KR100278791B1

KR100278791B1 - 고형연료

Info

Publication number: KR100278791B1
Application number: KR1019980012893A
Authority: KR
Inventors: 추연용
Original assignee: 추연용
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990079973A

Abstract

본 발명은 다각형의 기둥형상으로 성형된 고형연료(성형목탄)의 상부로부터 점화부 와 착화부 또는 점화부, 착화부, 점화부으로 구성하거나 전체적인 연소층을 점화부으로 구성한 다음 그의 점화부와 착화부의 중량비를 각각 100%로 할때, 점화부의 조성 중량비%는 목재탄소재 45∼50%, 분탄 10∼20%, 스테아린산 1∼2%, 헥사메틸렌테트라민 7∼14%, 질산칼륨 15∼20%, 파라핀왁스 5∼8%, 덱스트린 2∼3%로 조성하며, 착화부의 중량 조성비%는 목탄탄소재 40∼45%, 분탄 25∼35%, 스테아린산 1∼2%, 헥사메틸렌테트라민 5∼8%, 질산칼륨 10∼15%, 파라핀왁스 3∼5%, 덱스트린 2∼3%로 조성한 후 상기 조성비를 갖는 고형연료 전체 연소비 중량을 100%로 하여 상부로 부터 점화부 25∼35%, 착화부 65∼75%로 몸체가 형성된 고형연료를 구성하여 사용시 냄새와 유해가스 방출을 방지하며 유통과정에서 흡습으로 인한 상품변질을 최대한 줄일 수 있도록한 고형연료에 관한 것이다.

Description

고형 연료

본 발명은 가정용, 업소용, 야외용, 어선 비상용으로 사용되는 고형연료에 관한 것으로서, 고형연료를 점화부와 착화부만으로 구성하여 연소시 유독가스 및 악취, 연기가 발생되지 않고 연소 화광이 안정적으로 진행되어 취급과 사용이 편리하도록 발명한 고형연료에 관한 것이다.

종래의 고형연료는 가정, 업소, 야외에서 고기구이시 숯 또는 고형탄등을 사용하기 위해서는 별도의 점화탄(상품명:번개탄, 착화탄)에 불을 붙힌 다음 어느정도 불이 살아나면 그위에 숯 또는 고형목탄(성형목탄,열탄)등을 올려서 사용하므로서 점화시간이 오래걸리고 연기와 냄새가 발생하여 가정 업소등에서는 밖에서 숯 또는 고형탄에 점화시킨후 별도의 용기에 담아서 실내로 운반하여 사용하는 불편이 있었다. 따라서 점화탄과 고형탄을 병합한 특허공고제86-1093호와 같은 고형연료를 고안하여 사용하고 있으나 이의 고형연료는 탄소재와 연소조제 및 접착제를 혼합하여 상부로부터 점화층, 착화층, 동체부로 하향 연소되도록 구성함에 있어서, 탄소자제는 각층 공히 목탄분20%, 왕겨탄소분35%, 무연탄분40%, 소석회5%으로 조성되며, 점화층에는 초산바리움18중량%, 염소산 칼륨12-15%, 과산화칼슘10%, 과망간산칼륨0.1-0.2%를, 착화층에는 초산소다20%, 과산화칼슘10%, 중크롬산칼륨3%, 과망간산칼륨1-2%를, 동체부에는 과산화칼슘0.1-0.2%, 과망간산칼륨0.01-0.02%로 하며, 각각 접착제를 탄소소제에 대해 1-2% 혼합하여 구성한 고형연료를 개발하였으나 이는 재료비가 과다하게 소요되고 점화에서 착화시 소진상태가 장시간 이루어져 심한 연기 발생과 화염발생이 불규칙하게 연속적으로 발생하므로 이역시 종전에 사용하던 착화탄(속칭:번개탄으로 연탄에 불을 붙히기 위해 사용하는것임) 기능에서 크게 벗어나지 못하고 단순히 동체만 크게하여 연소시간이 연장되도록 한것으로 이역시 실내에서 사용하기에는 부적합하며 인체에 유해한 가스가 발생되어 국내생산에 따른 제약이 많아 중단된 상태에 있는 실정이다. 현재 고기구이시 사용되는 고형연료는 전량 외국에서 수입하여 사용하는 것으로서 무역통계보의 수입현황에 따르면 1996년 성형목탄기준 35,625톤 이며, CIF가격 16,085,119$로 통계집계하고 있다. 이렇게 외화 낭비하여 수입된 고형연료의 대부분은 톱밥등을 압축성형하여 인조목재로 만든 다음 탄화로(炭火爐)에서 탄화시켜 만든 성형목탄이 대부분이며 일부는 점화와 착화를 용이케하기 위한 성형목탄이 있는바, 그 성분을 살펴보면 점화(點火) 및 착화(着火)의 수단으로 상용되고 있는 연소제의 대부분이 질산바리움[Ba(NO₃)₂Barium Nitrate], 질산나트륨[NaNO₃Sodium Nitrate], 염소산칼륨[KClO₃Potassium Chlorate], 과염소산칼륨[KClO₄Potassium Perchlorate], 과망간산칼륨[KMnO₄Potassium Permanganate],중크롬산칼륨[K₂Cr₂O₇Potassium Bichromate], 질산칼륨[KNO₃Potassium Nitrate]등이 함유된 것으로서, 이러한 연소제는 질산칼륨[KNO₃Potassium Nitrate]을 제외하고 는 흡연성의 성질을 갖고 있는 관계로 상용화된 대분분의 고형연료 상품이 건조공정을 거쳐 연료로 사용이 가능한 3% 내외의 수분함량으로 제조되어 폴리에틸렌(Poly Ethylene), 폴리플로필렌(Poly Proylene) 수지재질등의 포장재에 개별포장되어 유통되고 있으나 이 유통기간의 경과에 따라서 습기를 흡수하므로서 제품의 성질변화로 인하여 점화 및 착화가 되지 않거나 점화 및 착화가 된다 하더라도 불완전연소로 다량의 매연과 악취 발생으로 가정, 요식업소등의 실내에서 사용시 그으름이 발생되고 손님에게 불쾌감을 주는 문제점이 있으며, 또한 연소재 중 질산바리움[Ba(NO₃)₂Barium Nitrate]은 고형연료의 최초 점화부위의 조성비가 탄소목재(목탄분, 소회석탄분) 100% 대비 20-50%의 조성비로 구성되어 있어 요식업소에서 고기구이용으로 사용될때 점화시에 비산미분중(飛散微粉中) 질산바리움[Ba(NO₃)₂]혼합체가 음식물에 흡착되어 인체에 유해할 뿐만 아니라 질산바리움의 연소 후 회재(灰滓)에 잔유(殘留)하는 일산화바리움(BaO) 및 이산화바리움(BaO₂₎을 일부 고형연료에서는(특허공고제91-6531호의 하향연소식 고형연료) 황화철[FeS], 황산마그네슘(MgSO₄) 황산 알미늄(Al₂(SO₄)₃)등으로 고정시키기는 하나 음식물에서 흘러내린 물과 반응하여 수산화바리움[Ba(OH)₂Barium Hydroxide]을 생성시켜 인체에 유해한 실정이다. 이러한 고형연료등은 제조공정에서 반제품의 성형강도와 건조후 상품으로서 유통가능한 강도를 유지하기 위하여 과다한 접착제를 사용하고 있는 실정이다. 이러한 접착제는 대부분이 수산화나트륨[HaOH Sodium Hydroxide] 5-10%를 물에 용해시켜 발열반응의 열을 이용하여 밀가루를 20-50%정도 투입 교반시켜 사용하거나 전분에 과열증기를 혼입시켜 그 점결력을 이용하여 사용하고 있는 관계로 그 함량이 탄소소재기준으로 1-2%를 넘어선 8-10%를 투입 사용하는 실정으로서 고형연료의 연소시 접착제의 불완전연소로 심한 매연과 취기가 발생되며 이때 함께 유출되는 수산화나트륨으로 인하여 인체에 유해한 물질이 생성되며 또한 기존에 사용되는 수입제품들의 고형연료는 대부분이 점화부(點火部), 착화부(着火部), 연소부(燃燒部)로 별도 구성된 것으로서, 그 조성비는 점화부10-15%, 착화부30-40%, 연소부50-60%인 바 이는 점화부의 연소제인 질산바리움, 질산나트륨등의 용융분해 온도차이가 심하여(질산바리움575-592℃, 질산나트륨308℃로 용융) 급속한 화광의 진행으로 점화부 하단에 위치한 착화부에 열원이 안정적으로 전달되지 않아 이를 개선하기 위하여 착화부의 조성비를 과다하게 할 수 밖에 없어 착화부에 열원이 전달될때 까지 화광은 일시적으로 소강상태를 보이는데 이때 매연과 냄새가 발생되며 열원이 착화부에 전달될 때 화광이 순간적으로 급격히 상승하여 최대 400㎜ 높이의 화염을 방출하여 사용자에게 화상의 위험을 줄 뿐만아니라 주위 사람에게 위화감을 주게되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 본 발명의 고형연료를 다각형의 기둥형태로 성형한 후 연소부의 구성을 점화부와 착화부 또는 점화부와 착화부 및 점화부등으로 형성하여 점화 시간이 빠르고 점화부에서 착화부로 열원 이동시 소강상태가 되는 현상이 없이 안정적으로 착화부에 점화되므로 연기와 취기 및 과다한 화염이 발생하지 않으며 고기구이시 주변 사람들에게 화상의 위화감을 주지않고 특히 질산바리움, 염소산칼륨, 과소산칼륨과 접착제의 첨가제로 사용되는 수산나트륨등을 배제하므로서 고형연료의 점화 및 착화시에 유해가스 방출을 최대한 방지시켜 인체의 유해성분의 분진을 차단하고 연료의 품질을 향상시켜 전량 수입되는 기존의 고형연료를 대체할 수 있도록 발명한 것으로서, 가정, 음식업소, 선박비상 연료등으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

도1은 본 발명의 고형 연료 구성도.

도2는 본 발명의 다른실시예의 고형 연료 구성도.

도3은 본 발명의 또다른 실시예의 고형연료 구성도.

〈도면중 주요 부분에 대한 부호 설명〉

1: 고형 연료, 2, 2′:점화부, 3 착화부,

이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 고형연료( 1 )는 다각형의 기둥형상으로 성형하되 상부로부터 점화부 ( 2 )와 착화부( 3 ) 또는 점화부( 2 ), 착화부( 3 ), 점화부( 2′)으로 구성하거나 전체적인 연소층을 점화부( 2 )만으로 구성한 다음 그의 점화부( 2 )와 착화부( 3 )의 중량비를 각각 100%로 할때, 점화부( 2 )의 조성 중량비%는 목재탄소재 45∼50%, 분탄 10∼20%, 스테아린산 1∼2%, 헥사메틸렌테트라민 7∼14%, 질산칼륨 15∼20%, 파라핀왁스 5∼8%, 덱스트린 2∼3%로 조성하며, 착화부( 3 )의 중량 조성비%는 목탄탄소재 40∼45%, 분탄 25∼35%, 스테아린산 1∼2%, 헥사메틸렌테트라민 5∼8%, 질산칼륨 10∼15%, 파라핀왁스 3∼5%, 덱스트린 2∼3% 조성한 것이다. 이렇게 조성비를 갖는 고형연료( 1 ) 전체 연소비 중량을 100%로 하여 상부로 부터 점화부를 25∼35%로 하고, 착화부를 65∼75%로한 고형연료의 구성과;

본 발명의 다른 실시예로서, 실시예1. 상부로 부터 점화부를 65∼75%로하고, 착화부를 25∼35%로 한 고형연료의 구성과;

실시예2. 상부로 부터 점화부를 25%, 착화부를50%, 점화부25%가 되도록 한 고형연료의 구성과;

실시예3. 고형연료의 몸체 연소층 전부를 점화부 100%가 되도록한 구성이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 고형연료( 1 ) 전체가 점화와 동시에 짧은 시간내에 점진적으로 착화되고 안정적인 화광의 진행으로 열원을 효율적으로 사용가능케하고 이를 사용하므로서 인체에 전혀 유해하지 아니한 점화탄류 및 그 점화탄류첨착(點火炭類添着)의 동일체형 고형연료를 제공토록 한 것이다. 즉 본 발명의 주된 원료는 톱밥, 대패밥, 절단목, 왕겨, 종이류와 같은 탄소질 물질을 저온건류(低溫乾流)의 공법으로 탄화시켜 만든 탄소소재(炭素素材)로서 이는 높은 발열량을 갖는 안트라사이트(Anthracite)(고열량분탄)와 최초의 점화를 용이하게하고 화광이 안정적으로 연소되도록 하는 스테아린산[Stearic Acid], 헥사메틸렌테트라민[Hexamethylene Tetramine], 아디핀산[Adipic Acid], 질산칼륨[NaNO₃], 파라핀왁스[Paraffine Wax]3등의 단독 혹은 혼합체로 이루어지며, 연소제는 미세한 분말상태로 상기 탄소소재, 안트라사이트, 접착제(덱스트린)와 같이 교반기에서 혼합된 다음 성형기로 다각형의 고형연료를 성형하게된다. 상기와 같이 성형된 본 발명의 고형연료는 도1과 같이 상부로 부터 점화부 25∼35%, 착화부 65∼75% 또는 점화부 65∼75%, 착화부 25∼35%의 순으로 구성할수도 있으며, 도2와 같이 상하층에 각각 점화부( 2 )( 2′) 25%, 중간층인 착화부( 3 ) 50%로 구성할수 있으며, 도3과 같이 고형연료 전체의 연소부를 점화부 100%로 구성하여 성형할수도 있게 된것이다.따라서 본 발명은 점화시에는 기존의 착화탄(속칭:번개탄) 기능을 갖고 고기구이시에는 완벽한 숯불기능을 갖도록 하여 인체에 유해하지 않고 수입대체할 수 있도록 한것이다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 고형연료는 흡습성(吸濕性)이 전혀 없고 상품이 유통가능한 강도를 유지시키도록 성형과 건조가 이루어지므로 유통기간의 경과에 따른 흡습으로 인하여 제품의 기능성 저하와 부스러지는 현상을 방지하고, 특히 고형연료 사용시 점화부와 착화부가 연소제의 용융분해온도 차이를 최소화하여 연소 화광을 안정적으로 지속시켜서 화광이 일시적 소진과 급격한 화열이 방출되는 것을 차단하여 고기구이시 연기발생을 억제하고 갑자기 화염이 발생되어 주변사람들에게 화상 위험을 초래하는 것을 최대한 방지하며 실내에서 사용시 냄새와 유독가스가 발생되지 않아 가정과 업소에서 사용하기가 편리할 뿐만아니라 근해에서 어업활동하는 어선의 비상연료로 편리하게 사용할 수 있게된 효과를 갖게되었다.

Claims

숯불 대체용으로 사용할수 있도록된 고형연료에 있어서, 다각형의 기둥형상으로 성형된 고형연료를 상부로 부터 점화부( 2 )와 착화부( 3 )로 구성한 다음 그의 점화부( 2 )와 착화부( 3 )의 중량비를 각각 100%로 할때, 점화부( 2 )의 조성 중량비%는 목재탄소재 45∼50%, 분탄 10∼20%, 스테아린산 1∼2%, 헥사메틸렌테트라민 7∼14%, 질산칼륨 15∼20%, 파라핀왁스 5∼8%, 덱스트린 2∼3%로 조성하며, 착화부( 3 )의 중량 조성비%는 목탄탄소재 40∼45%, 분탄 25∼35%, 스테아린산 1∼2%, 헥사메틸렌테트라민 5∼8%, 질산칼륨 10∼15%, 파라핀왁스 3∼5%, 덱스트린 2∼3%로 조성한 후 상기 조성비를 갖는 고형연료( 1 ) 전체 연소비 중량을 100%로 하여 상부로 부터 점화부 25∼35%로 하고, 착화부를 65∼75%로 몸체를 구성한 것을 특징으로 하는 고형연료.
제1항에 있어서, 고형연료 상부로 부터 점화부를 65∼75%로하고, 착화부를 25∼35%로 몸체를 구성한 것을 특징으로 하는 고형연료.
제1항에 있어서, 고형연료 상부로 부터 점화부를 25%, 착화부를50%, 점화부25%가 되도록 하여 상하 양측에 점화부를 구비시켜 사용시 점화 부분을 구분하지 않고 점화할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 고형연료.
제1항에 있어서, 고형연료의 몸체 연소층 전체를 점화부 100%가 되도록 하여 점화시 상하 구분없이 점화 할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 고형연료.