KR101796458B1

KR101796458B1 - 장작 가마의 댐퍼

Info

Publication number: KR101796458B1
Application number: KR1020160154797A
Authority: KR
Inventors: 오정택
Original assignee: 오정택
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2017-11-10

Abstract

본 발명은 장작 가마의 댐퍼에 관한 것으로, 특히 장작이 가열되어 발생되는 연소열이 전달되는 봉통과, 상기 봉통에서 전달되는 연소열을 통해 기물의 소성이 이루어지는 다수의 가마칸과, 가마칸의 마지막에 형성되는 끌목칸, 상기 가마칸 및 끌목칸에서 기물의 소성을 일으키는 연소열이 이동되어 외부로 배출하는 굴뚝이 포함되는 장작 가마의 댐퍼에 있어서, 상기 가마칸 및 끌목칸에서 유동되는 연소열이 배출되도록 굴뚝에 형성되는 살창의 양방향으로 관통되는 이동부가 형성되고, 상기 살창의 중앙을 구획하는 구획판이 구비되고, 상기 구획판의 양측에서 이동부를 통해 이동가능하여 굴뚝을 개방 또는 밀폐하거나 굴뚝이 개방되는 넓이를 조절하는 조절판이 각각 구비되고, 상기 이동부의 상, 하로 조절판의 상, 하부를 가이드하는 가이드체가 각각 구비되며, 상기 조절판의 상, 하면으로 간격을 두고 인입홈이 형성되고, 상기 가이드체에는 간격을 두고 고정홈이 형성되며, 상기 가이드체의 고정홈으로 탄성력을 가지는 탄성체 및 상기 탄성체의 일측에 걸림구가 융착되는 작동체가 구비되는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
즉, 굴뚝의 흡인력이 조절판에 의해 조절되어 기물의 산화, 환원, 중성염 등 기물의 소성 상태나 기물의 색깔을 조절해 주면서도 민감한 기상 상태에 따라 대응이 가능하여 원활한 기물의 소성작업이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

장작 가마의 댐퍼{Damper of firewood kiln}

본 발명은 장작 가마의 댐퍼에 관한 것으로, 특히 굴뚝에 형성되는 이동부에 이동가능한 조절판에 의해 굴뚝의 흡인력이 조절되는 장작 가마의 댐퍼에 관한 것이다.

가마의 역사는 인간이 점토로 만든 용기나 그릇이 불에 구워 지면 단단해진다는 것을 경험으로 알게 되면서 노천에서 여러 형태의 용기나 그릇을 모닥불에서 피워 구워낸 것이 최초의 소성방법이라 할 수 있으며, 이러한 방법들이 점차 진화하면서 웅덩이를 파고 기물을 쌓아놓고 불을 피우면서 가마의 형태를 갖추기 시작했다.

상기와 같이 초기의 노천 소성에서 지하의 자연형태를 이용하던 가마 형태가 다시 지상의 가마형태를 갖추게 된 것은 불을 높은 온도까지 가둘 수 있는 내화물 및 단열재료의 발견에 있으며, 이러한 내화물 및 단열재료의 발견에 의해 가마는 더욱 더 효율적인 형태로 변모되었다.

이러한 가마는 장작을 주원료로 가열하여 사용되는 가마를 보편적으로 사용하며, 그 형태는 장작이 가열되는 봉통, 다수의 칸이 구획되어 연결되는 소성칸과 끌목칸으로 나뉘어 굴뚝과 연결되며, 봉통에서 장작을 가열하여 연소된 열이 소성칸으로 이동되면서 소성칸에 위치된 기물을 구워 소성시키게 되는 것이다.

한편, 이러한 가마는 굴뚝에 설치된 댐퍼로 인해 굴뚝의 개방 정도에 따라 외부의 산소 유입량과 더불어 장작의 연소열이 배출량이 조절되고 있으며, 소성칸에서 소성되는 기물의 빛깔은 태토 및 유약 안에 포함된 철분이 산소와 결합하면서 산화염 상태가 되어 황갈색 혹은 적갈색을 띄게되며, 산소가 부족한 불완전연소 상태에서 기물을 구우면 환원염 상태가 되어서 불꽃은 검정오렌지색 내지는 검정적색이 되는 것이다.

따라서 가마의 굴뚝은 소성칸의 내부 온도를 조절할 뿐만 아니라 산소의 유입량에 따라 기물의 색깔까지 변화시키는 등의 장작 가마를 통한 소성공정에 막대한 영향을 끼치는 구성 중의 하나이다.

하지만 장작 가마에서 굴뚝의 개방은 금속판을 이용하여 굴뚝의 밀폐 정도를 조절하여 이루어지고 있다. 이러한 방법은 숙련된 기술자에 있어서는 사용이 가능하겠지만 숙련자가 아닌 사용자가 이러한 방법을 사용할 때에는 기물의 소성이 원활히 이루어지지 않아 사용이 어려운 단점이 있어왔다.

특히 장작 가마는 기물을 초벌하기 위한 온도로 도달하는 공정이 번거로우면서 그 효율성이 저하되어 그 사용이 점차 줄어들고 있는 추세인데, 이러한 굴뚝의 개방을 위한 사용법 또한 장작 가마를 배척하는 또 다른 원인이 되는 것이다.

따라서 굴뚝에 설치되는 댐퍼의 사용이 편리하면서 숙련자가 아닌 초보자도 쉽게 사용할 수 있는 댐퍼 구조의 개발이 절실히 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0919285호(2009.09.21)

본 발명은 위와 같은 종래의 문제를 모두 해결하고자 발명된 것으로, 조절판에 의해 굴뚝의 흡입력이 조절되어 기물의 산화, 환원, 중성염 등 기물의 소성 상태나 기물의 색깔을 조절해 주면서도 민감한 기상 상태에 따라 대응이 가능하여 원활한 기물의 소성작업이 이루어지는 장작 가마의 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 작동체가 구비되는 고정홈의 간격에 따라 조절판이 고정되어 숙련자가 아니더라도 보다 용이하게 기물을 소성할 수 있어 장작 가마를 통한 소성을 용이하게 이루어질 수 있게 하면서도 작동체로 하여금 조절판이 가이드체에서 고정 및 이동이 용이하여 사용이 편리한 장작 가마의 댐퍼를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 장작 가마의 댐퍼는, 장작이 가열되어 발생되는 연소열이 전달되는 봉통과, 상기 봉통에서 전달되는 연소열을 통해 기물의 소성이 이루어지는 다수의 가마칸과, 가마칸의 마지막에 형성되는 끌목칸, 상기 가마칸 및 끌목칸에서 기물의 소성을 일으키는 연소열이 이동되어 외부로 배출하는 굴뚝이 포함되는 장작 가마의 댐퍼에 있어서, 상기 가마칸 및 끌목칸에서 유동되는 연소열이 배출되도록 굴뚝에 형성되는 살창의 양방향으로 관통되는 이동부가 형성되고, 상기 살창의 중앙을 구획하는 구획판이 구비되고, 상기 구획판의 양측에서 이동부를 통해 이동가능하여 굴뚝을 개방 또는 밀폐하거나 굴뚝이 개방되는 넓이를 조절하는 조절판이 각각 구비되고, 상기 이동부의 상, 하로 조절판의 상, 하부를 가이드하는 가이드체가 각각 구비되며, 상기 조절판의 상, 하면으로 간격을 두고 인입홈이 형성되고, 상기 가이드체에는 간격을 두고 고정홈이 형성되며, 상기 가이드체의 고정홈으로 탄성력을 가지는 탄성체 및 상기 탄성체의 일측에 걸림구가 융착되는 작동체가 구비되는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 살창에 형성된 구획판의 양측에서 각각 조절판에 의하여 굴뚝의 흡인력이 더욱 세밀하게 조절되기 때문에, 기물의 산화, 환원, 중성염 등 기물의 소성 상태나 기물의 색깔을 조절해 주면서도 민감한 기상 상태에 따라 대응이 가능하여 원활한 기물의 소성작업이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 작동체가 구비되는 고정홈의 간격에 따라 조절판이 고정되어 기물의 소성 상태 및 기물의 색깔을 조절할 수 있도록 조절판에 의해 굴뚝의 개방되는 정도를 메뉴얼화시켜 숙련자가 아니더라도 보다 용이하게 기물을 소성할 수 있고, 이로 인해 장작 가마의 저변을 확대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정홈에 구비되는 작동체로 하여금 조절판이 가이드체에서 고정 및 이동이 용이하면서도 콤팩트한 구조로 이루어져 사용이 편리하고 생산비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1, 2는 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도
도 3, 4는 본 발명의 작동체가 작용하는 바람직한 형태를 나타내는 예시도
도 5는 본 발명에 따른 조절판에 바퀴가 설치되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1, 2는 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도로서, 본 발명은 도 1, 2에 도시된 바와 같이 장작이 가열되어 발생되는 연소열이 전달되는 봉통(1)과, 상기 봉통(1)에서 전달되는 연소열을 통해 기물의 소성이 이루어지는 다수의 가마칸(2)과, 가마칸의 마지막에 형성되는 끌목칸(2a)과, 상기 가마칸(2) 및 끌목칸(2a)에서 기물의 소성을 일으키는 연소열이 이동되어 외부로 배출하는 굴뚝(3)이 포함되는 장작 가마에 굴뚝(3)의 흡인력을 조절하는 댐퍼가 설치되는 것이다.

여기서, 본 발명에 적용되는 장작가마의 구성요소인 봉통(1), 가마칸(2), 끌목칸(2a), 굴뚝(3)의 상세한 형태는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 생략하기로 한다.

본 발명은, 가마칸(2) 및 끌목칸(2a)에서 유동되는 연소열이 배출되도록 굴뚝(3)에 형성되는 살창(4)의 양방향으로 관통되는 이동부(5)가 형성되고, 상기 이동부(5)가 형성되는 살창(4) 부위의 중앙을 구획하여 가마칸(2)에서 배출되는 연소열이 굴뚝(3)의 양측으로 배출되도록 구획판(7)이 구비된다.

또한, 상기 구획판(7)의 양측에서 이동부(5)를 통해 이동가능하여 굴뚝(3)을 개방 또는 밀폐하거나 굴뚝(3)이 개방되는 넓이를 조절하는 조절판(10)이 각각 구비되어 가마칸(2) 내부에서 유동되는 연소열의 배출을 차단 또는 배출량을 조절하도록 구성된다.

즉, 살창(4)에 형성된 구획판(7)의 양측에서 각각 조절판(10)에 의하여 굴뚝(3)의 흡인력이 세밀하게 조절됨으로써, 기물의 산화, 환원, 중성염 등 기물의 소성 상태나 기물의 색깔을 조절해 주고, 특히 날씨와 바람 등과 같이 민감한 기상 상태에 따라 기물의 소성작업이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 상기 구획판(7)의 양측에 각각 구비되는 조절판(10)의 일측에는 외측으로 돌출된 후 상측으로 연장되어 손으로 파지 가능한 봉 형태의 파지봉(13)이 형성되어 작업자가 굳이 몸을 구부리거나 엎드리지 않고 서있는 상태에서 조절판(10)을 밀거나 당길 수 있도록 하여 굴뚝의 흡인력을 조절하는 과정에서 작업자가 보다 편안한 자세로 작업을 수행할 수 있도록 한다.

한편, 상기 구획판(7)의 양 옆으로 이동하는 이동부(5)의 상, 하로 조절판(10)의 상, 하부를 가이드하는 가이드체(20)가 각각 구비되어 조절판(10)의 작동을 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

여기서, 상기 구획판(7) 및 조절판(10)의 재질은 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)로 이루어지고,상기 가이드체(20)의 재질은 알루미나(Alumina, Al2O3)인 것이 바람직하다.

상기, 구획판(7) 및 조절판(10)의 재질인 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)는 지르코니아(zirconia, 산화지르코늄)에 이트리아(yttria, 산화이트륨)을 첨가하여 상온에서도 안정하도록 만든 세라믹 재료로서 높은 경도와 화학적 안정성이 좋은 내화물의 재료가 되어 연소열의 배출을 조절하는 조절판(10)으로 최적의 재질이다.

또한, 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)는 융점(2700℃)이 높아 연소열에 의한 급격한 온도의 변화에 잘 견딜수 있으며, 열팽창율 또한 금속과 유사하여 굴뚝을 밀폐한 상태에서는 연소열에서 발산되는 고온의 열기를 다시 가마칸(2)으로 반사하는 데 적합한 요건을 갖추고 있다.

따라서, 구획판(7) 및 조절판(10)의 재질을 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)로 이루어져 굴뚝(3)을 밀폐할 때 연소열을 확실히 반사하여 가마칸(2)의 소성효율을 높이면서도 상온에서는 가장 우수한 기계적 강도를 보유하면서 열전도율이 낮아 장시간 조절판(10)으로 사용하여도 연소열에 의하여 손상 및 파손이 최소화되어 수명이 길게 유지되는 기능이 구비하게 되는 것이다.

또한 상기 구획판(7) 및 조절판(10)의 재질을 뮬라이트(mullite) 및 탄화규소(sic)를 사용할 수 있으며, 이 또한 내화재료로 많이 쓰여 연소열의 배출을 조절하는 조절판(10)으로 최적의 재질이라 할 수 있다.

그리고, 가이드체(20)의 재질인 알루미나(Alumina, Al2O3) 또한 융점(2050℃)이 높아 연소열에 의해 변형되는 현상이 최소화되어 조절판(10)과 더불어 연소열이 배출을 조절하는 최적의 재질이다.

또한, 알루미나(Alumina, Al2O3)는 내열성, 절연성, 내마모성, 내식성, 기계적 강도, 경도 등의 물리적, 화학적 특성이 탁월하여, 가이드체(20)로서의 가공이 용이하게 하면서도 조절판(10)의 계속되는 이동에 의해 파손 또는 손상이 방지될 수 있는 것이다.

여기서, 도 3, 4에 도시된 바와 같이 가이드체(20)에 가이드되는 조절판(10)의 상, 하면으로 간격을 두고 인입홈(11)이 형성됨과 아울러 가이드체(20)에는 조절판(10)이 가이드되는 부위에 간격을 두고 고정홈(21)이 형성된다.

또한, 가이드체(20)의 고정홈(21)으로 탄성력을 가지는 탄성체(31) 및 상기 탄성체(31)의 일측에 걸림구(33)가 융착되어 구비되는 작동체(30)가 구비되며, 탄성체(31)의 탄성력은 걸림구(33)가 고정홈(21)에 일부 돌출될 수 있는 정도로 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 작동체(30)에 의해 조절판(10) 및 가이드체(20)가 작용하는 형태는, 우선 조절판(10)에 의해 굴뚝이 밀폐되지 않을 때에는 작동체(30)의 걸림구(33)가 고정홈(21)에 일부 돌출되어 있는 상태이며, 조절판(10)을 통해 굴뚝(3)을 밀폐하기 위해 조절판(10)을 밀면 도 3에 도시된 바와 같이 조절판의 상, 하단면이 작동체(30)의 걸림구(33)에 마찰되어 걸림구(53)로 하중이 가해지게 된다.

상기, 걸림구(33)에 가해진 하중으로 인해 탄성체(31)는 탄성압축되어 걸림구(33)는 고정홈(21)으로 인입된다. 이때 조절판(10)이 계속적으로 이동되어 조절판(10)에 형성된 인입홈(11)이 가이드체(20)의 고정홈(21)에 까지 도달되면 도 4에 도시된 바와 같이 걸림구(33)로 가해진 하중이 사라져 탄성체(31)는 복원되어 걸림구(33)가 인입홈(11)에 걸림됨으로써 조절판(10)이 가이드체(20)에서 고정이 이루어지게 되는 것이다.

여기서, 조절판(10)을 통해 굴뚝(3)의 개방되는 넓이를 좁히기 위해 조절판(1)을 굴뚝(3) 안쪽으로 이동하거나 굴뚝(3)을 완전히 개방하기 위해 조절판(10)을 굴뚝(3) 바깥쪽으로 이동할 때에는 탄성체(31)의 탄성력보다 조절판(10)을 밀거나 당기는 힘을 많이 가해주면 조절판(10)의 이동이 이루어지게 되어 조절판(10)을 원하는 곳에 이동하여 고정시키거나 굴뚝(1)을 개방 또는 밀폐시키게 되는 것이다.

즉, 가이드체(20)에 작동체(30)가 구비되는 고정홈(21)의 간격에 따라 봉통(1)을 통해 가마칸(2)으로 유동되는 연소열의 온도 및 외부 날씨 등을 고려하여 기물의 산화, 환원, 중성염 등과 같이 기물의 소성 상태 및 기물의 색깔을 조절할 수 있도록 조절판(10)에 의해 굴뚝(3)의 개방되는 정도를 메뉴얼화시켜 숙련자가 아니더라도 용이하게 기물을 소성할 수 있고, 이로 인해 장작 가마의 저변이 확대시킬 수 있는 이점을 가지게 되는 것이다.

또한, 조절판(10)으로 별도의 눈금(15)을 형성하여 조절판(10)으로 하여금 굴뚝(3)을 개방하는 정도를 작업자가 굴뚝(3)의 외부에서 확인이 가능하여 조절판(10)을 통한 굴뚝(3)의 개방작업을 정밀하게 수행할 수 있도록 한다.

한편, 상기 인입홈(11)은 걸림구(33)가 인입되는 단부측에 양측으로 경사지게 연장되는 테이퍼부(12)가 형성되고, 상기 걸림구(33)의 단부는 반원형으로 이루어지게 하여 조절판(10)이 가이드체(20)에서 이동될 때 테이퍼부(12)와 걸림구(33)의 단부는 슬라이딩되어 보다 적은 힘으로도 조절판(10)을 가이드체(20)에서 이동할 수 있도록 하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있도록 한다.

이와 더불어, 도 5에 도시된 바와 같이 조절판(10)의 상, 하측에는 가이드체(20)에서 회전되어 조절판(10)의 이동을 도모하는 바퀴(40)를 설치하여 조절판(10)의 이용을 용이하게 하면서 적은 힘으로도 조절판(10)의 이동을 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

10 : 봉통 2 : 가마칸
3 : 굴뚝 4 : 살창
5 : 이동부 7 : 구획판
10 : 조절판 11 : 인입홈
12 : 테이퍼부 13 : 파지봉
20 : 가이드체 21 : 고정홈
30 : 작동체 31 : 탄성체
33 : 걸림구 40 : 바퀴

Claims

장작이 가열되어 발생되는 연소열이 전달되는 봉통(1)과, 상기 봉통(1)에서 전달되는 연소열을 통해 기물의 소성이 이루어지는 다수의 가마칸(2)과, 가마칸(2)의 마지막에 형성되는 끌목칸(2a), 상기 가마칸(2) 및 끌목칸(2a)에서 기물의 소성을 일으키는 연소열이 이동되어 외부로 배출하는 굴뚝(3)이 포함되는 장작 가마의 댐퍼에 있어서,
상기 가마칸(2) 및 끌목칸(2a)에서 유동되는 연소열이 배출되도록 굴뚝(3)에 형성되는 살창(4)의 양방향으로 관통되는 이동부(5)가 형성되고, 상기 살창(4)의 중앙을 구획하는 구획판(7)이 구비되고, 상기 구획판(7)의 양측에서 이동부(5)를 통해 이동가능하여 굴뚝(3)을 개방 또는 밀폐하거나 굴뚝(3)이 개방되는 넓이를 조절하는 조절판(10)이 각각 구비되고,
상기 이동부(5)의 상, 하로 조절판(10)의 상, 하부를 가이드하는 가이드체(20)가 각각 구비되며,
상기 조절판(10)의 상, 하면으로 간격을 두고 인입홈(11)이 형성되고, 상기 가이드체(20)에는 간격을 두고 고정홈(21)이 형성되며, 상기 가이드체(20)의 고정홈(21)으로 탄성력을 가지는 탄성체(31) 및 상기 탄성체(31)의 일측에 걸림구(33)가 융착되는 작동체(30)가 구비되는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 장작 가마의 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 구획판(7)의 양측에 각각 구비되는 조절판(10)의 일측에는 외측으로 돌출된 후 상측으로 연장되어 손으로 파지 가능한 봉 형태의 파지봉(13)이 형성됨을 특징으로 하는 장작 가마의 댐퍼.
삭제
제1항에 있어서,
상기 구획판(7) 및 조절판(10)의 재질은 이트리아 안정화 지르코니아와, 뮬라이트 및 탄화규소 중 어느 하나이고,
상기 가이드체(20)의 재질은 알루미나임을 특징으로 하는 장작 가마의 댐퍼.
삭제
제1항에 있어서,
상기 인입홈(11)은 걸림구(33)가 인입되는 단부측에 양측으로 경사지게 연장되는 테이퍼부(12)가 형성되고,
상기 걸림구(33)의 단부는 반원형으로 이루어짐을 특징으로 하는 장작 가마의 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 조절판(10)의 상, 하측에는 가이드체(20)에서 회전되어 조절판(10)의 이동을 도모하는 바퀴(40)를 설치됨을 특징으로 하는 장작 가마의 댐퍼.