KR102549102B1 - 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 외부 하우징(10)의 제1 연소실(11)에서 화목을 연소시킨 후 연소 가스를 연도(13), 제2 연소실(12) 및 제2 연소실 상부의 연통(14)을 통해 배출하면서 열 교환에 의해 난방수 탱크와 온수관의 난방수와 온수를 가열하도록 하되, 상기 제2 연소실에서 연통 하부 위치로 목초액 받이(20)를 설치하여 연통(14)으로 배출되는 연소 가스에 의해 발생하는 목초액을 수거하여 외부로 배출하도록 하므로 목초액 접촉에 의해 보일러 내부의 부식 발생을 방지하므로 보일러의 사용 내구성을 증대시키도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러{Firewood Boiler}

본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 화목 연소후 외부 연통으로 배출되는 연소 가스에 의해 연통에서 발생되는 목초액을 별도의 목초액 받이 구조에 의해 간단히 수거하여 배출하므로 목초액 접촉에 의한 보일러 내부의 부식 발생을 방지하는 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 에너지원을 연소시켜 발생하는 열원에 의해 난방수, 온수를 가열 공급하도록 사용하는 것이다.

이러한 보일러는 사용 에너지원의 종류에 따라 전기보일러, 가스보일러, 유류보일러, 화목 보일러 등으로 구분하는데, 전기, 가스 및 유류 비용이 지속적으로 상승하고, 상기 전기, 가스 및 유류를 원활히 제공할 수 없는 환경적, 경제적 어려움이 있는 지역에서 화목을 에너지원으로 하는 화목 보일러를 주로 사용하고 있다.

상기한 화목 보일러는 목재 또는 펠릿 등의 화목 연료를 사용하는 것으로 등록특허 10-0426046호, 등록특허 10-0679316호 등에 다수의 형태로 개시되고 있다.

이와 같은 화목 보일러는 외부 하우징 내부에 화목을 투입하여 연소시키는 제1 연소실과 상기 제1 연소실 상부의 제2 연소실을 연도로 서로 연결 설치하고, 상기 제2 연소실 상부에 수직의 연통을 설치하되, 상기 제1,2 연소실 외측으로 상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 난방수를 공급하는 난방수 탱크와 온수를 공급하는 온수관을 설치 구성하여 제1 연소실에 투입된 화목의 연소에 의한 연소 가스가 연도- 제2 연소실- 연통을 통해 외부로 배출되는 과정 중에 난방수 탱크와 온수관의 난방수와 온수를 열 효한에 의해 가열 제공하게 되는 것이다.

이와 같은 화목 보일러는 연소 가스가 제1,2 연소실을 경유하여 연통을 통해 외부로 배출되는 과정에서 결로 현상으로 인해 목초액이 생성되는데, 상기 목초액은 강한 산성을 갖는 성분으로 연통 하부로 낙하되게 보일러 내부에서 목초액에 접촉되는 부위에 부식을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

즉, 상기 연통에서 발생한 목초액이 보일러 내부로 흘러 접촉하게 되면서 보일러 내부에 목초액이 접촉되는 부위에서 부식에 의한 손상이 발생되므로 보일러의 사용 내구성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 등록특허 제10-2290445호에서는 외부 하우징 외측으로 상부에 연통이 설치된 목초액 수집조를 추가 설치하되, 상기 목초액 수집조와 연소실에 연결되는 연도 또는 제2 연소실의 끝단을 연결하여 목재 연료의 연소 가스가 연도, 제2 연소실을 통해 외부 하우징 외측의 목초액 수집조에 수직 형성된 연통을 통해 외부로 배출되도록 하므로 상기 연통에서 결로 현상에 의해 발생되는 목초액이 보일로 내부로 낙하되는 것이 아니라 별도의 목초액 수집조로 낙하시켜 수거하도록 하므로 목초액에 의해 보일러 내부에 부식이 발생되는 문제점을 방지하도록 하였다.

그러나 상기한 종래 보일러는 보일러의 외부 하우징 외측에 연통이 수직 설치되는 보일러 수집조를 별도로 고정 설치하여야 하기 때문에 범용 보일러에 적용하기 곤란하고 전술한 구조로 전용 제작한 보일러에 한정하여 사용할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

특히, 상기 연통에서 발생되는 목초액을 별도 수거하는 것이 아니라 보일러 수집조에서 모아 수거하기 때문에 상기 보일러 수집조 내부에 목초액이 항시 모아져 있어 목초액에 의한 부식이 더 심각하게 되고, 이로 인해 보일러의 사용 내구성이 더욱 떨어지게 되며, 상기 목초액 수집조의 부식 손상시 목초액 수집조 전체를 분해하고 새로 교체하여 재 설치하는 복잡한 과정이 요구되어 사용자가 간단히 교체 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1094472호(2011년12월08일) 등록특허 제10-1535523호(2015년07월03일) 등록특허 제10-2290445호(2021년08월10일) 등록실용신안 제20-0376722호(2005년02월15일)

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 화목 연소후 외부 연통으로 배출되는 연소 가스에 의해 연통에서 발생되는 목초액을 별도의 목초액 받이 구조에 의해 간단히 수거하여 배출하므로 목초액 접촉에 의한 보일러 내부의 부식 발생을 방지하므로 보일러의 사용 수명을 장구히 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목초액 받이를 연통 하부에 정위치로 간단히 설치 사용하도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 화목을 투입하여 연소시키는 제1 연소실과, 상기 제1 연소실 상부의 제2 연소실과, 상기 제1,2 연소실을 서로 연결하는 연도와, 상기 제2 연소실 상부에 수직 연결되어 연소 가스를 외부로 배출하는 연통과, 상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 난방수를 공급하는 난방수 탱크 및, 상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 의해 온수를 공급하는 온수관을 외부 하우징에 설치 구성하되, 상기 제2 연소실의 내부에 연통 하부 위치로 연통에서 발생되어 낙하되는 목초액을 한 곳으로 모아 수거하기 위해 후방에서 전방, 일측에서 타측으로 하향 경사진 바닥 프레임과, 목초액이 모아지는 전방 타측에 목초액을 배출하기 위한 배출부를 형성하는 목초액 받이를 설치하고, 상기 제2 연소실의 바닥에 목초액 받이의 배출부 하부 위치로 외부 하우징 외부로 관통되어 수거된 목초액을 외부로 배출하는 배출구를 형성하여 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목초액 받이의 배출부에는 하부에 끼움 돌기를 돌출 형성하고, 상기 끼움 돌기를 배출구의 배출공에 삽입 설치하여 배출부가 배출구에 정위치로 위치하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목초액 받이는 바닥 프레임의 양 측방과 전방에 수직 상부로 연장되는 측방 프레임과 전방 프레임을 형성하고, 상기 바닥 프레임의 후방 하부에 수직 하부로 연장되는 차단 프레임을 형성하되, 상기 측방 프레임에는 연소 가스가 좌우로 유통되도록 통공을 형성하고, 상기 차단 프레임에는 연소 가스가 바닥 프레임 하부의 공간부로 유입되도록 관통공을 형성하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목초액 받이의 배출부는 전방 프레임의 타측 위치에 절개된 형태의 절개홈이나 바닥 프레임의 전방 타측 위치에 상하 관통 형성된 관통공 중에 어느 하나로 형성하여 구성함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 외부 하우징의 제1 연소실에서 화목을 연소시킨 후 연소 가스를 연도, 제2 연소실 및 제2 연소실 상부의 연통을 통해 배출하면서 열 교환에 의해 난방수 탱크와 온수관의 난방수와 온수를 가열하도록 하되, 상기 제2 연소실에서 연통 하부 위치로 목초액 받이를 설치하여 연통으로 배출되는 연소 가스에 의해 발생하는 목초액을 수거하여 외부로 배출하도록 하므로 목초액 접촉에 의해 보일러 내부의 부식 발생을 방지하므로 보일러의 사용 내구성을 증대시키게 되는 것이다.

특히, 상기 목초액 받이는 제2 연소실 내부에서 연통 하부로 설치하되, 상기 목초액 받이의 배출부가 목초액을 외부로 배출하는 배출구에 정위치로 위치하도록 간단히 설치함은 물론 상기 목초액 받이는 후방에서 전방, 일측에서 타측으로 하향 경사를 이루어 목초액을 한곳으로 모아 효과적으로 배출하므로 사용 효율성이 우수한 효과를 갖는 것이다.

뿐만 아니라 상기 목초액 받이를 제2 연소실에 설치하는 것에 의해 연소 가스의 체류 시간을 길게 함과 함께 연소 가스의 순환을 원활하게 하므로 난방수와 온수의 가열 효율성도 증대시키는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 보일러를 보여주는 전체 사시도.
도 2는 도 1의 목초액 받이가 설치된 부위의 부분 확대 사시도.
도 3은 도 1의 측 단면도.
도 4는 본 발명의 목초액 받이를 보여주는 정면 사시도.
도 5는 도 4의 측면도.
도 6은 도 4의 배면도.
도 7은 도 4의 다른 실시 예를 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명의 사용 상태를 보여주는 측 단면도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 화목을 투입하여 연소시키는 제1 연소실(11)과, 상기 제1 연소실 상부의 제2 연소실(12)과, 상기 제1,2 연소실을 서로 연결하는 연도(13)와, 상기 제2 연소실 상부에 수직 연결되어 연소 가스를 외부로 배출하는 연통(14)과, 상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 난방수를 공급하는 난방수 탱크(15) 및, 상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 의해 온수를 공급하는 온수관(16)을 외부 하우징(10)에 설치 구성하되, 상기 제2 연소실(12)의 내부에 연통(14) 하부 위치로 연통에서 발생되어 낙하되는 목초액을 한 곳으로 수거하여 배출하기 위한 목초액 받이(20)를 설치 구성하는 것이다.

상기 목초액 받이(20)는 사각 몸체 형태로 판재를 절곡 형성하되, 목초액의 접촉에도 부식 발생을 방지하기 위해 스테인레스 소재 또는 부식 방지 코팅 처리된 금속 소재로 구성하는 것이다.

상기 목초액 받이(20)는 연통(14)에서 낙하되는 목초액을 한 곳으로 모아 수거하기 위해 후방에서 전방, 일측에서 타측으로 하향 경사진 바닥 프레임(21)과, 목초액이 모아지는 전방 타측에 목초액을 배출하기 위한 배출부(25)를 형성하도록 구성한다.

그리고 상기 제2 연소실(12)의 바닥에는 목초액 받이(20)의 배출부(25) 하부 위치로 외부 하우징 외부로 관통되어 목초액을 외부로 배출하는 배출구(18)를 형성하여 구성하는 것이다.

이때, 상기 목초액 받이(20)의 배출부(25)에는 하부에 끼움 돌기(26)를 돌출 형성하고, 상기 끼움 돌기(26)를 배출구(18)의 배출공(18a)에 삽입 설치하는 것에 의해 목초액 받이의 배출부(25)가 배출구(18)에 정위치로 위치하도록 구성한다.

또한, 상기 목초액 받이(20)는 바닥 프레임(21)의 양 측방과 전방에 수직 상부로 연장되는 측방 프레임(22)(22')과 전방 프레임(23)을 형성하고, 상기 바닥 프레임(21)의 후방 하부에 수직 하부로 연장되는 차단 프레임(24)을 형성하되, 상기 측방 프레임(22)(22')에는 연소 가스가 좌우로 유통되도록 통공(22a)(22a')을 형성하고, 상기 차단 프레임(24)에는 연소 가스가 바닥 프레임(21) 하부의 공간부(29)로 유입되도록 관통공(24a)을 형성하여 상기 차단 프레임(24)이 제2 연소실(12)에서 연소 가스의 체류 시간을 길게 함과 함께 연소 가스를 바닥 프레임 하부 공간로 유입시켜 난방수 탱크, 오수관과의 열 교환 효율성을 더 증대시키도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 목초액 받이의 배출부(25)는 도 4에서와 같이 전방 프레임(23)의 타측 위치에 절개된 형태의 배수홈(23a)이나 도 7에서와 같이 바닥 프레임(21)의 전방 타측 위치에 상하 관통된 형성된 배수공(21a), 또는 그 밖에 목초액을 배출할 수 있는 다양한 구조로 형성할 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 제2 연소실(12)의 바닥에는 배출구(18) 전방 위치에 폭 방향으로 단턱(19)을 돌출 형성하여 배출구에서 넘쳐 흐르는 일부 목초액이 제2 연소실 전방으로 오버되는 것을 방지하도록 구성한다.

그 밖에 상기 배출구(18)에는 밴딩 가능한 스테인레스관(35)에 의해 목초액을 드레인시켜 수거하기 위한 드레인통(30)을 연결하되, 상기 드레인통(30)은 목초액의 수위를 확인할 수 있도록 확인창 또는 수위 게이지 등을 설치 구성할 수 있는 것이다.

그리고 상기 제1,2 연소실(11)(12)의 전방에는 개폐 가능한 도어(미도시)가 더 설치 구성되는 것이다.

한편, 본 발명은 제1 연소실 상부의 제2 연소실(12)을 1 Way 구조로 형성한 실시 예로 설명하고 있으나 상기 제2 연소실을 2 Way 구조는 물론 연소 가스의 체류 시간 증대를 위해 지그 재그 형태의 다층 구조로 형성할 수 있으며 이와 같이 상기 제2 연소실은 물론 제1 연소실의 단순 구조 변경 정도는 본 발명의 권리 범위에 귀속됨을 밝혀둔다.

미 설명 부호로서, 28은 목초액 받이의 전방 일측 하부에 돌출되어 목초액 받이를 수평 지지하는 지지 다리를 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 목초액 받이(20)를 보일러의 제2 연소실(12) 내부로 삽입하여 연통(14) 하부 위치에 설치한다.

이때, 상기 목초액 받이(20)의 전방 타측에 하부로 돌출 형성되어 있는 끼움 돌기(26)를 제2 연소실 바닥에 형성된 배출구(18)의 배출공(18a)에 삽입 설치하는 것에 의해 목초액 받이(20)를 고정 설치함과 함게 상기 목초액 받이의 배출부(25)가 배출구(18)에 정위치로 연결되게 위치하도록 설치하는 것이다.

그리고 상기 보일러 외부에서 배출구(18)와 목초액을 드레이통(30)을 밴딩 가능한 스테인레스관(35)으로 연결하여 준비한다.

이 상태에서 보일러 하부의 제1 연소실(11)에 화목을 투입하여 도 8에서와 같이 연소시킨다.

이와 같이 화목을 연소시켜 발생하는 연소 가스의 열원에 의해 제1 연소실(11) 외측의 난방수 탱크(15)에 저장되는 난방수를 가열하게 되는 것이다.

그리고 상기 제1 연소실의 연소 가스는 연도(13)를 통해 제1 연소실 상부의 제2 연소실(12)로 공급되고, 이 과정 중에서도 제2 연소실 외측의 난방수 탱크(15)에 저장되는 난방수를 지속적으로 가열하여 난방수를 제공하게 되는 것이다.

뿐만 아니라 상기 난방수 탱크 내부로 설치되는 온수관(16)도 가열하게 되면서 온수를 제공하게 되는 것이다.

이와 같이 상기 제2 연소실(12)을 경유한 연소 가스는 제2 연소실 상부의 연통(14)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

이 과정에서 상기 연통(14)을 통과하는 연소 가스에 의한 결로 현상으로 연통(14) 내부에 목초액이 발생되고, 상기 목초액이 연통(14) 하부로 낙하하게 되는 것이다.

이와 같이 상기 연통(14) 하부로 낙하되는 목초액은 강한 산성을 띄고 있어 보일러 내부에 접촉되는 경우 부식을 발생시키게 되는데, 상기 연통 하부 위치로 목초액 받이(20)가 설치되어 목초액이 목초액 받이 상부로 낙하되어 수거하게 되는 것이다.

즉, 상기 목초액 받이(20) 상부로 낙하되는 목초액은 후방에서 전방, 일측에서 타측으로 하향 경사진 바닥 프레임(21)에 의해 전방 타측의 배출부(25)로 모아지도록 수거하게 되는 것이다.

이때, 상기 배출부(25)는 전방 프레임(23)의 타측 위치에 절개된 형태의 배수홈(23a)이나 바닥 프레임(21)의 전방 타측 위치에 상하 관통 형성된 배수공(21a)으로 형성되어 모아진 목초액을 하부로 배출하게 되는 것이다.

이와 같이 목초액 받이의 배출부(25)로 모아져 배출되는 목초액은 배출구의 배출공(18a)과 스테인레스관(35)을 통해 보일러 외부의 드레인통(30)으로 수거하게 되므로 목초액 받이를 별도 설치하는 간단한 구조에 의해 목초액이 보일러 내부에 접촉되지 않도록 하면서 외부로 배출하여 수거하게 되는 것이다.

한편, 상기 목초액 받이(20)는 목초액의 수거 기능 뿐만이 아니라 목초액 받이 후방 하부에 형성된 차단 프레임(24)에 의해 제2 연소실(12)을 통과하는 연소 가스가 연통(14)으로 신속 배출되는 것을 차단하여 제2 연소실에서 체류 시간을 길게 갖게 하므로 난방수, 온수와의 열 교환 효율을 증대시키게 되는 것이다.

더우기 상기 목초액 받이의 차단 프레임(24)에는 관통공(24a)을 형성하여 제2 연소실의 연소 가스를 단순히 배출 차단하는 것만 아니라 관통공(24a)을 통해 목초액 받이 하부의 공간부(29)로 유입시켜 연소 가스의 흐름을 최대한 방해하지 않도록 함은 물론 상기 공간부에서 난방수 탱크, 온수관과 더 오랜 시간 접촉하게 되면서 열 교환을 효율을 더욱 증대시키게 되는 것이다.

그 밖에 상기 목초액 받이(20)의 양 측방 프레임(22)(22')에는 좌우로 관통되는 통공(22a)(22a')을 형성하여 목초액 받이 상부의 연소 가스가 양 측방의 통공을 통해 원활히 유통되어 연소 가스의 흐름을 최대한 방해하지 않도록 사용하게 되는 것이다.

10: 외부 하우징 11: 제1 연소실
12: 제2 연소실 13: 연도
14: 연통 15: 난방수 탱크
16: 온수관 18: 배출구
18a: 배출공 19; 단턱
20: 목초액 받이 21: 바닥 프레임
21a: 배수공 22,22': 측방 프레임
22a,22a': 통공 23: 전방 프레임
23a: 절개홈 24: 차단 프레임
24a: 관통공 25: 배출부
26: 기움 돌기 29: 공간부

Claims (4)

1. 화목을 투입하여 연소시키는 제1 연소실(11)과,
   상기 제1 연소실 상부의 제2 연소실(12)과,
   상기 제1,2 연소실을 서로 연결하는 연도(13)와,
   상기 제2 연소실 상부에 수직 연결되어 연소 가스를 외부로 배출하는 연통(14)과,
   상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 난방수를 공급하는 난방수 탱크(15) 및, 상기 제1,2 연소실의 열원과 열 교환에 의해 온수를 공급하는 온수관(16)을 외부 하우징(10)에 설치 구성하되,
   상기 제2 연소실(12)의 내부에 연통(14) 하부 위치로 연통에서 발생되어 낙하되는 목초액을 한 곳으로 모아 수거하기 위해 후방에서 전방, 일측에서 타측으로 하향 경사진 바닥 프레임(21)과 목초액이 모아지는 전방 타측에 목초액을 배출하기 위한 배출부(25)를 형성하는 목초액 받이(20)를 설치하고,
   상기 제2 연소실(12)의 바닥에 목초액 받이(20)의 배출부(25) 하부 위치로 외부 하우징 외부로 관통되어 수거된 목초액을 외부로 배출하는 배출구(18)를 형성하여 구성하며,
   상기 목초액 받이(20)는 바닥 프레임(21)의 양 측방과 전방에 수직 상부로 연장되는 측방 프레임(22)(22')과 전방 프레임(23)을 형성하고,
   상기 바닥 프레임(21)의 후방 하부에 수직 하부로 연장되는 차단 프레임(24)을 형성하되,
   상기 측방 프레임(22)(22')에는 연소 가스가 좌우로 유통되도록 통공(22a)(22a')을 형성하고,
   상기 차단 프레임(24)에는 연소 가스가 바닥 프레임(21) 하부의 공간부(29)로 유입되도록 관통공(24a)을 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 목초액 받이(20)의 배출부(25)에는 하부에 끼움 돌기(26)를 돌출 형성하고, 상기 끼움 돌기(26)를 배출구(18)의 배출공(18a)에 삽입 설치하여 배출부(25)가 배출구(18)에 정위치로 위치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러.
   
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 목초액 받이의 배출부(25)는 전방 프레임(23)의 타측 위치에 절개된 형태의 배수홈(23a)이나 바닥 프레임(21)의 전방 타측 위치에 상하 관통 형성된 배수공(21a) 중에 어느 하나로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 목초액 받이 구조를 갖는 화목 보일러.

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