KR20100003789A - 화목 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로, 연소시 발생되는 분진과 연기 및 악취를 흐르는 물로 세정하여 연소 가스를 배출하는 집진 및 세정실이 구비되고, 다단계의 수실에 연도가 설치되되 항류식의 구조를 가지게 함으로써 열교환 효율을 증대시킨, 집진 및 세정실과 다단계 수실을 구비한 화목 보일러에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 바닥면에 화격자가 설치된 연소실; 상기 연소실의 부근에 형성된 수실; 상기 연소실과 연결되고, 상시 수실을 통과하는 연도;를 포함하여 구성된 화목 보일러에 있어서, 상기 수실은 일정간격의 격판에 의해 다수 층으로 구획되고, 각각의 격판에 통수공이 형성되며, 최상층에 공급수관이 설치되고 최하층에 온수배출관이 설치된 다단계 수실임을 특징으로 하는, 화목 보일러가 제공된다.

보일러, 화목, 연소실, 연도, 수실, 필터

Description

화목 보일러{Firewood boiler}

본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로, 연소시 발생되는 분진과 연기 및 악취를 흐르는 물로 세정하여 연소 가스를 배출하는 집진 및 세정실이 구비되고, 다단계의 수실에 연도가 설치되되 항류식의 구조를 가지게 함으로써 열교환 효율을 증대시킨, 집진 및 세정실과 다단계 수실을 구비한 화목 보일러에 관한 것이다.

[문헌 1] 한국 특허등록 제0679316호(2007.01.30)

[문헌 2] 한국 실용신안등록 제0407040호(2006.11.17)

[문헌 3] 한국 실용신안등록 제0386233호(2005.05.31)

[문헌 4] 한국 실용신안등록 제0163270호(1999.10.01)

[문헌 5] 한국 실용신안공개 제1998-014397호(1998.06.05)

본 발명은 그을음 등의 분진 발생이 많은 화목 보일러를 보다 쾌적하게 사용할 수 있도록 함으로써, 분진에 의한 인체의 유해함을 제거하고 또한 환경 오염을 방지함에 목적이 있다. 그리고 분진 등을 제거함에 있어서 소음이 없고, 효율이 좋게 하는 구조를 제공함에도 목적이 있다. 또한 가스와 물의 열교환 효율을 좋게 하는 구조를 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 연소 가스를 세척수와 접촉되게 하여 그을음 등을 제거하고, 연소 가스와 열교환되는 물이 담긴 수실을 다수 개의 격판으로 분할하여 다수 층으로 구성하고 상기 각각의 수실에 연소 가스가 지나는 연도를 설치함으로써 열교환 효율을 증대시킨 구조가 제공된다.

본 발명에 따르면, 세척수를 상부에서 자연스런 수도압을 분사함으로써 소음 없이 그을음 등의 연소 분진을 효과적으로 제거할 수 있고, 수실을 다단으로 형성시키고 각 수실에 연도를 설치함으로써 열교환 효율이 증대된다.

본 발명에 의한 집진 및 세정실과 다단계 수실을 구비한 화목 보일러는 외기가 유입되는 예열실(1); 상기 예열실(1)의 상부에 형성된 다수개의 송기구(2)와 연통되어 예열실(1)의 상부에 위치되고, 바닥면의 가운데에 화격자(3)가 설치된 연소실(4); 상기 화격자(3)의 하부와 예열실(1)의 측부에 형성된 재연소실(5); 상기 재연소실(5)의 상부에 일정간격의 격판(6)에 의해 다수 층으로 구획되고, 각각의 격판(6)에 통수공(7)이 형성되며, 최상층에 공급수관(8)과 순환수관(32)이 설치되고 최하층에 온수배출관(9)이 설치된 다단계 수실(10); 상기 다단계 수실(10)을 구획하는 각각의 격판(6)을 관통하여 설치되되, 각각의 수실을 형성하는 상측 격판(6)의 일측 단부와 하측 격판(6)의 타측 단부를 관통함으로써 각각의 수실을 가로질러 설치되며, 최하단부가 재연소실(5)의 상부에 위치되고, 최상단에는 송풍기(11)가 설치된 연도(12); 상기 연도(12)의 상부와 연통되어 하측으로 길게 설치되되 하부는 개방되고 상부는 막힌 외연통(16)과, 상기 외연통(16)의 가운데에 수직으로 설치되되 외연통(16)의 상단을 관통하여 설치된 내연통(17)과, 상기 외연통(16)의 상부 및 내연통(17)의 양측 외측에 설치되어 세척부를 분사하는 세척수관(18)으로 구성된 집진 및 세정실(19); 상기 집진 및 세정실(19)의 하부에 설치되고, 배수구(20)가 형성된 집진실(21);을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 내연통(17)의 양측과 외연통(16)의 사이에 규칙적으로 절곡되어 산과 골의 형상을 한 연속절곡필터(22)가 상하 길이방향으로 설치되되, 다수 개가 좌우측으로 일정 간격으로 설치되어 세척수의 흐름 통로가 형성된다. 그리고 상기 연속절곡필터(22)는 길이 방향으로 다수 개의 홈(23)이 형성되어 세척수의 흐름을 안내하도록 한다. 그리고 상기 재연소실(5)의 상부에 스크린(24)이 설치된다.

또한 온수배출관(9)을 통해 사용되고 남은 온수는 재순환된다. 따라서 이를 위해 다단계 수실(10)의 상부에 순환수관(32)이 설치되어 있고, 온수배출관(9)과 연결되어 순환되는 구조이다. 이와 같은 순환 구조는 일반적인 것이다.

상기와 같은 구조에서, 분진이 포함된 연소 가스는 연소실(4)의 바닥에 설치된 화격자(3)의 통공을 통하여 하부의 재연소실(5)로 이동되고, 재연소실(5)의 상부에 개구된 연도(12)를 따라 연도(12)의 상부에 설치된 송풍기(11)로 이송된다. 그리고 외연통(16)을 따라 아래로 흐르면서 세척수와 접촉되어 분진 등이 제거되고, 외연통(16)의 하단에서 내연통(17)의 하부로 들어가 내연통(17)의 상부로 배출된다.

우선 본 발명은 화목을 사용하는 것으로, 화목의 특성상 분진의 배출이 많다. 그러나 이러한 분진은 양호하게 걸러주는 작용을 하게 된다. 그리고 연소가스는 온수나 난방수로의 열교환이 매우 잘 이루어지는 특징이 있다.

화목은 도 2와 같이 연소실(4)의 바닥에 설치된 화격자(3)의 상부에 둔다. 화목은 연소실(4)의 상부에 설치된 도어(25)를 열고 투입구(26)로 넣으면 된다.

연소에 필요한 공기는 연도(12)의 상부에 설치된 송풍기(11)에 의해 유입되는 것으로, 연소실(4)의 측부에 설치된 예열실(1)을 통해 유입된다. 예열실(1)은 유입되는 공기가 바로 연소실(4)로 들어가지 않고, 연소실(4)의 열에 의해 예열된 후에 연소실(4)과 재연소실(5)로 유입되도록 하여, 갑작스런 찬 공기의 유입에 의해 열효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.

연소실(4)에서 생성된 가스는 많은 분진이 포함되어 있다. 특히 연소 초기에 더욱 그러하다. 이렇게 분진이 포함된 연소 가스는 화격자(3)를 통하여 재연소실(5)로 이동된다.

연소 가스가 상부로 이동되지 않고 하부로 이동되는 구조는 연소실(4) 하부가 연도(12)와 연결되어 있고, 연도(12)의 상부에 송풍기(11)가 설치되어, 연소 가스를 흡입하는 구조 때문이다. 이와 같은 구조로 인하여, 연소실(4)의 도어(25)을 열었을 때 연기 또는 가스가 도어(25)를 통해 배출되지 않으므로, 연소 중간에 도어(25)를 열고 화목을 계속 공급할 수 있게 된다.

재연소실(5)로 나온 연소 가스는 재연소실(5)을 지나면서 재차 연소되고, 연소 열원은 연소실(4)의 열기이다. 그리고 상부에 설치된 스크린(24)을 통해 연도(12)로 들어가게 된다. 스크린(24)은 연소 가스에 포함된 거친 분진을 일차적으로 걸러주는 역할을 한다. 따라서 스크린(24)에 의하여 재연소가 촉진되고 분진의 비산이 줄어들어 그을음 등의 발생이 억제됨으로써, 연도(12)에 타르 등이 부착되는 것이 방지되어 열교환 효율이 증대된다.

연도(12)는 지그재그로 형성되어 다단계 수실(10)의 내부에 위치되는데, 지그재그의 형상에 의해 다단계 수실(10)의 내부에서의 접촉 면적이 증대되어 열교환 효율이 향상된다.

즉 다단계 수실(10)은 상부의 공급수관(8)을 통해 물이 공급되고, 하부의 온수 배출관(27)으로 온수와 난방수로 배출된다. 그리고 도 4와 같이 다수 개의 격판(6)에 의해 하부로부터 제1수실(28), 제2수실(29), 제3수실(30) 등으로 다층으로 구성되고, 물은 통수공(7)을 통해 아래층으로 흐르게 된다. 통수공(7)은 서로 멀리 떨어져 형성되어 물의 흐름이 수실 전체로 흐를 수 있게 되어 있어, 수실을 가로질러 설치된 연도(12)와 많은 열교환을 할 수 있게 된다.

연도(12)의 첫 부분인 제1연도(13)는 제1수실(28)에 설치되고, 제1연도(13)와 연결된 제2연도(14)는 제2수실(29)에 설치되며, 제2연도(14)와 연결된 제3연도(15)는 제3수실(30)에 설치된다. 도 4는 3개의 층으로 다단계 수실(10)이 형성된 실시예이고, 수실의 층의 수와 연도의 갯 수는 다양할 수 있다.

연도(12)를 따라 연소 가스는 상부로 흐르고, 다단계 수실(10)의 물은 상부에서 하부로 흐르게 된다. 따라서 이러한 항류식 배치로 인하여 열에너지의 교환이 보다 효과적으로 이루어진다.

연도(12)를 나온 가스는 집진 및 세정실(19)로 유입된다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 세척수관(18)으로부터 분사되는 세척수와 연소 가스가 접촉되고, 특히 연속절곡필터(22)를 따라 가스가 이동되면서 그 접촉 면적은 더욱 증대되고, 가스 속에 포함된 분진이 가스로부터 분리되어 아래로 배출된다.

집진 및 세정실(19)은 화목 등의 초기 연소시 발생되는 분진, 연기, 악취 등을 집약된 연속절곡필터(22)로 흡착하고 세정하는 구조를 가진다. 연소 가스는 연속절곡필터(22)를 따라 하부로 흐르면서 연속절곡필터(22)의 표면에 부착되고, 수도압에 의해 연속 분사된 세정수 연속절곡필터(22)를 따라 하부로 자연스럽게 흘러내리면서 연속절곡필터(22)에 부착된 분진 등을 씻어내려 하부 집진실(21)에 세정수와 분진이 모이게 된다.

이러한 구조는 습윤한 표면으로 이루어진 절곡된 지그재그 형태의 연속절곡필터(22)가 무수히 많은 표면적을 확보하여 연소 가스와의 접촉을 증대시키고, 연소 가스와 세정수의 흐름에 지장을 주지 않게 된다. 그리고 분사되는 세정수에 계면활성제를 자동주입하여 표면장력을 줄여 분사 효율을 증대시키고, 습전 효율을 좋게 할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명에 비하여, 종래의 제트분사나 사이클론의 방식은 고도의 동력과 소음이 발생하고, 다른 방식인 세정탑은 많은 체적을 요구한다. 그러나 본 발명은 종래의 문제점인 많은 동력과 체적을 줄일 수 있게 되고, 수도압에 의한 무소음의 분무와 보다 이상적인 연속절곡필터(22)의 표면적의 증가와, 굴곡된 연속절곡필터(22) 사이로 흐르는 연소 가스와 분진의 와류현상으로 충돌접촉의 증가로 이에 따라 이물질과 수분과의 흡착은 높은 세정력을 갖게 된다.

따라서 목탄 등의 그을음이나 타르 등이 부착되지 않도록 세정수로 세정을 할 수 있고, 분진이나 악취 등을 발생시키지 않고도 실시할 수 있게 되며, 종래의 일반 필터(망사, 부직포, 활성탄 또는 자갈)를 사용한 경우 막히거나 교환이 불가한 문제가 있었으나 본 발명은 이를 해결하게 된다.

이와 같이 내연통(17)과 외연통(16) 사이에 설치된 연속절곡필터(22)의 사이 공간으로 지나온 가스는 하부에서 다시 내연통(17)을 통해 상부로 이동되어 배출된다.

그리고 연속절곡필터(22)에는 도 7의 사세 부분에 도시된 바와 같이 그 표면에 길이 방향인 상하 방향으로 홈(23)이 형성되어, 물의 흐름이 유도됨과 동시에 접촉 면적 또한 증대시키게 된다. 즉 새로로 형성된 줄무늬의 홈(23)이 있어 세척수의 쏠림 현상을 줄여 세척수의 고른 습전 효율을 높이게 된다.

세정수는 집진 및 세정실(19)의 하부 개구부를 통해 세정한 분진과 함께 집진실(21)에 모이게 된다. 집진실(21)에는 분진 등의 이물질과 물이 혼재하게 되는데, 분진등은 침전되므로 맑은 세정수만이 배수구(20)를 통해 외부로 배출된다. 그리고 침전된 이물질은 집진실(21)을 탈거하여 제거하면 된다.

집진실(21)은 서랍식 등 다양한 방식으로 탈거할 수 있도록 실시되고, 탈거를 용이하게 하기 위하여 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 받침대(31)의 상부에 놓여져, 탈거할 때 받침대(31)를 제거하면 용이하게 뺄 수 있는 구조도 가능하다.

도 1은 본 발명의 전체 사시도

도 2는 도 1의 "A-A" 단면도

도 3은 도 2의 "B-B" 단면도

도 4는 도 1의 "C-C" 단면도

도 5는 도 1의 "D-D" 단면도

도 6은 도 1의 "E-E" 단면도

도 7은 집진 및 세정실의 내부 사시도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 예열실 2 : 송기구

3 : 화격자 4 : 연소실

5 : 재연소실 6 : 격판

7 : 통수공 8 : 공급수관

9 : 온수배출관 10 : 다단계 수실

11 : 송풍기 12 : 연도

13 : 제1연도 14 : 제2연도

15 : 제3연도 16 : 외연통

17 : 내연통 18 : 세척수관

19 : 집진 및 세정실 20 : 배수구

21 : 집진실 22 : 연속절곡필터

23 : 홈 24 : 스크린

25 : 도어 26 : 투입구

27 : 배출관 28 : 제1수실

29 : 제2수실 30 : 제3수실

31 : 받침대 32 : 순환수관

Claims (4)

1. 바닥면에 화격자(3)가 설치된 연소실(4); 상기 연소실(4)의 부근에 형성된 수실; 상기 연소실(4)과 연결되고, 상시 수실을 통과하는 연도(12);를 포함하여 구성된 화목 보일러에 있어서, 상기 수실은 일정간격의 격판(6)에 의해 다수 층으로 구획되고, 각각의 격판(6)에 통수공(7)이 형성되며, 최상층에 공급수관(8)이 설치되고 최하층에 온수배출관(9)이 설치된 다단계 수실(10)임을 특징으로 하는, 화목 보일러.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연도(12)의 출구 단부에 집진 및 세정실(19)이 연결되어 설치되되; 상기 집진 및 세정실(19)은 연도(12)의 출구 단부와 연통되어 하측으로 길게 설치되되 하부는 개방되고 상부는 막힌 외연통(16)과, 상기 외연통(16)의 가운데에 수직으로 설치되되 외연통(16)의 상단을 관통하여 설치된 내연통(17)과, 상기 외연통(16)의 상부 및 내연통(17)의 양측 외측에 설치되어 세척부를 분사하는 세척수관(18)으로 구성됨을 특징으로 하는, 화목 보일러.
3. 제 2항에 있어서, 상기 내연통(17)의 양측과 외연통(16)의 사이에 규칙적으로 절곡되어 산과 골의 형상을 한 연속절곡필터(22)가 상하 길이방향으로 설치되되, 다수 개가 좌우측으로 일정 간격으로 설치되어 세척수의 흐름 통로가 형성됨을 특징으로 하는, 화목 보일러.
4. 제 3항에 있어서, 상기 연속절곡필터(22)는 길이 방향으로 다수 개의 홈(23)이 형성되어 세척수의 흐름을 안내함을 특징으로 하는, 화목 보일러.

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