KR20100069208A - 기능성 화목 보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열효율을 향상시켜 등유나 가스에 비해 열량이 낮은 목재를 사용하여도 충분한 난방 효과 및 온수 사용을 가능하게 한 목재를 연료로 하는 기능성 화목 보일러를 얻기 위한 것인 바, 개폐도어와, 내부에 연료를 넣고 태울 수 있는 연소실을 포함한 내열강화플라스틱재인 보일러 하우징과; 상기 보일러 하우징의 내부에 물이 채워져 있으며, 상기 보일러 하우징에 장착되어 연소실에서 태워지는 연소열로 가열되는 물탱크와; 상기 보일러 하우징의 연소실에 연계되어 연료가 타면서 발생된 연소가스를 배출시 열교환이 이루어지도록 코일모양으로 배열된 배기관과; 상기 배기관의 내부에 화덕부를 구성하여 열배출을 최대한 지연시키도록 하여 물탱크내의 물과 열교환이 이루어지도록 세라믹 다공판인 원판을 적층하여 구성하고, 물탱크의 물의 온도가 일정한 온도이상시에만 물을 순환시키도록 순환펌프와 온도감지센서와, 물탱크내의 압력을 일정한 기압이상시 자동배출하는 자동압력배출밸브를 구성하고, 배기관의 외부면에는 급수온수열교환 파이프를 감아서 밀착하여 이루어져 검댕이, 연기, 목초액 등의 오염물질을 완전연소시키는 특징이 있다.
보일러, 검댕이, 연기, 목초액, 니크롬선

Description

기능성 화목 보일러{Functional Firewood Boiler}
본 발명은 목재를 연료로 하는 기능성 화목보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열효율을 향상시켜 등유나 가스에 비해 열량이 낮은 목재를 사용하여도 충분한 난방 효과 및 온수 사용을 가능할 수 있으며, 특히 목재를 연료로 사용시 발생되는 검댕이, 연기, 목초액 등의 오염물질을 최소화한 기능성 화목 보일러에 관한 것이다.
일반적으로, 보일러는 난방, 온수등을 생산할 목적으로 제작된 것으로서, 보일러에 사용되는 연료에 따라 등유 보일러, 가스 보일러등이 있는 바, 연료비의 절감을 위해 목재를 사용하는 보일러도 사용되고 있다.
목재를 연료로 사용하는 보일러는 여러 용도로 사용되고 있는 바, 목재를 투입하여 연소시키기 위해 원통형으로 형성됨과 아울러 도어가 설치된 연소통과, 상기한 연소통의 상부에 위치됨과 아울러 물을 일정량 저장할 수 있는 탱크와, 상기한 탱크의 온수를 보온하려고 하는 방으로 순환시키는 배관 및 펌프로 구성된다.
목재를 사용하는 보일러의 사용 상태를 설명하면 난방 또는 온수 사용을 위해 사용자가 보일러를 작동시키려고 하면, 상기한 탱크에 물을 충분히 보충시킨 후, 상기한 연소통의 도어를 열게 된다.
연소통의 도어를 열은 후 그 내부에 일정량의 목재를 투입시킴과 아울러 여기에 불을 붙이게 되는 바, 연소통 내부에서 목재가 타게 되면 연소통을 가열하게 되고, 상기한 연소통과 연결된 탱크를 가열하게 된다.
탱크가 가열되면 그 내부에 충진되어 있는 물이 일정 온도로 가열되는 바, 상기한 물이 배관을 타고 방을 순환하면서 난방을 하게 되는 것이다.
물론, 상기한 온수를 별도의 온수 배관을 통해 쓸 수 있게 되어 따뜻한 물을 원할 때 사용할 수 있도록 한다.
상기와 같이 목재를 연료로 사용되는 것은 일반적인 구조로 형성하고 있으며, 보통 외부가 철재로 구성되고 내부 또한 철판 탱크로 구성되어 대량생산이 어렵고 또한 외부에 발생되는 부식으로 인하여 사용기간이 단축되고, 설치장소가 지하실 등에 설치하게 되어 습기로 인한 부식의 발생되는 문제점이 있었다.
일반적으로 목재용 보일러는 목재를 연료로 하여 작동되는 보일러로서, 기름보일러, 가스보일러에 비하여 연료비와 시설비가 적게 소요되어 농촌의 영세농가 등에서 넓은 공간의 비닐하우스를 난방시키기 위해 주로 사용되고 있는 실정이다.
이러한 목재용 보일러는 통상 연소실이 구비된 보일러 하우징의 외측으로 물이 저장되는 물탱크가 둘러 싸여지거나, 보일러 하우징의 연소실의 상부로 물탱크가 장착된 구조를 가진다.
즉, 연소실에서 목재가 타면서 발생되는 열로 물탱크를 가열하여 가열된 물이 배관된 난방관을 통해 순환하면서 난방시키는 것이다.
한편, 목재용 보일러는 목재가 연소되는 연소실의 내벽이 고열에 의해 변형되지 않고 물탱크로 열을 빠르게 전달하기 위한 철재 금속판으로 이루어지고 있는 실정이다.
본 발명의 해결하고자하는 과제는 기름값의 증가로 안하여 난방비의 증가와 폐목재를 사용하여 효율적이고 장기간 사용할 수 있는 기능성 화목 보일러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 보일러의 외부면을 내영강화합성수지재로 구성하여 외부의 부식을 방지하고, 외관을 깨끗하게 사용할 수 있어 설치장소를 폭넓게 선택 할 수 있는 기능성 화목 보일러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 과제 해결수단은 연소실과 물저장부와 열교환부와 배기관으로 구성된 목재보일러에 있어서, 개폐도어와, 내부에 연료를 넣고 태울 수 있는 연소실을 포함한 내열강화플라스틱재인 보일러 하우징과; 상기 보일러 하우징의 내부에 물이 채워져 있으며, 상기 보일러 하우징에 장착되어 연소실에서 태워지는 연소열로 가열되는 물탱크와; 상기 보일러 하우징의 연소실에 연계되어 연료가 타면서 발생된 연소가스를 배출시 열교환이 이루어지도록 코일모양으로 배열된 배기관과; 상기 배기관의 내부에 화덕부를 구성하여 열배출을 최대한 지연시키도록 하여 물탱크내의 물과 열교환이 이루어지도록 세라믹 다공판인 원판을 적층하여 구성하고, 물탱크의 물의 온도가 일정한 온도이상시에만 물을 순환시키도록 순환펌프와 온도감지센서와, 물탱크내의 압력을 일정한 기압이상시 자동배출하는 자동압력배출밸브를 구성하고, 배기관의 외부면에는 급탕온수열교환용 파이프를 감아서 밀착하여 달성하였다.
본 발명의 기능성 화목 보일러는 일반 목재 및 폐목재을 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 목재연료로 사용시에 발생되는 검댕이, 연기, 목초액 등의 오염물질을 고열의 화덕을 통과하면서 연소되어 오염물질의 발생을 최소화시킨 효과가 있으므로 화목 보일러 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
본 발명의 기능성 화목 보일러의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시한 본 발명의 기능성 화목 보일러는 또한 목재연료로 사용시에 발생되는 검댕이, 연기, 목초액 등의 오염물질을 고열의 화덕을 통과하면서 모두 연소시키는 것을 요점으로 하는 화목 보일러를 제공하여 하여 달성하였다.
본 발명은 개폐도어(200)와, 내부에 연료를 넣고 태울 수 있는 연소실(230)를 포함한 내열강화플라스틱재인 보일러 하우징을 구성하였다.
보일러 하우징(400)은 내열강화플라스틱재을 사용하여 다양한 형태의 모양을 가지는 외형을 제작할 수 있으며, 또한 부식 등에 강하여 장기간 사용할 수 있는 특징이 있다.
또한 청소가 용이하고, 무게가 가벼운 효과가 있으며, 내부에 발생되는 부식등으로 인한 오염을 예방할 수 있는 효과가 있다.
보일러 하우징(400)은 물을 담수하여 순환시키는 물탱크(320)와 목재를 연소시키는 연소실(230)과 연소시 발생되는 열의 순환 통로인 배기관(290)으로 구성하고 있다. 배기관의 측면에에는 청소창(270) 및 확인창을 형성하여 필요시 열어서 사용할 수 있도록 구성하였다.
연소실(230)은 철판, 스텐재로 제작되면 열이 직접닿는 부분으로 열에 강한 재질인 금속재가 바람직하며, 입구에는 열고 닫을 수 있고록 개폐도어(200)가 구성되어 있다. 또한 필요시 개폐문에 내부의 상태를 확인 할 수 있도록 투명유리를 구성하여 확인창(190)의 역활을 수행 할 수 있도록 구성하였다.
본 발명의 배기관(290)은 연소된 열을 배출시 열교환이 이루어지도록 스프링코일형태로 감겨져 물과의 접촉면적을 넓히도록 구성하였다. 상기 끝단에는 송풍팬(240)을 구성하여 외부로 배기가스를 배출하도록 구성하였다.
배기관(290)내에 고열발생부인 화덕부(310)를 구성하여 검댕이, 연기, 목초액 등의 오염물질을 완전 연소가 이루어지도록 화덕의 내부에 니크롬선을 코일처럼 감긴 열증대뭉치(110)와 상기 열증대뭉치(110)의 상부에 각모양의 열방출판(120)을 구성하여 최종적으로 배출되는 열이 집중되어 가열된 상태에서 연기, 검댕이, 목초액을 완전연소되도록 구성하였다.
상기와 같이 구성하여 니크롬선에 열이 가열된 상태에서 연기나 목초액 등이 소각되도록 하여 연기와 같이 배출되지 않도록 구성하였다. 상단에 갓모양의 열방출판(120)은 최종적으로 덜탄 오염물질을 다시 태울 수 있는 공간을 구성하였다.
상기와 같이 구성되어 난방시에는 온도감지센서(260)에서 측정하여 그 이상시에만 난방 순환펌프(220)가 가동하여 물을 순환시키도록 구성하였다. 또한 온수사용시 직수관인 파이프(280)를 배기관(290)의 외부를 감아서 배기관내의 열에너지를 얻어서 파이프내의 물의 온도를 높이도록 구성하여 온수 순환펌프(220-1)가 가동되어 물을 순환하도록 구성하였다.
본 발명의 다른 실시예는 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이 배기관(290)내에 고열발생부인 화덕부(310)는 원통의 화덕(100)과 상기 원통의 화덕은 내부에 회전할 수 있는 반경홈(130)을 형성하고, 상기 반경홈에 끼워지도록 원통의 외부면에는 끼움돌기(160)가 방사형으로 배열되고, 상기 다수개의 관통구(140)를 형성한 원판(170)을 일정한 간격으로 배열하도록 받침 지지대(150)를 형성하고 각 원판의 하단에는 스톱너트(180)를 구성하여 원판의 간격을 조절할 수 있도록 구성하고, 상기 화덕의 상부에는 갓모양의 열방출판(120)을 구성하여 배출관을 통하여 열이 빠르게 빠져나가는 것을 방지하도록 구성한 특징이 있다.
상기와 같이 화덕부내에 다수개의 관통구가 형성된 세라믹 다공판을 구성한 원판(170)을 형성하여 고열을 형성하여 배출되는 오염물질을 더 가영하여 태우도록 구성한 특징이 있다.
상기와 같이 목재에서 발생되는 검댕이, 연기, 목초액 등의 오염물질 등을 배기관내에 구성한 고열발생부인 화덕부에서 완전 연소가 이루어지도록 구성하였 다. 또한 보일러 하우징(400)의 내부에 물이 채워져 있으며, 상기 보일러 하우징에 장착되어 연소실(230)에서 태워지는 연소열로 물을 덥히도록 구성하였다.
또한 보일러 하우징의 연소실에 연계되어 연료가 타면서 발생된 연소가스를 배출시 열교환이 이루어지도록 코일모양으로 배열된 배기관을 통하여 배출되며, 배기관과 접촉되는 면에는 물과 열교환이 이루어지도록 구성하였다.
상기 물탱크의 물의 온도가 일정한 온도 이상시에만 물을 순환시키도록 순환펌프와 온도감지센서를 구성하여 제어부(미도시)에서 설정된 온도에 의해 순환펌프가 작동되도록 구성하였다.
물탱크내의 압력을 이상 기압의 증가로 인한 상승시 폭발을 방지하도록 일정한 기압이상시 압력을 자동배출하는 자동압력배출밸브(340)를 구성하여 안전사고 방지를 하도록 구성하였다.
본 발명의 급온수를 위하여 별도의 파이프(280)를 배기관의 외부면에 감아서 배기관과의 열교환이 빠르게 이루어지도록 구성 되었다. 상기 온수를 위하여 배기관의 외부면에는 급탕온수 열교환이 이루어지도록 파이프를 감아서 밀착한 특징이 있다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 모양의 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 기능성 화목 보일러르 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기능성 화목 보일러를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 기능성 화목 보일러의 화덕부를 도시한 상태도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 화덕부를 도시한 결합사시도.
도 5는 도 4의 화덕부를 도시한 단면도.
* 도면의 주요부호에 대한 상세한 설명 *
100 : 화덕 110 : 열증대코일뭉치
120 : 열방출판 130 : 반경홈
140 : 관통구 150 : 받침지지대
160 : 끼움돌기 170 : 원판
180 : 스톱너트 190 : 투명창
200 : 개폐도어 210 : 밸브
220 : 온수 순환펌프 230 : 연소실
240 : 송풍팬 250 : 자동압력배출밸브
260 : 온도감지센서 270 : 확인창
280 : 파이프 290 : 배기관
400 : 연소실

Claims (3)

  1. 연소실과 물저장부와 열교환부와 배기관으로 구성된 목재보일러에 있어서,
    개폐도어와, 내부에 연료를 넣고 태울 수 있는 연소실로 형성된 내열강화플라스틱재인 보일러 하우징과;
    상기 보일러 하우징의 내부에 물이 채워져 있으며, 상기 보일러 하우징에 장착되어 연소실에서 태워지는 연소열로 가열되는 물탱크와;
    상기 보일러 하우징의 연소실에 연계되어 연료가 타면서 발생된 연소가스를 배출시 열교환이 이루어지도록 코일모양으로 배열된 배기관과;
    상기 배기관의 내부에 화덕부를 구성하여 열배출을 최대한 지연시키도록 하여 물탱크내의 물과 열교환이 이루어지도록 세라믹 다공판인 원판을 적층하여 구성하고, 물탱크의 물의 온도가 일정한 온도이상시에만 물을 순환시키도록 순환펌프와 온도감지센서와, 물탱크내의 압력을 일정한 기압이상시 자동배출하는 자동압력배출밸브를 구성하고,
    배기관의 외부면에는 온수용 열교환인 파이프를 감아서 밀착한 것을 특징으로 하는 기능성 화목 보일러.
  2. 제 1항에 있어서, 화덕부는
    목재의 연소시 발생되는 오염물질을 완전 연소가 이루어지도록 화덕의 내부 에 니크롬선을 코일처럼 감긴 열증대뭉치와 상기 열지연뭉치의 상부에 갓모양의 열방출판을 구성하여 최종적으로 배출되는 열이 집중되어 가열된 상태에서 연기, 검댕이, 목초액을 완전연소하도록 구성한 것을 특징으로 하는 기능성 화목 보일러.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 화덕부는
    원통의 화덕과 상기 원통의 화덕은 내부에 회전할 수 있는 반경홈을 형성하고, 상기 반경홈에 끼워지도록 원통의 외부면에는 끼움돌기가 방사형으로 배열되어고,
    상기 다수개의 관통구를 형성한 원판을 일정한 간격으로 배열하도록 받침 지지대를 형성하고 각 원판의 하단에는 스톱너트를 구성하여 원판의 간격을 조절할 수 있도록 구성하고,
    상기 화덕의 상부에는 갓모양의 열방출판을 구성하여 배출관을 통하여 열이 빠르게 빠져나가는 것을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 기능성 화목 보일러.
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