KR20100019620A - 화목보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화목보일러에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 연소실의 내부공간에 공기를 공급할 수 있는 노즐을 설치하여 연소실 내부로 충분한 공기를 공급함에 따라 화목의 완전연소를 도모하여 그을음이나 연기등의 발생을 줄여 보다 높은 열효율을 낼 수 있으며, 또한 화목의 연소중 발생하는 가스가 밖으로 배출되지 못하여 보일러의 투입구로 역화되는 것을 방지하고자 발생하는 가스를 강압적으로 외부로 배출시킬 수 있으며, 또한 가스가 외부로 배출되는 곳에 집진기를 설치하여 폐목이나 종이류등을 주연료로 사용할 경우 발생하는 분진등이 외부로 배출되는 것을 방지하는 화목보일러에 관한 것이다.

화목 보일러, 공기실, 에어노즐, 인젝션관, 집진기, 연돌

Description

화목보일러{A firewood fired boiler}

본 발명은 화목보일러에 관한 것으로서 더욱 자세하게는 화목의 원활한 연소를 위해 연소실에 다수개의 에어노즐을 구비함과 아울러 연소중 발생하는 매연을 외부로 강압적으로 배출시키기 위한 인젝션관이 설치되며 또한, 상기 매연과 아울러 발생하는 먼지들을 채집하기 위한 집진기가 구비된 화목보일러에 관한 것이다.

일반적으로 농어촌의 주택 난방은 설치가 간편하고 보일러의 관리와 사용이 편리한 기름 보일러나 가스 보일러가 대부분으로 기름보일러 및 가스보일러는 실내에 부착된 자동 온도조절기의 설정온도에 따라 버너가 자동으로 점화되어 실내온도를 설정온도로 유지하게 된다.

그러나 기름 또는 가스를 연료로 사용하는 기름보일러 및 가스보일러는 설정온도에 따라 버너가 자동으로 점화되어 실내온도를 유지시켜 주므로 사용이 편리하나, 이와 반면에 난방비의 부담을 초래하고 있는 실정으로 최근 국제 유가가 급등하고 있는 추세에서 농어촌의 서민들에게 큰 걱정거리로 야기되고 있다.

이러한 실정을 감안하여 농어촌이나 도심 변두리의 주택에서 겨울철 난방비를 절감하고자 나무 또는 폐목재를 주연료로 사용하는 화목(火木)보일러를 설치하고 있으며, 이와 같은 화목보일러는 농어촌에서 쉽게 구할 수 있는 나무와 폐목재등을 연료로 사용하므로 기름보일러나 가스보일러 및 전기보일러에 비하여 연료비가 저렴할 뿐만 아니라 설비 및 유지관리비 또한 저렴하여 최근 보급율이 대폭 증가하고 있다.

그러나 종래의 화목보일러는 하기에서와 같은 문제점들이 발생하였다. 우선 보일러의 연소실에서 화목을 연소시키는 과정에서 외부로부터 충분한 공기가 공급되지 못하여 초기 발화과정에서 발화가 잘 이루어지지 않거나 화력이 약해 연소열이 낮으며, 연소실 내부에 한꺼번에 많은 양의 화목을 투입할 경우 불완전 연소되면서 많은 양의 그을음이나 연기 등이 발생하는 문제점이 있으며 또한 연소과정에서 발생하는 가스들이 외부로 배출되지 못할 경우 보일러의 투입구로 불씨가 역화하여 작업자가 화상을 입는 등의 안전상의 문제점이 뒤따르며, 또한 나무 대신 폐목이나 각종 종이류등을 주연료로 사용할 경우 발생하는 분진이나 불씨등이 외부로 배출되어 환경을 오염시키거나 불씨가 번져 화제가 일어나는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 연소실의 내부공간에 공기를 공급할 수 있는 노즐을 설치하여 연 소실 내부로 충분한 공기를 공급함에 따라 화목의 완전연소를 도모하여 그을음이나 연기등의 발생을 줄여 보다 높은 열효율을 낼 수 있는 화목보일러를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 화목의 연소중 발생하는 가스가 밖으로 배출되지 못하여 보일러의 투입구로 역화되는 것을 방지하고자 발생하는 가스를 강압적으로 외부로 배출시킬 수 있는 화목보일러를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 집진기를 설치하여 폐목이나 종이류등을 주연료로 사용할 경우 발생하는 분진이나 불씨등이 외부로 배출되는 것을 방지하는 화목보일러를 제공함에 있다.

본 발명은 투입구가 형성된 보일러 외통과, 상기 보일러 외통의 내부공간에 조립되며 화목을 연소시키기 위한 연소실이 구비된 보일러 내통과, 상기 연소실로 공기를 공급하는 팬과, 연소과정 중 발생하는 가스을 외부로 방출시키기 위한 배출덕트를 포함하여 구성된 통상적인 화목보일러에 있어서, 상기 보일러 내통의 저면에 조립되는 케이스와; 상기 케이스의 내부에 형성되며 상기 팬의 동작으로 공급된 공기가 저장되는 공기실과; 상기 공기실의 상부에 관통형성되는 유입구멍들과; 상기 보일러 내통의 외면에 부착되며, 일단은 상기 유입구멍들과 연통하여 상기 공기실에 저장된 공기가 유입되는 공기분배구와; 상기 공기분배구의 내부에 설치되며, 상기 공기분배구에 저장된 공기를 상기 연소실로 공급하는 에어노즐을 포함되 는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 배출덕트의 일단에는 집진기가 설치되며; 상기 집진기의 중앙부분에는 상기 배출덕트를 통해 배출되는 가스를 외부로 방출시키기 위한 연돌을 설치하되, 상기 연돌의 단부는 상기 배출덕트의 중심점보다 내려오도록 상기 집진기에 조립시킴을 특징으로 한다.

상기 케이스의 상면에는 상기 팬과 상기 공기실을 연통하는 공기분배함이 설치되며; 상기 공기분배함의 상단에는 인젝션관이 설치되어 상기 연돌로 공기를 분사시켜 발생하는 가스를 외부로 배출시킴을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화목보일러는 하기에서와 같은 효과를 가진다.

첫째, 연소실의 내부에 에어노즐을 설치하여 연소과정 중 필요한 공기를 원만하게 공급함에 따라 화목의 초기발화가 용이하게 진행될 수 있으며, 또한 공급되는 공기의 양을 조절함에 따라 장시간 적정온도를 유지함으로 에너지의 효율을 극대화 시킬수 있는 효과를 가져온다.

둘째, 연소과정 중 발생하는 가스를 강압적으로 외부로 배출시킴에 따라 가스가 연소실의 내부에 머물러 투입구로 역화되는 것을 방지하는 효과를 가져온다.

셋째, 가스가 외부로 방출되는 곳에 집진기를 설치함에 따라 폐목이나 종이류등을 주연료로 하여 사용할 시 발생하는 분진이나 불씨등이 외부로 방출되는 것을 방지하는 효과를 가져온다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 화목보일러의 구성을 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 구성을 입체적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 투입구(34)가 형성된 보일러 외통(32)과, 상기 보일러 외통(32)의 내부공간에 조립되며, 화목이 연소되는 연소실(24)이 형성된 보일러 내통(10)과, 상기 보일러 내통(10)의 바닥면에 조립되는 케이스(16)로 구성된다.

상기 케이스(10)의 후방에는 팬(12)이 설치된다. 상기 팬(12)은 연소과정에 필요한 공기를 공급하는 역할이며, 공기를 배출하는 관의 일단은 공기분배함(14)과 조립된다.

이때, 첨부된 도 2에서 상기 팬(12)이 공기분배함(14)의 후방에 조립된 모습은 설명의 이해를 돕도록 도시한 것이며, 실제적으로는 공기분배함(14)의 측방에 위치한다.

상기 공기분배함(14)은 내부의 소정공간이 형성된 통상적인 박스의 형태를 지니며, 상기 팬(12)의 동작시 발생하는 공기를 양방향(도면상에서는 상, 하)으로 분배하기 위한 수단이다.

상기 공기분배함(14)은 연결관을 통하여 상기 케이스(16)의 내부에 형성된 공기실(18)과 연통된다. 상기 공기실(18)은 통상적인 직사각형 형태로 상기 공기분배함(14)에서 배출되는 공기를 일차적으로 보관하는 역할이다. 상기 공기실(18)의 상면에는 복수의 유입구멍(18a)이 형성된다. 상기 유입구멍(18a)은 공기분배구(20) 와 연통된다.

상기 공기분배구(20)는 첨부된 도 3과 도 4에서와 같이 보일러 내통(10)의 외면(내통의 양측과 상부와 후방)에 일정간격 거리를 가지며 용접된다.

상기 공기분배구(20)는 디귿자의 절곡된 형태로 공기가 흐르기 위한 소정의 내부공간이 형성되며, 개방된 하측은 상기 유입구멍(18a)과 연통되고, 상측은 밀폐시켜 상기 유입구멍(18a)을 통해 들어온 공기가 외부로 배출되는 것을 방지한다.

상기 공기분배구(20)의 내부에는 다수개의 에어노즐(22)이 배치된다. 상기 에어노즐(22)의 일단은 상기 공기분배구(20)와 연통되며, 타단은 보일러 내통(10)에 형성된 구멍(10a)에 끼워져 용접된다.

이때, 설치되는 에어노즐(22)은 후방(22a)과 전방(22b)의 지름크기의 차이를 두고 제작하며, 이는 전방(22b)의 지름을 작게 하여 후방(22a)에 유입되는 공기의 분사압력을 증대시키기 위함이다.

상기와 같이 팬(12)에서부터 시작되는 공기의 흐름을 개략적으로 설명하면 상기 팬(12)의 구동시 발생하는 공기는 공기분배함(14)을 통해 상기 케이스(16)의 공기실(18)로 흘러들어가게 된다. 상기 공기실(18)로 흘러들어간 공기는 유입구멍(18a)을 통해 공기분배구(20)으로 들어가게 되며, 상기 공기분배구(20)에 위치한 에어노즐(22)을 통해 상기 연소실(24)로 흘러들어가 연소과정 중 필요한 공기를 공급하게 된다.

상기 보일러 내통(10)의 윗부분에는 배출덕트(26)의 일단이 용접등의 방식으로 조립되며,상기 배출덕트(26)는 연소실(24)에 발생한 가스를 외부로 배출시키기 위한 일차적인 수단이다.

상기 배출덕트(26)의 타단은 집진기(30)와 조립된다. 상기 집진기(30)는 폐목이나 종이류 등을 주원료로 사용할 시 배출되는 분진 등을 채집하기 위한 것이다. 상기 집진기(30)의 중앙부분에는 연돌(28)이 관통조립된다. 상기 연돌(28)은 연소중 발생하는 가스를 외부로 방출하는 마지막 수단으로서, 상기 연돌(28)의 단부(28a)는 배출덕트(26)의 중심점보다 낮도록 집진기(30)에 설치된다. 상기와 같은 이유는 배출덕트(26)를 통해 나오는 분진이나 불씨등이 상기 연돌(28)의 단부(28a)와 부딪힌 후 집진기(30)의 바닥면으로 떨어뜨려 채집하기 위한 것이다.

한편, 상기 공기분배함(14)의 상단에는 인젝션관(15)의 일단이 설치된다. 상기 인젝션관(15)은 팬(12)의 동작시 발생하는 공기를 연돌(28)로 보내기 위한 것으로서 좀더 자세히 설명하면 연소과정 중 발생하는 가스가 원활히 외부로 방출되지 못할 시 연소실(24)의 내부에 가스가 가득 차버리는 현상이 발생하며, 상기와 같은 현상으로 인해 보일러의 투입구(34)로 가스나 불씨가 역화되는 등의 안전상의 문제를 미연에 방지하기 위한 것이며, 도시하진 않았지만 공기의 양을 조절할 수 있는 밸브가 조립된다.

상기와 같이 구성된 화목보일러의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 작업자는 화목이나 폐목등을 보일러의 투입구(34)를 통해 연소실(24)에 적층시킨후 연소시키도록 한다. 이와 동시에 팬(12)을 동작시키며, 상기 팬(12)의 구동으로 발생한 공기는 공기 분배함(14)을 거쳐 인젝션관(15)과 케이스(16)의 내부에 형성된 공기실(18)로 유입되게 된다. 이후 유입된 공기는 공기실(18)에 형성 된 유입구멍(18a)을 통과하여 공기분배구(20)로 들어가게 되며, 상기 공기분배구(20)에 위치한 에어노즐(22)을 통하여 연소실(24)의 내부로 들어가 연소중 필요한 공기를 공급하게 되는 것이다.

다음으로 연소중에 발생한 가스는 보일러 내통(10)의 윗부분에 조립된 배출덕트(26)를 통하여 이동하게 되며, 배출된 가스는 집진기(30)로 흘러들어가게 된다. 이후 가스중에 포함된 분진이나 불씨등은 연돌(28)의 단부(28a)와 부딪힌 후 집진기(30)의 바닥면으로 떨어지게 되며, 한번의 집진과정을 거친 가스는 연돌(28)을 통해 외부로 배출되며, 가스가 원활히 외부로 배출되지 못할 시 인젝션관(15)으로 공기를 분사시켜 강압적으로 가스를 외부로 방출시키도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 화목보일러의 구성을 입체적으로 나타낸 도면

도 2는 도 1에서 도시한 화목보일러의 측단면도

도 3은 도 1에서 도시한 화목보일러의 평단면도

도 4는 도 1에서 도시한 화목보일러의 정단면도.

< 도면의 주요부호에 대한 설명>

10: 보일러 내통 16: 케이스

18: 공기실 20: 공기분배구

22: 에어노즐 24: 연소실

28: 연돌 28a: 단부

30: 집진기 32: 보일러 외통

Claims (3)

1. 투입구(34)가 형성된 보일러 외통(32)과, 상기 보일러 외통(32)의 내부공간에 조립되며 화목을 연소시키기 위한 연소실(24)이 구비된 보일러 내통(10)과, 상기 연소실(24)로 공기를 공급하는 팬(12)과, 연소과정 중 발생하는 가스을 외부로 방출시키기 위한 배출덕트(26)를 포함하여 구성된 통상적인 화목보일러에 있어서,

   상기 보일러 내통(10)의 저면에 조립되는 케이스(16)와;

   상기 케이스(16)의 내부에 형성되며 상기 팬(12)의 동작으로 공급된 공기가 저장되는 공기실(18)과;

   상기 공기실(18)의 상부에 관통형성되는 유입구멍(18a)들과;

   상기 보일러 내통(10)의 외면에 부착되며, 일단은 상기 유입구멍(18a)들과 연통하여 상기 공기실(18)에 저장된 공기가 유입되는 공기분배구(20)와;

   상기 공기분배구(20)의 내부에 설치되며, 상기 공기분배구(20)에 저장된 공기를 상기 연소실(24)로 공급하는 에어노즐(22)을 포함하여 구성된 화목보일러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 배출덕트(26)의 일단에는 집진기(30)가 설치되며;

   상기 집진기(30)의 중앙부분에는 상기 배출덕트(26)를 통해 배출되는 가스를 외부로 방출시키기 위한 연돌(28)을 설치하되,

   상기 연돌(28)의 단부(28a)는 상기 배출덕트(26)의 중심점보다 내려오도록 상기 집진기(30)에 조립시킴을 특징으로 하는 화목보일러
3. 제 1항에 있어서,

   상기 케이스(16)의 상면에는 상기 팬(12)과 상기 공기실(18)을 연통하는 공기분배함(14)이 설치되며;

   상기 공기분배함(14)의 상단에는 인젝션관(15)이 설치되어 상기 연돌(28)로 공기를 분사시켜 발생하는 가스를 외부로 배출시킴을 특징으로 하는 화목보일러.

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