KR200351371Y1 - 유류 겸용 화목보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연소실의 상부공간과 주벽을 통한 수조의 흡열효율을 획기적으로 향상시킴과 동시에 가열순환 및 연소가 원활하게 이루어져 연료소비를 절감토록 하는 유류 겸용 화목보일러에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안은, 연소실과, 상기 연소실을 감싸며 형성되는 수조와, 수조 내에 설치되고 연소실로부터 외부연통을 연결하며 우회 형성되는 열교환연도가 형성된 보일러에 있어서, 상기 연소실 상부공간에는 수조의 일측에서 연소실을 가로질러 수조의 타측으로 연통되며 외표면에는 흡열핀이 일체로 구비된 흡열관이 다수 설치됨을 특징으로 하는 것으로서, 상기 흡열관은 기울기를 갖도록 설치되고, 상기 연소실 바닥과 주벽에는 추가로 흡열 및 화염 유도로 형성을 위한 다수의 대흡열핀이 소정 간격으로 돌출 형성되는 것이다.

Description

유류 겸용 화목보일러{A WOOD BOILER}

본 고안은 보일러에 관한 것으로서, 특히 연소실의 상부공간과 주벽을 통한 수조의 흡열효율을 획기적으로 향상시킴과 동시에 가열순환 및 연소가 원활하게 이루어지도록 하는 유류 겸용 화목보일러에 관한 것이다.

일반적으로 농ㆍ어촌 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 각종 폐목이나 잡목 또는 소각 가능한 쓰레기 등을 주연료로 사용하는 화목보일러는 연료비를 절감함과 아울러 수입에 의존하고 있는 유류소비를 줄이고 환경공해를 최소화하는 장점을 가짐으로 농촌지역뿐만 아니라 산업시설에 이르기까지 유용하게 사용되고 있으며, 근래에는 목재연료와 함께 유류를 겸하여 사용하여 유류 겸용 화목보일러가 사용되고 있다.

이와 같은 보일러는 특히 보다 적은 량의 연료를 사용하여 더 많은 열량을 얻고자 하는 노력들이 계속적으로 경주되고 있다.

종래 기술의 일 예인 등록실용신안 제20-0327951호로 개시된 화목보일러(100)를 도 4를 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

연료의 연소가 이루어지는 연소실(110)과 상기 연소실의 주벽을 감싸며 난방수가 채워진 수조(120)가 형성되고, 연소실(110) 상부에 위치되는 수조(120) 내에는 흡열교환을 위하여 연도관(130)이 중첩 우회 설치되며, 온수관(170)이 이 연도관(130)을 권회하여 설치되고, 연소실의 상부면(111)은 굴곡형성되어있다.

이와 같은 구성의 상기 종래 기술은 연소실(110)의 주벽, 다시 말하면 수조(120)의 내벽과 연도관(130)을 통하여 흡열이 이루어짐과 아울러 연소실(111)과 수조(130)의 접촉면적을 확장시켜 열교환효율이 향상되는 효과가 있다.

연소실에서 연료의 연소로 발생되는 화염 및 열기는 연소실의 상부공간으로 대부분 올라오며 일부는 연소실의 측벽과 바닥면으로 전해지는데 상기 종래 기술은 연소실의 상부벽면의 확장에 그쳐 흡열능력에 한계가 있으며, 여전히 연료소비가 많은 문제점이 있었다.

또한, 연료의 하방으로 공기유입이 되지 않음으로 연소실에 재가 조금만 쌓일 경우에도 연소가 잘 되지 않는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 고안의 목적은 흡열핀이 구비되고 기울기를 갖는 흡열관이 연소실 상부공간에 설치됨으로써 연소실 상부공간의 흡열교환력을 획기적으로 향상시키며 동시에 온수의 가열순환이 효율적으로 이루어지도록 하는 유류 겸용 화목보일러를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 연소실의 바닥면과 주벽에 대흡열핀을 형성함으로써 연소실의 주벽인 측벽과 바닥면을 통한 열교환면적을 획기적으로 확장시켜 흡열교환능력을 향상시켜줌과 아울러 화염을 수조의 내벽으로, 내벽에서 다시 상기 흡열관으로 유도하여 열효율을 현저히 향상시킴으로 연료소비를 획기적으로 절감시켜주도록 유류 겸용 화목보일러를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 연료의 하방으로 공기가 유입되도록 하여 연소가 원활하게 이루어지도록 하는 유류 겸용 화목보일러를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 종단면도

도 2는 도 1의 A-A선 단면도

도 3은 본 고안에 따른 다른 일 실시예의 구성을 보이는 종단면도

도 4는 종래 기술의 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 본 고안의 유류 겸용 화목보일러 10: 연소실

11: 바닥면 12: 후벽면

13: 측벽면 30: 열교환연도

31: 구획판 33: 통로

40: 외부연통 50: 흡열관

51: 흡열핀 60: 대흡열핀

61: "ㄴ"자형핀 63: 수직핀

71: 급수구 80: 케이싱

90: 버너 100: 종래 기술의 화목보일러

상기한 목적을 달성하는 본 고안에 따른 유류 겸용 화목보일러는,

연소실과, 상기 연소실을 감싸며 형성되는 수조와, 수조 내에 설치되고 연소실로부터 외부연통을 연결하며 우회 형성되는 열교환연도가 형성된 보일러에 있어서,

상기 연소실 상부공간에는 수조의 일측에서 연소실을 가로질러 수조의 타측으로 연통되며 외표면에는 흡열핀이 일체로 구비된 흡열관이 다수 설치됨을 특징으로 한다.

상기 흡열관은 기울기를 갖도록 설치됨이 바람직하다.

본 고안에 따른 일 실시예로서, 상기 연소실 바닥과 주벽에는 추가로 흡열 및 화염 유도로 형성을 위한 다수의 대흡열핀이 소정 간격으로 돌출 형성된다.

본 고안에 따른 일 실시예로서, 상기 연소실의 일측에 버너가 설치됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 유류 겸용 화목보일러에 대한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 종단면도이며, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 유류 겸용 화목보일러(1)는,

연소실(10)과, 상기 연소실(10)을 감싸며 형성되는 수조(20)와, 수조(20) 내에 설치되고 연소실(10)로부터 외부연통(40)을 연결하며 우회 형성되는 열교환연도(30)가 형성되되, 상기 연소실(10) 상부공간에는 수조(20)의 일측에서 연소실(10)을 가로질러 수조(20)의 타측으로 연통되며 외표면에는 흡열핀(51)이 일체로 구비된 흡열관(50)이 다수 설치되는 것이다.

여기서, 상기 흡열관(50)은 내부에서 가열 순환되고 있는 온수의 순환이 원활하게 이루어지기 위하여 일측은 낮고 타측은 높게 하여 기울기를 갖도록 설치된다. 상기 흡열관(50)에 구비되는 흡열핀(51)은 스크류형태로 형성됨이 바람직하다.

상기 흡열핀(51)은 와셔형태 등 다양한 형태로 형성될 수도 있다.

본 고안에 따른 일 실시예로서, 상기 연소실(10)의 바닥과 주벽에는 추가로 흡열 및 화염 유도로를 형성하기 위한 다수의 대흡열핀(60)이 소정 간격으로 돌출 형성된다.

상기 대흡열핀(60)은 판상으로 이루어지며 연소실(10)의 바닥면(11)으로부터 후방측 주벽인 후벽면(12)으로 이어져 다수 설치되는 "ㄴ"자형핀(61)과, 양 측벽면(13)에 다수 설치되는 수직핀(63)으로 형성됨이 바람직하다. 상기 대흡열핀(60)은 용접되어도 무방하다.

이와 같은 대흡열핀(60)은 열기를 흡수하여 수조(20)로 전달함과 아울러 인접하는 것과의 사이에 형성되는 골이(65) 화염을 주벽으로 유도하는 화염 유도로로 작용한다.

상기 열교환연도(30)는 연소실(10)로부터 수조(20)의 후방과 전방을 우회하여 후방에 수직설치되는 외부연통(40)으로 연결되며, 상기 열교환연도(30)는 선단에 통로(33)가 형성된 구획판(31)에 의하여 연도가 우회되도록 형성되어도 무방하다.

본 고안에 따른 일 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이,상기 연소실(10)의 일측에 버너(90)가 설치된다. 이와 같이 버너가 설치됨으로써 연료를 목재와 함께 유류를 선택적으로 사용할 수 있도록 한다.

미설명 부호 (71)은 급수구, (72)는 공기유입구, (73)은 온수구, (74)는 난방공급구, (75)는 급탕용 직수구, (76)은 공기 방출구, (77)은 난방 환수구, (80)은 케이싱, (81)은 단열재, (83)은 연소실의 도어, (85)는 상부도어이다.

이와 같은 구성을 지닌 본 고안에 따른 유류 겸용 화목보일러(1)의 작용상태를 살펴본다.

연소실(10)의 상부 공간에 흡열핀(51)이 형성되고 수조(20)의 일측에서 타측으로 연통되는 흡열관(50)이 다수 설치됨으로써 연소실 상부 공간으로 상승되는 연소실의 화염 및 열기를 흡열하는 열교환면적을 획기적으로 확장시켜 흡열능력을 현저히 향상시키게 된다.

이 때, 상기 흡열관(50)이 수평상으로 설치될 경우 흡열관내에서 가열된 온수는 순환방향이 결정되지 못해 정체현상이 발생된다.

상기 흡열관(50)이 기울기를 갖도록 설치된 것은 이러한 문제를 해소하기 위한 것으로서, 흡열관(50) 내에서 가열된 온수의 정체가 방지되고, 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동되는 일방향 순환이 원활하게 이루어지도록 하여 열기와 온수의 열교환이 극히 효율적으로 이루어진다. 또한, 상기 스크류형태의 흡열핀(51)은 흡열기능과 함께 열기가 흡열관(50)을 휘감으며 이동되도록 하는 유도로로 작용하여 흡열효울을 더욱 증대시킨다.

또한, 상기 연소실(10)의 바닥면(11)과 주벽인 후벽면(12)과 측벽면(13)에 형성되는 대흡열핀(60)은 연소실의 주벽과 바닥면으로 전달되는 열이 수조(20)로 전달되는 열교환 면적을 획기적으로 확장시킨다. 상기 대흡열핀(60)은 이와 같이 연소실의 주벽 다시 말하면 수조(20)의 내벽을 통한 열교환면적을 확장시킬 뿐만 아니라, 대흡열핀(60)과 대흡열핀(60) 사이에 형성되는 골(65)이 화염 및 열기를 연소실(10)의 주벽(12)(13), 즉 수조(20)의 내벽으로 유도하고, 수조의 내벽에서 다시 상기 흡열관(50)으로 유도하는 유도로로 작용하여 열교환효율을 더욱 극대화 시킨다.

또한, 대흡열핀의 상기 "ㄴ"자형핀(61)에서 바닥면(11)에 접합된 부분은 인접하는 것들끼리 목재연료가 거치되는 연료받침대로도 기능한다. 즉, 바닥면에 형성된 대흡열핀 사이에 형성되는 바닥골(65')이 연료 하방으로 공기를 공급하는 공기통로가 됨으로 연소가 원활하게 이루어진다.

이와 같이, 본 고안은 연소실(10)에서 발생되는 열기중 많은 부분을 차지하는 연소실 상부공간의 열기는 상기 흡열관(50)를 통하여, 연소실(10)의 주벽인 측벽과 바닥면으로 전달되는 열기는 상기 대흡열핀(60)을 통하여 열교환이 이루짐으로써 보일러의 열효율을 획기적으로 향상되는 것이다.

이와 같은 본 고안에 따른 유류 겸용 화목보일러(1)를 이용한 다수회의 실험결과 9℃의 물 1200ℓ를 64℃로, 55℃ 상승시키는데 목재연료가 31㎏ 소요되었다.

이것은 종래 기술에서 같은 조건의 물을 10℃ 상승시키는데 목재연료가 30㎏이나 소요되는 것에 비하여 획기적인 열교환시스템이라 아니할 수 없다.

한편, 연소실(10)로부터 외부연통(40)으로 통하는 연도가 수조(20) 내에서 우회 형성되도록 하여 열교환이 이루어지도록 하는 상기 열교환연도(30)는 상기 구획판(31)을 이용함으로서 구조가 간단하게 형성된다.

또한, 외부연통(40)의 하부에 형성되는 통공(41)은 연기중에 포함될 수 있는 목초액의 배출 및 이물질 청소시 사용된다.

또한, 버너(90)가 설치됨으로써 목재연료와 유류 중에서 어느 하나를 자유롭게 선택적으로 사용할 수 있음으로 보다 경제적인 운용을 가능케 한다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이, 본 고안에 따른 유류 겸용 화목보일러는,

흡열핀이 구비되고 기울기를 갖는 흡열관이 연소실 상부공간에 설치됨으로써 연소실 상부공간의 흡열교환력을 획기적으로 향상시키며 동시에 온수의 가열순환이 효율적으로 이루어져 연료소비를 획기적으로 절감시켜 주는 효과가 있다.

또한, 연소실의 바닥면과 주벽에 대흡열핀을 형성함으로써 연소실의 주벽인 측벽과 바닥면을 통한 열교환면적을 획기적으로 확장시켜 흡열교환능력을 향상시켜줌과 아울러 화염을 수조의 내벽으로, 내벽에서 다시 상기 흡열관으로 유도하여 열효율을 현저히 향상시킴으로 연료소비를 현저히 절감시켜 주는 효과가 있다.

또한, 연료의 하방으로 공기가 유입되도록 하여 연소가 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

또한. 목재 또는 유류 연료를 자유롭게 선택할 수 있음으로 경제적인 운용을 가능토록 하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 연소실(10)과, 상기 연소실(10)을 감싸며 형성되는 수조(20)와, 수조(20) 내에 설치되고 연소실(10)로부터 외부연통(40)을 연결하며 우회 형성되는 열교환연도(30)가 형성된 보일러에 있어서,

   상기 연소실(10) 상부공간에는 수조(20)의 일측에서 연소실(10)을 가로질러 수조(20)의 타측으로 연통되며 외표면에는 흡열핀(51)이 일체로 구비된 흡열관(50)이 다수 설치됨을 특징으로 하는 유류 겸용 화목보일러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연소실(10)의 바닥과 주벽에는 추가로 흡열 및 화염 유도로 형성을 위한 다수의 대흡열핀(60)이 소정 간격으로 돌출 형성됨을 특징으로 하는 유류 겸용 화목보일러.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흡열관(50)은 기울기를 갖도록 설치됨을 특징으로 하는 유류 겸용 화목보일러.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 흡열관(50)에 구비되는 흡열핀(51)은 스크류형태 또는 와셔형태로 형성됨을 특징으로 하는 유류 겸용 화목보일러
5. 제 2항에 있어서,

   상기 대흡열핀(60)은 판상으로 이루어지며 연소실(10)의 바닥면(11)으로부터 후방측 주벽인 후벽면(12)으로 이어져 다수 설치되는 "ㄴ"자형핀(61)과, 양 측벽면(13)에 다수 설치되는 수직핀(63)으로 형성됨을 특징으로 하는 유류 겸용 화목보일러.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 연소실(10)의 일측에 버너(90)가 설치됨을 특징으로 하는 유류 겸용 화목보일러