KR20050081182A - 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연탄에서 발산하는 열을 보일러의 연소실 내에서 상, 하부로 순환되도록 하여 열을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 연탄보일러용 난방수 및 온수 공급장치에 관한 것으로, 내부에 연탄을 태우는 화덕과, 상기 화덕의 상부에 형성된 연탄 투입구용 덮개와, 상기 화덕의 외측면을 감싸도록 형성된 제 1난방수통과, 상기 덮개를 감싸도록 형성된 제 2난방수통과, 상기 제 1난방수통 및 제 2난방수통을 감싸도록 형성된 연탄보일러 몸체를 포함하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치에 있어서, 상기 제 1난방수통은 상기 제2 난방수통 바로 밑에서 상기 화덕과 상기 몸체의 내측벽으로부터 각각 일정거리 이격되어 형성되고, 상부 일측이 상기 제 2난방수통과 연계되도록 구성된다.

Description

연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치{A heating and hot water supply apparatus of a briquet boiler}
본 발명은 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연탄 연소시 발산하는 열을 효율적으로 이용하여 난방수 및 온수를 공급할 수 있도록 한 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 석탄은 60년대에서 80년대까지 가정용으로 사용하기 용이하도록 원통 형상으로 제작한 연탄(구공탄이라고도 함)을 사용하고 있었으며, 이 연탄은 연탄에서 나오는 이물질이 사람의 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치므로 인하여 최근에는 석유 혹은 천연가스를 이용하여 난방용 혹은 공업용으로 사용하고 있는 추세이다.
따라서 각 가정에서 사용의 편리성 때문에 보편적으로 기름보일러를 설치하여 사용하고 있으나, 근래의 경우 유가 인상에 따른 가정의 유류연료비가 상승됨에 따라 생활환경이 어려운 가정에서는 연료비가 적게 들어가는 대체 보일러가 절실히 요구되고 있다.
이러한 대체 보일러로는 일반 가정에서 많이 사용하는 LPG가스를 연결하여 사용하는 가스보일러가 있는데, 이는 유류에 비하여 LPG의 가격이 약 70%로 저렴하다. 그러나 유류에 비하여 LPG의 열량이 낮아 가스의 소모량은 유류의 약 80% 까지 상승하게 된다.
따라서 생활환경이 어려운 가정에서는 LPG가스 보일러을 사용하는데 많은 부담이 되고 있다.
그러므로 상기 가정에서는 기름보일러 및 가스보일러가 보편화되기 전부터 사용되어 오던 연탄보일러를 다시 사용되고 있는 실정이다.
종래부터 연탄 보일러는 내부에 다수개의 연탄을 적층하여 연탄의 연소시 발생되는 열을 이용하여 건물의 난방을 하고 있다.
또한 연탄보일러의 내부에 즉 화덕의 외주면을 감싸는 형식으로 난방수관 또는 난방수통을 구비하여 상기 난방수관 또는 난방수통의 내부로 물이 순환되면서 연탄에서 발산하는 열에 의하여 뜨거워져 외부로 배출되어 사용자는 뜨거워진 물을 받아 난방수로 사용하고 있었다.
그러나 종래의 연탄보일러는 연탄에서 발산하는 열이 보일러의 내부를 순환하지 않고 난방수관 또는 난방수통 사이를 통하여 곧바로 배기구를 통해 열이 배출되므로 난방수관 또는 난방수통의 내부를 순환하는 물을 데우는데 많은 시간이 소요되고, 열손실이 많이 발생되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 고려한 것으로 대한민국 등록실용신안 제288346호가 있는데, 여기에는 화덕의 외주면에 물을 담아 가열할 수 있는 원통형상의 가열탱크가 민자 형상으로 상, 하부가 개방된 상태로 하여 구비된 연탄보일러가 구성되어 연탄에서 발산하는 열이 상, 하부의 개방된 공간부로 이동되도록 하고 가열된 물을 보관하는 저장탱크가 구비되어 있다.
그러나 이는 연탄에서 발산하는 열이 하부로 이동되기보다는 상부 공간부로 이동되어 보일러 내에서 순환되지 않고 바로 배기구를 통해 외부로 배출되고 상기 열이 하부로 이동된다고 해도 가열탱크가 민자로 형성되어 있어 열교환 면적이 적게되어 열 전달량이 적게 되는 문제점이 있다.
따라서 기존 연탄보일러의 열손실을 개선하려는 데는 일정한 한계를 가질 수밖에 없다. 그리고 가열된 물을 보관하는 저장탱크가 별도로 구비되어 있어 불필요한 공간을 많이 차지하고, 보일러를 설치하는데 많은 비용이 들어가는 문제점이 또한 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 연탄에서 발산하는 열을 보일러의 연소실 내에서 상, 하부로 순환되도록 하여 열을 효율적으로 이용할 수 있도록 하고, 2차에 걸처서 온수관 및 난방수통을 가열시키도록 함으로써 단시간내에 난방수 및 온수를 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 내부에 연탄을 태우는 화덕과, 상기 화덕의 상부에 형성된 연탄 투입구용 덮개와, 상기 화덕의 외측면을 감싸도록 형성된 제 1난방수통과, 상기 덮개를 감싸도록 형성된 제 2난방수통과, 상기 제 1난방수통 및 제 2난방수통을 감싸도록 형성된 연탄보일러 몸체를 포함하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치에 있어서, 상기 제 1난방수통은 상기 제2 난방수통 바로 밑에서 상기 화덕과 상기 몸체의 내측벽으로부터 각각 일정거리 이격되어 형성되고, 상부 일측이 상기 제 2난방수통과 연계되게 연결된 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제 1난방수통의 외측면은 나선 형상의 돌기로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1난방수통의 외측면 돌기는 원형 형상인 것을 특징으로 한다.
상기 몸체의 외측으로 별도의 온수 급수관 및 온수 공급관을 가지고, 상기 보일러 몸체의 내측벽을 따라 나선방향으로 형성된 제 1온수관을 더 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1온수관의 하단과 상기 온수 공급관 사이에 연결되고, 상기 제 1난방수통의 내측에 나선방향으로 형성된 제 2온수관을 더 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 2온수관의 재질은 열전도율이 뛰어난 동관인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 연탄 보일러의 난방수 및 온수 공급장치를 보인 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 연탄 보일러의 난방수 및 온수 공급장치를 보인 단면도이고, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 연탄 보일러의 난방수 및 온수 공급장치의 요부를 보인 확대 단면사시도이다.
도 1 내지 도 3에서와 같이 본 발명의 연탄 보일러(1)는 내부에 연소실(12)이 형성되고, 상기 연소실(12)과 연계되어 외부로 돌출된 배기구(14)가 구비되고, 상부면에 투입공(16)이 형성되고 내측면에는 단열부재(17)가 구비된 보일러 몸체(10)가 마련되고, 상부에 손잡이(22)가 형성되고 하단부에 이격되게 별도의 속덮개(24)가 구비되어 공간부가 형성되도록 하여 상기 보일러 몸체(10)의 투입공(16)을 커버하는 덮개(20)가 마련되고, 상기 보일러 몸체(10)의 연소실(12)에 구비되어 연탄(B)이 적층되어 연탄(B)을 태우는 화덕(30)이 구비되고, 상기 화덕(30)의 외측면을 감싸도록 형성되어 하단부에 외부로 돌출되게 구비된 난방 급수관(42)이 구비된 제 1난방수통(40)과 상기 덮개(20)를 감싸도록 상기 연소실(12) 상부에 외부로 돌출되게 구비된 난방 공급관(46)이 구비된 제 2난방수통(44)이 마련된 연탄 보일러의 난방수 및 온수 공급장치에 있어서,
상기 제 1난방수통(40)은 상기 제 2난방수통(44)의 하단부에 위치시켜 상기 화덕(30)과 상기 보일러 몸체(10)의 내측벽으로부터 각각 일정 거리 이격되게 형성되고, 상부 일측이 상기 제 2난방수통(44)과 연계되도록 연결관(48)이 구비된다.
이때 상기 제 1 난방수통(40)의 상부면을 상기 제 2난방수통(44)의 저면부에 위치시킬 때 틈이 발생되지 않게 고정시키고, 상기 제 1난방수통(40)의 하부면은 상기 보일러 몸체(10)의 연소실(12) 바닥면에서 약간 이격되도록 별도로 다수개의 지지대(60)를 상기 제 1난방수통(40)의 저면부 원주방향으로 구비하여 열이 이동할 수 있는 열이동부(49)가 형성된다.
상기 제 1난방수통(40)의 외측면은 원주방향을 따라 나선 형상의 돌기(43)를 형성하는데, 상기 돌기(43)는 제 1난방수통(40)의 내측에 제 2온수관이 설치되는 것을 고려하면 원형의 형상으로 형성함이 보다 바람직하다.
상기 보일러 몸체(10)의 외측으로 돌출된 온수 급수관(58)은 상기 보일러 몸체(10)의 내측벽을 따라 나선방향으로 형성된 제 1온수관(50)에 연결된다.
여기서, 상기 제 1온수관(50)의 하단부와 상기 온수 공급관(58)의 사이에 상기 제 1난방수통(40) 내측으로 형성된 제 2온수관(56)이 다시 연결된다.
즉 상기 제 2온수관(56)의 일측은 상기 제 1온수관(50)에 연결관(54)을 이용하여 연결시키고, 타측은 상기 보일러 몸체(10)의 외부로 돌출되게 구비되어 있는 온수 공급관(58)에 연결되어 진다.
이때 상기 제 2온수관(56)은 상기 제 1난방수통(40) 내부에 들어 있는 뜨거운 난방수의 열을 보다 잘 전달 받을 수 있도록 열전도율이 뛰어난 동관을 사용함이 바람직하다.
미설명부호 18은 연탄에서 발생되는 재를 받이 처리하는 연탄 재받이이고, 19는 연소실로 외부의 공기가 투입되는 양을 조절하는 공기조절구이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 연탄 보일러(1)는 보일러 몸체의 상부 덮개(20)와 속덮개(24)를 열어 연소실(12) 내부의 화덕(30)에 연탄(B)을 적층하여 태우게 되면 상기 화덕(30)에서 발생되는 열은 상기 보일러 몸체(10)의 연소실(12) 내에서 순환된다.
즉, 연탄(B)에서 발생된 열은 상기 화덕(30)의 외측과 제 1난방수통(40) 내측의 사이 공간부를 통하여 하단부로 이동되고, 이 공간부를 통하여 하단부로 이동된 열기는 상기 제 1난방수통(40)의 하단부에 형성되어 있는 열이동부(49)를 통하여 다시 상기 제 1난방수통(40)의 외측으로 상승되고, 이 열기는 이와 같이 상, 하로 이동되는 방식으로 상기 연소실(12) 내에서 순환이 된다. 상기 연소실(12) 내에서 순환된 열기는 폐열이 되어 상기 배기구(14)를 통하여 외부로 배출된다.
이때 상기 연소실(12)에서 순환되는 열을 이용하여 물을 가열시켜 난방수로 사용할 경우에는, 먼저 상기 난방 급수관(42)을 통하여 물을 공급시키면 물은 상기 제 1난방수통(40) 내로 공급된다.
상기 제 1낭방수통(40)으로 공급된 물은 연탄(B)에서 발생되는 열에 의하여 가열되어 난방용으로 사용할 수 있는 난방수가 되고, 가열된 난방수는 연결관(48)을 통하여 제 2난방수통(44)으로 이동된다.
상기 제 2난방수통(44)으로 이동된 난방수는 상기 난방 공급관(46)을 통하여 건물의 실내로 이동되에 난방의 기능을 수행하게 되고, 이 난방수는 다시 순환하여 상기 제 1난방수통(40)으로 이동되어 가열을 하게된다. 이와 같은 반복적인 동작에 의하여 난방을 하게되는 것이다.
이때 상기 제 1난방수통(40) 내에 있는 물을 가열시키는 방법은 상기 연소실(12) 내에서 순환되는 열에 의하여 가열되는데, 즉 상기 화덕(30)에 적층되어 있는 연탄(B)이 타면서 열이 발산되고 발산되는 열은 상기 화덕(30) 외측과 상기 제 1 난방수통(40)의 내측면 사이 공간부를 통하여 하단부로 이동되면서 상기 제 1난방수통(40)에 있는 물을 가열시키게 된다.
또한 상기 제 1난방수통(40)은 나선형의 원형 돌기(43)가 형성되어 상기 연탄(B)에서 발산된 열이 하부로 이동되어 상기 열이동부(49)를 통하여 상부로 이동될 때 제 1난방수통(40)의 측면과 열이 접촉하는 면적이 넓어 그 만큼 많은 열을 이용하여 상기 제 1난방수통(40)을 가열시킬 수 있는 것이다.
따라서 단시간 내에 많은 열을 이용하여 제 1난방수통(40)에 들어 있는 물을 가열시킬 수 있다.
그리고 상기 제 1난방수통(40)에서 가열되어 상기 제 2난방수통(44)으로 이동된 난방수는 상기 보일러 몸체(10)의 연소실(12)에 잔류하는 열과 상기 속덮개(24)와 상부의 덮개(20) 사이의 공간부에 잔류하는 열에 의하여 2차로 가열되어 더욱 효과적으로 뜨거워진 난방수를 건물 내로 공급하여 난방을 할 수 있는 것이다.
한편, 목욕 및 설거지 등을 하기 위하여 온수를 사용할 경우에는, 먼저 온수 급수관(52)을 통하여 물을 공급하고, 공급된 물은 나선형으로 형성된 상기 제 1온수관(50) 내에서 1차 가열이 되면서 순환되어 상기 제 2온수관(56)으로 이동된다.
상기 제 2온수관(56)에서는 제 1온수관(50)에서 1차 가열된 물을 다시 2차로 가열시키면서 순환되어 상기 온수 공급관(58)을 통해 외부로 배출되어 사용자는 이 가열된 온수를 받아 사용하면 된다.
이때 상기 제 1, 2온수관(50)(56)을 가열시키는 방법은 상기 온수 급수관(52)을 통하여 급수된 물은 상기 제 1온수관(50)을 타고 이동되면서 상기 보일러 몸체(10)의 연소실(12) 내에서 하부로 향하였다가 다시 상부로 올라오는 열에 의하여 1차 가열된다.
상기 1차 가열되면서 상기 제 1온수관(50)을 순환되는 물은 다시 연결관(54)을 통하여 상기 제 2온수관(56)으로 이동된다.
상기 제 2온수관(56)으로 이동된 물은 상기 제 2온수관(56)에서 2차로 가열이 되는데, 이때는 상기 제 1난방수통(40) 내의 가열된 뜨거운 난방수의 열기와 상기 화덕(30)에 있는 연탄(B)에서 발산되어 상기 제 1난방수통(40)과 화덕(30)의 사이 공간부로 통하여 하부로 이동되는 열에 의하여 상기 제 2온수관(56)을 2차로 가열시키게 된다.
이렇게 상기 제 1, 2온수관(50)(56)에서 1, 2차에 걸쳐서 가열되는 온수는 나선형으로 형성된 상기 제 2온수관(56) 내를 순환하여 상기 온수 공급관(58)을 통하여 외부로 배출되고, 이 배출되는 온수를 받아 목욕 및 설거지 등을 할 수 있게 된다.
이때 상기 제 2온수관(56)은 열전도율이 뛰어난 재질의 동관을 사용하면 단시간내에 많은 열을 흡수하여 온수로 사용할 수 있도록 물을 데울 수 있는 장점이 있다.
따라서 단시간내에 온수를 얻을 수 있어 종래와 같이 온수를 보관하는 저장탱크를 별도 구비할 필요 없이 사용자는 수시로 온수를 받아서 사용할 수 있는 것이다.
즉, 상기 제 1 온수관(50)에서 1차 가열되어 상기 제 2온수관(56)으로 이동된 온수를 상기 제 1난방수통(40) 내에서 가열된 뜨거운 난방수에 의하여 한번 더 가열시키게 되므로 더욱 더 빠르고 확실하게 가열시킬 수 있는 것이다.
반대로 온수를 사용하지 않을 경우에는 가열되어 있는 제 2온수관(56)의 열과 연탄(B)에서 발산하는 열에 의하여 난방수를 데워주므로 더욱더 빠르고 효과적으로 난방수를 가열시킬 수 있는 것이다.
여기서, 도 4와 같이, 상기 보일러 몸체의 연소실에 2개 이상의 화덕을 구비하고, 상기 화덕을 감싸는 형상으로 제 1난방수통과 제 1,2온수관을 구비하여 상기 난방급수관과 온수급수관을 통하여 투입된 물을 각각의 화덕 외주면에 구비되어 있는 난방수통 및 온수관 내에서 직렬로 반복 순환되도록 함으로써, 상기 난방수통 및 온수관 내에서 순환하는 시간을 길게 하여 더욱 확실하고 빨리 물을 데워주어 난방수 및 온수로 사용할 수도 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에서 기술된 본 발명의 기술적 사상 내에서 본 발명을 여러 가지로 형태로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있는바, 이에 대한 기재는 생략한다.
본 발명은 연탄에서 발산하는 열기를 연소실 내에서 상, 하부로 순환되도록하여 난방수를 가열시키므로 단시간내에 많은 열을 얻을 수 있고, 열의 손실을 줄일 수 있으며, 제 1난방수통을 나선형 구조의 원형 돌기를 구비하여 열교환 면적이 확대되어 열전달량을 증폭시킬 수 있고, 연소실 내에서 순환되는 열을 이용하여 온수관을 1, 2차에 걸쳐 가열시킴에 따라 필요시 온수를 단시간내 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치를 보인 사시도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치를 보인 단면도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치의 요부를 보인 확대 단면사시도.
도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치를 보인 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 연탄보일러 10 : 보일러 몸체
12 : 연소실 14 : 배기구
16 : 투입구 20 : 덮개
30 : 화덕 40 : 제 1난방수통
42 : 난방 급수관 44 : 제 2난방수통
46 : 난방 공급관 50 : 제 1온수관
52 : 온수 급수관 54 : 연결관
56 : 제 2온수관 58 : 온수 공급관

Claims (6)

  1. 내부에 연탄을 태우는 화덕과, 상기 화덕의 상부에 형성된 연탄 투입구용 덮개와, 상기 화덕의 외측면을 감싸도록 형성된 제 1난방수통과, 상기 덮개를 감싸도록 형성된 제 2난방수통과, 상기 제 1난방수통 및 제 2난방수통을 감싸도록 형성된 연탄보일러 몸체를 포함하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치에 있어서,
    상기 제 1난방수통은 상기 제 2난방수통 바로 밑에서 상기 화덕과 상기 몸체의 내측벽으로부터 각각 일정거리 이격되어 형성되고, 상부 일측이 상기 제 2난방수통과 연계되게 연결된 것을 특징으로 하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1난방수통의 외측면은 나선 형상의 돌기로 형성된 것을 특징으로 하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1난방수통의 외측면 돌기는 원형 형상인 것을 특징으로 하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체의 외측으로 별도의 온수 급수관 및 온수 공급관을 가지고, 상기 몸체의 내측벽을 따라 나선방향으로 형성된 제 1온수관을 더 포함한 것을 특징으로 하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1온수관의 하단과 상기 온수 공급관 사이에 연결되고, 상기 제 1난방수통의 내측에 나선방향으로 형성된 제 2온수관을 더 포함한 것을 특징으로 하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2온수관은 동관인 것을 특징으로 하는 연탄보일러의 난방수 및 온수 공급장치.
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