KR20120096356A - 열풍 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고형화 연료와 물의 원소를 분자 분리하면서 재연소에 의한 연소효율의 상승과 함께 열교환효율도 극대화한 열풍 보일러에 관한 것으로,
수직의 연소실과 수평의 열교환실로 이루어지는 본체의 내벽과 외벽의 사이에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 채우도록 하여 외부로 발산되는 연소열을 일시 저장하는 가운데 열손실을 최소화하도록 하고,
일반적인 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실의 받침판은 작은 홈을 갖는 격자판으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 모터에 의해 작동하는 스크루 핀이 내장된 연료공급관을 통해 호퍼로부터의 고형연료를 계속 공급하여 연소하도록 하고,
상기의 연소실의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관의 측면에 다수 형성한 공기공급구와 연소실의 아래쪽과 둘레에 각각 설치한 원반형 공기공급관의 공기공급구를 통하여 공기를 연소실로 공급하는 송풍기에서는 공기의 일부를 상기의 연료공급관으로 공급하여 고형연료의 원활한 이송이 가능하도록 하고,
상기 연소실의 둘레에 원주상으로 설치된 가수공급부는 물통에서 소량씩 공급되는 물을 원통형 물공급구의 다수의 구멍을 통하여 공급하여 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,
상기 연소실의 상단에 위치하는 제1 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망으로 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 하고,
상기 제1 재연소부의 상부에 위치하는 철크롬 재질의 철망을 말은 초점 연소부는 재연소 망을 거쳐 다수의 철크롬 재질의 작은 원통 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,
상기 연소실이 위치하는 외부의 4면에 전자석을 설치한 자기장 발생부는 전자석에서 발생하는 강한 자력은 연소실에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고,
상기의 초점 연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제2 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제2 원통망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
상기의 제2 재연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제3 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 원통망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
상기의 제3 재연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제4 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 원통망으로 형성하여 전달되는 연소열에 의해 이동하는 연소가스를 마지막으로 재연소하도록 하고,
상기 열교환실의 벽에 관통하여 열전달관을 다수 설치하여 열교환실의 열을 케이스의 내벽과 열교환실의 외벽의 사이 공간으로 배출하도록 하고,
상기 열교환실의 한쪽에는 제2 송풍기를 설치하여 외부로부터의 공기가 상기의 열전달관을 포함하는 열교환실의 외면을 따라 이동하는 중에 데워져서 다른 쪽의 개구부를 통하여 실내로 공급되도록 하고,
상기 열교환실의 끝단에는 작은 직경의 배출관을 형성하면서 그 측면에 보조 열교환부를 결합하면서 연결부위에 다수의 곡면 안내판을 설치하여 배기되는 연소가스가 곡면 안내판의 곡면을 따라 이동하는 중에 와류하도록 하면서 일부가 귀환관을 통하여 상기의 열교환실로 귀환하도록 구성됨을 특징으로 한다.수직의 연소실과 수평의 열교환실로 이루어지는 본체의 내벽과 외벽의 사이에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 채우도록 하여 외부로 발산되는 연소열을 일시 저장하는 가운데 열손실을 최소화하도록 하고,
수평으로 설치된 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실은 반구형의 제1 연소부에 다수의 연소가스 배출통로를 형성하여 초점연소가 이루어지도록 하고,
상기의 연소실에는 모터에 의해 구동하는 스크루 핀이 내장된 연료공급관을 통해 고형화 연료를 지속적으로 상향 공급하여 연소하도록 하고,
상기의 연소실로 다수의 공기공급공이 형성된 제1 공기공급관을 통하여 공기를 제1 연소부 쪽으로 공급하는 제1 송풍기에서는 공기의 일부를 제2 공기공급관을 통하여 상기의 연료공급관으로 공급하여 고형화 연료의 원활한 이송이 가능하도록 하고,
상기 연소부의 근접된 위치에 설치된 가수공급부는 소량씩 공급되는 물을 원통형 물공급구의 다수의 구멍을 통하여 공급하여 연소실의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,
상기 연소부의 상단에 위치하는 제1 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제1 원통망으로 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 하고,
상기 제1 재연소부의 상면에 일체로 형성된 초점 연소부에서는 다수의 철크롬 재질의 작은 원통 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,
상기의 초점 연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제2 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제2 원통망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
상기의 제2 재연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제3 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 원통망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
상기의 제3 재연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제4 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 원통망으로 형성하여 전달되는 연소열에 의해 이동하는 연소가스를 마지막으로 재연소하도록 하고,
상기 열교환실의 벽에 관통하여 열전달관을 다수 설치하여 열교환실의 열을 본체의 내벽과 열교환실의 외벽의 사이 공간으로 배출하도록 하고,
상기 열교환실의 한쪽에는 제2 송풍기를 설치하여 외부로부터의 공기가 상기의 열전달관을 포함하는 열교환실의 외면을 따라 이동하는 중에 데워져서 다른 쪽의 개구부를 통하여 실내로 공급되도록 하고,
상기 열교환실의 끝단에는 작은 직경의 배출관을 형성하면서 그 측면에 보조 열교환부를 결합하면서 연결부위에 다수의 곡면 안내판을 설치하여 배기되는 연소가스가 곡면 안내판의 곡면을 따라 이동하는 중에 와류하도록 하면서 일부가 귀환관을 통하여 상기의 열교환실로 귀환하여 재차 열교환되도록 구성한 것이다.

Description

열풍 보일러{Hot air boiler}

본 발명은 열풍 보일러에 관한 것으로, 상세하게는 연소부에서 고형화 연료를 연소할 때 발생하는 연소열로 가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 기화 분리하는 동시에 내벽에서 발생되는 원적외선과 음이온의 성분과 연소열에 의해 고형화 연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고, 재연소부 및 초점 연소부에서 연소가스를 재연소한 후 수평의 다수의 재연소부에서 연소열을 일시 저장하면서 불완전 연소가스를 완전히 연소시키도록 하고, 상기 열교환실의 벽에 형성된 열전달관을 포함하는 외면을 통과하도록 송풍기로 불어주는 공기가 열교환에 의해 데워져서 실내에 공급되도록 함으로써 고형화 연료와 물의 원소를 분자 분리하면서 재연소에 의한 연소효율의 상승과 함께 열교환효율도 극대화한 열풍 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 농어촌 영세기업에서 전기 이외에 사용하는 에너지는 차륜 운반구 농기계들이고, 주로 많이 사용하는 에너지는 농식산을 위한 혹은 농수산물 건조가공 등 후가공하는데 열을 사용한다.

예를 들면, 특용작물이나 고가작물을 재배하거나 농수산물 건조를 위하여 또는 축산을 위하여 열을 사용하는데 열의 사용은 재배장과 사육장의 난방과 재배 및 사육용 온수로 사용된다.

농수산, 축산, 영세기업에서 사용하는 난방방법은 대다수가 공간난방이다. 따라서 대다수의 난방은 열효율은 떨어지지만 열풍을 이용하고 있다. 그러나 겨울철 농작물 재배시 양액 관리와 농작물 세척 및 상품성 있는 관리를 위하여 관리사동의 난,냉방 등에는 열수나 온수가 필요하다. 특히 축산의 경우나 농수산물 가공의 경우에는 열수의 사용은 기본이다.

따라서 농어촌 및 영세기업에서는 열풍기도 필요하고 온수나 열수를 생산하는 보일러도 필요하다.

지금까지는 열풍기와 보일러를 별개로 두 종류를 모두 구매 시공설치 사용하여 왔다.

생산되는 열풍의 온도를 조절할 수 있고 열수의 온도도 조절할 수 있다.

열풍온수기는 배기가스 정화장치가 구성되어 있어 집진 및 유해가스 재거를 한다.

난방실내 공기 정화기능을 가지며 공기정화는 여과, 이온교환, 소각, 치환, 세정 및 음이온 방출의 방법이 사용된다.

사실상 축산의 경우에 사육실 내의 보온을 위하여 당연히 공기교환량을 최소화하게 되고, 이렇게 할 경우 가축의 호흡 채취 배변의 혐기화 등에 의하여 실내공기는 생각하는 것 이상으로 최악의 상태가 된다.

육계의 경우에는 닭들의 날개 짓으로 각종 분진이 심하게 발생하고 이러한 실내 공기오염은 당연히 가축들에게 건강에 악영향을 미치고 건강을 해치게 되어 이로 인하여 스트레스, 약물 과다사용, 가축 체내 활성산소증가, 각종 질병 유발, 성장둔화, 폐사율 증가 그리고 각 관련 전염병을 발생하는 원인이 된다. 그리고 그로 인하여 축산물 품질저하, 생산성 저하, 채산성 악화, 경쟁력 약화 등의 결과를 초래하게 된다.

따라서 난방을 할 때에는 당연히 열손실을 막기 위하여 외부와의 공기 교환을 차단하게 되므로, 이로 인하여 실내 공기가 산소부족, 활성산소군 증가, 오염 가스군의 증가, 분진, 악취, 음이온 감소, 양이온 증가 및 미생물 세균류의 증가와 같은 현상이 발생하게 된다.

이렇게 실내환경이 악화 되지만, 현재로서는 공기정화기와 같은 별도의 기기를 이용할 수밖에 없는 실정이지만, 이러한 공기정화기로도 성능과 기능이 미치지 못하고 비용이 과중하여 사용하기 어렵다.

난방할 때 실내에 실내 상측은 온도가 높아지고 하측으로 내려올수록 점차 온도가 낮아지는 열성층 현상이 발생하면, 실내에서 주로 사용하는 바닥 쪽은 온도가 낮고, 사용하지 않는 천정은 상대적으로 따뜻한 상태이므로 체감 난방이 안 되어 난방의 의미가 없고 체감난방을 위하여는 에너지를 필요 이상으로 과다하게 사용하게 된다.

열성층 현상이 발생하면 열 에너지의 일 에너지로의 변환하는 에너지 변환에 따른 에너지 손실량이 많아 지는데 에너지 변환에 의한 열 손실은 온도가 높을수록 손실량은 많아진다.

따라서 열성층이 생기면 체감난방과 전혀 관계가 없는 사육장 상층부에서 에너지 손실량이 많게 되어 써보지도 못하고 많은 열을 손실하게 될 수 있다.

열성층 현상이 생기면 상층부를 통한 외부로의 누열로 인하여 열을 많이 빼앗기게 된다. 더구나 축산 사육장이나 작물 재배장의 보온상태는 주택의 경우에 비하여서 열악하므로 이로 인한 누열량은 당연히 더 많게 된다.

그리고 작물재배시에는 작물의 탄소동화작용에 탄산가스가 필요하다. 더구나 온실재배시는 필요에 의하여 작물재배를 밀집재배하고 격리된 실내공간에서 작물재배를 하면 주간에 탄소동화작용에 필요로 하는 탄산가스 절대량이 부족하므로 성공적이고 채산성있는 작물재배를 위해 탄산가스의 공급이 필요하다. 또한 작물 재배시에 밤이나 특히 축사에 난방중일 때는 당연히 실내에 산소가 부족하게 되므로 산소를 공급하여야 한다.

또한, 동절기에는 대부분의 장소에 난로, 히터, 열풍기 등의 난방수단을 구비하여 사람의 신체 근육을 이완시킴으로써 안전 사고를 방지함과 동시에 일의 능률을 올리도록 하고 있으며, 각 가정에는 열풍기와 같이 실내 공간에 열풍을 취출하는 장치나 보일러와 같이 실내 바닥면을 데움으로써 전체적인 실내 온도를 높이기 위한 장치 등을 구비하고 있다.

이때 열풍기는 연료를 연소시키고, 이 연소열을 송풍기를 통해 실내 공간으로 곧바로 취출함으로써 실내 온도를 높이는 장치로서, 등유나 LPG와 같은 연료를 사용함이 보통이며, 보일러는 물을 데워 이 물을 실내 바닥면에 설치되어 있는 순환파이프를 통해 순환시켜 바닥면을 데움으로써 실질적인 인체의 접촉부위인 실내 바닥면을 통해 직접적으로 인체에 따뜻함을 제공하거나 복사열에 의해 전체적인 실내 온도를 높여 난방을 수행하는 장치로서, 연탄, 등유, LPG, LNG와 같은 연료를 사용함이 보통이다.

그런데, 상기한 열풍기는 고가의 연료가 사용되므로 연료 소모에 따른 비용 부담이 크며, 특히 농가에서 비닐하우스와 같은 넓은 장소에 열풍을 공급할 때에는 연료비 부담이 더욱 가중되어 재배 야채나 과일 등을 상품화하였을 때 소비자 입장에서는 제품의 가격이 높아지게 되어 가계에 부담을 주게 되며, 농가 입장에서는 이익금이 많지 않게 되는 결점이 있었고, 보일러의 경우에도 고가의 연료가 사용되며 그 저수용량이 한정되어 있어 연료비 부담이 큼은 물론 온수의 사용량이 제한적이었다.

그리고 열풍기와 보일러는 모두 난방을 위한 것이지만 그 특징이 다르며, 이러한 열풍기와 보일러를 동시에 구비하는 것이 좋으나 열풍기와 보일러가 각각으로 되어 있어 각 장치를 구매하는 데 많은 비용이 들게 됨은 물론 연료비가 2중으로 소모되는 문제점이 있었다.

그리하여 2000년 07월 13일자 실용신안등록출원 제20-2000-0020128호(목재 및 석탄 연소식 열풍기 겸용 보일러)가 제안되었으며,

아는 열풍을 취출하는 열풍기와 온수를 순환시켜 바닥면을 뜨겁게 하는 보일러를 일체형으로 구성하되 그 연료로써 목재 또는 석탄을 선택적으로 사용할 수 있도록 한 목재 및 석탄 연소식 열풍기 겸용 보일러에 관한 것으로,

목재공급용 호퍼와 석탄공급용 호퍼를 각각 구비한 착탈식 연료공급부와,

4각 관체로 되어 그 내부에 받침대를 상하 유동가능하게 삽입하고 전면에 모터로 구동되는 피니언기어 및 레크기어를 구비한 연료투입부와,

연료투입부와 본체에 각각 센서를 구비하여 그 거리감지신호에 따라 연료공급부로부터의 연료공급을 차단하는 연료공급량조절부와,

연료투입부의 받침대 저면에 버너를 장착하고 이 버너를 통해 받침대에 얹혀진 연료를 점화시키는 연소부와,

연료투입부의 받침대 저면과 바닥면 테두리 상부에 고정롤러와 가동롤러를 'Ⅹ'자로 연결하여서 구비하고 일측 가동롤러를 연결끈을 통해 본체 후면 하부와 연결하여 연료투입부의 삽탈에 따라 연소부를 승/하강시키는 승하강부와,

본체의 상단부에 가로방향으로 다수의 취출관을 설치하여 송풍기로 취출관의 후방으로 열풍을 취출하는 송풍부와,

연소부의 화기에 의해 물을 가열하여 보일러로 순환시키는 순환부와, 연소부의 연기를 모아 외부로 배기하는 배기부로 구성하였다.

또한 2004년 02월 28일자 특허출원 제10-2004-0013751호(열풍기 겸용 온수 보일러)가 제안되었는 바,

이는, 일측에 연통으로 연결되는 배기구가 있고, 하부에 연소부이 구비된 내함,

상기 내함의 내부에 삽입되고, 소정의 직경을 가지는 두 개 이상의 구멍이 형성된 두 개 이상의 흡방열판,

상기 내함의 외부 전체를 에워싸며 형성된 수관,

상기 내함 및 수관을 포함하며, 상기 수관에 연결된 물 공급구 및 물 배기구를 구비한 외함,

상기 내함과 외함 사이에 형성되고, 소정의 직경을 가지는 두 개 이상의 구멍이 형성된 두 개 이상의 플레이트가 삽입된 축열공간,

상기 외함에 형성된 공기 흡입구와 공기 배출구를 포함하여 구성함으로써 흡방열판 및 플레이트를 사용하여 열전달을 활발하게 하므로 열효율이 향상되고, 별도의 버너가 필요없어 소음이 발생하는 문제가 방지되며, 완전연소를 하여 유해한 배기가스의 배출이 현저하게 감소됨과 동시에 에너지 절약이 실현되도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 열풍기 겸용 보일러에 의하여서는 온수를 데워주면서 더운 바람을 불어내는 데에 따르는 열효율의 문제가 있어 상대적으로 연소의 소모가 많아짐은 물론, 난방과 열풍을 공급하는 데에 따르는 실내의 환경의 악화와 이를 해소하기 위하여 공기정화에 따르는 과도한 에너지의 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 연소부에서 고형화 연료를 연소할 때 발생하는 연소열로 가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 기화 분리하는 동시에 내벽에서 발생되는 원적외선과 음이온의 성분과 연소열에 의해 고형화 연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고, 재연소부 및 초점 연소부에서 연소가스를 재연소한 후 수평의 다수의 재연소부에서 연소열을 일시 저장하면서 불완전 연소가스를 완전히 연소시키도록 하고, 상기 열교환실의 벽에 형성된 열전달관을 포함하는 외면을 통과하도록 송풍기로 불어주는 공기가 열교환에 의해 데워져서 실내에 공급되도록 함으로써 고형화 연료와 물의 원소를 분자 분리하면서 재연소에 의한 연소효율의 상승과 함께 열교환효율도 극대화 열풍 보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열풍 보일러는,

수직의 연소실과 수평의 열교환실로 이루어지는 본체의 내벽과 외벽의 사이에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 채우도록 하여 외부로 발산되는 연소열을 일시 저장하는 가운데 열손실을 최소화하도록 하고,

일반적인 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실의 받침판은 작은 홈을 갖는 격자판으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 모터에 의해 작동하는 스크루 핀이 내장된 연료공급관을 통해 호퍼로부터의 고형연료를 계속 공급하여 연소하도록 하고,

상기의 연소실의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관의 측면에 다수 형성한 공기공급구와 연소실의 아래쪽과 둘레에 각각 설치한 원반형 공기공급관의 공기공급구를 통하여 공기를 연소실로 공급하는 송풍기에서는 공기의 일부를 상기의 연료공급관으로 공급하여 고형연료의 원활한 이송이 가능하도록 하고,

상기 연소실의 둘레에 원주상으로 설치된 가수공급부는 물통에서 소량씩 공급되는 물을 원통형 물공급구의 다수의 구멍을 통하여 공급하여 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,

상기 연소실의 상단에 위치하는 제1 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망으로 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 하고,

상기 제1 재연소부의 상부에 위치하는 철크롬 재질의 철망을 말은 초점 연소부는 재연소 망을 거쳐 다수의 철크롬 재질의 작은 원통 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,

상기 연소실이 위치하는 외부의 4면에 전자석을 설치한 자기장 발생부는 전자석에서 발생하는 강한 자력은 연소실에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고,

상기의 초점 연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제2 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제2 원통망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기의 제2 재연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제3 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 원통망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기의 제3 재연소부로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실의 제4 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 원통망으로 형성하여 전달되는 연소열에 의해 이동하는 연소가스를 마지막으로 재연소하도록 하고,

상기 열교환실의 벽에 관통하여 열전달관을 다수 설치하여 열교환실의 열을 케이스의 내벽과 열교환실의 외벽의 사이 공간으로 배출하도록 하고,

상기 열교환실의 한쪽에는 제2 송풍기를 설치하여 외부로부터의 공기가 상기의 열전달관을 포함하는 열교환실의 외면을 따라 이동하는 중에 데워져서 다른 쪽의 개구부를 통하여 실내로 공급되도록 하고,

상기 열교환실의 끝단에는 작은 직경의 배출관을 형성하면서 그 측면에 보조 열교환부를 결합하면서 연결부위에 다수의 곡면 안내판을 설치하여 배기되는 연소가스가 곡면 안내판의 곡면을 따라 이동하는 중에 와류하도록 하면서 일부가 귀환관을 통하여 상기의 열교환실로 귀환하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 열풍 보일러에 의하여서는 외부로부터의 공급되는 고형화 연료를 연소부에서 1400℃ 이상의 연소열로 연소시키도록 하고,

가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 기화 분리하면서 고형화 연료와 물의 원소인 수소와 산소 분자로 인해 고형화 연료를 구성하는 원소들의 분해가 용이하게 일어나 연소가 활성화되도록 하고,

제1 연소부를 비롯하여 제1 재연소부, 초점 연소부, 제2 재연소부, 제3 재연소부, 제4 재연소부에 의하여 연소가스를 차례로 연소하면서 연소효율이 향상되도록 하고,

가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 공급하여 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,

열교환실에 형성한 다수 열전달관과 보조 열교환부에 의해 내부에 데워진 공기를 공급하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 열풍 보일러는,

수직의 연소실(A)과 수평의 열교환실(B)로 이루어지는 본체(1)의 내벽(2)과 외벽(3)의 사이에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(4)을 채우도록 하여 외부로 발산되는 연소열을 일시 저장하는 가운데 열손실을 최소화하도록 하고,

일반적인 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실(A)의 받침판(11)은 작은 홈을 갖는 격자판으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 모터(12)에 의해 작동하는 스크루 핀(14)이 내장된 연료공급관(13)을 통해 호퍼(15)로부터의 고형연료를 계속 공급하여 연소하도록 하고,

상기의 연소실(A)의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관(21)의 측면에 다수 형성한 공기공급구(22)와 연소실(A)의 아래쪽과 둘레에 각각 설치한 원반형 공기공급관(23)(24)의 공기공급구(도면에 도시하지 않음)를 통하여 공기를 연소실(A)로 공급하는 송풍기(20)에서는 공기의 일부를 상기의 연료공급관(13)으로 공급하여 고형연료의 원활한 이송이 가능하도록 하고,

상기 연소실(A)의 둘레에 원주상으로 설치된 가수공급부(30)는 물통(31)에서 소량씩 공급되는 물을 원통형 물공급구(32)의 다수의 구멍(33)을 통하여 공급하여 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,

상기 연소실(A)의 상단에 위치하는 제1 재연소부(40)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망(41)으로 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 하고,

상기 제1 재연소부(40)의 상부에 위치하는 철크롬 재질의 철망을 말은 초점 연소부(50)는 재연소 망(51)을 거쳐 다수의 철크롬 재질의 작은 원통(52) 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형(53)의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관(54)을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,

상기 연소실(A)이 위치하는 외부의 4면에 전자석(61)을 설치한 자기장 발생부(60)는 전자석에서 발생하는 강한 자력은 연소실에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고,

상기의 초점 연소부(50)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제2 재연소부(70)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제2 원통망(71)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(72)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기의 제2 재연소부(70)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제3 재연소부(80)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 원통망(81)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(82)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기의 제3 재연소부(80)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제4 재연소부(90)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 원통망(91)으로 형성하여 전달되는 연소열에 의해 이동하는 연소가스를 마지막으로 재연소하도록 하고,

상기 열교환실(B)의 벽(101)에 관통하여 열전달관(102)을 다수 설치하여 열교환실(B)의 열을 케이스(100)의 내벽과 열교환실(B)의 외벽의 사이 공간(103)으로 배출하도록 하고,

상기 열교환실(B)의 한쪽에는 제2 송풍기(104)를 설치하여 외부로부터의 공기가 상기의 열전달관(102)을 포함하는 열교환실(B)의 외면을 따라 이동하는 중에 데워져서 다른 쪽의 개구부(105)를 통하여 실내로 공급되도록 하고,

상기 열교환실(B)의 끝단에는 작은 직경의 배출관(111)을 형성하면서 그 측면에 보조 열교환부(112)를 결합하면서 연결부위에 다수의 곡면 안내판(113)을 설치하여 배기되는 연소가스가 곡면 안내판(113)의 곡면을 따라 이동하는 중에 와류하도록 하면서 일부가 귀환관(114)을 통하여 상기의 열교환실(B)로 귀환하여 재차 열교환되도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 열풍 보일러는 단열층(2)에 의해 보온효과를 가지는 본체(1)의 하단에는 고형화 연료를 연소하는 연소실(A)을 형성하면서 상단에는 공기를 데우는 열교환실(B)을 형성하여 연소효율과 열교환 효율을 극대화한 것으로서,

수직의 연소실(A)과 수평의 열교환실(B)로 이루어지는 본체(1)의 내벽(2)과 외벽(3)의 사이에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(4)을 채우도록 하여 외부로 발산되는 연소열을 일시 저장하여 열손실을 최소화하도록 하는 동시에 연소 중에 원적외선과 음이온 성분을 발산하도록 한다.

일반적인 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실(A)의 받침판(11)은 작은 홈을 갖는 격자판으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 모터(12)에 의해 작동하는 스크루 핀(14)이 내장된 연료공급관(13)을 통해 호퍼(15)로부터의 고형연료를 계속 공급하여 연소하도록 한다.

상기의 연소실(A)의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관(21)의 측면에 다수 형성한 공기공급구(22)와 연소실(A)의 아래쪽과 둘레에 각각 설치한 원반형 공기공급관(23)(24)의 공기공급구(도면에 도시하지 않음)를 통하여 공기를 연소실(A)로 공급하는 송풍기(20)에서는 공기의 일부를 상기의 연료공급관(13)으로 공급하여 고형연료의 원활한 이송이 가능하도록 한다.

상기 연소실(A)의 둘레에 원주상으로 설치된 가수공급부(30)는 물통(31)에서 소량씩 공급되는 물을 원통형 물공급구(32)의 다수의 구멍(33)을 통하여 공급하여 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 한다.

즉, 소량씩 공급되는 물을 상기의 물공급구(32)의 다수의 구멍(33)을 통하여 분사공급하여 연소시의 1400℃ 이상의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되면서 가수연소에 의해 연소효율을 높여 준다.

상기 연소실(A)의 상단에 위치하는 제1 재연소부(40)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망(41)으로 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 한다.

상기 제1 재연소부(40)의 상부에 위치하는 철크롬 재질의 철망을 말은 초점 연소부(50)는 재연소 망(51)을 거쳐 다수의 철크롬 재질의 작은 원통(52) 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형(53)의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관(54)을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 한다.

즉, 연소가스와 연소열이 초점 연소부(50)의 반구형(53)의 내부에 일시적으로 모아지면, 반구형(53)의 내부에서 연소열은 내부에 유입된 연소열과 내면에 의해 반사되는 연소열에 의해 반구형(53)의 내부에서 볼록렌즈에 의한 초점과 같이 연소열이 하나의 지점에서 집중적으로 연소되면서 그 지점을 중심으로 활발한 연소가 이루어진 후 상단의 작은 연소가스 배출관(23)을 통하여 상승하도록 한다.

상기 연소실(A)이 위치하는 외부의 4면에 전자석(61)을 설치한 자기장 발생부(60)는 전자석에서 발생하는 강한 자력은 연소실에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 한다.

상기의 초점 연소부(50)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제2 재연소부(70)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제2 원통망(71)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(72)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 한다.

상기의 제2 재연소부(70)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제3 재연소부(80)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 원통망(81)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(82)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 한다.

상기의 제3 재연소부(80)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제4 재연소부(90)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 원통망(91)으로 형성하여 전달되는 연소열에 의해 이동하는 연소가스를 마지막으로 재연소하도록 한다.

상기 열교환실(B)의 벽(101)에 관통하여 열전달관(102)을 다수 설치하여 열교환실(B)의 열을 케이스(100)의 내벽과 열교환실(B)의 외벽의 사이 공간(103)으로 배출하도록 한다.

상기 열교환실(B)의 한쪽에는 제2 송풍기(104)를 설치하여 외부로부터의 공기가 상기의 열전달관(102)을 포함하는 열교환실(B)의 외면을 따라 이동하는 중에 데워져서 다른 쪽의 개구부(105)를 통하여 실내로 공급되도록 한다.

상기 열교환실(B)의 끝단에는 작은 직경의 배출관(111)을 형성하면서 그 측면에 보조 열교환부(112)를 결합하면서 연결부위에 다수의 곡면 안내판(113)을 설치하여 배기되는 연소가스가 곡면 안내판(113)의 곡면을 따라 이동하는 중에 와류하도록 하면서 일부가 귀환관(114)을 통하여 상기의 열교환실(B)로 귀환하여 재차 열교환되도록 함으로써 열교환 효율이 극대화되도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

A : 연소실 B : 열교환실
1 : 본체 5 : 가수공급부
10 : 제1 연소부 15 : 연료공급관
17, 18 : 공기공급관 20, 40, 50, 60 : 재연소부
30 : 초점 연소부 72 : 열전달관
81 : 배출관 82 : 보조 열교환부

Claims (1)

1. 수직의 연소실(A)과 수평의 열교환실(B)로 이루어지는 본체(1)의 내벽(2)과 외벽(3)의 사이에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(4)을 채우도록 하고,
   연소실(A)의 받침판(11)은 작은 홈을 갖는 격자판으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 모터(12)에 의해 작동하는 스크루 핀(14)이 내장된 연료공급관(13)을 통해 호퍼(15)로부터의 고형연료를 계속 공급하도록 하고,
   상기의 연소실(A)의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관(21)의 측면에 다수 형성한 공기공급구(22)와 연소실(A)의 아래쪽과 둘레에 각각 설치한 원반형 공기공급관(23)(24)의 공기공급구를 통하여 공기를 연소실(A)로 공급하는 송풍기(20)에서는 공기의 일부를 상기의 연료공급관(13)으로 공급하도록 하고,
   상기 연소실(A)의 둘레에 원주상으로 설치된 가수공급부(30)는 물통(31)에서 소량씩 공급되는 물을 원통형 물공급구(32)의 다수의 구멍(33)을 통하여 공급하도록 하고,
   상기 연소실(A)의 상단에 위치하는 제1 재연소부(40)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망(41)으로 형성하고,
   상기 제1 재연소부(40)의 상부에 위치하는 철크롬 재질의 철망을 말은 초점 연소부(50)는 재연소 망(51)을 거쳐 다수의 철크롬 재질의 작은 원통(52) 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형(53)의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관(54)을 통하여 상승하도록 하고,
   상기 연소실(A)이 위치하는 외부의 4면에 전자석(61)을 설치한 자기장 발생부(60)는 전자석에서 발생하는 강한 자력은 연소실에 전달하도록 하고,
   상기의 초점 연소부(50)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제2 재연소부(70)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제2 원통망(71)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(72)을 넣도록 하고,
   상기의 제2 재연소부(70)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제3 재연소부(80)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 원통망(81)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이들을 혼합한 혼합물(82)을 넣도록 하고,
   상기의 제3 재연소부(80)로부터의 연소열과 연소가스를 공급받는 열교환실(B)의 제4 재연소부(90)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 원통망(91)으로 형성하고,
   상기 열교환실(B)의 벽(101)에 관통하여 열전달관(102)을 다수 설치하고,
   상기 열교환실(B)의 한쪽에는 제2 송풍기(104)를 설치하여 외부로부터의 공기가 상기의 열전달관(102)을 포함하는 열교환실(B)의 외면을 따라 이동하여 다른 쪽의 개구부(105)를 통하여 실내로 공급되도록 하고,
   상기 열교환실(B)의 끝단에는 작은 직경의 배출관(111)을 형성하면서 그 측면에 보조 열교환부(112)를 결합하면서 연결부위에 다수의 곡면 안내판(113)을 설치하여 배기되는 연소가스가 곡면 안내판(113)의 곡면을 따라 이동하는 중에 와류하도록 하면서 일부가 귀환관(114)을 통하여 상기의 열교환실(B)로 귀환하도록 구성한 것을 특징으로 하는 열풍 보일러.

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