KR200269948Y1

KR200269948Y1 - 황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재

Info

Publication number: KR200269948Y1
Application number: KR2020010038984U
Authority: KR
Inventors: 구재완
Original assignee: 구재완
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2002-03-27

Abstract

본 고안은 황토(黃土)를 원료로 하여 황토의 고유한 특성을 유지하는 황토건자재를 성형하고, 황토에 다양한 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 원료로 하여 성형된 성형물을 상기 황토건자재에 일체화함으로써, 황토건자재에 다양한 기능을 부가할 수 있는 황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재에 관한 것이다.

본 고안에 따른 황토건자재 제조장치는, 황토를 연속적으로 이송 및 압축한 다음 성형지그(126)를 통해 압출시켜 소정형상의 황토건자재를 성형하는 압출장치(100); 및 상기 압출장치(100)의 일측에 설치되어 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 연속적으로 이송 및 압축한 다음 상기 성형지그(126) 내로 압출하여 상기 황토건자재에 일체화하는 적어도 하나 이상의 보조 압출장치(200)(200´);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 황토건자재는, 상기 황토건자재 제조장치에 의해 성형되는 것으로, 외측에 서로 대응되는 요철구조(a)가 성형되고, 상기 연장축(127)에 의해 중앙에 구멍(b)이 형성되며, 적어도 일측에 황토혼합물을 원료로 성형된 성형물(c)이 일체화되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재{The manufacturing apparatus of loess construction material and the loess construction material thereof}

본 고안은 황토(黃土)를 이용하여 벽돌을 비롯한 건축자재를 제조하는 황토건자재 제조장치에 관한 것으로, 특히 순수 황토를 주원료로 하여 황토의 고유한 특성을 유지하도록 하며 다양한 기능을 가지는 첨가제를 혼합하여 기능성이 첨가된 황토건자재를 제조하는 황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 기술산업이 발달하고 도시화되면서 많은 도시의 건축물들이 콘크리트와 철재로 건설되고 있으며, 주택 또한 상기한 콘크리트와 철재로 건설되는 콘크리트문화를 이루고 있다. 이러한 콘크리트와 철재는 널리 알려진 바와같이 맹독성을 가지고 있고, 이러한 맹독성은 동, 식물 뿐만 아니라 특히 콘크리트 건축물 내에서 많은 시간을 할애하는 인체의 건강에 지대한 문제를 야기시킨다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 콘크리트의 독성을 저감하거나 중화시키는 재료를 생산하고 콘크리트 벽체에서 방사되는 독성을 차단시키는 패널을 개발하는데 많은 경비와 노력을 투자하고 있으며, 특히 이러한 기술개발과 함께 황토를 이용하는 기술도 함께 적용되고 있다.

황토는 지표의 약 10%를 덮고 있는 자원의 풍부성과 함께 많은 미생물에 의한 효소들의 순환작용 및 카탈라아제, 디페놀, 옥시다아제, 사카라제 및 프로테아제 등의 효소성분이 함유되어 독소제거와 분해력 및 정화작용을 갖으며, 이 외에도 습도조절기능, 단열보온기능, 항균방충효과, 방음효과, 탈취효과, 공기정화기능, 혈액순환개선기능, 음이온 방출효과, 원적외선 방사효과 등 다양한 기능을 가지고 있어 건축자재(건자재)로서 각광을 받고 있다.

이에 본 출원인은 대한민국 공개특허공보 공개번호 2000-0041159호에서 자연상태의 황토에 시멘트, 짚, 석회 등의 이물질을 혼합하지 않고 순수한 황토성분만을 사용하여 황토벽돌을 제작하며, 황토벽돌을 이용하여 이동 가능한 소형의 황토방을 조립할 수 있도록 한 황토벽돌, 황토벽돌의 제조장치 및 황토벽돌을 이용한 이동식 황토방을 통해 황토가 가지는 고유의 특징적 효과를 얻은 바 있다.

그러나, 종래에 상술한 바와 같이 황토만을 원료로 벽돌등의 건자재를 제조할 경우, 황토가 가지는 고유의 효과를 얻을 수는 있지만 사용자의 다양한 욕구를 충족시키기에는 미흡함이 있었다.

이에, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 순수 황토를 원료로 하여 황토의 고유한 특성을 유지하는 황토건자재를 성형하고, 황토에 다양한 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 원료로 하여 성형된 성형물을 상기 황토건자재에 일체화함으로써, 황토건자재에 다양한 기능을 부가할 수 있는 황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 황토건자재 제조장치를 평면에서 도시한 전체적인 개략도.

도 2는 도 1에 도시된 압출장치를 측면에서 도시한 측면도.

도 3은 도 1내지 도 2에 도시된 1차 믹서의 내부구조도.

도 4는 도 1내지 도 2에 도시된 1차 믹서의 횡단면도.

도 5는 도 3에 도시된 공기분리 압출판의 세부구조도.

도 6은 도 1내지 도 2에 도시된 2차 믹서의 내부구조도.

도 7은 도 1내지 도 2에 도시된 2차 믹서의 횡단면도.

도 8a 내지 8e는 본 고안의 일 실시예에 따른 황토건자재 제조장치에 의해 제조된 다양한 황토건자재의 단면을 나타낸 단면도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100 : 압출장치 101 : 스크린

102 : 호퍼 103 : 구동수단

104 : 감속기어박스 105 : 커플링

110 : 1차 믹서 111 : 1차 하우징

112 : 1차 회전축 113 : 1차 이송날개

114 : 1차 이송스크류 115 : 교반날개

116 : 공기분리 압출판 116a : 압출구

120 : 2차 믹서 121 : 2차 하우징

122 : 2차 회전축 123 : 2차 이송날개

124 : 2차 이송스크류 125 : 압축관

126 : 성형지그 127 : 연장축

130 : 공기제거장치 131 : 집적구

132 : 진공펌프 200, 200´: 보조 압출장치

226, 226´: 성형지그

본 고안에 따른 황토건자재 제조장치는, 황토를 연속적으로 이송 및 압축한 다음 성형지그를 통해 압출시켜 소정형상의 황토건자재를 성형하는 압출장치; 및 상기 압출장치의 일측에 설치되어 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 연속적으로 이송 및 압축한 다음 상기 성형지그 내로 압출하여 상기 황토건자재에 일체화하는 적어도 하나 이상의 보조 압출장치;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 바람직한 특징에 따른 황토건자재 제조장치의 각 압출장치는, 호퍼; 상기 호퍼를 통해 투입되는 원료를 이송, 압축 및 압출하는 1차믹서; 상기 1차믹서에서 배출된 원료를 이송 및 압축하여 소정형상으로 성형하는 2차 믹서; 및 상기 1차 믹서와 상기 2차 믹서 사이에서 상기 2차 믹서로 이송되는 원료에 함유된 공기와 수증기를 제거하는 공기제거장치;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 고안의 바람직한 특징에 따른 황토건자재는, 상기 황토건자재 제조장치에 의해 성형되는 것으로, 외측에 서로 대응되는 요철구조가 성형되고, 연장축에의해 중앙에 구멍이 형성되며, 적어도 일측에 황토혼합물을 원료로 성형되는 성형물이 일체화되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재의 바람직한 실시예를 통하여 상술한 바와 같은 구성들의 특징과 그 작용을 보다 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면의 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 황토건자재 제조장치를 평면에서 도시한 전체적인 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 압출장치를 측면에서 도시한 측면도이며, 도 3은 도 1내지 도 2에 도시된 1차 믹서의 내부구조도이며, 도 4는 도 1내지 도 2에 도시된 1차 믹서의 횡단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 공기분리 압출판의 세부구조도이며, 도 6은 도 1내지 도 2에 도시된 2차 믹서의 내부구조도이며, 도 7은 도 1내지 도 2에 도시된 2차 믹서의 횡단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 황토건자재 제조장치는, 황토를 연속적으로 이송 및 압축한 다음 후술될 성형지그(126)를 통해 압출시켜 소정형상의 황토건자재를 성형하는 압출장치(100); 및 압출장치(100)의 일측에 설치되어 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 연속적으로 이송 및 압축한 다음 성형지그(126) 내로 압출하여 상기 황토건자재에 일체화하는 적어도 하나 이상의 보조 압출장치(200)(200´);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 각 보조 압출장치(200)(200´)는 그 구성과 작용에 있어서 상기 압출장치(100)와 거의 유사하므로, 유사한 부분에 있어서는 그 설명을 생략하기로 하고 상이한 부분에 있어서만 압출장치(100)와 함께 설명하기로 한다.

상기 압출장치(100)는 스크린(101)에 의해 선별된 황토가 투입되는 호퍼(102); 호퍼(102)의 하방에 설치되어 호퍼(102)를 통해 투입되는 황토를 이송, 압축 및 압출하는 1차 믹서(110); 1차 믹서(110)에서 배출된 황토를 이송 및 압축하여 소정형상으로 성형하는 2차 믹서(120); 및 1차 믹서(110)와 2차 믹서(120) 사이에서 2차 믹서(120)로 이송되는 원료에 함유된 공기와 수증기를 제거하는 공기제거장치(130);를 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 압출장치(100)의 호퍼(102)에는 돌맹이 짚 등의 이물질이 스크린(101)에 의해 선별된 순수한 황토만이 투입되는 반면, 각 보조 압출장치(200)(200´)의 각 호퍼에는 기능성 황토건자재를 생산하기 위하여 스크린에 의해 선별된 황토에 일정량의 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물이 투입되는데, 이 때 상기 황토혼합물은 황토, 현무암가루, 돌로마이트, 석고, 생석회, 물이 각각 70∼90%, 3∼6%, 1∼3%, 3∼6%, 3∼6%, 3∼6%의 비율로 혼합되어 이루어지며, 여기에 일정량의 방수재가 첨가된다.

상기 1차 믹서(110)는 각 호퍼(102)의 하방에 설치되고 내부에 공간이 형성되는 1차 하우징(111); 1차 하우징(111) 내에 모터, 풀리 등의 구동수단(103)에 의해 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 1차 회전축(112)과, 1차 회전축(112)의 외주면에 설치되어 호퍼(102)를 통해 투입된 황토를 이송하는 복수개의 1차 이송날개(113)로 이루어진 한 쌍의 1차 이송스크류(114); 각 1차 이송날개(113) 사이에 설치되어 이송되는 황토를 교반하는 복수 개의 교반날개(115); 및 1차 하우징(111)의 중간에 설치되어 1차 하우징(111)의 이송면적을 축소하여 이송되는황토로부터 공기를 분리하도록 다수의 압출구(116a)가 형성된 공기분리 압출판(116);을 포함하여 이루어진다.

상기 2차 믹서(120)는 1차 믹서(110)와 연결되게 1차 믹서(110)의 하방에 설치되고 내부에 공간이 형성되는 2차 하우징(121); 2차 하우징(121) 내에 구동수단(103)에 의해 회전 가능하게 설치되는 2차 회전축(122)과, 2차 회전축(122)의 외주면에 설치되어 1차 믹서(110)에서 배출되는 황토를 이송하는 2차 이송날개(123)로 이루어진 2차 이송스크류(124); 2차 하우징(121)의 배출측에 설치되고 배출측으로 가면서 점진적으로 축소되는 단면적을 가지고 2차 하우징(121)으로부터 배출되는 황토를 압축하는 압축관(125); 및 성형하고자 하는 황토건자재의 형상에 따라 교체할 수 있도록 압축관(125)의 선단에 착탈 가능하게 설치되어 소정형상의 황토건자재를 성형하는 성형지그(126);를 포함하여 이루어진다.

이 때, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 각 보조 압출장치(200)(200´)의 각 성형지그(226)(226´)는, 각 보조 압출장치(200)(200´)의 각 성형지그(226)(226´)에서 성형되는 성형물이 압출장치(100)의 성형지그(126)에서 성형되는 소정형상의 황토건자재의 양측에 일체화되도록 압출장치(100) 성형지그(126)의 양측에 연결되어 이루어지며, 상기 압출장치(100)의 성형지그(126)는, 각 보조 압출장치(200)(200´)의 성형지그(226)(226´)로부터 성형되어 배출되는 성형물이 압출장치(100)의 성형지그(126)로부터 성형되어 배출되는 황토건자재의 측면에 용이하게 일체화되도록, 2차 하우징(121)으로부터 원료가 유입되는 유입측의 내경(t)보다 원료가 성형되어 배출되는 배출측의 내경(t')이 크게 형성된다.

한편, 상기 각 하우징(111)(121)의 내주면에는 각 하우징(111)(121)을 통해 원료가 이송될 때 이송되는 황토를 잘 섞어주고 원료와의 마찰로 인해 각 하우징(111)(121)의 마찰손실을 방지하는 복수개의 이송가이드(111a)(121a)가 각각 길이방향으로 돌출 형성된다.

상기 압출장치(100)의 2차 하우징(121) 내에는 2차 이송스크류(124)로부터 성형지그(126)까지 연장되어 이송되는 황토의 결류현상을 방지하고 황토방 시공시 황토건자재의 중심에 난방배관이 삽입되도록 구멍을 형성함과 함께 황토건자재의 강도를 증가시키는 연장축(127)이 더 포함된다.

상기 공기제거장치(130)는 1차 믹서(110)와 2차 믹서(120) 사이에서 1차 하우징(111)의 공기분리 압출판(116)에 의해 원료와 분리된 공기와 수증기를 제거하여 황토건자재의 건조시 균열을 방지하는 것으로, 1차 믹서(110)와 2차 믹서(120) 사이에 설치되어 공기 및 수증기가 집적되는 집적구(131)와, 집적구(131)에 연결되어 집적구(131)에 집적된 공기 및 수증기를 외부로 배출시키는 진공펌프(132)를 포함하여 이루어진다.

미설명부호 104는 구동수단(103)의 동력을 각 믹서(110)(120)의 각 이송스크류(114)(124)에 전달하는 감속기어박스이고, 105는 구동수단(103)에 2차 이송스크류(124)를 회전가능하게 연결하는 커플링이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 일 실시예에 따른 황토건자재 제조장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스크린(101)을 통해 이물질이 제거된 순수한 황토와 황토혼합물 등의 원료가 압출장치(100)와 각 보조 압출장치(200)(200´)의 각 호퍼(102)를 통해 1차 믹서(110)에 투입되면, 구동수단(103)의 구동에 의해 1차 이송스크류(114)가 회전하게 되므로 투입된 원료는 도 1내지 도 3의 도면상 우측방향으로 이송된다. 즉, 투입된 원료는 1차 이송스크류(114)의 1차 이송날개(113)의 회전에 의해 이송되며, 복수개의 교반날개(115)의 회전에 의해 섞이면서 압축된다.

이와 같이, 1차 이송날개(113) 및 교반날개(115)에 의해 교반되면서 이송되는 원료는 1차 하우징(111)의 중간에 설치되는 공기분리 압출판(116)을 통과하면서 공기와 분리되고, 다시 1차 이송날개(113)와 교반날개(115)에 의해 2차 믹서(120)로 이송된다. 이 때, 상기 공기분리 압출판(116)에 의해 분리된 공기와 수증기는 1차 믹서(110)와 2차 믹서(120) 사이에 설치되는 공기제거장치(130)에 의해 외부로 배출된다.

상기 2차 믹서(120)로 이송된 원료는 구동수단(103)에 의해 회전되는 2차 이송스크류(124)의 회전에 의해 이송되며, 2차 하우징(121)의 배출측에 결합되는 압축관(125)을 통과하면서 압축된 후, 압축관(125)의 선단에 착탈 가능하게 설치되는 성형지그(126)에서 소정형상으로 성형된다.

이 때, 각 보조 압출장치(200)(200´)의 각 성형지그(226)(226´)는 압출장치(100)의 성형지그(126) 양측에 각각 연결되므로, 각 보조 압출장치(200)(200´)의 각 성형지그(226)(226´)로부터 성형되는 성형물은 압출장치(100)의 성형지그(126)에서 성형되는 황토건자재에 일체화된다.

이와 같은 본 고안의 일 실시예에 따른 황토건자재 제조장치의 작동에 의해 제조된 다양한 황토건자재의 형상이 도 8a 내지 도 8e에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 황토건자재 제조장치에 의해 성형되는 황토건자재는, 이웃하는 황토건자재를 요철 결합시켜 시공할 수 있도록 요철구조(a)가 외측면에 성형되고, 황토건자재의 강도를 증가시키며 난반용 배관이 삽입되는 구멍(b)이 형성되며, 적어도 일측면에 각 보조 압출장치(200)(200´)에 의해 성형되는 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물이 성형된 성형물(c)이 일체화되어 이루어진다.

이 때, 상기 성형물(c)에는 시각적 효과를 갖도록 1색 이상의 색물질을 첨가할 수 있을 뿐만 아니라, 황토건자재에 미장이 필요한 경우 미장재가 떨어져 나가지 않도록 섬유재를 일정한 크기로 파쇄하여 첨가할 수도 있으며, 그 외에도 다양한 기능을 갖는 첨가제를 첨가할 수 있다.

이상과 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 황토건자재 제조장치 및 그 황토건자재를 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 아니하며, 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 황토건자재 제조장치에 따르면, 순수 황토를 원료로 하여 황토의 고유한 특성을 유지하는 황토건자재를 성형하고, 황토에 다양한 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 원료로 하여 성형된 성형물을 상기 황토건자재에 일체화함으로써, 황토건자재에 다양한 기능을 부가할 수 있으므로 사용자의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있다.

Claims

황토를 연속적으로 이송 및 압축한 다음 성형지그를 통해 압출시켜 소정형상의 황토건자재를 성형하는 압출장치; 및

상기 압출장치의 일측에 설치되어 기능성 첨가제가 첨가된 황토혼합물을 연속적으로 이송 및 압축한 다음 상기 성형지그 내로 압출하여 상기 황토건자재에 일체화하는 적어도 하나 이상의 보조 압출장치;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 압출장치는,

호퍼;

상기 호퍼를 통해 투입되는 원료를 이송, 압축 및 압출하는 1차믹서;

상기 1차믹서에서 배출된 원료를 이송 및 압축하여 소정형상으로 성형하는 2차 믹서; 및

상기 1차 믹서와 상기 2차 믹서 사이에서 상기 2차 믹서로 이송되는 원료에 함유된 공기와 수증기를 제거하는 공기제거장치;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 2 항에 있어서,

상기 1차 믹서는,

1차 하우징;

상기 1차 하우징 내에 구동수단에 의해 회전 가능하게 설치되어 복수개의 1차 이송날개에 의해 상기 호퍼를 통해 투입된 원료를 교반하면서 이송하는 한 쌍의 1차 이송스크류;

상기 각 1차 이송날개 사이에 설치되어 이송되는 원료를 교반하는 복수개의 교반날개; 및

상기 1차 하우징의 중간에서 상기 1차 하우징의 이송면적을 축소하여 이송되는 원료로부터 공기를 분리하도록 다수의 압출구가 형성된 공기분리 압출판;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 2 항에 있어서,

상기 2차 믹서는,

2차 하우징;

상기 2차 하우징 내에 구동수단에 회전 가능하게 설치되어 1차 믹서에서 배출되는 원료를 이송하는 2차 이송스크류;

상기 2차 하우징의 배출측에 설치되고 배출측으로 가면서 점진적으로 축소되는 단면적을 가지고 상기 2차 하우징으로부터 배출되는 원료를 압축하는 압축관; 및

상기 압축관의 선단에 착탈 가능하게 설치되어 소정형상의 건자재를 성형하는 성형지그;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 4 항에 있어서,

상기 보조 압출장치의 성형지그에서 성형되는 소정형상의 성형물이 상기 압출장치의 성형지그에서 성형되는 소정형상의 황토건자재의 일측에 일체화되도록 상기 보조 압출장치의 성형지그가 상기 압출장치 성형지그의 일측에 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 3 항 또는 4 항에 있어서,

상기 각 하우징의 내주면에 각각 길이방향으로 돌출되어 이루어진 복수 개의 이송가이드를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 4 항에 있어서,

상기 압출장치의 2차 하우징 내에 설치되는 2차 이송스크류로부터 성형지그까지 연장되어 황토건자재에 구멍을 형성하는 연장축을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 황토혼합물은 황토, 현무암가루, 돌로마이트, 석고, 생석회, 물이 각각 70∼90%, 3∼6%, 1∼3%, 3∼6%, 3∼6%, 3∼6%의 비율로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재 제조장치.
상기 제 1 항의 상기 황토건자재 제조장치에 의해 성형되는 것으로, 외측에 서로 대응되는 요철구조가 성형되고, 상기 연장축에 의해 중앙에 구멍이 형성되며, 적어도 일측에 황토혼합물을 원료로 성형된 성형물이 일체화되어 이루어진 것을 특징으로 하는 황토건자재.