KR200305012Y1 - 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 된 본체(10) 내부에 로스톨(15)상부로 연료가 투입되는 연소실(20)을 구비하고, 그 하부에는 재받이(30)와 하부 일측에 버너(35)를 구비하되, 상기 로스톨(15)의 중앙에는 구멍(16)을 형성하고, 이에 버너의 화염을 안내하는 분사구(40)의 반구형의 돌출부(42')를 상부로 돌출되게 삽입 설치하되, 상기 반구형 돌출부(42)에는 화염이 방사상으로 분사되도록 다수의 통공(43)을 구비하고,

또한, 상기 연소실(20)상부의 상부 열교환실(21)과 하부의 연실(22)을 상호 다수의 수직관(25)으로 연통되게 연결하여 배기가스가 상하로 순환 배출되도록 한 보일러장치를 제공하므로서, 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 방사상으로 연료에 골고루 공급되면서 전체적으로 착화시켜 연소효율을 극대화하게 되고, 연소가스(열기포함)의 상하 순환에 의한 체류시간을 길게 유지하여 열교환 효율의 극대화 및 배기가스의 온도저하 및 연소가스내의 분진 제거로 환경오염을 방지하는데 그 특징이 있다.

Description

다목적 보일러 장치{A BOILER}

본 고안은 괴탄, 코크스, 목재 등의 다양한 연료를 사용하는 보일러장치에관한 것으로서, 좀더 상세하게는 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 연료에 골고루 공급되어 연소 효율을 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 제288733호를 도시한 도 1에서와 같이, 외부가 물집으로 이루어진 본체(2) 내부에 연소실(3)과 그 상부에 열교환실(4)을 통해 배기구(5)를 연통 형성하고,

상기 연소실(2)의 일측에는 연료투입구(2a)를 통해 연료를 자동 투입하도록 하는 연료투입수단(6)이 설치되고, 하부에는 원통(2b)을 구비하여 상단에는 로스톨(2c)을 설치하고, 중앙에는 일측으로 버너(7)를 연결하며, 하부에는 구동수단(8)에 의해 수직의 피동축(8a)을 가동시켜 로스톨(2c)를 회전시키도록 함은 물론 스크류(8b)를 회전 작동시켜 하부의 재를 외부로 배출하도록 구성된다.

이때, 상기 물집에는 난방 및 온수를 제공하기 위한 공급관과 회수관 및 드레인관이 설치되게 된다.

이러한 종래의 보일러장치는 연료투입수단(6)에 의해 연소실(3)의로스톨(2c)상부로 괴탄, 코크스, 목재 등과 같은 연료를 공급한 후 버너(7)의 화염으로 연료를 착화시킨 후, 버너의 가동을 멈추고 송풍기만을 가동하여 연료가 지속적으로 연소할 수 있도록 하게 된다.

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

그리고, 상기 연료가 모두 연소되면 구동수단(8)에 의해 로스톨(2c)을 회전시켜 연소된 재를 모두 낙하시킨 후 스크류(8b)에 의해 외부로 배출하여 처리하게 된다.

그러나, 상기한 종래의 보일러 장치는 버너(8)의 화염이 로스톨(2c)하부에서 가열되므로서, 상기 로스톨(2c)과 이를 회전구동시키는 수직의 피동축(8a) 등이 화염에 노출되어 열 변형 등에 의한 손상을 유발하는 문제를 갖고 있었다.

또한, 상기 연소실(3)에서 연료를 연소한 연소가스(열기포함)가 수직으로 상승하면서 열교환실(4)을 거쳐 바로 외부로 배출되기 때문에 본체내에서 충분한 체류시간을 확보하지 못하여 열교환 효율이 저하되는 문제를 갖고 있었다.

더우기, 상기와 같이 충분한 열교환 시간을 확보하지 못하는 연소가스는 고온의 상태로 배출됨은 물론 많은 분진을 포함한 상태로 배출되므로 환경오염 등을 유발하는 문제를 갖게 된다.

또한, 상기한 장치는 연소실(3)의 로스톨(2c)에 연료의 연소과정에서 늘어붙은 이물질을 처리하지 못하기 때문에 이에 계속적으로 연료를 투입하면서 연소작업을 수행하므로 더 많은 분진 및 오염물질을 유발하는 문제도 갖고 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 창출된 것으로서, 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 연료에 골고루 효과적으로 공급되어 연소효율을 극대화함은 물론 화염에 의한 부품의 손상을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

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

이러한 본 고안의 목적은, 외부가 물집으로 된 본체 내부에 로스톨상부로 연료가 투입되는 연소실을 구비하고, 그 하부에는 재받이와 하부 일측에 버너를 구비하되, 상기 로스톨의 중앙에는 구멍을 형성하고, 이에 버너의 화염을 안내하는 분사구의 반구형의 돌출부를 상부로 돌출되게 삽입 설치하되, 상기 반구형 돌출부에는 화염이 방사상으로 분사되도록 다수의 통공을 구비하고,

상기 연소실 상부의 상부 열교환실과 하부의 연실을 상호 다수의 수직관으로 연통되게 연결하여 배기가스가 상하로 순환 배출되도록 한 보일러장치에 의해 달성된다.

도 1은 종래의 보일러를 보여주는 단면 구성도,

도 2는 본 고안의 정단면 구성도,

도 3은 본 고안의 측단면 구성도,

도 4는 본 고안의 평단면 구성도,

도 5는 본 고안의 연소구를 보여주는 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체 12: 물집

15: 로스톨 16: 구멍

20: 연소실 21: 상부열교환실

22: 하부연실 25: 수직관

27: 소재구 28: 배출구

30: 재받이 35: 버너

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

즉, 본 고안의 보일러장치는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이,

외부가 물집(12)으로 이루어진 본체(10) 내부에 로스톨(15)상부로 연료가 투입되는 연소실(20)을 구비하고, 그 하부에는 재받이(30)와 하부 일측에 버너(35)를 구비하되, 상기 연소실(20)에 투입된 연료의 연소가스(열기포함)가 배기구로 배출안내되는 과정에서 열교환으로 온수, 난방수를 제공하는 것에 있어서,

상기 로스톨(15)의 중앙에는 구멍(16)을 형성하고,

상기 버너(35)의 화염을 안내하는 안내관(41)과 상단이 반구형의 돌출부(42')를 형성하는 분사관(42)이 연결된 분사구(40)를 구비하여 상기 분사관(42)의 돌출부(42')를 로스톨 구멍(16)에 상부로 돌출되게 삽입 설치하되, 상기 반구형 돌출부(42)에는 화염이 방사상으로 분사되도록 다수의 통공(43)을 구비하고,

상기 연소실(20)상부에는 상부 열교환실(21)을 연통 형성하고, 하부에는 일측에 배기구(23)를 갖는 하부 연실(22)을 형성하여 상호 다수의 수직관(25)으로 연통되게 연결하여 배기가스가 상하로 순환 배출되도록 이루어진다.

이때, 상기 본체(10)에는 연소실(20)의 일측으로 연료의 성분 불량으로 남는 돌이나 찌꺼기를 제거하도록 소재구(27)를 형성하게 된다.

또한, 상기 하부 연실(22)의 일측에는 순환배기되는 배기가스의 분진이 쌓인것을 제거하도록 일측에 배출구(28)를 형성하게 된다.

미설명부호로서, 13은 연소실(20)에 연료를 투입하기 위한 도어이고, 13'는그 하부의 단열블럭을 나타내는 것이다.

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

먼저, 연료를 공급하기 위해 도어(13)와 단열블럭(13')를 개방하고, 연소실(20)내에 괴탄, 코크스, 목재 등과 같은 연료를 투입한 후 다시 도어(13)와 단열블럭(13')을 닫아 연소실(20)을 폐쇄하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 버너(35)를 작동시켜 연소실(20)내의 연료를 착화시키게 된다.

이때, 상기 연소실(20)내의 연료는 반구형의 분사관(42)의 돌출부(42')를 감싸는 상태로 쌓여 있고, 버너(35)의 화염은 분사구(40)의 안내관(41)과 분사관(42)을 통해 돌출부(42')의 다수의 통공(43)을 통해 방사상으로 분사되면서 연료를 전체적으로 고르게 착화하기 때문에 연소효율을 극대화하고, 이로 인해 완전연소를 이루게 되는 것이다.

또한, 상기 분사관(42)의 돌출부(42')는 로스톨(15)의 중앙 구멍(16)을 통해 상부로 돌출된 부위로 화염을 분사하기 때문에 로스톨(15)에 화염이 직접 닿지 않아 그 변형 손상을 최소화하게 된다.

이와 같이 연소실(20)내의 연료 착화가 완료되면, 버너(35)는 정지하고 송풍기능만 작동시켜 연료의 화염을 계속 유지하게 된다.

이와 같이 연료의 연소의 발생되는 연소가스(열기포함)는 상승하면서 연소실(20)과, 그 상부의 상부 열교환실(21)로 상승안내되고, 다시 다수의수직관(25)을 통해 하부의 하부 연실(22)을 거치므로 충분한 체류시간을 갖으면서 열교환에 의해 물집(12)을 가열한 후 배기구(23)를 통해 외부로 배출되게 된다.

즉, 본 고안은 연소가스(열기포함)가 연소실(20)과, 상부 열교환실(21), 수직관(25) 및 하부 연실(22)을 따라 본체(10)의 상하로 이동안내되면서 충분한 열교환 작동을 행한 후 배기되기 때문에 보일러의 온수 및 난방수의 가열효율을 극대화함은 물론 배기되는 가스의 온도도 저하시키게 되는 것이다.

또한, 본 고안은 상기 연소가스내의 이물질(분진포함)이 상기 상부 열교환실(21)과, 수직관(25)을 거쳐 하부 연실(22)로 낙하되게 안내되면서 상기 하부 연실(22)의 바닥면에 쌓이게 되어 외부로 배출되는 배기가스내의 분진을 최대한 제한하게 되는 것이다.

그리고, 상기 하부 연실(22)내의 분진은 일측의 배출구(28)를 통해 제거하게 되는 것이다.

상기와 같이하여 연소실(20)내의 연료가 다 연소되면, 계속적으로 연료의 공급이 요구되는데, 이때에는 전술한 바와 같이 본체(10)상부의 도어(13)와 단열블럭(13')을 개폐하면서 연료를 계속적으로 공급하게 된다.

또한, 본 고안은 상기한 연료의 연소과정에서 발생되는 재는 하부에 재받이(30)로 수거되는데, 이때 로스톨(15) 상부에 남은 이물질은 별도의 소재구(27)를 통해 확실히 소재할 수 있게 되어 연소실(20)내에서의 연료의 연소효율을 우수하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 연료를 착화시키기 위한 화염 및 공기가 분사구의 반구형의 돌출부를 통해 방사상으로 연료에 골고루 공급되면서 전체적으로 착화시켜 연소효율을 극대화하게 되고, 연소가스(열기포함)의 상하 순환에 의한 체류시간을 길게 유지하여 열교환 효율의 극대화 및 배기가스의 온도저하 및 연소가스내의 분진 제거로 환경오염을 방지하므로 사용상의 신뢰도를 극대화하는 효과를 갖는 것이다.

Claims (3)

1. 외부가 물집(12)으로 이루어진 본체(10) 내부에 로스톨(15)상부로 연료가 투입되는 연소실(20)을 구비하고, 그 하부에는 재받이(30)와 하부 일측에 버너(35)를 구비하되, 상기 연소실(20)에 투입된 연료의 연소가스(열기포함)가 배기구로 배출안내되는 과정에서 열교환으로 온수, 난방수를 제공하는 것에 있어서,

   상기 로스톨(15)의 중앙에는 구멍(16)을 형성하고,

   상기 버너(35)의 화염을 안내하는 안내관(41)과 상단이 반구형의 돌출부(42')를 형성하는 분사관(42)이 연결된 분사구(40)를 구비하여 상기 분사관(42)의 돌출부(42')를 로스톨 구멍(16)에 상부로 돌출되게 삽입 설치하되, 상기 반구형 돌출부(42)에는 화염이 방사상으로 분사되도록 다수의 통공(43)을 구비하고,

   상기 연소실(20)상부에는 상부 열교환실(21)을 연통 형성하고, 하부에는 일측에 배기구(23)를 갖는 하부 연실(22)을 형성하여 상호 다수의 수직관(25)으로 연통되게 연결하여 배기가스가 상하로 순환 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 보일러 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 본체(10)에는 연소실(20)의 일측으로 연료의 성분 불량으로 남는 돌이나 찌꺼기를 제거하도록 소재구(27)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 보일러 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하부 연실(22)의 일측에는 순환배기되는 배기가스의 분진이 쌓인것을 제거하도록 일측에 배출구(28)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다목적 보일러 장치.