KR200305011Y1 - 다목적 보일러 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 괴탄, 코크스, 목재 등의 다양한 연료를 사용하는 보일러장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 외부가 물집(12)으로 이루어진 본체(10) 내부에 연소실(20)과, 배기구(29)를 갖는 열교환실(25)을 연통 형성하되, 상기 연소실(20)전방에는 연료를 착화하기 위한 버너(23)를 설치한 것에 있어서, 상기 연소실(20) 내부에는 연료통(30)을 구비하여 그 하부에 돔형의 단면을 갖고 상부 및 전, 후방측면에 다수의 통공(34)을 형성하는 연소로(32)를 구비하되, 상기 연소로(32)의 내측면과 전후측면이 연료통(30)과 이격되게 구비하고, 상기 연소실(20)의 상부에는 다수의 수관(34)이 일정 간격으로 배열 구비되며, 상기 열교환실(25)은 원형 단면을 갖는 몸체(26)의 중앙을 구획하도록 내화벽돌(40)을 길이 방향을 따라 삽입하여 일정의 배기로(27)를 형성하고, 상기 연료통(30)의 저면에는 롤러(42)를 구비하여, 연소실(20) 바닥의 레일(15)과, 연소실 외부의 보조레일(45)을 따라 슬라이딩하며 연소실(20)내 출입하도록 한 보일러장치를 제공하므로서, 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 연료에 골고루 공급되어 연소효율을 극대화하고, 연소가스(열기포함)의 체류시간을 길게 유지하면서 열교환효율의 극대화 및 배기가스의 온도저하 및 연소가스내의 분진 제거로 환경오염을 방지함은 물론 연소실내의 연료투입 및 재 회수에 따른 작업을 간편히 수행하도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

다목적 보일러 장치{A BOILER}

본 고안은 괴탄, 코크스, 목재 등의 다양한 연료를 사용하는 보일러장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 연료에 골고루 공급되어 연소효율을 극대화하고, 또한 연소가스의 체류시간을 길게 유지하면서 열교환 효율의 극대화, 배기가스의 온도저하 및 분진제거 등에 의한 사용상의 신뢰도를 극대화하는 다목적 보일러장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스나 기름 연료는 열 효율이 높고, 사용상의 안전성과 관리에 우수한 잇점을 갖는 반면에 고가이어서 비 경제적인 문제점이 있었다.

이러한 이유에서 일반 농어촌이나, 하우스, 음식점 등에서는 저가의 연료인 괴탄, 코크스 또는 목재 등의 다양한 연료를 사용하는 보일러 장치를 이용하고 있다.

이러한 보일러장치는 등록실용신안 제289976호, 제258044호 등에 다수 개시된 바 있는데, 이러한 장치를 개략적으로 도시하면 도 1 및 도 2에서와 같다.

즉, 상기한 장치는 물집(3)으로 이루어진 본체(2) 내부에 전방으로 개폐도어(4a)를 갖는 연소실(4)과 그 상부에 배기구(5a)를 갖는 열교환실(5)을 연통 형성하고,

상기 연소실(4)에는 각종 연료를 올려놓는 로스톨(7)과, 그 하부에 재받이(8)를 설치하며, 상기 개폐도어(4a)에는 연료를 착화하기 위한 버너(9)를 설치하여 이룬다.

이때, 상기 물집(3)에는 난방 및 온수를 제공하기 위한 공급관(3a)(3b)과 회수관(3a')(3b') 및 드레인관(3c)이 설치되게 된다.

이러한 종래의 보일러장치는 개폐도어(4a)를 열고 연소실(4)내의 로스톨(7)상부로 괴탄, 코크스, 목재 등과 같은 연료를 올려 놓은 다음 다시 개폐도어를 폐쇄하게 된다.

이와 같은 상태에서 버너(9)로 연료를 착화시킨 후, 버너의 가동을 멈추고 송풍기만을 가동하여 지속적으로 연소할 수 있도록 하게 된다.

이와 같이하여 발생되는 연료의 연소가스(열기포함)는 연소실(4)에서 상부의 열교환실(5)을 통해 배기구(5a)를 통해 외부로 배출되되, 상기 연소실(4)과 열교환실(5)에서 본체(2)의 물집(3)과 열교환하면서 가열하므로서 온수 및 난방수를 공급하게 되는 것이다.

이때, 도 1 및 도 2의 보일러는 버너(9)의 착화방식의 차이를 갖는 것으로서, 도 1에서는 버너(9)의 화염이 연료의 일측을 직접 점화하면서 오일드롭이 발생하고, 연료가 불꽃이 닿는 부분만 연소하게 되므로 연소효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이를 개선한 도 2에서는 버너(9)의 화염이 로스톨(7)의 하부로 공급되어 로스톨 상부의 연료를 점화하는 것으로서, 이는 오일드롭의 문제는 개선하였으나 이 역시 불꽃이 닿는 부분이 제한적이므로 연소효율을 극대화하지 못하는 문제와, 상기 로스톨에 화염이 직접 닿기 때문에 로스톨의 변형을 유발하는 문제를 갖고 있었다.

또한, 상기한 종래의 보일러장치는 연소실(4)내의 로스톨(7)상부로 연료의 투입 및 재받이로 떨어지지 않고 남아 있는 재 회수에 따른 작업이 매우 불편하였다.

특히, 상기 연소실(4)이 가열된 상태에서는 그 작업이 더욱 곤란하였다.

더우기, 상기한 종래의 보일러장치는 연소실(4)의 연소가스(열기포함)가 열교환실(5)을 통해 배기구(5a)로 배출되는 과정에서 연소실(4) 및 열교환실(5)에서 충분한 체류시간을 확보하지 못하므로 열교환 효율이 저하됨은 물론 배기가스의 온도가 상승하는 문제와, 연료의 연소과정에서 발생되는 분진이 배기가스에 포함되어 배출되므로 환경을 오염시키게 되는 등의 문제를 갖고 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 창출된 것으로서, 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 연료에 골고루 공급되어 연소효율을 극대화하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 연소가스(열기포함)의 체류시간을 길게 유지하면서 열교환효율의 극대화 및 배기가스의 온도저하 및 연소가스내의 분진 제거로 환경오염을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 연소실내의 연료투입 및 재 회수에 따른 작업을 간편히 수행하도록 하므로서 사용상의 편리성을 극대화하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 고안의 목적은, 외부가 물집으로 이루어진 본체 내부에 연소실과, 배기구를 갖는 열교환실을 연통 형성하되, 상기 연소실전방에는 연료를 착화하기 위한 버너를 설치한 것에 있어서,

상기 연소실 내부에는 연료통을 구비하여 그 하부에 돔형의 단면을 갖고 상부 및 전, 후방측면에 다수의 통공을 형성하는 연소로를 구비하고, 상부에는 다수의 수관이 배열 구비되며,

상기 열교환실은 원형 단면을 갖는 몸체의 중앙을 구획하도록 내화벽돌을 길이 방향을 따라 삽입하여 일정의 배기로를 형성하고, 상기 연료통의 저면에는 롤러를 구비하여, 연소 바닥의 레일과, 연소실 외부의 보조레일을 따라 슬라이딩하며 연소실내로 출입하도록 한 보일러장치에 의해 달성된다.

도 1 및 도 2는 종래의 보일러를 보여주는 단면구성도,

도 3은 본 고안의 정단면구성도,

도 4는 본 고안의 측면구성도,

도 5는 본 고안의 연소로를 보여주는 사시도,

도 6은 본 고안 제2연소실의 다른 실시예를 보여주는 측면구성도,

도 7은 도 4의 다른 실시예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체 12: 물집 15: 레일

20: 연소실 21: 도어 23: 버너

25: 열교환실 26: 몸체 27: 배기로

29: 배기구 30: 연료통

32: 연소로 34: 통공

40: 내화벽돌 45: 보조레일

이하, 상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 고안의 보일러장치는 도 3 내지 도 5, 도 7에 도시된 바와 같이,

외부가 물집(12)으로 이루어진 본체(10) 내부에 연료가 투입되고 전방으로 개폐도어(21)를 갖는 연소실(20)을 구비하고, 그 상부에 배기구(29)를 갖는 열교환실(25)을 연통 형성하되, 상기 연소실(20) 하부에는 재받이(22), 상기 개폐도어(21)에는 연료를 착화하기 위한 버너(23)를 설치한 것에 있어서,

상기 연소실(20) 내부에는 연료를 수납하는 연료통(30)을 구비하여 그 하부에 돔형의 단면을 갖는 몸체(33)의 상부 및 전, 후방측면을 따라 다수의 통공(34)을 형성하는 연소로(32)를 구비하되, 상기 연소로(32)의 내측면과 전후측면이 연료통(30)과 이격되게 구비하고,

상기 연소실(20)의 상부에는 다수의 수관(34)이 일정 간격으로 배열 구비되며,

상기 열교환실(25)은 원형 단면을 갖는 몸체(26)의 중앙을 구획하도록 내화벽돌(40)을 길이 방향을 따라 삽입하되, 일측방은 몸체(26)와 밀착 폐쇄되고, 그 타측방은 몸체(26)와 이격되어 배기로(27)를 형성하도록 이루어진다.

이때, 상기 연료통(30)의 저면에는 롤러(42)를 구비하여, 연소실(20) 바닥의 레일(15)과, 연소실 외부에서 상기 레일(15)에 착탈하며 연결하는 보조레일(45)을 따라 슬라이딩하며 연소실(20)내로 출입하게 된다.

또한, 본 고안은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열교환실(25)의 몸체(26) 중앙을 수직단면(26')으로 형성하여 내화벽돌(40)을 상기 수직단면(26')을 따라 삽입 설치할 수도 있다.

미설명부호로서, 11,12는 난방 및 온수를 제공하기 위한 공급관이고, 11',12'는 회수관, 13은 드레인관, 26a는 열교환실(25)의 도어, 40a는 연료통(40)의 손잡이를 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 고안의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 연료를 공급하기 위해 개폐도어(21)를 개방하고, 연소실(20)내의 레일(15)과 맞추어 보조레일(45)을 연결한다.

이 상태에서, 상기 연소실(20)내의 연료통(30)을 레일(15)(45)을 따라 연소실(20)에서 슬라이딩시켜 인출하게 된다.

이와 같이 인출된 연료통(30)에는 괴탄, 코크스, 목재 등과 같은 연료를 투입한 후 다시 연소실(20)내로 슬라이시켜 이동시키고, 개폐되어(21)를 다시 폐쇄하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 버너(23)를 작동시켜 연료통(30)내의 연료를 착화시키게 된다.

이때, 상기 연료통(30)내의 연료는 돔형의 단면을 갖는 연소로(32)의 상부는 물론 전후측 및 일측으로 감싸는 상태로 들어 있고, 버너(23)에 의한 화염이 연소로(32)로를 따라 안내되어 그 몸체(33)의 상부는 물론 전후방으로 형성된 다수의 통공(34)을 통해 연료에 공급되어 착화된다.

즉, 상기 연료는 버너(23)의 화염이 전후, 상부, 일측으로 고르게 공급되어 연료에 전체적인 착화가 이루어져 연소효율을 극대화하기 때문에 완전연소를 이루게 되는 것이다.

이와 같이 연료의 착화가 완료되면, 버너(23)는 정지하고 송풍기능만 작동시켜 연료의 화염을 계속 유지하게 된다.

이와 같이 연료의 연소의 발생되는 연소가스(열기포함)는 상승하면서 연소실(20)상부의 다수의 수관(34)을 거쳐 통과하면서 열교환에 의해 수관을 1차로 가열하고, 다시 열교환실(25)로 안내된다.

이와 같이 열교환실(25)로 안내된 연소가스는 열교환실(25)의 원형 단면을 갖는 몸체(26)의 길이방향으로 따라 삽입된 내화벽돌(40)에 부딪혀 그 배기로(27)를 따라 안내되면서 충분한 체류시간을 갖으면서 열교환에 의해 물집(12)을 2차로 가열하게 된다.

즉, 본 고안은 연소가스(열기포함)가 수관(34)과, 열교환실(25)에서 1,2차에걸쳐 열교환에 의한 가열작동을 행하되, 특히 상기 열교환실(25)에서는 이를 내화벽돌에 의한 배기로(27)의 형성으로 체류시간을 길게 확보하여 충분한 열교환 작동을 행한 후 배기구(29)로 배기된다.

따라서, 보일러의 온수 및 난방수의 가열효율을 극대화하면서 배기되는 가스의 온도도 저하시키게 되는 것이다.

또한, 본 고안은 상기 열교환실(25)의 내화벽돌(40)이 연소가스에 의해 고온상태이기 때문에 연소가스내의 이물질(분진포함)이 붙지 않고 가라앉게 되어, 이를 외부로 배기되지 않는 상태로 전방의 도어(26a)를 개폐하여 이를 수거할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이하여 연소실(20)의 연료통(30)내에 담은 연료의 연소가 완료되면, 계속적으로 연료의 공급이 요구되는데, 이때에는 전술한 바와 같이 상기 연료통(30)을 레일(15)(45)을 따라 연소실(20)에서 출입시키기 때문에 그 작업이 매우 간편하게 제공되게 된다.

또한, 본 고안은 도 6에서와 같이 열교환실(25)의 원형 단면을 갖는 몸체(26) 중앙을 수직단면(26')으로 형성하여 내화벽돌(40)을 이를 따라 삽입하므로서 배기로(27)를 간편하게 형성하도록 조립 할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 연소로의 상부 및 전후측방에서 연료에 골고루 공급되면서 전체적으로 착화시켜 연소효율을 극대화하게 되고, 연소가스(열기포함)의 체류시간을 길게 유지하여열교환 효율의 극대화 및 배기가스의 온도저하 및 연소가스내의 분진 제거로 환경오염을 방지하므로 사용상의 신뢰도를 극대화하게 된다.

또한, 연소실내의 연료통을 슬라이드방식으로 출입하도록 하므로서 연료투입 및 재 회수에 따른 작업을 간편히 수행되어 사용상의 편리성을 극대화하는 효과를 갖는 것이다.

Claims (3)

1. 외부가 물집(12)으로 이루어진 본체(10) 내부에 연료가 투입되고 전방으로 개폐도어(21)를 갖는 연소실(20)을 구비하고, 그 상부에 배기구(29)를 갖는 열교환실(25)을 연통 형성하되, 상기 연소실(20) 하부에는 재받이(22), 상기 개폐도어(21)에는 버너(23)를 설치한 것에 있어서,

   상기 연소실(20) 내부에는 연료를 수납하는 연료통(30)을 구비하여 그 하부에 돔형의 단면을 갖는 몸체(33)의 상부 및 전, 후방측면을 따라 다수의 통공(34)을 형성하는 연소로(32)를 구비하되, 상기 연소로(32)의 내측면과 전후측면이 연료통(30)과 이격되게 구비하고,

   상기 연소실(20)의 상부에는 다수의 수관(34)이 일정 간격으로 배열 구비되며,

   상기 열교환실(25)은 원형 단면을 갖는 몸체(26)의 중앙을 구획하도록 내화벽돌(40)을 길이 방향을 따라 삽입하되, 일측방은 몸체(26)와 밀착 폐쇄되고, 그 타측방은 몸체(26)와 이격되어 배기로(27)를 형성하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 보일러 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연료통(30)의 저면에는 롤러(42)를 구비하여, 연소실(20) 바닥의 레일(15)과, 연소실 외부에서 상기 레일(15)에 착탈하며 연결하는 보조레일(45)을따라 슬라이딩하며 연소실(20)내로 출입하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 보일러 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 열교환실(25)의 몸체(26)는 중앙부위를 수직단면(26')으로 형성하여 내화벽돌(40)을 상기 수직단면(26')을 따라 삽입 설치하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 보일러 장치.