KR20160027580A - 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전방에 도어가 설치되고 탄화 공간을 수용하는 하우징, 상기 하우징의 내면에 설치된 세라믹 히터, 상기 도어에 근접하여 상기 탄화 공간 내에 고정 설치되고, 복수개의 서랍으로 구성되며 각 서랍에 시료를 저장하는 서랍식 탄화장, 그리고 상기 세라믹 히터에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로에 관한 것이다.

Description

고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로{ELECTRIC KILN WITHIN FIXED CHAR CHEST}

본 발명은 목재판재 또는 목질판재료 또는 죽재료 등을 탄화시켜 숯을 생산하는 탄화로에 관한 것으로, 특히, 고정서랍 탄화장이 탑재된 전기식 탄화로에 관한 것이다.

숯을 제조하기 위해서는 목재판재 또는 목질판재료 또는 죽재료 등의 시료를 탄화로 외부에서 포터(porter)에 넣은 후에 사람이나 지게차를 이용하여 로내에 안착시키는 방식으로 재료를 로내에 장입하고, 탄화 후에 사람이나 지게차를 이용하여 포터를 로내로부터 탄출한다.

그런데 이러한 종래의 방법은 많은 인력과 장비를 이용해야 하므로 인건비 등의 비용이 많이 든다. 또한 탄화 제품이 들어 있는 포터를 지게차로 이동시에 작은 요동이나 충격으로 제품이 파손이 되는 경우가 많다.

그리고 종래의 탄화로는 문틀이나 기둥 및 접속부가 세라크울 또는 강관으로 구성되고 그 표면에 인체에 유해한 물질(라돈이나 금속 물질 등)의 FRP(섬유강화 플라스틱) 피복재를 입혀 형성함에 따라 소성시에 재료가 유해 물질에 노출되는 문제가 있다.

한국공개특허 제2008-0090243호(공개일자: 2008. 10. 08, 출원인:한성도) 한국등록실용신안공보 제0273812호(공개일자: 2002. 04. 17, 출원인: 한종수)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 장입 및 탄출이 용이하며 건강에 이로운 탄화제품 생산이 가능한 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로를 제공한다. 전방에 도어가 설치되고 탄화 공간을 수용하는 하우징, 상기 하우징의 내면에 설치된 세라믹 히터, 상기 도어에 근접하여 상기 탄화 공간 내에 고정 설치되고, 복수단의 서랍으로 구성되어 각 서랍에 시료를 저장하는 서랍식 탄화장, 그리고 상기 세라믹 히터에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함한다.

상기 하우징은 세라크울 또는 강철로 구성되며, 내측면 전체가 단열 세라믹판으로 보강된 형태로 구성된다. 상기 세라믹 히터는 상기 하우징의 내부면 전체에 설치된다.

상기 탄화 공간은 육면체 형태이고, 상기 세라믹 히터는 좌측면에 설치된 제1 히터, 우측면에 설치된 제2 히터, 바닥면에 설치된 제3 히터, 천장면에 설치된 제4 히터, 그리고 배면에 설치된 제5 히터를 포함한다.

이때 상기 제1 내지 제5 히터는 서로 이격되어 상기 전원공급장치와 개별적인 전원공급라인으로 연결되어 있거나, 서로 연결되어 상기 전원공급장치와 하나의 전원공급라인으로 연결되어 있다.

상기 서랍식 탄화장은 상기 각 서랍의 이동이 용이하도록 각 서랍의 측면 하부에 롤러가 구비되고, 상기 각 서랍이 체결되는 서랍 프레임에서 측면 프레임에 상기 롤러의 이동을 가이드하는 가이드 레일이 형성되어 있다.

이러한 특징에 따르면, 친환경 재료를 사용한 벽체 구성으로 환경친화형 탄화로의 제작을 가능하게 하며, 탄화로 내부로 시료를 장입 및 탄출이 용이하여 인건비 절감 효과가 있다. 또한 제작자에 의해 탄화로 내부의 온도 조절이 용이하고 급격한 냉각이 발생되지 않으며 탄출시 숯 제품에 충격이 가해지지 않아 양질의 숯 제품을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로에서 서랍식 탄화장의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로에서 세라믹 히터의 배치 및 동작을 보인 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로의 평면도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로는 우선 탄화 공간을 수용하기 위한 하우징(110)을 구비한다. 하우징(110)은 세라크울이나 강철 등으로 구성되며, 내측면 전체가 단열 세라믹판으로 보강된 형태로 구성된다. 따라서 세라크울이나 강철 등의 소재에 의해 발생되는 유해 물질이 단열 세라믹판에 의해 내부로 유입되는 것이 차단된다.

하우징(110)의 탄화 공간(즉, 내부)은 서랍식 탄화장(140)의 외형과 동일한 형태로 구성되는 것이 양호하나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태(예; 원형, 오각형 등)로 구성될 수 있다. 하우징(110)의 전방에는 하우징(110)의 내부를 밀폐시키거나 서랍식 탄화장(140)으로부터 탄화된 숯을 빼낼 수 있도록 하는 도어(160)가 구비된다.

그리고 하우징(110)의 내면 전체적에는 세라믹(ceramic) 히터(130)가 설치된다. 즉, 하우징의 양 측면, 배면(후면), 하부면(바닥면) 및 상부면(천장면)의 5개의 내부면에는 각각 세라믹 히터(130)가 설치된다. 세라믹 히터(130)는 하우징(110)의 내부 또는 외부에 설치된 전원공급장치(150)로부터 전원을 공급받아 동작하여 가열하고 이러한 가열에 의해 하우징(110)의 내부 온도를 상승시킨다.

또한 하우징(110)의 탄화 공간에는 서랍식 탄화장(140)이 고정 설치된다. 이때 서랍식 탄화장(140)은 도어(160)에 근접하게 설치되어, 작업자가 도어(160)를 연 후 바로 서랍식 탄화장(140)에 시료를 넣을 수 있게 한다.

전원공급장치(150)는 상용전원 단자(예; 콘센트)에 연결되어 상용전원을 주전원으로 하며, 세라믹 히터(130)로 전원을 공급하거나 차단한다. 전원공급장치(150)는 타이머 기능을 구비하는 경우에 세라믹 히터(130)의 구동 즉, 발열 시간을 설정할 수 있다. 이에 따라 작업자가 수동으로 전원공급장치(150)를 조작하여 세라믹 히터(130)로 전원을 공급하거나 또는, 전원공급을 차단하지 않고 타이머 기능을 통해 자동으로 전원 공급 및 차단을 할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로는 세라믹 히터(130)로 전원이 공급되면 각 내벽에 설치된 세라믹 히터(130)가 발열하여 하우징(110)의 내부 온도를 700도 이상 높이며, 이에 따라 서랍식 탄화장(140)에 채워진 재료를 탄화시킨다.

여기서, 도 3을 참조로 하여 서랍식 탄화장(140)을 보다 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로에서 서랍식 탄화장의 사시도이다.

서랍식 탄화장(140)은 복수단의 서랍으로 구성된다. 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 서랍(141), 제2 서랍(142), 제3 서랍(143) 및, 제4 서랍(144)과 각 서랍(141 내지 144)가 체결되는 서랍 프레임(145)으로 구성된 4단의 서랍으로 구성된다.

각 서랍(141 내지 144)은 전면(즉, 도어에 근접한 면)에 손잡이(10)가 마련되고, 양측면 하부에 각각 롤러(20)가 설치되며, 내부에 재료를 저장할 수 있는 공간이 마련된다. 그리고 서랍 프레임(145)은 제1 내지 제4 서랍(141 내지 144) 각각이 체결되는 체결 공간을 가지며, 각 서랍(141 내지 144)에 설치된 롤러(20)가 맞닿는 부분 즉, 측면 프레임에 롤러(20)의 이동을 가이드하는 가이드 레일(30)이 형성된다. 이에 따라 각 서랍(141 내지 144)는 롤러(20)와 가이드 레일(30)간의 작용으로 손잡(10)을 당기는 작은 힘으로도 서랍(141 내지 144)을 서랍 프레임(145)으로부터 인출하거나 인입하는 것이 가능하다.

한편 서랍 프레임(145)의 상단에는 커버(40)가 설치되어 서랍 프레임(145)에 체결된 제4 서랍(144)의 내부를 보호한다.

이하에서는 도 4를 참조로 하여 세라믹 히터(130)를 보다 자세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로에서 세라믹 히터의 배치 및 동작을 보인 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 세라믹 히터(130)는 하우징(110)의 내부가 육면체의 형태로 이루어지는 경우에, 도어(160)가 설치되는 일면을 제외한 나머지 모든 면에 설치된 형태를 나타낸다. 구체적으로, 세라믹 히터(130)는 좌측면에 설치된 제1 히터(SH1), 우측면에 설치된 제2 히터(SH2), 바닥면에 설치된 제3 히터(SH3), 천장면에 설치된 제4 히터(SH4), 그리고 배면에 설치된 제5 히터(SH5)를 포함한다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 각각의 히터(SH1 내지 SH5)는 서로 연결된 복수의 열선으로 구성되고 전원 인가시에 복수의 열선이 동시에 가열되도록 구성된다. 그리고 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 각각의 히터(SH1 내지 SH5)는 전원공급장치(150)로부터 각각의 전원 인가 라인이 연결되며, 전원공급장치(150)에서 제공하는 전원을 각 히터(SH1 내지 SH5)가 동시에 또는 선택적으로 제공받을 수 있게 구성된다.

여기서 선택적으로 전원을 공급한다는 것은 복수개의 히터(SH1 내지 SH5) 각각을 개별적으로 동작 제어한다는 것을 의미한다. 예컨대, 복수개의 히터(SH1 내지 SH5) 각각에 대한 전원 공급 시작 시간과 전원 공급 차단 시간 중 적어도 하나를 조절하여, 복수의 히터(SH1 내지 SH5) 중 적어도 하나가 다른 히터와 다른 시간에 가열시키거나 가열 중지시킨다.

이러한 선택적 전원 공급은 작업자가 온도를 기반으로 한 내부 환경을 자유롭게 조절할 수 있게 한다. 일 예로, 탄화 공간이 정육면체이고 서랍식 탄화장(140)이 탄화 공간의 가운데에 위치하는 경우에, 전원공급장치(150)를 통해 각 히터(SH1 내지 SH5)를 동시에 전원을 공급하면 탄화로 내부는 균일하게 온도가 상승하게 되므로, 서랍식 탄화장(140)에 저장된 재료가 동시에 탄화시킬 수 있다.

한편, 세라믹 히터(130)의 각 히터(SH1 내지 SH5)는 서로 연결되어, 전원공급장치(150)에서 인가된 하나의 전원 라인을 통해 전원을 공급받아 가열되도록 할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로를 이용하여 숯을 생산하는 과정을 설명한다.

작업자는 시료 즉, 목재판재 또는 목질판재료 또는 죽재료 등으로 숯을 만들기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로의 도어(160)를 열고, 서랍식 탄화장(140)의 복수의 서랍 중 하나를 열어 서랍에 채워 넣고 닫는다. 그리고 작업자는 차례로 서랍을 열고 시료를 채워 닫은 후에 도어(160)를 닫는다. 이렇게 도어(160)를 열고 서랍을 열어 시료를 서랍에 채워 닫는 간단한 작업으로 장입 과정이 완료된다.

그리고 도어(160)를 닫게 됨에 따라, 하우징(110)의 내부(즉, 전기식 탄화로의 내부)는 진공 상태가 되고, 이 상태에서 작업자는 전원공급장치(150)를 조작하여 세라믹 히터(130)로 전원을 공급되게 한다. 이에 세라믹 히터(130)의 각 히터(SH1 내지 SH5)가 동시에 가열되어 하우징(110)의 내부가 균일하게 온도가 상승한다.

이러한 하우징(110) 내부의 온도 상승은 세라믹 히터(130)에 전원이 공급될 때까지 이루어진다. 이때 세라믹 히터(130)이 가열되는 시간(즉 전원공급장치가 전원을 공급하는 시간)과 상승되는 온도와의 관계는 실험을 통해 파악이 되며, 이를 기반으로 전원공급장치(150)의 타이머 기능을 통해 전원을 공급하는 시간을 설정하는 것으로, 작업자의 조작없이 전기식 탄화로 내부의 온도를 원하는 온도까지만 상승되도록 할 수 있다. 이렇게 전원공급장치(150)에서 균일하게 제공되는 전원과, 탄화로 내부를 균일하게 가열시키는 세라믹 히터(130)에 의해 작업자는 탄화로 내부의 온도를 쉽게 조절할 수 있게 되고, 그에 따라 탄화로 내부의 온도를 원하는 온도까지만 상승시킬 수 있게 된다.

그리고 이러한 가열 과정에서 서랍식 탄화로(140)에 저장된 시료는 발화하게 되고 탄화되며, 단열 세라믹판(120)은 탄화 중인 시료에 유해 물질이 흡착되지 않게 하고, 서랍식 탄화장(140) 또한 시료를 에워싸고 있으므로 유해 물질에 대한 영향이 거의 없다.

결국 탄화된 숯 제품은 단열 세라믹판(120)과 서랍식 탄화장(140)에 의해서 친환경적인 제품이 된다.

다음으로, 작업자는 탄화로 내부의 온도가 원하는 온도까지 상승하면 전원공급장치(150)로부터 세라믹 히터(130)에 공급되는 전원을 중지시켜 세라믹 히터(130)를 끈다. 이에 따라 탄화로 내부는 냉각 상태가 되는데, 도어(160)를 개방하지 않는 상태이므로 탄화로 내부 온도가 서서히 떨어지게 된다.

이에 따라 서랍식 탄화장(140)에 저장된 숯 제품은 급격한 냉각에 따른 파손과 균열 등이 발생하지 않게 되어 질 좋은 상태를 유지한다.

마지막으로, 냉각에 의해 탄화로 내부의 온도가 목표 수준으로 떨어지면 작업자는 도어(160)를 열고, 서랍식 탄화장(140)의 서랍을 열어 숯 제품을 탄화로 외부로 탄출한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 하우징 120 : 단열 세라믹판
130 : 세라믹 히터 140 : 서랍식 탄화장
150 : 전원공급장치 160 : 도어
141 내지 144 : 제1 내지 제4 서랍 145 : 서랍 프레임
SH1 내지 SH5 : 제1 내지 제5 히터

Claims (7)

1. 전방에 도어가 설치되고 탄화 공간을 수용하는 하우징,
   상기 하우징의 내면에 설치된 세라믹 히터,
   상기 도어에 근접하여 상기 탄화 공간 내에 고정 설치되고, 복수단의 서랍으로 구성되어 각 서랍에 시료를 저장하는 서랍식 탄화장, 그리고
   상기 세라믹 히터에 전원을 공급하는 전원공급장치
   를 포함하는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
2. 제1항에서,
   상기 하우징은 세라크울 또는 강철로 구성되며, 내측면 전체가 단열 세라믹판으로 보강된 형태로 구성되는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 세라믹 히터는 상기 하우징의 내부면 전체에 설치되는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
4. 제1항에서,
   상기 탄화 공간은 육면체 형태이고,
   상기 세라믹 히터는 좌측면에 설치된 제1 히터, 우측면에 설치된 제2 히터, 바닥면에 설치된 제3 히터, 천장면에 설치된 제4 히터, 그리고 배면에 설치된 제5 히터를 포함하는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
5. 제4항에서,
   상기 제1 내지 제5 히터는 서로 이격되어 있고 상기 전원공급장치와 개별적인 전원공급라인으로 연결되어 있는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
6. 제4항에서,
   상기 제1 내지 제5 히터는 서로 연결되어 있고 상기 전원공급장치와 하나의 전원공급라인으로 연결되어 있는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
7. 제3항에서,
   상기 서랍식 탄화장은 상기 각 서랍의 이동이 용이하도록 각 서랍의 측면 하부에 롤러가 구비되고, 상기 각 서랍이 체결되는 서랍 프레임에서 측면 프레임에 상기 롤러의 이동을 가이드하는 가이드 레일이 형성되는 고정서랍 탄화장 탑재 전기식 탄화로.
   
   
   

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