WO2011152691A2 - 보일러 기능을 겸한 벽난로 - Google Patents

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WO2011152691A2
WO2011152691A2 PCT/KR2011/004106 KR2011004106W WO2011152691A2 WO 2011152691 A2 WO2011152691 A2 WO 2011152691A2 KR 2011004106 W KR2011004106 W KR 2011004106W WO 2011152691 A2 WO2011152691 A2 WO 2011152691A2
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fireplace
pipe
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wound
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Inventor
최인상
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Choi In Sang
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/183—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with additional provisions for heating water

Definitions

  • the present invention relates to a fireplace functioning as a boiler, and more particularly, by installing a fluid flowing pipe connected to an indoor floor in a combustion chamber of a fireplace installed indoors to heat indoor air and indoor floor at the same time on a cold day,
  • a fireplace with a boiler function can improve heating efficiency and reduce maintenance costs.
  • the fireplace is installed indoors, such as wood building, recreational forest, pensions and cottages, and is used to heat the room warmly by heating the air with heat generated when the solid fuel such as wood, firewood and coal.
  • the conventional fireplace since the conventional fireplace only heats the indoor air, the maintenance cost is high, and the heating efficiency is very bad because it uses a lot of solid fuel to maintain the desired room temperature.
  • the heating device combined with the fireplace is a Korean Patent Publication No. 10-2001-0016387 (published date 2001.03.05.), Republic of Korea Patent Publication No. 10- 2008-0100914 (published November 21, 2008) and the like.
  • the heating device comprising a fireplace and a boiler disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0016387 includes a collecting pipe in which fluid flows on a flue of a fireplace and is connected to a hot water tank, and hot water heated in a boiler moves.
  • the heating pipe is disclosed in a technical configuration via the heat exchange pipe installed inside the hot water tank.
  • installation cost or maintenance cost is high. Since the water stored in the hot water tank is heated to less than 100 ° through the collecting pipe of the fireplace, the amount of water lost by vaporization is large. Therefore, a large amount of replenishment water is required, and there is a problem in that the heating efficiency is lowered by the unwarmed replenishment water supplied to the hot water tank.
  • the heat collecting pipe is installed in a state of being in close contact in a spiral direction of one layer from the upper upper side of the flue of the fireplace, there is a problem that the heating efficiency is lowered because the convection phenomenon is structurally inferior.
  • the water stored in the hot water tank is vaporized when it is warmed up to 100 ° or more, and there is a lot of water vapor in the collecting pipe and the hot water tank, which makes it difficult to circulate the fluid. .
  • the water tank is installed on the side of the main body and the heating pipe in which the fluid moves along the main chamber in the water tank is installed
  • the technical configuration is disclosed in which the heating pipe is bent in a zigzag form in a horizontal direction on the left and right sides of the main body.
  • the heating pipe is zigzag in one layer inside the firebox of the fireplace, which takes a lot of time and money to heat the water in the water tank with hot water. Therefore, there is a problem that can not be heated at the same time indoor air and indoor floor.
  • an object of the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, because it is possible to heat the indoor air and indoor floor warmly using only the fireplace to improve the efficiency of indoor heating and improve the energy efficiency of the boiler function To provide a double fireplace.
  • an object of the present invention is to provide a fireplace with a boiler function that is easy to manufacture and install, because it does not need to install a separate hot water tank, and can reduce the production cost or maintenance cost of the fireplace.
  • a feature of the present invention for achieving the above object is that the combustion chamber is provided and the communication is formed in the upper portion of the combustion chamber, the door is mounted on the front of the body to inject the solid fuel into the combustion chamber, and the solid fuel is burned
  • a fireplace including a ash tray installed at the bottom of the main body for collecting and discharging the remaining ash, and an inner pipe fixed and layered and connected to the inner wall of the combustion chamber so that fluid is circulated from the outside of the main body to the combustion chamber.
  • One end of the inner pipe is connected to the inlet pipe is fixed to the outside of the main body and the other end is connected to the outlet pipe is fixed to the outside of the body discloses a fireplace functioning as a boiler.
  • the indoor air and the indoor floor can be simultaneously heated only by the fireplace, efficient heating is possible at a low cost.
  • several layers of pipes are installed inside and outside of the combustion chamber to heat the indoor floor while the fluid is moving.Therefore, there is no need for the conventionally installed hot water tank. have.
  • the energy efficiency of the fireplace is excellent, and the overall heating efficiency is excellent. Solid fuel using wood or firewood used in the fireplace is relatively inexpensive than heating oil, thereby reducing the cost of maintaining the winter.
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a fireplace functioning as a boiler according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a state in which a pipe is installed in the main body shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a connection state between a first inner pipe and a second inner pipe of a fireplace having a boiler function according to the present invention.
  • Figure 6 is a schematic diagram showing the installation of the fireplace functioning as a boiler according to the present invention.
  • Fig. 7 is a side view showing the pipe of the second embodiment stacked in two stages according to the present invention.
  • Fig. 8 is a side view showing the pipe of the third embodiment stacked in three stages according to the present invention.
  • the fireplace 100 having a boiler function includes a main body 101.
  • the main body 101 is provided with a combustion chamber 102 for burning solid fuel therein.
  • the upper part of the main body 101 is provided with a communication 103 connected to the combustion chamber 102, and the front door of the main body 101 is provided with a door 104 connected to the combustion chamber 102 to inject solid fuel into the combustion chamber 102.
  • the lever 105 is installed in the communication 103, and is used to adjust the fire power of the fireplace 100 by controlling the exhaust gas generated when the combustion by the operation of the lever 105.
  • the bottom plate (not shown) of the combustion chamber 102 has a plurality of holes formed therein so that wood or firewood, which is a solid fuel, is placed, and the ashes remaining after burning the solid fuel fall into the ash tray 106.
  • the backrest 106 is mounted under the bottom plate of the combustion chamber 102 and slides open and close in the front direction of the main body 101. Therefore, if the remaining ash is collected in the ash tray 106, the user can pull out the ash tray 106 toward the body and then discard the ash and push it back to use.
  • the air flow control lever 109 is installed under the ash tray 106 to supply air to the bottom of the bottom plate of the combustion chamber 102 when the solid fuel is combusted, and the air flow control lever 109 is installed in the fireplace 100. It is used a lot and detailed description thereof will be omitted.
  • a door 104 made of transparent glass is installed on the front surface of the fireplace 100 to check the interior of the combustion chamber 102.
  • the rear of the fireplace 100 is installed with a pipe so that the fluid is heated to a high temperature while moving along the respective pipes installed on the inside and outside of the fireplace 100, this is called a heating pipe assembly 120.
  • the inner cover 107 is assembled to protect the outer pipe which is arranged on the upper outer circumferential surface of the main body 101.
  • the outer cover 108 is fitted to the outside of the inner cover 107 to protect from burns and to stand out the aesthetics of the fireplace 100.
  • the outer cover 108 according to the present invention is a shape in which a plurality of through holes are perforated, but is not limited thereto and may be manufactured in various shapes or shapes.
  • the heating pipe assembly 120 is a pipe installed along a path through which the fluid moves, and the fluid passes through each pipe fixed to the fireplace 100 and heats the fluid to a high temperature irrigation by the heat generated as the solid fuel burns. After warming up, the floor is heated quickly.
  • the heating pipe assembly 120 includes a plurality of tubes 121 and 127, a first inner pipe 123, a second inner pipe 124 and an outer pipe 128.
  • the inflow pipe 122 is fixed to the connection member 121 is a female threaded process at one end to be fastened to the other pipe, the other end of the combustion chamber of the inner side from the outside of the main body 101 Connected to (102).
  • the first inner pipe 123 is connected to the other end of the inlet pipe 122, and the first inner pipe 123 is wound in a spiral direction from the upper portion of the combustion chamber 102 toward the lower portion. At this time, each of the wound pipes are opened by the first interval d1.
  • the second inner pipe 124 is connected to the end of the first inner pipe 123 and is wound in a spiral direction from the bottom of the combustion chamber 102 to the top. At this time, each of the pipes are wound as a second gap (d2) of course.
  • the first inner pipe 123 and the second inner pipe 124 fixed to the combustion chamber 102 are opened by the third interval d3.
  • the pipes of each of the first inner pipe 123 and the second inner pipe 124, between the first inner pipe 123 and the second inner pipe 124, and the second inner pipe 124 and the combustion chamber It is preferable that the spaces between the inner walls of the 102 are not in close contact with each other to maintain a constant interval. That is, because the hot flame and hot air generated when the solid fuel is combusted pass through the spaced pipes, the convection is well achieved. Since water can be obtained, the energy efficiency is improved.
  • the plurality of connecting bars 125 are welded to the first inner pipe 123 and the second inner pipe 124 so as not to be separated, and welded to the outer circumferential surface of the second inner pipe 124. ) And a plurality of fixing bars 126 are welded to the inner wall of the combustion chamber 102 to be firmly fixed.
  • the first inner pipe 123 of the heating pipe assembly 120 of the present invention is wound in a spiral direction from the upper side to the lower side of the combustion chamber 102, the second inner pipe 124 of the first inner pipe 123 It is connected to the end and wound in a spiral direction from the bottom of the combustion chamber 102 to the top.
  • the present invention is not limited thereto, and the first inner pipe 123 is wound in a spiral direction from the lower part of the combustion chamber 102 toward the upper part, and the second inner pipe 124 is spiraled from the upper part of the combustion chamber 102 toward the lower part. It may be wound.
  • One end of the connecting pipe 127 is connected to the second inner pipe 124 and the other end is connected to the outer pipe 128 installed outside the main body 101.
  • the outer pipe 128 is wound in a spiral direction from the outer upper portion of the main body 101 to the lower portion thereof, and the outlet pipe 129 is connected to the end thereof.
  • the end of the outlet pipe 129 is fixed to the connection member 121 is a female threaded at one end to be fastened to the other pipe.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the installation of the fireplace functioning as a boiler according to the present invention.
  • a room such as a wooden building, recreation forest, pension and villa
  • one end of the heating pipe 136 of the indoor floor is installed at the end of the outlet pipe 129 of the heating pipe assembly 120 It is fixed to the connecting pipe 121.
  • the heating pipe 136 is installed in a zigzag form on the indoor floor and the other end is connected to the distributor 133.
  • the circulation motor 134 is connected to the distributor 133 and is installed to stably discharge the fluid flowing into the distributor 133.
  • One end of the fireplace inlet pipe 135 is connected to the distributor 134 and the other end is connected to the connection member 121 installed at the end of the inlet pipe 122 of the heating pipe assembly 120.
  • the fluid is transferred to the fireplace 100 along the fireplace inlet pipe 135 by the circulation motor 134 of the distributor 133 and transferred.
  • the fluid flows through the inlet pipe 122 to the first inner pipe 123 installed inside the combustion chamber 102. This means that the fluid moves from 1 to 2 of FIG. 4.
  • Fluid transferred from the upper side to the lower side of the combustion chamber 102 through the first inner pipe 123 flows to the second inner pipe 124. This means that the fluid moves from 2 to 3 of FIG. 4.
  • Fluid transferred to the second inner pipe 124 flows through the connecting pipe 127 to the outer pipe 128. This means moving from 3 to 4 of FIG. 4 to 5.
  • the high temperature fluid passing through the outer pipe 128 passes through the outlet pipe 129 and circulates along the heating pipe 136 arranged on the indoor floor, thereby heating the room.
  • the fluid whose temperature is lowered while circulating the heating pipe 136 is supplied to the distributor 133 and is again transferred to the fireplace 100 along the fireplace inlet pipe 135.
  • the distributor 133 and the circulation motor 134 which are not water tanks, are preferably connected to the replenishment water storage chamber 132.
  • an auxiliary power supply 131 is provided to supply temporary power to circulate the fluid when the power is cut off or an accident is cut off.
  • the controller 140 is installed indoors and the temperature sensor measures the temperature of the combustion chamber 102.
  • the control unit 140 is used to turn on / off when heating the room, or to set the temperature of the room heating to maintain a desired temperature.
  • the inner pipe of the present invention may be configured as a pair, but is not limited thereto, and may be configured in multiple layers.
  • the inner pipe and the outer pipe are not limited to a cone shape in which the shape of the fireplace is narrow in the upper part and gradually widened in the downward direction, and can be installed in a fireplace of various cross-sections having a triangular, square and polygonal cross-section of the fireplace.
  • a cone shape in which the shape of the fireplace is narrow in the upper part and gradually widened in the downward direction, and can be installed in a fireplace of various cross-sections having a triangular, square and polygonal cross-section of the fireplace.
  • Fig. 7 is a side view showing the pipe of the second embodiment stacked in two stages according to the present invention.
  • the heating pipe assembly 160 of the second embodiment according to the present invention has a structure that can be installed in the rectangular fireplace 200, in which the first inner pipe 162 and the second inner pipe 163 are arranged in a stacked form. This is different from the heating pipe assembly 120 of the first embodiment.
  • the first inner pipe 162 of the heating pipe assembly 160 of the second embodiment is a helical direction with each pipe spaced from the rear surface of the combustion chamber 202 to the front surface where the door 204 is installed. It is wound.
  • One end of the second inner pipe 163 is connected to the first inner pipe 162, and each pipe is wound in a spiral direction from the front surface to the rear surface where the door 204 of the combustion chamber 202 is installed. have.
  • the inlet pipe 161 is connected to one end of the first inner pipe 162, the outlet pipe 164 is of course connected to one end of the second inner pipe 163.
  • the first and second inner pipes are arranged in a stacked form at intervals, the first and second inner pipes may be installed in various fireplaces, but it is preferable to install them in a square or polygonal fireplace combustion furnace.
  • the first inner pipe 161 has a double structure in which a separate inner pipe is wound in a spiral direction at intervals outside the first inner pipe 161 to improve heating efficiency and to utilize space of the combustion chamber 202. Of course it can be produced.
  • Fig. 8 is a side view showing the pipe of the third embodiment stacked in three stages according to the present invention.
  • the heating pipe assembly of the third embodiment according to the present invention differs from the heating pipe assembly of the second embodiment in a structural feature in which at least three inner pipes are stacked to improve heating efficiency.
  • the third inner pipe 165 is spaced between the first inner pipe 162 and the second inner pipe 163 so that the first and the second heating pipes increase when the indoor heating area increases.
  • the heating efficiency may be improved by connecting one or more inner pipes wound in a spiral direction at intervals between the two inner pipes 162 and 163.
  • the fireplace having a boiler function according to the present invention is very excellent in heating efficiency because it can heat the indoor air and the indoor floor at low cost without installing a separate boiler.
  • a sufficiently heated high temperature water flows while circulating a plurality of inner pipes wound in a spiral direction, indoor floor heating is possible without a separate warm water tank.
  • the indoor area when the indoor area is small, a fireplace composed of only a plurality of inner pipes is used, and when the indoor area is large, the indoor floor can be heated by using a fireplace composed of a plurality of inner pipes and an outer pipe at the same time. Therefore, it is possible to heat a variety of equilibrium and shape of the indoor floor at a low manufacturing cost is easy to expand the effect.

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Abstract

본 발명은 실내에 설치되는 벽난로의 연소실에 실내 바닥과 연결되어 있는 유체가 흐르는 파이프를 설치하여 추운 날 실내 공기와 실내 바닥을 동시에 난방함으로써, 실내 난방 효율을 향상시키고 유지비용을 절감할 수 있는 보일러 기능을 겸한 벽난로에 관한 것이다. 본 발명의 보일러 기능을 겸한 벽난로는, 연소실이 마련되어 있고 연소실의 상부에 연통이 형성되어 있는 본체와, 연소실에 고체연료를 투입하기 위해 상기 본체 전면에 장착되어 있는 도어를 포함하는 벽난로와, 본체 외부에서 연소실 내부로 유체가 순환되도록 연소실 내벽과 간격을 두고 고정되며 겹겹이 감겨서 연결되어 있는 내측 파이프와, 내측 파이프의 일단은 본체 외부에 고정되어 있는 유입관에 연결되어 있고 타단은 본체 외부에 고정되어 있는 유출관에 연결된다.

Description

보일러 기능을 겸한 벽난로
본 발명은 보일러 기능을 겸한 벽난로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 설치되는 벽난로의 연소실에 실내 바닥과 연결되어 있는 유체가 흐르는 파이프를 설치하여 추운 날 실내 공기와 실내 바닥을 동시에 난방함으로써, 실내 난방 효율을 향상시키고 유지비용을 절감할 수 있는 보일러 기능을 겸한 벽난로에 관한 것이다.
일반적으로 벽난로는 목조건물, 휴양림, 펜션 및 별장 등의 실내에 설치되고, 나무, 땔감 및 석탄 등의 고체연료가 연소될 때 발생하는 열로 공기를 가열하여 실내를 따뜻하게 난방하기 위해 사용된다. 그러나 종래 벽난로는 실내 공기만을 난방하기 때문에 원하는 실내 온도를 유지하기 위해 고체연료를 많이 사용함으로 유지비용이 비싸고, 난방 효율이 매우 나쁜 문제점이 있다.
상기와 같은 벽난로의 문제점을 해결하기 위해 벽난로와 보일러가 결합된 난방장치가 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2001-0016387호(공개일자 2001.03.05.), 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0100914호(공개일자 2008.11.21.) 등에 개시되어 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2001-0016387호에 개시된 벽난로 및 보일러를 결합 구성한 난방장치는, 벽난로의 연도상에 유체가 흐르고 온수탱크와 연결되는 집열파이프와, 보일러에서 가열된 온수가 이동하는 난방파이프는 온수탱크의 내측에 설치된 열교환파이프를 경유하는 기술적 구성이 개시되어 있다. 그러나 실내 공간을 난방하기 위해 벽난로와 함께 반드시 보일러를 작동해야 하기 때문에 설치비용이나 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 온수탱크에 저장되어 있는 물을 벽난로의 집열파이프를 통과시켜 100°이하로 데우기 때문에 기화로 손실되는 물의 양이 많다. 따라서 다량의 보충수가 필요하고, 온수탱크에 공급되는 데워지지 않은 보충수에 의해 난방 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 집열파이프는 벽난로의 연도 내측 상부에서 하부 방향으로 한 겹의 나선 방향으로 밀착된 상태로 설치되어 있어서 구조적으로 대류현상이 떨어지기 때문에 난방 효율 저하되는 문제점이 있다. 온수탱크에 저장되어 있는 물은 100°이상으로 데워지면 기화되어, 집열파이프와 온수탱크에 수증기가 많이 생겨 유체 순환이 어렵고, 이를 방지하기 위해 대용량의 순환펌프를 설치할 경우 비용이 상승되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0100914호에 개시된 보일러 기능을 갖는 에너지 절약형 벽난로 장치는, 본체의 측면에 물탱크가 설치되고 물탱크에서 본체 화실을 따라 유체가 이동하는 가열파이프가 설치되며, 가열파이프는 본체 좌우측면에 수평 방향으로 지그재그형태로 구부러져 배열되어 있는 기술적 구성이 개시되어 있다. 그러나 물탱크는 벽난로의 본체 후방에 형성되어 있어서 벽난로에서 연소된 열은 대부분 물탱크를 데우는데 사용되기 때문에 실내 공기를 데워 난방을 하는 난방 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다. 가열파이프는 벽난로의 화실 내부에 한 겹으로 지그재그형태로 설치됨으로 물탱크의 물을 고온의 관수로 가열하기 위해 많은 시간과 비용이 발생한다. 따라서 실내 공기와 실내 바닥을 동시에 난방할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 벽난로만을 이용하여 실내 공기와 실내 바닥을 따뜻하게 난방할 수 있기 때문에 실내 난방 효율이 우수하고 에너지 효율을 향상시킨 보일러 기능을 겸한 벽난로를 제공함에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 별도의 온수탱크를 설치하지 않아도 되기 때문에 제작 및 설치가 용이하고, 벽난로의 제작비용이나 유지비용을 절약할 수 있는 보일러 기능을 겸한 벽난로를 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 연소실이 마련되어 있고 연소실의 상부에 연통이 형성되어 있는 본체와, 연소실에 고체연료를 투입하기 위해 본체 전면에 장착되어 있는 도어와, 고체연료를 연소시키고 남은 재를 수거하여 배출하기 위해 본체 하부에 설치되어 있는 재받이를 포함하는 벽난로와, 본체 외부에서 연소실 내부로 유체가 순환되도록 연소실 내벽과 간격을 두고 고정되며 겹겹이 감겨서 연결되어 있는 내측 파이프와, 내측 파이프의 일단은 본체 외부에 고정되어 있는 유입관에 연결되어 있고 타단은 본체 외부에 고정되어 있는 유출관에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로를 개시한다.
본 발명에 의하면, 벽난로만으로 실내 공기와 실내 바닥을 동시에 난방할 수 있기 때문에 적은 비용으로 효율적인 난방이 가능하다. 벽난로의 난방 효율을 향상시키기 위해 연소실의 내측 및 외측에 여러 겹의 파이프를 충분히 설치하여 유체가 이동하면서 실내 바닥을 난방하여, 종래 설치되던 온수탱크가 필요 없어 벽난로의 제작 및 설치가 용이한 효과가 있다. 벽난로의 에너지 효율이 뛰어나 전체적인 난방 효율이 우수한 효과가 있다. 벽난로에 사용되는 나무나 땔감을 이용한 고체연료는 난방유보다 상대적으로 저렴하기 때문에 겨울철 유지비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로의 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본체에 파이프가 설치된 상태를 나타낸 일부 단면도이다.
도 4는 도 3의 A부분 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로의 제1 내측 파이프와 제2 내측 파이프의 연결 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로의 설치 상태를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 2단으로 적층되어 있는 제2 실시예의 파이프를 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 3단으로 적층되어 있는 제3 실시예의 파이프를 나타낸 측면도이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로(100)는 본체(101)를 포함한다. 본체(101)는 내부에 고체연료를 연소시키는 연소실(102)이 마련되어 있다. 본체(101) 상부에는 연소실(102)과 연결된 연통(103)을 구비하고, 본체(101) 전면에는 고체연료를 연소실(102)에 투입할 수 있도록 연소실(102)과 연결된 도어(104)가 설치되어 있다. 레버(105)는 연통(103)에 설치되어 있고, 레버(105)의 작동에 의해 연소될 때 발생되는 배출가스를 제어하여 벽난로(100)의 화력을 조절할 때 사용한다. 즉, 레버(105)를 회전시켜 수직으로 세우게 되면 연통(103)의 내측 면적을 차단하고 있던 판이 개방되면서 배출되는 가스가 증가하여 벽난로(100)의 화력이 세지고, 수직으로 세워진 레버(105)를 수평방향으로 회전시키게 되면 개방된 연통(103)의 내측 면적이 차단되면서 배출되는 가스가 감소하면서 화력이 약해진다.
연소실(102)의 바닥판(미도시 됨)은 고체연료인 나무나 땔감 등이 놓이고 고체연료를 태우고 남은 재들이 재받이(106)로 떨어질 수 있도록 복수의 구멍이 형성되어 있음은 물론이다. 재받이(106)는 연소실(102)의 바닥판 하부에 장착되어 있고 본체(101)의 전면 방향으로 슬라이딩 개폐된다. 따라서 타고 남은 재가 재받이(106)에 많이 수거되어 있을 경우 사용자가 재받이(106)를 몸쪽으로 당겨 꺼낸 후 재를 버리고 다시 밀어 넣어 사용할 수 있다. 재받이(106) 하부에는 고체연료를 연소시킬 때 연소실(102)의 바닥판 하부로 공기를 공급할 수 있도록 공기량 조절레버(109)가 설치되어 있고, 공기량 조절레버(109)는 벽난로(100)에 많이 사용되는 것으로 이하 상세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 벽난로(100)의 전면에는 연소실(102)의 내부를 확인할 수 있도록 투명유리로 제작된 도어(104)가 설치되어 있다. 벽난로(100)의 후면에는 유체가 벽난로(100)의 내측 및 외측에 설치된 각각의 파이프를 따라 이동하면서 고온으로 데워질 수 있도록 배관이 설치되어 있으며, 이를 가열파이프 조립체(120)라고 한다. 내측 커버(107)는 본체(101)의 상부 외주면에 배열되어 있는 외측 파이프를 보호하기 위해 조립된다. 외측 커버(108)는 내측 커버(107)의 외측에 끼워져 화상으로부터 보호하고 벽난로(100)의 미감을 돋보이기 위해 설치된다. 본 발명에 따른 외측 커버(108)는 복수의 관통구멍이 타공된 형상이지만, 이에 한정하는 것은 아니고 다양한 모양이나 형상으로 제작될 수 있음은 물론이다.
가열파이프 조립체(120)는 유체가 이동하는 경로를 따라 설치되어 있는 파이프로써, 유체가 벽난로(100)에 고정되어 있는 각 파이프를 통과하면서 고체연료가 연소하면서 발생하는 열에 의해 유체는 고온의 관수로 데워진 후 실내 바닥을 빠른 시간내에 난방한다. 가열파이프 조립체(120)는 다수의 관(121,127), 제1 내측 파이프(123), 제2 내측 파이프(124) 및 외측 파이프(128)를 포함한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 유입관(122)은 다른 배관과 체결될 수 있도록 일단에 암나사가 가공된 연결부재(121)가 고정되어 있고, 타단은 본체(101)의 외측에서 내측의 연소실(102)로 연결되어 있다. 제1 내측 파이프(123)는 유입관(122)의 타단과 연결되어 있으며 제1 내측 파이프(123)는 연소실(102)의 상부에서 하부를 향하여 나선 방향으로 감겨있다. 이때 감겨있는 각각의 파이프는 제1 간격(d1)만큼 벌어져 있다. 제2 내측 파이프(124)는 제1 내측 파이프(123)의 단부와 연결되어 있고 연소실(102)의 하부에서 상부를 향하여 나선 방향으로 감겨있다. 이때 감겨있는 각각의 파이프는 제2 간격(d2)만큼 벌어져 있음은 물론이다. 또한, 연소실(102)에 고정되어 있는 제1 내측 파이프(123)와 제2 내측 파이프(124)는 제3 간격(d3)만큼 벌어져 있다.
상기에서와 같이 제1 내측 파이프(123) 및 제2 내측 파이프(124) 각각의 파이프와, 제1 내측 파이프(123)와 제2 내측 파이프(124) 사이 그리고 제2 내측 파이프(124)와 연소실(102)의 내벽 사이가 밀착되어 있지 않고 각각 벌어져 일정 간격을 유지하는 것이 바람직하다. 즉, 고체연료가 연소될 때 발생하는 고온의 화염과 열기가 간격이 벌어져 있는 각각의 파이프 사이를 통과하여 대류현상이 잘 이루어지기 때문에, 열손실을 방지하고 적은 고체연료를 사용하여도 충분히 고온의 관수를 얻을 수 있어서 에너지 효율이 향상되는 효과가 있다. 제1 내측 파이프(123)와 제2 내측 파이프(124)는 분리되지 않도록 복수의 연결바(125)가 용접되어 있고, 제2 내측 파이프(124)의 외주면에 용접되어 있는 복수의 연결바(125)와 연소실(102)의 내벽에 복수의 고정바(126)가 용접되어 견고하게 고정되어 있다.
본 발명의 가열파이프 조립체(120) 중 제1 내측 파이프(123)는 연소실(102)의 상부에서 하부를 향하여 나선 방향으로 감겨있고, 제2 내측 파이프(124)는 제1 내측 파이프(123)의 단부와 연결되어 있고 연소실(102)의 하부에서 상부를 향하여 나선 방향으로 감겨있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 제1 내측 파이프(123)는 연소실(102)의 하부에서 상부를 향하여 나선 방향으로 감겨있고, 제2 내측 파이프(124)는 연소실(102)의 상부에서 하부를 향하여 나선 방향으로 감겨 있을 수도 있다.
연결관(127)의 일단은 제2 내측 파이프(124)와 연결되어 있고 타단은 본체(101)의 외부에 설치되어 있는 외측 파이프(128)와 연결되어 있다. 외측 파이프(128)는 본체(101)의 외측 상부에서 하부를 향하여 나선 방향으로 감겨있고 끝단에 유출관(129)이 연결되어 있다. 유출관(129)의 단부에는 다른 배관과 체결될 수 있도록 일단에 암나사가 가공된 연결부재(121)가 고정되어 있다.
도 6은 본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로의 설치 상태를 나타낸 개략도이다. 목조건물, 휴양림, 펜션 및 별장 등의 실내에 벽난로(100)를 설치한 다음, 실내 바닥의 난방배관(136)의 일단을 가열파이프 조립체(120)의 유출관(129)의 단부에 설치되어 있는 연결관(121)에 고정한다. 난방배관(136)은 실내 바닥에 지그재그 형태로 설치되어 있으며 타단은 분배기(133)와 연결되어 있다. 순환모터(134)는 분배기(133)와 연결되어 있고 분배기(133)로 유입되는 유체를 안정적으로 배출하기 위해 설치되어 있다. 벽난로 유입배관(135)의 일단은 분배기(134)에 연결되어 있고 타단은 가열파이프 조립체(120)의 유입관(122)의 단부에 설치되어 있는 연결부재(121)에 연결된다.
실내 공기만 난방하던 벽난로(100)를 실내 바닥과 함께 난방할 경우, 유체는 분배기(133)의 순환모터(134)에 의해 벽난로 유입배관(135)을 따라 벽난로(100)로 이송되고, 이송된 유체는 유입관(122)을 지나 연소실(102) 내부에 설치되어 있는 제1 내측 파이프(123)로 흐른다. 이는 도 4의 ①에서 ②로 유체가 이동하는 것을 의미한다. 제1 내측 파이프(123)를 통해 연소실(102)의 상부에서 하부 방향으로 이송된 유체는 제2 내측 파이프(124)로 흐른다. 이는 도 4의 ②에서 ③으로 유체가 이동하는 것을 의미한다. 제2 내측 파이프(124)로 이송된 유체는 연결관(127)을 지나 외측 파이프(128)로 흐른다. 이는 도 4의 ③에서 ④를 통과하여 ⑤로 이동하는 것을 의미한다.
외측 파이프(128)를 통과한 고온의 유체는 유출관(129)을 지나 실내 바닥에 배열되어 있는 난방배관(136)을 따라 순환되면서 실내 난방을 한다. 난방배관(136)을 순환하면서 온도가 낮아진 유체는 분배기(133)로 공급되고, 재차 벽난로 유입배관(135)을 따라 벽난로(100)로 이송된다. 이때 유체가 기화되어 소모되는 소량의 유체를 보충하기 위해 물탱크가 아닌 분배기(133)와 순환모터(134)는 보충수 저장실(132)과 연결되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 정전이 되거나 사고로 전원이 차단될 경우 유체를 순환시킬 수 있도록 임시 전원을 공급하는 보조전원장치(131)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 제어부(140)는 실내에 설치되고 온도 감지센서가 연소실(102)의 온도를 측정한다. 제어부(140)는 실내 난방을 할 때 ON/OFF 작동하거나, 실내 난방을 사용자가 원하는 온도를 유지하도록 온도 설정할 때 사용한다.
본 발명의 내측 파이프는 한 쌍으로 구성되나 이에 한정하는 것은 아니고 여러 겹으로 구성될 수 있음을 물론이다. 또한, 내측 파이프 및 외측 파이프는 벽난로의 형상이 상부가 좁고 하부 방향으로 점증적으로 넓어지는 원뿔 형상에 한정하는 것은 아니고, 벽난로의 단면적이 삼각형, 사각형 및 다각형을 갖는 다양한 단면 형상의 벽난로에 설치할 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명에 따른 2단으로 적층되어 있는 제2 실시예의 파이프를 나타낸 측면도이다. 본 발명에 따른 제2 실시예의 가열파이프 조립체(160)는 사각형상의 벽난로(200)에 설치할 수 있는 구조로써, 제1 내측 파이프(162)와 제2 내측 파이프(163)가 적층 형태로 배치되어 있는 것이 제1 실시예의 가열파이프 조립체(120)와 다르다.
제2 실시예의 가열파이프 조립체(160)의 제1 내측 파이프(162)는 본체(201) 연소실(202)의 후면에서 도어(204)가 설치되어 있는 전면으로 각각의 파이프가 간격을 두고 나선 방향으로 감겨 있다. 제2 내측 파이프(163)는 일단은 제1 내측 파이프(162)와 연결되어 있으며, 연소실(202)의 도어(204)가 설치되어 있는 전면에서 후면으로 각각의 파이프가 간격을 두고 나선 방향으로 감겨 있다. 이때, 유입관(161)은 제1 내측 파이프(162)의 일단에 연결되고, 유출관(164)은 제2 내측 파이프(163)의 일단에 연결되어 있음은 물론이다.
이와 같이 제1 및 제2 내측 파이프가 간격을 두고 적층 형태로 배열되기 때문에 다양한 벽난로에 설치할 수 있지만, 사각 형상이나 다각 형상의 벽난로 연소리에 설치하는 것이 바람직하다. 또한 제1 내측 파이프(161)는 난방 효율을 향상시키고 연소실(202)의 공간 활용을 위해, 제1 내측 파이프(161)의 외측에 간격을 두고 별도의 내측 파이프가 나선 방향을 감겨 있는 2중 구조로 제작할 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명에 따른 3단으로 적층되어 있는 제3 실시예의 파이프를 나타낸 측면도이다. 본 발명에 따른 제3 실시예의 가열파이프 조립체는 내측 파이프가 적어도 3개 이상 적층되어 난방 효율을 향상시킨 구조적 특징이 제2 실시예의 가열파이프 조립체와 다르다. 제3 실시예의 가열파이프 조립체는 제1 내측 파이프(162)와 제2 내측 파이프(163) 사이에 제3 내측 파이프(165)가 간격을 두고 연결되어 있어서, 실내 난방 면적이 늘어날 경우 제1 및 제2 내측 파이프(162, 163) 사이에 간격을 두고 나선 방향을 감겨있는 하나 이상의 내측 파이프를 연결하여 난방 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 보일러 기능을 겸한 벽난로는 별도의 보일러를 설치하지 않아도 실내 공기와 실내 바닥을 저렴한 비용으로 난방할 수 있기 때문에 난방 효율이 매우 우수하다. 또한, 여러 겹으로 나선 방향으로 감겨있는 복수의 내측 파이프를 순환하면서 충분히 가열된 고온의 관수가 흐르기 때문에 별도의 데워지는 온수탱크가 없어도 실내 바닥 난방이 가능하다.
본 발명은 실내 면적이 작은 경우에는 복수의 내측 파이프만으로 구성된 벽난로를 사용하고, 실내 면적이 클 경우 복수의 내측 파이프와 동시에 외측 파이프가 구성된 벽난로를 사용하여 실내 바닥을 난방할 수 있다. 따라서 저렴한 제작비용으로 다양한 평형 및 형태의 실내 바닥을 난방할 수 있으므로 확장성이 용이한 효과가 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (9)

  1. 연소실이 마련되어 있고 상기 연소실의 상부에 연통이 형성되어 있는 본체와, 상기 연소실에 고체연료를 투입하기 위해 상기 본체 전면에 장착되어 있는 도어와, 상기 고체연료를 연소시키고 남은 재를 수거하여 배출하기 위해 상기 본체 하부에 설치되어 있는 재받이를 포함하는 벽난로와,
    상기 본체 외부에서 상기 연소실 내부로 유체가 순환되도록 상기 연소실 내벽과 간격을 두고 고정되며 겹겹이 감겨서 연결되어 있는 내측 파이프와, 상기 내측 파이프의 일단은 상기 본체 외부에 고정되어 있는 유입관에 연결되어 있고, 타단은 상기 본체 외부에 고정되어 있는 유출관에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측 파이프의 타단과 상기 유출관 사이에 연결되며, 상기 본체 외부에 감겨있는 외측 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내측 파이프는 나선 방향으로 감겨있는 제1 내측 파이프와, 상기 제1 내측 파이프와 연결되고 외주면에 간격을 두고 나선 방향으로 감겨있는 제2 내측 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 내측 파이프와 제2 내측 파이프는, 나선 방향으로 감겨있는 각각의 파이프 사이가 벌어져 간격을 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내측 파이프는 상기 연소실의 상부에서 하부를 향하여 나선 방향으로 감겨있고, 상기 제2 내측 파이프는 상기 제1 내측 파이프의 외주면에 간격을 두고 상기 연소실의 하부에서 상부를 향하여 나선 방향으로 감겨 있으며, 상기 외측 파이프는 상기 제2 내측 파이프와 연결되어 있고 상기 본체의 외측 상부에서 하부 를 향하여 나선 방향으로 감겨있는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외측 파이프가 감겨있는 상기 본체 외주면을 보호하기 위해 설치되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연소실에 설치되어 있는 상기 내측 파이프의 하부에 화염이 직접 닿지 않도록 간격을 두고 차단판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내측 파이프는 나선 방향으로 감겨있는 제1 내측 파이프와 상기 제1 내측 파이프와 연결되고 나선 방향을 감겨 있는 제2 내측 파이프를 포함하고,
    상기 제1 내측 파이프와 상기 제2 내측 파이프는 간격을 두고 적층 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 내측 파이프와 제2 내측 파이프는, 나선 방향으로 감겨있는 각각의 파이프 사이가 벌어져 간격을 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 보일러 기능을 겸한 벽난로.
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