KR20130045288A

KR20130045288A - 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로

Info

Publication number: KR20130045288A
Application number: KR1020130014813A
Authority: KR
Inventors: 최현진
Original assignee: 최현진
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-05-03
Also published as: KR101392216B1

Abstract

본 발명은 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로에 관한 것으로, 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로는 상부에 연료통문이 달리고 하면이 개구된 연료통과, 개구된 상면이 상기 연료통의 하면과 통하도록 상기 연료통과 결합하여 상기 연료통의 밑에 위치하고, 일측면에 외부 공기과 통하는 공기흡입구가 형성되며 하부의 일측면이 개구되고 하부의 다른 일측면에는 개폐 가능한 점화구문이 구비되는 연소실과, 상기 연료실의 옆에 상기 연소길과 간격을 두고 설치되고 상부의 일측면에는 연도가 결합되며, 하부의 일측면이 개구되는 제2 연소실과, 한쪽 말단은 상기 연소실 하부의 개구된 부분과 통하고 다른 한쪽 말단은 상기 제2 연소실 하부의 개구된 부분과 통하도록 상기 연소실과 상기 제2 연소실을 연결하며 내부공간의 상면은 상기 연소실 및 상기 제2 연소실과 연결되는 부분에 위치하는 양쪽 끝 부분보다 가운데 부분이 아래쪽으로 돌출되도록 볼록한 곡면 형상을 가져서 연소실통로코안다표면을 형성하는 연소실통로 및 상기 연소실의 내부공간 하부에 고정 설치되고 상기 공기흡입구가 형성된 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소실통로와 통하는 개구부가 형성된 내측면과 마주보는 내측면으로부터 상기 연소실 통로가 위치하는 쪽을 향해 가면서 하향 경사지는 다수 개의 연소버너코안다경사면판을 포함하는 연소버너를 포함하여 구성되고, 다수 개의 상기 연소버너코안다경사면판은 위아래로 간격을 두고 구비되고, 위아래로 마주보는 다수 개의 상기 연소버너코안다경사면판들 사이의 공간은 상기 연소실 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 좁혀져서 상기 공기흡입구와 통하는 벤튜리노즐을 형성함으로써 상기 연소실의 공기흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 벤튜리노즐을 지나 상기 연소실 하부 및 상기 연소실통로로 공급되게 구성된다.

Description

고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로 {BOILER OR STOVE USING SOLID FUEL}

본 발명은 펠릿(Wood Pellet), 톱밥(Sawdust), 우드칩(Wood chip) 또는 화목(Firewood), 기타 연소 가능한 고체연료(Solid Fuel) 등을 연료로 사용하는 난로 또는 보일러에 관한 것으로, 본 발명은 다양한 장소에서 열을 발생하기 위한 장치로서 전기장치를 사용하지 않아서 전기가 없는 장소에서도 사용할 수 있는 가정, 농어촌, 산업용 난방, 건조장치, 발전설비, 조리기기, 휴대용 난방 조리 등에 관한 것이지만 이에 한정하지는 않는다.

일반적인 보일러 또는 난로나 조리 장치, 특히 펠릿(Wood Pellet)이나, 우드칩(Wood chip) 등 고체 연료를 연료로 사용하는 보일러 또는 난로의 경우 연료 공급, 점화, 연소진행, 송풍 등의 수단에 주로 전기적 장치를 이용하고 있다.

그런데 이러한 구성의 보일러, 난로, 조리 장치의 단점은 전기적인 장치의 고장이 발생하면 사용할 수 없고 전기 장치의 전기 소모량이 과다하며 전기 공급이 되지 않는 곳에서는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

특히 펠릿(Wood Pellet)이나 화목(Firewood) 연료 등 식물자원을 연료로 사용할 경우 CO2 발생이나 유해가스 방출이 화석연료에 비해 매우 적어서 국제적으로 식물 자원 연료 사용을 권장하고 있는데, 종래 기술에 의한 장치에서 간접적으로 화석연료를 사용해야만 하는 전기 장치를 이용해야 한다는 점은 화석연료 사용 절감이라는 효과에 크게 기여하지 못한다는 문제점이 있다.

전술한 바와 같이 종래의 보일러, 난로 또는 조리장치는 전기적인 장치를 사용함으로써 전기적인 장치의 고장이나 전기 소모량 과다, 전기 공급이 되지 않는 곳에서의 사용 불가능, 전기적 장치의 일부의 미작동, 불균형 작동으로 인한 연소 장애 발생 등의 문제로 인하여 사용에 불편함을 초래한다는 단점이 있으므로 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보일러, 난로 등의 사용시 연료공급, 점화, 연소진행, 송풍 등의 작동을 자연의 원리만을 이용하여 할 수 있기 때문에 전기 장치를 필요로 하지 않아서 전기 소비를 절약할 수 있고, 전기를 공급하기 위한 장치가 필요 없어서 전기 공급이 어려운 곳에서도 사용이 가능한 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은 전기 장치를 사용하지 않는 펠릿(Wood Pellet), 우드칩(Wood chip), 화목(Firewood), 톱밥(Sawdust) 또는 기타 연소 가능한 고체연료를 연료로 사용하는 보일러, 난로, 조리기구 등의 열을 발생하는 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고체 연료를 사용하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로는 상부에 연료통문이 달리고 하면이 개구된 연료통과, 개구된 상면이 상기 연료통의 하면과 통하도록 상기 연료통과 결합하여 상기 연료통의 밑에 위치하고, 일측면에 외부 공기과 통하는 공기흡입구가 형성되며 하부의 일측면이 개구되고 하부의 다른 일측면에는 개폐 가능한 점화구문이 구비되는 연소실과, 상기 연료실의 옆에 상기 연소실과 간격을 두고 설치되고 상부의 일측면에는 연도가 결합되며, 하부의 일측면이 개구되는 제2 연소실과, 한쪽 말단은 상기 연소실 하부의 개구된 부분과 통하고 다른 한쪽 말단은 상기 제2 연소실 하부의 개구된 부분과 통하도록 상기 연소실과 상기 제2 연소실을 연결하며 내부공간의 상면은 상기 연소실 및 상기 제2 연소실과 연결되는 부분에 위치하는 양쪽 끝 부분보다 가운데 부분이 아래쪽으로 돌출되도록 볼록한 곡면 형상을 가져서 연소실통로 코안다표면(Coanda Surface)을 형성하는 연소실통로 및 상기 연소실의 내부공간 하부에 고정 설치되고 상기 공기흡입구가 형성된 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소실통로와 통하는 개구부가 형성된 내측면과 마주보는 내측면으로부터 상기 연소실 통로가 위치하는 쪽을 향해 가면서 하향 경사지는 다수 개의 연소버너 코안다경사면판을 포함하는 연소버너를 포함하여 구성되고, 다수 개의 상기 연소버너코안다경사면판은 위아래로 간격을 두고 구비되고, 위아래로 마주보는 다수 개의 상기 연소버너 코안다경사면판들 사이의 공간은 상기 연소실 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 좁혀져서 상기 공기흡입구와 통하는 벤튜리노즐(Venturi nozzle)을 형성함으로써 상기 연소실의 공기흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 벤튜리노즐을 지나 상기 연소실 하부 및 상기 연소실통로로 공급되게 구성된다.

또한, 상기 연소실의 상부에는 연료공급조절수단이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연료공급조절수단은 외부에서 감을 수 있는 연료조절용태엽과, 상기 연료조절용태엽의 수평한 회전축을 공유하며 상기 연소실의 내부공간에 회전 가능하게 설치되고 가장자리부에 연료통의 연료가 삽입될 수 있는 나사골이 간격을 두고 다수개 형성되는 연료공급태엽동력스크류를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 연료공급조절수단은 상기 연소실의 내외부에 걸쳐지고 외부에서 돌려서 수평 방향의 이동이 가능한 연료공급조절나사와, 상단 가장자리가 상기 연소실의 내측면에 힌지(경첩) 결합되고 상기 연소실의 내측면으로부터 상기 연소실의 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 하향 경사지며 하부면이 상기 연료공급조절나사의 말단부에 닿아서 상기 연료공급조절나사의 이동에 따라 경사각이 달라지는 연료공급조절판과, 상단 가장자리가 상기 연소실의 내측면 중 상기 연료공급조절판이 결합된 내측면의 반대편 내측면과 고정 결합되고 상기 연소실의 내측면으로부터 상기 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 하향 경사지는 연료통연료조절경사면판을 포함하여 구성되며, 상기 연료공급조절판의 경사각의 변화에 따라 상기 연료공급조절판의 하단부와 상기 연료통연료조절경사면판 사이의 이격 거리가 달라짐으로써 연료공급량을 조절하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 연소버너는 상기 연소실의 내측면과 맞닿고 상기 연소버너코안다경사면판의 상단 가장자리와 결합하며 상기 연소실의 공기흡입구와 통하는 연소버너공기흡입구가 형성되는 수직하게 세워지는 연소버너측면판과, 상하 방향으로 관통하는 연소버너연료점화구가 형성되며 상기 연소실의 바닥면으로부터 위쪽으로 떨어져있는 수평한 연소버너하부면판을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연료통은 상기 연소실과 착탈이 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연소실과 상기 연소실통로가 연결되는 개구부의 내부에는 간격을 두고 서로 평행하게 다수 개의 봉 형태를 부재가 고정 설치됨으로써 구성되는 연료차단장치가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 연소실이 하부 일측면에는 개폐 가능한 재처리문이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연소실통로의 위에는 상기 연소실통로에 의해 가열되는 고기구이 및 식품조리대가 안착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연소버너코안다경사면판은 하단 가장자리부가 그 윗부분에 비하여 경사가 완만하도록 꺾인 형태를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연소실의 상부 외측면과 상기 제2 연소실의 상부 외측면 사이에는 한쪽 말단은 상기 연소실 또는 상기 제2 연소실과 힌지 결합되고 다른 한쪽 말단은 상기 연소실 또는 상기 제2 연소실과 착탈이 가능하게 구성되는 접이식 거치대가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 연소실의 외측면에는 다수개의 돌출부로 형성된 방열판이 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 연소실 내부에는 보일러 열교환기가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기흡입구는 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소버너코안다경사면판과 접하는 내측면의 반대쪽 내측면에도 다수 개가 형성되며, 상단 가장자리가 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소버너코안다경사면판과 접하는 내측면의 반대쪽 내측면과 결합하고 상기 연소실 내부의 중심부로 가면서 하향 경사지는 부분 및 하방으로 수직하게 뻗는 부분을 포함하는 다수 개의 연소실공기유도판을 더 포함하여 구성되고, 다수 개의 상기 연소실공기유도판은 위아래로 간격을 두고 구비되고, 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소버너코안다경사면판과 접하는 내측면의 반대쪽 내측면에 형성된 공기흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 연소실공기유도판들 사이 공간을 지나 상기 연소실 하부로 공급되게 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로는 보일러, 난로 등의 사용시 연료공급, 점화, 연소진행, 송풍 등의 작동을 자연의 원리만을 이용하여 할 수 있으므로 전기 장치를 필요로 하지 않아서 전기 소비를 절약할 수 있고, 전기를 공급하기 위한 장치가 필요 없어서 전기 공급이 어려운 곳에서도 사용이 가능할 뿐만 아니라, 휴대용으로 사용 가능한 소형 장치 뿐만 아니라 산업용으로도 이용 할 수 있는 대형 장치의 제조도 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 난로 또는 보일러와 공기 흐름을 나타내는 정단면도.
도 2, 도 3 및 도 7,17은 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 난로 또는 보일러의 정단면도.
도 4, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 고기구이 및 식품조리대 겸용 고체연료를 사용하는 보일러의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 보일러의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 보일러의 정면도.
도 10은 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 보일러의 절단 사시도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고체연료를 사용하는 난로의 사시도 및 정단면도.
도 13은 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 난로의 정면도.
도 14는 본 발명에 따른 고체연료를 사용하는 난로의 사시도.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 연소버너의 사시도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 장치는 연소연료를 적재하는 착탈식연료통(301)과 외부 공기를 연소실(408) 내부로 유도하고 연료가 효율적으로 연소될 수 있도록 구성된 연소버너(701)를 포함하고, 연료를 연소하는 연소실(408) 및 연료에 불을 점화하는 점화구(400)와, 벤튜리관(Venturi tube) 형상으로 구성되고 연소실(408)에서 발생한 불꽃(Flame)을 제2 연소실(601)로 보내는 연소실통로(501)와, 연도(602)와, 열교환기(603) 및 화목(Firewood) 등의 고체연료의 연소 후 발생되는 재를 회수할 수 있는 제2 연소실(601)을 포함한다.

착탈식 연료통(301)은 본 발명에 따른 장치의 본체 상부에 구비되고, 착탈식 연료통(301)의 아래와 점화구(400)의 위에 연소실(408)이 구비되며, 점화구(400) 및 연소실통로(501)는 본 발명에 따른 장치의 본체 하부에 구비되고, 특히 연소실(408) 내부 일측면에 연소버너(701)가 구비되며, 제2 연소실(601)은 연소실통로(501)와 연결되어 있다.

제2 연소실(601) 내부에는 열교환기가 설치되고, 제2 연소실(601) 상단 일측면에는 연도(602)가 형성되며, 본 발명에 따른 장치의 착탈식 연료통(301) 하부와 점화구(400) 사이에는 태엽을 동력으로 스크류를 회전하여 연소실(408)에 연소 연료를 공급하는 장치가 구비되고, 장치의 하단에는 지지다리(901) 또는 이동바퀴(981)가 구비되며, 연료통(301)과 제2 연소실 사이에는 이동손잡이(903)가 구비되고, 본 발명에 다른 장치의 연소실통로(501) 위에는 고기구이 및 식품조리대(505)가 구비되며, 제2 연소실(601)의 상면에는 조리용개폐기덮개(607)가 구비되고, 제2 연소실(601) 외부 측면에는 안전철망(801,982)이 구비되며, 점화구(400) 일측면에는 개폐식 점화구문(401)이 구비되고, 연료통(301) 상면에는 연료통문(303)이 구비되고, 제2 연소실(601)의 외부 측면에는 방열판(960)이 구비된다.

연료통(301)은 연소연료(902)를 적재하여 연소실(408)에 연료를 공급 할 수 있고, 연소실(408)의 연료연소(902) 수량의 많고 적음에 따라 수 시간 동안 연소 연료를 공급할 수 있는 적절한 크기를 가지며, 연료통(301)의 형상은 원통형 또는 다각형의 통일 수 있다. 연료통(301)은 본 발명에 따른 장치 본체와 분리하여 이동이 편리하도록 착탈식 구조로 구성된다.

도 6 및 도 10은 본 발명에 따른 장치의 연료공급조절용태엽(306) 및 연료공급태엽동력스크류(307)를 나타낸다. 연료공급태엽동력스크류(307)는 연료통(301)과 연소실(408) 사이에 구비되며, 연료공급태엽동력스크류(307)와 수평 방향의 축을 공유하는 연료공급조절용태엽(306)의 작동에 의하여 회전하며 동작한다. 연료공급태엽동력스크류(307)는 연료통(301)의 연료가 충분하게 삽입되도록 구성된 나사골들과 나사골들 사이의 나사산을 포함하며, 연료통(301)의 연료가 연료공급태엽동력스크류(307) 나사의 나사골에 삽입된 다음 회전하여 아래쪽을 향하면 나사골에 삽입돼있던 연소 연료가 낙하하여 연소실(408)로 공급된다. 연료공급조절용태엽(306)은 회전력을 저장할 수 있도록 스프링 구조로 이루어지며 저장된 회전력이 연료공급태엽동력스크류(307)를 회전시킨다.

도 5 및 도 8에 도시된 것과 같이, 연소실(408)은 측면에 형성되어 연소실(408) 내외부를 관통하는 원형 또는 다각형의 하나 이상의 공기 흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)가 천공되고, 연소실(408) 상부는 연료통(301)의 연료가 연소실로 공급되도록 연료통(301)과 연속적인 통로를 이룬다. 연소실(408)은 위에서 볼 때 원통형 또는 다각형의 구조로 구성된다..

연소실(408)은 내부 일측면에 연소버너(701)가 구비되기에 충분한 구조를 가지며, 연소실(408)의 내부에는 연소실(408)의 내측면과 결합하고 연소실(408)과의 결합부위로부터 연소실(408) 내부 방향으로 가면서 하향 경사지는 연소실공기유도판(704, 705, 706)이 구비된다. 다수 개의 연소실공기유도판(704, 705, 706)은 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)에서 유도된 외부 공기가 연소버너연료점화구(712)까지 유도되도록 상하 방향으로 충분한 간격을 가지게 배치된다. 연소실공기유도판(704, 705, 706)은 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)에서 유도된 공기가 연소버너하면판(713)에 천공된 연소실버너연료점화구(712)에 공급되도록 수직 또는 경사면을 가지며, 연소실공기유도판(704, 705, 706)들은 벤튜리노즐(Venturi nozzle)를 구성하여 벤튜리 효과(venturi effect)와 코안다 효과(Coanda effect)에 의하여 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)로 유도된 외부 공기가 연소실버너연료점화구(712)에 충분하게 공급되도록 하는 형상을 구성한다.

연소실공기유도판(704, 705, 706)은 연소실버너연료점화구(712)에서 점화된 불꽃이 본 발명에 따른 장치의 연소실(408) 상부 또는 연료통(301)으로 상승하지 않도록, 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)에 흡입된 공기를 연소실(408) 하부 및 연소실버너연료점화구(712)로 유도하는 구조로 구성된다.

연소실통로(501)는 연소실(408) 및 제2 연소실(601)과 연속되는 공기통로를 이루며 좌우 공기 흐름과 수직 방향을 이루는 평면으로 자른 형상이 원형 또는 다각형를 이루는 구조이다.

연소실통로(501) 내부의 상부 곡면(502)은 중간 부분이 아래쪽으로 볼록한 코안다 표면(503)(Coanda Surface)으로서 이와 같은 상부 곡면(502)에 의해 연소실통로(501)는 벤튜리관(Venturi tube) 구조의 형태를 가진다.. 연소실통로(501) 내부의 상부 곡면(502)과 연소실통로하부면(504)의 사이의 거리는 연소실(408)에서 연소된 연료의 불꽃과 공기가 원활하게 소통될 수 있는 정도로 정해진다.

연소실통로(501)는 연소실(408)에 하나 이상 천공된 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)와, 연소실(408), 제2 연소실(601) 및 연도(602)와 연속적인 공기 통로로 구성된다.

연소실통로(501)의 상부 외측면에는 고기구이 및 식품조리대(505)가 연소실통로(501)와 일체로 형성된다.

연소실통로(501)의 연소실(408) 쪽을 향하는 일측면에는 연소가 되지않은 연소실(408) 내의 연료가 연소실통로(501)로 이동하지 않게 하기 위한 연소실차단장치(711)가 구비되며, 연소실차단장치(711)는 위아래로 간격을 두고 평팽하게 위치하는 다수개의 봉으로 이루어진다.

제2 연소실(601)은 연소실통로(501)와 연속되는 공기통로를 구성하도록 제2 연소실(601) 일측면에 연소실통로(501)와 연결되어 구성되며, 제2 연소실(601) 일측면 하부는 연소 재를 처리할 수 있는 재처리문(605)이 구비되고, 제2 연소실(601) 일측면에는 연소상태를 관찰할 수 있는 투명유리가 부착되고 지름 5cm 이상 크기의 고체연료가 제2 연소실(601) 내부로 충분히 유입될 수 있는 크기를 가진 개폐식 제2 연소실문(604)이 구비되며, 제2 연소실(601) 내부에는 보일러열교환기(603)가 구비되고, 제2 연소실(601) 일측면 상부에는 내외부를 관통하는 연도(602)가 연결되며, 제2 연소실(601) 상면부에는 제2 연소실(601) 내부와 통하는 조리용개폐구(606)가 천공된다. 제2 연소실(601)은 원통형 또는 다각형통 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.

점화구(400)는 연소버너하부면(713) 하부에 구비되며, 연소실버너연료점화구(713)에서 적재된 연소 연료를 점화하기 위한 것이다.

도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 장치의 연소버너에 대한 세부 모습을 나타낸다.

연소버너(701)는 제1 연소버너코안다경사면판(702), 제2 연소버너코안다경사면판(703), 제1 연소버너벤튜리노즐(707), 제2 연소버너벤튜리노즐(708), 연소버너하면판(713), 연소버너공기흡입구(714), 연소버너측면판(715), 연소버너연료점화구(712)로 구성되며, 연소버너코안다경사면판(702, 703)은 연소실(408)의 연료가 연소실버너연료점화구(712)에 공급되도록 수평 또는 수직면이나 경사면을 구성하고, 연소버너벤튜리노즐(707, 708)은 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)에서 유입된 공기가 연소버너공기흡입구(714)를 통하여 연소버너코안다경사면판(702, 703)을 달라붙어 흐르고, 연소버너벤튜리노즐(707, 708)을 통하여 연소버너연료점화구(712)에 공급되도록 벤튜리관(Venturi tube) 형상으로 구성되어 있다.

연소버너공기흡입구(714)는 연소버너측면판(715)에 천공된 하나 이상의 원형 또는 다각형의 형상으로 구성하고, 연소실(408) 측면에 천공된 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)와 연속적인 공기통로를 구성하여 연소실버너연료점화구(712)에 공기를 유도하는 구조이다.

연소버너하면판(713)은 연소버너(701) 하부에 구비되고, 연소버너하면판(713)에는 원형 또는 다각형 형상의 연소실버너연료점화구(712)가 천공된다. 연소실버너연료점화구(712)는 연소실(408) 연료가 점화구(400)로 공급되어 연료를 점화할 수 있기 위한 충분한 크기를 가진다.

연소버너측면판(715)은 연소실(408) 일측면과 연결되어 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)에서 유도된 외부 공기가 연소버너공기흡입구(714)를 통과하도록 구성되어 있다.

연소버너(701)는 본 발명에 따른 장치의 본체와 분리할 수 있는 탈부착 가능구조 또는 고정구조를 구성한다.

도 11 및 도 12는 연도의 구성에 있어서 다른 실시 예를 나타내고 있는데, 이 실시 예에 의하면, 연소실일체형외부연도벤튜리관형상(952)을 포함하는 연소실일체형외부연도(951)는 제2 연소실(601) 상부에 구성하고, 제2 연소실(601) 내부에 구성한 연소실일체형내부연도(950)와 연속적인 공기 통로를 형성한다. 연소실일체형외부연도(951)와 연소실일체형내부연도(950)는 본 발명에 따른 장치 내부의 공기가 방향성과 속도를 생성하여 외부로 배출되도록 벤튜리관형상을 구성하고, 연소실(408) 측면에 한 개 이상 천공된 공기 흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407), 연소실(408), 점화구(400), 연소실통로(501), 제2 연소실(601), 연소실일체형외부연도(951) 및 연소실일체형내부연도(950)와 연속적인 공기 통로를 구성하여 연소실(408) 내의 연료가 발화됨으로써 연소가 이루어진다. 연소실일체형외부연도벤튜리관형상(952)을 포함하는 연소실일체형외부연도(951)와 연소실일체형내부연도(950)의 형상은 원통형이 일반적이지만 다각형구조도 가능하다.

본 실시 예에서의 연료통(301)으로부터의 연소 연료 공급에 관한 상세한 내용을 설명하면 다음과 같다. 연료통(301)에 적재된 연소 연료(902)는 자연낙하에 의하여 연소실(408)에 공급된다. 연료통(301)에 적재된 연소 연료는 고체로서 연소실(408)에서 연소가 진행되면서 연소실(408)에 빈 공간이 형성되면 연료통(301)의 고체 연료는 자기 중량에 의하여 자연낙하 하면서 연소실(408)의 빈 공간을 채우고 지속적인 연소가 진행된다. 연료통(301) 하부 일측면에 구성된 연료공급조절나사(309)는 연료의 자연낙하에 의하여 연료통(301)의 연료가 연소실(408)에 공급되는 것을 강제로 조정한다. 연료공급조절나사(309)는 일반나사의 구조와 같이 암나사와 수나사의 한쌍으로 구성하고, 암나사는 연료통(301) 하부 일측면에 연료통 외부와 내부를 관통하여 고정되어 있으며, 연료공급조절나사(309)를 잠금 상태나 풀림 상태로 조작하면 수평 방향으로 이동하면서 연료통(301) 하부 구멍을 개폐 가능하게 형성된 연료공급조절판(308)을 개폐하여 연료통(301)의 연료가 연소실(408)로 공급되는 양을 조절할 수 있다.

연료통연료조절경사면판(310)은 연료통 내부의 하부 일측면에 설치되어 연료통(301)의 연료가 쉽게 낙하되어 연소실(408)에 공급되도록 하는 경사면판으로서, 연료공급조절판(308)은 윗부분은 연료통 일측 내부면에 힌지결합되어 움직일 수 있고 아래 부분은 연료공급조절나사(309)의 잠금과 풀림의 조작에 의하여 수평방향으로 이동할 수 있는 구조를 가진다.

연료공급조절나사(309)를 조작하면 연료통 하부 일측면에 고정되어 있는 연료통연료조절경사면판(310)과 수평 방향으로 이동하는 연료공급조절판(308) 사이의 거리가 조정됨으로써 연료통(301)에서 연소실(408) 방향으로 낙하되는 연료의 수량이 조절된다.

상기한 것과 같이 구성된 본 발명에 따른 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

점화구(400)에 점화를 하여 연료가 점화되면, 외부 공기와 연소실(408) 내부 공기의 상대적인 기압차이가 발생하는데, 상대적으로 찬 고기압의 외부공기와 상대적으로 더운 저기압의 연소실(408) 내부 공기의 기압 차이가 발생하여, 외부의 공기가 연소실(408) 측면의 하나 이상 천공된 공기 흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)와 점화구(400)를 통하여 연소실(408) 내부로 유입되어 연소 물질이 발화되고 불꽃을 형성하며, 불꽃과 뜨거운 공기는 연소실통로(501)를 통하여 제2 연소실(601)에서 보일러 열교환기(603)를 가열하며, 조리 등을 함으로써 열을 소모하고 연도(602)를 통하여 외부로 배출된다.

연소실통로(501)는 연소실(408)에 하나 이상 천공된 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407), 연소실(408), 제2 연소실(601), 연도(602)와 연속적으로 연속적으로 이어진 공기 통로를 말한다.

연소실(408)에서 가열된 뜨거운 불꽃과 공기는 연소실통로(501)를 통과하여 제2 연소실(601)에 도달하고, 제2 연소실(601) 내부의 뜨거운 공기는 급격히 팽창하여 부력이 발생하고, 연도(602)를 통하여 외부로 배출되며, 연도는 제2 연소실(601)의 공기를 외부로 배출하면서 공기 흐름의 방향성과 공기를 외부로 배출하는 흡인력이 생성된다.

연도(602)는 연돌효과(Chimney Effect)의 원리에 의하여, 본 발명에 따른 장치 내부의 공기를 외부로 유도하기 위한 지속적인 흡인력을 생성하고, 연도(602)의 흡인력은 연소실(408) 측면에 하나 이상 천공된 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)와 점화구(400)를 통하여 외부 공기를 연소실(408)로 유도하여 연소물의 연소가 지속적으로 진행된다.

상기 연소실통로(501)는 벤튜리 효과(Venturi effect) 및 코안다 효과(Coanda effect)를 이용하여 공기 흐름 속도를 증가시키기 위한 코안다 표면(503)을 포함하고 있다.

연소실통로(501) 내부의 상부 곡면(502)은 벤튜리관(Venturi tube) 구조의 형상과 코안다 표면(503)(Coanda Surface)으로 구성하며, 연소실통로(501)의 내부 상부 곡면(502)을 흐르는 공기는 베르누이 정리(Bernoulli's theorem )에 의하여 연소실통로(501) 내부 하단의 평면(504)으로 형성된 면에 흐르는 공기에 비하여 공기의 흐름이 빠르게 통과한다. 연소실통로(501)를 통과하는 공기는 코안다 표면에 의한 코안다 효과(Coanda effect)를 포함한 벤튜리 효과(venturi effect)와 베르누이 정리(Bernoulli's theorem )에 의하여 방향성과 속도를 생성하여, 제2 연소실(601)로 이동하고 연도(602)를 통하여 외부로 배출된다.

연소실통로(501)를 통과하는 공기는 연소실통로(501)의 벤튜리관 (Venturi tube)구조의 형상(502)과, 코안다 표면(503)(Coanda Surface)에 달라붙어 흐르기 때문에 베르누이 정리(Bernoulli's theorem )에 의하여 공기의 흐름이 빨라지게 되며, 이러한 효과로 인해 연소실통로(501)를 통과하는 공기는 연소실(408)의 공기보다 상대적으로 낮은 기압을 형성하여 연소실(408)의 공기를 연소실통로(501)의 방향으로 흐르는 방향성을 주고 이동 속도를 증가시킨다.

연소실(408) 내부 일측면에 구성된 연소버너(701)는 연소실(408) 측면에 천공된 한 개 이상의 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)로 흡입된 공기를 연소실(408)로 유도하며, 상기 연소버너(701)는 한 개 이상의 코안다 경사면판(702, 703)을 가진다. 연소실(408) 측면에 천공된 한 개 이상의 공기흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407)를 통하여 본 발명에 따른 장치 외부에서 흡입된 공기는, 연소버너코안다경사면판(702, 703)에 붙어 흐르며, 벤튜리노즐(707, 708)(Venturi nozzle)을 빠져나와 연소실(408)에 유입된다.

연소실(408)에서 연소된 후 발생되는 연료(902)의 재는 연소실통로(501)를 통과하는 방향성과 속도가 있는 공기에 의하여 제2 연소실(601) 방향으로 불꽃과 공기와 함께 이동되므로 연소실(408) 안에 재가 누적되지 않는다.

상기와 같이 본 발명에 따른 장치는 연소실(408) 측면에 한 개 이상 천공된 공기 흡입구(402, 403, 404, 405, 406, 407), 연소실(408), 점화구(400), 연소실통로(501), 제2 연소실(601), 연도(602)는 연속적인 공기 통로로 구성되어 연소실(408) 내의 연료가 발화됨으로써 연소가 진행되는 자연의 원리만에 의하여 작동된다.

301: 착탈식연료통 302: 연료통경사면판
303: 연료통문 304: 제1 연료통공기흡입구
305: 접이식거치대 306: 연료공급조절용 태엽
307: 연료공급태엽동력스크류 308: 연료공급조절판
309: 연료공급조절 나사 310: 연료통연료조절경사면판
311: 연료통공기흡입구2400: 점화구
401: 점화구문 402: 제1 공기흡입구
403: 제2 공기흡입구404: 제3 공기흡입구
405: 제4 공기흡입구406: 제5 공기흡입구
407: 제6 공기흡입구408: 연소실
501: 연소실통로 502: 연소실통로벤튜리관
503: 연소실통로코안다표면504: 연소실통로하부면
505: 고기구이 및 식품조리대601: 제2연소실
602: 연도603: 보일러 열교환기
604: 제2연소실문 605: 재처리문
606: 조리용개폐구607: 조리용개폐기 덮게
608: 조리용식품 걸이701: 연소버너
702: 제1 연소버너코안다경사면판703: 제2 연소버너코안다경사면판
704: 제1 연소실공기유도판705: 제2 연소실공기유도판
706: 제3 연소실공기유도판707: 제1 연소버너벤튜리노즐
708: 제2 연소버너벤튜리노즐709: 제1 연소실공기흡입벤튜리노즐
710: 제2 연소실공기흡입벤튜리노즐711: 연료차단장치
712: 연소버너연료점화구713: 연소버너하면판
714: 연소버너공기흡입구715: 연소버너측면판
801: 안전철망901: 지지다리
902: 연소연료903: 이동손잡이
904: 제1 공기이동통로 905: 제2 공기이동통로
906: 제3 공기이동통로 907: 제4 공기이동통로
908: 제5 공기이동통로909: 제6 공기이동통로
910: 제7 공기이동통로911: 제8 공기이동통로
912: 연료연소방향950: 연소실일체형내부연도
951: 연소실일체형외부연도 952: 연소실일체형외부연도 밴튜리관
960: 방열판 980: 재처리서랍 981: 이동바퀴. 982 : 안전망

Claims

상부에 연료통문이 달리고 하면이 개구된 연료통;
개구된 상면이 상기 연료통의 하면과 통하도록 상기 연료통과 결합하여 상기 연료통의 밑에 위치하고, 일측면에 외부 공기과 통하는 공기흡입구가 형성되며, 하부의 일측면이 개구되고, 하부의 다른 일측면에는 개폐 가능한 점화구문이 구비되는 연소실;
상기 연료실의 옆에 상기 연소실과 간격을 두고 설치되고, 상부의 일측면에는 연도가 결합되며, 하부의 일측면이 개구되는 제2 연소실;
한쪽 말단은 상기 연소실 하부의 개구된 부분과 통하고 다른 한쪽 말단은 상기 제2 연소실 하부의 개구된 부분과 통하도록 상기 연소실과 상기 제2 연소실을 연결하며, 내부공간의 상면은 상기 연소실 및 상기 제2 연소실과 연결되는 부분에 위치하는 양쪽 끝 부분보다 가운데 부분이 아래쪽으로 돌출되도록 볼록한 곡면 형상을 가져서 코안다표면(Coanda surface)을 형성하는 연소실통로; 및
상기 연소실의 내부공간 하부에 고정 설치되고, 상기 연소실통로와 통하는 개구부가 형성된 내측면과 마주보는 상기 공기흡입구가 형성된 내측면으로부터 상기 연소실 통로가 위치하는 쪽을 향해 가면서 하향 경사지는 다수 개의 연소버너코안다경사면판을 포함하는 연소버너를 포함하여 구성되고,
다수 개의 상기 연소버너코안다경사면판은 위아래로 간격을 두고 구비되고, 위아래로 마주보는 다수 개의 상기 연소버너코안다경사면판들 사이의 공간은 상기 연소실 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 좁혀져서 상기 공기흡입구와 통하는 벤튜리노즐을 형성함으로써 상기 연소실의 공기흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 벤튜리노즐을 지나 상기 연소실 하부 및 상기 연소실통로로 공급되게 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항에 있어서,
상기 연소실의 상부에는 연료공급조절수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제2항에 있어서,
상기 연료공급조절수단은 외부에서 감을 수 있는 연료조절용태엽과, 상기 연료조절용태엽의 수평한 회전축을 공유하며 상기 연소실의 내부공간에 회전 가능하게 설치되고 가장자리부에 연료통의 연료가 삽입될 수 있는 나사골이 간격을 두고 다수개 형성되는 연료공급태엽동력스크류를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제2항에 있어서,
상기 연료공급조절수단은 상기 연소실의 내외부에 걸쳐지고 외부에서 돌려서 수평 방향의 이동이 가능한 연료공급조절나사와, 상단 가장자리가 상기 연소실의 내측면에 힌지 결합되고 상기 연소실의 내측면으로부터 상기 연소실의 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 하향 경사지며 하부면이 상기 연료공급조절나사의 말단부에 닿아서 상기 연료공급조절나사의 이동에 따라 경사각이 달라지는 연료공급조절판과, 상단 가장자리가 상기 연소실의 내측면 중 상기 연료공급조절판이 결합된 내측면의 반대편 내측면과 고정 결합되고 상기 연소실의 내측면으로부터 상기 내부 공간의 중심부를 향해 가면서 하향 경사지는 연료통연료조절경사면판을 포함하여 구성되며,
상기 연료공급조절판의 경사각의 변화에 따라 상기 연료공급조절판의 하단부와 상기 연료통연료조절경사면판 사이의 이격 거리가 달라짐으로써 연료공급량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항에 있어서,
상기 연소버너는 상기 연소실의 내측면과 맞닿고 상기 연소버너코안다경사면판의 상단 가장자리와 결합하며 상기 연소실의 공기흡입구와 통하는 연소버너공기흡입구가 형성되는 수직하게 세워지는 연소버너측면판과, 상기 연소버너코안다경사면판의 하단 가장자리와 결합하고 상하 방향으로 관통하는 연소버너연료점화구가 형성되며 상기 연소실의 바닥면으로부터 위쪽으로 떨어져있는 수평한 연소버너하부면판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료통은 상기 연소실과 탈착이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연소실과 상기 연소실통로가 연결되는 개구부의 내부에는 간격을 두고 서로 평행하게 다수 개의 봉 형태를 부재가 고정 설치됨으로써 구성되는 연료차단장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 연소실이 하부 일측면에는 개폐 가능한 재처리문이 구비되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연소실통로의 위에는 상기 연소실통로에 의해 가열되는 고기구이 및 식품조리대가 안착되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연소버너코안다경사면판은 하단 가장자리부가 그 윗부분에 비하여 수평선과 이루는 경사가 완만하도록 꺾인 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연소실의 상부 외측면과 상기 제2 연소실의 상부 외측면 사이에는 한쪽 말단은 상기 연소실 또는 상기 제2 연소실과 힌지 결합되고 다른 한쪽 말단은 상기 연소실 또는 상기 제2 연소실과 착탈이 가능하게 구성되는 접이식 거치대가 구비되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 연소실의 외측면에는 다수개의 돌출부로 형성된 방열판이 결합되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 연소실 내부에는 보일러 열교환기가 구비되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기흡입구는 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소버너코안다경사면판과 접하는 내측면의 반대쪽 내측면에도 다수 개가 형성되며, 상단 가장자리가 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소버너코안다경사면판과 접하는 내측면의 반대쪽 내측면과 결합하고 상기 연소실 내부의 중심부로 가면서 하향 경사지는 부분 및 하방으로 수직하게 뻗는 부분을 포함하는 다수 개의 연소실공기유도판을 더 포함하여 구성되고,
다수 개의 상기 연소실공기유도판은 위아래로 간격을 두고 구비되고, 상기 연소실의 내측면 중 상기 연소버너코안다경사면판과 접하는 내측면의 반대쪽 내측면에 형성된 공기흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 연소실공기유도판들 사이 공간을 지나 상기 연소실 하부로 공급되게 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.
첨부 도면들을 참조하여 본 명세서에 실질적으로 설명된 바와 같은 고체연료를 사용하는 보일러 또는 난로.