KR100530186B1

KR100530186B1 - 고체연료 연소장치

Info

Publication number: KR100530186B1
Application number: KR1020040052538A
Authority: KR
Inventors: 김계숙; 강광대; 배덕환
Original assignee: 김계숙; 강광대; 배덕환
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2005-11-22

Abstract

본 발명은 고체연료 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 음식쓰레기 등과 같은 폐기물을 이용해 만들어진 고체 연료를 완전 연소조건에 부합하는 효과적인 공급 및 연소장치를 얻을 수 있도록 하고, 나아가 잔재회분처리까지 일괄적으로 이루어지는 고체연료 연소장치를 얻도록 한 것이다. 즉, 화력실과 회분수거통을 상하에 가진 연소장치 본체를 구성하되, 화력실과 회분수거통 사이 중앙에 회분배출실을 형성하며, 상기 화력실 내 일정위치에는 공급관을 가로로 설치하여, 공급관 내부 및 끝단 하방에 스크루우와 배출관을 각각 형성하며, 상기 배출구 직하부에는 회전체를 안착하여 그 외관의 기어치가 본체 외부의 피동기어와 치합되도록 함으로써 회전되도록 하고, 상기 피동기어 상부에는 선단이 회전체의 중심 상면까지 도달하면서 좌,우로 작동하는 막대를 구비하고, 상기 회전체의 저면과 상기 공급관의 끝단 배출관 내향에는 에어유입관을 각각 연결시켜 에어가 공급될 수 있도록 한 것이다.

Description

고체연료 연소장치{a combustion apparatus of solid fuel}

본 발명은 고체연료 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 음식쓰레기 등과 같은 폐기물을 이용해 만들어진 고체 연료를 완전 연소조건에 부합하는 효과적인 공급 및 연소장치를 얻을 수 있도록 하고, 나아가 잔재회분처리까지 일괄적으로 이루어지는 고체연료 연소장치를 얻도록 한 것이다.

음식물 쓰레기나 기타 폐기물 등을 이용한 고체연료는 특별한 처리를 통해 열원으로 재사용이 가능토록 만들어진 재활용 원료로서, 발열효율이 높아 대체 열원 재료로 그 이용가치가 각종 실험을 통해 이미 검증된 바 있다.

이러한 고체연료는 폐기물 재처리 및 자원재활용의 활성화 차원에서 그 사용범위를 보다 확대할 필요성이 상당하나 현재까지는 이러한 고체 연료를 효과적으로 연소할 수 있는 연소장치가 제안되지 못하고 있는 실정이다.

그 이유는 열원이 필요한 각종 기구들은 거의 대부분 석유, 경유 등과 같은 액상의 원료 내지는 가스와 같은 기체연료만 수용이 가능토록 설계 및 생산되기 때문이고, 또한 상기한 고체연료는 나무 숯과 그 형태가 유사하여 연소 후에는 상당량의 회분이 발생될 뿐만 아니라 화력실 내에 다량을 투입한 후 연소하는 일반적인 방법으로 연소시킬 경우 완전연소가 사실상 불가능하여 재료의 낭비가 초래됨은 물론 열효율이 떨어지는 문제점이 있고, 또 한번에 많은 회분이 발생함에 따라서 남는 회분 처리의 자동화가 불가능하여 번거롭고, 또 1회 연소가 완료되면 다시 원료를 일정량 투입한 후 불을 지펴야 하는 등 연속적인 연소가 불가능함은 물론 발열량이 균일하지 못하는 문제점까지 있었다.

이와 같은 문제점으로 인하여 폐기물 재처리, 자원 재활용 및 에너지원 절감 등의 많은 이점을 가진 상기한 고체연료의 사용범위를 확대할 수 없는 실정에 있다.

본 발명은 위와 같이 자원재활용 등과 같은 많은 이점을 가진 고체연료 연소에 대한 문제점들을 한꺼번에 해결하기 위함에 그 기술적인 과제를 두고 발명된 것으로서, 특히 고체연료를 균일하고도 연속적으로 연소할 수 있도록 함과 동시에 연소 중 발생된 회분은 곧바로 배출되게 한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위하여 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거 상세히 설명하면 하기와 같다.

화력실(2)과 회분수거통(4)을 상하에 가진 연소장치 본체(1)를 구성하되, 화력실(2)과 회분수거통(4) 사이 중앙에 회분낙하공(6)을 형성하고, 회분낙하공(6) 양측에는 회분낙하공(6)과 격리되는 회분배출실(5)을 형성하며, 상기 화력실(2) 내 일정위치에는 공급관(10)을 가로로 설치하여 그 외측일단에 고체연료 투입구(11)를 마련하고, 공급관(10) 내부 및 끝단 하방에는 구동모터(12)와 축 연결되는 스크루우(13)와 배출구(14a)를 가진 배출관(14)을 각각 형성하며, 상기 배출구(14a)의 직하부에는 회전체(20)를 안착하여 저면의 베어링(25)에 의해 지지되도록 하면서 그 상면과 측벽에는 다수개의 에어토출구(21) 및 회분통과홈(22)을 천공하고, 상기 회전체(20)의 외곽둘레에는 본체(1) 외부의 피동기어(31)와 치합되는 기어치(24)를 형성하며, 상기 피동기어(31) 상부에는 선단이 회전체(20)의 중심 상면까지 도달하는 막대(42)를 구비하여 일정위치를 몸체(1)의 일단에 고정된 고정핀(41)으로 유동가능케 고정한 후 그 일측면을 피동기어(31)의 편 중심 위치한 작동로울러(44)와 접촉되도록 하고, 막대(42) 끝단에는 일측으로만 당김력이 작용하는 스프링(45)을 연결하며, 상기 회전체(20)의 상단 외측 일단에는 걸림대(50)를 형성하여 회전하는 회전체(20) 상의 회분이 회분배출구(23)로 유도되도록 하여 아래로 회분배출실(5)로 낙하될 수 있도록 하고, 상기 회전체(20)의 저면과 상기 공급관(10)의 끝단 배출관(14) 내향에는 에어펌프(16)(60)으로 부터 출력된 에어유입관(15)(61)을 각각 연결시켜 완전연소에 필요한 적정 에어를 아래/위에서 각각 공급될 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 연소장치 내의 화력실(2)에 고체연료 또는 일반적인 열원을 이용하여 화력실(2)을 예열시킨 다음 고체연료를 투입구(11)에 투입하면 위 고체연료는 몸체(1)의 화력실(2) 내부로 관통 설치된 스크루우(13)에 의해 일정거리 이송되어 화력실(2)로 공급되는데, 이때 상기 고체연료는 그 끝단의 배출관(14)까지 도달하기 전에 화력실(2)의 공급관(10) 내에서 연소열에 의해 녹아 액화된 후 배출관(14)을 통해 배출되므로 실제 연소가 이루어지는 장소인 회전체(20) 위에는 액상화 된 고체연료가 공급되어 그 즉시 연소가 이루어 질 수 있고, 위 회전체(20)는 일측 피동기어(31)에 치합되어 일정속도로 회전 작동하기 때문에 고체연료의 연소가 균일하게 이루어질 수 있게 되고, 나아가 고체연료 연소 회분은 좌, 우 반복하여 가로젖는 막대(42)의 작동으로 인해 즉각적으로 제거됨으로 연소효율이 보다 극대화되며, 위 고체연료 연소는 상부의 배출관(14)과 회전체(20)의 아래측에서 에어가 공급되기 때문에 그 연소 효율이 높아지게 되어 완전연소를 도모할 수 있게 된다.

그리고 상기 막대(42)의 작용에 의해 외곽으로 이동되는 회분은 회전체(20)의 회분통공홈(22)을 통해 일정량씩 외측으로 이동된 다음 일측 걸림대(50)가 설치된 위치에서 걸려진 후 회분배출홈(23)을 통해 아래로 배출됨으로써 회분 수거통(4)에 회분을 용이하게 회수처리 할 수 있게 되며, 다음으로 상기 막대(42)의 좌,우 반복작동은 막대(42)의 일측면에 접촉되면서 피동기어(31) 상면에 편심 되게 설치된 작동로울러(44)에 의해 이루어지게 된다. 즉, 작동로울러(44)가 피동기어(31)의 회전에 의해 편심 회전하게 되면 작동로울러(44)는 첨부도면 도4에서와 같이 막대(42)를 일측(예컨대 좌측)으로 밀고, 밀려진 막대(42)는 끝단의 스프링(45)에 의해 원복(예컨대 우측)하므로 막대(42)의 좌,우 반복작동이 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.

한편 상기에서 배출관(14)으로 에어를 공급하는 에어유입관(15) 일정위치에 초음파발생기(80)를 설치하여 배출관(14)에 에어와 초음파가 동시에 공급될 수 있도록 함으로써 고체연료 연소가 보다 활발해지도록 한 것이며,

또한 상기에서 회분통과홈(22), 막대(42), 걸림대(50), 에어유입관(15), 공급관(10)의 표면에 열분해 촉매재인 백금(Pt), 파라디움(Pb)을 코팅하여 고체연료 연소시에 유해물질(다이옥식 등)의 발생을 억제할 수 있도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같이 연소장치 본체 외부에 설치되어 있는 투입구(11)를 이용하여 고체연료를 투입하고, 투입되는 고체연료를 스크루우(13)에 의거하여 화력실(2)에 공급할 수 있으므로 연속적인 고체연료 투입이 용이한 이점이 있고, 또 투입되는 고체연료를 액상화 하여 연소시킴으로써 완전연소를 도모할 수 있으므로 열효율이 극대화할 수 있는 효과도 있으며, 뿐만 아니라 또 그 회분도 즉시 처리할 수 있게 되어 회분으로 인한 고체연료의 연소 방해가 발생하지 않는 장점도 있게 된다. 이러한 효과를 가진 본 발명은 고체연료의 사용범위 확대를 유도할 수 있어 폐기물 재활용 등의 효과를 이룩할 수 있는 2차적인 효과도 발생케 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 단면도

도 2는 본 발명의 요부 확대도

도 3은 본 발명의 요부 평면 예시도

도 4는 본 발명의 막대 작동 예시도이다.

◈ 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 ◈

1:본체 2:화력실

4:회분수거통 5:회분배출실

6:회분낙학공 10:공급관

11:투입구 12:스크루우 구동모터

13:스크루우 14:배출관

14a:배출구 15,61:에어유입관

16,60:후앙 20:회전체

21:에어토출구 22:회분통과홈

23:회분 배출구 24:기어치

25:베어링 30:회전체 구동모터

31:피동기어 41:고정핀

42:막대 44:작동로울러

45:스프링 50:걸림대

80 : 초음파발생기

Claims

화력실(2)과 회분수거통(4)을 상하에 가진 연소장치 본체(1)를 구성하되, 화력실(2)과 회분수거통(4) 사이 중앙에 회분낙하공(6)을 형성하고, 회분낙하공(6) 양측에는 회분낙하공(6)과 격리되는 회분배출실(5)을 형성하며, 상기 화력실(2) 내 일정위치에는 공급관(10)을 가로로 설치하여 그 외측일단에 고체연료 투입구(11)를 마련하고, 공급관(10) 내부 및 끝단 하방에는 구동모터(12)와 축 연결되는 스크루우(13)와 배출구(14a)의 직하부에는 회전체(20)를 안착하여 저면의 베어링(25)에 의해 지지되도록 하면서 그 상면과 측면에는 다수개의 에어토출구(21) 및 회분통과홈(22)을 천공하고, 상기 회전체(20)의 외곽둘레에는 본체(1) 외부의 피동기어(31)와 치합되는 기어치(24)를 형성하며, 상기 피동기어(31) 상부에는 선단이 회전체(20)의 중심 상면까지 도달하는 막대(42)를 구비하여 일정위치를 몸체(1)의 일단에 고정된 고정핀(41)으로 유동가능케 고정한 후 그 일측면을 피동기어(31)의 편 중심 위치한 작동로울러(44)와 접촉되도록 하고, 막대(42) 끝단에는 일측으로만 당김력이 작용하는 스프링(45)을 연결하며, 상기 회전체(20)의 상단 외측 일단에는 걸림대(50)를 형성하여 회전하는 회전체(20) 상의 회분이 회분배출구(23)로 유도되도록 하여 아래로 회분배출실(5)로 낙하될 수 있도록 하고, 상기 회전체(20)의 저면과 상기 공급관(10)의 끝단 배출관(14) 내향에는 에어펌프(16)(60)으로 부터 출력된 에어유입관(15)(61)을 각각 연결시켜 완전연소에 필요한 적정 에어를 아래/위에서 각각 공급될 수 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 고체연료 연소장치.
제 1항에 있어서, 배출관(14)으로 에어를 공급하는 에어유입관(15) 일정위치에 초음파발생기(80)를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 고체연료 연소장치.
제 1항에 있어서, 회분통과홈(22),막대(42),걸림대(50),에어유입관(15),공급관(10)의 표면에 열분해 촉매재인 백금(Pt),파라디움( Pb)를 코팅하여서 됨을 특징으로 하는 고체연료 연소장치.