KR200483689Y1 - 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 목재팰릿, 목분 등의 고형 연료를 사용하는 난로에 있어서 연료의 효과적인 연소를 가능하게 함으로써 연소율을 높이고 연소 잔여물을 최소화하여 연료 소모를 줄이면서도 난방기능을 제고할 수 있도록 한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치에 관한 것으로, 난로본체의 내부에 구비되는 상방이 개구된 바구니 형상의 화격자본체를 구비하되, 상기 화격자본체는, 수평부와 상기 수평부의 종단에 형성되는 경사부로 구성되는 절골된 판상체인 연료안내수단과, 내부공동을 구비하는 스프링형상의 공동유지수단과, 외부와 관통하는 관통공으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 연료의 효율적인 적층과 공기 공급의 최대화를 이룰 수 있도록 함으로써 연소의 효율성을 높이는 효과를 거둘 수 있다.

Description

고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치{COMBUSTION DEVICE FOR SOLID FUEL HEATER}

본 고안은 난로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목재팰릿, 목분 등의 고형 연료를 사용하는 난로에 있어서 연료의 효과적인 연소를 가능하게 함으로써 연소율을 높이고 연소 잔여물을 최소화하여 연료 소모를 줄이면서도 난방기능을 제고할 수 있도록 한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치에 관한 것이다.

석유나 석탄 등과 같은 화석 연료의 사용은 환경오염을 초래하므로 그 사용을 지양하고자 하는 추세가 있다. 이에 전기 등을 사용하는 난방기구가 도입되었으나 전기료의 증가 및 전기의 생산에도 상당한 환경 오염이 발생하므로 다른 난방수단에 대한 요구가 있었다.

이러한 요구에 맞춰 친환경적인 대체에너지원으로 바이오매스(biomass) 기반의 연료가 다시 관심의 대상이 되고 있다. 바이오매스란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체 및 이들을 먹고 살아가는 동식물체를 포함하는 생물 유기체를 말하는 것으로, 이와 같은 바이오매스의 범주에 속하는 목재팰릿, 목분, 잣껍질, 팜껍질 등과 같은 고형물질을 연료로 활용하는 것과 관련된 다양한 시도가 진행되고 있다.

그러나 이러한 고형물질을 연료로 사용하는 난로는 연소실에 적층되는 연료가 연소되는 경우 원활한 공기의 공급이 이루어져야 하는데, 넓은 사발이나 접시 형태의 화격자의 경우 적층되는 연료에 의해 연료 사이의 공기 운용이 불완전하여 연소의 불완전에 이르는 경우도 많았다. 특히 연료가 목재 팰릿이나 목분의 경우와 같이 단위체의 크기가 작은 경우에는 더욱 그러했다.

도 5는 종래 기술에 의한 고형 연료를 사용하는 난료의 연소장치를 나타내는 사시도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 난로 본체의 내부에는 고형 연료가 적층되어 점화에 의해 지속적인 연소가 가능하게 하는 바구니 형태의 화격자(500)를 구비하고 있다.

이러한 화격자(500)는 저면에서 일정 이상의 간격을 두고 상방으로 이격되어 설치되는 철망 형태의 연소판(510)이 구비되어, 적층된 고형 연료의 하방에 형성된 공동부분(530)으로 통해 공기가 연료의 공극부에 공급되도록 구성된다.

또한 상기 화격자(500)의 측면부에는 슬릿 또는 관통공 등의 형태의 공기공급공(520)이 형성되어 하방의 공동부분(530)으로 공급되는 공기 이외에 측면을 통한 공기 공급이 가능하게 한다.

그러나 이러한 화격자의 경우 단순이 철망 위에 고형 연료가 적층되는 형태이므로, 작은 목재 팰릿이나 목분이 연료로 사용되는 경우 연료 사이의 공극이 제대로 형성되지 않은 경우도 많으며 이런 경우 하방의 공기 공급이 연료에 충분되 이루어지지 않는 단점이 있었다.

이러한 연소 불완전을 해소하기 위한 연소장치의 개선 요구는 종래에도 있어왔다.

한국 특허출원 10-2010-0101043(공개번호 10-2012-0039369)의 목재 팰릿 난로를 보면, 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 통형으로 이루어지고 일측에 배기구가 형성된 난로 몸체와; 상기 난로 몸체의 측벽에 구비된 팰릿저장통에서 연소실에 목재 팰릿을 지속적으로 필요량만큼 투입되도록 한 팰릿공급수단과; 상기 난로 몸체의 연소실에 상광하협상으로 구비되어 난로 몸체 방향으로 화염이 확산되도록 설치된 화염확산판과; 상기 화염확산판의 중앙 직하부에 연소공간부가 구비되고 그 연소공간부에 설치되는 중앙이 오목한 반구형으로 이루어진 화격자와; 상기 연소공간부의 주벽에서 선회되는 공기가 공급되고 화격자 중앙 하부에서 직상방으로 공기가 공급되도록 한 공기공급수단으로 이루어진 목재 팰릿 난로를 제공하고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 목재 팰릿 난로의 연소장치는 고체 연료가 적층되는 화격자의 주변부에 선회 공동을 마련함으로써 화격자 하방으로 공기를 공급하게 하여 연료 사이의 균일한 공기 공급이 가능하게 하였으나, 이 역시 단위체가 작은 고체 연료의 적층에 다른 연료 사이의 공기 부족의 문제점을 완벽히 해결하지 못했으며, 또한 공기의 공급을 위한 장치가 부수적으로 장착되어야 하는바 제품의 복잡화를 초래하고 생산비의 상승을 불러 상용화에 부담을 주는 문제점도 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 극복하기 위하여 안출한 것으로, 화격자 내에 간단한 구조물을 배치함으로써 연료의 적층시에 각 연료 단위체 간에 공극을 형성할 수 있게 함은 물론 연소와 함께 연료의 상태가 변해도 공극이 적당량 유지될 수 있게 함으로써 연소율을 높이게 하여 경제적 비용 절감과 함께 난로 이용의 편의성을 보장하려는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 난로본체의 내부에 구비되는 상방이 개구된 바구니 형상의 화격자본체를 구비하되, 상기 화격자본체는, 수평부와 상기 수평부의 종단에 형성되는 경사부로 구성되는 절골된 판상체인 연료안내수단과, 내부공동을 구비하는 스프링형상의 공동유지수단과, 외부와 관통하는 관통공으로 구성된다.

또한 상기 공동유지수단이 다수개로 구성되어 상기 화격자본체의 하단부를 전부 차지하게 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 관통공이 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 복잡한 화격자와 그에 충분한 공기를 공급하기 위한 공기공급장치를 별로로 구비하는 대신 간단한 연료지지장치만으로도 연료의 효율적인 적층과 공기 공급의 최대화를 이룰 수 있도록 함으로써 연소의 효율성을 높이는 효과를 거둘 수 있다.

도 1은 통상의 고형 연료를 사용하는 난로의 사시도,
도 2는 통상의 고형 연료를 사용하는 난로에 있어서 화격자의 위치를 나타내는 단면도,
도 3은 본 고안에 의한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치를 나타내는 사시도,
도 4는 본 고안에 의한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치를 나타내는 분해사시도,
도 5는 종래 기술에 의한 고형 연료를 사용하는 난료의 연소장치를 나타내는 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자산의 고안을 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 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.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 1은 통상의 고형 연료를 사용하는 난로의 사시도이고, 도 2는 통상의 고형 연료를 사용하는 난로에 있어서 화격자의 위치를 나타내는 단면도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 고형 연료를 사용하는 난로는 보통 연료의 연소 작용이 이루어지는 난로본체(100)와, 상기 난로본체(100)에 연료를 균일하게 공급하기 위한 연료공급장치(200)와, 상기 난로본체(100)의 연소작용에 의해 생성되는 연소가스를 외부로 배출하기 위한 연통(300)과, 연소 상태를 관찰하고 경우에 따라 연료의 상태를 조절할 수 있도록 상기 난로본체(100)를 개폐할 수 있도록 구성되는 개폐구(400)로 구성된다.

또한 상기 연료공급장치(200)로부터 보통 자유 낙하 또는 타력에 의한 공급 수단을 통해 공급되는 고형 연료가 적층되어 점화 후 연료의 연소가 이루어지도록 바구니 형태로 상기 난로본체(100)의 내부에 안착되는 화격자(500)를 포함하여 구성된다.

도 3은 본 고안에 의한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 고안에 의한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치를 나타내는 분해사시도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치의 외형은 종래 장치와 근본적으로 동일하다,

본 고안에 의한 연소장치는 종래의 화격자와 동일하게 상방이 개구된 바구니 형상으로 형성되는 화격자본체(10)를 상기 난로 본체(100) 내부에 구비한다. 통상 상기 화격자본체(10)는 중력에 의해 자유 낙하하도록 형성된 또는 강제 투입 수단에 의해 공급되도록 형성된 연료공급장치(200)로부터 연료가 배출되는 하단에 위치하도록 배치한다.

또한 상기 연료공급장치(200)로부터 공급되는 연료가 직접적으로 낙하하는 경우 파쇄되어 연료 간의 공극률을 감소시키거나 중앙을 기반으로 특정 구역에만 적층되어 연소의 불균형을 이루게 하는 것을 방지하기 위해 연료공급장치(200)의 배출구의 하방에 위치하며, 고형 연료의 효율적 적층을 유도하는 판상체인 연료안내수단(20)을 형성하여, 상기 화격자본체(10)의 상부 일측면에 설치한다.

상기 연료안내수단(20)은 절곡된 판상체로서 고형 연료가 투입된 후 일시적으로 쌓이며 지속적이며 소량씩만 하향되도록 구성되는 수평부(22)와 상기 수평부(22)의 연료 적층이 일정 수준 이상에 도달할 때 전체적으로 균일하게 연료가 하강되도록 구성되는 경사부(24)로 형성된다.

상기 화격자본체(10)의 내부에는 연료가 일정 수준의 하방 이격에 의한 공동부를 형성하기 위한 공동유지수단(40)을 형성 배치한다. 상기 공동유지수단(40)은 형태가 변형되지 않을 정도의 강성을 가진 나선상의 봉상체로서 소위 스프링과 동일한 형상으로 구성된다. 이러한 공동유지수단(40)은 스프링 형상으로, 원통형의 내부가 전부 비어진 것과 같은 내부공동(45)을 구비함은 물론 봉상의 측면부에선 각 나선 사이의 이격 공간을 통한 외부 개구부를 형성한다.

또한 상기 공동유지수단(40)는 상기 화격자본체(10)의 하단을 전반적으로 차지할 수 있을 정도로 다수개를 구비하여 설치한다.

상기 화격자본체(10)의 측면부에는 측면관통공(32)이 형성되며, 전면부에도 전면관통공(34)이 형성된다. 도면에는 상기 측면관통공(32)과 전면관통공(34)의 형태를 슬릿 형상으로 도시하였으나, 연료가 배출되지 않을 정도의 크기만 갖춘다면 슬릿이나 관통공 등 어떤 형태로 하여도 무방하다.

상기 화격자본체(10)의 하단에는 연소에 따른 연소 잔여물, 예컨대 재와 같은 것이 하방으로 배출될 수 있는 구멍 등을 구비하며, 이렇게 배출되는 연소 잔여물을 일시보관하기 위한 받침접시(도면에 미도시) 등을 구비할 수 있다.

상기한 실시예의 설명은 본 고안의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 고안을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

10, 500 : 화격자본체 20 : 연료안내수단
22 : 수평부 24 : 경사부
32 : 측면관통공 34 : 전면관통공
40 : 공동유지수단 45 : 내부공동
100 : 난로본체 200 : 연료공급장치
300 : 연통 400 : 개폐구

Claims (3)

1. 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치에 있어서,
   난로본체의 내부에 구비되고 상방이 개구된 바구니 형상의 화격자본체를 구비하되,
   상기 화격자본체는,
   수평부와 상기 수평부의 종단에 형성되는 경사부로 구성되는 절곡된 판상체인 연료안내수단과,
   내부공동을 구비하고 측면부에 이격공간이 형성된 스프링 형상의 공동유지수단과,
   측면부 및 전면부에 외부와 관통하는 관통공을 구비하고,
   상기 공동유지수단이 다수개로 구성되어 상기 화격자본체의 하단부를 전부 차지하게 설치하여, 연료가 상기 화격자 본체의 하단부에서 일정수준 이격되어 적층되도록 하는 것을 특징으로 하는 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 관통공이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 고형 연료를 사용하는 난로의 연소장치.

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