KR200479628Y1 - 증기를 이용한 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러, 난로 또는 화로 등에 설치되는 것으로서 열원에 증기를 공급함으로써 순간적으로 화력을 높일 수 있도록 된 증기를 이용한 가열장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 보일러, 난로 또는 화로에서 발생되는 열을 전달받을 수 있도록 연소실 또는 발화지점에 인접하여 설치되는 물탱크; 상기 물탱크로부터 분기 연장되는 것으로서, 상기 물탱크에 담긴 물의 증발에 의해 생성되는 증기가 충전되는 증기관; 상기 보일러, 난로 또는 화로에서 연소가 일어나는 지점에 증기를 공급할 수 있도록 상기 증기관에 마련되는 증기분사노즐; 상기 증기분사노즐을 개폐하여 상기 증기가 선택적으로 분사될 수 있도록 하는 노즐밸브수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

증기를 이용한 가열장치{Apparatus For Heating Using Steam}

본 고안은 증기를 이용한 가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보일러, 난로 또는 화로 등에 설치되는 것으로서 열원에 증기를 공급함으로써 순간적으로 화력을 높일 수 있도록 된 증기를 이용한 가열장치에 관한 것이다.

보일러, 난로 또는 화로 등의 발열장치는 제공되는 연료를 연소하여 그로부터 열을 생성하여 필요한 용도대로 열을 공급하는 것을 기본으로 한다. 본 고안은 특히 화염을 발생시키는 발열장치에 사용할 수 있는 가열장치에 관한 것이다.

통상 연료를 연소시키는 과정에서 산소를 필요로 한다. 산소는 통상적으로는 공기를 통해 공급된다. 급기장치는 공기를 연소실 내부로 공급하는 수단이다.

강제식 급기장치는 송풍팬 등을 포함하여야 하는 등 별도의 기계적 장비를 갖추고 있어야 하며, 자연 급기방식을 사용하는 발열장치는 공기의 공급량에 제한이 따르게 마련이다. 또한 연소실에 순간적으로 많은 공기가 공급된다 하여도 화력을 순식간에 높이지는 못한다.

대한민국 특허출원 제10-2010-0025918호 대한민국 특허출원 제10-2015-0034937호

위와 같은 문제에 대한 본 고안의 목적은, 보일러, 난로 또는 화로에서 발생되는 화염에 산소를 공급함으로써 화염의 세기를 급속하게 증대시킬 수 있는 가열장치를 제공하는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 화염에 증기를 분사 공급함으로써 증기에 포함된 산소에 의해 화염이 급속히 증폭되도록 하는 증기를 이용한 가열장치를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 보일러, 난로 또는 화로에서 발생되는 열을 전달받을 수 있도록 연소실 또는 발화지점에 인접하여 설치되는 물탱크; 상기 물탱크로부터 분기 연장되는 것으로서, 상기 물탱크에 담긴 물의 증발에 의해 생성되는 증기가 충전되는 증기관; 상기 보일러, 난로 또는 화로에서 연소가 일어나는 지점에 증기를 공급할 수 있도록 상기 증기관에 마련되는 증기분사노즐; 상기 증기분사노즐을 개폐하여 상기 증기가 선택적으로 분사될 수 있도록 하는 노즐밸브수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기를 이용한 가열장치에 의해 달성된다.

본 고안의 특징에 의하면, 상기 물탱크는;

횡으로 누운 상태로 설치되는 것으로서, 각각 원통형상으로 되어 있으며 평행하게 이격되도록 설치되는 제1,2 단위탱크;

일단은 상기 제1단위탱크의 일측 상부에 연결되고 타단은 상기 제2단위탱크의 일측 상부에 연결되는 제1연결관;

일단이 제1단위탱크의 타측 상부에 연결되고 타단이 제2단위탱크의 타측 상부에 연결되는 제2연결관; 및

상기 제1,2단위탱크에 물을 충전시킬 수 있도록 상기 제1연결관에 연결되며 마개가 설치되는 물주입관을 포함하며;

상기 증기관은;

상기 제2연결관의 중간에서 분기되는 것으로서, 난로 또는 보일러의 연소실을 가로지르도록 연장되는 것일 수 있다.

본 고안의 다른 특징에 의하면, 상기 증기분사노즐은 상기 증기관의 연장방향을 따라 간격을 두고 타공되는 복수 개의 분사공으로 구성되며;

상기 노즐밸브수단은; 상기 증기관의 내벽에 밀착되도록 상기 증기관의 내부에 삽입되는 것으로서 단면이 원 또는 호형태로서, 상기 분사공과 같은 간격을 두고 통과공이 타공되는 가림판; 상기 가림판에 연결되는 것으로서 상기 증기관의 외부에서 상기 가림판을 회전시킴으로써 상기 분사공과 통과공을 선택적으로 일치시켜 증기가 외부로 분사되도록 하는 조절레버;를 포함할 수 있다.

본 고안의 또 다른 특징에 의하면 상기 물탱크에는 내부의 압력이 설정치 이상이 될 때 증기를 유출시킴으로써 내부의 압력을 일정하게 유지시키기 위한 정압밸브가 설치될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 난로, 보일러 또는 화로의 연소실에 본 고안의 증기를 이용한 가열장치를 설치함으로써, 필요에 따라 화염 속에 증기를 분사 공급함으로써 화염의 세기를 급속하게 증대시켜 발열량을 높일 수 있게 된다. 따라서 연료의 절감효과를 얻을 수 있으며 투입연료에 비하여 큰 열량을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 고안의 실시예에 의한 증기를 이용한 가열장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 의한 증기를 이용한 가열장치의 증기관의 사시도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 의한 증기를 이용한 가열장치가 난로에 적용된 상태의 단면구성도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 의한 증기를 이용한 가열장치가 화로에 적용된 상태의 사시도이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명한다. 이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 실시예를 설명한다.

본 고안의 증기를 이용한 가열장치는 물탱크, 증기관(20), 증기분사노즐 및 노즐밸브수단을 포함한다.

물탱크는 보일러, 난로 또는 화로에서 발생되는 열을 전달받을 수 있도록 연소실(S, 도 4 참조) 또는 발화지점에 인접하여 설치된다. 증기관(20)은 물탱크로부터 분기 연장되는 것으로서, 물탱크에 담긴 물의 증발에 의해 생성되는 증기가 충전되는 관체이다.

증기분사노즐(23)은 보일러, 난로 또는 화로에서 연소가 일어나는 지점에 증기를 공급할 수 있도록 증기관(20)에 마련된다. 노즐밸브수단은 증기분사노즐(23)을 개폐하여 증기가 선택적으로 연소지점을 향해 분사될 수 있도록 한다.

본 고안의 실시예에 의하면, 물탱크는 횡으로 누운 상태로 설치되는 것으로서, 각각 원통 형상으로 되어 있으며 평행하게 이격되도록 설치되는 제1,2단위탱크(10,10')로 구성된다. 도 4에 도시된 바에 의하면 제1,2단위탱크(10,10')는 연소실(S) 내부 좌우측에 설치된다. 제1,2단위탱크(10,10')를 설치하기 위하여 난로(30)의 연소실 내측벽에는 물탱크받침대(34)가 설치될 수 있다. 또한 도 5에 도시된 바에 의하면 제1,2단위탱크(10,10')는 화로(40)의 상단(40a) 좌우측에 안착 설치된다. 제1,2단위탱크(10,10') 사이로는 화염이 발생되며, 이 화염에 의해 제1,2단위탱크(10) 내부의 물(W)이 가열되게 된다.

제1,2연결관(11,14)이 제1,2단위탱크(10,10') 사이에 설치된다. 제1연결관(11)은 일단이 제1단위탱크(10)의 일측 상부에 연결되고 타단이 제2단위탱크(10')의 일측 상부에 연결된다. 제2연결관(14)이 일단이 제1단위탱크(10)의 타측 상부에 연결되고 타단이 제2단위탱크(10')의 타측 상부에 연결된다. 제1,2단위탱크(10,10')에 물을 충전시킬 수 있도록 물주입관(12)이 제1연결관(11)에 연결된다. 물주입관(12)의 단부에는 마개(13)가 결합된다. 물주입관(12)은 난로 등의 외부로 돌출되게끔 설치되며, 화상방지를 위한 단열커버 등으로 보호될 수 있다.

증기관(20)이 제2연결관(14)의 중간에서 분기되어 난로 또는 보일러의 연소실(S)을 가로지르도록 연장될 수 있다. 도시된 바에 의하면 증기관(20)은 제2연결관(14)에서 하방향으로 연장된 후 연소실 중심을 향하여 연장될 수 있도록 제1,2단위탱크(10,10')의 중심에 위치된다. 즉 증기관(20)은 하향관(21)과 수평관(22)으로 구성되며, 수평판(22)은 제1,2단위탱크(10,10')와 평행을 이루고 있다.

본 고안의 실시예에 의하면 증기분사노즐(23)은 증기관(20), 특히 수평관(22)의 연장방향을 따라 간격을 두고 타공되는 복수 개의 분사공으로 구성될 수 있다. 그리고 노즐밸브수단은 증기관(20)의 내벽에 밀착되도록 증기관(20)의 내부에 삽입되는 것으로서 단면이 원 또는 호형태로서, 증기분사노즐(23)과 같은 간격을 두고 통과공(27)이 타공되는 가림판(26)과, 가림판(26)에 연결되는 것으로서 증기관(20)의 외부에서 가림판(26)을 회전시킴으로써 증기분사노즐(23)과 통과공을 선택적으로 일치시켜 증기가 외부로 분사되도록 하는 조절레버(24)를 포함할 수 있다. 조절레버(24)는 연소실(S) 외부로 연장되어야 할 것이며 단부에는 조절손잡이(25)가 부착된다.

이와 같은 구성에 의하면, 조절손잡이(25)를 이용하여 도 2(a)의 상태로 증기분사노즐(23)과 통과공(27)을 일치시키면 증기가 분출될 것이며, 도 2(b)의 상태로 증기분사노즐(23)과 통과공(27)을 어긋나게 하면 증기가 분출될 수 없을 것이다. 이러한 방식으로 증기분사노즐(23)의 넓이를 조절하여 증기의 분사량도 조절할 수 있다.

본 고안의 또 다른 특징에 의하면 제1,2단위탱크(10,10')에는 내부의 압력이 설정치 이상이 될 때 증기를 유출시킴으로써 내부의 압력을 일정하게 유지시키기 위한 정압밸브(미도시됨)가 설치될 수 있다.

도 4는 화목(100)을 연료로 하는 난로(30)에 본 고안의 가열장치(1)가 설치된 상태를 도시한다. 난로(30)는 연도(32)와 재받침판(33)을 포함하고 있다. 가열장치(1)는 연소실 중간 높이에 설치되며, 물(W)은 제1,2단위탱크(10,10')에 1/2~2/3가 충전된다. 물(W)은 가열에 의해 증발되어 증기를 발생시키고 증기는 증기관(20)으로부터 분출되어 화염에 섞이게 된다. 그러면 증기에 포함된 산소에 의해 순간적으로 화염이 강하게 확산되어 많은 열량을 얻을 수 있게 된다.

도 5는 화로(40)의 상단에 본 고안의 가열장치(1)가 안착된다. 그리고 가열장치 위에는 불판(50)이 안착된다. 불판은 석쇠(51)를 포함할 수 있다. 화로 내부에는 숯, 번개탄 등의 연료가 연소될 것이며, 증기관(20)으로부터 분출되는 증기는 그 열량을 증폭시키게 될 것이다.

이상에서 설명된 것들은 본 고안의 기술적 사상에 의거한 몇가지 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 고안의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있을 것이다. 예를 들어 위에 설명된 모든 실시예들은 당업자에 의해 자유롭게 조합되어 실시될 수 있으며 어떠한 조합이든지 본 고안의 권리범위에 포함된다고 해석되어야 한다.

10,10' : 제1,2단위탱크 11,14 : 제1,2연결관
12 : 물주입관 20 : 증기관
21 : 하향관 22 : 수평관
23 : 증기분사노즐 24 : 조절레버
25 : 조절손잡이 26 : 가림판
27 : 통과공 30 : 난로
40 : 화로 50 : 불판
100 : 화목

Claims (4)

1. 보일러, 난로 또는 화로에서 발생되는 열을 전달받을 수 있도록 연소실 또는 발화지점에 인접하여 설치되는 물탱크; 상기 물탱크로부터 분기 연장되는 것으로서, 상기 물탱크에 담긴 물의 증발에 의해 생성되는 증기가 충전되는 증기관; 상기 보일러, 난로 또는 화로에서 연소가 일어나는 지점에 증기를 공급할 수 있도록 상기 증기관에 마련되는 증기분사노즐; 상기 증기분사노즐을 개폐하여 상기 증기가 선택적으로 분사될 수 있도록 하는 노즐밸브수단;을 포함하는 증기를 이용한 가열장치에 있어서,
   상기 물탱크는;
   횡으로 누운 상태로 설치되는 것으로서, 각각 원통형상으로 되어 있으며 평행하게 이격되도록 설치되는 제1,2단위탱크;
   일단은 상기 제1단위탱크의 일측 상부에 연결되고 타단은 상기 제2단위탱크의 일측 상부에 연결되는 제1연결관;
   일단이 제1단위탱크의 타측 상부에 연결되고 타단이 제2단위탱크의 타측 상부에 연결되는 제2연결관; 및
   상기 제1,2단위탱크에 물을 충전시킬 수 있도록 상기 제1연결관에 연결되며 마개가 설치되는 물주입관을 포함하며;
   상기 증기관은;
   상기 제2연결관의 중간에서 분기되는 것으로서, 난로 또는 보일러의 연소실을 가로지르도록 연장되는 것을 특징으로 하는 증기를 이용한 가열장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 증기분사노즐은 상기 증기관의 연장방향을 따라 간격을 두고 타공되는 복수 개의 분사공으로 구성되며;
   상기 노즐밸브수단은;
   상기 증기관의 내벽에 밀착되도록 상기 증기관의 내부에 삽입되는 것으로서 단면이 원 또는 호형태로서, 상기 증기분사노즐과 같은 간격을 두고 통과공이 타공되는 가림판;
   상기 가림판에 연결되는 것으로서 상기 증기관의 외부에서 상기 가림판을 회전시킴으로써 상기 증기분사노즐과 통과공을 선택적으로 일치시켜 증기가 외부로 분사되도록 하는 조절레버;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기를 이용한 가열장치.
   
4. 삭제

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