KR102037238B1 - 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔 - Google Patents

완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔 Download PDF

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박경훈
이재용
김효진
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(주)에스엠테크
박경훈
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Abstract

본 발명은 고체 또는 젤 연료가 충진된 캔이 연소를 하면서 캔 내부 바닥에 쌓이는 유기물 파우더의 재 덩어리로 인해 연소의 완료시 연소되지 않고 남게 되는 잔량의 연료를 모두 연소시킬 수 있도록 바닥 연소 도움판을 설치한 것으로, 일 실시 예에서는 상기 바닥 연소 도움판(130)이 좌우 외측에는 용기(110)의 바닥면(114)에 닿는 지지부(132)가 형성되고, 중간부에는 바닥면(114)으로부터 이격되도록 상방으로 돌출된 돌출부(134)가 형성되며, 상기 돌출부(134)의 전후단은 외부로 개방되어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)는 상기 바닥 연소 도움판(130)의 상부에 얹혀지게 되면서 재 덩어리(A)가 바닥면(114) 측에 깔린 연료(F)가 연소되는 것을 차단하게 되는 현상을 방지하고, 바닥면(114) 측에 깔린 연료(F)는 상기 돌출부(134)의 전후측으로 개방된 부분을 통해 공기와 접촉하면서 완전 연소가 이루어지도록 되어 있다.

Description

완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔{A Disposable stove tin capable of perfect combustion}
본 발명은 고체 또는 젤 연료가 충진된 캔이 연소를 하면서 캔 내부 바닥에 쌓이는 유기물 파우더의 재 덩어리로 인해 연소 완료시 연소되지 않고 남게 되는 잔량의 연료를 모두 연소시킬 수 있도록 바닥 연소 도움판을 설치한 것으로, 연소 완료 후 잔량의 연료로 인한 화재의 위험성을 해소할 수 있도록 한 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔에 관한 것이다.
매년 동절기 건설 현장에서는 콘크리트 양생 온도를 유지하기 위하여 양생 연료를 사용하고 있으며, 과거 저가의 갈탄이 주로 사용되었으나 최근에는 갈탄을 대체하는 다양한 양생 연료(숯불난로, 열풍기, 알코올 젤리 연료 등)가 사용되고 있다.
이 중 가장 보편화되어 있는 갈탄과 숯불난로는 유해가스, 일산화탄소 및 미세먼지의 주요 발생원이 되고 있어 매년 산업 재해가 발생하고 있으므로 이를 대체할 수 있는 알코올로 이루어진 고체 연료 혹은 젤 연료의 사용이 증가되고 있다.
하지만 유동성이 적어 안정성이 우수한 알코올 기반 연료의 경우, 제조과정에서 점도를 높여주기 위한 유기물 파우더를 혼합하는 것에 의해 점도를 더 높일 수는 있으나, 연소되지 않고 누적되는 유기물 파우더의 재 덩어리로 인하여 연소의 마지막 단계에서 연소되지 않고 남게 되는 잔류 연료로 인해 화재를 유발하거나 순도가 높은 알코올 잔량으로 인한 추가적인 안전 문제를 유발할 우려가 있다.
일반적으로 이러한 양생 연료의 연소가 진행되며, 인화성 증기가 휘발하고 산소와 반응하여 불꽃을 형성하게 되는데, 휘발되는 속도로 인하여 연료의 바닥면에서 거리가 멀어질수록 연소 시 온도가 점점 높아지며, 연료의 표면에서는 250 ~ 350℃로 측정되며, 연소면 안쪽을 따라 3 ~ 4cm 정도 상단 부위에는 500 ℃로 측정되는바, 이는 용기의 표면의 연소된 상태를 통해서 예상할 수 있는 내용이다. 이런 현상으로 인하여 연소되는 면의 유기물 파우더는 완전 연소가 진행되지 않고 연소가 진행되며 불완전 연소된 재가 덩어리 상태로 쌓이게 된다.
이러한 문제점으로 인하여 선행 연구를 검토하면 특허문헌 1에서는 쌓이는 유기물 파우더 재 덩어리는 연소면과 이격시켜 이를 연소시키는 과정을 거치게 되나, 불완전 연소된 재 덩어리를 연소시킬 경우에는 검은색 미세먼지가 대류열에 의해 비산되고, 평소 연소 시 5ppm 미만인 일산화탄소의 농도가 37 ~ 40ppm 이상까지 상승하여 실내에 작업자의 눈을 따갑게 하는 등이 부작용이 따르게 된다(테스트 기준: 7평 공간에 16kg 연료 연소 시).
실제로 본 출원인이 내부 연소 테스트 시 가장 하단 부분이 연소할 때에 바닥의 유기물 파우더 재 덩어리를 임의로 뒤집어 연소시킬 경우 시꺼먼 연기가 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 연소 시 파우더를 사용하지 않거나 완전하게 연소시킬 수 있는 방법이 어렵다면 실질적으로 발생된 재 덩어리를 그대로 연소시키지 않고 유지하며 연소가 가능한 연료를 모두 연소시키는 것이 가장 바람직하다고 할 수 있겠다.
한국공개특허 제10-2017-0140061호(2017.12.20.공개)
본 발명은 건설 현장에서 콘크리트 양생을 하거나 내부 마무리 공사 또는 난방용으로 사용되는 고체 연료 혹은 젤 연료의 연소 시 바닥에 잔여 연료가 남게되는 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은 목적은 내부에서 생성되는 파우더 재 덩어리의 연소를 최소로 유지하며 바닥면에 남아 있는 연료의 잔량을 모두 소진하여 용기의 사용 후 폐기 시 발생할 수 있는 화재나 안전상의 문제점을 줄여 건설 현장에서 콘크리트 양생을 하거나 난방을 안정적으로 할 수 있는 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 각종 고체 또는 젤 연료가 충진되고 상부 입구에는 뚜껑이 개폐가능하게 형성된 일회용 연료 캔으로, 상기 연료 캔 내부에 발생되는 재 덩어리를 연소면과 분리하는 바닥 연소 도움판이 구비된 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔을 제공한다.
상기 바닥 연소 도움판은 연료의 연소시 용기의 바닥이나 연료의 중간부분에 누적된 파우더 재 덩어리를 연소면과 이격시켜 용기의 바닥에 남은 연료의 휘발이 이루어지도록 하여 완전 연소가 가능하도록 하는 역할을 하게 된다.
바람직한 실시 예에서, 상기 바닥 연소 도움판은 평평하지 않으며 용기 바닥의 일정 부분만 덮는 형태로 이루어진다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 삽입한 바닥 연소 도움판으로 인하여 누적되어 쌓이는 재 덩어리를 용기의 바닥면 바로 윗 부분에서 남아있는 잔량의 연료와 이격시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 누적되어 쌓인 재 덩어리는 삽입한 바닥 연소 도움판으로 인하여 연소면과 거리가 이격되어 연소되지 않도록 한다.
바람직하게는 상기 연료는 알코올 또는 파라핀 왁스 등을 기반으로 하는 고체 상태 또는 젤 상태의 연료를 사용한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 바닥 연소 도움판에 의해 고체 또는 젤 연료를 완전하게 연소시켜 연료 사용 후 빈 용기의 폐기 시에 추가적인 화재를 방지할 수 있다.
또, 고체 또는 젤 연료의 높은 점도를 유지하기 위한 방법으로 연료 제조 시 유기물 파우더를 추가 투입하는 경우나 용기의 크기를 크게 하여 연료의 연소 시간을 증대시킬 경우에도 미세 먼지나 일산화탄소의 유발을 최소화하며, 용기의 바닥면에 연소되지 않고 남아있는 잔여 연료를 모두 연소시킬 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 의한 일회용 연료 캔의 사시도,
도 2는 도 1에서 연료 캔 내부의 연료가 연소중인 상태를 보인 단면도,
도 3은 도 2에서 연소 말기 및 연소 종료 상태를 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 의한 일회용 연료 캔의 사시도,
도 5는 도 4에서 연료 캔 내부의 연료가 연소중인 상태를 보인 단면도,
도 6은 도 5에서 연소 말기 및 연소 종료 상태를 보인 단면도,
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 의한 일회용 연료 캔의 사시도,
도 8은 도 7에서 연료 캔 내부의 연료가 연소중인 상태를 보인 단면도,
도 9는 도 8에서 연소 말기 및 연소 종료 상태를 보인 단면도,
도 10은 바닥 연소 도움판의 다양한 변형례를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 제1실시 예에 의한 바닥 연소 도움판이 구비된 일회용 연료 캔이 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 각각 도 1에 도시된 연료 캔에서 연소 중기의 상태와 연소 말기 및 연소 종료 상태를 보인 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 의한 연료 캔(100)은 평면상에서 볼 때 사각 단면 형태를 이루는 육면체 형태의 용기(110)와, 상기 용기(110)의 상면에 형성된 입구(112)를 덮는 뚜껑(120)과, 상기 용기(110)의 내부에 구비된 바닥 연소 도움판(130)을 포함하며, 상기 용기(110)의 내부 공간에는 알코올 또는 파라핀 왁스 등을 기반으로 하는 고체 연료나 젤 연료(F)가 충진되어 있다.
본 실시 예에서, 상기 용기(110), 뚜껑(120) 및 고체 연료나 젤 연료(F)는 기존의 일회용 연료 캔과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 바닥 연소 도움판(130)의 형태와 기능에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시 예에서, 상기 바닥 연소 도움판(130)은 연료가 담긴 용기(110)의 바닥면(114) 면적의 일정 부분을 덮고 있는 크기로 형성되되 일부는 바닥면(114)에 접촉하고 나머지는 바닥면(114)으로부터 이격되어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)를 받쳐줌으로써 바닥면(114)측에 위치한 연료(F)가 완전히 연소될 수 있도록 하는 역할을 하도록 되어 있다.
본 실시 예에서, 상기 바닥 연소 도움판(130)은 좌우 외측에는 용기(110)의 바닥면(114)에 닿는 지지부(132)가 형성되고, 중간부에는 바닥면(114)으로부터 이격되도록 상방으로 돌출된 돌출부(134)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(134)의 전후단은 외부로 개방되어 있어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)는 상기 바닥 연소 도움판(130)의 상부에 얹혀지게 되면서 재 덩어리(A)가 바닥면(114) 측에 깔린 연료(F)가 연소되는 것을 차단하게 되는 현상을 방지하게 되며, 바닥면(114) 측에 깔린 연료(F)는 상기 돌출부(134)의 전후측으로 개방된 부분을 통해 공기와 접촉하면서 완전 연소가 이루어지도록 되어 있다.
즉, 본 실시 예에서는 지지부(132)와 돌출부(134)로 이루어진 바닥 연소 도움판(130)이 재 덩어리(A)를 받쳐줌으로써 용기(110)의 바닥면(114)에 깔린 잔여 연료(F)가 완전히 연소될 수 있도록 도와주게 되는 것이다.
본 실시 예에서 상기 바닥 연소 도움판(130)의 크기 즉, 평단면 면적은 용기(110)의 바닥면(114)보다 작게, 적절하게는 바닥면(114) 면적의 50~80%의 크기로 제작하며, 돌출부(134)의 높이는 바닥면(114)으로부터 2~5cm정도 돌출되도록 하고, 상기 돌출부(134)의 좌우 폭은 제작 가능한 범위 내에서 넓게하는 것이 바람직하다.
또, 상기 바닥 연소 도움판(130)의 돌출부(134)는 도면에 도시된 바와 같이 역 V자 형에 국한되지 않고 역 U자 형태나 후술하는 파형으로 형성할 수도 있음은 물론이다.
도 4 내지 도 6에는 본 발명의 제2실시 예가 도시되어 있는데, 본 실시 예에서는 바닥 연소 도움판(130)이 상술한 제1실시 예보다 단순한 형태로 이루어져 있는데, 이는 중간부가 소정의 각도로 벤딩된 V자형 판체로 이루어져 있어 용기(110) 내부에서 부유된 상태를 이루다가 연료(F)가 연소됨에 따라서 하강하면서 V자 형태를 이루면서 중간의 벤딩부(131)가 용기(110)의 바닥면(114)에 닿게 되면서 벤딩부(131) 좌우측의 상향 경사진 날개부(133) 위에 재 덩어리(A)가 얹혀지게 되면서 상기 날개부(133)의 하부에 위치한 잔여 연료(F)가 날개부(133)의 외측 및 날개부(133)의 전후방으로 개방된 부분을 통해 공기와 접촉하면서 완전 연소가 이루어질 수 있도록 되어 있다.
본 실시 예에서는 날개부(133)의 하부에 위치한 연료는 대부분 휘발된 후 연소사여 재 덩어리가 쉽게 발생되지 않게 되며, 날개부(133) 하부에는 재 덩어리(A)가 편평하지 않아 재 덩어리(A)에 의해 포획되는 연료가 없이 완전 연소가 이루어질 수 있게 된다.
본 실시 예에서는 상기 바닥 연소 도움판(130)이 V자 형태로 용기(110)의 바닥면(114)에 닿는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 바닥 연소 도움판(130)이 역 V자형으로 용기(110)의 바닥면(114)에 닿을 수도 있으나, 이와 같은 경우에는 도 1 내지 3에 도시된 제1실시 예에서와 같은 상황에서 바닥면(114)의 잔여 연료(F)가 완전 연소될 수 있게 된다.
도 7 내지 도 9에는 본 발명의 제3실시 예가 도시되어 있는데, 본 실시 예에서는 바닥 연소 도움판(130)이 파형(波形)판으로 이루어져 있어 바닥 연소 도움판(130)이 용기(110)의 바닥면(114)에 부분적으로 닿은 상태이며, 바닥으로부터 이격된 부분은 전후방으로 개방되어 있으므로 용기(110)의 바닥면(114)에 위치한 잔여 연료(F)가 재 덩어리(A)에 포위되지 않고 완전연소가 가능하도록 되어 있다.
즉, 본 실시 예에 의한 바닥 연소 도움판(130)은 골(135)과 산(136)이 교대로 반복하는 형태로 이루어져 있어 바닥면(114)에 깔린 연료(F)와 바닥 연소 도움판(130)위에 덮여지는 재 덩어리(A)를 이격시킴으로써 잔여 연료(F)가 증기 상태로 휘발되어 완전 연소가 가능하도록 하게 되며, 바닥 연소 도움판(130)의 상부 면적 즉, 재 덩어리(A)가 올려지는 면적을 극대화하는 것에 의해 바닥면(114)에 깔린 연료(F)가 연소되는 것을 막는 장애물인 재 덩어리(A)가 바닥 연소 도움판(130)의 상부에 덮여지면서 전체적으로 재 덩어리(A)의 표면적이 줄어들게 됨으로써 바닥면(114)에 깔린 연료(F)가 증기 상태로 휘발되는 것에 대한 영향을 최소화할 수 있게 된다.
도 10에는 본 발명의 변형례에 의한 바닥 연소 도움판(130)이 도시되어 있는데, 골(135)과 산(136)이 교대로 형성된 다양한 형태로 이루어져 있는바, (a)에는 삼각 파형판으로 이루어진 예가 도시되어 있고, (b)에는 사다리꼴 파형판으로 이루어진 예가 도시되어 있으며, (c)에는 사인파형 판으로 이루어지되 평면상에서 볼 때 원형으로 이루어진 예가 도시되어 있으며, (d)에는 사인파형 판재에 교호로 타공 구멍(h)이 형성된 예가 도시되어 있고, (e)에는 판재가 아닌 금속 망체가 사인파형으로 형성된 변형례가 도시되어 있다.
한편, 본 발명에 의한 바닥 연소 도움판(130)은 용기(110)와 동일한 금속소재로 제작될 수 있으며, 금속 판재 외에 다양한 종류의 불연소재로도 제작될 수 있는데, 캔의 재활용을 용이하게 하기 위하여는 용기와 동일한 소재로 제작하는 것이 바람직하며, 이의 제작시 용기(110)의 입구(112)에 삽입이 가능한 크기와 접거나 말아서 삽입하여 원래의 형태로 펼쳐질 수 있는 구조로 제작할 필요가 있으므로 이를 고려하여 바닥 연소 도움판(130)의 크기와 두께 및 형태를 설계하여야 한다.
100 : 연료 캔
110 : 용기
112 : 입구
120 : 뚜껑
130 : 바닥 연소 도움판
131 : 벤딩부
132 : 지지부
133 : 날개부
134 : 돌출부
135 : 골
136 : 산
A : 재 덩어리
F : 연료

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 용기(110) 내부에 고체 또는 젤 연료(F)가 충진되고 연료(F)의 상부 입구(112)에는 뚜껑(120)이 개폐가능하게 형성된 일회용 연료 캔(100)으로,
    상기 연료 캔(100) 내부에 발생되는 재 덩어리를 연소면과 분리하는 바닥 연소 도움판(130)이 구비되되 상기 바닥 연소 도움판(130)은 연료(F)의 연소시 용기(110)의 바닥면(114)이나 연료의 중간부분에 누적된 파우더 재 덩어리(A)를 연소면과 이격시켜 용기(110)의 바닥면(114)에 남은 잔여 연료(F)가 증기 상태로 휘발이 이루어지도록 연료(F)가 담긴 용기(110)의 바닥면(114) 면적의 일정 부분을 덮고 있는 크기로 형성되고 일부는 바닥면(114)에 접촉하고 나머지는 바닥면(114)으로부터 이격되어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)를 받쳐줌으로써 바닥면(114)측에 위치한 연료(F)가 완전히 연소될 수 있도록 좌우 외측에는 용기(110)의 바닥면(114)에 닿는 지지부(132)가 형성되고, 중간부에는 바닥면(114)으로부터 이격되도록 상방으로 돌출된 돌출부(134)가 형성되며, 상기 돌출부(134)의 전후단은 외부로 개방되어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)는 상기 바닥 연소 도움판(130)의 상부에 얹혀지게 되면서 재 덩어리(A)가 바닥면(114) 측에 깔린 연료(F)가 연소되는 것을 차단하게 되는 현상을 방지하고, 바닥면(114) 측에 깔린 연료(F)는 상기 돌출부(134)의 전후측으로 개방된 부분을 통해 공기와 접촉하면서 완전 연소가 이루어지는 것을 특징으로 하는 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔.
  5. 용기(110) 내부에 고체 또는 젤 연료(F)가 충진되고 연료(F)의 상부 입구(112)에는 뚜껑(120)이 개폐가능하게 형성된 일회용 연료 캔(100)으로,
    상기 연료 캔(100) 내부에 발생되는 재 덩어리를 연소면과 분리하는 바닥 연소 도움판(130)이 구비되되 상기 바닥 연소 도움판(130)은 연료(F)의 연소시 용기(110)의 바닥면(114)이나 연료의 중간부분에 누적된 파우더 재 덩어리(A)를 연소면과 이격시켜 용기(110)의 바닥면(114)에 남은 잔여 연료(F)가 증기 상태로 휘발이 이루어지도록 연료(F)가 담긴 용기(110)의 바닥면(114) 면적의 일정 부분을 덮고 있는 크기로 형성되고 일부는 바닥면(114)에 접촉하고 나머지는 바닥면(114)으로부터 이격되어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)를 받쳐줌으로써 바닥면(114)측에 위치한 연료(F)가 완전히 연소될 수 있도록 중간부가 소정의 각도로 벤딩된 V자형 판체로 이루어져 용기(110) 내부에서 부유된 상태를 이루다가 연료(F)가 연소됨에 따라서 하강하면서 V자 형태를 이루면서 중간의 벤딩부(131)가 용기(110)의 바닥면(114)에 닿게 되면서 벤딩부(131) 좌우측의 상향 경사진 날개부(133) 위에 재 덩어리(A)가 얹혀지게 되면서 상기 날개부(133)의 하부에 위치한 잔여 연료(F)가 날개부(133)의 외측 및 날개부(133)의 전후방으로 개방된 부분을 통해 공기와 접촉하면서 완전 연소가 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔.
  6. 용기(110) 내부에 고체 또는 젤 연료(F)가 충진되고 연료(F)의 상부 입구(112)에는 뚜껑(120)이 개폐가능하게 형성된 일회용 연료 캔(100)으로,
    상기 연료 캔(100) 내부에 발생되는 재 덩어리를 연소면과 분리하는 바닥 연소 도움판(130)이 구비되되 상기 바닥 연소 도움판(130)은 연료(F)의 연소시 용기(110)의 바닥면(114)이나 연료의 중간부분에 누적된 파우더 재 덩어리(A)를 연소면과 이격시켜 용기(110)의 바닥면(114)에 남은 잔여 연료(F)가 증기 상태로 휘발이 이루어지도록 연료(F)가 담긴 용기(110)의 바닥면(114) 면적의 일정 부분을 덮고 있는 크기로 형성되고 일부는 바닥면(114)에 접촉하고 나머지는 바닥면(114)으로부터 이격되어 연료(F)의 연소시 발생하는 재 덩어리(A)를 받쳐줌으로써 바닥면(114)측에 위치한 연료(F)가 완전히 연소될 수 있도록 골(135)과 산(136)이 교대로 반복하는 파형(波形)판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 바닥 연소 도움판(130)은 삼각형, 사다리꼴, 사인파형의 파평판 중의 어느 하나의 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 완전 연소가 가능한 일회용 연료 캔.
  8. 삭제
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