 형성된다.

공극(101)은 도 4에서와 같이 격벽(100)의 정중앙에 구비되어 설정 간격으로 빈 공간을 형성하여 대류 공기가 순한되는 레이어이다. 연도(200)의 열기로 인해 공극(101) 내부 온도가 상승하여 열 공기가 형성되고 단열 시간을 연장시킬 수 있다. 그리고 공극(101)은 몸체(10) 외부로 연통 형성될 수 있어 열 공기가 대류 토출되도록 한다. 이 때 열 공기의 토출은 대류열 배출구(11)를 통해 진행된다.

대류열 배출구(11)는 공극(101)과 연통되게 몸체(10) 외면에 설정길이로 형성된다. 몸체(10)의 전면 중심격벽(110)의 공극(101)라인과 후면 중심격벽(110)의 공극(101)라인에 각각 2군데씩 형성될 수 있다. 또한 몸체(10)의 좌측면 좌측격벽(120)의 공극(101)라인과 우측면 우측격벽(130)의 공극(101)라인에 각각 1군데씩 형성될 수 있다. 그리고 개폐장치(11a)를 구비하며 사용자의 의도에 따라 계속해서 열어둘 수 있고, 주기적으로 개폐를 반복하여 축열의 정도를 조절할 수 있다.

황토벽(102)은 공극(101)의 좌우측에 구비된다. 공극(101)과 동일한 폭으로 각각 형성되고, 열에 강한 황토판을 사용한다. 상황에 따라 대리석 사용도 가능하며 열에 강한 소재는 다양하게 활용 가능하다. 황토벽(102)은 몸체 외벽(12)에 설정 깊이로 삽입 결합되어 견고함과 고정성을 향상시킨다.

내화벽(103)은 황토벽(102)의 좌우측에 적층 배치된다. 축열 기능을 하는 층으로 황토벽(102)의 폭 이상으로 형성될 수 있다. 내화벽(103)은 몸체 외벽(12)에 별도로 삽입되지 않고 고정 부재와 함께 고정되도록 한다.

화목연소챔버(300)는 메인연도(210)의 하부에 형성된다. 화목과 같은 가연 재료가 구비되어 연소되는 공간이 마련되고, 산소가 계속해서 통하거나 유입되어 원활한 연소가 이루어질 수 있도록 한다. 화목연소챔버(300)에서 연소된 열기를 가진 공기는 메인연도(210)로 가장 먼저 유입된다.

배기구(400)는 화목 보일러(1) 내부를 순환하던 공기가 최종적으로 배출되는 출구이다. 몸체(10)의 상부면에 형성되되, 좌측 상승연도(230)와 우측 상승연도(250)와 연통되어 화목 보일러(1) 내부 순환이 완료된 공기가 배출된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 공극 형성 화목 보일러를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1 : 화목 보일러
10 : 몸체
11 : 대류열 배출구
11a : 개폐장치
12 : 몸체 외벽
100 : 격벽
101 : 공극
102 : 황토벽
103 : 내화벽
110 : 중심격벽
120 : 좌측격벽
130 : 우측격벽
140 : 연도 연통구멍
200 : 연도
210 : 메인 연도
220 : 좌측 하강연도
230 : 좌측 상승연도
240 : 우측 하강연도
250 : 우측 상승연도
300 : 화목연소챔버
400 : 배기구

Claims

몸체(10) 내부에 격벽(100)에 의해 연도(200)가 형성된 화목보일러(1)에 있어서,
상기 격벽(100)이 공극(101)이 형성된 이중 격벽으로 형성되고,
상기 공극(101)은 몸체(10) 외면에 설정길이로 형성된 대류열 배출구(11)에 의해 몸체(10) 외부와 연통되어,
연도(200)를 통과하는 화목연소 열기가 상기 공극(101) 내부 온도를 상승시키면, 열기가 상기 대류열 배출구(11)로 대류 토출되는 것을 특징으로 하는 공극 형성 화목 보일러.
제1항에 있어서 상기 화목 보일러(1)는,
상기 몸체(10) 내부가
정면 방향에서 볼 때, 내부공간을 수직으로 3분할시켜 중심공간을 메인 연도(210)로 형성시키는 중심격벽(110);
상기 중심격벽(110) 좌측 내부공간을 좌측 방향에서 볼 때, 수직으로 양분시켜 좌측 하강연도(220)와 좌측 상승연도(230)를 형성시키되, 상기 좌측 하강연도(220)와 좌측 상승연도(230) 하측은 연통되게 형성시킨 좌측격벽(120);
상기 중심격벽(110) 우측 내부공간을 우측 방향에서 볼 때, 수직으로 양분시켜 우측 하강연도(240)와 우측 상승연도(250)를 형성시키되, 상기 우측 하강연도(240)와 우측 상승연도(250) 하측은 연통되게 형성시킨 우측격벽(130);
에 의해 공간 분리되고,
상기 메인연도(210) 하부에는 화목연소챔버(300)가 형성되고, 상기 메인연도(210) 상부 좌우는 상기 좌측 하강연도(220)와 우측 하강연도(240)에 연통되며, 상기 좌측 상승연도(230)와 우측 상승연도(250)의 상측은 배기구(400)로 연통되어 형성된 것으로서,
상기 중심격벽(110)이 몸체 외부로 연통되는 상기 공극(101)이 형성된 이중 격벽으로 형성되고, 상기 공극(101)이 화목보일러의 몸체 외측으로 연통 형성되어,
상기 연도(200)를 통과하는 화목연소 열기가 상기 공극(101) 내부 온도를 상승시켜 상기 공극(101)으로 열기가 대류 토출되는 것을 특징으로 하는 공극 형성 화목 보일러.
제 1항에 있어서,
상기 격벽(100)은,
설정 폭으로 빈 공간이 형성되어 대류 공기가 순환되는 상기 공극(101)의 좌우측에 구비되는 황토벽(102);
상기 황토벽(102)의 좌우측에 적층 배치되는 내화벽(103);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공극 형성 화목 보일러.
제 3항에 있어서,
상기 대류열 배출구(11)는,
전면에 형성되어 여닫을 수 있는 개폐장치(11a); 를 더 포함하여 사용자의 설정에 따라 대류열의 순환이 제어되는 것을 특징으로 하는 공극 형성 화목 보일러.
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