KR102488154B1 - 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

환경오염을 최소화하고, 펠렛 대비 발열효율이 향상된 우드 브리켓을 제조할 수 있는 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치를 개시한다.
친환경 우드 브리켓 제조 방법은 제1 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제1 원료를 고압으로 압축하여 블록형태의 브리켓을 형성하는 브리켓 형성 단계 및 브리켓의 내부에 제1 원료와 다른 제2 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제2 원료를 주입하고, 제2 원료를 고압으로 압축하여 브리켓의 내부에 발열 심재를 형성하는 심재 형성 단계를 포함하고, 브리켓은, 발열 심재가 수용되는 심재 수용홀과, 공기가 유동되는 공기 유동홀을 가진다.

Description

친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치{Eco-friendly wood briquette manufacturing method and device}

본 발명은 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 톱밥, 갈대, 왕겨, 볏 집, 초근목피, 목초, 나뭇가지, 나무뿌리, 폐목 등의 목질계와 초본계 원료를 분쇄하여 고압으로 압축함으로써 일정한 크기의 펠렛을 제조하고, 이러한 펠렛은 주로 펠렛 보일러에서 연소됨으로써 친환경 바이오 매스로서 사용된다.

그런데, 이러한 펠렛은 통상적으로 6~10φ 정도의 굵기를 가지고 있는데, 이러한 굵기를 가지는 펠렛은 단위면적이 넓고, 비교적 작은 압축력으로 압축을 가하여 생성함으로써 빠르게 연소되어 열량이 낮아지는 문제점이 있었다.

따라서, 종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 목질계 또는 초본계의 분쇄 입자로 된 원료를 금형을 이용하여 압축한 우드 브리켓이 개발되었다.

이와 같은, 우드 브리켓은 육면체 형태로 형성되고, 분쇄 입자로 된 목질 원료가 압축된 형태로 제작됨에 따라, 기존 펠렛과 동일무게로 비교할 때 단위면적이 좁아지고 압축밀도가 높아져서 천천히 연소됨으로써 열

량이 높아지는 이점이 있다.

한편, 상기와 같은 우드 브리켓은 내부가 꽉 채워진 육면체 형태로 형성된다.

그러나, 상기한 종래의 우드 브리켓은 내부가 채워진 솔리드 구조를 가짐에 따라, 공기의 순환이 어렵고, 외면만 공기중에 노출되어 연소효율이 낮은 문제점이 있었다.

또한, 종래의 우드 브리켓은 벽돌형태로 제작되어 하중 분산이 어려운 구조를 가짐에 따라, 외력에 의해 쉽게 부서지고, 이에 우드 브리켓의 파손 시 발생된 분진들이 비산되어 작업장에 쌓이거나, 작업자의 호흡기로 유입되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 우드 브리켓은 일정 높이 이상 적재해야할 경우 별도의 지지대나, 지지물들을 이용하여 적재해야만 하는 불편함이 있었다.

등록특허공보 제10-1223191호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 환경오염을 최소화하고, 펠렛 대비 발열효율이 향상된 우드 브리켓을 제조할 수 있는 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 우드 브리켓에 공기가 유동되는 공기 유동홀을 형성하여 발열 면적과 내구성을 증대시키고, 이를 통해 우드 브리켓의 파손을 방지하여 우드 브리켓의 분진들이 비산되는 것을 방지할 수 있는 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 우드 브리켓에 우드 브리켓과 다른 입자의 크기를 가지는 목질계 재질의 발열 심재를 추가적으로 형성하여 우드 브리켓의 발열효율을 극대화할 수 있는 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 우드 브리켓의 두께방향을 따라 우드 브리켓의 일면과 타면에 지지구조를 형성하여 별도의 지지대나 지지물들을 이용하지 않고 우드 브리켓을 용이하게 적재할 수 있고, 적재된 우드 브리켓들 사이로 공기가 원활이 유동되어 우드 브리켓의 건조효율을 높일 수 있는 친환경 우드 브리켓 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법은 우드 브리켓 제조 장치를 이용한 친환경 우드 브리켓 제조 방법으로서, 제1 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제1 원료를 고압으로 압축하여 블록형태의 브리켓을 형성하는 브리켓 형성 단계; 및 상기 브리켓의 내부에 상기 제1 원료와 다른 제2 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제2 원료를 주입하고, 상기 제2 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓의 내부에 발열 심재를 형성하는 심재 형성 단계;를 포함하고, 상기 브리켓은, 상기 발열 심재가 수용되는 심재 수용홀과, 공기가 유동되는 공기 유동홀을 가진다.

상기 제1 원료는 입자의 크기가 0.1 mm 이상 0.2 mm 이하인 목질계 원료이고, 상기 제2 원료는 입자의 크기가 0.2 mm 이상 1 mm 이하인 목질계 원료일 수 있다.

상기 심재 수용홀은, 제1 직경의 크기를 가지는 제1 수용부; 상기 브리켓의 상면으로부터 소정 깊이 함몰되어 상기 제1 수용부와 연통되고, 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경의 크기를 가지는 제2 수용부; 및 상기 브리켓의 하면으로부터 소정 깊이 함몰되어 상기 제1 수용부와 연통되고, 상기 제2 직경의 크기를 가지는 제3 수용부;를 포함하고, 상기 브리켓은, 상기 브리켓의 상면에 형성되는 구면 형태의 정렬홈들; 및 상기 브리켓의 하면에 형성되고, 상기 브리켓들의 적층 시 상기 정렬홈들에 걸려 지지되어 상기 브리켓들을 나란히 정렬시키는 정렬돌기들;을 더 포함하고, 상기 정렬돌기는, 상기 정렬홈에 대응되는 구면 형태로 형성되어 상기 정렬홈에 수용되는 걸림부; 및 상기 걸림부와 상기 브리켓의 하면 사이에 배치되고, 상기 브리켓들의 적층 시 상기 브리켓들을 상호 이격시켜 상기 브리켓들 사이에 공기가 유동되는 공간을 형성하는 이격부;를 포함할 수 있다.

상기 브리켓 형성 단계는, 분쇄된 상기 제1 원료로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하는 제1 필터링 단계; 제1 원료공급부를 이용하여 필터링된 상기 제1 원료를 제1 금형에 공급하는 제1 원료 공급단계; 상기 제1 금형의 상부에 배치된 제1 압축실린더를 이용하여 상기 제1 금형의 내부에 수용된 상기 제1 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓을 형성하는 제1 성형 단계; 상기 제1 금형의 하부를 개방하여 상기 브리켓을 배출하고, 상기 브리켓을 일 방향으로 이송하는 제1 이송 단계; 및 일 방향으로 이송 중인 상기 브리켓에 상온의 공기를 분사하여 상기 브리켓을 냉각 및 건조시키는 제1 냉각건조 단계;를 포함하고, 상기 심재 형성 단계는, 분쇄된 상기 제2 원료로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하는 제2 필터링 단계; 상기 브리켓을 제2 금형의 내부에 배치시키고, 상기 브리켓의 상면에 가이드 커버를 배치하여 상기 제2 금형의 내부공간에 상기 심재 수용홀을 노출시키는 커버 배치 단계; 제2 원료공급부를 이용하여 필터링된 상기 제2 원료를 상기 심재 수용홀에 주입하는 제2 원료 공급단계; 상기 제2 금형의 상부에 배치된 제2 압축실린더를 이용하여 상기 심재 수용홀에 수용된 상기 제2 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓의 내부에 상기 발열 심재를 형성하는 제2 성형 단계; 상기 제2 금형의 하부를 개방하여 상기 브리켓을 배출하고, 상기 브리켓을 일 방향으로 이송하는 제2 이송 단계; 및 일 방향으로 이송 중인 상기 브리켓에 상온의 공기를 분사하여 상기 발열 심재를 냉각 및 건조시키는 제2 냉각건조 단계;를 포함할 수 있다.

상기 제1 필터링 단계는, 상기 제1 원료를 제1 매쉬망에 통과시켜 상기 제1 원료로부터 상기 미분쇄된 입자를 분리시키는 제1-1 필터링 단계; 및 자성을 띄는 제1 자성막대들을 상기 제1 원료 내에서 유동시키면서 상기 제1 원료에 포함된 상기 금속성 이물질을 포집하는 제1-2 필터링 단계;를 포함하고, 상기 제1 원료 공급단계는, 전방으로 이동하여 제1 원료 투입관을 상기 제1 금형의 상부에 배치시키는 제1 투입관 전진 단계; 설정된 시간 간격에 따라 상기 제1 금형들이 연속적으로 배치된 측방으로 이동하면서 상기 제1 금형들에 순차적으로 상기 제1 원료를 공급하는 제1 원료 투입 단계; 및 후방으로 이동하여 상기 제1 원료 투입관을 상기 제1 금형에서 이격시키는 제1 투입관 후진 단계;를 포함하며, 상기 제1 성형 단계는, 상기 제1 압축실린더의 단부에 배치된 제1 가압판을 하강시켜 상기 제1 금형의 내부에 수용된 상기 제1 원료를 제1 시간 동안 제1 압력으로 가압하는 제1-1 성형 단계; 및 상기 제1 가압판을 상승 시킨 후, 재하강시켜 상기 제1 원료를 상기 제1 시간 보다 더 긴 제2 시간 동안 상기 제1 압력 보다 더 큰 제2 압력으로 가압하는 제1-2 성형 단계;를 포함하고, 상기 제2 필터링 단계는, 상기 제2 원료를 제2 매쉬망에 통과시켜 상기 제2 원료로부터 상기 미분쇄된 입자를 분리시키는 제2-1 필터링 단계; 및 자성을 띄는 제2 자성막대들을 상기 제2 원료 내에서 유동시키면서 상기 제2 원료에 포함된 상기 금속성 이물질을 포집하는 제2-2 필터링 단계;를 포함하고, 상기 제2 원료 공급단계는, 전방으로 이동하여 제2 원료 투입관을 상기 제2 금형의 상부에 배치시키는 제2 투입관 전진 단계; 설정된 시간 간격에 따라 상기 제2 금형들이 연속적으로 배치된 측방으로 이동하면서 상기 제2 금형들에 순차적으로 상기 제2 원료를 공급하는 제2 원료 투입 단계; 및 후방으로 이동하여 상기 제2 원료 투입관을 상기 제2 금형에서 이격시키는 제2 투입관 후진 단계;를 포함하며, 상기 제2 성형 단계는, 상기 제2 압축실린더의 단부에 배치된 제2 가압판을 하강시켜 상기 심재 수용홀에 수용된 상기 제2 원료를 상기 제1 시간 동안 상기 제1 압력으로 가압하는 제2-1 성형 단계; 및 상기 제2 가압판을 상승 시킨 후, 재하강시켜 상기 제2 원료를 상기 제2 시간 동안 상기 제2 압력으로 가압하는 제2-2 성형 단계;를 포함할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 장치는 분쇄된 제1 원료로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하도록 구성되는 제1 필터링 장치; 분쇄된 제2 원료로부터 상기 미분쇄된 입자와 상기 금속성 이물질을 분리하도록 구성되는 제2 필터링 장치; 좌우방향을 따라 복수로 배치되어 상부는 개방되고, 하부는 개폐되도록 구성되는 제1 금형들; 상기 좌우방향을 따라 복수로 배치되어 상부는 개방되고, 하부는 개폐되도록 구성되는 제2 금형들; 상기 제1 필터링 장치와 상기 제1 금형들 사이에 배치되고, 내부에 상기 제1 필터링 장치를 통해 공급된 상기 제1 원료가 저장되며, 전후방향 및 상기 좌우방향을 따라 이동되면서 상기 제1 금형들에 상기 제1 원료를 투입하도록 구성되는 제1 원료공급부; 상기 제2 필터링 장치와 상기 제2 금형들 사이에 배치되고, 내부에 상기 제2 필터링 장치를 통해 공급된 상기 제2 원료가 저장되며, 상기 전후방향 및 상기 좌우방향을 따라 이동되면서 상기 제2 금형들에 상기 제2 원료를 투입하도록 구성되는 제2 원료공급부; 상기 제1 금형들의 상부에 배치되고, 상기 제1 금형들의 내부에 수용된 상기 제1 원료를 고압으로 압축하여 브리켓들을 형성하는 제1 압축실린더; 상기 제2 금형들의 상부에 배치되고, 상기 제2 금형들의 내부에 수용된 상기 제2 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓들의 내부에 각각 발열 심재를 형성하는 제2 압축실린더; 상기 제1 금형들의 하부에 배치되고, 상기 제1 금형들의 하측으로 배출되는 상기 브리켓들을 일 방향으로 이송하도록 구성되는 제1 이송장치; 상기 제2 금형들의 하부에 배치되고, 상기 제2 금형들의 하측으로 배출되는 상기 브리켓들을 일 방향으로 이송하도록 구성되는 제2 이송장치; 상기 제1 이송장치에 의해 일 방향으로 이송 중인 상기 브리켓에 상온의 공기를 분사하여 상기 브리켓을 냉각 및 건조시키는 제1 냉각건조 장치; 상기 제2 이송장치에 의해 일 방향으로 이송 중인 상기 브리켓에 상온의 공기를 분사하여 상기 발열 심재를 냉각 및 건조시키는 제2 냉각건조 장치; 상기 제1 냉각건조 장치를 통과한 상기 브리켓들이 낙하되어 저장되는 제1 저장탱크; 및 상기 제2 냉각건조 장치를 통과한 상기 브리켓들이 낙하되어 저장되는 제2 저장탱크;를 포함하고, 상기 제1 필터링 장치는, 상부에서 낙하되는 상기 제1 원료로부터 상기 미분쇄된 입자를 걸러내는 제1 매쉬망; 및 원주방향으로 회전하여 상기 제1 원료를 교반하면서 자성에 의해 상기 제1 원료 내에 포함된 상기 금속성 이물질을 포집하는 제1 자성막대들;을 포함하며, 상기 제2 필터링 장치는, 상부에서 낙하되는 상기 제2 원료로부터 상기 미분쇄된 입자를 걸러내는 제2 매쉬망; 및 원주방향으로 회전하여 상기 제2 원료를 교반하면서 자성에 의해 상기 제2 원료 내에 포함된 상기 금속성 이물질을 포집하는 제2 자성막대들;을 포함하고, 상기 제1 금형은, 관형의 제1 실린더 본체; 및 상기 제1 실린더 본체의 하측에 회전 가능하게 결합되어 상기 제1 실린더 본체의 하단부를 개폐하고, 상면에 제1 심재 수용홀 형성 돌출물, 제1 공기 유동홀 형성 돌출물 및 정렬돌기 형성홈이 형성되는 제1 개폐도어;를 포함하며, 상기 제2 금형은, 관형의 제2 실린더 본체; 및 상기 제2 실린더 본체의 하측에 회전 가능하게 결합되어 상기 제2 실린더 본체의 하단부를 개폐하고, 상면에 돌기 안착홈이 형성되는 제2 개폐도어;를 포함하고, 상기 제1 원료공급부는, 상기 제1 원료가 내부에 저장되는 제1 호퍼; 상기 제1 호퍼에 연통되고, 상기 제1 호퍼에서 배출되는 상기 제1 원료를 상기 제1 금형의 내부에 투입시키는 제1 원료 투입관; 상기 제1 호퍼와 상기 제1 원료 투입관을 상기 전후방향을 따라 이송하도록 구성되는 제1-1 이송부; 및 상기 제1-1 이송부에 의해 상기 전후방향으로 이송되고, 상기 제1 호퍼를 상기 좌우방향으로 이송하도록 구성되는 제1-2 이송부;를 포함하며, 상기 제2 원료공급부는, 상기 제2 원료가 내부에 저장되는 제2 호퍼; 상기 제2 호퍼에 연통되고, 상기 제2 호퍼에서 배출되는 상기 제2 원료를 상기 제2 금형의 내부에 투입시키는 제2 원료 투입관; 상기 제2 호퍼와 상기 제2 원료 투입관을 상기 전후방향으로 이송하도록 구성되는 제2-1 이송부; 및 상기 제2-1 이송부에 의해 상기 전후방향으로 이송되고, 상기 제2 호퍼를 상기 좌우방향을 따라 이송하도록 구성되는 제2-2 이송부;를 포함하고, 상기 제1-1 이송부는, 상기 전후 방향을 따라 이격 배치되는 제1 서포트 유닛; 상기 제1 서포트 유닛에 회전 가능하게 결합되는 제1 스크류 샤프트; 상기 제1 스크류 샤프트를 회전시키는 제1 구동모터; 상기 제1 스크류 샤프트에 결합되고, 상기 제1 스크류 샤프트의 회전 시 상기 전후 방향을 따라 이송되는 이송 플레이트; 및 상기 좌우 방향을 따라 상기 이송 플레이트의 하면을 지지하고, 상기 전후 방향으로 상기 이송 플레이트를 가이드하는 가이드레일;을 포함하며, 상기 제1-2 이송부는, 상기 좌우 방향을 따라 상기 이송 플레이트의 상면에 이격 배치되는 제2 서포트 유닛; 상기 제2 서포트 유닛에 회전 가능하게 결합되는 제2 스크류 샤프트; 상기 제2 스크류 샤프트를 회전시키는 제2 구동모터; 및 상기 제2 스크류 샤프트에 결합되어 상기 제1 호퍼를 지지하고, 상기 제2 스크류 샤프트의 회전 시 상기 좌우 방향을 따라 이송되는 슬라이더 프레임;을 포함하고, 상기 제1 압축실린더는, 유체가 유입 또는 배출되면서 내부의 압력이 조절되는 제1 유압관; 상기 제1 유압관의 내부 압력에 의해 신축되는 제1 승강로드; 및 상기 제1 승강로드의 단부에 결합되어 상기 제1 승강로드의 하강 시 상기 제1 금형에 수용된 상기 제1 원료를 가압하고, 하면에 제2 심재 수용홀 형성 돌출물, 제2 공기 유동홀 형성 돌출물 및 정렬홈 형성돌기가 형성되는 제1 가압판;을 포함하며, 상기 제2 압축실린더는, 상기 유체가 유입 또는 배출되면서 내부의 압력이 조절되는 제2 유압관; 상기 제2 유압관의 내부 압력에 의해 신축되는 제2 승강로드; 및 상기 제2 승강로드의 단부에 결합되어 상기 제2 승강로드의 하강 시 상기 제2 금형에 수용된 상기 브리켓 및 상기 제2 원료를 가압하는 제2 가압판;을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 우드 브리켓이 목질계 원료로 이루어진 브리켓과, 발열 심재로 이루어지므로, 환경오염을 최소화할 수 있고, 기존 펠렛 대비 높은 발열효율을 가질 수 있다.

또한, 브리켓에 공기가 유동되는 공기 유동홀을 형성하여 브리켓의 발열 면적과 내구성을 증대시키고, 이를 통해 우드 브리켓의 파손을 방지하여 우드 브리켓의 분진들이 비산되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 브리켓의 내부에 브리켓과 다른 입자의 크기를 가지는 목질계 재질의 발열 심재를 추가적으로 형성하여 발열효율을 극대화할 수 있다.

또한, 브리켓의 두께방향을 따라 브리켓의 상면과 하면에 브리켓들을 서로 정렬시키면서, 브리켓들을 서로 이격시키는 지지구조를 형성하여 별도의 지지대나 지지물들을 이용하지 않고 브리켓을 용이하게 적재할 수 있고, 적재된 브리켓들 사이로 공기가 원활이 유동되어 브리켓의 건조효율이 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법을 나타난 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법에 의해 제조된 브리켓을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법에 의해 제조된 브리켓들이 적재된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 압축실린더가 제1 원료를 압축시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 압축실린더가 제2 원료를 압축시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 브리켓 형성 단계를 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제1 필터링 단계를 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제1 원료 공급단계를 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제1 성형 단계를 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 심재 형성 단계를 나타낸 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제2 필터링 단계를 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제2 원료 공급단계를 나타낸 순서도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2 성형 단계를 나타낸 순서도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법을 나타난 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법에 의해 제조된 브리켓을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절개한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법(이하 '친환경 우드 브리켓 제조 방법'이라 함)은 친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)에 의해 수행된다.

친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)에 대해서는 후술하기로 한다.

본 친환경 우드 브리켓 제조 방법은 브리켓 형성 단계(S10) 및 심재 형성 단계(S20)를 포함한다.

구체적으로, 친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)는 제1 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제1 원료(M1)를 고압으로 압축하여 블록형태의 브리켓(B)을 형성한다(S10). 그리고, 브리켓(B)이 형성되면, 친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)는 브리켓(B)의 내부에 제1 원료(M1)와 다른 제2 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제2 원료(M2)를 주입하고, 제2 원료(M2)를 고압으로 압축하여 브리켓(B)의 내부에 발열 심재(H)를 형성한다(S20).

여기서, 브리켓(B)과 발열 심재(H)는 서로 다른 입자의 크기를 가지는 목질계 원료로 이루어진다.

구체적으로, 제1 원료(M1)는 입자의 크기가 0.1 mm 이상 0.2 mm 이하인 목질계 원료로 구성되고, 제2 원료(M2)는 입자의 크기가 0.2 mm 이상 1 mm 이하인 목질계 원료로 구성된다.

그러나, 제1 원료(M1)와 제2 원료(M2)는 반드시 목질계 원료로 구성되는 것은 아니며, 필요에 따라 제1 원료(M1) 및 제2 원료(M2) 중 적어도 어느 하나 또는 제1 원료(M1)와 제2 원료(M2)는 모두 축분, 커피박 및 목질계 원료가 혼합된 혼합 원료로 구성될 수도 있다.

또한, 브리켓(B)은 발열효율이 극대화 되도록, 내부로 공기가 유동되는 구조를 가진다.

브리켓(B)은 발열 심재(H)가 수용되는 심재 수용홀(B1)과, 공기가 유동되는 복수의 공기 유동홀(B2)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 심재 수용홀(B1)은 제1 직경(D1)의 크기를 가지는 제1 수용부(B11), 브리켓(B)의 상면으로부터 소정 깊이 함몰되어 제1 수용부(B11)와 연통되고, 제1 직경(D1)보다 큰 제2 직경(D2)의 크기를 가지는 제2 수용부(B12) 및 브리켓(B)의 하면으로부터 소정 깊이 함몰되어 제1 수용부(B11)와 연통되고, 제2 직경(D2)의 크기를 가지는 제3 수용부(B13)를 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 방법에 의해 제조된 브리켓들이 적재된 상태를 나타낸 측면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 브리켓(B)은 브리켓(B)의 높이방향을 따라 브리켓(B)의 상면과 하면에 각각 지지구조를 가질 수 있다.

브리켓(B)의 상면과 하면에 형성된 지지구조는 브리켓들(B)이 적층될 경우, 적층되는 브리켓들(B)을 서로 정렬시키면서, 적층된 브리켓들(B) 사이를 이격시키도록 구성될 수 있다.

이에, 별도의 지지대나 지지물들을 이용하지 않고 브리켓들(B)을 용이하게 적재할 수 있고, 적재된 브리켓들(B) 사이로 공기가 원활이 유동되어 브리켓(B)의 건조효율이 향상될 수 있다.

브리켓(B)은 브리켓(B)의 상면에 형성되는 구면 형태의 정렬홈들(B3) 및 브리켓(B)의 하면에 형성되고, 브리켓들(B)의 적층 시 정렬홈들(B3)에 걸려 지지되어 브리켓들(B)을 나란히 정렬시키는 정렬돌기들(B4)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 정렬돌기(B4)는 정렬홈(B3)에 대응되는 구면 형태로 형성되어 정렬홈(B3)에 수용되는 걸림부(B41) 및 걸림부(B41)와 브리켓(B)의 하면 사이에 배치되고, 브리켓들(B)의 적층 시 브리켓들(B)을 상호 이격시켜 브리켓들(B) 사이에 공기가 유동되는 공간을 형성하는 이격부(B42)를 포함할 수 있다.

브리켓 형성 단계(S10) 및 심재 형성 단계(S20)를 설명하기에 앞서, 친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)에 대하여 먼저 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)(이하 '친환경 우드 브리켓 제조 장치(1000)'라 함)는 제1 필터링 장치(1A), 제2 필터링 장치(1B), 제1 금형들(1C), 제2 금형들(1D), 제1 원료공급부(1F), 제2 원료공급부(1G), 제1 압축실린더(1H), 제2 압축실린더(1I), 제1 이송장치(1J), 제2 이송장치(1K), 제1 냉각건조 장치(1L), 제2 냉각건조 장치(1M), 제1 저장탱크(1N) 및 제2 저장탱크(1O)를 포함한다.

제1 필터링 장치(1A)는 분쇄된 제1 원료(M1)로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하도록 구성되고, 제2 필터링 장치(1B)는 분쇄된 제2 원료(M2)로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하도록 구성된다.

제1 필터링 장치(1A)와 제2 필터링 장치(1B)는 동일한 구조를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 필터링 장치(1A)는 상부에서 낙하되는 제1 원료(M1)로부터 미분쇄된 입자를 걸러내는 제1 매쉬망(1A1) 및 원주방향으로 회전하여 제1 원료(M1)를 교반하면서 자성에 의해 제1 원료(M1) 내에 포함된 금속성 이물질을 포집하는 제1 자성막대들(1A2)을 포함할 수 있다.

제2 필터링 장치(1B)는 상부에서 낙하되는 제2 원료(M2)로부터 미분쇄된 입자를 걸러내는 제2 매쉬망(1B1) 및 원주방향으로 회전하여 제2 원료(M2)를 교반하면서 자성에 의해 제2 원료(M2) 내에 포함된 금속성 이물질을 포집하는 제2 자성막대들(1B2)을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 압축실린더가 제1 원료를 압축시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 압축실린더가 제2 원료를 압축시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 제1 금형들(1C)은 좌우방향을 따라 복수로 배치되어 상부는 개방되고, 하부는 개폐되도록 구성된다.

제1 금형(1C)은 관형의 제1 실린더 본체(1C1) 및 제1 실린더 본체(1C1)의 하측에 회전 가능하게 결합되어 제1 실린더 본체(1C1)의 하단부를 개폐하고, 상면에 제1 심재 수용홀 형성 돌출물(1C21), 제1 공기 유동홀 형성 돌출물(1C22) 및 정렬돌기 형성홈(1C23)이 형성되는 제1 개폐도어(1C2)를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 제2 금형들(1D)은 좌우방향을 따라 복수로 배치되어 상부는 개방되고, 하부는 개폐되도록 구성된다.

제2 금형(1D)은 관형의 제2 실린더 본체(1D1) 및 제2 실린더 본체(1D1)의 하측에 회전 가능하게 결합되어 제2 실린더 본체(1D1)의 하단부를 개폐하고, 상면에 돌기 안착홈(1D21)이 형성되는 제2 개폐도어(1D2)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 원료공급부(1F)는 제1 필터링 장치(1A)와 제1 금형들(1C) 사이에 배치되고, 내부에 제1 필터링 장치(1A)를 통해 공급된 제1 원료(M1)가 저장되며, 전후방향 및 좌우방향을 따라 이동되면서 제1 금형들(1C)에 제1 원료(M1)를 투입하도록 구성된다.

구체적으로, 제1 원료공급부(1F)는 제1 원료(M1)가 내부에 저장되는 제1 호퍼(1F1), 제1 호퍼(1F1)에 연통되고, 제1 호퍼(1F1)에서 배출되는 제1 원료(M1)를 제1 금형(1C)의 내부에 투입시키는 제1 원료 투입관(1F2), 제1 호퍼(1F1)와 제1 원료 투입관(1F2)을 전후방향을 따라 이송하도록 구성되는 제1-1 이송부(1F3) 및 제1-1 이송부(1F3)에 의해 전후방향으로 이송되고, 제1 호퍼(1F1)를 좌우방향으로 이송하도록 구성되는 제1-2 이송부(1F4)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1-1 이송부(1F3)는 전후방향을 따라 이격 배치되는 제1 서포트 유닛(1F31), 제1 서포트 유닛(1F31)에 회전 가능하게 결합되는 제1 스크류 샤프트(1F32), 제1 스크류 샤프트(1F32)를 회전시키는 제1 구동모터(1F33), 제1 스크류 샤프트(1F32)에 결합되고, 제1 스크류 샤프트(1F32)의 회전 시 전후방향을 따라 이송되는 이송 플레이트(1F34) 및 좌우방향을 따라 이송 플레이트(1F34)의 하면을 지지하고, 전후방향으로 이송 플레이트(1F34)를 가이드하는 가이드레일(1F35)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1-2 이송부(1F4)는 좌우방향을 따라 이송 플레이트(1F34)의 상면에 이격 배치되는 제2 서포트 유닛(1F41), 제2 서포트 유닛(1F41)에 회전 가능하게 결합되는 제2 스크류 샤프트(1F42), 제2 스크류 샤프트(1F42)를 회전시키는 제2 구동모터(1F43) 및 제2 스크류 샤프트(1F42)에 결합되어 제1 호퍼(1F1)를 지지하고, 제2 스크류 샤프트(1F42)의 회전 시 좌우방향을 따라 이송되는 슬라이더 프레임(1F44)을 포함할 수 있다.

제2 원료공급부(1G)는 제2 필터링 장치(1B)와 제2 금형들(1D) 사이에 배치되고, 내부에 제2 필터링 장치(1B)를 통해 공급된 제2 원료(M2)가 저장되며, 전후방향 및 좌우방향을 따라 이동되면서 제2 금형들(1D)에 제2 원료(M2)를 투입하도록 구성된다.

구체적으로, 제2 원료공급부(1G)는 제2 원료(M2)가 내부에 저장되는 제2 호퍼(1G1), 제2 호퍼(1G1)에 연통되고, 제2 호퍼(1G1)에서 배출되는 제2 원료(M2)를 제2 금형(1D)의 내부에 투입시키는 제2 원료 투입관(1G2), 제2 호퍼(1G1)와 제2 원료 투입관(1G2)을 전후방향으로 이송하도록 구성되는 제2-1 이송부(1G3) 및 제2-1 이송부(1G3)에 의해 전후방향으로 이송되고, 제2 호퍼(1G1)를 좌우방향을 따라 이송하도록 구성되는 제2-2 이송부(1G4)를 포함할 수 있다.

여기서, 제2-1 이송부(1G3)는 제1-1 이송부(1F3)와 동일한 구성을 가지며, 제2-2 이송부(1G4))는 제1-2 이송부(1F4)와 동일한 구성을 가질 수 있다.

예를 들어, 도면에는 명확히 도시하지 않았으나, 제2-1 이송부(1G3)는 전후방향을 따라 이격 배치되는 제1 서포트 유닛, 제1 서포트 유닛에 회전 가능하게 결합되는 제1 스크류 샤프트, 제1 스크류 샤프트를 회전시키는 제1 구동모터, 제1 스크류 샤프트에 결합되고, 제1 스크류 샤프트의 회전 시 전후방향을 따라 이송되는 이송 플레이트 및 좌우방향을 따라 이송 플레이트의 하면을 지지하고, 전후방향으로 이송 플레이트를 가이드하는 가이드레일을 포함할 수 있다. 그리고, 제2-2 이송부(1G4)는 좌우방향을 따라 이송 플레이트의 상면에 이격 배치되는 제2 서포트 유닛, 제2 서포트 유닛에 회전 가능하게 결합되는 제2 스크류 샤프트, 제2 스크류 샤프트를 회전시키는 제2 구동모터 및 제2 스크류 샤프트에 결합되어 제2 호퍼(1G1)를 지지하고, 제2 스크류 샤프트의 회전 시 좌우방향을 따라 이송되는 슬라이더 프레임을 포함할 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 제1 압축실린더(1H)는 제1 금형들(1C)의 상부에 배치되고, 제1 금형들(1C)의 내부에 수용된 제1 원료(M1)를 고압으로 압축하여 브리켓들(B)을 형성하도록 구성된다.

구체적으로, 제1 압축실린더(1H)는 유체가 유입 또는 배출되면서 내부의 압력이 조절되는 제1 유압관(1H1), 제1 유압관(1H1)의 내부 압력에 의해 신축되는 제1 승강로드(1H2) 및 제1 승강로드(1H2)의 단부에 결합되어 제1 승강로드(1H2)의 하강 시 제1 금형(1C)에 수용된 제1 원료(M1)를 가압하고, 하면에 제2 심재 수용홀 형성 돌출물(1H32), 제2 공기 유동홀 형성 돌출물(1H32) 및 정렬홈 형성돌기(1H33)가 형성되는 제1 가압판(1H3)을 포함할 수 있다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 제2 압축실린더(1I)는 제2 금형들(1D)의 상부에 배치되고, 제2 금형들(1D)의 내부에 수용된 제2 원료(M2)를 고압으로 압축하여 브리켓들(B)의 내부에 각각 발열 심재(H)를 형성하도록 구성된다.

구체적으로, 제2 압축실린더(1I)는 유체가 유입 또는 배출되면서 내부의 압력이 조절되는 제2 유압관(1I1), 제2 유압관(1I1)의 내부 압력에 의해 신축되는 제2 승강로드(1I2) 및 제2 승강로드(1I2)의 단부에 결합되어 제2 승강로드(1I2)의 하강 시 제2 금형(1D)에 수용된 브리켓(B) 및 제2 원료(M2)를 가압하는 제2 가압판(1I3)을 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 이송장치(1J)는 제1 금형들(1C)의 하부에 배치되고, 제1 금형들(1C)의 하측으로 배출되는 브리켓들(B)을 일 방향으로 이송하도록 구성되고, 제2 이송장치(1K)는 제2 금형들(1D)의 하부에 배치되고, 제2 금형들(1D)의 하측으로 배출되는 브리켓들(B)을 일 방향으로 이송하도록 구성된다.

예를 들어, 제1 이송장치(1J)와, 제2 이송장치(1K)는 구동롤러, 구동롤러를 회전시키는 구동모터, 구동롤러로부터 이격 배치되는 종동롤러 및 구동롤러와 종동롤러의 둘레에 설치되고, 구동롤러와 종동롤러에 의해 회전되는 이송밸트를 포함할 수 있다.

제1 냉각건조 장치(1L)는 제1 이송장치(1J)에 의해 일 방향으로 이송 중인 브리켓(B)에 상온의 공기를 분사하여 브리켓(B)을 냉각 및 건조시키도록 구성된다.

제2 냉각건조 장치(1M)는 제2 이송장치(1K)에 의해 일 방향으로 이송 중인 브리켓(B)에 상온의 공기를 분사하여 발열 심재(H)를 냉각 및 건조시키도록 구성된다.

예를 들어, 제1 냉각건조 장치(1L)와, 제2 냉각건조 장치(1M)는 회전력을 발생시켜 외부의 공기를 유입하여 전방으로 분사하는 팬 유닛의 형태로 구현될 수 있다, 그리고, 제1 냉각건조 장치(1L)와, 제2 냉각건조 장치(1M)는 복수로 배치될 수 있다.

제1 저장탱크(1N)는 제1 냉각건조 장치(1L)를 통과한 브리켓들(B)이 낙하되어 저장되고, 제2 저장탱크(1O)는 제2 냉각건조 장치(1M)를 통과한 브리켓들(B)이 낙하되어 저장될 수 있다.

이하에서는, 브리켓 형성 단계(S10)를 구체적으로 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 브리켓 형성 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 9를 참조하면, 브리켓 형성 단계(S10)는 제1 필터링 단계(S11)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 제1 필터링 장치(1A)의 내부로 분쇄된 제1 원료(M1)가 투입되면, 제1 필터링 장치(1A)는 분쇄된 제1 원료(M1)로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리한다(S11).

제1 필터링 단계(S11)에 대하여 더 자세히 설명한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제1 필터링 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 10을 참조하면, 제1 필터링 장치(1A)의 내부로 분쇄된 제1 원료(M1)가 투입되면, 상부에 배치된 제1 매쉬망(1A1)이 내부로 통과되는 제1 원료(M1)를 걸러 제1 원료(M1)로부터 미분쇄된 입자를 분리시킨다(S111). 제1 원료(M1)가 제1 매쉬망(1A1)을 통과하여 낙하되면, 하부에 배치된 자성을 띄는 제1 자성막대들(1A2)이 원주방향으로 회전되면서 제1 원료(M1) 내에서 유동하여 제1 원료(M1)에 포함된 금속성 이물질을 포집한다(S112).

도 5 및 도 9를 참조하면, 브리켓 형성 단계(S10)는 제1 원료 공급단계(S12)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 필터링된 제1 원료(M1)가 제1 원료공급부(1F)로 공급되면, 제1 원료공급부(1F)는 필터링된 제1 원료(M1)를 제1 금형(1C)에 공급한다(S12).

제1 원료 공급단계(S12)에 대하여 더 자세히 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제1 원료 공급단계를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 11을 참조하면, 필터링된 제1 원료(M1)가 제1 원료공급부(1F)로 공급되면, 제1 원료공급부(1F)가 전방으로 이동하여 제1 원료 투입관(1F2)을 제1 금형(1C)의 상부에 배치시킨다(S121). 제1 원료 투입관(1F2)이 제1 금형(1C)의 상부에 배치되면, 제1 원료공급부(1F)가 설정된 시간 간격에 따라 제1 금형들(1C)이 연속적으로 배치된 측방으로 이동하면서 제1 금형들(1C)에 순차적으로 제1 원료(M1)를 공급한다(S122). 제1 금형들(1C)에 제1 원료(M1)가 공급되면, 제1 원료공급부(1F)가 후방으로 이동하여 제1 원료 투입관(1F2)을 제1 금형(1C)에서 이격시킨다(S123).

도 5 및 도 9를 참조하면, 브리켓 형성 단계(S10)는 제1 성형 단계(S13)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 제1 원료(M1)가 제1 금형(1C)에 공급되면, 제1 금형(1C)의 상부에 배치된 제1 압축실린더(1H)가 제1 금형(1C)의 내부에 수용된 제1 원료(M1)를 고압으로 압축하여 브리켓(B)을 형성한다(S13).

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제1 성형 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 12를 참조하면, 제1 원료(M1)가 제1 금형(1C)에 공급되면, 제1 압축실린더(1H)가 단부에 배치된 제1 가압판(1H3)을 하강시켜 제1 금형(1C)의 내부에 수용된 제1 원료(M1)를 제1 시간 동안 제1 압력으로 가압한다(S131). 제1 시간이 지나면, 제1 압축실린더(1H)가 제1 가압판(1H3)을 상승 시킨 후, 재하강시켜 제1 원료(M1)를 제1 시간 보다 더 긴 제2 시간 동안 제1 압력 보다 더 큰 제2 압력으로 가압한다(S132).

도 5 및 도 9를 참조하면, 브리켓 형성 단계(S10)는 제1 이송 단계(S14)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 브리켓(B)이 형성되면, 제1 금형(1C)이 하부를 개방하여 브리켓(B)을 배출하고, 제1 금형(1C)의 하측에 배치된 제1 이송장치(1J)가 상부로 낙하된 브리켓(B)을 일 방향으로 이송한다(S14).

도 5 및 도 9를 참조하면, 브리켓 형성 단계(S10)는 제1 냉각건조 단계(S15)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 브리켓(B)이 일방향으로 이송되면, 제1 냉각건조 장치(1L)가 일 방향으로 이송 중인 브리켓(B)에 상온의 공기를 분사하여 브리켓(B)을 냉각 및 건조시킨다(S15).

이하에서는, 심재 형성 단계(S20)를 구체적으로 설명한다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 심재 형성 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 13을 참조하면, 심재 형성 단계(S20)는 제2 필터링 단계(S21)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 제2 필터링 장치(1B)의 내부로 분쇄된 제2 원료(M2)가 투입되면, 제2 필터링 장치(1B)는 분쇄된 제2 원료(M2)로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리한다(S21).

제2 필터링 단계(S21)에 대하여 더 자세히 설명한다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제2 필터링 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 14를 참조하면, 제2 필터링 장치(1B)의 내부로 분쇄된 제2 원료(M2)가 투입되면, 상부에 배치된 제2 매쉬망(1B1)이 내부로 통과되는 제2 원료(M2)를 걸러 제2 원료(M2)로부터 미분쇄된 입자를 분리시킨다(S211). 제2 원료(M2)가 제2 매쉬망(1B1)을 통과하여 낙하되면, 하부에 배치된 자성을 띄는 제2 자성막대들(1B2)이 원주방향으로 회전되면서 제2 원료(M2) 내에서 유동하여 제2 원료(M2)에 포함된 금속성 이물질을 포집한다(S212).

도 5, 도 8 및 도 13을 참조하면, 심재 형성 단계(S20)는 커버 배치 단계(S22)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 제2 원료(M2)가 필터링되면, 브리켓(B)을 제2 금형(1D)의 내부에 배치시키고, 브리켓(B)의 상면에 가이드 커버(1E)를 배치하여 제2 금형(1D)의 내부공간에 심재 수용홀(B1)을 노출시킨다(S22).

도 5 및 도 13을 참조하면, 심재 형성 단계(S20)는 제2 원료 공급단계(S23)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 제2 금형(1D)에 수용된 브리켓(B)의 상면에 가이드 커버(1E)가 배치되면, 제2 원료공급부(1G)는 필터링된 제2 원료(M2)를 심재 수용홀(B1)에 주입한다(S23).

제2 원료 공급단계(S23)에 대하여 더 자세히 설명한다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제2 원료 공급단계를 나타낸 순서도이다.

도 5, 도 8 및 도 15를 참조하면, 제2 금형(1D)에 수용된 브리켓(B)의 상면에 가이드 커버(1E)가 배치되면, 제2 원료공급부(1G)가 전방으로 이동하여 제2 원료 투입관(1G2)을 제2 금형(1D)의 상부에 배치시킨다(S231). 제2 원료 투입관(1G2)이 제2 금형(1D)의 상부에 배치되면, 제2 원료공급부(1G)가 설정된 시간 간격에 따라 제2 금형들(1D)이 연속적으로 배치된 측방으로 이동하면서 제2 금형들(1D)에 순차적으로 제2 원료(M2)를 공급하여 제2 금형(1D)의 내부공간에 노출된 심재 수용홀(B1)에 제2 원료(M2)를 주입한다(S232). 심재 수용홀(B1)에 제2 원료(M2)가 주입되면, 제2 원료공급부(1G)가 후방으로 이동하여 제2 원료 투입관(1G2)을 제2 금형(1D)에서 이격시킨다(S233).

도 5, 도 8 및 도 13을 참조하면, 심재 형성 단계(S20)는 제2 성형 단계(S24)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 제2 원료(M2)가 심재 수용홀(B1)에 주입되면, 제2 금형(1D)의 상부에 배치된 제2 압축실린더(1I)가 제2 금형(1D)의 내부에 수용된 가이드 커버(1E) 및 심재 수용홀(B1)에 수용되어 가이드 커버(1E)의 중앙부로 노출된 제2 원료(M2)를 고압으로 압축하여 브리켓(B)의 내부에 발열 심재(H)를 형성한다(S24).

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2 성형 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5, 도 8 및 도 16을 참조하면, 제2 원료(M2)가 심재 수용홀(B1)에 주입되면, 제2 압축실린더(1I)가 단부에 배치된 제2 가압판(1I3)을 하강시켜 제2 금형(1D)의 내부에 수용된 가이드 커버(1E) 및 심재 수용홀(B1)에 수용된 제2 원료(M2)를 제1 시간 동안 제1 압력으로 가압한다(S241). 제1 시간이 지나면, 제2 압축실린더(1I)가 제2 가압판(1I3)을 상승 시킨 후, 재하강시켜 가이드 커버(1E) 및 제2 원료(M2)를 제1 시간 보다 더 긴 제2 시간 동안 제1 압력 보다 더 큰 제2 압력으로 가압한다(S242).

도 5 및 도 13을 참조하면, 심재 형성 단계(S20)는 제2 이송 단계(S25)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 브리켓(B)의 내부에 발열 심재(H)가 형성되면, 제2 금형(1D)의 하부를 개방하여 브리켓(B)을 배출하고, 제2 금형(1D)의 하측에 배치된 제2 이송장치(1K)가 상부로 낙하된 발열 심재(H)가 형성된 브리켓(B)을 일 방향으로 이송한다(S25).

도 5 및 도 13을 참조하면, 심재 형성 단계(S20)는 제2 냉각건조 단계(S26)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 발열 심재(H)가 형성된 브리켓(B)이 일방향으로 이송되면, 제2 냉각건조 장치(1M)가 일 방향으로 이송 중인 브리켓(B)에 상온의 공기를 분사하여 발열 심재(H)를 냉각 및 건조시킨다(S26).

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 우드 브리켓이 목질계 원료로 이루어진 브리켓(B)과, 발열 심재(H)로 이루어지므로, 환경오염을 최소화할 수 있고, 기존 펠렛 대비 높은 발열효율을 가질 수 있다.

또한, 브리켓(B)에 공기가 유동되는 공기 유동홀(B2)을 형성하여 브리켓(B)의 발열 면적과 내구성을 증대시키고, 이를 통해 우드 브리켓의 파손을 방지하여 우드 브리켓의 분진들이 비산되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 브리켓(B)의 내부에 브리켓(B)과 다른 입자의 크기를 가지는 목질계 재질의 발열 심재(H)를 추가적으로 형성하여 발열효율을 극대화할 수 있다.

또한, 브리켓(B)의 두께방향을 따라 브리켓(B)의 상면과 하면에 브리켓들(B)을 서로 정렬시키면서, 브리켓들(B)을 서로 이격시키는 지지구조를 형성하여 별도의 지지대나 지지물들을 이용하지 않고 브리켓(B)을 용이하게 적재할 수 있고, 적재된 브리켓들(B) 사이로 공기가 원활이 유동되어 브리켓(B)의 건조효율이 향상될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1000. 친환경 우드 브리켓 제조 장치
1A. 제1 필터링 장치
1A1. 제1 매쉬망
1A2. 제1 자성막대들
1B. 제2 필터링 장치
1B1. 제2 매쉬망
1B2. 제2 자성막대들
1C. 제1 금형
1C1. 제1 실린더 본체
1C2. 제1 개폐도어
1C21. 제1 심재 수용홀 형성 돌출물
1C22. 제1 공기 유동홀 형성 돌출물
1C23. 정렬돌기 형성홈
1D. 제2 금형
1D1. 제2 실린더 본체
1D2. 제2 개폐도어
1D21. 돌기 안착홈
1E. 가이드 커버
1F. 제1 원료공급부
1F1. 제1 호퍼
1F2. 제1 원료 투입관
1F3. 제1-1 이송부
1F31. 제1 서포트 유닛
1F32. 제1 스크류 샤프트
1F33. 제1 구동모터
1F34. 이송 플레이트
1F35. 가이드레일
1F4. 제1-2 이송부
1F41. 제2 서포트 유닛
1F42. 제2 스크류 샤프트
1F43. 제2 구동모터
1F44. 슬라이더 프레임
1G. 제2 원료공급부
1G1. 제2 호퍼
1G2. 제2 원료 투입관
1G3. 제2-1 이송부
1G4. 제2-2 이송부
1H. 제1 압축실린더
1H1. 제1 유압관
1H2. 제1 승강로드
1H3. 제1 가압판
1H31. 제2 심재 수용홀 형성 돌출물
1H32. 제2 공기 유동홀 형성 돌출물
1H33. 정렬홈 형성돌기
1I. 제2 압축실린더
1I1. 제2 유압관
1I2. 제2 승강로드
1I3. 제2 가압판
1J. 제1 이송장치
1K. 제2 이송장치
1L. 제1 냉각건조 장치
1M. 제2 냉각건조 장치
1N. 제1 저장탱크
1O. 제2 저장탱크
M1. 제1 원료
M2. 제2 원료
B. 브리켓
B1. 심재 수용홀
B11. 제1 수용부
D1. 제1 직경
B12. 제2 수용부
D2. 제2 직경
B13. 제3 수용부
B2. 공기 유동홀
B3. 정렬홈
B4. 정렬돌기
B41. 걸림부
B42. 이격부
H. 발열 심재

Claims (3)

1. 우드 브리켓 제조 장치를 이용한 친환경 우드 브리켓 제조 방법으로서,
   제1 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제1 원료를 고압으로 압축하여 블록형태의 브리켓을 형성하는 브리켓 형성 단계; 및
   상기 브리켓의 내부에 상기 제1 원료와 다른 제2 입자의 크기를 가지는 분쇄된 제2 원료를 주입하고, 상기 제2 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓의 내부에 발열 심재를 형성하는 심재 형성 단계;를 포함하고,
   상기 브리켓은,
   상기 발열 심재가 수용되는 심재 수용홀과, 공기가 유동되는 공기 유동홀을 가지며,
   상기 제1 원료는 입자의 크기가 0.1 mm 이상 0.2 mm 이하인 목질계 원료이고,
   상기 제2 원료는 입자의 크기가 0.2 mm 이상 1 mm 이하인 목질계 원료이며,
   상기 심재 수용홀은,
   제1 직경의 크기를 가지는 제1 수용부;
   상기 브리켓의 상면으로부터 소정 깊이 함몰되어 상기 제1 수용부와 연통되고, 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경의 크기를 가지는 제2 수용부; 및
   상기 브리켓의 하면으로부터 소정 깊이 함몰되어 상기 제1 수용부와 연통되고, 상기 제2 직경의 크기를 가지는 제3 수용부;를 포함하고,
   상기 브리켓은,
   상기 브리켓의 상면에 형성되는 구면 형태의 정렬홈들; 및
   상기 브리켓의 하면에 형성되고, 상기 브리켓들의 적층 시 상기 정렬홈들에 걸려 지지되어 상기 브리켓들을 나란히 정렬시키는 정렬돌기들;을 더 포함하고,
   상기 정렬돌기는,
   상기 정렬홈에 대응되는 구면 형태로 형성되어 상기 정렬홈에 수용되는 걸림부; 및
   상기 걸림부와 상기 브리켓의 하면 사이에 배치되고, 상기 브리켓들의 적층 시 상기 브리켓들을 상호 이격시켜 상기 브리켓들 사이에 공기가 유동되는 공간을 형성하는 이격부;를 포함하는, 친환경 우드 브리켓 제조 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 브리켓 형성 단계는,
   분쇄된 상기 제1 원료로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하는 제1 필터링 단계;
   제1 원료공급부를 이용하여 필터링된 상기 제1 원료를 제1 금형에 공급하는 제1 원료 공급단계;
   상기 제1 금형의 상부에 배치된 제1 압축실린더를 이용하여 상기 제1 금형의 내부에 수용된 상기 제1 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓을 형성하는 제1 성형 단계;
   상기 제1 금형의 하부를 개방하여 상기 브리켓을 배출하고, 상기 브리켓을 일 방향으로 이송하는 제1 이송 단계; 및
   일 방향으로 이송 중인 상기 브리켓에 상온의 공기를 분사하여 상기 브리켓을 냉각 및 건조시키는 제1 냉각건조 단계;를 포함하고,
   상기 심재 형성 단계는,
   분쇄된 상기 제2 원료로부터 미분쇄된 입자와 금속성 이물질을 분리하는 제2 필터링 단계;
   상기 브리켓을 제2 금형의 내부에 배치시키고, 상기 브리켓의 상면에 가이드 커버를 배치하여 상기 제2 금형의 내부공간에 상기 심재 수용홀을 노출시키는 커버 배치 단계;
   제2 원료공급부를 이용하여 필터링된 상기 제2 원료를 상기 심재 수용홀에 주입하는 제2 원료 공급단계;
   상기 제2 금형의 상부에 배치된 제2 압축실린더를 이용하여 상기 심재 수용홀에 수용된 상기 제2 원료를 고압으로 압축하여 상기 브리켓의 내부에 상기 발열 심재를 형성하는 제2 성형 단계;
   상기 제2 금형의 하부를 개방하여 상기 브리켓을 배출하고, 상기 브리켓을 일 방향으로 이송하는 제2 이송 단계; 및
   일 방향으로 이송 중인 상기 브리켓에 상온의 공기를 분사하여 상기 발열 심재를 냉각 및 건조시키는 제2 냉각건조 단계;를 포함하는, 친환경 우드 브리켓 제조 방법.

Images