KR101537756B1

KR101537756B1 - 화실용 내열성 황토블록의 제조방법

Info

Publication number: KR101537756B1
Application number: KR1020130130578A
Authority: KR
Inventors: 박진화
Original assignee: 박진화
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2015-07-17
Also published as: KR20150049702A

Abstract

본 발명은 벽난로의 화실(火室) 내부를 형성하도록 열에 강하고 단열성이 뛰어난 내열성 황토블록을 제공하는 것으로, 연소가스의 흐름을 원활하게 하면서도, 조립이 견고하고 간편한 내열성 황토블록을 제공하기 위해, 황토 100중량부에 대하여, 시멘트 20~40 중량부 및 규사 5~15 중량부를 포함하여 고온 고압하에서 압축 소성하여 이루어지는 황토블록으로서, 장방형 판넬 형태의 상면과 저면의 적어도 일측에는 요철부가 길이 방향으로 길게 형성되며, 상기 황토블록(10)의 측면에도 요철부가 형성되되, 일 측면에는 측면 돌출부(14)가 타 측면에는 상기 측면 돌출부와 계합되는 측면 요부(15)가 형성되며, 상기 황토블록(10)의 내부에는 다수개의 홀(16)이 길이 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

화실용 내열성 황토블록의 제조방법{A manufacturing method of the loess block}

본 발명은 내열성 황토블록의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 난로의 화실(火室) 내부를 형성하도록 열에 강하고 단열성이 뛰어나며 연소가스의 흐름을 원활하게 하면서도, 조립이 견고하고 간편한 내열성 황토블록의 제조방법에 관한 것이다.

황토는 원적외선 방출 및 항균, 습도유지 등의 다양한 효능이 널리 알려져 있어 벽돌 등의 건축자재로 다양하게 응용되고 있다.

즉, 시멘트와 각종 접착제를 이용한 벽지 및 바닥재 등에서 발생하는 포름알데하이드에 의한 "새집 증후군"이 이슈화됨에 따라서 천연성분을 이용한 건축재료에 대한 관심이 높아짐에 따라서 그 효능이 잘 알려진 황토를 이용한 구들장, 벽돌 및 판넬 등 다양한 제품이 개발되었다.

그러나, 상기와 같은 건축자재로 이용하기 위해서는, 일정한 강도와 내구성 등을 지녀야 하는데, 대부분의 황토벽돌은 이를 만족하지 못하거나(일례로 대한민국 공개특허 제2003-68869호), 강도를 높이기 위하여 시멘트 등을 다량 포함시켜 제조하는 경우에는 황토의 함량이 50%를 넘지 않아 (일례로 대한민국 공개특허 제2002-92332호), 이로 인해 황토의 효능이 감소되는 문제점이 발견되고 있다.

따라서, 상기 기존의 황토벽돌 등의 기타 건축자재의 효용성을 높이기 위해서, 황토의 함량을 최대화함과 동시에 강도와 내구성이 향상된 제품의 개발이 요구되었다.

대한민국 특허공개 제2006-1462호는 상기 문제점들을 해결하기 위하여, 황토에 5종시멘트와 게르마늄만을 혼합하여 황토 함량이 89중량% 이상인 황토 몰탈 및 황토 벽돌을 제공하며, 모래를 전혀 사용하지 않고도 건조 후 균열이 발생하지 않고 치수안정성이 매우 높으며 단열효과가 우수하고 압축강도가 향상된 황토몰탈 및 황토벽돌을 시도하고 있다.

즉, 황토 100중량부에 대하여 5종시멘트 1~3중량부, 게르마늄 6~10중량부를 포함하는 황토몰탈 및 황토벽돌을 제공하고 있는바, 정상 온도에서는 어느 정도 강도를 보장하며 건물의 외장제로는 가능하나, 고열의 열에도 견뎌야 하는 난로의 화실에 사용되기에는 부적합하다는 문제점이 있다.

대한민국 특허공개 제2006-0001462 (황토몰탈 및 황토벽돌과 그의 제조방법)

본 발명은 이상의 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 난로의 화실(火室) 내부를 형성하도록 열에 강하고 단열성이 뛰어난 화실용 내열성 황토블록의 제조방법을 제공하는 것이다.

게다가, 연소가스의 흐름을 원활하게 하면서도, 조립이 견고하고 간편한 화실용 내열성 황토블록의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 효과는 이하의 본 발명의 상세한 설명을 통해 보다 명백해질 것이다.

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상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화실용 내열성 황토블록의 제조 방법은, 황토 100중량부에 대하여, 시멘트 20~40 중량부 및 규사 5~15 중량부를 포함하며, 내부에는 다수개의 홀(16)이 길이 방향으로 형성되는 내열성 황토블록의 제조 방법으로서, (a) 황토 100중량부에 대하여, 시멘트 20~40 중량부 및 규사 5~15 중량부를 혼합하는 단계(S10); (b) 상기 (a) 단계에서 혼합된 혼합물을 미세한 분말로 분쇄하는 단계(S20); (c) 상기 (b) 단계에서 분쇄된 혼합물을 물로 반죽하는 단계(S30); (d) 상기 (c) 단계에서 반죽된 황토 혼합물을 틀에 넣고 3톤 이상의 고압으로 압출 성형하는 단계(S40); 및 (e) 상기 (d) 단계에서 성형된 황토블록을 건조시킨 후(S50), 700~1100℃의 고온에서 소성 가공하는 단계(S60); 를 포함하며, 상기 (d) 단계는, 상기 황토블록과 같은 성형이 이루어지도록 상하형의 형틀로 이루어진 형틀에 넣고 성형하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (a) 단계는, 황토 100중량부에 대하여, 시멘트 10~30 중량부 및 규사 7~13 중량부를 포함하도록 혼합하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 화실용 내열성 황토블록의 제조방법에 의하면, 난로의 화실(火室) 내부를 형성하도록 열에 강하고 단열성이 뛰어난 내열성 황토블록 및 그들의 조립체를 제공하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 황토블록들의 조립체의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 황토블록들의 조립체가 화실에 사용되는 벽난로의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 황토블록들의 조립체가 화실에 사용되는 벽난로의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 실제 사진이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 황토블록 조립체의 실제 사진이다.
도 9는 본 발명의 황토블록들의 조립체가 화실에 사용되는 실제 벽난로의 사진이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.

본 발명에 대한 화실용 내열성 황토블록의 제조방법의 바람직한 실시 예를 첨부도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 최적 실시예의 내열성 황토블록 및 그들의 조립체에 대하여 설명한다.

첨부된 도면 중, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 측면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 황토블록의 실제 사진이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 황토블록들의 조립체의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 황토블록 조립체의 실제 사진이다.

도 5는 본 발명의 황토블록들의 조립체가 화실에 사용되는 벽난로의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 황토블록들의 조립체가 화실에 사용되는 벽난로의 측단면도이며, 도 9는 본 발명의 황토블록들의 조립체가 화실에 사용되는 실제 벽난로의 사진이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 황토블록(10)은, 황토 100중량부에 대하여, 일례로 알루미나 시멘트 #50 20~40 중량부 (바람직하게는, 25~35 중량부, 가장 바람직하게는 30중량부) 및 규사 5~15 중량부 (바람직하게는, 7~13 중량부, 가장 바람직하게는 10중량부)를 혼합하여 고온 고압하에서 압축 소성하여 이루어짐으로써 800℃ 정도의 열기에도 견딜 수 있도록 제작되며, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 두께가 20~60mm 정도이며 일례로 길이가 600~800mm, 폭이 210 mm인 장방형 판넬 형태에, 상면과 저면에는 사각 돌출부(11)와 호형 돌출부(12)가 교대로 형성되면서 사각 돌출부와 호형 돌출부 경계점에 골부(13)가 형성되어 이루어지는 요철부가 길이 방향으로 길게 형성되는바, 이렇게 요철 구조로 이루어짐으로써 연소가스나 열기의 흐름이 골을 타고 원활하게 이루어진다.

한편, 본 발명의 황토블록(10)의 측면에도 요철부가 형성되는바, 일예로 우측면에는 측면 돌출부(14)가 좌측면에는 상기 측면 돌출부와 계합되는 측면 요부(15)가 형성되어, 2개 이상의 황토블록들이 폭 방향으로 결합되어질 경우에 상기 측면 돌출부(14)와 측면 요부가 결합되어 체결이 견고하고 틈이 최소화되도록 결합되어 진다.

더욱이, 본 발명의 황토블록(10)의 내부에는 다수개의 홀(16)이 길이 방향으로 형성되는바, 벽돌 속의 공기 및 습기 배출이 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 황토블록들을 조립하여 조립체를 구성함으로써 벽난로 화실(火室)을 형성하게 되는바, 바닥면은 재받이 철판(20) 주위로 본 발명의 적당한 형태로 가공된 황토블록(10")을 이어붙이면 되며, 측면은 도 4의 (a)에서 보는 바와 같이, 안쪽에 1개의 황토블록(101) 혹은 폭방향으로 2개 이상의 황토블록(101)을 이어붙인 형태로 이루어지며, 측방향 역시 1개 혹은 폭방향으로 2개 이상의 황토블록(102, 103; 104, 105)을 이어붙인 형태로 이루어지되, 특히 안쪽 황토블록(101)과 측면 황토블록(102)의 경계선에서는 제1 황토블록(101)의 측면 요부(15)가 제2 황토블록(102)의 모서리(10a)를 감싸도록 하면서 제2 황토블록의 측면 돌출부(14)가 제1 황토블록의 측면(10b)과 맞닿도록 하여, 이중으로 체결이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 황토블록들을 배치함으로써, 재받이 철판(20) 상에서 연소되는 열기가 넓게 확산되면서 벽난로(도 5의 1)의 바깥쪽으로 (도 4의 화살표 방향으로) 전해질 수 있게 된다. 이때, 제1 황토블록(101)과 제2 황토블록(102)이 이루는 각은 둔각으로서 벽난로 화실의 크기나 형태 및 실내 구조에 따라 적당히 선택되면 되나, 바람직하게는 130도가 최적이다.

아울러, 도 4의 (b)에서 보는 바와 같이, 공간을 덜 차지하게 되면서 열기를 한 가운데로 모을 필요성이 있는 경우에는, 측면 황토블록들(102 및 103')을 직선으로 연결하지 않고 어느 정도 각을 주어 꺾일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 화실의 상측 황토블록(10')은, 도 6에서 보는 바와 같이, 화실의 열기가 자연스럽게 상부의 연통 쪽으로 흐르도록 역시 130도 정도의 둔각으로 비스듬하게 결합되는 것이 바람직하다.

도 5, 도 6 및 도 9에서 보는 바와 같이, 이상의 황토블록들(10, 10', 10")을 조립한 조립체를 실제 화실에 적용한 벽난로(1)에 대하여 도시하고 있다.

미설명 부호 (60)은 화실에 대한 중앙 도어이고, (50)은 재받이 철판(20) 하측의 회분 수집구이고, (30)은 벽난로를 지지하는 프레임이며, (40)은 공기를 공급하는 공기 공급부이고 (60")는 그에 대한 하측 도어이며, (70)은 음식을 조리하기 위한 용도의 레인지부이며, (80)은 배기가스의 연통 연결구이다.

이제, 본 발명의 황토블록의 제조 방법에 대하여, 도 10을 참조하여 설명한다.

우선, 황토와 시멘트 및 규사를 적절한 비율로 혼합한다(S10). 일례로 황토 100중량부에 대하여, 알루미나 시멘트 #50 20~40 중량부 (바람직하게는, 25~35 중량부, 가장 바람직하게는 30중량부) 및 규사 5~15 중량부 (바람직하게는, 7~13 중량부, 가장 바람직하게는 10중량부)의 비율로 이들을 혼합한다.

다음, 상기 황토와 시멘트 및 규사가 혼합된 혼합물을 미세한 분말로 분쇄한 후(S20), 상기 분쇄된 혼합물을 물로 반죽하며(S30), 상기 반죽된 황토 혼합물을 틀에 넣고 성형하되(S40), 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같은 성형이 이루어지도록 상하형의 형틀로 이루어진 형틀에 넣고 성형한다. 이때 충분한 강도를 갖도록 고압에서 압축 성형되어야 하며(S50), 대략 3톤 이상의 압력으로 고압 성형되는 것이 바람직하다.

마지막으로, 이를 건조 시킨 후(S50), 700~1100℃의 고온에서 소성 가공한다(S60).

이와 같이, 시멘트를 일정 이상(황토 100중량부에 대하여 20중량부 이상) 혼합함으로써, 황토 벽돌의 응집력과 강도가 보장되도록 하며, 다만 시멘트를 황토에 비해 너무 많이 섞으면 원적외선 발생과 같은 황토 본연의 이점을 살리지 못할 수 있으므로, 황토 100중량부에 대하여 40중량부를 넘지 않도록 한다.

아울러, 벽난로 화실 내부의 온도가 800℃까지 올라가는바, 일정 이상의 규사를 혼합하여야, 황토 벽돌이 고온에서도 갈라짐을 면할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10,10',10" : 황토블록 10a : 모서리부
10b : 측면부 11 : 사각 돌출부
12 : 호형 돌출부 13 : 골부
14 : 측면 돌출부 15 : 측면 요부

Claims

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황토 100중량부에 대하여, 시멘트 20~40 중량부 및 규사 5~15 중량부를 포함하며, 내부에는 다수개의 홀(16)이 길이 방향으로 형성되는 화실용 내열성 황토블록의 제조 방법으로서,
(a) 황토 100중량부에 대하여, 시멘트 20~40 중량부 및 규사 5~15 중량부를 혼합하는 단계(S10);
(b) 상기 (a) 단계에서 혼합된 혼합물을 미세한 분말로 분쇄하는 단계(S20);
(c) 상기 (b) 단계에서 분쇄된 혼합물을 물로 반죽하는 단계(S30);
(d) 상기 (c) 단계에서 반죽된 황토 혼합물을 틀에 넣고 3톤 이상의 고압으로 압출 성형하는 단계(S40); 및
(e) 상기 (d) 단계에서 성형된 황토블록을 건조시킨 후(S50), 700~1100℃의 고온에서 소성 가공하는 단계(S60);
를 포함하며,
상기 (d) 단계는, 상기 내열성 황토블록과 같은 성형이 이루어지도록 상하형의 형틀로 이루어진 형틀에 넣고 성형하는 것을 특징으로 하는 화실용 내열성 황토벽돌의 제조방법.
제8 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
황토 100중량부에 대하여, 시멘트 10~30 중량부 및 규사 7~13 중량부를 포함하도록 혼합하는 것을 특징으로 하는 화실용 내열성 황토블록의 제조 방법.