기름버너와 송풍기가 도어에 일체로 결합된 하이브리드 보일러{HYBRID BOILER HAVING DOOR COUPLED WITH BURNER AND FAN TOGETHER}
본 발명은 하이브리드 보일러에 관한 것으로, 도어에 기름버너와 송풍기가 일체로 결합된 하이브리드 보일러에 관한 것이다.
하이브리드 보일러는 연료로 기름과 목재를 함께 사용할 수 있는 보일러이다. 하이브리드 보일러는 등록특허 1026937호에 개시된 바 있다. 개시된 종래 하이브리드 보일러는 목재연료가 연소되는 화목 연소실과 기름연소실이 독립적으로 구비된다. 이 때, 기름을 점화시키는 점화버너는 기름연소실 측에 결합되고, 연소에 필요한 공기는 점화버너를 이용해 공급하였다. 종래 하이브리드 보일러는 두 개의 독립된 연소실을 구비하여야 하므로 전체 크기가 대형화되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 화목연소실과 기름연소실을 일체화하고, 도어에 점화버너 외에 송풍기를 일체로 결합시킨 하이브리드 보일러를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 송풍기를 별도로 구비함에 따라 원활한 공기공급을 구현하여 목재의 연소효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 보일러를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 도어 내부에 공기가 유동할 수 있도록 하여 도어 표면이 과열되는 것을 방지할 수 있는 하이브리드 보일러를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 하이브리드 보일러에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 하이브리드 보일러는, 외부하우징과; 상기 외부하우징 내부에 형성되어 상기 연료를 연소시키는 화실과; 상기 외부하우징 외측에 개폐가능하게 결합되어 상기 화실로 연료를 투입하는 도어부를 포함하며, 상기 도어부는, 상기 외부하우징에 회동가능하게 결합되는 도어패널과; 상기 도어패널에 결합되어 연료를 점화시키는 기름버너와; 상기 기름버너의 일측에 배치되어 상기 화실로 공기를 공급하는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 일 실시예에 따르면, 상기 도어패널의 내부에는 상기 송풍기로부터 공급된 공기가 유동되는 공기유동로가 형성되고, 상기 도어패널의 내측 판면에는 상기 공기유동로를 유동하는 공기를 상기 화실 내부로 고르게 확산시키는 공기확산홀이 복수개 형성된다.
본 발명에 따른 하이브리드 보일러는 별도의 송풍기를 기름버너 일측에 형성하여 목재연소시 충분한 공기를 공급하여 연소효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 기름연소실과 목재연소실을 1차화실로 일체화하고, 2차화실 및 3차화실로 화염과 연소가스가 이동하도록 하여 열교환효율을 극대화하고, 전체 크기는 최소화할 수 있다. 또한, 도어패널에 공기유동로와 공기확산홀을 형성하여 공기가 고르게 공급되도록 하여 연소효율을 향상시킬 수 있고, 도어패널의 과열을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 보일러의 내부구성을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 보일러의 도어부 구성을 확대하여 도시한 개략도이고,
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 보일러의 도어패널의 구조를 도시한 정면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 보일러(100)의 구성을 도시한 단면도이다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 보일러(100)는 횡형타입보일러로 구현되나, 경우에 따라 수직타입보일러에도 적용될 수 있다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 보일러(100)는 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 횡형보일러(100)는 외부 하우징(110)과, 외부 하우징(110)의 하부영역에 배치되는 1차화실(120)과, 외부하우징(110)의 상부에 배치되는 2차화실(130) 및 3차화실(150)과, 2차화실(130)과 3차화실(150)을 연결하는 연관(140)과, 연관(140)의 상부에 배치되는 온수코일(160)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 하이브리드 보일러(100)는 외부 하우징(110)의 외측에 개폐가능하게 결합되는 도어부(200)를 포함한다. 도어부(200)는 1차화실(120)을 개폐하는 도어패널(230)과, 도어패널(230)에 결합되어 기름을 점화시키는 기름버너(220)와, 기름버너(220)의 상부에 배치되어 1차화실(120) 내부로 공기를 공급하는 송풍기(240)를 포함한다. 외부 하우징(110)은 내부에 1차화실(120)을 수용하고, 1차화실(120)의 외측으로 난방용수가 수용되는 수실(114)이 형성된다. 외부 하우징(110)의 하부영역에는 난방용수가 유입되는 난방수유입구(111)가 형성된다. 수실(114)은 외부하우징(110)의 내벽면과 1차화실(120) 사이에 형성되어 난방수가 수용된다. 1차화실(120)은 외부 하우징(110)의 하부영역에 배치된다. 1차화실(120)은 외부 하우징(110)의 횡방향으로 배치되며, 점화버너(미도시)도 외부 하우징(110)을 중심으로 횡방향으로 배치된다. 1차화실(120)은 기름과 목재가 함께 연소될 수 있다. 1차화실(120)은 기름버너(220)에 의해 연료가 점화되어 연소가 진행된다. 연료의 연소에 의해 발생된 화염과 연소가스는 1차화실(120)을 감싸고 있는 수실(114)의 난방용수와 열교환된다. 본 발명에서는 1차화실(120)이 외부 하우징(110)에 대해 상대적으로 하부영역에 배치되므로 뜨거운 연소가스가 상부방향으로 이동하여 상부에 배치된 온수코일(160)에 대한 전열효율을 높일 수 있다. 2차화실(130)과 3차화실(150)은 연소가스가 이동하면서 상부 하우징(115) 내부의 난방수와 열교환되도록 한다. 2차화실(130)과 3차화실(150)은 연관(140)에 의해 연결되고, 연관(140)을 통해 이동되는 연소가스의 열기는 상부에 위치한 온수코일(160)로 전달된다.
도어부(200)는 외부하우징(110)에 개폐가능하게 결합된다. 도어부(200)는 1차화실(120)을 개폐하는 도어패널(230)과, 도어패널(230)에 결합되어 기름을 점화시키는 기름버너(220)와, 기름버너(220)의 상부에 배치되어 1차화실(120) 내부로 공기를 공급하는 송풍기(240)와, 도어패널(230)을 커버하는 도어케이싱(210)을 포함한다. 도어케이싱(210)은 도어패널(230) 전체를 커버할 수 있도록 형성되어 내부에 기름버너(220)와 송풍기(240)가 수용된다. 도어케이싱(210)은 1차화실(120) 내부의 뜨거운 열기가 외부로 전달되는 것을 차단하여 도어패널(230) 개폐시 사용자의 안전을 확보한다. 기름버너(220)는 1차화실(120) 내부의 기름을 점화하여 연료가 연소되도록 한다. 기름버너(220)는 와류실(221)과, 아크발생기(223), 기름전자펌프(225) 및 버너튜브(229)로 형성된다. 와류실(221)은 송풍팬(미도시)이 부착되어 외부의 공기를 버너튜브(229) 측으로 공급시킨다. 아크발생기(223)는 기름의 착화를 위해 아크를 만들어준다. 기름전자펌프(225)는 고압의 기름을 버너튜브(229) 측으로 분사한다. 기름전자펌프(225)는 브래킷(227)에 의해 지지된다. 버너튜브(229)는 기름전자펌프(225)에 의해 잘게 부셔져 무화된 기름과 와류실(221)를 따라 공급된 공기가 만나 불꽃을 형성한다. 버너튜브(229)는 도어패널(230)을 관통하여 내측으로 삽입되어 불꽃을 1차화실(120) 내부로 공급한다. 도어패널(230)은 외부하우징(110)에 회동가능하게 결합된다. 도어패널(230)은 내부에 중공영역으로 형성되어 송풍기(240)에 의해 유입된 공기가 유동하는 공기유동로(231)와, 사용자가 1차화실(120) 내부의 화염을 감시할 수 있도록 하는 화염감시창(233)과, 도어패널(230)의 내측면에 관통형성된 공기확산홀(235)을 포함한다. 공기유동로(231)는 도어패널(230) 전영역에 형성되어 공기가 내부를 유동하도록 한다. 이에 의해 도어패널(230)이 과열되는 것을 방지한다. 공기확산홀(235)은 공기유동로(231)에서 유동된 공기를 1차화실(120) 내부로 공급한다. 공기확산홀(235)은 도 3에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 복수개가 형성되어 공기를 1차화실(120) 내부로 고르게 공급할 수 있다. 이에 의해 목재의 연소가 어느 일 부분에 집중되지 않고 고르게 이루어질 수 있다. 송풍기(240)는 1차화실(120) 내부로 공기를 공급한다. 송풍기(240)는 목재연료 연소시 다량의 공기를 공급하여 목재가 원활하게 연소되도록 한다. 송풍기(240)는 송풍팬(미도시)이 부착되어 압축공기를 생성하는 와류실(441)과, 송풍기 구동모터(미도시)의 가동을 위한 컨덴서(443)와, 송풍기 구동모터(미도시)의 회전수를 감지하는 회전수감지기(445)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 하이브리드 보일러(100)의 작동과정을 도 1내지 도 3을 참조하여 설명한다. 사용자는 도어패널(230)을 개방하고 1차화실(120) 내부에 목재연료를 적재한다. 그리고, 목재연료를 점화시킨다. 그리고, 전원을 인가하면, 송풍기 구동모터(미도시)가 구동되면서 내부로 공기가 공급된다. 송풍기(240)의 구동에 의해 공기유동로(231)를 통해 공기가 유동되고, 공기확산홀(235)을 통해 1차화실(120) 내부로 고르게 공기가 공급된다. 이에 의해 목재연료가 특정부분으로 연소가 집중되지 않고 고르게 연소된다. 이 때, 도어패널(230) 내부의 공기유동로(231)를 따라 공기가 유동하므로, 1차화실(120) 내부의 열기에 의해 도어패널(230) 외측면이 과열되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 목재연료가 모두 연소되고 설정된 난방온도보다 현재온도가 낮아지면, 제어부(미도시)에 의해 자동으로 기름버너(220)가 구동된다. 아크발생기(223)가 아크를 발생시키고 버너튜브(229)를 통해 불꽃이 1차화실(120) 내부로 공급되어 기름의 연소가 진행된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 보일러는 별도의 송풍기를 기름버너 일측에 형성하여 목재연소시 충분한 공기를 공급하여 연소효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 기름연소실과 목재연소실을 1차화실로 일체화하고, 2차화실 및 3차화실로 화염과 연소가스가 이동하도록 하여 열교환효율을 극대화하고, 전체 크기는 최소화할 수 있다. 또한, 도어패널에 공기유동로와 공기확산홀을 형성하여 공기가 고르게 공급되도록 하여 연소효율을 향상시킬 수 있고, 도어패널의 과열을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 하이브리드 보일러의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 횡형보일러 110 : 외부하우징
120 : 제1화실 130 : 제2화실
140 : 연관 150 : 제3화실
160 : 온수코일 200 : 도어부
210 : 도어케이싱 220 : 기름버너
221 : 와류실 223 : 아크발생기
225 : 기름전자펌프 227 : 브래킷
229 : 버너튜브 230 : 도어패널
231 : 공기유동로 233 : 화염감시창
235 : 공기확산홀 240 : 송풍기
241 : 송풍기와류실 243 : 모터콘덴서
245 : 회전수감지기 |
