플라잉2 두번째 샘플과 화실 단열재

[파노]

 플라잉2  샘플2는 샘플 No.1프론티어의 미세조절장치와 다르게 만들어 집니다.

먼저 파이프의 크기를 15A(21.7mm)에서 20A(27.2mm)로

한단계 더 굵은 파이르를 사용하여 커진 화실에 걸맞는 비율로 키워 집니다.

빨대가 너무 작아 공기를 빨아 들이기 힘겨웠던 '플라잉2 프론티어',플라잉2 두번째 샘플에서는 개선의 효과가 있을 것으로 생각합니다. 

 상판을 뒤집어 본 모습입니다.

플라잉2 프론티어에서는  열기의 흐름을 지나치게 느리게 하였던 

갈비뼈(열기지연장치)를 생략하였습니다.

 오븐을 통해 열기지연이 충분히 이루어 지고 있는 상태에서 열효율을 생각하여 이중으로 열기 지연장치를 만들었던것이 오히려 과했던것 같습니다.

어느정도의 열류 속도가 유지되어야 하는데 그 정도는 수치화된 데이터가 없어 현재로선 많은 경험을 통해 적당치를 찾아 가는 중입니다.

 발열부는 조립이 다 되었습니다.

상판을 언기전 플라잉2 프론티어의 화실에 올려 시연을 해보았습니다.

열기 흐름이 빨라지면서 화구쪽으로 간간히 나오던 연기 역류현상이 사라지고

돼지난로의 정상 연소 모습을 보여주었습니다.

화구쪽 공기 조절판입니다.

달라진  공기 루트로 인해 불필요한 구멍을 막아 주었습니다.

 뒷쪽 공기 분배판역시 불필요한 구멍을 막아 주고

이 분배판은 뒷쪽으로 예열공기를 공급하는 역활만 하도록 하였습니다.

 이차 연소를 위한 파이프입니다.

 전면 흡입구에서 윗쪽 뿜어지는 곳까지 파이프로만 이어지도록하여

열류의 속도를 높이고 흡입력을 크게 하였습니다.

플라잉1에서 사용했던 방법입니다.

예열길이가 길어지는 만큼 파이프의 직경을 크게 하였습니다.

개선효과는 품평회를 통해 점검하도록 하겠습니다.

 웻펠트를 대신해 새롭게 사용하는 화실 단열재 질석입니다.

질석은 운모계의 광석을 1000℃ 정도로 가열하면 층간수가 탈수하고 이때 결정수에서 발생하는 압력 때문에 밑면 방향으로 박리 팽창하여 거머리와 같이 늘어나는 성질이 있어 라틴어로 버미큐라이트(VERMICULITE)라고 부릅니다.

질석의 특징

  농원조경용

	- 경량성 : 낮은 용적밀도 0.07∼0.30g/㎤
	- 보비성 : 층간 동형치환에 의한 높은 양이온 교환용량(CEC:15∼30cmolc/㎏)
	- 보수성 : 무수한 층간 모세공극에 의한 다공질구조(유효수분률 35∼40vol%)
	- 통기, 배수성 : 입자가 대공극 극대화(대공극률 50% 이상)

  건축 산업용

	- 경량성 : 용적밀도 0.07∼0.30g/㎤
	- 단열성 : 열전도율 0.06㎉/mh℃이하
	- 내화성 : 내화도 1,400℃±50℃
	- 결로방지 : 내,외부 기온차이에 의한 내벽면 습기, 곰팡이 발생방지
	- 흡음성 : 무수한 기공에 의한 다공질구조
	- 절연성 : 전기절연재
	- 흡수성 : 습도(고) 75%에서 1% 이하

팽창질석은 내화, 단열, 경량, 흡음, 결로방지성 등이 뛰어나 건축, 산업용 소재로 널리 사용될 뿐 아니라 뛰어난  보수, 보비, 경량, 배수성으로 농원예용 토양개량재로도 탁월한 기능을 발휘하는등 다양한 용도로 사용되고 있습니다.

항목	가비중	열전도율	안전사용온도	내압성	변형률	pH	불연성
비고	0.07∼0.30 g/㎤	0.02∼0.054 ㎉/mh℃	1150℃	5ton㎡ (20%변형시)	2ton㎡ (10%변형시)	6∼9	1급

비중이 낮아 돌임에도 불구하고 뻥튀기처럼 가볍습니다.

후~하고 불면 날아가 버립니다.

화실의 이중철판 구조입니다.

그 사이에 질석을 충진하여 화실라이닝을 해보려 합니다.

 미세조절장치의 공기 공급시스템을 바꾸어 보았습니다.

파이프로만 이어가는 방식으로 시작과 끝까지 비슷한 단면적으로 연결이 되어

병목현상이 없이 공기의 속도를 빠르게 하고 파이프 직경도 한단계 굵어져

 샘플1 프론티어보다 조절 장치의 효과가 클것으로 기대합니다.

구매자 늘푸른님의 요청도 있었고 조금이라도 개선시켜 보낼수 있다면

그렇게 시도를 해보는것이 옳겠다 싶어 설계변경을 과감하게 하였습니다.

문제는 파이프 작업입니다.

 플라잉1에서 좁은 화실안에 내장기관을 파이프로 만드는 작업이

 꽤나 번거롭고 까다로웠던 기억이 있어

 플라잉2에서는 이 작업을 좀 더 편리하게 하기위해 고안한것이 공기 분배판이었는데

 이 분배판에서 공기의 속도가 크게 떨어지고

병목현상으로 인해 공기 흐름이 좋치 않았던것 같습니다.

동력을 이용하여 공기 흡입시엔  예열이 잘 되어있어 효과가 있을 것으로 보이지만

자연대류방식으로는 적합하지 않은 것으로 판단됩니다.

 이렇게 다시 공기 공급관이 완성이 완성되었습니다.

가운데 파이프는 기존의 공기 분배판을 이용 뒷쪽으로 예열공기를 공급해주고

 그다음 두 개의 파이프는 앞쪽으로 분사되어 에어커튼과

입구쪽으로 뜨거운 공기를 공급해 주도록 했습니다.

그 다음 두개는 이차연소를 위한 공기 공급관으로 가장 긴 거리로 충분히 예열시켜

화실 윗쪽 분사구 까지 파이프로 이어지도록 하였습니다.

파이프 이음작업은 매우 까다롭고 힘이 듭니다.

길이를 맟추어 파이프를 자르고 용접엘보와 용접으로 이어가는 방식으로 용접공간도 좁고

 이미 나있는 구멍에 정확이 맟추어 끼우는것이 쉽지 않습니다.

벤딩방식을 하면 편하긴 하겠지만 화실 파이프 구멍에 맞도록 벤딩각을 찾아 내는 것도 쉽지 않고 무엇보다 소량이라 가공업체에서도 마다 하기에 수작업에 의존할수 밖에 없습니다.

작업은 까다로워도 효과는 좋을 것으로 기대합니다.

플라잉 샘플2를 통해 개선효과가 있으면 작아지는 플라잉2에도 바로 적용됩니다.

화실 뒷판을 닫기 전에 새로운 단열재 질석을 충진 합니다.

웻펠트와 같은12mm두께로로 충진됩니다.

단열효과는 웻펠트와 비교하여 열전도율이 조금 더 낮아 수치상으로는 더 우수해 보이지만

실제효과는 비슷 할 것 같습니다.

 워낙 가벼워 콧바람에도 쉽게 날아 갑니다.

충진할때 뿌연 흙먼지가 이는 것 말고는 웻펠트 작업보다 훨씬 수월하고

경화제같은 화학물질이 없는 천연 광물이라 오염걱정이 없어 안심입니다.

웻펠트는 이중철판구조를 하지않아도 사용가능하지만

질석은 충진방식이라 이중철판 구조이어야 사용이 가능합니다.

사실 이중철판 구조의 단열효과는 철판의 열전도율때문에

단열효과는 철판에 웻펠트만 붙힌 돼지난로보다는 못할수 있습니다.

 대신 단열면이 철판으로 보호가 되어 풍화나 깨어짐이 없어

단열면 보수작업이 필요없다는 일장 일단이 있습니다.

질석까지 충진하여 화실단열작업까지 마친 상태 입니다.

추석연휴가 끼어 있어 새 설계에 필요한 부품 주문 때문에 

품평회를 한 주 늦출수 밖에 없었습니다.

샘플2를 완성하여 좀 더 개선된 플라잉2를 기대 합니다.

다음은 충진방식의 화실 단열재로 사용가능한 또다른 재료인

퍼라이트에 대한 자료가 있어 올려 드립니다.

Perlite는 Pearl stone이라고도 부르며, 천연 SiO2 가 70% 이상 함유된 Glass이다.

Perlite는 粘性의 용암(화산용암)이나 마그마가 지표의 호수로 흘러들어 급격한 냉각에 의해 형성된 화산암의 일종이다.

화산지대에서 채취한 퍼라이트 원석(정석)을 1,000~1,300℃ 로 소성 팽창하여 만들어진 제품을 천연 무기재료 퍼라이트라 통칭하며, 이러한 소성 팽창 가공을 통해 이루어진 수많은 기공들로 인하여 우수한 경량성, 단열성,보비성, 배수성 등의 우수한 성능을 보유한 제품 퍼라이트가 만들어 지는 것이다.

 퍼라이트의 특성

1) 경량성 : 비중 0.1~0.25

무수한 기공 구조를 가짐으로 체적대비 중량이 적습니다.

 

2) 단열성 : 0.040~0.060 kcal/m.hr.℃

무수한 다공질로 점접촉을 하고 있어, 퍼라이트 자체적인 전도열이 적고,

백색을 보유하여 복사로 인한 열전달을 최소화 합니다.

3)보비성 : 층간 동형치환에 의한 높은 양이온 교환이 가능하여, 토양 내부에 비료

성분의 보유 능력을 향상시킵니다.

(CEC:10~20cmolc/㎏)

4) 보수성 : 무수한 층간 모세공극에 의한 다공질구조로 구성되어 퍼라이트 입자 내부에

많은 양의 수분을 보유할 수 있습니다.

(유효수분률 40vol% 이상)

5) 통기, 배수성 : 일반 토양과 대비하여 입자의 체적이 큼으로 인하여 토양 사이에

공극을 만들어 통기와 배수의 성능을 향상시킵니다.

6) pH : 6.5~7.5

7) 화학성분 : 천연 무기재료로서 화학반응과 독성이 없습니다.

성분	SiO2	Al2O3	K3O	Na2O	Fe2O2	CaO	Mgo
함유율 (wt%)	70~75%	12~16%	1.0~4.0%	2.5~5.0%	0.15∼1.5%	0.1~0.2%	0.2~0.5%

퍼라이트역시 화학적으로 안정되어 있고 독성은 없으나

결정이 날가로워 세라믹 펠트나 유리섬유와 마찬가지로 피부자극이 있을수 있습니다.

사용시 피부보호와 특히 보안경은 필수 입니다.

[메두사]

저 같은 문외한에게는 잘 이해되지는 않지만, 파노님 노력과 고뇌를 느낄 수 있네요.아무쪼록 안전사고에 유념해 주시기 바랍니다. 기대가 큽니다.

[파노]

금요일에 오시면 찬찬히 설명드리겠습니다.작아지는 플라잉2 설계는 품평이후 결과를 보고 시작하려 합니다.
다소 늦어지더라도 기다려 주세요.감사합니다.

[늘푸른]

아~ 눈물 흘릿것 같아요~ 감사합니다~ "+"

[파노]

감사라니요,늘푸른님의 믿음에 비하면 제 노력은 미약합니다.좋은 결과가 있기를 함께 기대해 보겠습니다.

[제임스딘]

넘넘 고생이 많네요. 품평회 아무나 참여할수 있나요?
가능하면 가족과 찾아가보려하네요.

[파노]

네 회원이시면 아무나 오셔도 됩니다.

[가재골 황토마루]

어휴~
만드는 과정을 올릴때마다 감탄이 절로 나옵니다.

[문수아빠]

너무 너무 수고가 많으십니다.
생각대로 이루시기를 빕니다.^^