WO2010147327A2

WO2010147327A2 - 소금고형체 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: WO2010147327A2
Application number: PCT/KR2010/003657
Authority: WO
Inventors: 심현진
Original assignee: Sim Hyun Jin
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2010-12-23
Also published as: WO2010147327A3; KR100921388B1

Abstract

본 발명은 밀폐 단열된 가열로에서 섭씨 2000℃이상의 고온으로 소금을 완전히 용융시킨 다음, 별도의 금형을 통해서 상온에서 경화시켜 고품질, 고순도의 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 소금고형체 제조장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 소금고형체 제조장치는, 내부 상측에 전기히터(21)가 마련되고, 하부 일측에 배출구(23)가 구비된 밀폐 단열된 공간을 갖는 가열로(20)와, 상기 가열로(20)에서 배출되는 용융소금(11)을 담아 상온에서 경화시켜 소금고형체를 제조할 수 있는 다수의 금형(41)이 형성된 금형프레임(40)을 포함하는 구성을 갖는다. 그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 소금고형체 제조장치는, 상기 가열로(20)의 배출구(23)와 직접 연결되어 상기 가열로(20)에서 배출된 용융소금(11)을 담아 저장하면서 800℃이상의 온도를 유지한 상태로 상기 금형프레임(40)에 용융소금(22)을 공급할 수 있도록 내부에 히터(31)가 마련되고 외부 일측에 용융소금(11)을 배출할 수 있는 배출구(32)를 갖춘 담수로(30)를 더 포함하는 구성을 갖는다.

Description

소금고형체 제조장치 및 제조방법

본 발명은 소금고형체 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 천일염이나 죽염 또는 암염 등을 완전 밀폐되고 단열이 가능한 공간에서 섭씨 2000℃이상의 고온에서 용융시킴에 따라 소금을 완전히 용융시켜 고품질, 고순도의 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 제조장치를 제공함으로써, 제조된 소금고형체의 강도를 크게 향상시킨 상태에서 사우나 등의 벽체에 부착하여 원적외선 방출 구조물로 사용할 수 있도록 한 소금고형체 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 천일염 등의 소금은 염화나트륨(NaCl)을 주성분으로 하며, 짠맛이 나는 흰색의 결정체로서 인간의 생리작용에 필수적인 요소이며 통상은 암염층에서 얻어지기도 하나, 대부분은 해수로부터 얻어진다.

소금의 종류에는 해수(海水)를 자연 증발시켜 얻어지는 천일염, 소금을 대나무 속에 넣고 구워낸 죽염, 천일염을 가공한 생소금 등 그 종류도 다양하며, 각 종류에 따라 인체에 미치는 효과도 매우 다양하다.

또한, 소금은 음식물을 분해하고, 노폐물을 배설처리하는 기능을 비롯하여 인간의 신진대사를 원할하게 하는 데 중요한 역할을 하므로 체내에 염분이 부족하면 피로, 권태, 식욕부진 등의 증상이 나타나기도 한다.

이에 최근에는 각종 피부 미용, 노화 방지, 신진대사 촉진을 등을 위해 소금의 효능을 응용한 여러 가지 상품들이 개발되고 있는데, 그 중 하나가 소금고형체이다.

즉, 상기 소금고형체는 천일염을 고온에서 용융시킨 용융소금을 얻은 후 이를 다시 경화시켜 얻어진 것으로써, 이 소금고형체를 일정의 공간 내벽에 마감한 상태에서 사람이 그 내부 공간에 들어가 상기 소금고형체에서 방출되는 원적외선을 쬠으로써, 인체의 신진대사를 촉진시키고 체내의 노폐물을 제거할 수 있도록 되어 있다..

예를 들어, 마치 타일이나 블록(block) 형상으로 제작되는 소금고형체(일명, 소금패널; salt panel)를 대중목욕탕이나 온천 등의 사우나 시설을 비롯하여 각종 빌딩이나 건물, 혹은 장식구조 등에 사용함으로서, 소금이 갖는 효능을 통해 인체 유익한 공간을 제공하도록 되어 있는 것이다.

이와 같은 소금고형체를 제조하는 방법 및 소금을 이용한 원적외선 방출구조물에 관련하여 본 출원인에 의해 특허 출원되어 등록받은 바 있다.

즉, 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허 제0601190호(2006.7.7. 등록)에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시에 도시된 바와 같이, 소금을 이용한 원적외선 방출 구조물 제조 방법을 구현함에 있어서, 벽면 및 밑면을 단열 세라믹으로 구성하여 1200℃ 이상의 열에 견딜 수 있도록 구성한 적재함(120)에 소금(122)을 안정되게 쌓는 단계와; 상기 적재함(120)에 쌓여진 상기 소금(122)을 버너(110)로 1200℃ 내지 2000℃로 직화 가열하여 액체 형태의 소금(122)이 배출로(130)를 통해 흘러내려 금속이나, 세라믹 재질로 이루어진 원형 또는 다각형 형태로 제조된 프레임(140)에 고이도록 하는 단계와; 상기 프레임(140)에 담수된 소금물을 상온에서 경화시킨 후, 경화된 소금고형체(150)를 프레임(140)로부터 분리하면 상기 고형체 프레임(140)의 모양을 따르며, 상기 소금고형체(150)에 고정부재(154)를 끼워 고정시킬 수 있는 홀(152)이 형성되도록 형성된 소금고형체(150)를 얻는 단계와; 건물 내부의 벽면(160) 또는 벽면에 고정시킨 지지판(162)에 상기 고정부재(154)를 고정시키는 단계를 포함하도록 하고 있다.

그런데, 상기 본 출원인에 의해 개시된 상기 특허의 경우, 소금고형체를 소량 생산하는 데 적합하지만 대량 생산하는 데는 어려움이 있었다.

즉, 하나의 프레임(140)을 통해 하나의 소금고형체를 생산하는 방식이라 작업성이 매우 떨어지는 문제점이 노출되었다.

도 1에 도시된 바와 같이 버너(110)에서 발산되는 불꽃을 소금(122)에 직접 가열하여 직화방식으로 소금(122)을 순식간에 용융할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 용융되는 소금의 양이 적고, 버너(110)의 불꽃이 직접 소금(122)에 접하는 직화방식을 사용함에 따라 버너(122)의 연소 과정에서 발생하는 끄름과 배기가스와 같은 불순물이 불꽃 속에 포함되어 용융소금 내에 함유됨에 따라 고품질, 고순도의 소금고형체를 제조하는 데 있어서 장애요소로 작용하는 문제점이 노출되었다.

특히, 상기 버너(110)를 통한 직화 방식으로 소금(122)을 용융하는 경우, 버너(110)로 직접 가열되는 부분에서만 소금(122)이 지속적으로 용융되어 소금물 형태로 흘러내리게 되고, 이렇게 용융된 소금물이 흘러내리는 과정에서 주변의 소금가루도 같이 섞여 나올 뿐만 아니라 완전히 용융되지 않은 용융 직전의 소금(122)도 포함되어 함께 흘러나오기 때문에 최종적으로 제조된 소금고형체의 강도가 요구되는 강도에 비해 떨어지는 문제점이 있었다.

즉, 용융된 소금물을 경화시켜 제조되는 소금고형체 내에 용융되지 않은 소금가루가 포함된 상태로 제조되는 관계로, 이러한 소금고형체 내에 포함된 소금가루로 인해 고품질, 고순도의 소금고형체로 제조되지 못하고 소금고형체의 강도가 불량하게 됨에 따라 강도가 떨어지는 소금고형체로 사우나 시설이나 찜질방 등의 내벽이나 바닥면에 시공했을 때 쉽게 파손되는 문제점이 발견되었다.

또한, 작업자가 배출로(130) 바로 밑에서 용융된 소금물을 프레임(140)에 담수 해야하기 때문에 끄름과 배기가스에 작업자가 직접 노출되어 작업자의 건강 및 불꽃 화기에 노출되어 위험하다는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허 제0601190호에 나타난 소금고형체 제조방법의 문제점을 보완 개선하여 보다 고순도의 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 방편으로 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 천일염이나 죽염 또는 암염 등을 완전 밀폐되고 단열이 가능한 공간에서 섭씨 2000℃이상의 고온에서 용융시킴에 따라 소금을 완전히 용융시켜 고품질, 고순도의 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 제조장치를 제공함으로써, 제조된 소금고형체의 강도를 크게 향상시킨 상태에서 사우나 등의 벽체에 부착하여 원적외선 방출 구조물로 사용할 수 있도록 한 소금고형체 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 소금고형체를 제조 생산하는 데 있어서, 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 제조장치를 구현할 수 있고, 작업자 수를 최대한 줄일 수 있도록 자동화 된 공정이 가능하면서 생산 제조를 보다 안전하고 안정적으로 실시할 수 있는 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소금을 용융하여 소금고형체를 제조하기 위한 제조장치에 있어서, 상기 소금을 적재하여 2000℃이상의 고온으로 가열할 수 있도록 그 내부 공간 상측에 전기히터가 마련되고, 하부 일측에 배출밸브를 갖춘 배출구가 구비된 밀폐 단열된 공간을 갖는 가열로와, 상기 배출밸브를 통해 배출되는 용융소금을 담아 상온에서 경화시켜 소금고형체를 제조할 수 있도록 용융소금을 담는 다수의 금형이 형성된 금형프레임을 포함하는 소금고형체 제조장치를 제공하는 데 그 특징이 있다.

여기서, 상기 가열로에서 배출된 용융소금을 담아 저장하면서 800℃이상의 온도를 유지할 수 있도록 내부에 히터가 마련되고 외부 일측에 용융소금을 배출할 수 있는 배출구를 갖춘 담수로가 상기 배출구와 직접 연결되어 더 배치되고, 상기 배출밸브는 담수로의 배출구에 배치될 수도 있다.

이때, 상기 가열로 및 담수로 외부에는 보조열원이 더 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 금형프레임을 이송하기 위한 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 금형이 금형프레임 상에 음각 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 금형이 금형프레임의 상하를 관통하는 관통공 형태로 형성되고, 상기 금형의 하단 전체를 분리 가능한 별도의 보조받침판으로 막아 주도록 구성할 수도 있다.

한편, 본 발명은 소금을 용융시켜 경화시킴으로써 소금고형체를 제조하는 방법에 있어서, 내부 상측에 전기히터가 마련되고 하부 일측에 배출구가 구비된 밀폐된 공간을 갖는 단열재와 세라믹 재질로 구성된 가열로 내에 소금을 적재한 다음, 전기히터를 통해서 2000℃ 이상의 온도로 가열하여 적재된 소금을 완전히 용융시켜 용융소금 형태로 가열로 아래쪽 배출구로 흘러내리도록 용융소금을 만드는 단계와; 상기 가열로에 구비된 배출구 상에 마련된 배출밸브를 조작하여 용융소금을 금형프레임 상에 형성된 금형에 부어서 상온에서 소금고형체로 경화시키는 단계와; 상기 경화과정을 통해 소금고형체가 형성된 금형프레임을 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단으로 이송하여 별도의 장소에서 금형 내 소금고형체를 분리하는 단계를 포함하는 소금고형체 제조방법을 제공함에 그 특징이 갖는다.

또, 본 발명은 소금을 용융시켜 경화시킴으로써 소금고형체를 제조하는 방법에 있어서, 내부 상측에 전기히터가 마련되고 하부 일측에 배출구가 구비된 폐쇄된 공간을 갖는 단열재와 세라믹 재질로 구성된 가열로 내에 소금을 적재한 다음, 전기히터를 통해서 2000℃ 이상의 온도로 가열하여 적재된 소금을 완전히 용융시켜 용융소금 형태로 가열로 아래쪽 배출구로 흘러내리도록 용융소금을 만드는 단계와; 상기 가열로의 배출구에 직접 연결 배치되고 내부에 히터가 마련된 담수로 내로 상기 용융소금을 배출구를 통해서 유입시킨 다음, 담수로 내부의 온도를 800℃이상의 온도로 유지하면서 용융소금이 액상 상태로 일시 저장되도록 하는 단계와; 상기 담수로에 구비된 배출구 상에 마련된 배출밸브를 조작하여 용융소금을 금형프레임 상에 형성된 다양한 형상의 금형에 부어서 상온에서 소금고형체로 경화시키는 단계와; 상기 경화과정을 통해 소금고형체가 형성된 금형프레임을 컨베이어벨트와 같은 이송수단으로 이송하여 별도의 장소에서 금형 내 소금고형체를 분리하는 단계를 포함하는 소금고형체 제조방법을 제공함에 그 특징이 갖는다.

본 발명에 따르면, 천일염이나 죽염 또는 암염등을 섭씨 2000℃이상의 가열로에서 고온으로 용융시키고 용융된 소금을 담수로에 일시 저장하면서 800℃이상의 온도를 유지한 체 금형프레임에 융용소금을 공급하여 소금고형체를 제조할 수 있는 제조장치 및 제조방법을 제공함으로써, 고순도의 소금고형체를 대량 생산할 수 있고, 이렇게 제조된 소금고형체를 사우나 등의 벽체에 부착하여 원적외선 방출 구조물로 사용할 수 있어 소금 특유의 효능을 통해 인체에 유익한 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 밀폐된 가열로에서 석영관 타입의 전기히터 및 보조열원을 통한 간접 가열방식으로 소금을 고온 가열하여 완전히 용융시킴으로써, 종래 버너에 의한 직화 방식에서 발생하는 부분 용융에 따른 용융되지 않은 소금가루가 용융소금에 포함되어 흘러나오는 문제점 및 끄름과 배기가스에 작업자가 직접 노출되어 작업자의 건강 및 불꽃 화기에 노출되어 위험하다는 문제점을 자연스럽게 해소할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 소금고형체를 제조 생산하는 데 있어서, 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 제조장치를 구현할 수 있고, 이에 대량 생산에 따른 일부 자동화 공정이 도입됨에 따라 작업자의 수를 줄일 수 있게 된다. 즉, 종래에는 수작업을 통해 소금고형체가 제조되는 관계로 많은 작업자를 필요로 했었지만, 본 발명은 자동화 된 공정이 가능하면서 작업자 수를 최대한 줄일 수 있음은 물론, 생산 제조를 보다 안전하면서 효율적으로 실시할 수 있는 소금고형체 제조장치를 제공하고 있는 것이다.

또, 본 발명에 따르면, 종래 버너에 의한 직화 가스를 통해 생산된 소금고형체 보다 상대적으로 소금고형체의 강도 및 경도가 훨씬 뛰어나다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 본 출원인에 의해 개시된 소금을 이용한 원적외선 방출 구조물에 사용되는 소금고형체를 제조하기 위한 설비의 구성을 나타낸 평면도.

도 2는 종래 본 출원인에 의해 개시된 소금을 이용한 원적외선 방출 구조물의 일실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 소금고형체 제조장치를 보여주는 개략적인 구성도.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 소금고형체 제조장치를 보여주는 개략적인 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 소금고형체를 만들기 위한 금형 구조의 일 실시예를 보여주는 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 소금고형체를 만들기 위한 금형 구조의 다른 실시예를 보여주는 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 소금고형체를 만들기 위한 금형 구조의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 소금 11 : 용융소금

20 : 가열로 21 : 전기히터

22,33 : 보조열원 23, 32 : 배출구

24 : 배출밸브 30 : 담수로

31 : 히터 40 : 금형프레임

41 : 금형 42 : 보조받침판

43 : 가이드레일 44 : 고정다이

50 : 이송수단

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 소금고형체 제조장치를 보여주는 개략적인 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 소금고형체 제조장치를 보여주는 개략적인 구성도이다.

그리고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 소금고형체를 만들기 위한 금형 구조의 여러 가지 실시형태를 보여주는 사시도 이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 소금고형체 제조장치는, 기본적으로 소금(10)을 적재하여 용융시키기 위한 가열로(20)와, 상기 가열로(20)에서 용융되어 흘러나온 용융소금(11)을 일정한 금형(41)이 새겨진 형틀에 담아 경화시켜 다수의 소금고형체로 제조할 수 있는 금형프레임(40)과, 상기 금형프레임(40)을 이동시킬 수 있는 이송수단(50)을 포함하는 구성을 갖는다.

여기서, 본 발명은, 본 출원인에 의해 특허 등록된 대한민국 등록특허 제061190호의 기술적 사상을 바탕으로, 소금고형체를 제조 생산하는 데 있어서, 고품질, 고순도의 소금고형체를 대량 생산할 수 있는 소금고형체 제조장치를 제공하고자 하는 것이다.

특히, 본 발명은 사우나실의 내벽 등에 설치되기 위한 소금고형체에 요구되는 강도를 크게 향상시킬 수 있으면서 소금고형체를 제조 생산하는 데 필요한 작업자 수를 최대한 줄일 수 있도록 자동화된 공정이 가능하며, 생산 제조를 보다 안전하고 안정적으로 실시할 수 있는 소금고형체 제조장치를 제공하는 데 그 특징을 두고 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 소금고형체 제조장치는, 소금(10)을 적재하여 가열하기 위한 가열로(20)를 가지고 있다.

상기 가열로(20)는 2000℃~3000℃ 온도로 가열할 수 있도록 단열재와 세라믹 재질로 구성된 밀폐된 공간을 갖는 전기로(電氣爐)의 일종으로써, 그 내부에 빠른시간내에 고온을 발생할 수 있는 석영관 타입의 전기히터(21)가 구비되어 있다.

상기 가열로(20)의 내부는 강한 고온에 견디는 내화세라믹, 알루미늄 합금 또는 금속합금으로 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가열로(20)를 구성하기 위해서 금속합금을 사용할 경우, 상기 가열로(20)의 내벽은 소금에 반응하지 않는 코팅재로 코팅하는 것이 바람직하며, 상기 가열로(20)의 바깥쪽은 석면 및 세라믹 화이바 보드와 같은 재질로 단열이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 도시되지 않았지만, 가열로(20)의 위쪽이나 측면에는 가열로(20)에 소금(10)을 투입하여 적재하기 위해서 개폐 가능한 소금투입구가 구비된다.

상기 석영관 타입의 전기히터(21)는 초고온도를 발생할 수 있는 히터로써, 가열로(20)의 내부 상단 쪽에 위치하여 가열로(20) 내부에 적재되는 소금(10)의 상단 부위에서부터 빠르게 용융이 일어날 수 있도록 배치되어 있다.

특히, 상기 전기히터(21)가 밀폐된 가열로(20) 상부 쪽에 배치되어 가열하기 때문에 가열 초기에는 전기히터(21)와 가까운 가열로(20) 내부 상부 쪽에 적재된 소금(10)부터 순차적으로 용융되지만, 일정시간이 지나면서 밀폐된 가열로(20) 전체가 설정된 2000℃ 이상의 고온 상태로 고른 온도 분포를 유지하게 되기 때문에 800℃ 정도부터 용융되는 소금이 빠른 시간 내에 모두 완전히 용융되어 액체 상태(소금물)로 흘러내리게 되는 것이다.

한편, 상기 가열로(20) 내부에서 고온을 발생할 수 있는 전기히터(21) 외에도 가열로(20)의 외부에는 가스나 전기히터를 열원으로 하는 보조열원(22)을 갖출 수도 있다.

상기 보조열원(22)은 직화방식이 아닌 간접 가열방식으로 가열로(20) 외부에서 가열할 수 있도록 배치되어 있으며, 상기 전기히터(21)와 함께 병행하여 가열로(20) 내부를 가열하여 소금(10)을 가열할 수 있도록 함으로써, 가열 초기에 보다 빠르게 가열로(20)의 내부 온도가 상승하도록 보조하는 역할을 할 뿐만 아니라 유사시에 보조열원(22)만으로도 가열로(20)를 가열할 수 있도록 하고 있다.

즉, 상기 가열로(20)의 주열원은 내부에 배치된 전기히터(21)를 사용하게 되나, 필요시에 상기 보조열원(22)을 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 가열로(20) 내에 분말 상태의 소금(10)이 적재된 상태에서 2000℃~3000℃의 고온으로 가열함으로써, 800℃정도의 용융 온도를 갖는 소금(10)이 보다 빠른 시간내에 용융이 일어나도록 되어 있다. 즉, 종래 버너를 통한 직화방식으로 소금을 가열할 때와 비교해서도 소금(10)의 용융 속도가 뒤떨어지지 않도록 가열로(20)의 가열온도 조건을 고온으로 설정하고 있다.

이 뿐만 아니라 종래 버너를 통한 직화방식의 경우 불꽃이 가해지는 부분을 중심으로 부분적인 용융이 일어나는 것에 비해서, 본 발명은 밀폐된 공간인 가열로(20)의 온도가 800℃ 이상의 소금 용융 온도에 도달하는 시점부터 전체적으로 고르게 소금(10)이 용융되기 때문에 전체적인 용융 시간이 단축되고 모든 소금(10)의 완전한 용융이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 상기 가열로(20)의 하부 일측에는 배출구(23)가 마련되어 가열로(20) 내부에서 용융된 용융소금(11)이 배출될 수 있도록 되어 있다.

이때, 상기 소금(10)은 가열로(20) 상부 쪽에서부터 급격하게 용융(액화)되어 아래쪽으로 빠르게 흘러내려 배출구(23)를 통해 배출되게 되는 바, 이 과정에서 용융되지 않은 소금(10)은 열을 받아 바위처럼 고체 형태로 굳어져 용융소금(11)과 섞이지 않게 되고, 용융소금(11)만 배출구(23)로 배출되게 되는 것이다.

그리고, 상기 배출구(23)의 일측에는 용융소금(11)을 금형프레임(40)으로 배출 공급할 수 있는 배출밸브(24)가 마련되어 있다.

상기 배출밸브(24)는 용융소금(11)을 일정한 모양의 금형(41)에 담아 경화시키기 위한 금형프레임(40)에 공급하기 위한 개폐밸브 기능을 기본적으로 수행함과 동시에 용융소금(11)의 배출속도를 조절할 수 있는 속도조절밸브 기능을 갖고 있다.

즉, 상기 배출밸브(24) 하부에는 소금고형체를 제조할 수 있는 금형프레임(40)이 놓이게 된다.

상기 배출배브(24)를 통해 용융소금(11)이 공급되어 금형프레임(40)의 모든 금형(41) 내에 용융소금(11)이 고이게 되면, 용융소금(11)이 상온에서 보통 10초 이내에 용융온도 이하로 떨어지면서 급격히 경화되어 소금고형체로 변화하게 된다.

따라서, 소금고형체로 변한 금형프레임(40)은 다른 곳으로 이동하여 소금고형체를 분리하게 되고, 상기 배출배브(32) 쪽으로는 다른 금형프레임(40)이 놓여져야만 한다.

본 발명에서는 이러한 일련의 과정이 수작업이 아니고, 자동화된 시스템을 통해 이루어지도록 하기 위해서 컨베이어벨트와 같은 이송수단(50)을 통해 금형프레임(40)을 이동 시킬수 있도록 구성하고 있다.

여기서, 상기 금형프레임(40)은 용융소금(11)을 담아 상온에서 빠르게 자연 건조시켜 경화시킴으로써, 고순도의 소금고형체를 제조할 수 있는 금형틀로써, 금속이나 세라믹 재질로 만들어지게 된다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금형프레임(40) 상에는 육각형을 비롯한 다양한 형상의 금형(41)이 음각형태로 다수개 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다.

상기 금형(41)의 기본적인 형상은 육각형 형상으로 제조되는 되는 것이 보통이나, 이에 한정되지 않고 제조자가 원하는 소금고형체의 형상에 따라 원형, 삼각형, 사각형, 오각형은 물론, 다각형 또는 마름모형 등 다양한 형상으로 제조될 수 있음은 당연하다.

이처럼 상기 금형프레임(40)에 형성된 금형(41)의 형상에 따라 다양한 형상의 소금고형체를 제조할 수 있는 것이다.

또한, 상기 소금고형체의 크기는 통상 10㎝ 내외의 크기로 제조되는 것이 보통이나, 이에 한정하지 않고 다양한 크기로 제조될 수 있는 바, 상기 원하는 소금고형체의 크기에 맞춰 상기 금형프레임(40) 상에 형성되는 금형(41) 크기가 결정됨은 당연하다.

이때, 본 발명은 소금고형체를 대량으로 생산할 수 있도록 하는 데 그 초점이 맞춰진 관계로, 상기 금형프레임(40) 상에 다수의 금형(41)이 형성되어 하나의 금형프레임(40)을 통해 다수의 소금고형체를 제조할 수 있게 된다.

특히, 상기 금형프레임(40)은 상기 배출밸브(24)로부터 액체 상태의 용융소금(11)을 공급받아 금형프레임(40) 상에 다양한 형상으로 음각된 금형(41) 내에 용융소금(11)이 고이도록 하여 상온에서 경화시킨 후, 경화된 소금고형체를 금형프레임(40)으로부터 분리하도록 되어 있다.

그런데, 상기 금형(41)이 금형프레임(40) 상에 음각 형태로 형성된 경우에는 경화된 소금고형체를 분리하기 위해서 금형프레임(40)을 뒤집어야만 분리 가능하다.

이처럼 상기 금형프레임(40)을 뒤집어 소금고형체를 충분히 분리할 수 있지만, 보다 바람직하게 금형프레임(40)을 뒤집지 않는 상태에서 소금고형체를 분리할 수 있도록 하는 것이다.

이에 본 발명에서는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 금형프레임(40) 상에 금형(41)을 음각 형태로 형성하지 않고, 상하 관통되는 관통공 구조로 형성한 다음, 그 바닥면을 고정다이(44)나 보조받침판(42)으로 막아줄 수 있는 형태의 금형프레임(40)이 각각의 실시예로 제시되어 있다.

즉, 도 6에는 금형프레임(40) 상에 금형(41)이 관통공 구조로 형성된 상태를 도시한 것이다.

이와 같은 상태에서 상기 금형프레임(40)의 금형(41)을 통해 소금고형체를 제조할 때에는 개방된 금형(41)의 하부를 고정다이(44)를 이용하여 막아주게 된다.

이때에는 상기 고정다이(44)에 금형프레임(40)을 올려 놓기만 하면, 고정다이(44)가 개방된 금형(41)의 하부를 막아주어 금형(41) 내에 용융소금(11)을 부어 담을 수 있고, 이렇게 금형 내에 용융소금(11)이 담기면 상온에서 짧은 시간 내 경화되어 소금고형체로 제조되는 것이다.

그리고, 이와 같이 금형을 통해 용융소금(11)이 경화되어 소금고형체가 만들어지면, 도 3에 도시된 바와 같이 고정다이(44)에서 금형프레임(40)을 밀어서 켄베이어벨트로 이루어진 이송수단(50)에 올려 놓음으로써, 소금고형체를 분리할 수 있는 장소로 이동할 수 있는 것이다.

한편, 도 7에는 금형프레임(40) 상에 금형(41)이 관통공 구조로 형성된 상태에서 개방된 금형(41)의 하부를 보조받침판(42)으로 막아주는 실시 형태를 보여주고 있다.

상기 보조받침판(42)은 금형프레임(40)의 하부 양측면에 마련된 가이드레일(43)을 통해 금형프레임(40)의 하부에 밀착된 상태로 슬라이딩되는 구조를 가지면서 관통된 금형(41) 하단을 막아주는 기능을 갖는다.

따라서, 상기와 같은 보조받침판(42)을 갖는 금형프레임(40)을 통해 소금고형체를 제조할 때에는 상기 보조받침판(42)으로 관통된 금형(41) 하단을 막은 상태에서 금형(41) 내에 용융소금(11)을 부어 담고, 그 상태에서 경화시켜 소금고형체가 형성되면, 상기 보조받침판(42)을 빼내어 금형(41)의 하단을 개방한 다음, 금형프레임(40)을 위쪽으로 들어 올리게 되면, 소금고형체가 금형프레임(40)으로부터 자연스럽게 분리되게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 통해 보다 빠르게 소금 고형체를 대량 생산할 수 있게 됨은 물론, 폐쇄된 가열로(20)에서 석영관 타입의 전기히터(21) 및 보조열원(22)을 통한 간접 가열방식으로 소금(10)을 가열하여 용융시킴으로써, 종래 버너에 의한 직화방식에서 발생하는 문제점을 자연스럽게 해소할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 가열로(20)에서 금형프레임(40)으로 직접 용융소금(11)을 공급하는 것이 아니라 별도의 담수로(30)를 배치하여 용융소금(11)을 일시 저장 공급할 수 있도록 하고 있다.

즉, 상기 가열로(20)의 배출구(23)의 후단에 상기 담수로(30)를 직접 연결 배치함으로써, 상기 배출구(23)를 통해 배출되는 용융소금(11)이 담수로(30)에 저장되도록 되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 소금고형체 제조장치는, 소금(10)을 적재하여 용융시키기 위한 가열로(20)와, 상기 가열로(20)에서 용융되어 흘러나온 용융소금(11)을 일정온도로 유지하면서 일시 저장하는 담수로(30)와, 상기 담수로(30)를 통해 공급되는 용융소금(11)을 일정한 금형(41)이 새겨진 형틀에 담아 경화시켜 다수의 소금고형체로 제조할 수 있는 금형프레임(40)과, 상기 금형프레임(40)을 이동시킬 수 있는 이송수단(50)을 포함하는 구성을 갖고 있다.

여기서, 상기 담수로(30)는 용융소금(11)을 지속적으로 저장 보관하면서 용융소금(11)이 고형화되지 않도록 800℃~1000℃ 정도의 온도를 유지하도록 설계되어 있다.

즉, 상기 담수로(30) 내부에는 별도의 히터(31)가 마련됨으로써, 상기 히터(31)의 가동을 통해 담수로(30) 내부가 800℃ 이상의 고온을 유지하여 용융소금(11)이 식어서 돌처럼 굳어버려 고형화되는 현상을 원척적으로 차단하고 있다.

이는 소금고형체를 대량 생산하는 과정에서 용융소금(11)이 별도의 금형(41)에 부어져 고형화되기 전까지는 오랜 시간 지속적으로 용융 상태를 유지할 필요가 있기 때문에 상기 가열로(20)에서 가열되어 용융된 소금이 중간에 식어서 고형되지 않도록 담수로(30)를 통해 용융소금(11)을 대량으로 저장 보관하면서도 소금의 용융온도를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 담수로(30)의 하부에는 상기 가열로(20)에서와 마찬가지로 가스나 전기히터와 같은 보조열원(33)을 배치하여 상기 담수로(30) 내부의 히터(31)와 함게 담수로(30) 내부의 온도를 800℃이상으로 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 담수로(30)의 일측에는 용융소금(11)을 금형프레임(40)으로 배출 공급할 수 있는 배출구(32)가 마련되고, 상기 배출구(32) 상에 제1실시예에서 설명하고 있는 배출배브(24)가 배치되게 된다.

상기 배출밸브(24)는 제1실시예에서 가열로(20)의 배출구(23)에 배치되어 있었으나, 제2실시예에서는 상기 가열로(20)의 배출구(23)에 담수로(30)가 직접 연결됨에 따라 담수로(30)의 배출구(32)로 위치가 변경되어 배치되는 것이다.

그리고, 상기 배출밸브(24) 하부에는 소금고형체를 제조할 수 있는 금형프레임(40)이 놓이게 되는 것이다.

이때, 본 발명의 제2실시예에서 상기 담수로(30)를 통해 공급된 용융소금(11)이 상기 금형프레임(40)을 통해 소금고형체를 제조하는 과정은 제1실시예에서 설명한 과정과 동일함으로 그 설명을 생략한다.

이상과 같이 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 소금고형체 제조장치를 통해 제조된 소금고형체는 종래 버너에 의한 직화 방식으로 가열하여 용융시킨 후 경화하여 제조하는 소금고형체에 비해 강도가 크게 향상됨을 간단한 임상실험을 통해 확인할 수 있었다.

즉, 종래 버너에 의한 직화방식으로 가열하여 용융시킨 후 경화하여 제조한 소금고형체 A와, 본 발명에 따라 가열로에서 2000℃ 이상의 고온으로 가열하여 완전 용융시킨 용융소금(11)을 경화시켜 제조한 소금고형체 B를 각각 가로, 세로 10㎝, 높이(혹은 두께) 1㎝ 크기의 블록 형태로 만든 다음, 각각의 블록 형태의 소금고형체 A, B에 10㎏ 무게의 추를 하나씩 순차적으로 올리는 방식으로 강도를 측정하였다.

표 1

(○ : 파손안됨, × : 파손)

무게추	10㎏	20㎏	30㎏	40㎏	50㎏	60㎏	…	150㎏
소금고형체 A	○	○	○	○	×	×	-	-
소금고형체 B	○	○	○	○	○	○	○	○

그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 소금고형체 A는 40㎏의 무게 추까지는 파손되지 않고 이상이 없었으나, 50㎏의 무게 추에서 파손되는 것을 확인할 수 있었다.

실질적으로, 종래 버너에 의한 직화 방식으로 가열하여 용융시킨 후 경화하여 제조한 소금고형체 A는 그 강도가 떨어지기 때문에 건물 내벽이나 바닥면에 시공할 때 3㎝ 이상의 두께를 갖도록 제조하여 시공하고 있는 실정이다.

그에 비해, 본 발명을 적용한 소금고형체 B는 150㎏의 무게 추에서도 파손되지 않는 매우 우수한 강도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

이는 본 발명에 따른 소금고형체를 필요로 하는 사우나실과 같은 건물 내벽이나 바닥면에 설치할 경우에도 몸무게 150㎏의 사람이 올라가도 파손없이 견딜 수 있음을 의미하며, 특히, 소금고형체의 두께를 1㎝ 정도로 제조해도 시공이 가능함을 확인할 수 있었다.

또, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 제조장치를 통해 제조된 소금고형체가 필요로 하는 건물 내벽에 설치됨으로써, 소금 특유의 효능을 통해서 인체에 유익한 기능을 제공하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수가 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

소금(10)을 용융하여 소금고형체를 제조하기 위한 제조장치에 있어서,

상기 소금(10)을 적재하여 소금을 용융시킬 수 있는 고온으로 가열할 수 있도록 그 내부 상측에 전기히터(21)가 마련되고, 하부 일측에 배출밸브(24)를 갖춘 배출구(23)가 구비된 밀폐 단열된 공간을 갖는 가열로(20)와,

상기 배출밸브(24)를 통해 배출되는 용융소금(11)을 담아 상온에서 경화시켜 소금고형체를 제조할 수 있도록 용융소금(11)을 담는 다수의 금형(41)이 형성된 금형프레임(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 가열로(20)의 배출구(23)와 직접 연결되어 가열로(20)에서 배출된 용융소금(11)을 담아 저장하면서 소금의 용융온도를 유지할 수 있도록 내부에 히터(31)가 마련되고 외부 일측에 용융소금(11)을 배출할 수 있는 배출구(32)를 갖춘 담수로(30)가 더 배치되고, 상기 배출밸브(24)는 담수로(30)의 배출구(23)에 배치되는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 가열로(20)의 외부에는 보조열원(22)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
제2항에 있어서,

상기 담수로(30)의 외부에는 보조열원(22)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금형프레임(40)을 이송하기 위한 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단(50)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 금형(41)이 금형프레임(40) 상에 음각 형태으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 금형(41)이 금형프레임(40)의 상하를 관통하는 관통공 형태로 형성되고, 상기 금형(41)의 저면 전체를 분리 가능한 별도의 보조받침판(42)으로 막아주는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조장치.
소금(10)을 용융시켜 경화시킴으로써 소금고형체를 제조하는 방법에 있어서,

내부 상측에 전기히터(21)가 마련되고 하부 일측에 배출구(23)가 구비된 밀폐 단열된 공간을 갖는 가열로(20) 내에 소금(10)을 적재한 다음, 상기 전기히터(21)를 통해 소금을 용융시킬 수 있는 온도로 가열하여 적재된 소금(10)을 완전히 용융시켜 용융소금(11) 형태로 가열로(20) 아래쪽 배출구(23)로 흘러내리도록 용융소금을 만드는 단계와;

상기 가열로(20)에 구비된 배출구(23) 상에 마련된 배출밸브(24)를 조작하여 용융소금(11)을 금형프레임(40) 상에 형성된 금형(41)에 부어서 상온에서 소금고형체로 경화시키는 단계와;

상기 경화과정을 통해 소금고형체가 형성된 금형프레임(40)을 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단(50)으로 이송하여 별도의 장소에서 금형(41) 내 소금고형체를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조방법.
소금(10)을 용융시켜 경화시킴으로써 소금고형체를 제조하는 방법에 있어서,

내부 상측에 전기히터(21)가 마련되고 하부 일측에 배출구(23)가 구비된 밀폐 단열된 공간을 갖는 가열로(20) 내에 소금(10)을 적재한 다음, 상기 전기히터(21)를 통해 소금을 용융시킬 수 있는 온도로 가열하여 적재된 소금(10)을 완전히 용융시켜 용융소금(11) 형태로 가열로(20) 아래쪽 배출구(23)로 흘러내리도록 용융소금(11)을 만드는 단계와;

상기 가열로(20)의 배출구(23)에 직접 연결 배치되고 내부에 히터(31)가 마련된 담수로(30) 내로 상기 용융소금(11)을 배출구(23)를 통해서 유입시킨 다음, 담수로(30) 내부의 온도를 소금의 용융온도로 유지하면서 용융소금(11)이 액상 상태로 일시 저장되도록 하는 단계와;

상기 담수로(30)에 구비된 배출구(32) 상에 마련된 배출밸브(24)를 조작하여 용융소금(11)을 금형프레임(40) 상에 형성된 금형(41)에 부어서 상온에서 소금고형체로 경화시키는 단계와;

상기 경화과정을 통해 소금고형체가 형성된 금형프레임(40)을 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단(50)으로 이송하여 별도의 장소에서 금형(41) 내 소금고형체를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소금고형체 제조방법.