KR20170001411U

KR20170001411U - 연탄 화덕

Info

Publication number: KR20170001411U
Application number: KR2020150006649U
Authority: KR
Inventors: 김시태
Original assignee: 김시태
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2017-04-20
Also published as: KR200484328Y1

Abstract

연탄 화덕이 개시된다. 본 고안에 따른 연탄 화덕은 상단부가 개방되고 내부에 연탄 삽입 공간이 형성되며, 연탄의 외주면과 화덕본체의 내주면 사이에는 가이드 돌기가 형성되는 화덕본체; 화덕본체의 상단부에 형성된 상부 보강부; 화덕본체의 하부 및 하단부를 감싸도록 형성된 하부 보강부; 및 화덕본체의 하부에 형성된 통기공;을 포함하며, 화덕본체는 탄소섬유가 균일하게 배치됨으로써 크랙의 발생을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

Description

연탄 화덕{BRIQUET STOVE}

본 고안은 연탄 화덕에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장기간 사용하여도 파괴되지 않고, 단열성이 유지되도록 탄소섬유 및 긴장재가 포함된 연탄 화덕에 관한 것이다.

일반적으로 연탄은 다수의 공기구멍이 수직으로 관통 형성된 열에너지원으로서, 보일러와 같은 겨울 난방용으로 주로 사용되고 있다.

열에너지원으로서의 연탄은 전기, 석유와 같은 사용하기에 편리한 대체 에너지원을 사용하는 난방기기에 밀리면서 그 수요가 급감하였으나, 최근 세계적인 원유수급 불균형에 따른 고유가로 인해 가격이 저렴한 연탄은 또다시 수요가 증가하고 있다.

연탄을 사용하는 난방기기에는 연탄용 화덕이 사용되고 있는데, 이러한 연탄 화덕은 통상적으로 원통 형상으로 이루어져 있으며, 이러한 연탄 화덕의 하부에는 화덕 내부로 공기를 공급하기 위한 공기 유입구가 형성되어 있으며, 상부는 연탄을 삽입할 수 있도록 개방되어 있다. 이때 연탄을 연소하기 위한 난로는 소정의 배합으로 반죽된 점토질 원료를 압출하여 제조되는데, 고령토나, 시멘트 등의 내화물로 제조되고, 이산화규소나 산화나트륨 등의 산화물을 첨가하여 강도를 보강하기도 한다.

그러나, 이러한 점토질로 된 연탄 화덕은 도자기의 물성과 유사하여 취성을 완전히 배제할 수 없기 때문에 연탄 화덕을 제조, 보관, 운반 및 사용하는 과정에서 충격이 작용하면 크랙이 발생하게 된다. 그리고 일단 발생된 크랙은 점점 틈새가 벌어지게 되어, 연탄 화덕의 열 보존 능력이 현저하게 감소할 뿐만 아니라 파괴되어 더 이상 연탄 화덕을 사용할 수 없게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 장기간 사용하여도 파괴되지 않고, 단열성이 유지되도록 탄소섬유 및 긴장재가 포함된 연탄 화덕을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안에 따른 연탄 화덕은, 상단부가 개방되고 내부에 연탄 삽입 공간이 형성되며, 연탄의 외주면과 화덕본체의 내주면 사이에는 가이드 돌기가 형성되는 화덕본체; 상기 화덕본체의 상단부에 형성된 상부 보강부; 상기 화덕본체의 하부 및 하단부를 감싸도록 형성된 하부 보강부; 및 상기 화덕본체의 하부에 형성된 통기공;을 포함하며, 상기 화덕본체는 탄소섬유가 균일하게 배치됨으로써 크랙의 발생을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 보강부의 긴장재는 상기 긴장재와 연결된 상기 상부 보강부의 정착볼트와 정착너트에 의해 상부 보강판에서 정착되어 상기 화덕본체에 압축력을 가하며, 상기 긴장재는 상기 하부 보강부로부터 수직으로 형성되어 상기 정착볼트와 연결될 수 있다.

상기 하부 보강부의 긴장재는 상기 긴장재와 연결된 상기 상부 보강부의 정착볼트와 정착너트에 의해 상부 보강판 및 정착볼트 수용부에서 정착되어 상기 화덕본체에 압축력을 가하며, 상기 긴장재는 상기 하부 보강부로부터 미리 설정된 각도로 나선형으로 상기 화덕본체를 감싸도록 형성되어 상기 정착볼트와 연결되는 것도 물론 가능하다.

상부 보강판은 중공 원형관 형태의 상기 화덕본체의 상단을 폐쇄하도록 내경은 상기 연탄의 외경보다 크고, 상기 가이드 돌기의 오목한 부분에 평면으로 접하도록 형성되며, 상기 상부 보강판의 외경은 상기 화덕본체의 외경보다 크도록 형성될 수 있다.

본 고안은 연탄 화덕 제조 시 점토질로 된 화덕본체에 탄소섬유를 균일하게 혼입하여 연탄 화덕은 압축강도, 인장강도 및 휨강도 등의 물성이 매우 우수하다.

또한, 본 고안은 화덕본체를 특수코팅 철판 및 특수코팅 철판과 연결된 긴장재에 의해 화덕본체에 지속적으로 압축력을 가하게 되므로 크랙의 발생이 현저하게 감소하게 된다.

도 1a는 본 고안의 제1 실시예에 따른 연탄 화덕을 도시한 분해사시도이다.
도 1b는 본 고안의 제1 실시예에 따른 연탄 화덕을 도시한 결합사시도이다.
도 2a는 본 고안의 제2 실시예에 따른 연탄 화덕을 도시한 분해사시도이다.
도 2b는 본 고안의 제2 실시예에 따른 연탄 화덕을 도시한 결합사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "~~부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.

[본 고안의 제1 실시예에 따른 연탄 화덕(100)]

도 1a 및 도 1b는 본 고안의 제1 실시예에 따른 연탄 화덕을 도시한 사시도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 고안의 제1 실시예에 따른 연탄 화덕(100)은, 상부 보강부(110), 하부 보강부(120), 화덕본체(130), 통기공(140)을 포함한다.

상부 보강부(110)는 화덕본체(130)의 상단부에 마련되며, 화덕본체(130)의 상단부를 외부충격으로부터 보호하며, 하부 보강부(120)로부터 연장된 긴장재(121)를 정착시키는 역할을 한다. 상부 보강부(110)는 상부 보강판(111), 정착너트(112), 정착볼트(113) 및 정착볼트 연결부(115)를 포함한다.

상부 보강판(111)은 금속재로 이루어지며 화덕본체(130)의 상단을 감쌀 수 있도록 형성된다. 상부 보강판(111)은 중공 원형관 형태의 화덕본체(130)의 상단을 폐쇄하도록 내경은 연탄(10)의 외경보다 크고, 가이드 돌기(135)의 오목한 부분에 평면으로 접하도록 형성된다. 또한, 상부 보강판(111)의 외경은 화덕본체(130)의 외경보다 크도록 형성되는데, 이는 긴장재(122)를 정착할 수 있는 정착너트(112) 및 정착볼트(113)의 공간을 확보하도록 하기 위함이다. 그러나, 설계에 따라 화덕본체(130)가 가이드 돌기(135) 없이 구성되어, 상부 보강판(111)의 내경은 연탄(10)의 외경보다 크고 화덕본체(130)의 내경보다 작도록 형성되는 것도 물론 가능하다.

정착너트(112) 및 정착볼트(113)는 화덕본체(130)의 하부를 감싸도록 배치된 하부 보강부(120)로부터 연장되는 긴장재(122)를 정착시키는 것이다. 긴장재(122)로부터 연결된 정착볼트(113)에 정착너트(112)를 끼우고 회전시킴으로써 상부 보강판(111)에 긴장재(122)를 정착시킬 수 있다. 정착볼트(113)는 정착볼트 연결부(115)와 연결되어 보강판(111)을 관통하도록 형성된다.

본 고안에서는 다수의 정착너트(112) 및 정착볼트(113)이 형성된다. 한편, 하부 보강부(120)는 화덕본체(130)의 통기공(140)의 상부로부터 화덕본체(120)의 하단의 공기 유입구(미도시)의 외주까지 화덕본체(130)의 하부를 감싸도록 형성되며, 이러한 하부 보강부(120)에 연결된 긴장재(122)에 인장력을 가함으로써 화덕본체(120)의 상하단에는 압축력이 가해진다. 이에 따라, 정착너트(112)와 정착볼트(113)에 의해, 점토질로 구성되어 취급과정에서 크랙이 발생하기 쉽고, 인장력에 약한 화덕본체(120)에 지속적으로 압축력을 가하게 되어 화덕본체(120)의 크랙발생을 예방하고 파손을 예방할 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있다.

정착볼트 연결부(115)는 긴장재(122)의 단부와 정착볼트(113)의 하단부를 연결하는 것이다, 정착볼트 연결부(115)는 화덕본체(130)의 표면과 접촉하는 긴장재(122)와 정착볼트(113)를 연결하도록 구성되므로, 미리 설정된 두께로 형성되며 긴장재(122)와 용접으로 강결되거나 볼트 너트 결합으로 연결될 수 있다. 정착볼트 연결부(115)는 긴장재(122)가 화덕본체(130)의 표면과 접하도록 상부 보강판(111)의 내부에 형성되는 것이 바람직하다.

하부 보강부(120)는 취급상 충격이 가해질 가능성이 매우 높은 화덕본체(120)의 하부를 보강하는 것이다. 하부 보강부(120)는 하부 보강판(121), 긴장재(122) 및 보강부 통기공(123)으로 구성된다.

하부 보강판(121)은 소정의 두께를 가진 금속재로 이루어지며, 통기공(140)으로부터 상측으로 미리 설정된 거리만큼 화덕본체(130)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 한편, 미도시하였지만 화덕본체(130)의 하단부에는 공기 유입구(미도시)가 형성되며, 하부 보강판(121)은 화덕본체(130)의 하단부에 형성된 공기 유입구(미도시)를 제외한 화덕본체(130)의 하단을 전부 커버하도록 형성된다.

이에 따라, 하부 보강판(121)은 화덕본체(130)의 하단부에 의해 구속되어 다수의 정착너트(112) 및 정착볼트(113)에 의해 인장력이 가해지더라도 위치 이동 없이 화덕본체(130)의 하부를 감싸도록 형성된다. 또한, 다수의 정착너트(112) 및 정착볼트(113)에 의해 하부 보강부(120)에 인장력이 가해질 경우 하부 보강부(120)가 감싸는 화덕본체(130)의 일부분은 압축력을 받게 되어 화덕본체(130)의 하부의 강도가 증가하며 크랙이나 파손의 위험이 현저하게 감소하게 된다.

긴장재(122)는 일단이 하부 보강판(121)과 연결되며 타단은 정착볼트 연결부(115)와 연결된다. 긴장재(122)의 일단은 하부 보강판(121)과 용접될 수 있으나, 하부 보강판(121)과 일체로 제작되는 것도 물론 가능하다.

긴장재(122)는 영구변형이 일어나지 않고 화덕본체(130)에 압축력을 도입할 수 있도록 소정의 강도를 가진 금속재질로 형성되며, 긴장재의 내측표면(미도시)은 화덕본체(130)의 표면과 접하여 화덕본체(130)를 감싸도록 형성된다. 이에 따라, 긴장재(122)는 화덕본체(130)에서 하부 보강판(121)으로 보강되지 않은 부분의 강도를 보강할 수 있다. 즉, 긴장재(122)는 인장력에 의해 화덕본체(130) 전체에 압축력을 가할 뿐만 아니라, 화덕본체(130)와 접하여 화덕본체(130) 상부의 강도를 보강할 수 있도록 한다.

보강부 통기공(123)은 통기공(140)에 대응하도록 원형이나 타원형으로 형성되며, 통기공(140)을 통해 공기가 원활하게 통과하도록 통기공(140)을 감싼다.

화덕본체(130)는 원통 형상으로 형성되며, 그 내부에 삽입되는 연탄(10)의 직경보다 큰 내경을 가지며, 연탄(10)의 외주면과 화덕본체(130)의 내주면 사이에는 가이드 돌기(135)가 형성될 수 있다. 가이드 돌기(135)의 첨단부와 연탄(10)의 외경 사이에는 미리 설정된 간격으로 연탄(10)이 용이하게 화덕본체(130)에 삽입될 수 있도록 공간이 형성된다.

화덕본체(130)는 시멘트, 점토 등과 같은 내화물(131)과 내화물 사이에서 화덕본체의 인장강도를 높이기 위한 탄소섬유(133) 및 가이드 돌기(135)로 구성된다.

탄소섬유(133)는 시멘트나 점토 등으로 형성되는 화덕본체(130)의 강도를 향상시키기 위한 것으로, 내화성이 뛰어나다. 탄소섬유(133)는 섬유장이 10mm 미만일 경우 섬유장이 짧아 균일하게 배치될 수 있으나 인장강도, 압축강도 등의 상승효과가 낮고 30mm 인경우 섬유장이 길어 균일하게 배합 및 배치되지 않아 균일한 압축 및 인장강도 등의 상승효과를 얻기 곤란한 문제가 있다. 한편, 본 고안에서는 탄소섬유(133)로서 화덕본체(130)를 보강할 수도 있으나, 카본블랙이나 탄소나노튜브에 의해 보강하여 인장 및 압축강도를 향상시키는 것도 물론 가능하다.

탄소섬유(133)가 화덕본체(130)에 균일하게 배치됨으로써, 본원고안의 화덕본체(130)는 크랙이 거의 발생하지 않게 되고, 미세한 크랙이 발생했다 하더라도 탄소섬유(133)에 의해 크랙의 성장이 매우 더디게 된다. 또한, 본원고안은 긴장재(122)에 의한 화덕본체(130)의 압축력과 탄소섬유(133)의 상승작용에 따라 크랙의 발생이 현저하게 감소하며, 파손의 위험도 현저하게 감소하게 된다.

가이드 돌기(135)는 화덕본체(130)의 내화물과 동일한 재료로 일체로 형성될 수 있으나, 여기에 한정되지 않고 별도의 부재로 형성되어 화덕본체(130)의 내주면에 설치되는 것도 물론 가능하다.

가이드 돌기(135)는 화덕본체(130)의 내주면으로부터 반경 방향으로 소정 높이 돌출되며 수직방향으로 길게 연장되도록 형성된다.

통기공(140)은 연탄(10)의 완전 연소를 위하여 공기가 통과하는 구멍으로, 특히 연탄(10)에 습기가 많을 경우 연탄을 건조 및 연소시키는데 유용하다. 통기공(140)은 화덕본체(130)의 하부의 외주면을 따라 적어도 2개 이상 형성될 수 있으며, 원형으로 형성되거나 타원형으로 형성될 수 있다.

통기공(140)의 외부는 보강부 통기공(123)에 의해 감싸지며, 보강부 통기공(123)은 통기공(140)의 갯수에 대응하도록 형성된다.

[본 고안의 제2 실시예에 따른 연탄 화덕(200)]

도 2a 및 도 2b는 본 고안의 제2 실시예에 따른 연탄 화덕(200)을 나타내는 사시도이다.

한편, 본 고안의 제2 실시예는 본 고안의 제1 실시예와 대부분의 구성이 동일하며, 긴장재(222)의 구성이 상이하다. 따라서, 본 고안의 제2 실시예에서는 본 고안의 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여 대응되는 부재번호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 고안의 제2 실시예에 따른 연탄 화덕(200)은, 상부 보강부(210), 하부 보강부(220), 화덕본체(230), 통기공(240)을 포함한다.

상부 보강부(210)는 화덕본체(230)의 상단부에 마련되며, 화덕본체(230)의 상단부를 외부충격으로부터 보호하며, 하부 보강부(220)로부터 연장된 긴장재(221)를 정착시키는 역할을 한다. 상부 보강부(210)는 상부 보강판(211), 정착너트(212), 정착볼트(213), 정착볼트 연결부(215) 및 정착볼트 수용부(217)를 포함한다.

제2 실시예에서는 수직으로 긴장재가 형성된 제1 실시예와 달리 긴장재(222)가 나선형으로 형성되어 제1 실시예에 비해 정착볼트 수용부(217)를 더 포함한다.

정착볼트 수용부(217)는 상부 보강판(211)에 원형이나 타원형과 같은 홈의 형상으로 형성되며, 긴장재(222)의 각도에 대응하도록 수평면 즉 상부 보강판(211)의 평면에 대하여 소정의 각도로 기울어지도록 형성될 수 있다. 그러나, 제작의 편의상 제1 실시예처럼 소정의 각도로 기울어지지 않도록 형성되는 것도 물론 가능하다.

하부 보강부(220)는 취급상 충격이 가해질 가능성이 매우 높은 화덕본체(220)의 하부를 보강하는 것이다. 하부 보강부(220)는 하부 보강판(221), 긴장재(222) 및 보강부 통기공(223)으로 구성된다.

긴장재(222)의 일단은 하부 보강판(221)에서 미리 설정된 각도로 연결되며, 긴장재(222)의 타단은 상부 보강판(211)에서 정착너트(212), 정착볼트(213) 및 정착볼트 수용부(217)에 의해 정착된다.

긴장재(222)는 인장력에 의해 화덕본체(230) 전체에 압축력을 가할 뿐만 아니라, 화덕본체(230)와 접하여 화덕본체(230) 상부의 강도를 보강할 수 있도록 한다. 긴장재(222)는 제1 실시예의 긴장재와 달리 나선형으로 형성되며, 화덕본체(230)를 감싸도록 하므로 제1 실시예보다 화덕본체(230)를 보다 확실하게 보강할 수 있다.

특히, 긴장재(222)가 나선형으로 형성됨으로써 수직력만으로 화덕본체를 보강하는 제1 실시예와 달리, 제2 실시예는 나선형의 긴장재(222)의 수직분력뿐만 아니라 수평분력에 의해 화덕본체(230)를 보강하게 되므로 화덕본체(230)는 크랙 및 파손에 대하여 안전한 구조물이 된다.

화덕본체(230)는 시멘트, 점토 등과 같은 내화물(231)과 내화물 사이에서 화덕본체(230)의 인장강도를 높이기 위한 탄소섬유(233) 및 가이드 돌기(235)로 구성된다. 화덕본체(230)는 제1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

통기공(240)의 외부는 보강부 통기공(223)에 의해 감싸지며, 보강부 통기공(223)은 통기공(240)의 갯수에 대응하도록 형성된다. 통기공(240)은 제1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 보호범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 연탄 100: 연탄 화덕
110: 상부 보강부 120: 하부 보강부
130: 화덕본체 140: 통기공
200: 연탄 화덕 210: 상부 보강부
220: 하부 보강부 230: 화덕본체
240: 통기공

Claims

상단부가 개방되고 내부에 연탄 삽입 공간이 형성되며, 연탄의 외주면과 화덕본체의 내주면 사이에는 가이드 돌기가 형성되는 화덕본체;
상기 화덕본체의 상단부에 형성된 상부 보강부;
상기 화덕본체의 하부 및 하단부를 감싸도록 형성된 하부 보강부; 및
상기 화덕본체의 하부에 형성된 통기공;을 포함하며,
상기 화덕본체는 탄소섬유가 균일하게 배치됨으로써 크랙의 발생을 저감시키는 것을 특징으로 하는 연탄 화덕.
제1항에 있어서,
상기 하부 보강부의 긴장재는 상기 긴장재와 연결된 상기 상부 보강부의 정착볼트와 정착너트에 의해 상부 보강판에서 정착되어 상기 화덕본체에 압축력을 가하며,
상기 긴장재는 상기 하부 보강부로부터 수직으로 형성되어 상기 정착볼트와 연결되는 것을 특징으로 하는 연탄 화덕.
제1항에 있어서,
상기 하부 보강부의 긴장재는 상기 긴장재와 연결된 상기 상부 보강부의 정착볼트와 정착너트에 의해 상부 보강판 및 정착볼트 수용부에서 정착되어 상기 화덕본체에 압축력을 가하며,
상기 긴장재는 상기 하부 보강부로부터 미리 설정된 각도로 나선형으로 상기 화덕본체를 감싸도록 형성되어 상기 정착볼트와 연결되는 것을 특징으로 하는 연탄 화덕.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상부 보강판은 중공 원형관 형태의 상기 화덕본체의 상단을 폐쇄하도록 내경은 상기 연탄의 외경보다 크고, 상기 가이드 돌기의 오목한 부분에 평면으로 접하도록 형성되며, 상기 상부 보강판의 외경은 상기 화덕본체의 외경보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연탄 화덕.