KR200273630Y1 - 나무를 연료로 하는 장작보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 나무를 연료로 하는 장작보일러에 관한 것으로서, 원통형상의 이중집수함(2)과, 상기 이중집수함(2)의 일측 상부에서 외부로 연결되는 온수공급관 (3)과, 상기 온수공급관(3)과 연결되어 방바닥에 설치되는 난방배관(4)과, 상기 이중집수함(2)의 일측 하부에서 외부로 연결되는 냉수공급관(5)과, 상기 난방배관(4)의 끝부분에서 상부로 연결시킨 공급관(10)과, 상기 공급관(10)의 상부에 설치되는 수위조절함(9)과, 상기 난방배관(4)의 끝단과 연결된 순환모터(11)와, 상기 순환모터(11)의 하부에서 상기 이중집수함(2)으로 연결되는 냉수공급관(5)과,

상기 이중집수함(2)의 중앙내부에 형성되고 일측이 외부로 돌출된 원통형의 원통가열부(1)와, 상기 원통가열부(1)의 돌출된 일측 정면에 반은 막혀 있으며 그 하부가 반원 형상으로 개방된 공급 및 배출구(6)와, 상기 공급 및 배출구(6)를 덮을 수 있는 반원형의 공기조절판(7)과, 반대측에 형성되어 외부로 연결되는 연통 (8)으로 구성됨을 특징으로 하는 나무를 연료로 하는 장작보일러에 관한 것이다.

Description

나무를 연료로 하는 장작보일러 {Boiler}

본 고안은 나무를 연료로 하는 장작보일러에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 장치가 간단하여 저렴한 제작비로 대량생산이 가능하며, 실내에 설치함으로 설치비를 절감시키고, 열 손실이 거의 없으며, 난방유가 거의 필요 없는 농어촌 및 산간지역에 적합한 나무를 연료로 하는 장작보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 기름 보일러나 가스 보일러는 나무 보일러에 비해서 열효율이 높고 사용이 편리하나, 최근에는 에너지, 특히 기름이나 가스의 초기 공급비용이 증가하고 경제사정이 어려워지고 있기 때문에 기름 보일러나 가스 보일러의 경제성에 문제가 있으며, 특히 경제적인 사정이 여의치 못한 농촌이나 산간 벽지 등에서는 그 설치 및 운용이 더욱 어려운 실정이다.

또한, 국제적인 금융환경이 변화되어 미국 달러화에 대한 원화환율이 높아 기름값이 폭등함에 따라 난방비용의 부담이 가중되고 있으나 폐목을 구하는 일은 상대적으로 용이한 현실에 있고 특히 농촌에서는 농사 부산물로 발생하는 건초나 나무류의 자원이 거의 버려지고 있는 현실에 있으므로 뗄감 마련에 어려움이 없는 것이 현실이다.

따라서, 최근에는 나무 보일러에 대한 관심이 고조되고 있으며, 나무 보일러는 다른 형태의 에너지 보다 가격이 싼 나무를 연료로서 사용하기 때문에 경제적이고, 비교적 작은 규모로 사용되기 때문에 제조 비용 및 설치비가 적게 든다. 이러한 장점들을 가지고 있는 나무 보일러의 성능을 더욱 향상시키기 위한 다양한 노력들이 이루어져 왔다.

현재의 기름보일러나 나무보일러 등은 외부에 설치하는 것이 주로 이루고 있고, 배관이 외부에 노출되므로 열 손실이 상당히 크며, 나무보일러의 경우 땔감인 장작을 많이 필요로 한다. 따라서, 열 손실을 방지하기 위하여 보일러의 외부 및 배관을 단열재로 감싸 시공을 하고 있으나 이 또한 열 손실이 크고 제작비 및 설치비가 고가인 문제가 있다.

국내공개특허공보 공개번호 제2000-27316호는 데워질 물을 일시적으로 보유하기 위한 공간을 한정하는 콘테이너와, 상기 콘테이너 내에 배치되며, 각종 나무 또는 가정에서 나오는 쓰레기를 연료로서 수용하여 연소시키기 위한 연소실과, 상기 연소실과 연통하도록 상기 콘테이너 내에 배치되며, 상기 연소실 내에서 상기 연료가 연소되면서 발생하는 화기를 상기 콘테이너 내에서 순환시킨후 상기 콘테이너의 외부로 배출시키기 위한 화기 안내수단과, 상기 콘테이너의 내부로부터 상기 콘테이너의 외부로 연장되며, 상기 콘테이너 내에 일시적으로 보유되면서 상기 화기에 의하여 원하는 온도로 데워진 난방수를 난방 장소로 공급하기 위한 난방수 공급관과, 상기 콘테이너의 외부로부터 상기 콘테이너의 내부로 연장되며, 상기 난방 장소로부터 귀환하는 물을 상기 콘테이너내로 도입하기 위한 난방수 유입관과, 상기 콘테이너 내로 직수를 공급하여 순환시킨후 원하는 온도로 데워진 직수를 상기 콘테이너 외부의 온수 소비장소로 공급하기 위한 온수 공급수단 및 상기 콘테이너의 외부에 설치되며, 전체적인 작동을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 나무 보일러에 관한 것이고,

국내공개실용신안공보 공개번호 제1999-034332호는 상부가 반원형으로 되고 주벽과 상부에 수조가 형성되는 보일러 본체의 내부에 연소실을 형성하여 투입구를 전방으로 개방하고 상부에 굴뚝을 만들어서 연소실과 연통시키고 연소실 상부에는 주벽수조와 연통되게 다수개의 통수관을 일정간격을 두고 나란하게 적어도 2층이상으로 층설하여 하측 통수관 사이에는 투입구 측으로 가림판을 형성하여 후방측에 배면공이 형성되게 하고 연소실 하부에는 주벽수조와 연통되게 다수개의 통수관을나란하게 일정간격(약 1cm정도)을 두고 설치하여 그 밑에 서랍형의 재받이통을 장치하며 보일러본체의 상부에 저장조를 형성하여 온수출구를 상부에 형성시키고 내부로 굴뚝이 관통되게 하며 보일러 본체의 온수토출관을 저장조 내부로 투입시키고 저장조 하단에서 통수관을 설치하여 보일러본체의 주벽수조 속으로 투입하고 저장조 내부에 온수교환용 통수관을 내장하여 그 투입구와 배출구를 저장조 외부로 노출시키는 보일러를 만들고 이를 기존의 기름보일러와 배관설비를 통해 두 대를 병용할 수 있게 한 나무를 연료로 하는 온수보일러에 관한 것으로서,

상기 기술들은 장치가 복잡하고, 외부에 설치함으로서, 설치비 및 유지비가 고가이며, 조작하기가 어렵고, 농어촌 및 산간지역에서 사용하기에는 비용이 많이 드는 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은, 통상의 200ℓ크기의 드럼통과 같은 형상의 양측이 밀폐된 이중집수함과, 상기 이중집수함의 내부에 설치되는 원통가열부와, 상기 이중집수함에 연결되는 온수공급관, 난방배관, 저장조, 수위조절함, 상기 원통가열부에 설치되는 공기조절판 등으로 구성된 장작보일러로서, 장치가 간단하여 저가로 대량생산이 가능하고, 실내에 설치함으로 설치비를 절감시키며, 열 손실이 거의 없고, 난방유가 거의 필요 없는 농어촌 및 산간지역에 적합한 나무를 연료로 하는 장작보일러를 제공하는 것이 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.

도1은 본 고안의 장작보일러 설치 단면 상세도

도2는 본 고안의 장작보일러 상세도

도3은 본 고안의 장작보일러 또 다른 설치 예

도4는 본 고안의 장작보일러 또 다른 설치 예의 배관 평면도

<도면의 부호>

원통가열부(1), 이중집수함(2), 돌출부(2'), 온수공급관(3), 난방배관(4), 냉수공급관(5), 공급 및 배출구(6), 공기조절판(7), 연통(8), 수위조절함(9), 공급관(10), 순환모터(11), 온수분배기(12), 고임목(13), 장작보일러(100), 난방유보일러(200)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 원통형상의 이중집수함 (2)과, 상기 이중집수함(2)의 일측 상부에서 외부로 연결되는 온수공급관(3)과, 상기 온수공급관(3)과 연결되어 방바닥에 설치되는 난방배관(4)과, 상기 이중집수함 (2)의 일측 하부에서 외부로 연결되는 냉수공급관(5)과, 상기 난방배관(4)의 끝부분에서 상부로 연결시킨 공급관(10)과, 상기 공급관(10)의 상부에 설치되는 수위조절함(9)과, 상기 난방배관(4)의 끝단과 연결된 순환모터(11)와, 상기 순환모터(11)에서 상기 이중집수함(2)으로 연결되는 냉수공급관(5)과,

상기 이중집수함(2)의 중앙내부에 형성되고 일측이 외부로 돌출된 원통형의 원통가열부(1)와, 상기 원통가열부(1)의 돌출된 일측 정면에 반은 막혀 있으며 그 하부가 반원 형상으로 개방된 공급 및 배출구(6)와, 상기 공급 및 배출구(6)를 덮을 수 있는 반원형의 공기조절판(7)과, 반대측에 형성되어 외부로 연결되는 연통(8)으로 구성됨을 특징으로 하는 나무를 연료로 하는 장작보일러에 관한 것이다.

본 고안의 나무를 연료로 하는 장작보일러는 난방유 보일러와 연결하여 함께 사용할 수도 있으며, 실내에 들어오는 부분은 가전제품과 같이 미려하도록 도색을 하였으며 물이 데워지고 순환하는 중간부분은 코팅을 하여 녹슬음 방지와 깨끗한 온수 사용을 돕고 있으며, 물이 항상 이중집수함에 들어 있어 철판이 두껍지 않아도 뜨거운 열에 전혀 손상이 가지 않으며, 오히려 원통가열부의 내부는 나무의 진액이 생성되어 일부는 열에 의해 소진되고, 남은 진액은 원통가열부 내부를 덮어 코팅이 됨으로 손상이 가지 않는 것이다.

하루에 6-7쪽 정도의 장작으로 난방이 가능하고, 장작이 아닌 신문지 등의 종이를 몇 장만 태워도 방안은 열기가 나오기 시작하며, 취침시에는 큰 장작을 3~4개 넣고 공기조절판으로 공기를 차단하면 미량의 연기가 연통을 통하여 배출되며 12시간 이상 난방이 계속되고, 장작이 다 탔을 때에는 기존 설치한 난방유 보일러가 설정한 온도에 맞추어 자동으로 가동이 되며, 난방유 보일러를 설치하지 않은 집에서는 본 고안의 장작 보일러와 함께 방바닥의 보일러 호스 설치공사만 하고 순환모터와 온수분배기만 장착하면 되는 것이며, 또한, 상기 온수분배기에 수도꼭지를 연결하여 필요시 온수를 사용할 수도 있다.

이중집수함을 사각형으로 만들면, 난방유 보일러 가동으로 자동전환될 때 순환모터가 잠시 정지하는데 이때 수압에 의해 철판이 찌그러질 위험이 있으며, 수위조절함으로 물이 많이 들어와 넘치게 됨으로, 물의 양이 변동이 많으면 그만큼 수위조절함도 크게 만들어야 한다.

하지만, 원형으로 만들어 물양의 변동을 최소화하고 돌출부를 만들어 물의 팽창과 축소를 적게 하였으며, 원형의 이중집수함은 성인이 올라 않아도 전혀 눌리지 않으며 과열이 되어 혹시 물의 부피가 커져 이중집수함이 터지는 안전사고에 대비해 배수구와 입수구에서 보일러 호스까지 연결하는 호스를 신축성이 있는 고무호스로 하였다.

설치 상태를 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 장작보일러 설치 단면 상세도, 도2는 본 고안의 장작보일러 상세도, 도3은 본 고안의 장작보일러 또 다른 설치 예, 도4는 본 고안의 장작보일러 또 다른 설치 예의 배관 평면도를 도시하였으며, 도면의 부호는 원통가열부(1), 이중집수함(2), 돌출부(2'), 온수공급관(3), 난방배관(4), 냉수공급관(5), 공급 및 배출구(6), 공기조절판(7), 연통(8), 수위조절함(9), 공급관(10), 순환모터(11), 온수분배기(12), 고임목(13), 장작보일러(100), 난방유보일러(200)임을 알 수 있다.

구조를 살펴보면, 도1 및 도2와 같이 통상의 200ℓ크기의 드럼통과 같은 형상의 양측이 밀폐된 장작보일러(100)로서, 기존의 난방유보일러(200)가 없는 주택에 설치하는 것으로, 상기 장작보일러(100)는 원통형상의 이중집수함(2)과, 상기 이중집수함(2)의 외측에 형성시킨 다수의 돌출부(2')와, 상기 이중집수함(2)의 일측 상부에서 외부로 연결되는 온수공급관(3)과, 상기 온수공급관(3)과 연결되어 방바닥에 설치되는 난방배관(4)과, 상기 난방배관(4)의 끝부분에서 상부로 연결시킨 공급관(10)과, 상기 공급관(10)의 상부에 설치되는 수위조절함(9)과, 상기 난방배관(4)의 끝단과 연결된 순환모터(11)와, 상기 순환모터(11)의 하부에 연결되는 통상의 온수분배기(12)와, 상기 온수분배기(12)에서 상기 이중집수함(2)으로 연결되는 냉수공급관(5)과,

상기 이중집수함(2)의 중앙내부에 형성되고 일측이 외부로 돌출된 원통형의 원통가열부(1)와, 상기 원통가열부(1)의 돌출된 일측 정면에 반은 막혀 있으며 그하부가 반원 형상으로 개방된 공급 및 배출구(6)와, 상기 공급 및 배출구(6)를 덮을 수 있는 반원형의 공기조절판(7)과, 반대측에 형성되어 외부로 연결되는 연통(8)으로 구성된 구조이며,

도3은 본 고안의 보일러 또 다른 설치 예로서, 기존의 난방유보일러(200)가 설치된 주택에 설치하는 것으로, 상기 도1의 장작보일러(100)는 동일한 구조이며, 상기 도1의 난방배관(4)과 냉수공급관(5)을 기존의 난방유보일러(200)에 연결시킨 구조임을 알 수 있다.

도4는 본 고안의 보일러 또 다른 설치 예의 배관 단면도로서, 기존의 방바닥에 설치된 난방배관(4)의 일부를 절단하여 본 고안의 장작보일러(100)를 연결한 것으로, 상기 온수배출관(3)과 난방배관(4)을 연결하고, 또 다른 절단된 배관은 냉수배출관(5)으로 연결한 구조임을 알 수 있다.

작동방법을 설명하면,

기존의 난방유보일러(200)가 설치되지 않은 주택의 장작보일러(100)는 원통가열부(1)의 공급 및 배출구(6)에 장작 등의 목재류의 땔감을 넣어 점화시키면 상기 원통가열부(1)의 외부를 감싸고 있는 이중집수함(2)의 내부에 들어차 있는 물이 데워지게 되며, 가열된 온수는 온수공급관(3)을 통하여 난방배관(4)을 통과하면서 실내를 난방시키고, 난방배관(4)에서 통과된 온도가 낮아진 온수는 기존의 난방유보일러(200)를 통하여 냉수공급관(5)으로 보내어지며, 상기 냉수공급관(5)을 통하여 이중집수함(2)으로 이동된 물은 다시 가열되어 온수공급관(3)을 통하여 난방배관(4)을 통과하면서 난방을 하게 되는 것으로, 상기 과정이 순환하면서 반복되는 것이며, 가열된 온수의 팽창시에는 상기 공급관(10)과 수위조절함(9)으로 물이 배출되어 팽창압력으로 인한 보일러의 파열을 방지하게 되고, 증발시에는 상기 도3의 수위조절함(9)으로 물을 공급할 수 있도록 되어 있으며,

상기 원통가열부(1)의 내부에서 발생되는 연기는 연통(8)을 통하여 외부로 배출되고, 공급 및 배출구(6)의 전면에 설치된 공기조절판(7)으로 공기를 조절하여 가열시간을 조절할 수 있으며, 다 타고남은 재는 공급 및 배출구(6)로 꺼내어 배출시키는 것이다.

기존의 난방유보일러(200)가 설치된 주택의 장작보일러(100)는 원통가열부 (1)의 공급 및 배출구(9)에 장작 등의 목재류의 땔감을 넣어 점화시키면 상기 원통가열부(1)의 외부를 감싸고 있는 이중집수함(2)의 내부에 들어차 있는 물이 데워지게 되며, 가열된 온수는 온수공급관(3)을 통하여 난방배관(4)을 통과하면서 실내를 난방시키고, 난방배관(4)에서 통과된 온도가 낮아진 온수는 기존의 난방유보일러 (200)를 통하여 냉수공급관(5)으로 보내어지며, 상기 냉수공급관(5)을 통하여 이중집수함(2)으로 이동된 물은 다시 가열되어 온수공급관(3)을 통하여 난방배관(4)을 통과하면서 난방을 하게 되는 것으로, 상기 과정이 순환하면서 반복되는 것이며, 가열된 온수의 팽창 및 증발시에는 난방유보일러(200)에서 자동조절 할 수 있는 것이다.

상기 원통가열부(1)의 내부에서 발생되는 연기는 연통(8)을 통하여 외부로배출되고, 공급 및 배출구(6)의 전면에 설치된 공기조절판(7)으로 공기를 조절하여 가열시간을 조절할 수 있으며, 다 타고남은 재는 공급 및 배출구(6)로 꺼내어 배출시키고, 또한 취침시 장작이 다 탔을 경우 상기 난방유보일러(200)의 내부에 설치된 콘트롤러에 의하여 자동으로 난방유보일러(200)가 가동되도록 제어하는 것이다.

상기 장작보일러(100)는 실내에 설치하고 흔들림을 방지하기 위하여 다수의 고임목(13)으로 고정시키는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안의 나무를 연료로 하는 장작보일러는 구조가 간단하여 제작비, 설치비 등이 저렴하며, 대량생산이 가능하고, 종래에 설치된 배관파이프에 연결하여 사용할 수 있으며, 난방유가 거의 필요 없고, 실내에 설치함으로 열 손실이 거의 없는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 나무를 연료로 하는 장작보일러에 있어서, 원통형상의 이중집수함(2)과, 상기 이중집수함(2)의 일측 상부에서 외부로 연결되는 온수공급관(3)과, 상기 온수공급관(3)과 연결되어 방바닥에 설치되는 난방배관(4)과, 상기 이중집수함(2)의 일측 하부에서 외부로 연결되는 냉수공급관(5)과, 상기 난방배관(4)의 끝부분에서 상부로 연결시킨 공급관(10)과, 상기 공급관(10)의 상부에 설치되는 수위조절함(9)과, 상기 난방배관(4)의 끝단과 연결된 순환모터(11)와, 상기 순환모터(11)의 하부에서 상기 이중집수함(2)으로 연결되는 냉수공급관(5)과,

   상기 이중집수함(2)의 중앙내부에 형성되고 일측이 외부로 돌출된 원통형의 원통가열부(1)와, 상기 원통가열부(1)의 돌출된 일측 정면에 반은 막혀 있으며 그 하부가 반원 형상으로 개방된 공급 및 배출구(6)와, 상기 공급 및 배출구(6)를 덮을 수 있는 반원형의 공기조절판(7)과, 반대측에 형성되어 외부로 연결되는 연통(8)으로 구성됨을 특징으로 하는 나무를 연료로 하는 장작보일러.