KR100977751B1 - 화목 스팀보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화목 등의 연소열로 내부의 물을 가열하여 스팀을 발생시키고 이때 발생되는 스팀을 난방용이나 각종 스팀처리공정에 사용하도록 되어 있는 스팀보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평으로 눕혀진 원통형 케이싱으로 내부에는 화목이 투입되어 연소되며 전면부에는 개폐도어가 설치되어 있고 후방에는 배기관이 스팀수저장실의 상부 외측으로 관통된 상태로 연통 설치되어 있으며 내측 하부에는 상기 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서 내측에 순환공급되는 열차단수에 의해 화목으로부터의 열이 차단되어 열변형되지 않도록 되어 있는 에어공급부가 설치된 화실과, 상기 화실의 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있고 내부에는 스팀수공급관으로부터 공급되는 스팀수가 일정수위로 저장되어 있어 상기 화실에서 발생된 연소열에 의해 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키는 스팀수저장실과, 상기 스팀수저장실의 내측 상부에 저장된 스팀이 상기 화실의 내측을 경유하면서 이송되도록 하여 상기 화실의 연소열에 의해 더 높은 온도로 가온된 상태로 이송 공급되도록 하는 스팀공급관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러에 관한 것이다.

화실, 스팀수저장실, 에어공급부, 보호관, 에어토출관, 스팀공급관

Description

화목 스팀보일러{The steam boiler with a firewood}

본 발명은 화목 등의 연소열로 내부의 물을 가열하여 스팀을 발생시키고 이때 발생되는 스팀을 난방용이나 각종 스팀처리공정에 사용하도록 되어 있는 스팀보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평으로 눕혀진 원통형 케이싱으로 내부에는 화목이 투입되어 연소되며 전면부에는 개폐도어가 설치되어 있고 후방에는 배기관이 스팀수저장실의 상부 외측으로 관통된 상태로 연통 설치되어 있으며 내측 하부에는 상기 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서 내측에 순환공급되는 열차단수에 의해 화목으로부터의 열이 차단되어 열변형되지 않도록 되어 있는 에어공급부가 설치된 화실과, 상기 화실의 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있고 내부에는 스팀수공급관으로부터 공급되는 스팀수가 일정수위로 저장되어 있어 상기 화실에서 발생된 연소열에 의해 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키는 스팀수저장실과, 상기 스팀수저장실의 내측 상부에 저장된 스팀이 상기 화실의 내측을 경유하면서 이송되도록 하여 상기 화실의 연소열에 의해 더 높은 온도로 가온된 상태로 이송 공급되도록 하는 스팀공급관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 전자 점화 방식 등의 제어장치에 의하여 버너가 점화된 상태로 운전되면서 물탱크를 가열시켜 스팀수 및 급탕수를 얻는 장치로서, 주로 기름이나 가스 보일러가 채택되어 설치 사용되고 있으며, 이러한 보일러에는 각종 안전장치들이 부설되어 있어 사용자의 안전을 도모하면서 적정 실내온도 유지와 급탕수의 사용을 가능케 함으로써 건강 및 생활의 편의성을 도모하는데 사용되어 왔으나, 상기 기름 또는 가스 보일러는 연료로 사용되는 유류나 가스 등의 비용이 매우 높고 각종 전자, 전기적 구조를 갖춘 보일러로 제작됨으로써 보일러 장치의 제작비용이 높아지는 문제점들이 있어 최근에는 연료비의 부담이 적고 보일러의 제작비용이 저렴한 화목 보일러가 가정용 및 산업용으로 활발하게 개발 사용되고 있는 실정이다.

이러한 화목 보일러 중 내부의 물을 가열하여 스팀을 발생시키고 이때 발생되는 스팀을 난방용 또는 각종 스팀처리공정에 사용하는 화목 스팀보일러가 개시되었는데, 종래에 개발된 화목 스팀보일러(1')는 도 7에 도시된 바와 같이 수평으로 눕혀진 원통형의 케이싱으로 내부에는 화목 등이 투입되어 연소되며 전면부에는 개폐도어(3')가 설치되어 있고 후방에는 배기관(4')이 스팀수저장실(22')의 상부 외측으로 관통된 상태로 연통 설치되어 있으며 내측 하부에는 상기 화목에 에어를 지속적으로 공급하는 에어공급부(7')가 설치되어 있는 화실(2')과, 상기 화실(2')의 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있고 내부에는 스팀수공급관(24')으로부터 공급되는 스팀수가 일정수위로 저장되어 상기 화실(2')에서 발생된 연소열에 의해 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키도록 되어 있으며 상부 외측에는 내측 상부에 저장된 스팀을 난방용 또는 각종 스팀처리공정에 사용되도록 공급하는 스팀공급관(29')이 연통설치되어 있는 스팀수저장실(22')로 구성되어 있되, 상기 에어공급부(7')는 일측에 통상의 송풍기(8')와 에어이송관(9')을 통해 연결된 에어덕트(10')가 구비되어 있고 상기 에어덕트(10')에는 일정간격으로 다수개의 에어공급관(11')이 수평방향으로 나란히 설치되어 있으며 상기 에어공급관(11')의 상부에는 에어공급관(11')을 따라 일정간격으로 다수개의 에어토출공(39')이 천공되어 있어 화실(2') 내측 하부에서 상부쪽으로 에어를 지속적으로 공급하여 내부의 화목이 완전연소되어 불완전연소에 의한 그을음이나 연기 등을 감소시키면서 열효율을 증대시키도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 화목 스팀보일러(1')는 스팀이 고온으로 가열되지 않아 스팀공급관(29')을 통해 스팀이 이송되는 과정에서 쉽게 스팀의 온도가 저하되어 스팀이 이용되는 각종 스팀처리공정 등에서 스팀을 재가열해야만 하는 문제점이 있었고, 상기 화실(2')의 내부에 설치되는 에어공급부(7')의 에어공급관(11')은 연소되는 화목의 열을 직접적으로 받아 에어공급관(11')이 쉽게 열변형되어 휘어지거나 크랙(crack) 등이 발생되어 장기간 사용할 수 없으며, 특히 상기 에어공급관(11')에 형성된 에어토출공(39')이 열변형되어 막히는 경우에는 원활한 산소공 급이 이루어지지 않아 내부의 화목이 불완전 연소되면서 그을음이나 연기가 발생되고 열효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 화실의 내측 하부에 에어공급부가 설치되어 있어 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서도 상기 에어공급부의 내측에 열차단수가 순환 공급되는 구조로 되어 있어 화목으로부터의 열에 의해 에어공급부가 열변형되지 않도록 하며, 스팀수저장실의 내측 상부에 저장된 스팀이 스팀공급관을 통해 화실의 내주면 상부를 경유하면서 이송되도록 하여 상기 스팀이 화실의 연소열에 의해 재차 더 높은 온도로 가온된 상태에서 난방용 또는 각종 스팀처리공정에 사용되도록 하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 수평으로 눕혀진 원통형 케이싱으로 내부에는 화목이 투입되어 연소되며 전면부에는 개폐도어가 설치되어 있고 후방에는 배기관이 스팀수저장실의 상부 외측으로 관통된 상태로 연통 설치되어 있으며 내측 하부에는 상기 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서 내측에 순환공급되는 열차단수에 의해 화목으로부터의 열이 차단되어 열변형되지 않도록 되어 있는 에어공급부가 설치된 화실과, 상기 화실의 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있고 내부에는 스팀수공급관으로부터 공급되는 스팀수가 일정수위로 저장되어 있어 상기 화실에서 발생된 연소열에 의해 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키는 스팀수저장실과, 상기 스팀수저장실의 내측 상부에 저장된 스팀이 상기 화실의 내측을 경유하면서 이송되도록 하여 상기 화실의 연소열에 의해 더 높은 온도로 가온된 상태로 이송 공급되도록 하는 스팀공급관을 포함하여 구성된 것에 본 발명의 특징이 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 화실의 내측 하부에 에어공급부가 설치되어 있어 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서도 상기 에어공급부의 내측에 열차단수가 순환 공급되는 구조로 되어 있어 화목으로부터의 열에 의해 에어공급부가 열변형되지 않아 장기간 안정적으로 사용할 수 있으며, 스팀수저장실의 내측 상부에 저장된 스팀이 스팀공급관을 통해 화실의 내주면 상부를 경유하면서 이송되도록 하여 140 ~ 160℃ 정도의 스팀이 화실의 연소열에 의해 180 ~ 220℃ 정도의 더 높은 온도로 가온된 상태에서 난방용 또는 각종 스팀처리공정에 사용되어 열효율을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 화목 스팀보일러(1)는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 화목 등의 연소열로 내부의 물을 가열하여 스팀을 발생시키고 이때 발생되는 스팀을 난 방용이나 각종 스팀처리공정에 사용하도록 되어 있는 것으로, 내부에 화목 등의 연료가 투입되어 연소되는 화실(2)과, 상기 화실(2)에서 발생된 연소열에 의해 내부에 일정수위로 저장된 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키는 스팀수저장실(22)과, 상기 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장된 스팀이 화실(2)의 내주면 상부를 지그재그(zigzag)식으로 경유하면서 이송되도록 하여 상기 화실(2)의 연소열에 의해 더 높은 온도로 가온된 상태로 이송 공급되도록 하는 스팀공급관(29)으로 구성되어 있다.

상기 화실(2)은 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 수평으로 눕혀진 원통형 케이싱으로 되어 있고 전방은 개방된 상태로 힌지식으로 작동되는 개폐도어(3)에 의해 개폐되도록 되어 있으며 상기 개폐도어(3)를 통해 내부에 화목 등의 연료가 투입되어 연소되도록 되어 있고 후방은 막혀있는 상태로 후방 상부에는 배기관(4)이 상기 스팀수저장실(22)의 상부 외측으로 관통된 상태로 연통 설치되어 있으며 후방 가운데 부분에는 화실(2)보다 작은 직경을 지닌 폭발구(5)가 스팀수저장실(22)의 외측으로 돌출되게 형성되어 있되 상기 폭발구(5)에는 폭발도어(6)가 설치되어 있어 화실(2) 내부가 급격한 과열로 인해 일정 압력을 초과하는 경우 상기 폭발도어(6)가 자동적으로 개방되면서 배기되도록 되어 있어 화실(2)이 고온 고압에 의해 손상되거나 폭발되는 것을 방지하도록 되어 있으며, 상기 화실(2)의 내측 하부에는 내부에 투입된 화목에 지속적으로 에어를 공급하여 원활한 연소가 이루어지도록 하는 에어공급부(7)가 설치되어 있다.

상기 에어공급부(7)는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 화실(2)의 내측 하부에 바닥면과 일정간격 이격된 상태로 고정 설치되며 전방에는 스팀보일러(1)의 외부에 설치되어 있는 통상의 송풍기(8)와 에어이송관(9)을 통해 연결된 에어덕트(10)가 도 1에 도시된 바와 같이 화실(2)의 전방 내측을 폭방향으로 가로질러 구비되어 있고 상기 에어덕트(10)의 후면부에는 도 4에 도시된 바와 같이 일정간격으로 다수개의 에어공급관(11)이 수평방향으로 나란히 이격 설치되어 있으며 상기 다수개의 에어공급관(11)은 각각 에어덕트(10)와 연통된 상태로 화실(2)의 내측을 따라 길이방향으로 길게 설치되어 있되, 상기 각 에어공급관(11)의 외측에는 일정간격 이격된 상태로 내측에 열차단수가 순환 공급되는 보호관(12)이 각각 둘러싸고 있으며 상기 에어공급관(11)의 상면부에는 에어공급관(11)을 따라 일정간격으로 다수개의 에어토출관(13)이 수직상방으로 연통설치되어 있고 상기 다수개의 에어토출관(13)은 에어공급관(11)의 외측을 둘러싼 보호관(12)을 관통한 상태로 연설되어 있어 도 3 및 5에 도시된 봐 같이 다수개의 에어공급관(11)을 통해 공급된 에어가 각 에어토출관(13)을 통해 화실(2)의 내측 하부에서 상부쪽으로 지속적으로 공급되어 내부의 화목을 완전연소시켜 불완전연소에 의한 그을음이나 연기 등을 감소시키면서 열효율을 증대시키도록 되어 있고, 상기 각 에어토출관(13)과 에어공급관(11)은 보호관(12)의 내측에 순환 공급되는 열차단수에 의해 화목의 연소열이 직접적으로 가해지지 않아 열변형되지 않도록 되어 있으며, 상기 보호관(12)을 통해 순환되는 열차단수가 화실(2)의 열에 의해 빠르게 가온된 상태에서 스팀수저장실(22)로 순환공급되어 스팀수저장실(22)에 저장되는 스팀수가 더욱 빠르게 상승되어 열효율을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

상기 보호관(12)은 도 4에 도시된 바와 같이 전,후방에 각 보호관(12)의 전방을 서로 연통가능하도록 연결하는 전방연통부(14)와 각 보호관(12)의 후방을 서로 연통가능하도록 연결하는 후방연통부(15)가 일체로 형성되어 있고 상기 후방연통부(15)에는 열차단수공급관(16)이 연통 설치되어 있으며 상기 전방연통부(14)에는 열차단수회수관(17)이 연통 설치되어 있고 상기 열차단수공급관(16)은 도 2, 3에 도시된 바와 같이 화실(2)의 폭발구(5)를 거쳐 폭발도어(6)를 통해 외측으로 관통된 상태로 스팀보일러(1)의 외부에 설치된 순환펌프(18)와 연결되어 있고 상기 순환펌프(18)는 스팀수저장실(22)과 열차단수유입관(19)을 통해 연결설치되어 있어 상기 순환펌프(18)의 작동에 의해 스팀수저장실(22)에 저장된 스팀수가 열차단수유입관(19)을 통해 열차단수공급관(16)을 거쳐 에어공급부(7)의 각 보호관(12)으로 공급되도록 되어 있으며, 상기 열차단수회수관(17)은 화실(2)의 전방 외측으로 돌출된 상태로 스팀수저장실(22)의 상부에 연통되게 설치되어 있어 상기 에어공급부(7)의 각 보호관(12)을 거쳐 순환된 열차단수가 열차단수회수관(17)을 통해 다시 스팀수저장실(22)의 상부쪽으로 유입되도록 되어 있다.

또한, 상기 각 에어공급관(11)의 후방끝단은 보호관(12)의 후방연통부(15)를 관통한 상태로 외측으로 돌출되게 설치되어 있으며 별도의 고정캡(20)에 의해 개폐 가능하도록 되어 있어 각 에어공급관(11)의 내측으로 연소시 발생되는 미세한 이물질이 유입된 경우 스팀보일러(1)의 작동이 종료된 후 상기 고정캡(20)을 개방하고 송풍기(8)를 작동시켜 각 에어공급관(11)의 내측에 유입된 이물질을 후방끝단을 통해 배출시키도록 되어 있다.

또한, 상기 각 보호관(12)은 서로 일정간격 이격된 상태로 설치되어 있되 상부쪽에 놓여지는 화목이 각 보호관(12) 사이의 틈새를 통해 하부쪽으로 떨어지지 않도록 대략 1 ~ 3cm정도의 간격으로 이격 설치되어 있는 것이 바람직하며, 상기 보호관(12) 사이의 틈새를 통해서는 연소된 재나 이물질만 하부쪽으로 떨어져 화실(2)의 하부 바닥면에 모이도록 되어 있고, 상기 화실(2)은 개폐도어(3)가 설치된 부분의 하부에 소제도어(21)가 설치되어 있어 화실(2)의 하부 바닥면에 모인 재나 이물질을 배출 제거하도록 되어 있다.

또한, 상기 화실(2)은 개폐도어(3)가 설치된 부분의 상부에 상부에어공급관(38)이 관통설치되어 있어 통상의 송풍기(도시하지 않음)를 통해 화실(2)의 내측 상부쪽에도 지속적으로 에어를 공급하여 화목이 더욱 원활하게 연소되도록 되어 있다.

상기 스팀수저장실(22)은 도 1 내지 3, 5에 도시된 바와 같이 내부에 스팀수가 일정수위로 저장되도록 되어 있어 상기 화실(2)에서 발생된 연소열에 의해 스팀 수가 가열되면서 스팀을 발생시키도록 되어 있는 부분으로, 원통형 케이싱으로 화실(2)의 전면을 제외한 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있어 화실(2)의 외주면과 스팀수저장실(22)의 내주면 사이에 일정수위로 스팀수가 저장되도록 되어 있으며 상부 후방에는 화실(2)로부터의 배기관(4)이 관통 설치되어 있고 전방 상부에는 수위감지센서(23)가 설치되어 있으며 후방 상부에는 통상의 공급펌프(도시하지 않음)와 연결된 스팀수공급관(24)이 설치되어 있어 스팀수저장실(22)에 저장된 스팀수가 수위감지센서(23)보다 낮은 높이로 유지되면 이를 수위감지센서(23)에서 감지하고 상기 공급펌프를 작동시켜 스팀수공급관(24)을 통해 스팀수저장실(22)의 내부로 스팀수를 공급하며 상기 수위감지센서(23)가 설치된 높이로 스팀수가 저장되면 수위감지센서(23)가 이를 감지하여 상기 공급펌프의 작동을 정지시켜 스팀수가 항상 일정수위로 저장되도록 되어 있다.

상기 스팀수저장실(22)은 상면부에 스팀배출변(25)이 설치되어 있는데, 상기 스팀배출변(25)은 스팀수저장실(22)의 내부와 연통 설치되어 있어 스팀수저장실(22) 내부의 스팀수가 가열되면서 과도하게 생성되는 스팀을 일부 외부로 배출하여 외부와 통기되도록 되어 있어 스팀수저장실(22) 내부의 압력이 높아지는 것을 방지하는 감압밸브 역할을 하도록 되어 있으며, 또한 상기 스팀수저장실(22)의 상면부에는 통상의 제어부(도시하지 않음)에 연결된 온도감지센서(26)가 구비되어 있어 가온된 스팀의 온도를 감지하여 상기 제어부에 표시하도록 되어 있고 압력계(27)가 설치되어 있어 스팀수저장실(22) 상부에 저장된 스팀층의 압력을 표시하 도록 되어 있다.

또한, 상기 스팀수저장실(22)은 하면부에 통상의 밸브가 구비된 배수드레인(28)이 설치되어 있어 스팀수저장실(22)에 저장된 스팀수를 외부로 배출 제거시 사용하도록 되어 있다.

또한, 필요에 따라서 상기 스팀수저장실(22)은 별도의 스팀수배출관(도시하지 않음)을 설치하여 화실(2)의 연소열에 의해 가열된 고온의 스팀수를 실내난방 및 급탕용으로 사용되도록 할 수 있다.

상기 스팀공급관(29)은 도 2, 3, 5에 도시된 바와 같이 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장된 스팀이 상기 화실(2)의 내측을 경유하면서 이송되도록 하여 화실(2)의 연소열에 의해 더욱 높은 온도로 가온된 상태에서 난방용 또는 각종 스팀처리공정에 사용되도록 공급하는 부분으로, 상기 스팀공급관(29)의 유입구가 형성된 선단부(30)는 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장된 스팀층에 위치되어 있어 스팀의 압력에 의해 자연스럽게 상기 유입구를 통해 스팀공급관(29)의 내측으로 스팀이 유입되도록 되어 있으며, 상기 스팀공급관(29)의 중단부(31)는 스팀수저장실(22)의 전방 외측으로 관통 배관된 상태에서 화실(2)의 전방을 관통하여 화실(2)의 내주면 상부를 따라 길이방향으로 지그재그(zigzag)식으로 배관되어 있어 스팀수저장실(22)로부터의 스팀이 화실(2) 내부를 경유하면서 화목의 연소열에 의해 더 욱 높은 온도로 가온되도록 되어 있으며, 상기 스팀공급관(29)의 종단부(32)는 화실(2)의 폭발구(5)를 거쳐 폭발도어(6)를 관통한 상태로 통상의 난방장치 또는 각종 스팀처리공정과 연결되어 스팀을 공급하도록 되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 통상의 노통 연관식으로 구성된 스팀보일러에도 적용이 가능한데, 이 경우 상기 화실(2)은 후방 상부에 배기관(4)이 설치되는 대신 화실(2)의 후방 좌우양측에는 각각 화실(2)과 직접 연통되는 후방회류실(33)이 형성되어 있고 상기 화실(2)의 전방에는 상부 및 좌우양측을 일정간격으로 둘러싼 상태의 전방회류실(34)이 설치되어 있으며 상기 후방회류실(33)과 전방회류실(34)은 다수개의 하부연통관(35)에 의해 서로 연통되도록 설치되어 있고 상기 스팀수저장실(22)의 후방 외측면에는 배기덕트(36)가 설치되어 있으며 상기 전방회류실(34)의 상부와 배기덕트(36)는 다수개의 상부연통관(37)에 의해 서로 연통되도록 설치되어 있어 화실(2) 내부에서 발생된 연소가스는 화실(2)의 후방에 연통설치된 후방회류실(33)을 통해 다수개의 하부연통관(35)을 거쳐 전방회류실(34)로 이송되고 전방회류실(34)에 모인 연소가스는 다수개의 상부연통관(37)을 거쳐 배기덕트(36)를 통해 외부로 배출되도록 되어 있다.

상기와 같이 다수개의 하부연통관(35) 및 상부연통관(37)이 스팀수저장실(22)의 내측을 길이방향으로 관통하도록 설치되어 있어 상기 다수개의 상,하부연통관(35)(37)을 통해 이송되는 고온의 연소가스가 스팀수저장실(22)의 스팀수를 열교환식으로 가열하여 열효율을 더욱 증대시키도록 되어 있다.

이하 본 발명에 따른 작용은 다음과 같다.

본 발명에 따른 화목 스팀보일러(1)의 화실(2) 전방에 구비된 개폐도어(3)를 통해 화실(2) 내부에 화목 등의 연료를 투입하여 연소시키면서 상기 화실(2)의 내측 하부에 설치된 에어공급부(7)를 통해 화실(2)의 내측 하부에서 상부쪽으로 에어를 지속적으로 공급하여 화목이 완전연소되도록 하되, 도 3 및 5에 도시된 봐 같이 상기 에어공급부(7)의 송풍기(8)를 통해 공급되는 에어는 화실(2) 전방 내측에 설치된 에어덕트(10)를 통해 각각의 에어공급관(11)으로 공급되고 상기 각 에어공급관(11)으로 공급된 에어는 각 에어공급관(11)의 상면부와 상기 에어공급관(11)의 외측을 일정간격 이격된 상태로 둘러싼 보호관(12)을 수직상방으로 관통하여 설치된 다수개의 에어토출관(13)을 통해 화실(2) 내부로 토출되며, 이와 동시에 상기 각 에어공급관(11)과 에어토출관(13)은 각 보호관(12)의 내측에 순환 공급되는 열차단수에 의해 화목의 연소열이 직접적으로 전달되지 않아 열변형되지 않도록 되어 있는데, 상기 각 보호관(12)의 후방을 서로 연통가능하도록 연결하는 후방연통부(15)에는 통상의 순환펌프(18)와 연결된 열차단수공급관(16)이 연통 설치되어 있으며 상기 각 보호관(12)의 전방을 서로 연통가능하도록 연결하는 전방연통부(14)에는 스팀수저장실(22)의 상부와 연통된 열차단수회수관(17)이 연통 설치되어 있어 도 2, 3에 도시된 바와 같이 상기 순환펌프(18)의 작동에 의해 스팀수저장실(22)과 연결된 열차단수유입관(19)을 통해 열차단수가 열차단수공급관(16)을 거쳐 에어공급부(7)의 각 보호관(12)으로 공급되고 상기 에어공급부(7)의 각 보호관(12)을 순 환하면서 열차단용으로 사용된 열차단수는 열차단수회수관(17)을 통해 다시 스팀수저장실(22)로 유입되어 화목으로부터 발생되는 고온의 연소열에 의해 상기 에어공급부(7)가 열변형되는 것이 방지된다.

또한, 상기 화실(2)의 연소열에 의해 화실(2) 외측 둘레와 후방을 둘러싼 스팀수저장실(22) 내부의 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키게 되고 이때 발생된 스팀은 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장되며 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스팀수저장실(22)의 스팀층이 위치된 부분에 설치된 스팀공급관(29)의 선단부(30)를 통해 대략 140 ~ 160℃ 정도로 가온된 스팀이 유입되고 상기 화실(2)의 내주면 상부를 따라 길이방향으로 지그재그(zigzag)식으로 배관된 스팀공급관(29)의 중단부(31)를 거치면서 화실(2)의 연소열에 의해 대략 180 ~ 220℃ 정도의 더 높은 온도로 가온된 상태에서 상기 화실(2)의 폭발구(5)를 거쳐 폭발도어(6)를 관통하여 외측으로 설치된 스팀공급관(29)의 종단부(32)를 통해 통상의 난방장치 또는 각종 스팀처리공정으로 공급된다.

도 1은 본 발명에 따른 화목 스팀보일러의 사시개략도

도 2는 본 발명에 따른 화목 스팀보일러의 단면개략도

도 3은 본 발명에 따른 화목 스팀보일러의 작동상태를 나타낸 단면개략도

도 4는 도 2의 A-A'선의 단면개략도

도 5는 도 2의 B-B'선의 단면개략도

도 6은 본 발명에 따른 화목 스팀보일러의 다른 실시예를 도시한 단면개략도

도 7은 종래 화목 스팀보일러의 단면개략도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1, 1'. 스팀보일러 2, 2'. 화실

3, 3'. 개폐도어 4, 4'. 배기관

5. 폭발구 6. 폭발도어

7, 7'. 에어공급부 8, 8'. 송풍기

9, 9'. 에어이송관 10, 10'. 에어덕트

11, 11'. 에어공급관 12. 보호관

13. 에어토출관 14. 전방연통부

15. 후방연통부 16. 열차단수공급관

17. 열차단수회수관 18. 순환펌프

19. 열차단수유입관 20. 고정캡

21. 소제도어 22, 22'. 스팀수저장실

23. 수위감지센서 24. 스팀수공급관

25. 스팀배출변 26. 온도감지센서

27. 압력계 28. 배수드레인

29, 29'. 스팀공급관 30. 선단부

31. 중단부 32. 종단부

33. 후방회류실 34. 전방회류실

35. 하부연통관 36. 배기덕트

37. 상부연통관 38. 에어공급관

39'. 에어토출공

Claims (5)

1. 수평으로 눕혀진 통형상의 케이싱으로 내부에는 화목이 투입되어 연소되며 전면부에는 개폐도어(3)가 설치되어 있고 후방에는 배기관(4)이 스팀수저장실(22)의 상부외측으로 관통된 상태로 연통 설치되어 있으며 내측 하부에는 상기 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서 내측에 순환공급되는 열차단수에 의해 화목으로부터의 열이 차단되어 열변형되지 않도록 되어 있는 에어공급부(7)가 설치된 화실(2)과, 상기 화실(2)의 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있고 내부에는 스팀수공급관(24)으로부터 공급되는 스팀수가 일정수위로 저장되어 있어 상기 화실(2)에서 발생된 연소열에 의해 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키는 스팀수저장실(22)과, 상기 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장된 스팀이 상기 화실(2)의 내측을 경유하면서 이송되도록 하여 상기 화실(2)의 연소열에 의해 더 높은 온도로 가온된 상태로 이송 공급되도록 하는 스팀공급관(29)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러.
2. 수평으로 눕혀진 통형상의 케이싱으로 내부에는 화목이 투입되어 연소되며 전면부에는 개폐도어(3)가 설치되어 있고 내측 하부에는 상기 화목에 지속적으로 에어를 공급하면서 내측에 순환공급되는 열차단수에 의해 화목으로부터의 열이 차단되어 열변형되지 않도록 되어 있는 에어공급부(7)가 설치된 화실(2)과, 상기 화 실(2)의 외측 둘레와 후방을 일정간격 이격된 상태로 둘러싸고 있고 내부에는 스팀수공급관(24)으로부터 공급되는 스팀수가 일정수위로 저장되어 있어 상기 화실(2)에서 발생된 연소열에 의해 스팀수가 가열되면서 스팀을 발생시키는 스팀수저장실(22)과, 상기 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장된 스팀이 상기 화실(2)의 내측을 경유하면서 이송되도록 하여 상기 화실(2)의 연소열에 의해 더 높은 온도로 가온된 상태로 이송공급되도록 하는 스팀공급관(29)을 포함하여 구성되어 있되, 상기 화실(2)의 후방 좌우양측에는 각각 화실(2)과 직접 연통되는 후방회류실(33)이 형성되어 있고 상기 화실(2)의 전방에는 상부 및 좌우양측을 일정간격으로 둘러싼 상태의 전방회류실(34)이 설치되어 있으며 상기 후방회류실(33)과 전방회류실(34)은 다수개의 하부연통관(35)에 의해 서로 연통되도록 설치되어 있고 상기 스팀수저장실(22)의 후방 외측면에는 배기덕트(36)가 설치되어 있으며 상기 전방회류실(34)의 상부와 배기덕트(36)는 다수개의 상부연통관(37)에 의해 서로 연통되도록 설치되어 있어 화실(2) 내부에서 발생된 연소가스는 화실(2)의 후방에 연통설치된 후방회류실(33)을 통해 다수개의 하부연통관(35)을 거쳐 전방회류실(34)로 이송되고 전방회류실(34)에 모인 연소가스는 다수개의 상부연통관(37)을 거쳐 배기덕트(36)를 통해 외부로 배출되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러.
3. 제 1항 또는 제 2에 있어서, 상기 에어공급부(7)는 스팀보일러(1)의 외부에 설치된 송풍기(8)와 에어이송관(9)을 통해 연결된 에어덕트(10)가 화실(2)의 전방 내측을 폭방향으로 가로질러 구비되어 있고 상기 에어덕트(10)의 후면부에는 일정간격으로 다수개의 에어공급관(11)이 수평방향으로 나란히 이격 설치되어 있으며 상기 다수개의 에어공급관(11)은 각각 에어덕트(10)와 연통된 상태로 화실(2)의 내측을 따라 길이방향으로 길게 설치되어 있되, 상기 각 에어공급관(11)의 외측에는 일정간격 이격된 상태로 내측에 열차단수가 순환 공급되는 보호관(12)이 각각 둘러싸고 있으며 상기 에어공급관(11)의 상면부에는 에어공급관(11)을 따라 일정간격으로 다수개의 에어토출관(13)이 수직상방으로 연통설치되어 있고 상기 다수개의 에어토출관(13)은 외측의 보호관(12)을 관통한 상태로 연설되어 있어 상기 각 에어토출관(13)과 에어공급관(11)이 보호관(12)의 내측에 순환 공급되는 열차단수에 의해 열변형되지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러.
4. 제 3항에 있어서, 상기 보호관(12)은 전,후방에 각 보호관(12)의 전방을 서로 연통가능하도록 연결하는 전방연통부(14)와 각 보호관(12)의 후방을 서로 연통가능하도록 연결하는 후방연통부(15)가 일체로 형성되어 있고 상기 후방연통부(15)에는 열차단수공급관(16)이 연통 설치되어 있으며 상기 전방연통부(14)에는 열차단수회수관(17)이 연통 설치되어 있고 상기 열차단수공급관(16)은 화실(2)의 후방에 형성된 폭발구(5)를 거쳐 폭발도어(6)를 통해 외측으로 관통된 상태로 스팀보일러(1)의 외부에 설치된 순환펌프(18)와 연결되어 있고 상기 순환펌프(18)는 스팀수저장실(22)과 열차단수유입관(19)을 통해 연결설치되어 있으며, 상기 열차단수회수 관(17)은 화실(2)의 전방 외측으로 돌출된 상태로 스팀수저장실(22)의 상부에 연통되게 설치되어 있어 상기 에어공급부(7)의 각 보호관(12)을 거쳐 순환된 열차단수가 열차단수회수관(17)을 통해 다시 스팀수저장실(22)의 상부쪽으로 유입되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스팀공급관(29)은 유입구가 형성된 선단부(30)가 스팀수저장실(22)의 내측 상부에 저장된 스팀층에 위치되어 있어 스팀의 압력에 의해 상기 유입구를 통해 스팀공급관(29)의 내측으로 스팀이 유입되도록 되어 있으며, 상기 스팀공급관(29)의 중단부(31)는 스팀수저장실(22)의 전방 외측으로 관통 배관된 상태에서 화실(2)의 전방을 관통하여 화실(2)의 내주면 상부를 따라 길이방향으로 지그재그식으로 배관되어 있어 스팀수저장실(22)로부터의 스팀이 화실(2) 내부를 경유하면서 화목의 연소열에 의해 높은 온도로 가온되도록 되어 있으며, 상기 스팀공급관(29)의 종단부(32)는 화실(2)의 후방에 형성된 폭발구(5)를 거쳐 폭발도어(6)를 관통한 상태로 통상의 난방장치 또는 각종 스팀처리공정과 연결되어 스팀을 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화목 스팀보일러.

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