KR102049565B1 - 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재 및 연소재 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재(燃燒材) 및 연소재 제작방법에 관한 것이다. 상기 연소재는, 일정부피를 갖는 3차원적 구조체의 형태를 취하며, 외력에 의해 탄성 변형 가능하고, 개방형 셀공간을 포함하는 오픈셀 구조의 스펀지와; 상기 스펀지의 내부에 스며든 상태로 코팅층을 형성하고, 외부로부터 제공된 불에 의해 착화되어 셀공간 내부의 공기와 반응하면서 스펀지와 함께 연소되는 연소물질을 구비한다.
상기 연소재는, 연소 지속시간이 길어 착화재로서의 성능이 뛰어나고, 필요에 따라 사이즈나 형상을 원하는 대로 자유롭게 조절할 수 있어 그 자체를 연료로 사용할 수 있다. 또한, 오픈셀 구조를 갖는 친환경 스펀지를 기재(基材)로 하므로 착화성과 화력이 양호하고, 초경량이며 압축이 가능하여 눌러서 접거나 말아 부피를 크게 줄여 휴대가 간편하고, 군사용, 캠핑용, 가정용, 비상용조명으로 활용이 뛰어나다. 아울러, 연소시 먼지나 오염물 발생이 없고 연소 완료 후 극미세 재(ash)만 남아 뒤처리의 부담이 없으며, 물에 완전히 젖더라도 털어내면 즉시 재사용이 가능하고, 금속산화물이나 방향물질을 추가해 연소 불꽃에 다양한 칼라를 부여하고 향기를 발산할 수 있어 색다른 분위기를 연출할 수 있다.

Description

친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재 및 연소재 제작방법{Combustion material based on an environment friendly sponge and Method for manufacturing the same}

본 발명은 친환경 스펀지에 가연성 물질을 코팅하여 제작된 연소재(燃燒材)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소시 유해물질을 발생하지 않으며 스펀지의 물성을 그대로 유지하여 가볍고 필요에 맞추어 잘라 사용할 수 있는 친환경 스펀지를 기재(基材)로 하는 연소재 및 연소재 제작방법에 관한 것이다.

야외에서 불을 피워 요리를 하거나 또는 아궁이에 불을 지피기 위해 사용되는 대표적인 고형연료로서 장작이 있다. 장작은 주변에서 구하기 쉽고 휘발이나 폭발 등의 위험이 없어 유류에 비해 덜 위험하다는 장점을 갖는다.

이러한 장작에 불을 붙이기 위해서는, 보통, 종이나 잔가지 등을 사용한다. 가령, 성냥이나 라이터로 신문지에 불을 붙이고 불이 붙은 신문지를 장작의 아래쪽에 끼워 넣는 것이다. 신문지의 불이 장작으로 옮겨 붙게 하기 위함이다.

그런데 장작은 액체연료에 비해 안전하기는 하지만 착화성이 상대적으로 떨어지므로, 장착에 불을 붙이는 것이 쉬운 것만은 아니다. 장착에 불이 붙기 까지 보통 수십 초 정도 소요되는데, 그 동안 종이나 잔가지의 불이 꺼지지 않아야 하기 때문이다. 더욱이 날씨가 습한 날에는 착화 시간이 더욱 길어져 수십 초가 지나도 불이 붙지 않는 경우도 많다. 이러한 특징은 다른 고형연료에서도 마찬가지이다.

한편, 예를 들어, 고기를 구울 때 사용하는 장작이나 숯 또는 연탄이나 석탄 등의 고형연료는 자체 연소 시간이 길고 가격이 저렴하기는 하지만, 불완전 연소 시 유해한 가스를 다량 발생하므로 사용이 부담스럽고, 경우에 따라 가스에 질식될 수도 있다는 문제를 갖는다. 또한, 고형연료는 대체로 무거워 운반이 힘들고, 취급시 가루가 손에 묻는다는 불편함도 있었다.

국내 등록실용신안공보 제20-0288171호 (건조장치가 연결된 착화탄 연료연소장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 고형연료가 안정적으로 착화될 때까지 열을 지속적으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 그 자체가 종래 고형연료를 대신할 수 있는 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재 및 연소재 제작방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재는, 일정부피를 갖는 3차원적 구조체의 형태를 취하며, 외력에 의해 탄성 변형 가능하고, 개방형 셀공간을 포함하는 오픈셀 구조의 스펀지와; 상기 스펀지의 내부에 스며든 상태로, 셀과 셀을 연결하는 정션 및 스트럿을 감싸되 셀의 공극 내부는 비워 공기가 통과하도록 하는 코팅층을 이루고, 외부로부터 제공된 불에 의해 착화되어 셀공간 내부의 공기와 반응하면서 스펀지와 함께 연소되는 연소물질을 포함하여 구성되고, 탄성변형 가능하며, 외부 공기를 상기 스펀지 내부로 유도하여 연소효율을 상승시키는 공기통로가 형성된다.

또한, 상기 스펀지는, 멜라민 스펀지 또는 폴리이미드 스펀지 또는 실리콘 스펀지를 포함하고, 연소물질은, 파라핀 또는 밀납을 포함한다.

또한, 상기 연소물질에는, 연소시 고유의 불꽃 색깔을 나타내는 금속산화물이 더 포함된다.

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또한, 상기 연소재에는, 연소재를 필요한 크기로 절단하여 사용할 수 있게 하는 절단라인이 형성된다.

또한, 상기 절단라인으로 구획된 부분의 연소물질의 코팅층의 두께는 상이하다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 연소재 제작방법은, 일정 조직밀도를 갖는 오픈셀 구조의 스펀지 자재로부터, 필요한 사이즈의 스펀지를 떼어내는 커팅단계와; 상기 커팅단계를 통해 얻은 스펀지를 원하는 모양으로 가공하여 가공스펀지를 얻는 가공단계와; 디핑조의 내부에, 상기 가공스펀지에 흡수시킬 연소물질을 채워 준비하는 연소물질준비단계와; 상기 가공스펀지를 연소물질내에 함침시켜 가공스펀지의 조직내에 연소물질이 코팅되게 하는 디핑단계와; 상기 디핑단계를 마친 가공스펀지를 압착시켜 연소물질의 일부를 짜내는 스퀴징단계와; 상기 스퀴징단계를 마친 가공스펀지의 내부로 공기를 강제 통과시켜, 오픈셀 내의 셀공간을 확보하는 셀공간확보단계와; 상기 셀공간확보단계를 마친 가공스펀지를 건조시키는 건조단계를 포함한다.

또한, 상기 셀공간확보단계는; 상기 스퀴징단계를 완료한 가공스펀지를 윈드터널에 채운 상태로, 윈트터널의 일단부에서 공기를 압입하여 공기가 가공스펀지를 통과하여 반대편으로 배출되게 하는 과정이다.

아울러, 상기 연소물질준비단계의 완료 후, 디핑조내에 금속산화물 분말을 포함하는 첨가제를 투입하는 첨가제투입단계가 더 수행된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재는, 일정 조직밀도를 갖는 오픈셀 구조의 스펀지 자재로부터, 필요한 사이즈의 스펀지를 떼어내는 커팅단계와; 상기 커팅단계를 통해 얻은 스펀지를 원하는 모양으로 가공하여 가공스펀지를 얻는 가공단계와; 디핑조의 내부에, 상기 가공스펀지에 흡수시킬 연소물질을 채워 준비하는 연소물질준비단계와; 상기 가공스펀지를 연소물질내에 함침시켜 가공스펀지의 조직내에 연소물질이 코팅되게 하는 디핑단계와; 상기 디핑단계를 마친 가공스펀지를 압착시켜 연소물질의 일부를 짜내는 스퀴징단계와; 상기 스퀴징단계를 마친 가공스펀지의 내부로 공기를 강제 통과시켜, 오픈셀 내의 셀공간을 확보하는 셀공간확보단계와; 상기 셀공간확보단계를 마친 가공스펀지를 건조시키는 건조단계를 통해 제작된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재는, 연소 지속시간이 길어 착화재로서의 성능이 뛰어나고, 필요에 따라 사이즈나 형상을 원하는 대로 자유롭게 조절할 수 있어 그 자체를 연료로 사용할 수 있다.

또한, 오픈셀 구조를 갖는 친환경 스펀지를 기재(基材)로 하므로 착화성과 화력이 양호하고, 초경량이며 압축이 가능하여 눌러서 접거나 말아 부피를 크게 줄여 휴대가 간편하고, 군사용, 캠핑용, 가정용, 비상용조명용, 난방연료용으로 활용이 뛰어나다.

아울러, 연소시 먼지나 오염물 발생이 없고 연소 완료 후 극미세 재(ash)만 남아 뒤처리의 부담이 없으며, 물에 완전히 젖더라도 털어내면 즉시 재사용이 가능하고, 금속산화물이나 방향물질을 추가해 연소 불꽃에 다양한 칼라를 부여하고 향기를 발산할 수 있어 색다른 분위기를 연출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재의 기본 구조 및 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재 제작방법을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재 제작방법을 도식적으로 나타내 보인 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 일 구현 예 및 사용방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재(燃燒材)(10)의 기본 구조 및 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 친환경 스펀지를 기재(基材)로 하는 연소재(10)는, 오픈셀 구조를 갖는 가공스펀지(14)와, 가공스펀지(14)에 함침 코팅되는 연소물질(53)로 이루어진다. 연소물질(53)은 제1,2,3차코팅층(16a,16b,16c)으로서 고정된다.

가공스펀지(14)라 함은, 원하는 모양으로 가공된 스펀지를 의미한다. 즉, 원자재스펀지(도 3a의 13)로부터 절단하여 필요한 사이즈와 모양을 가지도록 쉐이핑 된 상태의 스펀지이다.

상기 가공스펀지(14)는 공기가 통과할 수 있는 오픈셀의 내부 조직을 가지며, 특히 멜라민이나 폴리이미드 또는 실리콘으로 제작된다. 즉, 본 실시예에서 사용되는 스펀지는 멜라민스펀지 또는 폴리이미드스펀지 또는 실리콘스펀지이다. 이러한 종류의 스펀지는 우수한 탄성 복원력 및 반발탄성을 가지며 특히 연소시 유독가스를 발생하지 않는다.

참고로, 유독가스 처리시설이 완비된 장소에서 사용한다는 전제하에, 페놀스펀지를 사용할 수도 있다. 즉 페놀스펀지에 파라핀이나 밀랍을 코팅하여 연소재나 착화재로 활용 가능한 것이다. 페놀스펀지는 유독가스를 발생하기는 하지만 동일한 착화 및 발화특성을 갖는다.

상기 가공스펀지(14)는 팽창한 상태로 일정부피를 갖는 3차원적 구조체의 형태를 취한다. 가공스펀지(14)의 모양은 매우 다양하다 가령, 단순한 기하학적 모양, 이를테면, 다면체형, 원통형, 막대형, 판상형, 원뿔형, 각뿔형, 구(球)형 등에서부터, 장작(長斫)모양, 양초모양, 구공탄모양, 조개탄모양, 횃불모양, 가스 토치모양, 만화 캐릭터모양 등에 이르기까지 다양한 모양을 가질 수 있는 것이다.

또한 가공스펀지(14)의 크기나 밀도도 필요에 따라 달라진다. 연소재(10)를 잠깐 켰다 끄는 착화재의 용도로 사용할 경우에는 크기나 밀도가 작아도 무방하지만, 연소재 자체를, 가령, 물을 끓이거나 요리를 하거나 난방용으로 사용할 때, 또는 대형 초의 심재로 사용할 때에는 가공스펀지(14) 자체의 크기나 밀도가 커야 한다. 연소재의 사용 목적에 따라, 가공스펀지(14)의 사이즈나 밀도가 달라지는 것이다.

상기 연소물질(53)은, 파라핀이나 밀랍으로서, 가공스펀지(14)에 코팅방식으로 고정되어 제1,2,3차코팅층(16a,16b,16c)을 이룬다. 상기 코팅층은, 도 3b에 도시한 바와 같이, 연소물질(53)을 디핑조(51)에 채운 후, 준비된 가공스펀지(14)를 연소물질(53)에 담갔다 빼는 과정을 통해 형성된다.

이러한 연소물질의 기능은, 외부로부터 제공된 불에 의해 착화되어 가공스펀지(14)와 함께 연소되어 외부로 열을 제공하는 것이다.

연소물질(53)은 단순히 가공스펀지(14)의 외부 표면에만 코팅되는 것이 아니라, 가공스펀지(14)의 내부 조직으로 스며든 상태로, 셀의 구성 요소를 완전히 감싼다. 말하자면 셀과 셀을 연결하는 정션(junction)(14a)이나 스트럿(strut)(14b)을 가리지 않고 모두 감싸는 것이다. 하지만 오픈셀(12)의 공극 내부, 즉, 셀공간(12a)은 채우지 않는다. 셀공간(12a)을 통해 공기가 유동해야 하기 때문이다.

도 1에 도시한 연소재(10)에 있어서, 일부에는 1차코팅층(16a)만, 반대측 일부에는 1,2,3차코팅층(16a,16b,16c)이, 중앙부분에는 1,2차코팅층(16a,16b)이 적용되어 있다. 코팅층의 총 두께는 필요에 따라 달라질 수 있는 것이다. 이러한 코팅패턴은 후술할 디핑단계를 통해 얼마든지 구현 가능하다.

코팅층의 두께를 두껍게 형성하는 이유는 연소시간을 연장하기 위한 것이므로, 연소시간의 연장이 필요하지 않을 경우에는 굳이 다층 구조를 적용하지 않고 1차코팅층(16a)만 적용하는 것이 바람직하다. 아울러, 필요하다면 제4차 코팅층, 제5차코팅층, 제n차코팅층을 더 적용할 수도 있다.

또한, 연소시간을 연장시키기 위해 코팅층을 무작정 두껍게 형성하면, 셀공간(12a)이 막히거나 좁아져 공기의 순환이 어려워질 수 있다. 코팅층의 최대 두께는, 코팅층으로 인한 셀공간(12a)의 용적이 20% 내지 40% 감소할 정도이다.

도면부호 10e는 절단라인이다. 절단라인(10e)은 하나의 연소재(10)를 필요한 크기로 잘라서 사용할 수 있게 적용된, 말하자면 칼집이다. 굳이 연소재(10)를 모두 사용할 필요가 없을 경우에는, 상기 절단라인(10e)을 기준으로 연소재를 필요한 만큼 떼어내 사용한다.

절단라인의 위치는 다양한 기준으로 결정될 수 있으며, 코팅층의 두께별로 위치할 수도 있다. 즉, 얇은 코팅층이 적층된 부분과, 두꺼운 코팅층이 적층된 부분 사이에 형성할 수 있는 것이다. 말하자면, 도 1에 도시한 바와 같이, 1차코팅층(16a)만 적층된 연소재(10a)와, 1,2차코팅층(16a,16b)이 적층된 연소재(10b)와, 1,2,3차코팅층(16a,16b,16c)이 적층된 연소재(10c)를 절단라인(10e)로 구분지일 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재 제작방법을 나타낸 블록도이고, 도 3은 제작방법을 도식적으로 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예의 연소재 제작방법은, 커팅단계(101), 가공단계(103), 연소물질준비단계(105), 첨가제투입단계(107), 디핑단계(109), 스퀴징단계(111), 셀공간확보단계(113), 건조단계(11)를 포함한다.

커팅단계(101)는 준비된 원자재스펀지(13)로부터 필요한 사이즈의 스펀지를 떼어내는 과정이다. 원자재스펀지(13)는 일정 조직밀도를 갖는 대형 스펀지로서, 이를테면, 연소재(10)를 제작하기 위한 원료소재이다.

가공단계(103)는 커팅단계(101)를 통해 얻은 스펀지를, 가공하여 원하는 모양으로 만드는 과정이다. 가공단계(103)를 통해 가령, 도 4 내지 도 11에 도시한 형상을 갖는 가공스펀지(14)를 제작할 수 있다. 가공단계(103) 자체의 가공방식은 일반적인 방법을 따른다.

연소물질준비단계(105)는 별도의 디핑조(51) 내부에 액상의 연소물질(53)을 채우는 과정이다. 상기한 바와 같이, 연소물질로서 파라핀이나 밀랍을 사용한다. 이 때 연소물질이 액상의 상태를 유지할 수 있도록, 디핑조(51)에 히터를 설치하여 연소물질을 가열하여야 한다.

첨가제투입단계(107)는 액상으로 녹아 있는 연소물질에 첨가제를 투입 교반하는 과정이다. 첨가제에는 금속산화물 분말이나 향오일이나 액체염료나 고체염료가 포함될 수 있다.

금속산화물은 연소물질의 연소시 함께 연소되며 독특한 불꽃 칼라를 연출한다. 금속산화물로서 널리 알려진, 리튬, 스트론튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 구리, 바륨 등을 적용할 수 있다. 향오일은 시중의 향초의 제작시 사용되는 오일로서, 연소재(10)의 사용시 향기를 발산한다. 가령 장작 타는 냄새를 발생할 수 있다.

액체염료나 고체염료는 연소재(10)에 칼라를 부여하는 것으로서, 코팅층의 두께에 따라 다른 칼라를 부여한다. 즉, 연소재의 연소 지속시간을 칼라로 알려주는 것이다. 이를테면, 연소재(10)의 색이 흰색일 경우, 연소 지속시간이 1분, 노랑색일 경우 5분, 파랑색일 경우 20분과 같이, 연소재의 정보를 칼라로 알려줄 수 있는 것이다. 첨가제가 굳이 필요하지 않다면 첨가제투입단계(107)는 생략 가능하다.

이어지는 디핑단계(109)는, 디핑조(51) 내부의 연소물질(53)에 가공스펀지(14)를 담갔다 빼는 과정이다. 가공스펀지(14)의 침지 시간은, 목적하는 코팅층의 두께에 따라 달라진다. 코팅층을 두껍게 형성하기 위해서는 상대적으로 오랜 시간동안 침지시켜야 함은 물론이다.

디핑단계(109)가 완료된 후 스퀴징단계(111)를 수행한다. 스퀴징단계(111)는 연소물질(53)이 스며있는 가공스펀지(14)를 압착시켜 연소물질(53)의 일부를 짜내는 과정이다. 액상의 연소물질을 짜내기 위한 장치는 다양하며, 가령, 도 3c에 도시한 가압롤러(55)나 가압프레스(57) 또는 원심분리기(58)를 사용할 수 있다.

도 3c를 참조하면, 반제품(59)이 한 쌍의 가압롤러(55) 사이를 통과하며 압착되거나, 가압프레스(57)에 눌려 압착되거나, 원심분리기(58)에서 원심분리 처리될 수 있다. 원심분리기(58)시 열풍을 가할 수도 있다.

반제품(59)은, 가공스펀지(14)에 연소물질(53)이 스며든 상태의 제품을 의미한다. 상기 스퀴징단계(111)를 통해, 가공스펀지(14)에 스며들어 있는 연소물질(53)이 어느 정도 탈락되고 나머지가 코팅층을 이루게 된다. 연소물질을 얼만큼 짜낼지는 목적하는 코팅층의 두께를 고려하여 결정된다. 짜내는 양이 많을수록 코팅층의 두께가 얇아짐은 물론이다.

이어서 셀공간확보단계(113)를 진행한다. 셀공간확보단계(113)는 스퀴징단계를 마친 반제품(59)의 내부로 공기를 강제 통과시켜 셀공간(12a)을 확보하는 과정이다. 이를테면, 셀공간(12a)이 연소물질(53)에 의해 막혀 있을 수 있으므로, 공기를 강제 압입하여 막혀 있는 셀공간(12a)을 뚫는 것이다.

상기 셀공간확보단계(113)는, 스퀴징단계(111)를 완료한 가공스펀지, 즉, 반제품(59)을, 윈드터널(도 3d의 61)에 채운 상태로, 윈드터널의 일단부에서 블로워(65)로 공기를 압입함으로써 이루어진다. 블로워(65)로부터 송풍된 공기는 윈드터널(61) 내부의 반제품(59)의 내부를 통과해 반대편으로 배출된다. 압입된 공기는 반제품(59)의 셀공간(12a)을 통과하며 막혀 있을 수 있는 셀공간(12a)을 개방시킨다. 도면부호 63은 반제품(59)을 지지하는 메쉬망이다.

이어지는 건조단계(115)는, 셀공간확보단계(113)를 완료한 후의 반제품을 건조기(도 3e의 67)에 넣고 건조시키는 과정이다. 건조방식은 자연건조 방식이 바람직하다. 하지만 건조속도를 빠르게 하기 위해서는 송풍건조를 적용할 수도 있다.

한편, 필요하다면, 상기 디핑단계(109), 스퀴징단계(111), 셀공간확보단계(113), 건조단계(115)를 반복적으로 수행할 수 도 있다. 이와 같이 과정을 반복 수행할 경우, 고밀도의 두터운 코팅층을 얻을 수 있다.

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재(10)의 일 구현 예 및 사용방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하 설명에서 다루는 연소재(10)는 상기한 제작방법에 의해 제작된 것이다.

도 4a 및 4b에 도시한 연소재(10)는 육면체의 형태를 취하며, 다수개가 하나의 상자(21)에 포장되어 있다. 사용자는 포장된 연소재(10)를 구입하여 필요에 따라 사용한다. 가령 연소재(10)를 필요할 때마다 하나씩 꺼내어 착화재의 용도로 사용하거나, 도 4b에 도시한 것처럼, 용기(23)에 쏟아 붙고 한 번에 불 붙여 가열대상(25)을 가열하는 용도로 사용할 수도 있다. 용기(23)는 말하자면 화덕이다. 화덕이 없다면 땅에 구덩이를 파고 연소재(10)를 투입 후 불을 붙일 수 있다. 상기 가열대상(25)은 조리할 재료가 들어 있는 솥이나 냄비 또는 석쇠나 고기불판 일 수 있다.

아울러, 캠핑장에서, 구덩이를 파고 구덩이에 연소재(10)를 쏟아 부은 후 불을 붙이면 캠프파이어의 분위기를 연출할 수도 있고, 모닥불의 용도로 사용할 수 있다.

도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도 5a 내지 도 5c에 도시한 연소재(10)는, 일정폭 및 두께를 가지며 길이방향으로 연장된 띠의 형태를 취한다. 또한 일단부에는 수용홈(32)이, 타단부에는 돌출부(33)가 형성되며, 측부에는 다수의 평행한 슬릿(31)을 갖는다.

이러한 구조를 갖는 연소재(10)는, 연소재(10)를 구부려 수용홈(32)에 돌출부(33)를 끼워 사용한다. 수용홈(32)에 돌출부(33)를 고정하면 슬릿(31)이 벌어지고 연소재는 전체적으로 원통의 형태가 된다. 이 상태로 용기(23)에 넣고 불을 붙여 가열대상(25)을 가열한다.

도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 연소재(10)의 일측면에 측방향으로 개방된 다수의 홀딩홈(34)이 평행하게 형성되어 있고, 각 홀딩홈(34)에는 대략 환봉형 연소재(10d)가 끼워져 있다. 환봉형 연소재(10d)는 필요시 빼내어 별도로 사용할 수 있다. 도 6b는 환봉형 연소재(10d)가 분리된 후 남아 있는 연소재(10)를 둥글게 말아 고정한 것이다. 이 상태로 상기 용기(23)에 넣고 불을 붙여 사용한다. 경우에 따라 환봉형 연소재(10d)를 분리하지 않고 홀딩홈(34)에 끼워진 상태 그대로 사용할 수도 있음은 당연하다.

도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와 같이, 연소재(10)가 판상의 형태를 취할 수도 있다. 특히, 연소재(10)는 탄성 변형 가능하므로, 힘을 가해 말아 휴대케이스(35a)에 넣어 보관할 수 있다. 휴대케이스(35a)에 연소재(10)를 넣고 뚜껑(35b)을 닫으면, 연소재(10)를 콤펙트하게 보관 및 휴대할 수 있다.

연소재(10)를 사용하기 위해서 뚜껑(35b)을 개방하고 화살표 z방향으로 뽑으면, 연소재가 탄성 복원되며 도 7b에 도시한 상태가 된다.

도 7b을 참조하면, 연소재(10)가 다수의 연소재(10a,10b,10c)로 구성되어 있음을 알 수 있다. 연소재(10a,10b,10c)는, 도 1을 통해 설명한 바와 같이, 코팅층의 두께가 상이하며 절단라인(10e)을 통해 구분되어 있다. 사용자는 절단라인(10e)을 뜯어 원하는 연소재만 선택 사용할 수 있다.

도 8a 내지 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와 같이, 연소재(10)를 접어 파우치(36)에 수납할 수도 있다. 즉 도 8c에 도시한 바와 같이 사각 시트의 형태를 취하는 연소재(10)를 두 번 접어 파우치(36)에 포장할 수 있는 것이다. 파우치(36)에는 수용되어 있는 연소재(10)의 특징이나 연소시간, 사용법 등이 인쇄될 수 있다.

여하튼 사용자는 파우치(36)에 포장되어 있는 연소재(10)를 구입 후, 개방끈(36a)을 열어 파우치(36)로부터 연소재(10)를 꺼내 사용한다. 이 때 절단라인(10e)을 따라 잘라서 쓸 수 있음은 물론이다.

도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도 9a에 예를 든 연소재(10)는, 원통의 형태를 취하며 그 내측에 다수의 공기통로(10g)를 갖는다. 공기통로(10g)는 수직으로 연장된 관통구멍으로서 환봉형 연소재(10f)를 수용한다. 환봉형 연소재(10f)는 필요시 공기통로(10g)로부터 뽑아 따로 사용할 수 있다.

환봉형 연소재(10f)를 공기통로(10g)로부터 빼내면, 남아 있는 연소재(10)는 마치 연탄의 형태를 취한다. 상기한 구성을 갖는 연소재(10)를 용기(23)에 넣고 불을 붙이면 마치 연탄이 발화한 것처럼 연소재(10)가 연소하며 열을 방출한다. 연소재(10)를 난방연료로서 사용할 수 있는 것이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 또 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도 10에 도시한 연소재(10)는, 일정두께를 갖는 디스크의 형태를 취하며 그 내측에 다수의 공기통로(10g)를 가져 마치 번개탄의 모양을 갖는다. 연소재(10)의 두께는 다양하며 필요한 두께를 갖는 연소재를 선택 및 조합하여 사용한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소재의 다른 구현 예 및 사용방법을 나타내 보인 도면이다.

도 11에 도시한 연소재(10)는 환봉의 형상을 취하며 그 하단부가 손잡이(37)에 끼워져 있다. 연소재(10)의 상단부에 불을 붙이면 마치 촛불과 같은 모양으로 빛을 발생한다. 도 11의 연소재(10)는 대상물을 가열하는 용도보다 촛불이나 횃불의 용도로 사용하기 좋다. 더 나아가 그 자체를 대형 초의 심재로도 사용 가능하다.

결국, 상기한 바와 같이 구성되는 본 실시예의 연소재(10)는, 원하는 모양으로 얼마든지 제작이 가능하므로 그만큼 사용 범위가 넓다. 예를 들어 레저용은 물론 군사용, 종교시설용, 정전시 사용하는 비상용, 야외조명용, 신호 송수신용 등으로 활용할 수 있는 것이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:연소재(燃燒材) 10a,10b,10c:연소재 10d:연소재
10e:절단라인 10f:연소재 10g:공기통로
12:오픈셀 12a:셀공간 14:가공스펀지
14a:정션 14b:스트럿 16a:1차코팅층
16b:2차코팅층 16c:3차코팅층 21:상자
23:용기 25:가열대상 31:슬릿
32:수용홈 33:돌출부 34:홀딩홈
35a:휴대케이스 35b:뚜껑 36:파우치
36a:개방끈 37:손잡이 51:디핑조
53:연소물질 55:가압롤러 57:가압프레스
58:원심분리기 59:반제품 61:윈드터널
63:메쉬망 65:블로워 67:건조기

Claims (10)

1. 일정부피를 갖는 3차원적 구조체의 형태를 취하며, 외력에 의해 탄성 변형 가능하고, 개방형 셀공간을 포함하는 오픈셀 구조의 스펀지와;
   상기 스펀지의 내부에 스며든 상태로, 셀과 셀을 연결하는 정션 및 스트럿을 감싸되 셀의 공극 내부는 비워 공기가 통과하도록 하는 코팅층을 이루고, 외부로부터 제공된 불에 의해 착화되어 셀공간 내부의 공기와 반응하면서 스펀지와 함께 연소되는 연소물질을 포함하여 구성되고, 탄성변형 가능하며, 외부 공기를 상기 스펀지 내부로 유도하여 연소효율을 상승시키는 공기통로가 형성된 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재(燃燒材).
2. 제1항에 있어서,
   상기 스펀지는, 멜라민 스펀지 또는 폴리이미드 스펀지 또는 실리콘스펀지를 포함하고,
   연소물질은, 파라핀 또는 밀납을 포함하는 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연소물질에는, 연소시 고유의 불꽃 색깔을 나타내는 금속산화물이 더 포함된 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 연소재에는, 연소재를 필요한 크기로 절단하여 사용할 수 있게 하는 절단라인이 형성되어 있는 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재.
6. 제5항에 있어서,
   상기 절단라인으로 구획된 부분의 연소물질의 코팅층의 두께는 상이한 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재.
7. 일정 조직밀도를 갖는 오픈셀 구조의 스펀지 자재로부터, 필요한 사이즈의 스펀지를 떼어내는 커팅단계와;
   상기 커팅단계를 통해 얻은 스펀지를 원하는 모양으로 가공하여 가공스펀지를 얻는 가공단계와;
   디핑조의 내부에, 상기 가공스펀지에 흡수시킬 연소물질을 채워 준비하는 연소물질준비단계와;
   상기 가공스펀지를 연소물질내에 함침시켜 가공스펀지의 조직내에 연소물질이 코팅되게 하는 디핑단계와;
   상기 디핑단계를 마친 가공스펀지를 압착시켜 연소물질의 일부를 짜내는 스퀴징단계와;
   상기 스퀴징단계를 마친 가공스펀지의 내부로 공기를 강제 통과시켜, 오픈셀 내의 셀공간을 확보하는 셀공간확보단계와;
   상기 셀공간확보단계를 마친 가공스펀지를 건조시키는 건조단계를 포함하는 연소재 제작방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 셀공간확보단계는;
   상기 스퀴징단계를 완료한 가공스펀지를 윈드터널에 채운 상태로, 윈트터널의 일단부에서 공기를 압입하여 공기가 가공스펀지를 통과하여 반대편으로 배출되게 하는 과정인 연소재 제작방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 연소물질준비단계의 완료 후, 디핑조내에 금속산화물 분말을 포함하는 첨가제를 투입하는 첨가제투입단계가 수행되는 연소재 제작방법.
   
10. 청구항 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 의한 연소재 제작방법을 통해 제작된 친환경 스펀지를 기재로 하는 연소재.
    
    
    

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