KR200470513Y1 - 난방 및 취사 모드로 전환 가능한 다목적 난로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재나 펠릿과 같은 고체연료를 사용하는 난로에 관한 것으로써 고온연소와 공기예열에 의한 완전연소를 실현하며, 난로 크기대비 최대의 발열효율을 가지는 난로에 관한 것이다. 또한 이 난로는 가볍고 이동성이 좋고 분해 가능하며, 연소방식은 상향연소방식과 하향연소방식이 모두 가능하여, 다양한 목적에 맞게 난방모드와 버너(취사)모드를 선택할 수 있다.
본 발명에 따르면 연소관 내부에서 연료를 태우는 연소실, 연소관 내부에서 상하로 이동되는 연료받침대, 연소실을 둘러싸는 공기예열실, 공기예열실의 상하를 통해 제공되는 1차 및 2차공기 방사부, 공기예열실을 둘러싸는 발열부, 공기유입기능을 갖는 재받이부를 포함하는 난로가 제공된다.

Description

난방 및 취사 모드로 전환 가능한 다목적 난로{multipurpose solid fuel stove}

본 발명은 난방과 취사를 위한 에너지 분야에 있어서 목재 펠릿, 장작 등 고체연료를 사용하는 난로 또는 버너의 구조에 관한 것이다.

최근 목재, 펠릿등과 같은 고체연료를 사용하는 난로의 경향을 보면 연소실의 고온유지와 2차 예열공기 주입에 의하여 불완전연소를 최대한 제거함으로써 연소효율을 높이는데 초점을 두고 있다.

따라서 연소관을 불연성 단열재로 단열하고 연소에 필요한 공기를 여러 경로를 통해 뜨겁게 예열하여 연소실로 들어갈 수 있도록 설계하는 것이 일반적이다.

또한, 이러한 화목난로의 연소방식은 연료가 연소되는 방향에 따라 상향연소방식, 하향연소방식, 측향연소방식등으로 구별된다. 관련 배경기술로는 공개실용신안공보 20-2010-0010964, 공개실용신안공보 실2000-0020597, 공개특허공보 10-2004-0040029, 공개특허공보 10-1138127호 등이 있다.

난로의 연소효율을 높이기 위해 사용하는 통상적인 방법은 내화벽돌 등을 사용하여 연소실을 단열하고 공기를 예열하기 위한 통로 또한 연소실 주변을 통과하도록 설계하는 방식이 대부분이다. 하지만, 이로써 난로의 무게가 매우 늘어나고 부피 또한 필요 이상으로 커지고 구조가 복잡해지게 될 수밖에 없다. 본 발명에서는 특별한 단열재를 사용하지 않으면서도 3중 구조의 공기층으로 연소실의 단열을 극대화하고 아울러 단열층이 곧 2차공기 주입구가 되도록 함으로써 구조의 간결성을 이루며 연소실과 공기예열실을 발열실이 둘러싸는 3중 구조로 연소실의 단열과 발열효과를 동시에 극대화할 수 있는 새로운 구조의 난로를 제공하고자 한다. 또한, 가벼운 무게와 더불어 구조가 간결하고 발열이 최적화 되어 있어서 이동 및 설치가 매우 쉬워지고 캠핑용으로도 사용 가능하도록 하고자 한다.

또한, 상향연소방식과 하향연소방식은 각각 장단점이 있는데,

하향연소방식은 상향연소방식에 비하여 일반적으로 연소효율이 더 높고 연료의 투입이 간편하다. 하지만, 점화가 어렵고 착화시 역류가 발생하기 쉬우며 음식의 조리에는 불편함이 있다.

본 발명에서는 본체만 뒤집으면 상향연소방식과 하향연소방식이 간단하게 선택됨으로써 목적과 용도에 맞게 사용자가 난로의 난방방식을 선택할 수 있는 새로운 구조의 난로를 제공하고자 함이다.

상기 관점을 달성하기 위해,

본 발명의 실시 예에 따른 화목 난로는 연료투입구가 구비된 난로본체;

상기 난로본체의 내부에 형성된 공기 예열실 ;

상기 공기 예열실 내부에 형성된 연소실 ;

상기 연소실에 형성되어 위아래로 자유로이 이동할 수 있는 연료 받침대;

를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 화목 난로에 있어서, 상기 본체에는 외부공기주입부가 포함된 재받이가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 화목 난로에 있어서, 상기 본체에는 여러 가지 방법으로 부착되는 연통이 구비될 수 있다.

본 발명은 본체를 뒤집으면 쉽게 하향연소방식과 상향연소방식이 전환되도록 되어 있을 뿐만 아니라 두 가지 방식에서 모두 연소실의 단열과 2차 공기의 예열이 가능하므로 연기가 전혀 나지 않는 완전연소 난로를 이루었고 단열재등이 들어가지 않으므로 구조가 간단하고 무게가 가볍고 여러 부분으로 분해가 가능하기 때문에 설치 및 이동이 매우 자유롭게 된다. 또한, 다양한 조리방식이 가능하고 다양한 난방방식이 가능하므로 주변 여건에 따라 다양하게 활용될 수 있게 된다. 따라서 가정용, 사무용뿐 아니라 캠핑용으로도 아주 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 연소관의 세부 구조도
도 3은 연소관 내부에서 위아래로 이동가능한 연료받침대의 세부 구조도
도 4는 상향연소 난방 및 취사모드로 동작하는 구조도
도 5는 관찰 및 연료 투입창의 구조도
도 6는 하향연소 난방모드로 동작하는 구조도
도 7은 상향연소 최대화력 취사모드로 동작하는 구조도

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연소관의 구성도이고,

도 3은 상기 연소관 내부에서 위아래로 이동 가능한 연료받침대의 3차원 구성도이고,

도 4는 상향연소 난방 및 간접화력 취사모드로 동작하는 구성도이고,

도 5는 관찰 및 연료 투입창의 구조를 포함하는 구성도이고,

도 6은 하향연소 난방모드로 동작하는 구성도이고,

도 7은 상향연소 최대직접화력 취사모드로 동작하는 구성도이다.

일반적인 난로의 성능지표를 크게 연소효율과 발열효율로 볼 때, 본 발명은 두 가지 효율을 모두 극대화하였다. 먼저 연소효율의 면에서 살펴보면 연소실의 고온유지와 2차 공기의 예열이 극대화되었음을 알 수 있다. 연소실이 공기예열실로 감싸져 있고 공기예열실은 난로 본체에 감싸져 있는 3중 구조이어서 그 어떤 단열재를 사용한 난로보다 우수한 연소실 단열효과를 보이며, 연소실과 공기예열실의 온도가 극대화되는 구조이다. 이로써 기존의 어떤 난로보다도 높은 연소효율을 갖게 된다.

본 발명의 구성은 연소관, 공기예열관, 난로본체 순서로 외주방향으로 둘러싸도록 구비하되 연소관, 공기예열관, 난로본체는 3중 원통형, 3중 사각관형, 3중 육각관형 등의 구조로 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1에서 보듯이 난로본체 안에 공기예열관이 형성되고, 공기예열관안에 연소관이 형성된다. 연소관 내부에는 연료받침대가 형성되어 있으며 연료받침대는 연소관 내부에서 상하로 자유로이 이동할 수 있게 형성되어 있다. 또한, 재받이와 연통, 상부마개가 구비되어 있으며 이것들은 용도에 따라 다양한 형태로 난로본체와 연결된다.

도 2는 연소관의 세부 구조도이다. 연소관의 단면은 원형, 정사각형, 직사각형, 육각형 등이 가능하며 모두 본 발명의 범주에 속한다. 연소관은 공기예열관과 상하좌우 일정 간격으로 떨어져 있어야 공기예열실을 확보할 수 있으며 이를 위하여 간격 확보용 금속핀(104a)이 형성될 수 있다. 이때 핀이 두꺼우면 핀을 통하여 연소실의 열이 손실될 수 있으므로 핀은 될 수 있는 한 가늘게 구비되어야 한다. 상기 간격 확보용 금속핀(104a)는 역시 상하좌우 모두 같은 간격으로 형성되어 있다.

도 3은 연소관 내부에 구비되는 연료받침대(130)의 구조도이다. 상기 연료받침대는 연소관 내부에서 상하로 자유로이 움직이도록 구비되어 있다. 따라서 난로 본체를 뒤집으면 중력에 의해 연료받침대 또한 아래로 떨어지게 형성되어 있다.

도 4는 상향연소 난방 및 간접화력 취사모드로 동작하는 구조도이다. 연료는 상부마개(110)를 통해 투입되고, 연소를 위한 공기는 재받이부(200)의 외부공기유입부(210)을 통해 유입된다. 유입된 공기는 연소실과 공기예열실로 나뉘어 유입되고 공기예열실에서 가열된 2차공기는 2차공기 방사부(142a)에서 미연소 가스와 만나 고온 완전연소 된다. 완전연소된 화염은 발열실(144)를 통해 연도(120), 연통 (300)을 통해 외부로 배출된다. 이때 발열실을 통해 나가는 열기가 공기예열관을 또다시 바깥쪽에서 가열함으로써 2차 공기는 더욱 가열되며 이로써 연소효율이 극대화되는 것이다.

이 때 화력은 외부공기유입부(210)의 개폐로 조절할 수 있다.

도 4와 같은 모드에서는 난방 및 취사가 모두 원활히 수행할 수 있게 된다. 난로본체의 윗부분이 가장 먼저 열기를 받으므로 본체상부에서 조리하기에 충분한 열을 확보할 수 있다. 다만, 화력을 직접 받지 않고 상부마개(110)를 통해 받음으로써 조리기구에 그을음이 묻지 않는 장점이 있으나 화력이 다소 약하다는 단점이 있게 된다.

도 5는 불의 감상과 연료의 손쉬운 투입을 위해 난로 본체(100)의 측면으로 관찰 및 연료 투입창(100a)이 구비될 수도 있음을 보이고 있으며, 이 또한 본 발명의 범주에 속하는 것이다. 이때 100b는 관찰창 내부에서 상하좌우에서 공기가 유입되어 관찰창에 그을음이 붙는 것을 방지되는 에어커튼을 형성하게 된다.

난로본체(100)를 상부마개(110)를 제거하고 180도 상하로 뒤집어 재받이부(200)와 연통(300)을 연결하면 도 6과 같이 형성된다. 이때 난로본체 안의 연료받침대(130)는 중력에 의해 자동으로 아래로 이동하게 되며, 재받이부(200)의 외부공기유입부(210)는 착화시를 제외하곤 닫혀 있어야 한다. 다만, 초기 착화시에는 외부공기유입부(210)를 일시개방하여 이곳을 통해 착화할 수도 있다. 이 방식에서 연료는 하부구멍(140b)를 통해 투입된다. 외부공기 또한 하부구멍(140b)를 통해 유입되며 공기와 불의 흐름은 아래로 향하는 하향연소방식으로 동작한다. 하향연소에서도 상향연소와 동일한 원리로 2차 고온 완전연소가 이루어진다. 이는 연소실과 공기예열실이 상하로 완전 대칭구조를 이루기 때문에 가능한 것이다. 연통 또한 자동으로 위쪽으로 이동하게 되므로 아래로 흐른 열기가 난로표면에 최대의 발열효과를 내면서 위쪽으로 흐르게 된다. 이러한 하향 방식은 난로본체보다 긴 연료의 투입도 가능하며 상향연소방식보다 연소효율이 다소 높다는 장점이 있게 된다.

이 때 화력은 하부구멍(140b)의 개폐로 조절할 수 있다.

도 6에서 연통(300)만 제거하면 도 7과 같이 된다. 그러나 불의 흐름은 완전히 반대 방향으로 흐르게 된다. 왜냐하면, 연통에서 상승기류를 만들지 못하기 때문에 위로 올라가려는 불의 속성상 상향연소가 되는 것이다. 이때 외부공기는 연도(120)를 통해 유입되며 난로본체(100)를 따라 아래로 흐르면서 1차 예열되고 다시 연소실(148)과 공기예열실(146)을 통과하면서 2차 예열되고 하부구멍(140b)에서 미연소가스와 2차 예열공기가 만나면서 2차 고온 완전연소가 이루어진다. 이 방식에서는 난로본체(100)는 열을 거의 받지 않고, 모든 화력이 위쪽으로 집중되기 때문에 난방보다는 취사시 유용하게 되며 화력을 직접적으로 받게 되어 매우 강력한 화력으로 음식물을 조리할 수 있게 된다.

이 때 화력은 연도(120)의 개폐로 조절할 수 있다.

100 - 난로본체 140a - 상부구멍
102 - 공기예열관 140b - 하부구멍
104 - 연소관 142a - 상부 2차공기 출입부
110 - 상부마개 142b - 하부 2차공기 출입부
120 - 연도 144 - 발열실
130 - 연료받침대 146 - 공기 예열실
148 - 연소실
200 - 재받이부 300 - 연통
210 - 외부공기유입부
220 - 재받이 다리

Claims (9)

1. 연료를 태우는 연소실이 포함된 연소관;
   연소관 내부에서 상하로 이동설치 가능한 연료받침대;
   공기 예열실 공간을 확보할 만큼 이격하여 상기 연소관을 둘러싼 공기예열관;
   공기예열관의 상부를 통해 제공되는 상부 2차공기 출입부;
   공기예열관의 하부를 통해 제공되는 하부 2차공기 출입부;
   공기예열관을 둘러싸는 난로본체; 및
   공기유입기능을 갖는 재받이부와 연통을 포함하고, 상기 연소관, 공기예열관, 난로본체 순서로 외주 방향으로 둘러싸도록 구비하되 상기 연소관, 공기예열관, 난로본체는 3중 원통형, 3중 사각관형, 3중 육각관형 등의 구조로 구비됨으로써 연소실과 공기예열실의 고온유지가 극대화되어 별도의 단열재 없이도 연소효율을 높이도록 구성하고, 상기 연소관 내부에 연료받침대가 상하 자유로이 이동하고 연소실과 공기예열실이 상하 대칭구조를 이룸으로써 상향연소모드와 하향연소모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 다목적 난로
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서 상기 공기예열실을 확보하기 위한 간격 확보용 금속핀이 포함되는 것을 특징으로 하는 다목적 난로
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서 난로본체를 상부마개로 막고 재받이부와 연통을 연결함으로써 상향난로 모드 및 상향간접취사 모드로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 다목적 난로
   
7. 제1항에 있어서 난로본체에서 상부마개를 제거하고 상하로 뒤집은 후 재받이부와 연통을 연결함으로써 하향난로 모드로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 다목적 난로
8. 제1항에 있어서 난로본체의 상부마개를 제거하고 상하로 뒤집은 후 재받이부를 연결하고 연통을 제거함으로써 상향직화취사 모드로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 다목적 난로
9. 삭제

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