KR200388639Y1 - 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상부면부터 나무가 타들어가도록 하며, 숯이 남은 상태에서도 장시간 열을 내도록 하여 연기나 그을음을 차단하며, 아울러 2중구조의 온수시스템을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러에 관한 것으로,

원형 또는 다각형 형태의 하부 바닥면과 상기 하부 바닥면의 외주연으로부터 수직하게 연결된 사이드면과, 상기 사이드면의 상단으로부터 내측으로 꺾어진 상부면으로 이루어져, 상부가 오픈되고 나머지면이 차단된 일정한 공간부를 형성한 외측 하우징과; 상기 외측 하우징으로부터 일정거리 이격되어 설치되고, 상부측은 외측 하우징과 접면되며, 하부로 일정거리만큼 연장 설치하여 내부 공간부에 나무를 임시저장 후 상부로부터 불이 점화되도록 구성된 내측 하우징과; 상기 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 공간부로부터 연장 설치되며, 외측 하우징의 사이드면 일단으로부터 니은자(ㄴ) 형태로 외부로 출력되는 원통 형태의 굴뚝과; 상기 굴뚝 일단에 설치되어 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 공간부를 통해 공기를 흡입하여 나무를 태울 때 발생하는 열기를 외부로 강제 배출하는 환풍팬을 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러{A Boiler Maded a Tree}

본 고안은 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 나무를 상부면부터 타들어가도록 하며, 나중에 숯이 남은 상태에서도 장시간 열을 내도록 하여 연기나 그을음을 차단하며, 아울러 2중구조의 온수시스템을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 기름 보일러나 가스 보일러는 나무 및 괴탄 보일러에 비해서 열효울이 높고 사용이 편리하다. 그러나, 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.

따라서, 최근에는 나무 보일러 또는 괴탄 보일러에 대한 관심이 고조되고 있다.

이러한 보일러는 다른 형태의 에너지보다 가격이 싼 나무 또는 괴탄를 연료로서 사용하기 때문에 경제적이고, 비교적 작은 규모로 사용되기 때문에 제조비용 및 설치비가 적게 든다.

그러나 종래의 나무 보일러는 연료로 쓰이는 각종 나무의 완전연소가 이루어지지 않아서 연기나 그을음이 많이 발생하여 주택의 인접하게 설치하기 어려울 뿐만 아니라 연기나 그을음이 그대로 농작물이 재배되는 하우스로 안내되기 때문에 농작물에 피해를 주는 문제점이 있었다.

즉, 나무 보일러는 기름 보일러와는 달리 불완전한 연소가 이루어지기 때문에 하부에서 불이 붙었을 경우에는 상부쪽에서 많은 연기가 배출될 수 밖에 없으며 이로인하여 그을음이 많이 생기는 것은 물론이고, 또한 열효율이 기대 이하로 떨어지는 것은 주지의 사실이었다.

이로 인하여 나무 보일러의 사용이 꺼려지게 되며, 시골에서 비닐하우스에 사용시 효용가치가 높음에도 실제 설치된 곳은 많지 않은게 현실이다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 상부에서부터 불이 붙는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러를 제공하여 내부 열기에 의해 불완전 연소된 연기를 제거함으로써 그을음을 원천적으로 봉쇄하고, 아울러 난방 호스를 2개조로 운영하여 최적화된 나무 보일러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 고안은 원형 또는 다각형 형태의 하부 바닥면과 상기 하부 바닥면의 외주연으로부터 수직하게 연결된 사이드면과, 상기 사이드면의 상단으로부터 내측으로 꺾어진 상부면으로 이루어져, 상부가 오픈되고 나머지면이 차단된 일정한 공간부를 형성한 외측 하우징과; 상기 외측 하우징으로부터 일정거리 이격되어 설치되고, 상부측은 외측 하우징과 접면되며, 하부로 일정거리만큼 연장 설치하여 내부 공간부에 나무를 임시저장 후 상부로부터 불이 점화되도록 구성된 내측 하우징과; 상기 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 공간부로부터 연장 설치되며, 외측 하우징의 사이드면 일단으로부터 니은자(ㄴ) 형태로 외부로 출력되는 원통 형태의 굴뚝과; 상기 굴뚝 일단에 설치되어 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 공간부를 통해 공기를 흡입하여 나무를 태울 때 발생하는 열기를 외부로 강제 배출하는 환풍팬과; 상기 외측 하우징의 사이드면과 일정거리 이격되어 설치되고, 내측 하우징과 일정거리 이격되어 설치되어 물 저장공간을 형성하는 요철형 격벽과; 상기 내측 하우징의 하단부에 수직하게 아래로 설치되어 나무설치 공간부와 외측 배기구를 구분하는 격벽용 원통과; 상기 격벽용 원통의 내측 및 외측에 각각 설치되어 점화되는 나무로부터 직접 열기를 전달받고 또한 외측 배기구로 빠져나가는 열기를 직접 전달받아 물을 데우며, 외부로 온수 입력배관 및 온수 출력배관이 각각 연결되는 온수 발생용 내부 코일 및 온수 발생용 외부 코일과; 상기 외측 하우징의 하단부와 상단부에 각각 설치되어 온수를 순환시키기 위한 직수 입력배관 및 직수 출력배관을 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 외측 하우징의 바닥면에는 다수개의 재통과용 홀을 형성하고, 상기 홀의 하부에는 재받이용 서랍이 더 형성된 것이 특징이다.

또한, 상기 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 물 공간부는, 내측 물통과구와, 외측 물 통과구와, 상부측 물 통과구로 이루어진 것이 특징이다.

또한, 상기 내측 하우징의 상부에는 공기 통과용 홀을 더 형성하여 이루어진 것이 특징이다.

또한, 상기 굴뚝에는 공기의 출력을 제한하는 원형 밸브가 더 설치되어 이루어진 것이 특징이다.

본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 구성을 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이 본 고안은 크게 외측 하우징(10)과, 내측 하우징(20)과, 굴뚝(30)과, 환풍팬(40)과, 요철형 격벽(50)과, 격벽용 원통(60)과, 온수 발생용 내부 코일(70)과, 온수 발생용 외부 코일(80)과, 직수 입력배관(90)과, 직수 출력배관(100)과, 온수 입력배관(110)과, 온수 출력배관(120)과, 재받이(130)로 이루어진다.

상기 외측 하우징(10)은 바닥면(11)과, 사이드면(12) 및 상부면(13)으로 이루어진다.

상기 바닥면(11)은 원형 또는 다각형 형태이며, 사이드면(12)은 바닥면(13)의 외주연으로부터 수직하게 상승하고, 상기 사이드(12)면으로부터 일정거리만큼 곡면 형상으로 꺾어 상부면(13)을 형성한다.

상기 외측 하우징(10)은 바닥면의 형태에 따라서 원형 또는 다각형의 형태가 결정되며, 제작여건이나 공간 효율성 측면에서 원통형상이 가장 바람직하다.

그리고, 상부면(13)은 개구된 형태로써 상기 개구부를 통해 나무를 집어넣어 바닥면까지 이르게 하고, 개구부는 뚜껑(140)을 닫아 밀폐되게 하거나, 기타 솥단지 등을 올려놓아 밥을 하거나 기타 요리를 할 수 있도록 한다.

상기 외측 하우징(10)의 상부면에는 다수개의 공기통과용 홀(14)이 형성되어 있으며, 따라서 뚜껑(140)을 닫은 상태에서 상기 공기 통과용 홀(14)을 통해 외부 공기가 투입되어 내부 공간부(150)에 설치한 나무(160)를 연소시킬 수 있게 된다.

상기 내측 하우징(20)은 외측하우징(10)의 상부 일단과 결합된 상태로 하부로 일정거리 연장되어 설치되며, 외측 하우징과 일정거리 이격된 상태로 형성하여 상기 공간에 물을 채워넣을 수 있는 구조이다.

또한, 상기 외측 하우징(10)과 내측 하우징(20)은 요철형 격벽(50)으로 연결하도록 하여 3개의 공간부(21, 22, 23)가 형성되도록 하며, 상기 공간부에 물체 채워져 물을 뎁히도록 한다.

즉, 상기 공간부는 내측 물 통과구(21)와 상부측 물 통과구(22) 및 외측 물 통과구(23)로 구분되며 외측 물 통과구(23)의 하부에 직수 입력배관(90)을 연결하고 상부측 물 통과구(22)의 상부에 직수 출력배관(100)을 연결하여 물이 하우징의 공간부를 순환하면서 자연스럽게 뎁혀지도록 한다.

상기 내측 하우징(20)의 하부에는 격벽용 원통(60)이 설치되는바, 상기 격벽용 원통(60)은 하우징을 내측과 외측으로 구분하게 하여 외측 배기구(24)를 형성하여 내측 공간부(150)에서 발생한 열기가 외측 배기구(24)를 통해 빠져나간 후 굴뚝(30)으로 진입토록 하였다.

상기 격벽용 원통(60)의 내측과 외측에는 각각 온수 발생용 내부 코일(70)과 온수 발생용 외부 코일(80)이 설치되고, 상부쪽에서 코일이 결합되어 내부 코일(70)을 통과후 외부 코일(80)을 통과하도록 설계되며, 상기 코일(70, 80)의 입력단과 출력단에는 각각 온수 입력배관(110)과 온수 출력배관(120)이 설치된다.

참고로, 설명의 편의상 도면에서 온수 발생용 내부 코일(70)과 온수 발생용 외부 코일(80)을 간략하게 도시하였는바, 이는 통상의 호스가 말아져 다수겹으로 적층된 형태이며, 상부에서 내부코일(70)과 외부코일(80)이 접합되어 있어 내부 코일(70)을 흐르는 온수가 외부 코일(80)을 통해 출력된다.

따라서, 내측 공간부(150)에서 발생한 열기를 온수 발생용 내부코일(70)에서 전달받아 내부코일(70)을 통과하는 물을 직접 뎁히도록 하고, 외측 배기구(24)를 통과하는 열기는 온수 발생용 외부코일(80)에서 전달받아 외부 코일(80)을 통과하는 물을 직접 뎁히도록 한다.

즉, 본 고안의 온수 발생용 내부코일(70)과 온수 발생용 외부코일(80)은 열기를 직접 전달받아 물을 뎁히도록 함으로써 비교적 고온의 열기를 저장한 물을 제공할 수 있고, 하우징에 설치된 물 저장부(21, 22, 23)는 비교적 저온의 열기를 저장한 물을 제공할 수 있다.

이는 필요에 따라서 비교적 고온의 물을 사용시에는 온수 발생용 외부 코일(80)을 통과한 물을 이용하고, 비교적 저온의 물을 사용시에는 상부측 물 통과구(22)를 통과한 물을 이용하면 되므로, 2곳에서 제공되는 물을 필요한 사용내역에 따라서 적절히 이용할 수 있게 된다.

또한, 상기 격벽용 원통(60)의 하부에는 받침판(61)이 더 설치되어 있어, 코일(70, 80)을 고정하는 것이 용이하도록 하였다.

상기 굴뚝(30)은 니은자(ㄴ) 형태로 이루어지며, 외측 배기구(24)로부터 연장되어 내측 공간부(150)로부터 발생한 열기를 외부로 출력시킨다.

이때 굴뚝의 상부에 환풍(40)팬이 설치되어 있어 강제로 공기를 빼내도록 하며, 이에 따라서 공기 통과용 홀(14)을 통해 외부 공기가 강제 주입되어 내측 공간부(150)에 설치되는 나무(160)를 잘 태울 수 있도록 한다.

그리고, 상기 굴뚝(30)에는 공기 조절용 밸브(31)가 더 설치되어 있어서 외부 조절장치(32)로 적절한 각도로 회동시켜 공기 통과량을 조절함으로써 나무(160)가 타는 시간을 조절할 수 있다.

상기 외측 하우징(10)의 바닥면(11)에는 재를 통과할 수 있도록 재통과용 홀(11a)을 설치되어 있으며, 상기 재통과용 홀(11a)의 하부에는 재를 모을 수 있는 서랍(130)이 설치되어 있어서 숯이 가루가 되어 재가 형성되면, 상기 서랍(130)에 적절한 양의 재가 모이면 사랍을 분리하여 외부로 버리면 된다.

이하에서 본 고안의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 내측 공간부(150)를 폐쇄하고 있는 뚜껑(140)이나 기타 솥단지 등을 열고 적당량의 나무(160)를 채워넣는다.

물론 나무(160)는 지름이 큰 것일수록 오래 잘 탈 수 있으나, 지름이 작은 다수개의 나무를 채워넣어도 무방하다.

또한, 비교적 길이가 긴 나무(160)를 내측 공간부(150)에 삽입하는 것이 바람직한바, 이는 긴 나무일수록 숯을 많이 발생시켜 이중으로 열기를 제공시보다 유리하기 때문이다.

상기와 같이 나무(160)를 내측 공간부(20)에 채워넣은 후에는 나무(160)의 상부에 종이나 기타 초기 불을 지필 수 있는 도구를 이용하여 점화를 시키고, 이때 환풍팬(40)을 작동시켜 나무(160)의 상부면에 불이 잘 붙도록 한다.

그리고, 점화가 완료되면 뚜껑(140)을 덮거나 솥단지를 덮어 내부 공간부를 폐쇄토록 하며, 이때부터는 공기 통과용 홀(14)을 통해 제공되는 외부 공기에 의해서 나무가 타게 된다.

상기 내측 공간부(20)에 투입된 나무(160)는 상부쪽부터 서서히 타들어가기 시작하며, 환풍팬(40)의 작동으로 나무(160)가 타서 발생하는 열기가 격벽용 원통(60)의 내측과 하부와 외측 그리고 외측 배기구(24)를 통해 굴뚝(30)으로 나가게 된다.

이때, 상기 격벽용 원통(60)의 내측에 위치하는 온수 발생용 내부코일(70)에 열기가 직접 전달되고, 또한 격벽용 원통(60)의 외측에 위치하는 온수 발생용 외부 코일(80)에 다시 열기가 직접 전달되면서 강력한 열이 코일(70, 80)에 스며들게 되며, 상기 코일(70, 80)을 순차적으로 통과하는 물이 뜨겁게 뎁혀진다.

이와 동시에 열기는 내측 물통과구(21)에 존재하는 물과 외측 물통과구(23)에 존재하는 물 및 상부측 물 통과구(22)에 존재하는 물을 모두 데우게 된다.

또한, 본 고안은 나무(160)를 거꾸로 태우기 때문에 내부 열기에 의해서 불완전연소된 이물질이나 연기가 재연소되므로 최종 출력시에는 그을음이 없고 깨끗한 공기가 배출된다.

즉, 종래의 나무 보일러는 하부에서 태워 곧바로 상부로 열이 전달되는 시스템이기 때문에 불완전연소된 연기가 그대로 외부에 배출되어 매연 및 그을음 발생량이 증가하나, 본 고안에서는 상부쪽을 태우기 때문에 내측 공간부(150)에 존재하고 있는 불완전 연소가 내부 열기에 의해서 완전연소되면서 매연이나 그을음 발생을 최소화 할 수 있는 것이다.

이는 하우징이 철판으로 되어 있기 때문에 기본적으로 열을 발생하고 있으며, 이에 따라 최초 연소과정에서 불완전연소된 이물질이 발생하더라도 철판구조물에서 뿜어 나오는 열기로 인해 다시 연소되는 효과를 가져올 수 있어 완전 연소단계에 들어가게 되는 것이다.

또한, 나무에 의해서 발생된 열을 곧바로 외부로 출력시키는 것이 아니라 외측 배기구를 한번더 거친 다음에 출력되도록 하여 열의 이용효율을 극대화 시켰다.

또한, 온수 사용을 극대화시키기 위해 비교적 뜨거운 물이 출력되도록 코일(70, 80)을 설치하여, 상기 코일(70, 80)에 직접 열기가 흡수되도록 하고, 이와 동시에 물통과구(21, 22, 23)에도 열기가 전달되어 많은 양의 더운물을 사용할 수 있게 된다.

또한, 외측 하우징(10)의 바닥면(11)에 재통과용 홀(14)을 다수개 설치하므로, 재가 쉽게 하부로 떨어지고, 이때 재받이용 서랍(130)을 인출하여 외부로 쉽게 버릴 수 있게 된다.

본 고안은 나무가 다 탄 상태에서도 환풍팬(40)의 작동으로 숯이 연속 가열되도록 하여 최대한 열을 뽑아 쓸 수 있도록 하여 열확보를 극대화하였다.

또한, 본 고안은 공기의 배출량을 조절하기 위해 별도의 조절밸브(31)를 설치하고 있으므로, 장시간 열이 공급되도록 하려면 조절밸브(31)를 조절하여 열린 공간을 적게 유지함으로써 서서히 나무가 타도록 하여 비교적 오랜시간동안 열기를 외부에 방출할 수 있도록 하였다.

결국, 본 고안을 이용하게 되면 나무(160)를 상부측부터 태우도록 하여 아래로 타들어가면서 숯으로 변하고, 상기 숯이 다시 타는 원리를 적용하여 열효율을 극대화하며, 열기가 내부 공간부의 맨 아래로 내려와 외측 배기구(24)를 통해 다시 빠져나가도록 하므로 불완전 연소가 완전하게 되어 그을음이 많이 제거되며, 2개의 온수 공급 시스템을 장착하여 고온의 물사용량을 극대화 할 수 있다.

결국, 본 고안을 이용하게 되면 나무를 상부측부터 태우도록 하여 아래로 타들어가면서 숯으로 변하고, 상기 숯이 다시 타는 원리를 적용하여 열효율을 극대화하며, 열기가 내부 공간부의 맨 아래로 내려와 외측 배기구를 통해 다시 빠져나가도록 하므로 불완전 연소가 완전하게 되어 그을음이 많이 제거되며, 2개의 온수 공급 시스템을 장착하여 고온의 물사용량을 극대화 할 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 본 고안의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 외측 하우징

11: 외측 하우징 바닥면

11a: 재통과용 홀

12: 외측 하우징 사이드면

13: 외측 하우징 상부면

14: 공기통과용 홀

20: 내측 하우징

21: 내측 물통과구

22: 상부측 물통과구

23: 외측 물통과구

24: 외측 배기구

30: 굴뚝

40: 환풍팬

50: 요철형 격벽

60: 격벽용 원통

61: 받침판

70: 온수 발생용 내부 코일

80: 온수 발생용 외부 코일

90: 직수 입력배관

100: 직수 출력배관

110: 온수 입력배관

120: 온수 출력배관

130: 재받이

140: 뚜껑

150: 내부 공간부

160: 나무

Claims (5)

1. 원형 또는 다각형 형태의 하부 바닥면과 상기 하부 바닥면의 외주연으로부터 수직하게 연결된 사이드면과, 상기 사이드면의 상단으로부터 내측으로 꺾어진 상부면으로 이루어져, 상부가 오픈되고 나머지면이 차단된 일정한 공간부를 형성한 외측 하우징과;

   상기 외측 하우징으로부터 일정거리 이격되어 설치되고, 상부측은 외측 하우징과 접면되며, 하부로 일정거리만큼 연장 설치하여 내부 공간부에 나무를 임시저장후 상부로부터 불이 점화되도록 구성된 내측 하우징과;

   상기 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 공간부로부터 연장 설치되며, 외측 하우징의 사이드면 일단으로부터 니은자(ㄴ) 형태로 외부로 출력되는 원통 형태의 굴뚝과;

   상기 굴뚝 일단에 설치되어 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 공간부를 통해 공기를 흡입하여 나무를 태울 때 발생하는 열기를 외부로 강제 배출하는 환풍팬과;

   상기 외측 하우징의 사이드면과 일정거리 이격되어 설치되고, 내측 하우징과 일정거리 이격되어 설치되어 물 저장공간을 형성하는 요철형 격벽과;

   상기 내측 하우징의 하단부에 수직하게 아래로 설치되어 나무설치 공간부와 외측 배기구를 구분하는 격벽용 원통과;

   상기 격벽용 원통의 내측 및 외측에 각각 설치되어 점화되는 나무로부터 직접 열기를 전달받고 또한 외측 배기구로 빠져나가는 열기를 직접 전달받아 물을 데우며, 외부로 온수 입력배관 및 온수 출력배관이 각각 연결되어 순환하는 온수 발생용 내부 코일 및 온수 발생용 외부 코일과;

   상기 외측 하우징의 하단부와 상단부에 각각 설치되어 온수를 순환시키기 위한 직수 입력배관 및 직수 출력배관을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외측 하우징의 바닥면에는 다수개의 재통과용 홀을 형성하고, 상기 홀의 하부에는 재받이용 서랍이 더 형성된 것을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 형성되는 물 공간부는, 내측 물통과구와, 외측 물 통과구와, 상부측 물 통과구로 이루어진 것을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 내측 하우징의 상부에는 공기 통과용 홀을 더 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴뚝에는 공기의 출력을 제한하는 원형 밸브가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 거꾸로 타는 숯가마 나무 보일러.