KR20090002785U

KR20090002785U - 목재연탄보일러장치

Info

Publication number: KR20090002785U
Application number: KR2020070015441U
Authority: KR
Inventors: 유규원
Original assignee: 유규원
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2009-03-20

Abstract

본 고안은 목재연탄보일러장치에 관한 것으로, 특히 종전에는 연소실내에 150장 이상 적재시키는 경우 밑불이 소실되면서 상향으로만 연소 되어 열효율이 떨어졌으나, 본 고안에서는 연소실상층부에 형성한 밀폐식 화목장입대에서 발생하는 목초가스로 인해 상향되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라,좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고에 적재시킨 연탄까지 착화시켜 연소실내에 적재한 전체의 연탄이 착화된체 일정시간 동안 연소되는 신규 유용한 목재연탄보일러에 관한 것으로, 동종급에 비해 열효율이 30% 이상 증진되는 효과가 있도록 하여, 기존 대형급으로 150장의 연소실을 갖는 연탄보일러 한계를 넘도록 한 유용한 고안으로, 대단위 시설비닐하우스 및 축사 또는 공공장소 및 찜질방 등에 대용량의 보일러 난방을 공급하는 데 유용한 하도록 하는 목재연탄 보일러장치에 관한 것이다.

목재연탄보일러장치

Description

목재연탄보일러장치{the wood and briquet boiler system}

본 고안은 목재연탄보일러장치로서, 특히 연소실상층부에 형성한 밀폐식 화목장입대에서 발생하는 목초가스로 인해 상향연소되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라,좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고에 적재시킨 연탄까지 착화시켜, 연소실내에 적재한 전체의 연탄이 착화되어 일정시간 동안 연소되는 매우 획기적인 특징을 갖는 본 목재연탄보일러는 종전 상향식처럼 연소후 2∼3시간이후 밑불이 소실되는 동급의 연탄보일러에 비하여 열교환면적이 증대되는 효과를 유발해 동종급에 비해 열효율이 30% 이상 증진되는 효과가 있도록 하여, 대단위 시설비닐하우스 및 축사 또는 공공장소 및 찜질방 등에 대용량의 보일러 난방을 공급하는 데 유용한 하도록 하는 목재연탄 보일러장치에 관한 것이다.

일반적으로 농가에서 비닐하우스나 축사 등에 난방용으로 사용하는 보일러는 경유나 등유를 사용하는 보일러를 구비하고 있으나, 최근 유류비에 대한 유지비부담이 날로 증가하고 있어,농가에서는 연탄보일러로 대체하고 있는 추세이다.

참고로 3.6㎏ 연탄 1장의 발열량은 16,560㎉임에 반하여, 등유의 발열량은 리터당 8,900㎉를 기준으로 가격으로 환산하면, 연탄 1장의 가격은 270원에, 등유 1리터의 가격은 750원으로 1,080원으로 1일 4장의 연탄으로 66,000㎉의 발열량을 얻을수 있고, 등유로 1일 7리터를 사용한 경우 5,250원으로 62,300㎉을 얻는 것과 같이 등유에 비하여 연탄을 사용하는 것이 매우 경제적임을 알 수 있다.

그런데, 상기와 같이 연탄보일러로 1,000평 내지 수천평의 시설단지에 난방을 하는 경우에는 일시에 수백장의 연탄을 연소시킬 수 있는 연탄보일러가 제공되어야 한다.

연탄은 경제적이나, 기름보일러에 비하여 시설규모가 커지고 초기 투자비가 부담이 되며, 특히 연탄의 경우에 탄공을 상하로 잘 맞추지 않으면 연소가 잘되지 않는 문제점이 있었다.

이를 위하여, 소요발열량에 따라 연탄 탄공을 수십장씩 맞춰 적재하는 타입으로는 국내공개실용신안 공개번호 98-4347호에 의한 타입과, 일시에 수십장 내지 수백장의 연탄 탄공을 맞추지 않고 화덕속에 무작위로 적재시켜 연소시키는 타입의 연탄보일러로 국내 실용신안출원 제12630호에 의한 선원기술이 있는 실정이다.

상기에서, 화차에 탄공을 맞춰 적재시켜 연소시키는 타입은 적재시 번거로움이 있어, 소용량의 난방을 위한 연탄보일러에는 적합하나, 중형이상 대형급의 연탄보일러를 필요로 하는 경우에는 부적합하고, 탄공을 맞추지 않고 연소실에 적재시키는 차선의 기술에서는 일시에 100∼150장의 연탄을 연소시키면서,하방부터 연소되는 탄재를 점진적으로 하방에서 푸쉬 커팅(push cutting)시켜 하방과 후방으로 탄재를 배출하는 실정이다.

상기와 같은 점을 감안하여 본 고안에서는 연소실상층부에 형성한 밀폐식 화목장입대에서 발생하는 목초가스로 인해 상향 연소되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라,좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고에 적재시킨 연탄까지 착화시켜, 연소실내에 적재한 전체의 연탄이 착화된체 일정시간 동안 일체로 연소되는 전방위식 연소형태를 갖는 연탄보일러로써, 일시에 150장∼수백장의 연탄을 적재시켜 연소시키는 회분식(回分式) 연소타입의 대용량 목재연탄보일러장치를 제공하고자 한다.

참고로 종전 일시에 100∼150장의 연탄을 연소시키는 연탄보일러는 연소실 하방에서 점화된 연탄이 점차 상층부로 연소되는 방식으로, 열교환면적이 점차 줄어드는 특성으로 인해 열효율이 떨어지고, 비교적 상방으로만 열에너지가 집중되기 때문에 열교환수단을 보일러 상층내부로 집중시키는 구조로 제작비의 많은 비중을 차지하였고, 또 상향식 연소방식은 방열면적을 확보하기 위해 수시로 하부의 탄재를 배출해야 하는 구조로 추가적인 제작비로 인하여 농가에 시설비 부담을 안겨주었다.

그런 연유로 인하여 많은 일시에 많은 연탄을 연소시키고자 연소실의 용적을 넓히는 경우에는 장소를 많이 차지하고, 연소실의 높이만 높아져 연소실내에 연탄을 장입시키기 위해 추가적으로 컨베이어설비가 필요로 하는 실정이다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여, 연소도중 별도로 연탄재를 배출시켜야 하는 불편이 없애고, 24시간 이상 연소시킨후 탄재를 배출하고 재장전하는 회분식(回分式) 목재연탄보일러로 특히, 연소실내에 적재한 전체의 연탄이 착화된체 일정시간 동안 일체로 연소되는 전방위식(全方位式) 연소형태를 갖는 목재연탄보일러장치로써, 동종급에 비해 열효율이 30% 이상 증진되는 효과가 있도록 하여, 농가의 대단위 시설비닐하우스나 축사에 설치되는 농업용이나 공공장소 및 찜질방 등에 대용량의 난방을 공급하는 데 유용하도록 하는 목재연탄 보일러장치에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 고안에 따른 목재연탄보일러장치는 좌우양측으로 연탄저장고(100a)가 마련된 공간의 바닥과 그 측방 3면에 중간높이로 형성한 각 결로방지판(100b)을 바닥과 측방벽에서 일정 간격으로 용접시킨 "凸"형의 보일러본체(100)는 바닥에 H빔 받침대(207)을 형성하고, 바닥을 제외한 전면 내부는 이중격벽구조로 내부에 동파이프(206)를 배관설치해 보일러본체 일상측으로는 동파이프온수배관(206a)을 일하측으로는 동파이프냉수배관(206b)을 설치한 연소실을 구성하되,연소실 바닥중앙에는 연탄재그릴(150)을 형성하며,연소실 전면중앙부에서 연소실까지 개구한 출입구에는 1.7M 높이의 밀폐도어(110)를 형성하며, 밀폐도어 위로는 연소실내 까지 관통된 동전크기의 점검구(208)를 내고, 점검구 위쪽으로는 좌우로 각 화목장입대(160;160')를 연소실내 내벽부에 일정 이격시켜 관통용접설치해 각 화목장입그릴(170;170')을 내재해 그릴잠금볼트(170b;170b')로 밀착조립하며, 화목장입대 위쪽으로는 연소실용 온도계(180)을 설치하며, 보일러본체 하 단 일 측방에 관입시킨 배관에는 타이머장착순환펌프(270)와 밸브(204), T관(202)을 순차적으로 배관 조립후, T관의 상층으로는 보충수배관(203)을 조립해 보일러본체 높이 이상으로 보충수통(190)을 형성하며, T관의 이측관에는 온수저장조(300)로부터 회수된 본체유입냉수배관(201)을 형성하며, 보일러본체 중앙 상편에 관입된 본체스팀배출배관(205)은 상기 보충수통(19) 상부로 배관되며, 보일러본체 중앙상측벽에는 온수저장조이송온수배관(200)을 형성하며, 보일러본체 후방에는 내설된 화목장입대(160) 높이로 350*400mm규격의 배기구(208)을 형성하며, 배기구(208) 상편 350*150mm 구획에는 600*700*400mm규격으로 상측 중앙부에 연통(241)이 형성되며, 하측방이 오픈된 연통박스(240)와; 배기구(208) 하편 350*250mm 구획에는 상하단에 설치한 레일(243)에 미닫이식의 배기구조절도어(242)를 형성하되, 배기구(208) 하방에는 화목장입선반(250)을 형성하며, 보일러본체 후방 하측에는 흡기구(209)을 연소실내까지 관통설치한 목재연탄보일러로,연소실상층부에 형성한 밀폐식 화목장입대에서 발생하는 목초가스로 인해 상향되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라,좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고에 적재시킨 연탄까지 착화시켜, 연소실내에 적재한 전체의 연탄이 착화된체 일정시간 동안 일체로 연소되는 전방위식 연소형태를 갖는 연탄보일러로써, 일시에 150장∼수백장의 연탄을 적재시켜 연소시키는 회분식 연소타입의 대용량 목재연탄보일러로써,종전 대단위 시설비닐하우스 및 축사 등에 사용하는 대용량의 연탄보일러의 단점을 극복하도록 한 것이다.

본 고안에 따른 목재연탄보일러장치는 특히 연소실 내상층부에 형성한 밀폐식 화목장입대에서 발생하는 목초가스로 인해 상향연소되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라,좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고에 적재시킨 연탄까지 착화시켜, 연소실내에 적재한 전체의 연탄이 착화되어일정시간 동안 일체로 연소되는 전방위식 연소형태를 갖는 목재연탄보일러장치로써,열교환면적이 상시 일정하여 동급의 보일러에 비해 열효율이 30% 이상 증진되는 효과가 있도록 하였고, 또한 상기와 같이 연소실내 전체의 연탄이 착화된체 연소되는 특성으로 인하여, 보일러 본체 후방에 마련된 화목장입선반을 통해 폐목을 투입하여 연탄과 목재 겸용으로 사용하는 경우에도 내부의 고열로 인하여 투입된 폐목을 완전연소시켜 대기오염을 줄일 수 있도록 하면서도, 유지비를 줄일 수 있는 효과로 인해 대단위 시설비닐하우스 및 축사 또는 공공장소 및 찜질방 등에 경제적으로 대용량의 보일러 난방을 공급하는 데 유용한 하도록 하는 목재연탄 보일러장치에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 일실시 구성을 알아보면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일실시 사용상태 조립사시도, 도 2는 본 고안의 일부가 개방된 참고사시도,도 3은 본 고안에 따른 화목장입부의 사시도, 도 4는 본 고안에 따른 화목장입선반부의 참고도로써,

좌우양측으로 연탄저장고(100a)가 마련된 공간의 바닥과 그 측방 3면에 중 간높이로 형성한 각 결로방지판(100b)을 바닥과 측방벽에서 일정 간격으로 용접시킨 "凸"형의 보일러본체(100)는 바닥에 H빔 받침대(207)을 형성하고, 바닥을 제외한 전면 내부는 이중격벽구조로 내부에 동파이프(206)를 배관설치해 보일러본체 일상측으로는 동파이프온수배관(206a)을 일하측으로는 동파이프냉수배관(206b)을 설치한 연소실을 구성하되,연소실 바닥중앙에는 연탄재그릴(150)을 형성하며,연소실 전면중앙부에서 연소실까지 개방한 출입구에는 1.7M 높이의 밀폐도어(110)를 형성하며, 밀폐도어 위로는 연소실내 까지 관통된 동전크기의 점검구(208)를 내고, 점검구 위쪽으로는 좌우로 각 화목장입대(160;160')를 연소실내 내벽부에 일정 이격시켜 관통용접설치해 각 화목장입그릴(170;170')을 내재해 그릴잠금볼트(170b;170b')로 밀착조립하며, 화목장입대 위쪽으로는 연소실용 온도계(180)을 설치하며, 보일러본체 하단 일 측방에 관입시킨 배관에는 타이머장착순환펌프(270)와 밸브(204), T관(202)을 순차적으로 배관조립 후, T관의 상층으로는 보충수배관(203)을 조립해 보일러본체 높이 이상으로 보충수통(190)을 형성하며, T관의 이측관에는 별도로 설치된 온수저장조(300)로부터 회수된 본체유입냉수배관(201)을 형성하며, 보일러본체 중앙 상편에 관입된 본체스팀배출배관(205)은 상기 보충수통(19) 상부로 배관되며, 보일러본체 일 상측에는 이중격벽체에 형성한 니뿔설치공(185a)에는 안전압력니뿔(185)을 설치하고, 보일러본체 중앙상측벽에는 온수저장조이송온수배관(200)을 형성하며, 보일러본체 후방에는 내설된 각 화목장입대(160;160') 높이로 350*400mm규격의 배기구(208)을 형성하며, 배기구(208) 상편 350*150mm 구획에는 600*700*400mm규격으로 상측 중앙부에 연통(241)이 형성되며, 하측방이 오픈된 연통박스(240)와; 배기구(208) 하편 350*250mm 구획 상하단에 설치한 레일(243)에 미닫이식의 배기구조절도어(242)를 형성하되, 배기구(208) 하방에는 화목장입선반(250)을 형성하며, 보일러본체 후방 하측에는 흡기구(209)을 연소실내까지 관통설치한다.

한편, 상기의 보일러본체(100)의 밀폐도어(110)는 출입구에 내재 되게 이중격벽체로 내측 사방테두리는 밀폐도어가스켓(116)을 부착하며, 외측 최상측부에는 도어부스팀배출엘보(140)를; 그 하측에는 도어부온수엘보(120)를; 최 하측부에는 도어부냉수엘보(130)를 밀폐도어의 이중격벽체내에 관입설치하고, 밀폐도어의 상측에는 상부힌지베어링(112a)를 내재한 상부힌지(111b)를; 하측에는 축이 형성된 하부힌지(113b) 각 용접설치하여, 보일러본체의 출입구 일측 상부에는 축이 형성된 상부힌지브라켓트(111a)를, 일측 하부에는 하부힌지베어링(112b)를 내재한 하부힌지브라켓트(113a)에 밀폐도어를 조립하며, 시건부로 도어록b(114b)는 밀폐도어에 도어록a(114a)는 보일러본체에 각 용접설치해 잠금쐐기(114c)로 시건하고, 중간 일측테에 손잡이(115)를 설치한 것이다.

또, 상기의 보일러본체(100)의 밀폐도어(110)의 출입구 양측벽에는 바닥에서 연탄 2.5장 높이부터 상측으로 일정간격으로 용접설치한 '∪'형의 버팀대요홈(261)에는 환봉재 연탄버팀대(260)를 설치한다.

또한, 상기 보일러본체(100)의 각 화목장입대(160;160')는 후방이 폐쇄된 일정구경의 관 테두리 외면에는 석면패킹(160a;160a')이 부착된 화목장입대플랜지(160b; 160b')가 형성되고, 화목장입대플랜지 후방의 각 화목장입대 외관 상부에 는 20φ규격의 화목장입대안전변(160d;160d')를 관통설치하고, 내측 후방 100mm지점의 관바닥에는 좌우로 직경 2∼3φ크기의 목초가스배출공(160c;160c')을 형성하는 각 화목장입대의 관내에 내재해 화목장입대플랜지를 그릴잠금볼트(170b;170b')로 각 밀착조립하는 화목장입그릴(170;170')은 화목장입대플랜지 크기의 원판 중앙 외측에 각 그릴손잡이(170a;170a')를 각 형성한 전면부와, 화목장입대플랜지 규격의 반원판부 간에는 일정간격으로 환봉을 용접설치해 이루어진 것이다.

한편, 상기의 보일러본체(100)의 화목장입선반(250)은 선반 중간하단에서 선반거치대(251)를 보일러본체 후방 몸체쪽으로 지향되게 용접설치하고, 선반거치대(251) 단부에는 보일러본체 후방 몸체에 용접설치한 선반거치대힌지(251a)에 결합시키고, 선반거치대힌지 상측부 보일러본체에 선반고정사슬(252) 일단을 용접설치하고, 선반고정사슬 이단은 선반거치대 상부의 화목장입선반(250) 양측편에 3점 연결식으로 설치한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 일실시 작용을 알아보면, 본 고안에 따른 내부구조를 나타낸 사용상태 종단면도인 도 5에 도시된 바와 같이, 보일러본체(100) 좌우 양측으로 형성된 연탄저장고(100a)를 포함한 연소실내에 연탄을 적재해 초기 점화시키는 과정으로는 밀폐도어(110)을 열고 연소실 중앙 바닥에 마련된 연탄재그릴(150) 위에 1단에 30장씩 3단의 연탄(230)을 탄공을 일치시켜 적재하되, 맨 하단에만 점화된 연탄(230)을 적재하도록 한 후, "凸"형의 보일러본체 좌우로 마련한 연탄저장고(100a)내의 결로방지판(100b)상과 중앙부의 연소실 내에 지그재그로 적재하면서, 밀폐도어 출입구 양측벽에 마련된 버팀대요홈(261)부에 환봉형태 의 연탄버팀대(260)을 거치해 적재된 연탄이 출입구쪽으로 쏟아지지 않도록 한 후, 밀폐도어(110)을 닫고 보일러본체부에 형성된 도어록a(114a)와 밀폐도어에 형성된 도어록b(114b)에 잠금쐐기(114c)를 타설해 밀폐도어 내측테두리에 형성된 밀폐도어가스켓(116)에 의해 연소시 가스가 외부로 유출됨을 방지하도록 한다.

상기에서 밀폐도어의 도어힌지수단으로 밀폐도어의 상측에는 상부힌지베어링(112a)를 내재한 상부힌지(111b)를; 하측에는 축이 형성된 하부힌지(113b) 각 용접설치하여, 보일러본체의 전면부 출입구에 일측 상부에는 축이 형성된 상부힌지브라켓트(111a)를 하부에는 하부힌지베어링(112b)를 내재한 하부힌지브라켓트(113a)에 밀폐도어를 조립함으로써, 밀폐도어 내부의 이중격벽체로 냉온수가 순환되며,고열을 받는 밀폐도어(110)에 안전한 도어힌지수단을 제공하는 것이다.

그리고 상기의 밀폐도어(110)에 형성된 도어부온수엘보(120)는 보일러본체(100)에 배관된 온수저장조이송온수배관(200)과; 도어부냉수엘보(130)은 본체유입냉수배관(201)과 각 합관되어 순환되게 배관설치시켜 밀폐도어부에 미치는 고열을 이용하도록 한다.

한편, 연소실내에 연탄 장입이 끝나면 밀폐도어 위쪽 좌우로 설치된 각 화목장입대(160;160')에 내재된 각 화목장입그릴(170;170')에 450장 적재되는 연탄의 평균 연소시간 24시간 기준으로, 12시간마다 한쪽에 20㎏씩의 화목(火木;220)을 적재후 그릴잠금볼트(170b;170b')로 화목으로부터 발생하는 목초가스가 외출되지 않도록 밀봉시킴으로써, 연소실 내측벽 배기구(208)로부터 일정 이격설치된 화목장입대(160)에 내재된 화목장입그릴(170)내의 화목이 연소실 내부에서 발생되는 고열로 점차 탄화되어 화목장입대 관 내측바닥에 형성된 목초가스배출공(160c)을 통해 목초가스가 서서히 배출되어 연소실 상층부로 확산되면서, 상향연소되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라, 보일러본체 좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고(100a)내의 바닥과 그 3면 측방벽으로 부터 일정 이격설치된 결로방지판(100b)상에 적재시킨 연탄까지 전방위적으로 착화시켜, 연소실내에 적재한 전체의 연탄 일체에 착화된체 약 24시간 동안 일정한 화력을 유지하도록 하는 것이 본 고안의 가장 신규 유용한 기술적 특징이다.

만약, 상기와 같은 화목장입대에 의한 목초가스층이 연소실하방으로 하향 확산되지 않는다면, 보일러본체 연소실 좌우양측으로 마련된 연탄저장고(100a)내의 연탄에는 절대 착화되지 않지만, 상기 목초가스가 연소실 상층부에서 하강하면서 열체류시간을 연장시키므로써 하부에 마련된 연탄저장고(100a)로 고열이 유도되어 동시에 착화 되는 특성을 갖으며, 연탄저장고가 연소실하부에 좌우에 형성됨으로써, 대량의 연탄이 밑불이 꺼지지 않은체 장시간 동안 연소 되게 한 것이다.

상기와 같은 효과는 본 고안이 기존 연탄보일러에 대하여 가장 차별적이며,특징적인 신규의 기술로 이루어진 목재연탄보일러라는 점이다,

참고로 기존 연탄보일러는 아무리 연탄적재량을 늘려도 상향식으로 연소되어 3시간이면 연소실 하부에는 밑불이 꺼진체 운전되므로 열효율이 낮음에 반하여, 본 고안은 가동 2∼3시간 후부터는 연소실 좌우측에 마련된 연탄저장고(100a)에 적재된 연탄까지 착화된체 밑불이 소실되지 않은체, 연소실 전체에서 적재한 연탄전체가 균일하게 일정시간 동안 연소됨으로써, 연소실 내벽 전체에 걸쳐 고열을 장시간 유지시키는 특성으로 인해, 동급의 연탄보일러에 비해 열효율이 매우 우수하며, 기존 연탄보일러의 한계인 150장급의 연소한계를 넘어서 그 이상 적재하더라도 비례하여 화력이 증진되지 않으나,본 고안에 따른 목재연탄보일러는 연탄적재량에 비례하여 적재량을 늘릴수록 전체 화력이 증진되어 엄청난 열효율을 가져오도록 한 신규 유용한 고안인 것이다.

상기에서 화목장입대(160)가 연소실내벽 배기구(208) 높이로부터 이격 설치된 것은 화목장입대로 부터 유출되는 목초액가스가 외부로 바로 배출되지 않도록 의도한 것이다.

그리고 연소실내부에 착화된 연탄 30장을 쌓고 2단을 상호 탄공을 일치시키킨후, 나머지는 지그재그로 적재시켜, 연소실바닥으로 고열이 하향될때 고열의 흐름을 증진시키고, 연소시에도 바닥의 연탄재그릴(150)과 흡기구(209)를 통해 산소가 원활하게 공급되는 것이다.

한편, 보일러본체(100)의 후방 상측에 형성된 350*400mm 규격의 배기구(208)는 배기구(208) 상편 350*150mm 구획으로는 600*700*400mm규격으로 상측 중앙부에 연통(241)이 형성되며, 하측방이 오픈된 연통박스(240)를 설치함으로써, 연통박스 하부의 공간에 비해 연통의 배기 공간이 좁아 연통박스 하층에서 상층으로 형성되는 빠른 공기흐름 즉, 에어커튼(air curtain)이 형성되어 배기구를 차단시키는 작용을 하여, 일반적인 연탄보일러에는 장착된 연통에 의해 내부열이 쉽게 배출되는 것에 비하여, 연소실 내부의 열이 오래 체류할 수 있도록 하는 보조작용을 한다.

그리고, 상기 배기구(208) 하편 350*250mm 구획 상하단 보일러본체 벽체에 설치한 레일(243)에 미닫이식의 배기구조절도어(242)를 형성한 것은, 연탄을 주 연소재로 사용할 때는 배기구조절도어(242)를 닫아 놓으나, 연소실내의 화력을 조절하기 위해서는 배기구조절도어(242)에 의하여 화력을 가감하는데도 이용한다.

한편,연탄과 폐목재를 겸용으로 사용하는 경우에는 연소실내에 절반의 연탄을 적재된 상태에서, 가동후 3시간후부터 상기 배기구조절도어(242)를 개방해 배기구(208) 하편 350* 250mm 구획부에 안내된 화목장입선반(250)을 통해 폐목재를 연소실내부로 투입하도록 하는 것으로, 연소실 상층부에 형성된 화목장입대로부터 유출된 목초가스가 서서히 배출되어 연소실 상층부와 하부 좌우의 연탄저장고(100a)까지 확산되면서, 상향되는 화력을 하부로 유도시켜 연소실내 적재된 연탄이 하방으로 착화되어 적재된 연탄전체가 고열이 유지된 상태의 연소실내로 폐목재를 투입하기 때문에 투입된 폐목재는 완전연소되어 열효율을 높임은 연탄을 절약할 수 있어 유지비를 절감함은 물론 대기오염도 방지시키도록 한 것이다.

한편 화목장입선반(250)은 배기구조절도어(242)를 개방했을때 작업자에 미치는 고열로부터 안전하게 폐목재를 투입하도록 하도록 한다.참고로 상기 화목장입선반(250)은 상시 고정시켜 놓기도 하고, 필요시 화목장입선반 양방에 거치된 선반고정사슬(252)을 해체해 보일러본체(100) 후방벽에 거치시킬 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 화목장입대(160) 하측 보일러 본체 전면부에 내측의 연소실까지 관통 형성된 동전크기의 점검구(208)는 연소실 내부의 상태를 점검하는 점검구이다.

한편, 본 고안의 목재연탄보일러는 가동후 3시간이면 좌우 연탄저장고(100a) 내의 연탄은 물론이며 중앙에 적재시킨 연탄을 비롯하여 연소실전체에 적재된 연탄이 일체로 착화되어 연소되는 특징을 갖는다.

참고로, 보일러본체 하방에 형성된 본체유입냉수배관(201)을 통해 보일러본체 이중격벽체내부에 현저하게 식은 냉수가 공급되는 기존의 연탄보일러와 같은 냉간상태에서는 연소실내의 연소가 잘 이루어지지 않는다.

그러나, 본 고안에 다른 목재연탄보일러의 가동초기에는 보일러본체 하방으로 유입되는 본체유입냉수배관(201)에는 라인에 형성된 밸브(204)을 밀폐시킨체 가동하다가, 보일러본체 전측 상단에 형성된 온도계(180)가 100℃가 지시될 때부터는 완전오픈시키도록 한다.

가동후 1∼2시간후, 보일러본체의 연소실 내벽체의 이중격벽체내부에서 오버 히트 방출되는 스팀이 보일러본체 중앙 상측방에서 밸브(204)와 본체유입냉수배관(201)사이 T관(202)에 배관된 보충수통(190) 상부로 배관된 본체스팀배출배관(205)을 통해 오버히트된 스팀이 유입되면서, 보충수통 내의 물을 예열시켜 반쯤 개방된 밸브를 통해 입수되도록 하고, 정상가동시에는 밸브를 완전개방해 보일러본체 이중격벽체 내부로는 예열된 물이 혼합 유입되어 연소실 내벽이 냉간되는 것을 방지해 연소효율을 높이도록 하는 것이다.

참고로, 종래의 연탄보일러는 본체와는 별도로 마련된 온수저장조(300)로 공급된 온수가 시설하우스등의 난방을 위해 설치한 열교환기(도시되지 않았음)을 통해 열이 방출되고 회수된 냉수가 보일러본체내 연소실내의 이중격벽체로 곧바로 유입시킴으로써 연소실내벽을 냉간상태로 식히기 때문에 연소효율을 급격히 저감되는 것이다.

그리고 본 고안의 목재연탄보일러는 상기 밸브(204)와 보일러본체 사이에 장치한 타이머장착순환펌프(270)에 의해서는 2∼6분 간격으로 40초씩 타이머장착순환펌프가 가동되어, 본체유입냉수배관(201)을 통해 유입된 물이 보일러본체내 이중격벽체의 공간을 경유하면서 열 교환되어 보일러본체 상측 외방에 형성된 온수저장조이송온수배관(200)을 통해 온수저장조(300)로 온수가 이송되도록 하여 보일러 연소실내의 이중격벽체내의 물을 100℃ 유지시켜 열효율을 매우 증진시키는 것이다.

그리고 본 고안에 따른 과열에 따른 안전조치로 보일러본체 일 상측부에 마련한 안전압력니뿔(185)은 연소실벽체는 두께 8mm의 이중격벽체로 매우 견고하고 안전하지만, 사용자의 안전을 위하여, 이중격벽체의 외벽체에 관통된 압력변으로 고압 압력변의 상단두부만 두께 1mm의 철판으로 용접 봉인시켜 고압과열시 상단두부만 파열되도록 한 것이며, 보일러본체 상층부에 마련된 화목장입대(160;160')의 외측관상부에 형성한 화목장입대안전변(160d;160d')역시 고압압력변으로 상단두부만 두께1mm의 철판으로 용접봉인하여 그릴잠금볼트로 목초가스가 외부로 유출되지 않도록 밀착조립시킨 화목장입그릴(170;170')이, 내재한 화목으로 인해 발생되는 목초가스압에 의해 파열시 만일의 경우에 상단두부만 파열되도록 한 안전조치이다.

이상 살펴본 바와 같이,본 고안에 따른 목재연탄보일러는 화목장입대 관 내측 바닥에 형성된 목초가스배출공(160c)을 통해 목초가스가 서서히 배출되어 연소실 상층부로 확산되면서, 상향연소되는 화력을 하부 좌우로 마련한 연탄저장고까지 하향시켜 연소실 중앙바닥의 연탄재그릴상의 연탄뿐만 아니라,좌우 밀폐공간으로 된 연탄저장고에 적재시킨 전체의 연탄까지 착화된체 밑불이 꺼지지 않고 상하의 화력이 동일한 상태로 약 24시간 동안 화력을 유지한체 연소되는 특징이다.

따라서 연탄 450장 기준 7,452,000㎉의 발열량이 연소실 전체 내벽체에 전체에 걸려 고루 열교환되기 때문에 여타의 대용량연탄보일러에 비해 발열량이 30% 향상되는 관측결과를 얻을 수 있어서, 약 55톤 용량의 물탱크의 물을 24시간 이상 가열 유지시킬 수 있는 매우 획기적인 신규 유용한 고안이다.

한편, 보일러본체내 밀폐도어와 연소실 바닥을 제외한 이중격벽체에 배관된 동파이프(206)는 보일러본체의 연소실 내부중앙상단측에 설치된 동파이프온수배관(206a)과 하단측에 수전으로부터 설치된 동파이프냉수배관(206b)을 형성하는데,이는 사용자가 농업난방용으로 온수를 사용함과 동시에 실내난방이나, 목욕탕의 급탕수를 필요로 하는 경우를 대비한 것으로, 상기의 동파이프온수배관(206a)에는 보편적으로 실내난방이나 급탕수를 필요로 하는 보일러에 구비되는 바와 같이,사용자는 별도의 밸브와 타이머장착순환펌프,온도센서(각 도시되지 않았음)를 부착하여 사용하거나, 또는 보일러본체 연소실의 이중격벽체내부에 동파이프(206)을 생략한체 사용할 수 있음은 본 고안에 따른 예측가능한 범위의 사용예시라 할 수 있다.

한편,도 6는 중형급의 목재연탄보일러장치로 본고안에 따른 제2실시 예시도로써, 본 고안과 같이 보일러본체(100) 양측벽으로 각 1루베 규격의 연탄저장고만을 제거한 직사각박스타입으로 일시에 200장 정도의 연탄을 연소시킬 수 있는 용량의 목재연탄보일러장치로 역시 보일러본체 상층부에 형성한 화목장입대와 화목장입그릴에서 배출되는 목초가스에 의해 연소실내에 적재한 연탄 전체로 일체 착화되어 장시간 연소되는 특징을 갖는 약 200여장 중형급의 목재연탄보일러장치로 동종의 연탄보일러에 비해 역시 열효율이 매우 우수한 목재연탄보일러장치를 제공할 수 있도록 한 것으로 역시, 본 고안에 따른 예측가능한 범위의 사용예시이다.

그리고,도 7은 본 고안에 따라 양측에 연탄저장고가 마련된 "凸"형의 목재연탄보일러장치뿐만 아니라, 제2실시 예시도에 도시된 중형급의 목재연탄보일러장치 모두에 적용될 수 있는 본 고안에 따른 제3실시 예시도로, 본 고안의 목재연탄보일러장치와는 별도로 설치되는 온수저장조(300)의 외벽체에 급탕용 동파이프(206)을 배관설치해 수전으로부터 유입된 냉수를 온수로 열교환시켜 보일러용이 아닌 깨끗한 목욕물이나 기타 온수를 필요로 하는 공공장소 및 찜질방 등지에서 사용하도록 하는 것도 본 고안에 따른 예측가능한 범위의 사용예시이다.

도 1은 본 고안의 일실시 사용상태 조립사시도

도 2는 본 고안의 일부가 개방된 참고사시도

도 3은 본 고안에 따른 화목장입부의 사시도

도 4는 본 고안에 따른 화목장입선반부의 사시도

도 5는 본 고안의 내부구조를 나타낸 사용상태 종단면도

도 6은 본 고안에 따른 제2실시예에 따른 사용상태참고사시도

도 7은 본 고안의 따른 제3실시예에 따른 사용상태 참고단면도

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100:보일러 본체 100a:연탄저장고

100b:결로방지판 110:밀폐도어

111a:상부힌지브라켓트 111b:상부힌지

112a:상부힌지베어링 112b:하부힌지베어링

113a:하부힌지브라켓트 113b:하부힌지

114a:도어록a 114b:도어록b

114c:잠금쐐기 115:손잡이

116:밀폐도어가스켓

120:도어부 온수엘보 130:도어부 냉수엘보

140:도어부 스팀배출엘보 150:연탄재그릴

160;160':화목장입대 160a;160a':석면패킹

160b;160b':화목장입대 플랜지 160c;160c':목초가스배출공

160d;160d':화목장입대 안전변

170;170':화목장입 그릴 170a;170a':그릴손잡이

170b;170b':그릴잠금볼트

180:온도계 185:안전변

185a:안전변조립공

190:보충수통

200:온수저장조이송온수배관 201:본체유입냉수배관

202:T관 203:보충수배관

204:밸브 205:본체스팀배출배관

206:동파이프

206a:동파이프온수배관 206b:동파이프냉수배관

207:받침대 208:배기구

209:흡기구 220:화목(火木)

230:연탄 240:연통박스

241:연통 242:배기구조절도어

243:레일 250:화목장입선반

251:선반거치대 251a:선반거치대힌지

252:선반고정사슬 260:연탄버팀대

261:버팀대요홈 270:타이머장착 타이머장착순환펌프

300:온수저장조

Claims

좌우양측으로 연탄저장고(100a)가 마련된 공간의 바닥전체와 그 측방 3면에 중간높이로 형성한 각 결로방지판(100b)을 바닥과 측방벽에서 일정 간격으로 용접시킨 "凸"형의 보일러본체(100)는 바닥에 H빔 받침대(207)을 형성하고, 바닥을 제외한 전면 내부는 이중격벽구조로 내부에 동파이프(206)를 배관설치해 보일러본체 일상측으로는 동파이프온수배관(206a)을 일하측으로는 동파이프냉수배관(206b)을 설치한 연소실을 구성하되,연소실 바닥중앙에는 연탄재그릴(150)을 형성하며,연소실 전면중앙부에서 연소실까지 개방한 출입구에는 1.7M 높이의 밀폐도어(110)를 형성하며, 밀폐도어 위로는 연소실내 까지 관통된 동전크기의 점검구(208)를 내고, 점검구 위쪽으로는 좌우로 각 화목장입대(160;160')를 연소실내 내벽부에 일정 이격시켜 관통용접설치해 각 화목장입그릴(170;170')을 내재해 그릴잠금볼트(170b;170b')로 밀착조립하며, 화목장입대 위쪽으로는 연소실용 온도계(180)을 설치하며, 보일러본체 하단 일 측방에 관입시킨 배관에는 타이머장착순환펌프(270)와 밸브(204), T관(202)을 순차적으로 배관조립 후, T관의 상층으로는 보충수배관(203)을 조립해 보일러본체 높이 이상으로 보충수통(190)을 형성하며, T관의 이측관에는 별도로 설치된 온수저장조(300)로부터 회수된 본체유입냉수배관(201)을 형성하며, 보일러본체 중앙 상편에 관입된 본체스팀배출배관(205)은 상기 보충수통(19) 상부로 배관되며, 보일러본체 일 상측에는 이중격벽체에 형성한 니뿔설치공(185a)에는 안전압력니뿔(185)을 설치하고, 보일러본체 중앙상측벽에는 온수저장 조이송온수배관(200)을 형성하며, 보일러본체 후방에는 내설된 각 화목장입대(160;160') 높이로 350*400mm규격의 배기구(208)을 형성하며, 배기구(208) 상편 350*150mm 구획에는 600*700*400mm규격으로 상측 중앙부에 연통(241)이 형성되며, 하측방이 오픈된 연통박스(240)와; 배기구(208) 하편 350*250mm 구획 상하단에 설치한 레일(243)에 미닫이식의 배기구조절도어(242)를 형성하되, 배기구(208) 하방에는 화목장입선반(250)을 형성하며, 보일러본체 후방 하측에는 흡기구(209)을 연소실내까지 관통설치됨을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항에 있어서, 밀폐도어(110)는 출입구에 내재 되게 이중격벽체로 내측 사방테두리는 밀폐도어가스켓(116)을 부착하며, 외측 최상측부에는 도어부스팀배출엘보(140)를; 그 하측에는 도어부온수엘보(120)를; 최 하측부에는 도어부냉수엘보(130)를 밀폐도어의 이중격벽체내에 관입설치하고, 밀폐도어의 상측에는 상부힌지베어링(112a)를 내재한 상부힌지(111b)를; 하측에는 축이 형성된 하부힌지(113b) 각 용접설치하여, 보일러본체의 출입구 일측 상부에는 축이 형성된 상부힌지브라켓트(111a)를, 일측 하부에는 하부힌지베어링(112b)를 내재한 하부힌지브라켓트(113a)에 밀폐도어를 조립하며, 시건부로 도어록b(114b)는 밀폐도어에 도어록a(114a)는 보일러본체에 각 용접설치해 잠금쐐기(114c)로 시건하고, 중간 일측테에 손잡이(115)를 설치됨을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 밀폐도어(110)의 출입구 양측벽에는 바닥에서 연탄 2.5장 높이부터 상측으로 일정간격으로 용접설치한 '∪'형의 버팀대요홈(261)에 환봉재 연탄버팀대(260)가 설치됨을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항에 있어서,화목장입대(160;160')는 후방이 폐쇄된 일정구경의 관 테두리 외면에는 석면패킹(160a;160a')이 부착된 화목장입대플랜지(160b; 160b')가 형성되고, 화목장입대플랜지 후방의 각 화목장입대 외관 상부에는 20φ규격의 화목장입대안전변(160d;160d')를 관통설치하고, 내측 후방 100mm지점의 관바닥에는 좌우로 직경 2∼3φ크기의 목초가스배출공(160c;160c')을 형성하는 각 화목장입대의 관내에 내재해 화목장입대플랜지를 그릴잠금볼트(170b;170b')로 각 밀착조립하는 화목장입그릴(170;170')은 화목장입대플랜지 크기의 원판 중앙 외측에 각 그릴손잡이(170a;170a')를 각 형성한 전면부와, 화목장입대플랜지 규격의 반원판부 간에는 일정간격으로 환봉이 용접설치됨을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항에 있어서, 화목장입선반(250)은 선반 중간하단에서 선반거치대(251)를 보일러본체 후방 몸체쪽으로 지향되게 용접설치하고,선반거치대(251) 단부에는 보일러본체 후방 몸체에 용접설치한 선반거치대힌지(251a)에 결합시키고, 선반거치대힌지 상측부 보일러본체에 선반고정사슬(252) 일단을 용접설치하고, 선반고정사슬 이단은 선반거치대 상부의 화목장입선반(250) 양측편에 3점 연결식으로 고정설치됨을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항에 있어서, 보일러본체(100)는 연소실 양측벽으로 각 1루베 규격의 연탄저장고(100a)을 제거한 직사각박스타입으로 형성함을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항에 있어서, 보일러본체(100)의 바닥을 제외한 전면 내부의 연소실에 형성되는 이중격벽체는 동파이프(206) 만을 제거후, 형성됨을 특징으로 하는 목재연탄보일러장치.
제1항에 있어서, 보일러본체(100)에 바닥을 제외한 전면 내부의 이중격벽체에 배관설치된 동파이프(206)를 온수저장조(300)의 내벽체에도 별도 배관함을 특징으로 목재연탄보일러장치.