KR101369605B1 - 보일러 - Google Patents

Abstract

보일러가 개시된다.
개시되는 보일러는 공급되는 연료를 연소시키는 화실 부재; 상기 화실 부재가 내부에 배치되고, 내부 공간에 물이 수용되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스와 구획되면서 상기 상부 케이스 하부에 배치되고, 상기 화실 부재에서 상기 연료가 연소되면서 형성되는 재가 낙하되어 쌓이는 재받이 공간이 형성되는 하부 케이스; 및 상기 하부 케이스 내부로 외부 공기를 유입시킬 수 있는 블로워;를 포함하고, 상기 하부 케이스에는 상기 상부 케이스 내부의 물이 유동될 수 있는 냉각 수로가 형성되어, 상기 냉각 수로를 통해 상기 상부 케이스 내부의 물이 상기 하부 케이스로 유동되면서 상기 하부 케이스를 수냉시키고, 상기 냉각 수로는 상기 하부 케이스의 외측에 형성되는 외측 냉각 수로와, 상기 하부 케이스의 내측에 상기 외측 냉각 수로와 이격되면서 형성되는 내측 냉각 수로와, 상기 외측 냉각 수로와 상기 내측 냉각 수로를 연결하는 연결 냉각 수로를 포함하며, 상기 외측 냉각 수로와 상기 내측 냉각 수로 사이에 상기 재받이 공간이 형성되고, 상기 재받이 공간에는 상기 블로워에 의해 상기 하부 케이스 내부로 유입되는 외부 공기 중의 일부가 상기 재받이 공간 내부로 유입되도록 하는 공기 유동 홀이 형성되며, 상기 재받이 공간에는 상기 재받이 공간에 쌓인 재를 이동시킬 수 있는 재 이송 부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
개시되는 보일러에 의하면, 하부 케이스 내부에 냉각 수로가 형성됨으로써, 하부 케이스 내부가 수냉될 수 있고, 그에 따라 하부 케이스에 대한 냉각이 요구되는만큼 충분히 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

보일러{Boiler}

본 발명은 보일러에 관한 것이다.

보일러는 연료를 연소시키면서 발생되는 열을 이용하여 물을 데우고, 그러한 데워진 물을 난방, 온수 공급 등에 이용하기 위한 장치이다.

보일러에서 연소되는 연료에는 천연가스 등의 기체 연료, 석유 등의 액체 연료, 펠렛(wood-pellet), 우드칩 등의 고체 연료가 있다. 펠렛은 나무를 톱밥 형태로 파쇄시킨 후, 건조, 소성, 냉각 등의 과정을 거쳐 제조된 고체 연료를 말한다. 펠렛의 저렴한 연료비로 인해, 현재 펠렛 보일러에 대한 수요가 확대되고 있다.

일반적으로 보일러에는 연료가 화염에 의해 연소되는 화실이 구비되고, 이러한 화실에서 발생되는 연기를 외부로 배출하기 위한 연결 배관들과 연도가 설치된다. 그리고, 화실을 감싸는 상부 케이스 내에 가열 대상인 물이 채워지고, 상부 케이스의 하측에는 하부 케이스가 구비된다. 하부 케이스에는 연료의 연소 시에 발생되는 재가 낙하되어 쌓이게 된다.

종래의 보일러에 있어서는, 하부 케이스가 블로어에 의해 공급되는 외부 공기에 의해 공냉되도록 구성됨으로써, 하부 케이스에 대한 냉각이 충분하지 못한 단점이 있었다.

또한, 종래의 보일러에서는, 고체 연료가 단순히 화실로 공급되는 구조여서, 화실로 공급된 고체 연료가 점화되어 연소되기까지 시간이 소요되어, 연소 효율이 떨어짐은 물론, 불완전 연소가 발생될 수 있었다.

본 발명은 하부 케이스에 대한 냉각 구조가 개선된 보일러를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 화실로 공급되는 고체 연료의 연소를 위한 구조가 개선된 보일러를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 보일러는 공급되는 연료를 연소시키는 화실 부재; 상기 화실 부재가 내부에 배치되고, 내부 공간에 물이 수용되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스와 구획되면서 상기 상부 케이스 하부에 배치되고, 상기 화실 부재에서 상기 연료가 연소되면서 형성되는 재가 낙하되어 쌓이는 재받이 공간이 형성되는 하부 케이스; 및 상기 하부 케이스 내부로 외부 공기를 유입시킬 수 있는 블로워;를 포함하고,
상기 하부 케이스에는 상기 상부 케이스 내부의 물이 유동될 수 있는 냉각 수로가 형성되어, 상기 냉각 수로를 통해 상기 상부 케이스 내부의 물이 상기 하부 케이스로 유동되면서 상기 하부 케이스를 수냉시키고, 상기 냉각 수로는 상기 하부 케이스의 외측에 형성되는 외측 냉각 수로와, 상기 하부 케이스의 내측에 상기 외측 냉각 수로와 이격되면서 형성되는 내측 냉각 수로와, 상기 외측 냉각 수로와 상기 내측 냉각 수로를 연결하는 연결 냉각 수로를 포함하며, 상기 외측 냉각 수로와 상기 내측 냉각 수로 사이에 상기 재받이 공간이 형성되고, 상기 재받이 공간에는 상기 블로워에 의해 상기 하부 케이스 내부로 유입되는 외부 공기 중의 일부가 상기 재받이 공간 내부로 유입되도록 하는 공기 유동 홀이 형성되며, 상기 재받이 공간에는 상기 재받이 공간에 쌓인 재를 이동시킬 수 있는 재 이송 부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 다른 측면에 따른 보일러는 공급되는 연료를 연소시키는 화실 부재; 상기 화실 부재가 내부에 배치되고, 내부 공간에 물이 수용되는 상부 케이스; 및 상기 화실 부재로 연료를 공급하는 연료 공급 부재;를 포함하고,

상기 연료 공급 부재는 상기 화실 부재로 공급되기 위한 상기 연료가 저장된 연료 저장 부재로부터 상기 연료를 도입해오는 연료 도입 관과, 상기 연료 도입 관을 통해 도입된 상기 연료를 상기 화실 부재로 전달하는 연료 전달 관과, 상기 연료 전달 관에서 상기 화실 부재로 상기 연료가 공급되기 전에 상기 연료 전달 관을 통해 전달된 상기 연료가 경유하게 되는 연료 경유부와, 상기 연료 경유부를 경유하는 상기 연료를 예열시키는 연료 예열부를 포함하여,

상기 연료 공급 부재를 통해 상기 화실 부재로 공급되는 상기 연료는 상기 연료 예열부에서 예열된 상태로 상기 화실 부재로 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 보일러에 의하면, 하부 케이스 내부에 냉각 수로가 형성됨으로써, 하부 케이스 내부가 수냉될 수 있고, 그에 따라 하부 케이스에 대한 냉각이 요구되는만큼 충분히 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 구성을 보이는 수직 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도.
도 3은 도 1에 도시된 B부분에 대한 확대도.
도 4는 도 1에 도시된 C부분에 대한 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 2 연결 배관에 제 2 배관 삽입 부재가 삽입된 모습을 보이는 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 2 배관 삽입 부재를 보이는 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 1 연결 배관에 제 1 배관 삽입 부재가 삽입된 모습을 보이는 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 1 배관 삽입 부재를 보이는 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러를 구성하는 재받이 연통 부재와 재 이송 부재를 보이는 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 구성을 보이는 수평 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 이하에서는 보일러에 적용되는 연료가 펠렛(wood-pellet), 우드칩 등의 고체 연료로 제시되나 이는 예시적인 것이고, 기름 등의 액체 연료, 천연 가스 등의 기체 연료도 화실, 연료 공급 부재 등의 간단한 변경과 함께 적용시킬 수 있는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러는 고체 연료, 액체 연료 및 기체 연료 모두를 연소 대상으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 구성을 보이는 수직 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도이고, 도 3은 도 1에 도시된 B부분에 대한 확대도이고, 도 4는 도 1에 도시된 C부분에 대한 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 2 연결 배관에 제 2 배관 삽입 부재가 삽입된 모습을 보이는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 2 배관 삽입 부재를 보이는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 1 연결 배관에 제 1 배관 삽입 부재가 삽입된 모습을 보이는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러에 적용되는 제 1 배관 삽입 부재를 보이는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러를 구성하는 재받이 연통 부재와 재 이송 부재를 보이는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 구성을 보이는 수평 단면도이다.

도 1 내지 도 10을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 보일러(100)는 상부 케이스(110)와, 하부 케이스(120)와, 연소 부재 회전 부재(130)와, 화실 부재(140)와, 제 1 연결 배관(150), 제 2 연결 배관(155) 등의 연결 배관과, 연도 부재(170)와, 연소 부재(180)와, 연료 공급 부재(190)와, 제 1 배관 삽입 부재(200), 제 2 배관 삽입 부재(210) 등의 배관 삽입 부재를 포함하고, 연료를 연소시키면서 난방, 온수 공급 등 보일러 기능을 수행하는 것이다.

상기 상부 케이스(110)는 상기 연도 부재(170), 상기 연료 공급 부재(190), 상기 화실 부재(140), 상기 연소 부재(180) 등이 내부에 배치되고, 내부에 가열 대상인 물이 차 있는 것이다. 물론, 상기 상부 케이스(110) 내에 배치되는 것으로 제시된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들은 상기 상부 케이스(110) 외부에 배치될 수도 있다.

도면 번호 112는 상기 보일러(100)가 온수, 난방 등을 공급하는 수요처를 경유한 물이 유입되는 유입관이고, 도면 번호 111은 상기 보일러(100)에서 상기 수요처로 물이 유출되는 유출관이다.

도면 번호 113은 상기 상부 케이스(110) 내부와 상기 화실 부재(140) 외부 사이의 물이 채워지는 공간이다.

도면 번호 114는 물받침 격판으로, 상기 상부 케이스(110) 내부의 공간(113)에 수용된 물이 그 상측 공간에 수용되도록 하는 것이다.

상기 하부 케이스(120)는 상기 물받침 격판(114)에 의해 상기 상부 케이스(110)와 구획되면서 상기 상부 케이스(110) 하부에 배치되는 것으로, 내부에 상기 상부 케이스(110) 내부의 물이 유동될 수 있는 냉각 수로가 형성되고, 상기 화실 부재(140)에서 상기 연료가 연소되면서 형성되는 재가 낙하되어 쌓이는 재받이 공간이 형성된다.

도면 번호 124는 외부 공기 도입을 위한 블로워이다. 상기 블로워(124)에 의해 상기 하부 케이스(120) 내부로 유입된 외부 공기는 상기 화실 부재(140), 상세히는 상기 연소 부재(180)로 공급될 수 있다.

상기 냉각 수로를 통해 상기 상부 케이스(110) 내부의 물이 상기 하부 케이스(120)로 유동되면서 상기 하부 케이스(120)를 수냉시킨다.

상기 냉각 수로는 상기 하부 케이스(120)의 외측에 형성되는 외측 냉각 수로(121)와, 상기 하부 케이스(120)의 내측에 상기 외측 냉각 수로(121)와 이격되면서 형성되는 내측 냉각 수로(129)와, 상기 외측 냉각 수로(121)와 상기 내측 냉각 수로(129)를 연결하는 연결 냉각 수로(125, 126)를 포함하고, 상기 외측 냉각 수로(121)와 상기 내측 냉각 수로(129) 사이에 상기 재받이 공간이 형성되며, 상기 재받이 공간에는 상기 블로워(124)에 의해 상기 하부 케이스(120) 내부로 유입되는 외부 공기 중의 일부가 상기 재받이 공간 내부로 유입되도록 하여 상기 재받이 공간에 쌓이는 재 내의 잔여 연료가 완전 연소될 수 있도록 하는 공기 유동 홀(101)이 형성되고, 상기 재받이 공간에는 상기 재받이 공간에 쌓인 재를 이동시킬 수 있는 재 이송 부재(260)가 설치된다.

상세히, 상기 하부 케이스(120) 내측에는 상기 하부 케이스(120)와 이격되면서 제 1 내부 케이스(123)가 설치되고, 상기 하부 케이스(120)와 상기 제 1 내부 케이스(123) 사이의 이격된 공간이 상기 외측 냉각 수로(121)가 된다.

상기 제 1 내부 케이스(123)와 상기 재받이 공간이 형성될만큼 이격된 위치에 제 2 내부 케이스(128)가 설치되고, 상기 제 2 내부 케이스(128) 내측에 상기 제 2 내부 케이스(128)와 이격되면서 제 3 내부 케이스(127)가 설치되며, 상기 제 2 내부 케이스(128)와 상기 제 3 내부 케이스(127) 사이의 이격된 공간이 상기 내측 냉각 수로(129)가 된다.

상기 연결 냉각 수로(125, 126)는 상기 하부 케이스(120)의 상부와 하부에서 각각 상기 외측 냉각 수로(121)와 상기 내측 냉각 수로(129)를 연결시켜, 상기 외측 냉각 수로(121)와 상기 내측 냉각 수로(129) 내의 물이 자유롭게 유동될 수 있도록 하는 것이다.

상기 외측 냉각 수로(121)는 상하 연결 수로(122)에 의해 상기 상부 케이스(110) 내부와 연통되어, 상기 상부 케이스(110) 내부의 물이 상기 상하 연결 수로(122)를 통해 상기 외측 냉각 수로(121)로 유동될 수 있게 된다.

상기 상부 케이스(110) 내부의 물이 채워지는 공간(113)과, 상기 상하 연결 수로(122), 상기 외측 냉각 수로(121), 상기 연결 냉각 수로(125, 126) 및 상기 내측 냉각 수로(129)는 서로 연통되어, 상기 상부 케이스(110) 내의 물이 상기 상하 연결 수로(122), 상기 외측 냉각 수로(121), 상기 연결 냉각 수로(125, 126) 및 상기 내측 냉각 수로(129) 내부를 유동하다가 다시 상기 상부 케이스(110) 내로 환원될 수 있다.

상기와 같이, 상기 하부 케이스(120) 내부에 상기 냉각 수로가 형성됨으로써, 상기 하부 케이스(120) 내부가 수냉될 수 있고, 그에 따라 상기 하부 케이스(120)에 대한 냉각이 요구되는만큼 충분히 이루어질 수 있게 된다.

상기 재 이송 부재(260)는 상기 재받이 공간의 저면의 재를 쓸어낼 수 있는 복수 개의 재 이송 패널(261)과, 복수 개의 상기 재 이송 패널(261)을 서로 연결하는 연결 링(262)을 포함한다.

사용자가 상기 하부 케이스(140)에 형성된 도어(미도시)를 열고 상기 재 이송 부재(260)를 회전시키면, 상기 재 이송 부재(260)에 의해 상기 재받이 공간의 저면에 흩어져서 쌓여있던 재가 쓸려서 사용자 쪽으로 유도될 수 있으므로, 재 청소가 용이해질 수 있다.

상기 화실 부재(140)는 상기 연료 공급 부재(190)에 의해 공급되는 연료가 연소되고, 그러한 연소 과정에서 가열되어 상기 상부 케이스(110) 내부 공간(113)에 채워진 물이 데워지도록 하는 것이다.

상기 화실 부재(140) 하부에 상기 연소 부재(180)가 배치되는데, 이에 대하여는 후술한다. 도면 번호 141은 상기 화실 부재(140) 상부를 개폐시키는 화실 부재 덮개이다.

상기 제 1 연결 배관(150)은 상기 화실 부재(140)의 상부와 연통되면서 상하 방향으로 연장된 형태로 설치되어, 상기 화실 부재(140)에서 연료의 연소 과정에서 발생되는 연소 가스가 유입되어 하강되는 관이다. 그러한 하강 과정에서 연소 가스 내의 열기가 상기 상부 케이스(110) 내의 공간(113)에 수용된 물과 열교환될 수 있다.

상기 제 1 연결 배관(150)을 통해 하강된 연소 가스는 상기 하부 케이스(120) 내에 형성된 재받이 공간으로 유입된다.

상기 재받이 공간은 상기 제 1 연결 배관(150)과 상기 제 2 연결 배관(155)을 서로 연통시키면서 외부와 격리된 공간이다. 상기 재받이 공간에는 상기 제 1 연결 배관(150)과 상기 제 2 연결 배관(155)이 각각 복수 개 연통될 수 있다.

상기 제 2 연결 배관(155)은 상기 화실 부재(140) 외측에서 상하 방향으로 연장된 관으로서, 상기 제 1 연결 배관(150)을 통해 하강된 후 상기 재받이 공간을 경유한 연소 가스가 상승되면서 상기 상부 케이스(110) 내부의 공간(113)에 수용된 물과 열교환될 수 있는 것이다.

상기 제 1 연결 배관(150) 및 상기 제 2 연결 배관(155)은 상기 화실 부재(140)에서 발생된 상기 연소 가스가 상기 연도 부재(170)로 이동되는 경로를 형성하고, 각각 그 상단에 삽입 홀이 형성되는 것으로, 연결 배관으로 정의될 수 있다. 상기 연결 배관이 상기 제 1 연결 배관(150) 및 상기 제 2 연결 배관(155)으로 구성된 것은 예시적인 것이고, 다양한 갯수의 연결 배관이 적용될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 제 1 연결 배관(150)과 상기 제 2 연결 배관(155)이 각각 복수 개로 구성되고, 복수 개의 상기 제 2 연결 배관(155)의 연면적(그 단면적의 총합)이 복수 개의 상기 제 1 연결 배관(150)의 연면적에 비해 상대적으로 크게 형성된다. 그러면, 상기 제 1 연결 배관(150)을 통해 하강되는 연소 가스에 비해 상기 제 2 연결 배관(155)을 통해 상승되는 연소 가스의 속도가 저감되어, 상기 연소 가스 중의 분진이 상기 재받이 공간 내에서 완전 연소될 수 있게 된다.

상기 연도 부재(170)는 복수 개의 상기 제 2 연결 배관(155)을 통해 상승된 연소 가스가 모아진 후 외부로 배출되는 것이다.

본 실시예에서는, 상기 연도 부재(170)가 연소 가스가 유입되는 연도 부재 몸체(174)와, 상기 연도 부재 몸체(174)로 유입된 연소 가스가 외부로 유출되도록 하는 유출 관(175)과, 상기 연소 부재 몸체(174)로 유입된 연소 가스 중의 분진이 수집을 위해 낙하되는 분진 낙하 관(176)과, 상기 연도 부재 몸체(174)에서의 역화를 방지하는 역화 방지부를 포함한다.

상기 분진 낙하 관(176)에는 분리 가능한 분진 수거 용기(173)가 연결된다.

상기 유출 관(175)은 상기 연도 부재 몸체(174) 내부로 돌출된 형태를 이루고, 그에 따라 상기 연도 부재 몸체(174)로 유입되는 상기 연소 가스가 상기 유출 관(175)의 외벽에 부딪히면서 상기 연소 가스 중의 상기 분진이 상기 낙하 관(176)으로 낙하될 수 있게 된다.

상기 역화 방지부는 상기 연도 부재 몸체(174)에 형성된 홀을 여닫는 연도 도어(177)와, 상기 연도 도어(177) 외측에 설치된 무게추(178)를 포함한다. 평소에는 상기 무게추(178)에 의해 상기 연도 도어(177)가 상기 연도 부재 몸체(174)에 형성된 홀을 닫은 상태를 유지하나, 상기 유출 관(175)을 통해 외부 공기가 역류되는 경우, 상기 연도 도어(177)가 그 역류되는 공기의 압력에 의해 열리게 되고, 그에 따라 그 역류되는 공기가 상기 화실 부재(140) 등으로 역류되지 아니하도록 차단될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 재받이 공간이 상기 외측 냉각 수로(121)에 의해 둘러싸여 있으므로, 상기 재받이 공간에서 상기 하부 케이스(120)로의 전도 등에 의한 열전달이 차단될 수 있고, 그에 따라 그러한 열전달에 따른 열손실이 차단될 수 있고, 그러한 열전달에 따라 상기 하부 케이스(120)가 가열되어 사용자의 화상 위험이 증가되는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 연결 배관의 상단에 삽입 홀이 관통 형성된다. 바람직하게는, 상기 연결 배관이 상하 방향으로 곧게 형성되고, 상기 삽입 홀이 상기와 같은 곧은 형태의 연결 배관의 상단을 개방한 형태가 될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 제 1 연결 배관(150) 내부에 그 삽입 홀을 통해 제 1 배관 삽입 부재(200)가 삽입되고, 상기 제 2 연결 배관(155) 내부에 그 삽입 홀을 통해 제 2 배관 삽입 부재(210)가 삽입된다.

상기 제 1 배관 삽입 부재(200)와 상기 제 2 배관 삽입 부재(210)는 상기 제 1 연결 배관(150)과 상기 제 2 연결 배관(155) 내부에 삽입되어 상기 제 1 연결 배관(150)과 상기 제 2 연결 배관(155) 내부를 청소할 수 있는 배관 삽입 부재로 정의될 수 있다.

상기 제 1 배관 삽입 부재(200)는 상기 삽입 홀을 통해 상기 제 1 연결 배관(150)에 삽입되는 연결 축(201)과, 상기 연결 축(201)의 상단에 연결되어 작업자가 손으로 잡을 수 있고 상기 상부 케이스(110)의 상단에 걸려 상기 제 1 배관 삽입 부재(200)가 상기 상부 케이스(110) 상에 걸린 상태를 유지시킬 수 있는 손잡이부(202)와, 상기 연결 축(201)에서 연장되고 상기 제 1 연결 배관(150)의 삽입 홀을 막아 연소 가스의 누출을 방지하는 배관 마개(203)와, 상기 연결 축(201) 상에 서로 이격되면서 복수 개 배치된 배관 삽입부(205)를 포함한다.

상기 배관 삽입부(205)는 상기 연결 축(201)에서 원판 등 플레이트 형상으로 연장되어 상기 제 1 연결 배관(150)을 따라 유동되는 상기 연소 가스의 유동을 막아 상기 연소 가스에 난류가 형성되도록 하는 난류 형성부(206)와, 상기 연결 축(201)과 상기 난류 형성부(206) 중 적어도 하나에서 서로 이격되면서 상기 제 1 연결 배관(150)의 내벽 쪽으로 복수 개로 연장되는 연장부(207)와, 상기 연장부(207)의 말단에 형성되어 상기 연결 축(201)이 상기 제 1 연결 배관(150)을 따라 외력에 의해 승강될 때 함께 승강되면서 상기 제 1 연결 배관(150)의 내벽에 붙은 연소 퇴적물을 긁어내어 제거할 수 있는 복수 개의 연소 퇴적물 제거부(208)를 포함한다.

복수 개의 상기 연소 퇴적물 제거부(208)의 각 말단은 서로 근접되도록 형성된다. 그러면, 복수 개의 상기 연소 퇴적물 제거부(208)가 상기 제 1 연결 배관(150) 내벽의 대부분과 대면될 수 있어서, 승강 시에 상기 제 1 연결 배관(150) 내벽의 대부분의 연소 퇴적물이 제거될 수 있다. 그러면서도, 복수 개의 상기 연소 퇴적물 제거부(208) 중 어느 하나가 장애물을 만나 걸리는 경우에는, 그 장애물에 걸린 연소 퇴적물 제거부(208)만 휘어지면서 장애물을 넘을 수 있고 다른 연소 퇴적물 제거부(208)는 그대로 연소 퇴적물을 제거시키면서 승강될 수 있게 된다.

상기 연장부(207)와 상기 연소 퇴적물 제거부(208)는 복수 개가 서로 이격되면서 형성될 수 있고, 도면 번호 209는 복수 개의 상기 연장부(207) 사이에 형성되는 가스 경유 홀이다.

상기 난류 형성부(206)에 의해 가로막힌 연소 가스는 상기 가스 경유 홀(209)을 통해 하강될 수 있는데, 이러한 유동 패턴에 의해, 상기 제 1 연결 배관(150) 내에서 유동되는 연소 가스에 난류가 발생되면서 열교환 효율이 향상될 수 있다.

상기 보일러(100)가 작동될 때에는, 상기 제 1 배관 삽입 부재(200)가 상기 제 1 연결 배관(150) 상에 삽입된 상태를 유지하여, 상기 제 1 연결 배관(150) 내에서 난류를 형성시키고, 상기 제 1 연결 배관(150) 내의 연소 퇴적물 제거가 요구되는 경우, 작업자가 상기 손잡이부(202)를 잡고 상기 제 1 배관 삽입 부재(200)를 반복적으로 승강시키면, 상기 연소 퇴적물 제거부(208)가 승강되면서 상기 제 1 연결 배관(150) 내벽의 연소 퇴적물을 긁어내어 제거시킬 수 있다. 이 때, 상기 배관 삽입부(205) 사이의 간격만큼만 상기 제 1 배관 삽입 부재(200)가 승강 이동되어도 상기 제 1 연결 배관(150) 내벽 전체의 연소 퇴적물이 모두 제거될 수 있으므로, 연소 퇴적물 제거가 용이해질 수 있다.

상기에서 제 1 배관 삽입 부재(200)에 관하여 기재된 설명 중 상기 배관 마개(203)만 제거된 형태가 상기 제 2 배관 삽입 부재(210)가 되므로, 그 중복되는 설명은 그에 갈음하고 여기서는 생략하기로 한다. 상기 제 2 연결 배관(155) 내에서는 연소 가스가 상승되어 상기 연도 부재(170)로 유동되어야 하므로, 삽입 홀이 개방된 형태가 되어야 하고, 그에 따라 상기 배관 마개(203)가 제거된 형태의 상기 제 2 배관 삽입 부재(210)가 적용된다.

상기와 같이, 상기 배관 삽입 부재(200, 210)가 상기 연결 배관(150, 155)에 삽입됨에 따라, 상기 연결 배관(150, 155) 내를 유동하는 연소 가스에 난류가 발생되어 열교환 효율이 향상될 수 있고, 상기 배관 삽입 부재(200, 210)를 일정 범위 내에서 승강시킴으로써 상기 연결 배관(150, 155) 내의 연소 퇴적물을 제거시킬 수 있으므로, 상기 연결 배관(150, 155)에 대한 청소가 용이해질 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 연결 배관(150, 155)이 상기 화실 부재(140)에서 발생된 연소 가스를 각각 한 차례의 하강 및 상승하도록 한 후 바로 상기 연도 부재(170)로 전달되도록 구성됨으로써, 상기 연결 배관(150, 155)을 통한 연소 가스의 유동 구조가 간명해질 수 있으므로, 상기 보일러(100)에 대한 청소가 용이해질 수 있고, 상기 보일러(100)의 구조가 간명해지고 상기 보일러(100)가 컴팩트해질 수 있다.

상기 연소 부재(180)는 상기 화실 부재(140) 내부, 여기서는 하부에 배치되고, 상기 화실 부재(140) 내부로 공급된 연료가 화염에 의해 연소되는 공간을 제공하는 것이다.

상기 연소 부재 회전 부재(130)는 모터 등으로서, 상기 연소 부재(180)를 회전시키는 것이다. 도면 번호 131은 기어 등으로서, 상기 연소 부재 회전 부재(130)의 회전력을 상기 연소 부재(180)를 구성하는 연소 부재 회전축(185)에 전달하여 상기 연소 부재 회전축(185)을 회전시키는 것이다.

상기 연소 부재(180)는 상기 연소 부재 회전 부재(130)에 연결되어 회전될 수 있는 연소 부재 회전축(185)과, 상기 연소 부재 회전축(185)에 연결되어 회전될 수 있고, 상기 연소 부재(180)를 향해 상승되는 외부 공기에 난류를 형성시킬 수 있는 난류 형성판(181)과, 상기 난류 형성판(181)의 상측에서 상기 연소 부재 회전축(130)에 연결되어 회전될 수 있고, 상기 난류 형성판(181)에 의해 난류를 형성하면서 유동된 외부 공기가 유입되며, 상기 화실 부재(140) 내부로 공급된 고체 연료가 수용되어 연소가 일어나는 연료 수용부(182)를 포함한다.

상기 연료 수용부(182)는 상기 고체 연료가 수용될 수 있도록 그릇 형태로 이루어지고, 상기 연료 수용부(182) 저면에 상기 외부 공기가 유입되도록 하는 저면 외부 공기 도입 홀(183)이 형성되며, 상기 연소 부재 회전축(185) 상단과 상기 연료 수용부(182) 상단에 각각 회전축 설치 차단 패널(186)과 가림 패널(187)이 형성된다.

도면 번호 116는 상기 연소 부재 회전축(185)을 지지하는 축 지지부이고, 도면 번호 115은 상기 축 지지부(116)를 관통하는 축 지지부 홀로서, 상기 하부 케이스(120) 내부를 유동하는 공기가 통과되는 것이다.

도면 번호 118은 상기 화실 부재(140) 내벽에서 돌출되는 내벽 돌출부이다.

상기 가림 패널(187)은 상기 화실 부재(140) 내벽과 상기 연료 수용부(182) 사이의 틈을 통해 외부 공기가 새지 아니하도록 상기 화실 부재(140) 내벽과 상기 연료 수용부(182) 사이의 틈을 막는 것이다.

상기와 같이 구성되면, 상기 하부 케이스(120) 내부의 공기가 상기 축 지지부 홀(115)을 통해 유입된 다음, 상기 난류 형성판(181)에 의해 가로막혀 난류가 형성되면서 상승된다.

그런 다음, 상기와 같이 유동된 공기는 각각 상기 저면 외부 공기 도입 홀(183)을 통해 상기 연료 수용부(182) 내부로 유입된 다음, 상기 회전축 설치 차단 패널(186)과 상기 가림 패널(187)에 의해 상기 연료 수용부(182) 내부의 연료로 집중 유도될 수 있고, 그에 따라 연소 효율이 향상될 수 있다.

이 과정에서, 상기 난류 형성판(181)을 경유한 공기가 상기 가림 패널(187)에 의해 막혀서 상기 화실 부재(140) 내벽과 상기 연료 수용부(182) 사이의 틈으로 유출되지 아니하고, 상기 저면 외부 공기 도입 홀(183)을 통해 연료 쪽으로 유도될 수 있으므로, 연소 효율이 향상될 수 있다.

상기 연료 공급 부재(190)는 상기 화실 부재(140)로 연료를 공급하는 것으로서, 상기 화실 부재(140)로 공급되기 위한 연료가 저장된 연료 저장 부재(미도시)로부터 연료를 도입해오는 연료 도입 관(191)과, 상기 연료 도입 관(191)을 통해 도입된 연료를 상기 화실 부재(140)로 전달하는 연료 전달 관(195)과, 상기 연료 도입 관(191)과 일정 높이차를 가지면서 배치되고, 상기 화실 부재(140) 내의 화염이 상기 연료 전달 관(195)을 통해 상기 연료 도입 관(191) 쪽으로 전염되지 아니하도록, 상기 연료 도입 관(191) 쪽에서 상기 연료 전달 관(195) 쪽으로 공기 유동을 형성시키는 공기 유동 형성 부재(194)를 포함한다.

도면 번호 192 및 196은 각각 상기 연료 도입 관(191) 및 상기 연료 전달 관(195) 내에서 연료를 전진시키기 위한 연료 전진 스크류이고, 도면 번호 197은 상기 연료 전달 관(195) 내의 상기 연료 전진 스크류(196)를 회전시키기 위한 스크류 회전 부재이다. 상기 연료 도입 관(191) 내의 상기 연료 전진 스크류(192)를 회전시키기 위한 스크류 회전 부재도 도시되지는 아니하였지만 상기 연료 도입 관(191) 후단부에 설치된다.

도면 번호 193은 상기 연료 도입 관(191)과 상기 연료 전달 관(195)을 연통시키는 연료 전달 연통 관이다.

본 실시예에서는, 상기 공기 유동 형성 부재(194)의 일 측이 상기 하부 케이스(120) 내부와 연통되고, 그 타 측이 상기 연료 전달 연통 관(193)과 연통되는 관 형태로 제시된다.

상기 블로워(124)에 의해 상기 하부 케이스(120) 내부에 형성된 공기 유동에 의해 공기가 상기 공기 유동 형성 부재(194)를 경유하여 상기 연료 전달 연통 관(193)으로 유입되고, 상기와 같이 유입된 공기의 압력에 의해 상기 연료 전달 관(195)에서 상기 연료 도입 관(191)으로의 화염 전달이 차단될 수 있다.

물론, 상기 공기 유동 형성 부재(194)는 별도의 블로워 등으로 구성되어, 독자적으로 상기 연료 전달 연통 관(193) 내로 공기를 유입시킬 수도 있다.

본 실시예에서는, 상기 연료 공급 부재(190)가 상기 연료 전달 관(195)에서 상기 화실 부재(140)로 상기 연료가 공급되기 전에 상기 연료 전달 관(195)을 통해 전달된 상기 연료가 경유하게 되는 연료 경유부(250)와, 상기 연료 경유부(250)를 경유하는 상기 연료를 예열시키는 연료 예열부(253)를 포함하여, 상기 연료 공급 부재(190)를 통해 상기 화실 부재(140)로 공급되는 상기 연료는 상기 연료 예열부(253)에서 예열된 상태로 상기 화실 부재(140)로 공급된다.

상기 연료 경유부(150)는 상기 연료 전달 관(195)의 전측 저면이 연장된 형태를 이루고, 복수 개의 관통 홀이 형성된 것이고, 상기 연료 예열부(253)는 전기로 작동되는 히터 등으로 상기 연료 경유부(150) 하측에 배치된다. 그러면, 상기 연료 경유부(150) 상에 상기 연료가 경유될 때, 상기 연료 예열부(253)의 열기가 상기 관통 홀을 통해 상기 연료로 전해져서 상기 연료가 예열 또는 점화되고, 그러한 상태에서 상기 화실 부재(140)로 전달될 수 있게 되므로, 상기 보일러(100)의 작동 효율이 더욱 향상될 수 있게 된다.

상기 보일러(100)는 상기 블로워(124)에 의해 상기 하부 케이스(120) 내부로 유입되는 외부 공기 중의 일부를 상기 연료 예열부(253) 쪽으로 공급하는 연료 공급 부재측 공기 공급 부재를 포함한다.

상기 연료 공급 부재측 공기 공급 부재는 상기 블로워(124)와 연결되는 블로워 연결 배관(252)과, 상기 블로워 연결 배관(252)과 상기 연료 예열부(253)를 연통시키는 공기 유도 홀(251)로 구성된다. 그러면, 상기 블로워(124)에서 상기 하부 케이스(120) 내부로 공급하는 외부 공기 중의 일부가 상기 블로워 연결 배관(252)과 상기 공기 유도 홀(251)을 통해 상기 연료 예열부(253) 쪽으로 공급되고, 그러한 공기의 유동에 의해 상기 연료 예열부(253)의 열기가 상기 연료 경유부(150) 상측의 연료에 더욱 원활하게 전달될 수 있다.

이하에서는 상기 보일러(100)의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 연료 공급 부재(190)가 작동되면, 연료가 상기 화실 부재(140) 내의 상기 연소 부재(180)에 공급되어, 상기 연료 수용부(182)에 얹히게 된다.

이 때, 상기 블로워(124)가 작동되면, 외부 공기가 상기 하부 케이스(120) 내로 유입되어 유동하게 되고, 그러한 유동되는 외부 공기가 상기 연소 부재(180)로 공급된다.

상기와 같이 상기 연소 부재(180)로 공급된 공기를 이용하여 상기 연소 부재(180)에서 연료 연소가 일어나고, 그러한 연료 연소 시 발생되는 열기에 의해 상기 상부 케이스(110) 내의 물이 데워지게 된다.

상기 연소 부재(180)에서 연료 연소가 진행되면서 발생되는 연소 가스는 상기 화실 부재(140)를 통해 상승된 다음, 상기 제 1 연결 배관(150)을 통해 하강된 후, 상기 연결 배관 연결부(123)를 통해 상기 제 2 연결 배관(155)으로 유입된다.

상기 제 2 연결 배관(155)으로 유입된 연소 가스는 상기 제 2 연결 배관(155)을 따라 상승된 후, 상기 연도 부재(170)를 통해 외부로 배출된다.

이러한 과정에서 상기 상부 케이스(110) 내부에 수용된 물이 가열되어 상기 보일러(100)가 온수 공급, 난방 등 보일러 기능을 수행할 수 있다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 보일러에 의하면, 하부 케이스에 대한 냉각 구조가 개선되고, 화실로 공급되는 고체 연료의 연소를 위한 구조가 개선될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

110 : 상부 케이스 120 : 하부 케이스
140 : 화실 부재 190 : 연료 공급 부재

Claims (8)

1. 공급되는 연료를 연소시키는 화실 부재;
   상기 화실 부재가 내부에 배치되고, 내부 공간에 물이 수용되는 상부 케이스;
   상기 상부 케이스와 구획되면서 상기 상부 케이스 하부에 배치되고, 상기 화실 부재에서 상기 연료가 연소되면서 형성되는 재가 낙하되어 쌓이는 재받이 공간이 형성되는 하부 케이스; 및
   상기 하부 케이스 내부로 외부 공기를 유입시킬 수 있는 블로워;를 포함하고,
   상기 하부 케이스에는 상기 상부 케이스 내부의 물이 유동될 수 있는 냉각 수로가 형성되어, 상기 냉각 수로를 통해 상기 상부 케이스 내부의 물이 상기 하부 케이스로 유동되면서 상기 하부 케이스를 수냉시키고,
   상기 냉각 수로는
   상기 하부 케이스의 외측에 형성되는 외측 냉각 수로와,
   상기 하부 케이스의 내측에 상기 외측 냉각 수로와 이격되면서 형성되는 내측 냉각 수로와,
   상기 외측 냉각 수로와 상기 내측 냉각 수로를 연결하는 연결 냉각 수로를 포함하며,
   상기 외측 냉각 수로와 상기 내측 냉각 수로 사이에 상기 재받이 공간이 형성되고,
   상기 재받이 공간에는 상기 블로워에 의해 상기 하부 케이스 내부로 유입되는 외부 공기 중의 일부가 상기 재받이 공간 내부로 유입되도록 하는 공기 유동 홀이 형성되며,
   상기 재받이 공간에는 상기 재받이 공간에 쌓인 재를 이동시킬 수 있는 재 이송 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러.
2. 삭제
3. 공급되는 연료를 연소시키는 화실 부재;
   상기 화실 부재가 내부에 배치되고, 내부 공간에 물이 수용되는 상부 케이스; 및
   상기 화실 부재로 연료를 공급하는 연료 공급 부재;를 포함하고,
   상기 연료 공급 부재는
   상기 화실 부재로 공급되기 위한 상기 연료가 저장된 연료 저장 부재로부터 상기 연료를 도입해오는 연료 도입 관과,
   상기 연료 도입 관을 통해 도입된 상기 연료를 상기 화실 부재로 전달하는 연료 전달 관과,
   상기 연료 전달 관에서 상기 화실 부재로 상기 연료가 공급되기 전에 상기 연료 전달 관을 통해 전달된 상기 연료가 경유하게 되는 연료 경유부와,
   상기 연료 경유부를 경유하는 상기 연료를 예열시키는 연료 예열부를 포함하여,
   상기 연료 공급 부재를 통해 상기 화실 부재로 공급되는 상기 연료는 상기 연료 예열부에서 예열된 상태로 상기 화실 부재로 공급되는 것을 특징으로 하는 보일러.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 보일러는
   상기 상부 케이스와 구획되면서 상기 상부 케이스 하부에 배치되고, 상기 화실 부재에서 상기 연료가 연소되면서 형성되는 재가 낙하되어 쌓이는 재받이 공간이 형성되는 하부 케이스;
   상기 하부 케이스 내부로 외부 공기를 유입시킬 수 있는 블로워; 및
   상기 블로워에 의해 상기 하부 케이스 내부로 유입되는 외부 공기 중의 일부를 상기 연료 예열부 쪽으로 공급하는 연료 공급 부재측 공기 공급 부재;를 포함하고,
   상기 연료 공급 부재측 공기 공급 부재에 의해 상기 블로워에서 공급된 외부 공기에 의해 상기 연료 예열부의 열기가 상기 연료 경유부로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 보일러.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 보일러는 상기 화실 부재 하부에 배치되는 연소 부재;를 포함하고,
   상기 연소 부재는
   연소 부재 회전 부재에 연결되어 회전될 수 있는 연소 부재 회전축과,
   상기 연소 부재 회전축에 연결되어 회전될 수 있고, 상기 연소 부재를 향해 상승되는 외부 공기에 난류를 형성시킬 수 있는 난류 형성판과,
   상기 난류 형성판의 상측에서 상기 연소 부재 회전축에 연결되어 회전될 수 있고, 상기 난류 형성판에 의해 난류를 형성하면서 유동된 외부 공기가 유입되며, 상기 화실 부재 내부로 공급된 상기 연료가 수용되어 연소가 일어나는 연료 수용부와,
   상기 화실 부재 내벽과 상기 연료 수용부 사이의 틈을 통해 외부 공기가 새지 아니하도록 상기 화실 부재 내벽과 상기 연료 수용부 사이의 틈을 막는 가림 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러.
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 보일러는
   상기 화실 부재의 상부와 연통되면서 상하 방향으로 연장된 형태로 설치되어 상기 화실 부재에서 상기 연료의 연소 과정에서 발생되는 연소 가스가 유입되어 하강되는 복수 개의 제 1 연결 배관; 및
   상기 화실 부재 외측에서 상하 방향으로 연장되어 복수 개의 상기 제 1 연결 배관을 통해 하강된 상기 연소 가스가 상승되면서 상기 상부 케이스 내부의 공간에 수용된 물과 열교환되도록 하는 복수 개의 제 2 연결 배관;을 포함하고,
   복수 개의 상기 제 2 연결 배관의 연면적이 복수 개의 상기 제 1 연결 배관의 연면적에 비해 상대적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 보일러.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 보일러는 상기 제 1 연결 배관과 상기 제 2 연결 배관 내부에 삽입되어 상기 제 1 연결 배관과 상기 제 2 연결 배관 내부를 청소할 수 있는 배관 삽입 부재;를 포함하고,
   상기 배관 삽입 부재는
   상기 제 1 연결 배관과 상기 제 2 연결 배관에 삽입되는 연결 축과,
   상기 제 1 연결 배관과 상기 제 2 연결 배관을 따라 유동되는 상기 연소 가스에 난류가 형성되도록 하는 난류 형성부와,
   상기 연결 축과 상기 난류 형성부 중 적어도 하나에서 서로 이격되면서 상기 연결 배관의 내벽 쪽으로 복수 개로 연장되고, 상기 연결 축이 상기 연결 배관을 따라 외력에 의해 승강될 때 함께 승강되면서 상기 연결 배관의 내벽에 붙은 연소 퇴적물을 제거할 수 있는 연소 퇴적물 제거부를 포함하고,
   복수 개의 상기 연소 퇴적물 제거부의 각 말단은 서로 근접되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 보일러.
8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 보일러는
   상기 화실 부재에서 상기 연료의 연소 과정에서 발생되는 연소 가스가 외부로 유출되도록 하는 연도 부재;를 포함하고,
   상기 연도 부재는
   상기 연소 가스가 유입되는 연도 부재 몸체와,
   상기 연도 부재 몸체로 유입된 연소 가스가 외부로 유출되도록 하는 유출 관과,
   상기 연소 부재 몸체로 유입된 연소 가스 중의 분진이 수집을 위해 낙하되는 분진 낙하 관과,
   상기 연도 부재 몸체에서의 역화를 방지하는 역화 방지부를 포함하고,
   상기 연도 부재 몸체로 유입되는 상기 연소 가스는 상기 유출 관의 외벽에 부딪히도록 구성되어 상기 연소 가스 중의 상기 분진이 상기 낙하 관으로 낙하될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보일러.

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