KR20120126684A - 화목 보일러 - Google Patents

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KR20120126684A KR1020110044684A KR20110044684A KR20120126684A KR 20120126684 A KR20120126684 A KR 20120126684A KR 1020110044684 A KR1020110044684 A KR 1020110044684A KR 20110044684 A KR20110044684 A KR 20110044684A KR 20120126684 A KR20120126684 A KR 20120126684A
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    • F23B2700/003—Combustion apparatus for solid fuel adapted for use in water-tube boilers

Abstract

본 발명은 화목보일러에 관한 것으로서, 개폐도어에 의해 개폐되는 투입구가 마련되어 있고 내부에 연소공간이 마련된 원통형 메인 연소실과, 원통형 메인 연소실의 외주면을 감싸도록 결합된 열교환실과, 원통형 메인 연소실의 개폐도어 맞은 편에서 메인 연소실 보다 높게 상방으로 연장되어 있고, 하부 저면에 외부와 연통되게 형성된 하부공기 유입구가 마련된 보조실과, 원통형 메인 연소실의 투입구와 대향되는 보조실의 배면에 형성된 배면 유입구를 개폐할 수 있도록 된 흡기 보조 개폐기와, 배면 유입구보다 상방의 보조실의 배면에 형성된 배면 배기구를 개폐할 수 있도록 형성된 배기 보조 개폐기와, 보조실과 접하는 원통형 메인 연소실의 종단에서부터 원통형 메인 연소실의 바닥과 이격되게 하방으로 연장된 수직부분과, 수직부분의 하단에서 상기 보조실의 배면 방향으로 상기 보조실의 배면과 이격되게 연장된 수평부분을 갖게 형성된 구획부와, 개폐도어의 상부에 원통형 메인 연소실에서 발생되는 연소가스를 배출할 수 있도록 외부로 연장되게 형성된 메인 연통을 구비한다. 이러한 화목 보일러에 의하면, 개폐도어 맞은 편에서 초기 점화가 이루어지고, 개폐도어 방향으로 연소가 점진적으로 이루어 질 수 있도록 되어 있어 연소 조건이 점화 초기 이후에도 크게 변동되지 않음으로써 연소 지속시간을 장시간화 할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

화목 보일러{firewood boiler}
본 발명은 화목 보일러에 관한 것으로서, 투입된 목재에 대해 장시간 연소를 지속시킬 수 있도록 된 화목 보일러에 관한 것이다.
나무를 연소재료로 사용하는 화목보일러는 농촌이나 산간지역 등 화목을 쉽게 구할 수 있는 곳에서 널리 사용되고 있다.
이러한 화목 보일러는 개폐도어가 마련된 원통형 연소실의 개폐도어 맞은 편에서 상방으로 연장된 연통을 갖는 구조로 되어 있거나, 연소실 내부에 지그재그 형태의 연소로를 형성하여 개폐도어 맞은편의 연소로의 종단에 배기구가 형성된 구조로 되어 있다.
그런데, 종래의 화목 보일러는 비닐하우스와 같이 규모가 큰 시설의 난방용으로 사용하고자 할 경우 연소실 내에 많은 양의 목재를 투입할 경우 초기 연소공간이 충분치 않아 목재가 타다가 불완전연소에 의해 꺼지거나, 잘 탈수 있도록 공기 투입량을 많게 하는 경우 연소 확산이 급격하게 이루어지면서 목재의 연소 지속시간이 매우 짧아 지는 문제점이 있어 대규모 난방용으로는 사용하기가 매우 어려운 문제점이 있다.
특히, 종래의 화목 보일러는 연소실의 개폐도어로부터 멀어지는 방향으로부터 개폐도어 방향으로 목재를 순차적으로 적재하고 개폐도어 부근에서 개폐도어를 개방한 상태에서 점화를 시키고, 원하는 정도의 화력이 유지되면 개폐도어를 폐쇄한 후 개폐도어에 마련된 공기 조절구를 통해 유입공기를 조절하게 되는데 이 경우 개폐도어를 개방시와 개폐도어의 폐쇄시의 급격한 화력 변화 및 연소 조건에 대해 공기 조절구를 통한 공기 양의 조절이 매우 어려워 주기적으로 화력상태를 확인해야 하는 불편함이 있다.
또한, 목재의 연소 지속시간이 야간의 경우 3-4시간 정도 밖에 유지되지 않는 경우에는 목재의 연소시간을 고려하여 주기적으로 목재를 공급해야 하기 때문에 사용자가 충분한 수면을 취하지 못함으로써 이용상의 불편함이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 많은 양의 목재를 투입하여도 연소 지속 시간을 연장할 수 있으면서 연소가 안정적으로 이루어질 수 있는 화목 보일러를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 개폐도어 맞은 편에서 초기 점화를 수행할 수 있도록 하여 초기 점화 이후의 공기 유입 조건에 대한 변화를 최소화 할 수 있는 화목 보일러를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화목 보일러는 전면에 개폐도어에 의해 개폐되는 투입구가 마련되어 있고 내부에 연소공간이 마련된 원통형 메인 연소실과; 상기 원통형 메인 연소실의 외주면을 감싸도록 결합되어 내장된 열매체를 가열하는 열교환실과; 상기 원통형 메인 연소실의 상기 개폐도어 맞은 편에서 상기 원통형 메인 연소실과 연통되게 상기 원통형 메인 연소실 보다 높게 상방으로 연장되어 있고, 하부 저면에 외부와 연통되게 형성된 하부공기 유입구가 마련된 보조실과; 상기 원통형 메인 연소실의 투입구와 대향되는 상기 보조실의 배면에 형성된 배면 유입구를 개폐할 수 있도록 된 흡기 보조 개폐기와; 상기 배면 유입구보다 상방의 상기 보조실의 배면에 형성된 배면 배기구를 개폐할 수 있도록 형성된 배기 보조 개폐기와; 상기 보조실과 접하는 상기 원통형 메인 연소실의 종단에서부터 상기 원통형 메인 연소실의 바닥과 이격되게 하방으로 연장된 수직부분과, 상기 수직부분의 하단에서 상기 보조실의 배면 방향으로 상기 보조실의 배면과 이격되게 연장된 수평부분을 갖게 형성된 구획부와; 상기 개폐도어의 상부에 상기 원통형 메인 연소실에서 발생되는 연소가스를 배출할 수 있도록 외부로 연장되게 형성된 메인 연통;을 구비한다.
바람직하게는 상기 원통형 메인 연소실은 지지 프레임에 의해 지면에 이격되게 설치되되, 상기 보조실이 형성된 후방의 높이보다 상기 개폐도어가 형성된 전방의 높이가 낮게 경사지게 설치되어 있다.
또한, 상기 구획부의 상기 수평부분과 대향되는 상기 보조실의 상면에는 외부와 연통되게 형성된 상부 배기홀이 더 형성된 것이 바람직하다.
상기 배기 보조개폐기는 상기 배면 배기구 영역을 2분할한 영역을 각각 개폐할 수 있도록 형성된 제1 및 제2배기 보조개폐기로 되어 있고, 상기 배면 배기구의 상단으로부터 상기 보조실로부터 외부로 확장되는 방향으로 연장되되 상기 배면 배기구를 통해 배출되는 연소가스를 상부로 배기할 수 있게 보조 연통이 상면에 형성된 배기 가이드판과; 상기 보조실에 회동가능하게 장착되어 상기 배기보조 개폐기가 설치된 영역을 외부에 대해 상기 배기 가이드판과 함께 개폐할 수 있도록 된 보조캡;을 더 구비할 수 있다.
더욱 바람직하게는 상기 열교환실은 상기 원통형 메인 연소실의 하부로부터 상방으로 이격되는 위치에서 상기 원통형 메인 연소실의 상부를 에워싸는 형상으로 형성된 메인 저수실과; 상기 메인 저수실의 중앙부분에서 상기 메인 저수실과 연통되게 상방으로 연장된 중앙저수실;로 되어 있고, 상기 메인 저수실에는 급수관이 연결되어 있고, 상기 중앙 저수실에는 배수관이 연결되어 있고, 상기 메인 연통은 상기 개폐도어로부터 외부로 멀어지게 연장된 수평관부와, 상기 수평관부의 종단에서 상하방향으로 연장되어 상기 수평관부와 연통되게 형성된 수직관부를 갖게 형성되어 있다.
본 발명에 따른 화목 보일러에 의하면, 개폐도어 맞은 편에서 초기 점화가 이루어지고, 개폐도어 방향으로 연소가 점진적으로 이루어 질 수 있도록 되어 있어 연소 조건이 점화 초기 이후에도 크게 변동되지 않음으로써 연소 지속시간을 장시간화 할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 화목 보일러를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 화목 보일러의 단면도이고,
도 3은 도 1의 화목보일러의 보조실의 배면 부분을 확대 도시한 부분 발췌 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화목 보일러를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 화목 보일러를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 화목 보일러의 단면도이고, 도 3은 도 1의 화목보일러의 보조실의 배면 부분을 확대 도시한 부분 발췌 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 화목 보일러(100)는 원통형 메인 연소실(120)과 보조실(130)로 된 본체(110)와, 지지프레임(140), 구획부(150), 열교환실(170), 메인 연통(181)을 구비한다.
본체(110)는 원통형 메인 연소실(120)과 보조실(130)로 되어 있다.
원통형 메인 연소실(120)은 내부에 횡단면이 원형 또는 환형인 연소공간(124)이 마련되어 있고, 연소공간(124)의 일단에 마련된 투입구(122)를 개방할 수 있게 마련된 개폐도어(127)를 구비한다.
여기서 투입구(122)는 연소재료인 목재를 투입하는데 이용된다.
원통형 메인 연소실(120)은 타단 즉 투입구(122) 맞은편은 보조실(130)과 일체로 결합되어 있다.
보조실(130)은 원통형 메인 연소실(120)의 개폐도어(127) 맞은 편에서 원통형 메인 연소실(120)의 연소공간(124)와 연통되게 결합되되 원통형 메인 연소실(120) 보다 높게 상방으로 연장되게 형성되어 있다.
보조실(130)은 초기 목재의 점화 및 탄화 환경을 조절할 수 있도록 되어 잇다.
이러한 보조실(130)은 보조실(130)의 하부 저면에 외부와 연통되게 형성된 하부공기 유입구(132)가 원통형 메인 연소실(120)의 길이방향을 가로지르는 방향으로 일정폭 연장되게 형성되어 있다.
여기서 하부공기 유입구(132)의 폭 및 길이는 적절하게 적용하면 되고, 하부 공기 유입구(132)를 통해 토치 또는 그 밖의 점화기구가 입출될 수 있게 형성할 수 있음은 물론이다.
구획부(150)는 보조실(130)과 접하는 원통형 메인 연소실(120)의 종단에서부터 원통형 메인 연소실(120)의 바닥과 이격되게 하방으로 연장된 수직부분(151)과, 수직부분(151)의 하단에서 보조실(130)의 배면(135) 방향으로 보조실(130)의 배면(135)과 이격되게 연장된 수평부분(152)을 갖게 형성되어 있다.
여기서 구획부(150)는 보조실(130) 내에서의 초기 점화과정 및 점화 이후의 원통형 메인 연소실(120)에서 연소에 의해 발생되는 열 및 연기의 보조실 상부로의 상승기류를 완만하게 완화시키는 기능을 한다.
상부 배기홀(137)은 구획부(150)의 수평부분(152)과 대향되는 보조실(130)의 상면(133)에 외부와 연통되게 형성되어 있다.
바람직하게는 상부 배기홀(137)은 수평부분(152)의 종단에서 원통형 메인 연소실(120) 방향으로 이격되는 위치에 형성된다.
흡기 보조 개폐기(161)는 원통형 메인 연소실(120)의 투입구(122)와 대향되는 보조실(130)의 배면(135)에 형성된 배면 유입구(138)를 개폐할 수 있도록 되어 있다.
여기서 흡기 보조 개폐기(161) 및 배면 유입구(138)는 원통형 메인 연소실(120)의 하부로부터 중간부분까지의 사이 영역 즉, 하부 반원 부분에 해당하는 부분 내에 형성되는 것이 바람직하다.
배기 보조 개폐기(164a)(164b)는 배면 유입구(138)보다 상방의 보조실(130)의 배면(135) 즉, 원통형 메인 연소실(120)의 중간으로부터 상부 또는 보조실(130)의 상부까지의 사이 영역 즉, 상부 반원 부분으로부터 보조실(130) 상부까지에 해당하는 부분 내에 형성된 배면 배기구(139)를 개폐할 수 있도록 형성되어 있다.
배기 보조개폐기(164a)(164b)는 배면 배기구(139) 영역을 상하방향으로 2분할한 영역을 각각 개폐할 수 있도록 형성된 제1 및 제2배기 보조개폐기(164a)(164b)로 되어 있다.
도시된 예와 다르게 배면 배기구(139)는 제1 및 제2배기 보조개폐기(164a)(164b)에 의해 각각 개폐될 수 있게 구획벽에 의해 분할된 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
배기 가이드판(167)은 배면 배기구(139)의 상단으로부터 보조실(130)로부터 외부로 확장되는 방향으로 연장되되 배면 배기구(139)를 통해 배출되는 연소가스를 상부로 배기할 수 있게 보조연통(167a)이 상면에 형성되어 있다.
보조캡(168)은 보조실(130)에 회동가능하게 장착되어 제1 및 제2 배기보조 개폐기(164a)(164b)가 설치된 영역을 외부에 대해 배기 가이드판(167)과 함께 개폐할 수 있도록 되어 있고, 도시된 예에서는 'ㄷ'자 형태로 형성된 구조가 적용되었다.
지지프레임(140)은 본체(110)를 지면에 대해 이격되게 지지할 수 있도록 본체(110)에 결합되어 있다.
바람직하게는 본체(110)는 보조실(130)이 형성된 후방의 높이보다 개폐도어(127)가 형성된 원통형 메인 연소실(120)의 전방의 높이가 낮게 경사지게 지지프레임(140)에 결합된다. 여기서 원통형 메인 연소실(120)의 경사각도는 5 내지 10°정도로 적용하는 것이 바람직하다.
열교환실(170)은 원통형 메인 연소실(120)의 외주면을 감싸도록 결합되어 내장된 열매체 예를 들면 물을 가열한다.
열교환실(170)은 메인 저수실(171)과 중앙저수실(173)로 되어 있다.
메인 저수실(171)은 원통형 메인 연소실(120)의 하부로부터 이격되는 위치에서 원통형 메인 연소실(120)의 상부를 에워싸는 형상으로 형성되어 내부에 물을 저수할 수 있는 저수공간을 갖는다.
중앙 저수실(173)은 메인 저수실(171)의 중앙부분에서 상방으로 연장되어 있다.
급수관(175)은 메인 저수실(171)로 물을 공급할 수 있도록 접속되어 있고, 배수관(177)은 중앙 저수실(173)로부터 가열된 물을 배수할 수 있도록 접속되어 있다.
한편, 급수관(175) 및 배수관(177)과는 별도의 급탕용 급탕관(178)이 중앙 저수실(173)내에 코일 형태로 감겨 가열된 물을 외부로 공급할 수 있도록 설치될 수 있음은 물론이다.
메인 연통(181)은 개폐도어(127)의 상부에 원통형 메인 연소실(120)에서 발생되는 연소가스를 외부로 배출할 수 있도록 외부로 연장되게 형성되어 있다.
메인 연통(181)은 'T'자 형태로 형성되어 있고, 이를 구분하면, 개폐도어(127)로부터 외부로 멀어지게 연장된 수평관부(182)와, 수평관부(182)의 종단에서 상하방향으로 연장되어 수평관부(182)와 연통되게 형성된 수직관부(183)를 갖게 형성되어 있다.
이러한 화목 보일러(100)는 통상의 개폐도어로부터 점화가 이루어진 후 개폐도어 맞은편 방향으로 점진적으로 연소가 되는 방식과 반대 방식으로 연소가 진행되게 되어 있다.
따라서, 사용자는 화목 보일러(100)의 개폐도어(127)를 통해 보조실(130)로부터 개폐도어(127) 방향으로 목재를 투입한 다음, 보조실(130)의 하부 유입구 또는 흡기 배기 보조 개폐기(161)를 이용하여 보조실(130)에 투입된 초기 점화용 연소재를 점화시키고, 이후, 흡기 보조 개폐기(161)와 제1 및 제2 배기 보조 개폐기(164a)(164b)를 적절하게 개방하여 초기 점화 화력을 안정화 시킨다. 이후, 안정된 목재의 점화력이 확인된 다음에는 흡기 보조 개폐기(161)를 폐쇄시키고, 제1 및 제2 배기 보조 개폐기(164a)(164b)는 폐쇄 또는 적절하게 개방시켜 놓으면, 원통형 메인 연소실(120)에서 연소되는 연소가스는 대부분 메인 연통(181)을 통해 배출되고, 구획부(150)에 의해 연소가스의 보조실(130) 상부로의 상승기류는 제한됨으로써 목재의 연소가 완만하게 진행된다.
또한, 열교환실(170)은 원통형 메인 연소실(120) 상부 및 측면을 통해 전달될 열에 의해 가열됨으로써 가열과정에서의 소음발생도 억제되는 장점이 있으며, 원통형 메인 연소실(120)의 경사구조에 의해 연소가 되는 목재에 대해 인접된 미연소 목재가 하부에 위치함으로써 급격한 화력상승이 억제되어 장시간 연소의 지속성를 제공해준다.
110: 본체 120: 원통형 메인 연소실
130: 보조실 140: 지지프레임
150: 구획부 170: 열교환실
181: 메인 연통

Claims (3)

  1. 전면에 개폐도어에 의해 개폐되는 투입구가 마련되어 있고 내부에 연소공간이 마련된 원통형 메인 연소실과;
    상기 원통형 메인 연소실의 외주면을 감싸도록 결합되어 내장된 열매체를 가열하는 열교환실과;
    상기 원통형 메인 연소실의 상기 개폐도어 맞은 편에서 상기 원통형 메인 연소실과 연통되게 상기 원통형 메인 연소실 보다 높게 상방으로 연장되어 있고, 하부 저면에 외부와 연통되게 형성된 하부공기 유입구가 마련된 보조실과;
    상기 원통형 메인 연소실의 투입구와 대향되는 상기 보조실의 배면에 형성된 배면 유입구를 개폐할 수 있도록 된 흡기 보조 개폐기와;
    상기 배면 유입구보다 상방의 상기 보조실의 배면에 형성된 배면 배기구를 개폐할 수 있도록 형성된 배기 보조 개폐기와;
    상기 보조실과 접하는 상기 원통형 메인 연소실의 종단에서부터 상기 원통형 메인 연소실의 바닥과 이격되게 하방으로 연장된 수직부분과, 상기 수직부분의 하단에서 상기 보조실의 배면 방향으로 상기 보조실의 배면과 이격되게 연장된 수평부분을 갖게 형성된 구획부와;
    상기 개폐도어의 상부에 상기 원통형 메인 연소실에서 발생되는 연소가스를 배출할 수 있도록 외부로 연장되게 형성된 메인 연통;을 구비하는 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원통형 메인 연소실은 지지 프레임에 의해 지면에 이격되게 설치되되, 상기 보조실이 형성된 후방의 높이보다 상기 개폐도어가 형성된 전방의 높이가 낮게 경사지게 설치되어 있고,
    상기 구획부의 상기 수평부분과 대향되는 상기 보조실의 상면에는 외부와 연통되게 형성된 상부 배기홀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배기 보조개폐기는 상기 배면 배기구 영역을 2분할한 영역을 각각 개폐할 수 있도록 형성된 제1 및 제2배기 보조개폐기로 되어 있고,
    상기 배면 배기구의 상단으로부터 상기 보조실로부터 외부로 확장되는 방향으로 연장되되 상기 배면 배기구를 통해 배출되는 연소가스를 상부로 배기할 수 있게 보조 연통이 상면에 형성된 배기 가이드판과;
    상기 보조실에 회동가능하게 장착되어 상기 배기보조 개폐기가 설치된 영역을 외부에 대해 상기 배기 가이드판과 함께 개폐할 수 있도록 된 보조캡;을 더 구비하고,
    상기 열교환실은 상기 원통형 메인 연소실의 하부로부터 상방으로 이격되는 위치에서 상기 원통형 메인 연소실의 상부를 에워싸는 형상으로 형성된 메인 저수실과;
    상기 메인 저수실의 중앙부분에서 상기 메인 저수실과 연통되게 상방으로 연장된 중앙저수실;로 되어 있고,
    상기 메인 저수실에는 급수관이 연결되어 있고, 상기 중앙 저수실에는 배수관이 연결되어 있고,
    상기 메인 연통은 상기 개폐도어로부터 외부로 멀어지게 연장된 수평관부와, 상기 수평관부의 종단에서 상하방향으로 연장되어 상기 수평관부와 연통되게 형성된 수직관부를 갖게 형성된 것을 특징으로 하는 화목 보일러.
KR1020110044684A 2011-05-12 2011-05-12 화목 보일러 KR101207483B1 (ko)

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