KR200249584Y1 - 다중 연소식 벽난로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연소실 내의 고체연료 발화후 주급기구를 폐쇄하여 연소에 필요한 외기가 급기 파이프의 급기공을 통해서만 분사 공급되도록 함으로써 발화된 다수의 화염에 의해 연소가스를 재차 연소시켜 고체연료의 연소효율 및 열효율을 향상시키고, 연소시의 유해가스 배출량을 감소시킨 다중 연소식 벽난로에 관한 것이다.

본 고안의 벽난로는 내부에 연소실(11)이 형성된 본체(3), 상기 연소실(11) 하부의 재받이부(5) 및, 상기 연소실(11)의 천정 일측에 관통 연결된 연도(7)로 이루어진 벽난로(1)에 있어서, 상기 재받이부(5)의 일측벽에 개폐 가능하게 형성되어 있는 하나 이상의 주급기구(20), 일측면에 통기슬롯(25)이 절결되어 있는 보조 급기덕트(27) 및, 상기 보조 급기덕트(27)로 양단이 관통 연결되어 있으며 복수의 급기공(29)이 관통 형성된 하나 이상의 보조 급기관(31)을 구비하고 있다.

따라서, 주급기구를 폐쇄한 상태에서 고체연료를 연소시킬 때 보조 급기관의 급기공을 통해 연소실로 유입되는 공기가 빠르게 분사되어 연소되도록 하고 이때 발생되는 화기로 연소가스를 재차 연소시킴으로써 연소가스의 연소효율 및 열효율을 높이도록 한 것이다.

Description

다중 연소식 벽난로{multi-burning type fireplace}

본 고안은 벽난로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실 상부에 급기 파이프를 설치하고, 장작 등 고체연료 점화시 주급기구를 폐쇄하여 연소실 내에 산소부족을 일으켜 외기가 급기 파이프의 급기공을 통해 분사식으로 연소실에 공급되도록 함으로써 고체연료의 연소로 발생한 연소가스를 이중으로 연소시켜 고체연료의 연소효율을 향상시키고, 연소시의 유해가스 배출량을 감소시킴과 동시에, 복수의 급기공을 통한 다중 연소로 벽난로의 열효율을 높이도록 한 다중 연소식 벽난로에 관한 것이다.

일반적으로 벽난로는 실내의 벽면에 아궁이 즉, 연소실을 설치하고 벽 속으로 굴뚝 즉, 연도를 통하게 한 난로로서 초기 벽면에 직접 벽돌 등을 쌓아 설치하던 형태에서 난로와 같이 벽면과 분리시킨 형태로 변모되면서 점차 벽면을 통한 열손실을 감소시키고자 하는 방향으로 발전하고 있다.

다시 말해, 초기 벽난로는 도 1에 101로 도시된 바와 같이, 벽돌이나 콘크리트를 이용해 사각 함체 형태의 본체(103)를 형성하고, 본체(103)의 전방에 화구 (105)를 개방시켜 내부에 일정한 용적의 연소실(107)을 갖도록 하며, 바닥면에 화덕부(109)를 구성하여 장작 등의 고체연료(111)를 연소시키도록 되어 있고, 천정면에 관통 설치된 연도(113)를 통해 연소시 발생된 연소가스등의 연기를 외부로 배출하도록 되어 있다.

따라서, 사용시 화덕부(109)에 수량의 고체연료(111)를 장입한 뒤, 고체연료 (111)를 점화시키면 고체연료(111)가 연소되면서 연소열에 의해 벽난로(101) 주변이 난방되며, 이때 발생된 연소가스는 연도(113)를 통해 외부로 배출되는데, 벽난로(101) 특유의 천장구조로 인해 화구(105)를 통한 연소가스의 유출은 최대한 억제된다.

그런데, 위에서 설명한 바와 같은 종래의 벽난로(101)는 벽면에 직접 설치되어 있을 뿐 아니라, 고체연료(111) 연소시 발생하는 연소열이 연도(113)를 통해 쉽게 외부로 방출되는 구조를 가지고 있므로 외벽 및 연도(113)를 통한 열손실이 많아 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 이에 따라 벽면에서 분리된 형태의 벽난로가 제안되고 있으나 벽면 일체식이든 벽면 분리식이든 어떤 경우라도 연도(113)를 통해 방출되는 열량 손실을 막을 수 없으며, 이를 감소시키기 위해 천정 바로 밑에 격판을 설치하여 열기의 즉각적인 방출을 억제하고자 한 벽난로가 제안된 바 있으나, 이 경우에는 연도(113) 쪽에 부압이 발생하여 연소가스가 화구(105)를 통해 쉽게 실내로 유입되는 문제점이 있었다. 더 나아가, 위와 같은 연소가스의 실내 유입을 방지하기 위해 화구 앞쪽에 개폐식 도어를 부착한 벽난로가 제안되고 있으나, 이 경우에는 연소실(107) 내부의 산소공급을 위해 본체(103) 벽면 내부에 복잡한 통기로를 형성해야 하므로 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.

아울러, 상기한 종래의 벽난로 들은 대체로 고체연료의 연소효율이 낮아 불완전 연소된 유해가스를 외부로 방출하게 되므로 다소나마 대기오염의 한 원인이 되는 문제점도 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 벽난로가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 장작과 같은 고체연료 점화시 연소실로 산소를 공급하는 주급기구를 개폐 가능하도록 하고, 고체연료 발화 후 주급기구가 폐쇄되더라도 연소실로 산소가 공급되도록 연소실 상부에 보조 급기관을 설치함으로써, 발화 후 주급기구를 폐쇄하여 연소실로의 산소 공급량을 줄일 경우 보조 급기관의 복수의 급기공을 통해 공급되는 공기가 분사되면서 발화되어 연소가스를 재차 다중으로 연소시키도록 하여 연소가스의 연소효율을 극대화하고, 보조 급기관의 급기공을 통한 완만한 산소공급을 통해 고체연료의 급격한 연소 및 연소열 방출을 억제하여 벽난로의 열효율을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 벽난로 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 벽난로의 사시도

도 3은 도 2의 AA선에 따른 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 벽난로 3 : 본체

5 : 재받이부 7 : 연도

8 : 다리 9 : 연소통

11 : 연소실 13 : 화구

15 : 연소실 도어 17 : 그릴

20 : 주급기구 23 : 외부 케이스

25 : 통기 슬롯 27 : 보조 급기덕트

29 : 급기공 31 : 보조 급기관

33 : 축열판

본 고안은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 연소통에 의해 내부에 연소실을 형성하며 전방 화구에 개폐도어가 장착되어 있는 본체, 연소실 바닥의 그릴을 통해 떨어지는 연소재를 수납하는 재받이부 및, 연소실의 천정 일측에 관통 연결된 연도로 이루어진 벽난로에 있어서, 그릴을 통한 연소실로의 급기를 제어하도록 재받이부의 일측벽에 개폐 가능하게 형성되어 있는 하나 이상의 주급기구, 연소통을 둘러싸는 본체의 외부 케이스와 연소통 사이에 형성되며 일측면에 통기슬롯이 절결되어 있는 보조 급기덕트 및, 보조 급기덕트로 양단이 관통 연결되어 있으며 복수의 급기공이 관통 형성된 하나 이상의 보조 급기관을 구비하고 있는 다중 연소식 벽난로를 제공한다.

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 다중 연소식 벽난로는 도 2에 도면번호 1로 도시된 바와 같이, 일반적인 벽난로와 마찬가지로 크게 본체(3), 재받이부(5), 연도(7) 그리고 본체(3)를 지지하는 복수의 다리(8)로 구성되어 있다.

여기에서 본체(3)는 장작 등의 고체연료가 장입되어 연소되는 연소실(11)을 형성하도록 안쪽에 연소통(9)이 설치되어 있으며, 연소통(9)의 상단 천정에는 고체연료의 연소가스를 외부로 배출하기 위한 연도(7)가 관통 연결되어 있고, 사각 함체 형태의 외부 케이스(23)에 의해 연소통(9)을 둘러싸는 외통이 형성되어 있다. 또한, 본체(3) 전방측의 연소통(9)은 화구(13)를 형성하도록 크게 개방되어 있으며, 화구(13)는 본체(3) 전방의 외부 케이스(23) 면에 힌지식으로 연결된 도어(15)에 의해 개폐되는데, 도어(15)는 테두리 부분을 제외한 몸통부분 전체가 투명한 재질로 구성되어 연소실(11) 내에서 고체연료가 연소되는 모습을 육안으로 확인할 수 있도록 되어 있다.

연소통(9)의 바닥면에 설치된 그릴(17)의 주급기슬롯(18)을 통해 연소통(9)과 연결되어 있는 재받이부(5)는 본체의 기부를 이루며, 밑면에 지지를 위한 다리(8)가 부착되어 있고, 그릴(17)의 주급기슬롯(18)을 통해 떨어지는 연소재를 통상의 재받이통(미도시)에 의해 수거하여 폐기할 수 있도록 되어 있으며, 이를 위해 재받이부(5)의 전방에는 도시된 바와 같이 힌지식으로 또는 서랍식(미도시)으로 개폐되는 재받이 도어(22)가 설치되어 있다.

여기에서, 연소통(9)을 둘러싸고 있는 외부 케이스(23)는 도 3에 도시된 바와 같이 평단면상으로 'ㄷ'자 형태를 취하도록 되어 있으므로 연소통(9)의 전방면을 제외한 외주면과의 사이에 'ㄷ'자 형태의 보조 급기덕트(27)를 형성하도록 되어 있으며, 좌우측면에 커버 덕트(28)로 덮여 있는 통기 슬롯(25)이 절결 형성되어 있는데, 이때 커버 덕트(28)는 상하전후면 중 한면 즉, 예컨대 도시된 것처럼 하부면이 개구되어 외부 공기를 통기 슬롯(25)을 통해 보조 급기덕트(27)로 유입되도록 한다.

외부 케이스(23)에 의해 둘러싸여져 있는 연소통(9)은 도 3에 도시된 것처럼 전방에 화구(13)가 개방된 함체 형태를 취하고 있으며, 바닥면 중앙에 그릴(17)이 설치되어 있다. 특히, 연소통(9)의 좌우벽면 상단에는 복수개의 보조급기관(31)이 연소통(9) 벽면을 관통하여 횡배열된 상태로 설치되어 있으므로, 이 보조 급기덕트(27)를 통해 통기 슬롯(25)으로부터 유입된 외부 공기를 연소실(11) 안으로 끌어들이도록 되어 있다. 이때, 각각의 보조 급기관(31)에는 도 3에 보다 명확히 도시된 것처럼 그릴(17)을 향해 즉, 아래쪽으로 복수개의 급기공(29)이 관통 형성되어 보조 급기관(31)의 공기가 연소실(11)로 급기되도록 한다. 그리고 보조 급기관(31) 들의 상단면에는 연소실(11)에서 발생되는 연소열이 연도(7)를 통해 급격히 방출되는 것을 방지하도록 내화벽돌과 같이 축열기능이 뛰어난 재질로 이루어진 평판 형태의 축열판(33)이 설치될 수 있는데, 축열판(33)은 보조 급기관(31) 위에 놓여져 연소실(11)이 연도(7)와 직통되는 것을 방지함으로써 연소실(11)에서 연소된 고체연료의 연소열이 연도(7)를 통해 외부로 급격히 빠져나가는 것을 억제하고, 배기될 연소열을 축열하여 난방용으로 회수될 수 있도록 하는 것이라면 어떤 형태나 크기로도 제작될 수 있다.

그릴(17)의 주급기슬롯(18)을 통해 연소실과 연통되어 있는 재받이부(5)는 재받이부 도어(22)에 돌출 관통된 주급기구(20)를 통해 유입되는 외부공기를 연소실(11)로 공급하게 되는데, 이때 주급기구(20)는 급기 통로인 통공(21)이 급기량 조절노브(24)의 급기 조절공(19)의 회전 위치에 따라 개폐 조절됨으로써 재받이부(5)로의 공기 유입량을 조절하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 다중 연소식 벽난로(1)에 의해 난방을 하려면, 먼저 연소실 도어(15)를 개방하고 연소실(11)의 그릴(17) 위에 장작과 같은 고체연료를 적당량 장입한다.

그리고 나서, 고체연료를 발화시킨 뒤 도어(15)를 닫고, 급기량 조절노브(24)를 회전시켜 급기 조절공(19)과 통공(21)을 일치시킴으로써 주급기구(20)를 최대한 개방한다. 이에 따라 충분한 양의 외기가 주급기구(20)를 통해 화살표(B) 방향으로 재받이부(5)로 유입되어, 급기슬롯(18)을 통해 연소실(11) 내부로 공급되면 고체연료는 본격적으로 발화 연소되기 시작한다.

곧이어, 급기량 조절노브(24)를 역회전시켜 주급기구(20)를 완전히 폐쇄하면, 도 2에 도시된 화살표(C)로 표시된 것처럼 외부에서 커버덕트(28), 통기슬롯(25), 보조급기덕트(27), 보조 급기관(31)을 차례로 통과하여 급기공(29)을 통해서만 연소실(11) 내부로 공기가 공급된다. 따라서, 연소실(11) 내부의 산소 공급량은 급격히 감소하게 되며, 이를 보충하기 위해 급기공(29)을 통해 연소실(11) 내부로 유입되는 공기의 양이 급격히 증대된다.

이때, 직경이 3 내지 4㎜의 소직경으로 고정되어 있는 급기공(29)을 통해 더 많은 양의 공기가 유입되기 위해서는 급기공(29)에서 배출되는 공기의 속도가 빨라질 수밖에 없으므로, 급기는 마치 가스 레인지의 가스 분사상태와 마찬가지로 연소실(11) 쪽으로 분사되는 유동 상태가 된다. 이와 같이 분사 상태로 급기된 공기 중의 산소가 고체연료로부터의 화기로 인해 발화되면서 도 2에 도시된 것처럼 연소실(11) 하방으로 급기공(29) 갯수에 해당하는 만큼의 불꽃을 일으켜 고체연료의 연소로 인해 발생되는 연소가스를 연소실(11) 상부에서 재차 다중 연소시키게 된다. 따라서, 연소가스 중의 유해가스나 분진 등이 다시 한번 연소될 수 있으므로 연도(7)를 통해 방출되는 배기의 오염도를 낮출 수 있으며, 연소효율이 높아지므로 결과적으로 벽난로의 열효율을 향상시킬 수 있게 된다.

급기공(29)에서 발생되는 불꽃에 의해 이중으로 연소된 연소가스는 위쪽으로 상승하다가 축열판(33)에 막혀 연소통(11) 벽면과 축열판(33) 끝단 사이에 형성되는 공간을 통해 연도(7)에 이르러 외부로 방출되며, 이때 축열판(33)은 고체연료의 최초 연소열 및 이차 연소열을 축적하여 급격한 연소열의 방출을 방지할 뿐 아니라 연소 종료시 서서히 열을 방출함으로써 벽난로의 열효율을 향상시켜 준다.

지금까지의 설명과 같은 본 고안에 따른 다중 연소식 벽난로에 의하면, 주급기를 통해 유입되는 공기로 연소실 내의 고체연료를 발화시킨 다음, 주급기구를 폐쇄하여, 복수의 급기공을 통해 연소실로 공급되던 공기의 양을 증대시킴으로써 급기가 빠른 유입속도로 고체연료 쪽으로 다중 분사되면서 발화, 고체연료의 연소가스를 재차 연소시키도록 하여 고체연료의 연소효율을 극대화시킬 수 있게 되며 아울러 벽난로의 열효율도 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 별도의 축열부를 연소실 상단에 설치하여 연소열의 급격한 방출을 방지함과 동시에 연소 폐열로서 배기될 연소열을 축적하여 난방열로 되돌려 사용할 수 있도록 함으로써 벽난로의 열효율을 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 고체연료의 연소시간이 연장되므로 동일한 양의 고체연료를 연료로사용하더라도 더 긴 시간을 난방할 수 있게 되며, 열효율이 향상되므로 보다 경제적이 벽난로의 유지관리가 가능하게 된다.

Claims (3)

1. 연소통(9)에 의해 내부에 연소실(11)을 형성하며 전방 화구(13)에 개폐도어(15)가 장착되어 있는 본체(3), 상기 연소실(11) 바닥의 그릴(17)을 통해 떨어지는 연소재를 수납하는 재받이부(5) 및, 상기 연소실(11)의 천정 일측에 관통 연결된 연도(7)로 이루어진 벽난로(1)에 있어서,

   상기 그릴(17)을 통한 상기 연소실(11)로의 급기를 제어하도록 상기 재받이부(5)의 일측벽에 개폐 가능하게 형성되어 있는 하나 이상의 주급기구(20), 상기 연소통(9)을 둘러싸는 본체(3)의 외부 케이스(23)와 상기 연소통(9) 사이에 형성되며 일측면에 통기슬롯(25)이 절결되어 있는 보조 급기덕트(27) 및, 상기 보조 급기덕트(27)로 양단이 관통 연결되어 있으며 복수의 급기공(29)이 관통 형성된 하나 이상의 보조 급기관(31)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 다중 연소식 벽난로.
2. 제1 항에 있어서, 상기 급기공(29)은 3 내지 4㎜의 직경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 다중 연소식 벽난로.
3. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 보조 급기관(31) 상단에는 평판 형태의 축열판(33)이 놓여져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 연소식 벽난로.