KR101252461B1

KR101252461B1 - 전통 전와류 제조용 탄화캡슐

Info

Publication number: KR101252461B1
Application number: KR1020120150143A
Authority: KR
Inventors: 박문환
Original assignee: 동부요업 주식회사
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-04-16

Abstract

본 발명은 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에 관한 것으로, 밀폐실에서 각 대차의 상부에 탄화 가능한 캡슐을 직접 긴밀하게 조립하여 캡슐 내에서 탄화 공정이 이루어질 수 있게 한다. 본 발명의 일 실시 형태는, 피탄화물을 대차 상판에 적재하여 운반레일 상을 이동하는 대차, 하부가 개방되고 몸체의 내면을 따라 단열재가 내재된 철판 몸체로 이루어지며 대차의 상부에 올려진 피 탄화물을 수용할 수 있는 내부 공간을 형성하고 개방된 하부가 대차와 긴밀하게 조립 가능하도록 대차와 대응되는 구조로 형성되어 대차의 상부에 탈부착 가능하게 결합되거나 분리되며 연료와 공기의 공급 및 배출량을 조절이 가능한 도어를 구비한 캡슐로 구성되는, 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐을 제공하여, 냉각실이나 냉각로 등이 없이 양질의 탄화 전와류를 연속 제조 가능하게 한다.

Description

전통 전와류 제조용 탄화캡슐{A carburizing capsule for manufacturing traditional tile}

본 발명은 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널식 소성로에서 고온 소성 후 대차와 캡슐이 일체로 긴밀하게 조립되어 밀폐 상태를 유지하면서도 연료와 공기의 공급 및 배출량을 조절하여 온도 조절이 가능한 탄화 캡슐 내에서 탄화 과정이 이루어질 수 있도록 함으로써, 냉각실이나 냉각로 등이 없이 목적하는 컬러와 양질의 탄화 전와류를 제조할 수 있는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에 관한 것이다.

일반적으로 전와류(塼瓦類)라 함은 점토를 주재료로 하여 성형하고 건조하여 소성한 다양한 형태와 크기의 벽돌 및 이와 유사한 기타 다양한 장식물 등을 포함하며, 점토로 소성시킨 벽돌은 널리 사용되는 서구식 붉은 벽돌과 불완전 연소한 탄소로 착색한 한국 전통의 검은 벽돌(전돌 또는 기와)로 구별된다. 특히 불완전 연소한 탄소로 탄화한 한국 전통의 검은 전돌이나 기와는 내구성, 내한성, 내 흡수성이 우수한 한국전통 건축자재로서 주요한 건축 부재로 널리 이용되고 있다.

이러한 전와류의 탄소 탄화를 위한 제조장치는 단 소성로(box kiln) 방식과 터널 소성로(tunnel kiln) 방식으로 구분된다.

단소성로(Box Kiln) 방식은 전통재래방식에 의한 것으로서, 외부와 차단된 내화벽으로 이루어지고 벽돌을 적재시킬 수 있는 공간을 가진 구조물(가마)과, 상기 구조물의 내부로 탄소 탄화용 재료를 공급하는 주입구와, 상기 구조물의 하부에 설치되며 상기 벽돌을 소성하면서 발생한 연소 가스를 배출하는 배기구, 그리고 상기 구조물 내의 벽돌을 소성시키기 위한 가열수단으로 이루어진 소성로를 이용한다.

그러나 이 방식에 의하면 소성로의 구조도 복잡할 뿐 아니라, 일단 탄화단계에 돌입하면 공정을 되돌릴 수 없고(재차 열을 가할 수 없고), 따라서 탄화단계에서 계속적으로 소성로 내부의 온도가 하강하므로 탄화시간이 오래 걸리고 탄화효율이 낮은 단점이 있다.

터널 소성로(Tunnel Kiln) 방식은, 예열부, 소성부, 냉각부로 이루어진 서양식 적벽돌을 생산하는 소성로에 탄화부를 부가하여 제작된 현대화된 소성로를 활용한 것으로서, 일관 및 대량생산이 가능하지만, 불완전 연소한 탄소를 착색시키는 탄화 공정에서 소성로를 밀폐시켜야 하므로 터널 소성로의 탄화부에 입출입이 가능하고 대기와 밀폐시킬 수 있는 탄화차를 별도로 사용한다.

도 1은 종래 기술의 탄착 벽돌을 제조하는 터널 소송로의 종단면도로서, 터널 소성로는 내부 바닥에 운반차(5)가 이동할 수 있는 운반 레일(6)이 시설되어 있고, 터널식으로 길게 형성된 소성로는 예열부(1), 소성부(2), 냉각부(3), 그리고 착탄부(4)로 구성되어 있다.

예열부(1), 소성부(2), 및 냉각부(3)는 동일한 높이와 너비로 구성되고, 냉각부(3)와 접한 착탄부(4)는 냉각부(3)보다 상하좌우가 모두 넓게 구성되며, 착탄부(4)의 저면에는 착탄차(7)가 왕래하는 착탄레일(4a)이 설치된다. 착탄차(7)는 소성된 벽돌(8)을 적재한 운반차(5)가 들어갈 수 있도록 운반차(5)보다 약간 크게 구성되고, 그 내부 바닥에는 운반레일(6)과 크기가 일치하는 착탄내부레일(7a)이 설치된다.

그리고 착탄부(4)의 끝부분에는 착탄차(7)가 출입할 수 있는 출입문(도면에 도시하지 않음)이 설치된다.

착탄레일(4a)은 운반차(5)보다 폭이 넓은 착탄차(7)의 안정성을 위하여 운반레일(6)보다 약간 넓게 설치되며 높이는 운반레일(6)보다 낮게 하여 착탄차(7)가 냉각부(3) 말미에 접근하면 운반레일(6)과 착탄차(7) 내부 바닥의 착탄내부레일(7a)이 서로 일치되게 한다.

또한 냉각부(3)의 말미와 접하는 착탄차(7)의 전방 측에는 슬라이드식 차폐문(7d)이 설치된다.

도 2는 도 1에서 운반차(5)를 수납하는 착탄차(7)의 사시도로서, 착탄차(7)는 입구(7b)가 개방되고 그 개방된 입구에 슬라이드식 차폐문(7d)이 설치되며, 이러한 착탄차(7)의 좌우 측면에는 참탄차(7)의 내부로 벽돌을 착탄시키기 위한 연료를 주입 및 분사시키기 위한 다수의 주입공(7c)을 형성되고, 착탄차(7)의 내부에 석유를 완전히 주입한 후에 이 주입공(7c)은 마개 등에 의해 밀폐된다.

이러한 구성에서 종래 기술의 탄착 벽돌 제조 방법은 다음과 같다.

운반차(15)에 적정량의 건조된 성형 벽돌(8)을 적재하여 소성로의 예열부 (1)로 진입하면, 예열부(1)에서 천천히 소성부(2)로 이동하면서 벽돌(8)이 가열된다. 소성부(2)에서는 버너에 의하여 고온의 소성온도를 유지하고 있으므로 소성부(2)를 통과하는 벽돌(8)은 충분히 소성된다.

운반차(5)가 소성부(2)를 통과하면, 냉각부(13)에서는 가열을 중단하여 천천히 자연 냉각되고, 운반차(5)가 냉각부(3)의 끝에 이르면 차폐문(7d)이 열린 상태로 출입문을 통하여 착탄부(4)로 들어온 착탄차(7)가 냉각부(3)의 말미로 접근되게 하여 착탄차(7) 내의 착탄내부레일(7a)이 운반레일(6)과 일치시킨다.

운반레일(6)과 착탄차(7)의 착탄내부레일(7a)이 서로 접하면 착탄차(7)를 정지시킨다. 이때 운반차(5)는 계속 이동하여 착탄차(7) 내로 진입하게 하고 운반차(5)가 착탄차(7) 내로 진입이 완료되면 운반차(6)의 이동을 중지시키고, 착탄차(7)를 운반레일(6)로부터 약간 이탈시킨 다음 차폐문(7d)을 닫아 착탄차(7) 를 밀폐한 후 소성로의 출입문을 열고 착탄차(7)를 뒤로 당겨 소성로 밖으로 나오게 한다. 그리고 착탄차(7)가 소성로의 밖으로 나오면, 집게 등의 공구 및 잠금봉 등을 이용하여 차폐문(7d)을 완전히 닫고, 착탄차(7)를 완전히 밀봉한다.

이후 착탄차(7) 내부가 착탄 적정 온도로 강하하면 주입공(7c)을 통하여 연료 분사기 등으로 대기 중의 온도와 같은 상태의 연료를 주입 및 분사하여 불완전 연소하게 하여 착탄 작업을 실시한다. 착탄 작업이 완료된 착탄차(7)는 대기중에서 자연 냉각되도록 한다.

그러나 이러한 착탄차의 사용은 급격한 온도 강하로 인한 벽돌의 냉파 현상 등으로 인해 균일한 품질의 확보가 어렵고 생산수율도 낮은 문제가 대두되었다.

또한 이러한 착탄차의 구성은, 그 내부에 별도의 착탄 내부 레일이 구비되어 운반차가 착탄 내부 레일을 타고 착탄차의 내부로 삽입되는 구성이므로 운반차가 착탄차의 내부에서 불안정한 상태로 착탄 내부 레일 상에 위치하게 되며, 아울러 피착탄물과 함께 운반차에 대해서 동시에 착탄 작업이 실시되므로 연료의 낭비 및 그 생산 수율 저하 등의 문제점이 있었다.

이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0900204호(2009.05.25 등록, 명칭 ; 전통 착탄 전와류 제조장치 및 방법)에는 종래 복잡한 구조의 장치와 예민한 조작이 필요하던 착탄공정을 개선한 장치 및 방법에 관한 기술이 공지되어 있다.

이 기술에서는 처리 대상물 적재공간을 이루며 밀폐 가능한 출입구를 가지는 하우징, 연료 공급구와 공기 공급구로 구성되고 공간 내부로 연료와 공기를 동시에 또는 연료만을 선택적으로 공급하는 열공급-착탄수단, 열공급-착탄수단에 의해 발생하는 연소가스를 배출하는 배출구, 공간 내부에 위치하며 열공급-착탄수단에 의해 공급되는 연료의 불완전 연소를 돕는 가열수단을 포함하는 전통 착탄 전와류 제조장치 및 이를 이용한 전통 착탄 전와류 제조방법을 제공하여, 가온 장치와 착탄용 원료 주입장치가 일체화되어 있어 제조장치의 제작과 운용이 경제적이고, 착탄공정에서 특별한 조작 없이 간편하게 가온하거나 가열수단에 의해 착탄재의 불완전 연소를 효율화시킬 수 있게 한다.

그러나 이러한 종래 기술에서는 단일 하우징을 이용하여 가온과 착탄 공정 및 냉각공정을 실시하기 때문에 연속적인 제조가 불가능하여 물량 공급이 어렵고, 연속 제조 또는 다량의 물량 공급을 위해서는 여전히 하우징을 여러 개 구비하여야만 하고, 결국 각 하우징에 따른 열공급-착탄수단 및 가열 수단 등을 중복 구비해야만 하는 단점이 있었다.

따라서 전와류의 작업공정이 단순 및 용이하면서도 전와류의 착탄 효율이 우수한 전와류 제조장치 및 제조방법에 관한 연구가 요구되고 있는 실정이다.

특허문헌 KR 10-0900204 B1 2009.05.25 등록

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 터널식 소성로에서 고온 소성 후 밀폐실(이하, 캡슐장착실이라고도 함)에서 각 대차의 상부에 탄화 가능한 캡슐을 긴밀하게 장착하여 이후 소성로 출입구 밖의 탄화냉각부의 공간까지 운반레일을 통해 용이하게 반출하여 연료 및 공기 주입, 탄화 또는 불완전 연소, 냉각 및 보관할 수 있도록 하여, 냉각실이나 냉각로 등이 없이 양질의 탄화 전와류를 연속 제조 가능하도록 한 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 탄화 캡슐 내에 탄화 공정을 위한 연료와 공기의 공급 및 배출량 조절로 온도 조절이 가능한 하나 이상의 도어 및 냉각부재를 구비하여 전통 탄화 전와류는 물론 컬러를 함유한 전와류에 필요한 탄화 공정이 선택적으로 이루어질 수 있도록 함으로써, 냉각실이나 냉각로 등이 없이 목적하는 컬러와 양질의 탄화 전와류를 제조할 수 있는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는,

피탄화물을 대차 상판에 적재하여 운반레일 상을 이동하는 대차,

하부가 개방되고 몸체의 내면을 따라 단열재가 내재된 철판 몸체로 이루어지며 대차의 상부에 올려진 피 탄화물을 수용할 수 있는 내부 공간을 형성하고 개방된 하부가 대차와 긴밀하게 조립 가능하도록 대차와 대응되는 구조로 형성되어 대차의 상부에 탈부착 가능하게 결합되거나 분리되며 연료와 공기의 공급 및 배출량을 조절이 가능한 도어를 구비한 캡슐로 구성되는, 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐이다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 대차는, 상부에 피탄화물을 올려놓을 수 있는 대차 상판이 구비되고 대차 상판의 하부에 회전 가능하게 휠이 설치되어 운반레일 상을 주행하도록 구성되며 휠을 지지하면서 대차 상판의 하부에 설치되는 대차 하판이 설치되는 구성되는 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 대차는, 이웃하는 대차와의 체결을 용이하게 하기 위해 대차 하판의 전 후방 단부의 높이가 다르도록 경사면을 갖게 설치되며, 캡슐은 경사면을 갖는 대차 하판과의 체결을 용이하게 하기 위해 대차 하판의 전 후방 단부의 높이에 대응하는 기울기를 갖도록 캡슐의 하단부가 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 캡슐은, 캡슐 내부의 천정을 전후방으로 가로지르도록 캡슐 몸체의 상단부에 설치되며 캡슐 내부의 온도를 냉각시킬 수 있도록 관의 내부를 따라 냉기가 순환되는 다수의 냉각부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 대차 하판의 단부에는 캡슐의 개방된 하단부를 지지하여 결합되기 위한 캡슐 결합부가 구비되고, 캡슐의 하단부에는 대차 하판에 의해 지지되면서 결합되기 위한 래그부가 구비되어 캡슐 결합부와 래그부에 의해 대차와 캡슐이 긴밀하게 결합되거나 분리되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 대차 하판의 캡슐 결합부 및 캡슐의 래그부는, 대차와 캡슐과의 결합시 긴밀한 밀폐를 위한 내열성 패킹재 또는 씰링재가 각각 충진되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 도어는, 캡슐 몸체의 일 측면 하부에 개폐 가능하게 설치되며 캡슐 내부로 연기 및 공기를 주입하거나 주입량 조절이 가능하게 설치되는 제1 연도, 캡슐 몸체의 반대 측면의 상부 또는 상면에 개폐 가능하게 설치되며 캡슐 내부에서 배출되는 공기 배출량 조절이 가능하게 설치되는 제2 연도 중에서 선택되는 하나 이상의 연도로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 도어는, 연도의 가장자리 둘레를 따라 설치되며 내열성 패킹부재 또는 단열성 패킹부재가 충진되어 상기 연도의 가장자리 둘레를 긴밀하게 씰링하는 도어 지지부, 도어 지지부에 의해 지지 및 고정되며 개폐량의 조절이 가능하게 설치되는 개폐부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 개폐부는, 스크린 차폐 방식 개폐부, 슬라이드 방식 개폐부, 시계추 방식 개폐부 중에서 선택되는 어느 하나의 개폐부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 스크린 차폐방식 개폐부는, 원형으로 이루어지며 원의 중심점을 기준으로 회전하는 차폐판을 구비하여 차폐판의 회전 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 슬라이드 방식 개폐부는, 상하 또는 좌우로 직선 이동하는 차폐판을 구비하여 차폐판의 슬라이드 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 시계추 방식 개폐부는, 부채꼴로 이루어지며 부채꼴의 호의 중심점을 기준으로 회전하는 차폐판을 구비하여 차폐판의 회전 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐에서, 도어 지지부는, 개폐부의 차폐판에 대한 회전량 또는 직선 이동량을 단계적으로 조절하기 위한 걸림턱을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 대차의 하판이 갖는 경사면에 의해 이웃하는 대차와의 결합이 용이하여 안정적인 이송이 가능하게 되므로 터널식 소성로에서의 연속적인 예열 및 고온 소성이 용이하게 되는 이점이 있으며, 아울러 적재 공간에서도 다른 대차와의 결합 및 분리가 안정적으로 이루어질 수 있게 되므로 탄화 처리가 완료된 대상물이 탑재된 탄화 캡슐의 적재 및 보관을 안정적이면서도 용이하게 하는 이점이 있다.

또한 본 발명은 터널식 소성로에서 고온 소성 후 밀폐실에서 각 대차의 상부에 탄화 공정이 이루어질 수 있는 캡슐을 긴밀하게 장착하고, 캡슐을 소성로 출입구 밖의 적재 공간까지 운반레일을 통해 용이하게 외부로 이동시킨 후, 연료를 주입하여 불완전 연소 또는 탄화 공정을 캡슐내에서 수행하고, 탄화 공정 이후 자연 냉각 또는 보관하여 제품을 완성할 수 있으므로 터널식 소성로에서 냉각실 또는 냉각로의 설비를 필요로 하지 않게 되어 탄화 처리장치의 구성을 단순화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 탄화 캡슐 내에 탄화 공정을 위한 연료와 공기의 공급 및 배출량 조절로 온도 조절이 가능한 하나 이상의 도어 및 냉각부재를 구비하여 전통 탄화 전와류는 물론 컬러를 함유한 전와류에 필요한 탄화 공정이 선택적으로 이루어질 수 있게 되므로, 목적하는 컬러와 양질의 탄화 전와류를 용이하게 제조할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술의 탄착 벽돌을 제조하는 터널식 소송로의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 운반차를 수납하는 탄화차의 사시도이다.
도 3a는 종래의 기술과 구분되는 본 발명의 전통 탄화 전와류 제조 장치의 개념도이다.
도 3b는 본 발명이 적용되는 전통 탄화 전와류 제조 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3c는 본 발명이 적용되는 다른 실시 형태의 전통 탄화 전와류 제조 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 의한 탄화 캡슐의 분해사시도이다.
도 5a는 도 4의 대차 정면도이다.
도 5b는 도 4의 대차의 경사구조를 설명하기 위하여 소성로 내부에서 이웃하게 주행하는 두 대차를 발췌하여 예시한 측면도 및 주요부 상세도이다.
도 5c는 도 3의 소성로 내부에서 주행되는 본 발명 대차와 소성로의 단면 예시도이다.
도 5d는 본 발명에 의한 탄화 캡슐의 사용 상태를 예시한 조립 단면도이다.
도 6a와 도 6b는 각각 도 4의 캡슐 단면도와 측면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 적용 가능한 도어의 구성예를 설명하기 위하여 예시한 상세도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의한 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3a는 종래의 기술과 구분되는 본 발명의 전통 탄화 전와류 제조 장치의 개념도이고, 도 3b는 본 발명이 적용되는 전통 탄화 전와류 제조 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 3c는 본 발명이 적용되는 다른 실시 형태의 전통 탄화 전와류 제조 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

본 발명이 적용되는 전통 탄화 전와류 제조 장치는 터널에서 종래의 냉각부가 없는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 적용되는 전통 탄화 전와류 제조 장치는, 내부 바닥에 대차가 이동할 수 있는 운반레일(6)이 시설되고, 예열부(11)와 소성부(12)가 연속적으로 구성되는 터널식 소성로(10)를 구비한 장치를 기반으로 하며, 소성로 말단에 접하게 설치되고 밀폐된 캡슐장착부(20), 및 캡슐장착부와 이격되게 설치되는 탄화냉각부(30)를 포함하여, 캡슐장착부(20)에서 조립되는 탄화 캡슐(100)이 운반레일(6) 위를 주행하여 탄화냉각부(30)까지 반출 가능하도록 구성한다.

캡슐장착부(20)는 소성부(12)와 접하도록 소성로(10)의 말단부에 연설되고 밀페된 공간으로 설계되고, 소성로와 외부는 별도의 도어에 의해 개폐 가능하도록 설비된다. 그리고 캡슐장착부(20)의 내부 바닥에는 대차(110)가 이동할 수 있는 운반레일(6)이 소성부로부터 연설되어 시설되고 내부에 캡슐(120)을 적재하고 분리하도록 인상 및 하강시킬 수 있는 캡슐 승강장치(130)를 구비하여 소성부(12)를 거쳐 나온 대차(110)의 상부에 대차의 상부 공간을 커버링하는 캡슐(120)을 긴밀하게 장착시켜 탄화 처리 대상물의 탄화 처리 및 냉각 처리가 가능한 탄화 캡슐(100)을 형성한다. 여기서 캡슐 승강장치(130)는, 캡슐(120)을 대차(110)로부터 인상 또는 하강하는 정도에 따라 캡슐과 대차 사이에 공기 주입틈(도면에 미도시됨)을 발생시켜, 공기 주입틈을 통한 공기량의 조절로 컬러 기와 제조를 위한 컬러 및 온도를 조절하는 제3 연도(도면에는 미도시됨)를 형성할 수도 있을 것이다.

탄화냉각부(30)는 캡슐장착부(20)의 말단으로부터 연설되어 소성로(10)의 출입구 밖에 설치되되, 캡슐장착부(20)에서 조립된 하나 이상의 탄화 캡슐(100)이 운반 된 후, 연료 주입, 탄화 또는 불완전연소 및 냉각 단계를 수행할 수 있는 공간을 구비하고 공간의 바닥에 대차가 이동할 수 있는 운반레일(6)이 캡슐장착부(20)로부터 연설되어 시설된다.

도 4는 본 발명에 의한 탄화 캡슐의 분해사시도이고, 도 5a는 도 4의 대차 정면도이며, 도 5b는 대차의 경사구조를 설명하기 위하여 소성로 내부에서 이웃하게 주행하는 대차들을 발췌하여 예시한 측면도 및 주요부 상세도이고, 도 5c는 소성로 내부의 대차 정면도이며, 도 6a와 도 6b는 각각 도 4의 캡슐 단면도와 측면도이다.

탄화 캡슐(100)은, 운반레일 상을 이동하는 대차(110)와, 대차(110)의 상부에 탈부착 가능하게 결합되거나 분리되는 캡슐(120)로 구성된다.

대차(110)는, 상부에 피 탄화물을 올려놓을 수 있는 대차 상판(111)이 구비되고, 대차 상판(111)의 하부에 회전 가능하게 휠(112)이 설치되어 운반레일(6) 상을 주행하도록 구성되며, 휠(112)을 지지하면서 대차 상판(111)의 하부에 설치되는 대차 하판(113)이 설치되어 구성된다.

캡슐(120)은, 하부가 개방되고 몸체의 내면을 따라 단열재(122)가 내재된 철판 몸체로 이루어지며, 대차(110)의 상부에 올려진 피 탄화물을 수용할 수 있는 내부 공간을 형성하고, 개방된 하부가 대차(110)와 긴밀하게 장착 가능하도록 대차와 대응되는 구조로 형성되어 대차의 상부에 탈부착 가능하게 결합되거나 분리되며, 연료와 공기의 공급 및 배출량을 조절이 가능한 하나 이상의 도어가 구비되어 구성된다. 또한 캡슐(120)에는 캡슐 내부의 온도를 냉각시킬 수 있도록 상단부 몸체를 관통하여 캡슐의 천정을 전후방으로 가로지르는 다수의 냉각부재(124)가 설치되어 구성된다. 이 냉각부재(124)는 관으로 이루어지며, 별도의 체결 부재에 의해 캡슐의 몸체에 체결될 수 있고, 관의 내부를 따라 냉기가 순환되는 구조로 이루어져, 필요에 따라 관의 내부로 냉기를 순환시켜 탄화 캡슐 내부의 온도를 냉각시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 대차(110)는, 이웃하는 대차와의 체결을 용이하게 하기 위해 상기 대차 하판(113)의 전 후방 단부(115)의 높이가 다르도록 경사면을 갖게 설치된다. 이로써 터널식 소성로(10) 내부에서 운반레일(6) 상을 주행하는 이웃하는 두 개의 대차(110a,110b)는 도 5b에 예시된 바와 같이 앞쪽에서 주행하는 대차(110a)의 후방 단부(115a)와 뒤쪽에서 주행하는 대차(110b)의 전방 단부(115b)가 상하로 포개져 두 대차가 서로 밀접에서 이웃한 상태로 터널식 소성로(10) 내부를 주행할 수 있도록 한다. 이와 함께 상기 캡슐(120)도 경사면을 갖는 대차 하판(113)과의 체결을 용이하게 하기 위해 상기 대차 하판(113)의 전 후방 단부의 높이에 대응하는 기울기를 갖도록 캡슐(120)의 하단부(121)가 경사지게 형성되어 구성되는 것이 바람직할 것이다.

아울러 대차 하판(113)의 양측에는 상기 캡슐(120)의 하단부를 측면에서 지지하여 결합되기 위한 캡슐 결합부(114)가 각각 구비되고, 캡슐(120)의 개방된 몸체 하단부에는 상기 대차 하판(113)에 의해 지지되면서 결합되기 위한 래그부(125)가 구비되어, 상기 캡슐 결합부(114)와 상기 래그부(125)에 의해 상기 대차(110)와 캡슐(120)이 긴밀하게 결합되거나 분리될 수 있도록 구성된다. 이러한 대차 하판(113)의 캡슐 결합부(114) 및 캡슐(120)의 래그부(125)는, 대차와 캡슐과의 결합시 긴밀한 밀폐를 위한 내열성 패킹재(123)(또는 씰링재)가 각각 충진되는 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성의 대차(110)가 운반레일(6)을 따라 소성로(10) 내부에 진입하여 주행하는 경우 대차(110)가 안정적인 상태로 소성로(10) 내부를 주행하기 위해서는 도 5c에 예시된 바와 같이 상기 대차(110)의 측면 구조에 대응하도록 소성로(10) 측벽이 형성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 캡슐(120)에 형성되는 도어는, 캡슐 몸체의 일 측면 하부에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 캡슐 내부로 연기 및 공기를 주입하거나 주입량 조절이 가능하게 설치되어, 연기 및 공기 주입량의 조절로 캡슐 내부의 온도를 조절할 수 있는 제1 연도(141), 캡슐 몸체의 반대 측면의 상부 또는 상면에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 캡슐 내부에서 배출되는 공기 배출량 조절이 가능하게 설치되어 공기 배출량의 조절로 캡슐 내부의 온도를 조절할 수 있는 제2 연도(142) 중에서 선택되는 하나 이상의 연도로 구성되는 것이 바람직하다. 이때 각 연도는 그 개폐동작을 각각 구분하여 제어할 수도 있으며, 또는 필요에 따라 동시 개폐도 가능하다. 또한 이에 의해 제어가능한 캡슐 내부 온도는 목적하는 탄화 전와류의 종류에 따라 달라질 수 있는데, 그 온도가 높을수록 흑색에 가까운 색조의 탄화가 이루어지고, 온도가 낮아질수록 회백색, 적색에 가까운 색조의 탄화가 가능하게 된다. 따라서 예를 들면 흑기와를 제조할 경우 캡슐 내부 온도를 500~600℃로 유지되게 하고, 적색 또는 회백색 기와를 제조할 경우 캡슐 내부 온도를 400℃ 이하로 유지되게 도어 개폐량을 조절하여 온도를 조절하는 것이 필요하다. 또한 아울러 캡슐(120)은 필요에 따라 연료 투입구(126)를 더 구비할 수 있다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 적용 가능한 도어의 구성예를 설명하기 위하여 예시한 상세도로서, 본 발명에서 적용 가능한 도어는 캡슐 몸체의 개방부 가장자리에 설치되며, 도 7a에 예시된 바와 같이 개방부 가장자리를 내열성 패킹부재 또는 단열성 패킹부재에 의해 긴밀하게 씰링하는 도어 지지부(143), 도어 지지부(143)에 의해 지지 및 고정되며, 공기량을 조절이 가능하도록 개폐 가능하게 설치되는 개폐부(144)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 개폐부(144)는, 스크린 차폐 방식 개폐부(145), 슬라이드 방식 개폐부(146), 시계추 방식 개폐부(147) 중에서 선택되는 어느 하나의 방식으로 구성될 수 있다.

스크린 차폐방식 개폐부(145)의 경우는, 도 7b에 예시된 바와 같이 예를 들면 원형으로 이루어질 수 있으며, 원의 중심점을 기준으로 회전하는 차폐판(145a)을 구비하여, 상기 차폐판의 회전 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성된다.

슬라이드 방식 개폐부(146)의 경우는, 도 7c에 예시된 바와 같이 예를 들면 상하 또는 좌우로 직선 이동하는 차폐판(146a)을 구비하여, 상기 차폐판의 슬라이드 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성된다.

시계추 방식 개폐부(147)의 경우는, 도 7d에 예시된 바와 같이 예를 들면 부채꼴로 이루어지며, 부채꼴의 호의 중심점을 기준으로 회전하는 차폐판(147a)을 구비하여, 상기 차폐판의 회전 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성된다.

이러한 도어 지지부(143)에는 개폐부의 차폐판에 대한 회전량 또는 직선 이동량을 단계적으로 조절하기 위한 걸림턱(145b,146b,147b)을 구비할 수 있다.

본 발명을 이용한 전와류 제조방법은, 내부 바닥에 대차가 이동할 수 있는 운반레일(6)이 시설되어 있고, 예열부(11)와 소성부(12)가 연속적으로 구성되는 터널식 소성로(10)를 이용한 기와 제조 방법을 기반으로 하며, 크게 예열 및 고온 소성단계, 대차와 일체로 된 탄화 캡슐 형성단계, 및 탄화 단계의 3단계로 구분될 수 있으며, 다른 실시 방법으로서 냉각 단계를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 탄화냉각부 이동 단계를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

예열 및 고온 소성단계는 성형-건조된 탄화 처리 대상물을 대차(110)에 적재하여 운반레일(6) 상으로 터널식 소성로(10)에 통과시키면서 소성로 내부로 연료와 공기를 동시에 공급하여 연료의 완전연소에 의한 열로 탄화 처리 대상물을 예열 및 고온 소성하는 단계이다.

대차와 일체로 된 탄화 캡슐 형성단계는 예열 및 고온 소성된 탄화 처리 대상물이 놓인 대차(110)를 소성로(10)의 말단부에 연설되고 외부와는 밀폐된 캡슐장착부(20) 내부로 운반레일(6) 상에서 이동시킨 후 캡슐장착부(20) 내부에서 대차(110)의 상부에, 연료와 연기와 공기의 공급량 및 배출량 조절이 가능한 도어 및 냉기 순환이 가능한 냉각부재(124)를 구비한 캡슐(120)을 긴밀하게 장착하여, 온도 조절을 통한 탄화 처리 및 탄화 처리 후의 냉각 처리가 실시 가능한 탄화 캡슐(100)을 형성하는 단계이다.

탄화냉각부(30) 이동단계는, 탄화 처리 또는 탄화 처리와 온도 강하 처리, 및 자연 냉각을 위하여 탄화 캡슐(100)을 운반레일(6)을 통해 탄화냉각부(30)로 이송시키는 단계이다.

탄화 단계는 캡슐장착부(20)에서 조립된 탄화 캡슐(100)의 밀폐 공간 내부에, 목적하는 탄화 전와류에 따른 연료와 연기와 공기를 도어 및 연료 투입구를 통해 공급(주입)함과 아울러 공기 공급량 및 배출량을 조절하여 탄화 처리 대상물을 불완전 연소 또는 탄화시키는 단계이다. 이러한 탄화 단계는 캡슐장착부(20)에서 조립된 탄화 캡슐(100)을 소성로(10)의 출입구 밖에 설치되는 탄화냉각부(30)로 운반레일(6)을 통해 이동시킨 후 실시하는 것이 대량생산을 위해 바람직하다.

냉각 단계는 탄화 처리가 완료된 후 냉각부재(124)를 통해 냉기를 순환시켜 탄화 캡슐(100) 내부의 온도를 강하시키는 단계이다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐의 전체적인 동작을 설명한다.

먼저, 성형-건조된 탄화 처리 대상물을 대차(110)에 적재하여 운반레일(6)을 통해 예열부(11)와 소성부(12)가 연속적으로 구성된 터널식 소성로(10)에 투입하여, 소성로 내부로 연료와 공기를 동시에 공급하여 연료의 완전연소에 의한 열로 탄화 처리 대상물을 예열 및 고온 소성한다. 이때 소성로(10)의 측벽은 도 5c에 예시된 바와 같이 본 발명에 의한 대차(110)의 측면 구조와 대응되는 구성으로 형성되어 있게 되므로, 대차(110)가 운반레일(6)을 따라 소성로(10) 내부에 진입하여 주행하는 경우 소성로(10) 측벽에 의해 대차(110)가 지지되는 상태로 주행이 이루어질 수 있게 되어, 대차(110)는 탄화 처리 대상물을 안정적으로 적재한 상태로 소성로(10) 내부를 주행할 수 있게 된다.

이와 아울러 캡슐장착부(20)의 내부에서는 연료와 연기와 공기의 공급량 및 배출량 조절이 가능한 도어 및 냉기 순환이 가능한 냉각부재(124)를 구비한 캡슐(120)을 준비해두고, 대차(110)가 소성로(100)에서 이송되어 들어오기 이전에 먼저 캡슐 승강장치(130)를 이용하여 상기 대차(110)의 상부에 조립할 캡슐(120)을 미리 소정 높이로 승강시켜 둔다.

이후 예열 및 고온 소성이 완료되면 탄화 처리 대상물이 놓인 대차(110)를 소성로(10)의 말단부에 연설되고 밀폐된 캡슐장착부(20) 내부로 운반레일(6) 상에서 이송시킨 후, 소성로로 통하는 도어 및 외부로 통하는 도어를 각각 닫고, 미리 소정 높이로 승강시켜 둔 캡슐(120)을 캡슐 승강장치(130)를 이용하여 대차의 하판(113) 높이까지 차츰 하강시킨 후, 대차 하판(113)의 양측에 형성된 각 캡슐 결합부(114)에 캡슐(120)의 하단부 각 래그부(125)가 대응되도록 위치시켜 캡슐(120)을 대차(110)의 하판(113) 위에 하강 완료시키게 되면, 온도 조절을 통한 탄화 처리 및 탄화 처리 후의 냉각 처리가 실시 가능한 탄화 캡슐(100)을 긴밀하게 장착할 수 있게 된다. 물론 이렇게 조립되는 대차(110)와 캡슐(120)은 추후 필요에 따라 분리 가능하게 결합된다. 아울러 이때 대차 하판(113)의 캡슐 결합부(114) 및 캡슐(120)의 래그부(125)는 도 5d에 예시된 바와 같이 대차와 캡슐과의 결합시 긴밀한 밀폐를 위한 내열성 패킹재(123)(또는 씰링재)가 각각 충진되어 있게 되므로, 캡슐(120)을 대차(110)의 상부에 긴밀하게 장착하는 것이 가능하게 된다.

다음으로 캡슐장착부(20)에서의 탄화 캡슐(100)의 장착이 완료되면, 탄화 캡슐(100)은 연료 또는 공기 주입, 불완전 연소 또는 탄화 처리 또는 탄화 처리와 온도 강하 처리후의 자연 냉각 또는 적재를 위해 운반레일(6)을 통해 탄화냉각부(30)로 이송시킴으로써, 소소성로(10)에서부터 적재 공간 까지의 반출이 가능하게 된다

이어서, 탄화 캡슐(100)의 제1연도(141)를 통해 밀폐된 캡슐 공간의 내부로 연료와 연기 및 공기를 공급하면서 목적하는 탄화 전와류의 종류에 따라 연료와 연기 및 공기의 주입량을 조절하고, 아울러 제2연도(142)를 통해 공기 배출량을 조절하여 탄화 캡슐 내부의 온도를 조절한다. 따라서 이러한 온도 조절을 통해 탄화 캡슐 내부에서는 원하는 색조, 또는 미세한 색도차를 구현할 수 있는 탄화 공정이 탄화 처리 대상물에 실시될 수 있게 된다.

아울러 이러한 탄화 캡슐을 이용한 탄화 작업은 캡슐장착부(20)에서 조립된 탄화 캡슐(100)을 소성로(10)의 출입구 밖에 설치되는 탄화냉각부(30)로 운반레일(6)을 통해 이동시킨 후 실시하는 것이 바람직하다.

상기 탄화 처리가 완료된 후 냉각이 필요한 경우 캡슐(120)의 상단부에 개재된 냉각부재(124)를 통해 냉기를 순환시켜 탄화 캡슐(100) 내부의 온도를 강하시킬 수도 있다.

이어서, 탄화 및 냉각 과정이 종료되면 캡슐(120)은 레일(6)을 따라 캡슐장착부(20)로 이동시켜 캡슐(120)을 분리하고, 캡슐이 분리된 대차(110)는 소성(10)로 입구로 이동하게 된다.

이상의 본 발명에 따르면, 탄화 캡슐(100) 내부의 온도 조절을 통해 다양한 색조 구현이 가능한 탄화 및 냉각 처리가 가능하게 되므로, 별도의 냉각실이나 냉각과정이 필요 없게 되어, 비교적 간단한 제조공정을 통해 전통 탄화 전와류를 제조할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

6 : 운반 레일 10 : 소성로
11 : 예열부 12 : 소성부
20 : 캡슐장착부 30 : 탄화냉각부
100 : 탄화 캡슐 110 : 대차
111 : 대차 상판 112 : 휠
113 : 대차 하판 114 : 캡슐 결합부
115 : 전 후방단부 120 : 캡슐
121 : 캡슐 하단부 122 : 단열재
124 : 냉각부재 125 : 래그부
126 : 연료 투입구 130 : 캡슐 승강장치
141 : 제1연도 142 : 제2연도
143 : 도어지지부 144 : 개폐부
145 : 스크린 방식 차폐부 145a,146a,147a : 차폐판
145b,146b,147b : 걸림턱 146 : 슬라이드 방식 차폐부
147 : 시계추 방식 차폐부

Claims

피 탄화물을 대차 상판에 적재하여 운반레일 상을 이동하는 대차;
하부가 개방되고 몸체의 내면을 따라 단열재가 내재된 철판 몸체로 이루어지며 상기 대차의 상부에 올려진 피 탄화물을 수용할 수 있는 내부 공간을 형성하고 상기 개방된 하부가 상기 대차와 긴밀하게 조립 가능하도록 상기 대차와 대응되는 구조로 형성되어 상기 대차의 상부에 탈부착 가능하게 결합되거나 분리되며, 연료와 공기의 공급 및 배출량을 조절이 가능한 도어를 구비한 캡슐;로 구성되되,
상기 대차는, 상부에 피탄화물을 올려놓을 수 있는 대차 상판이 구비되고, 상기 대차 상판의 하부에 회전 가능하게 휠이 설치되어 상기 운반레일 상을 주행하도록 구성되며, 상기 휠을 지지하면서 상기 대차 상판의 하부에 설치되는 대차 하판이 설치되고, 이웃하는 대차와의 체결을 용이하게 하기 위해 상기 대차 하판의 전 후방 단부의 높이가 다르도록 경사면을 갖게 설치되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
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제1항에 있어서, 상기 캡슐은,
상기 경사면을 갖는 대차 하판과의 체결을 용이하게 하기 위해 상기 대차 하판의 전 후방 단부의 높이에 대응하는 기울기를 갖도록 캡슐의 하단부가 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제1항에 있어서,
상기 대차 하판의 단부에는 상기 캡슐의 개방된 하단부를 지지하여 결합되기 위한 캡슐 결합부가 구비되고,
상기 캡슐의 하단부에는 상기 대차 하판에 의해 지지되면서 결합되기 위한 래그부가 구비되어, 상기 캡슐 결합부와 상기 래그부에 의해 상기 대차와 캡슐이 긴밀하게 결합되거나 분리되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제5항에 있어서, 상기 대차 하판의 캡슐 결합부 및 캡슐의 래그부는,
대차와 캡슐과의 결합시 긴밀한 밀폐를 위한 내열성 패킹재(또는 씰링재)가 각각 충진되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제1항에 있어서, 상기 도어는,
상기 캡슐 몸체의 일 측면 하부에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 캡슐 내부로 연기 및 공기를 주입하거나 주입량 조절이 가능하게 설치되는 제1 연도;
상기 캡슐 몸체의 반대 측면의 상부 또는 상면에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 캡슐 내부에서 배출되는 공기 배출량 조절이 가능하게 설치되는 제2 연도; 중에서 선택되는 하나 이상의 연도로 구성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제7항에 있어서, 상기 도어는,
상기 연도의 가장자리 둘레를 따라 설치되며, 내열성 패킹부재 또는 단열성 패킹부재가 충진되어 상기 연도의 가장자리 둘레를 긴밀하게 씰링하는 도어 지지부;
상기 도어 지지부에 의해 지지 및 고정되며, 개폐량의 조절이 가능하게 설치되는 개폐부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제8항에 있어서, 상기 개폐부는,
스크린 차폐 방식 개폐부, 슬라이드 방식 개폐부, 시계추 방식 개폐부 중에서 선택되는 어느 하나의 개폐부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제9항에 있어서, 상기 스크린 차폐방식 개폐부는,
원형으로 이루어지며, 원의 중심점을 기준으로 회전하는 차폐판을 구비하여, 상기 차폐판의 회전 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제9항에 있어서, 상기 슬라이드 방식 개폐부는,
상하 또는 좌우로 직선 이동하는 차폐판을 구비하여, 상기 차폐판의 슬라이드 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제9항에 있어서, 상기 시계추 방식 개폐부는,
부채꼴로 이루어지며, 부채꼴의 호의 중심점을 기준으로 회전하는 차폐판을 구비하여, 상기 차폐판의 회전 정도에 따라 도어의 개폐량이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도어 지지부는,
상기 개폐부의 차폐판에 대한 회전량 또는 직선 이동량을 단계적으로 조절하기 위한 걸림턱을 구비한 것을 특징으로 하는 전통 전와류 제조용 탄화 캡슐.