KR101054608B1

KR101054608B1 - 쓰레기 탄화장치

Info

Publication number: KR101054608B1
Application number: KR1020110013083A
Authority: KR
Inventors: 윤등현; 윤석기; 하대일; 김영주
Original assignee: 주식회사 에코퍼스트
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2011-08-22

Abstract

본 발명은 쓰레기 탄화장치에 관한 것으로, 쓰레기가 투입되어 탄화되는 탄화실, 상기 탄화실 내부에 설치되는 교반장치, 상기 탄화실 아래에 설치되는 연소실, 상기 탄화실과 연소실을 연결하는 건류가스관, 상기 연소실의 내부에 설치되는 가스분해하우징, 상기 탄화실의 하부와 하부측면의 외벽면에 설치되는 전열증진장치, 상기 연소실의 측부에 설치되는 2차연소실 등을 포함하며, 쓰레기의 탄화가 제대로 이루어지고, 열효율이 높고, 소음, 매연, 오염물질, 유해가스 등의 발생이 없어 친환경성이 우수하고, 탄화실의 패킹 등이 고열로 녹아내려 가스, 연기, 타르 등이 누설되는 일이 없는 효과가 있다.

Description

쓰레기 탄화장치{Apparatus for Carbonization of Trash}

본 발명은 쓰레기 탄화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열분해원리를 이용하여 음식물 및 생활 쓰레기, 인분 등 각종 유기물을 탄화시킬 수 있는 쓰레기 탄화장치에 관한 것이다. 본 발명에서 '쓰레기'는 음식물 쓰레기와 생활 쓰레기 물론 인분, 슬러지 등 각종 유기물을 포함하는 의미로 사용한다.

생활수준의 향상과 산업의 발전으로 음식물 및 생활 쓰레기 등이 계속 증가하고 있으며, 이러한 쓰레기를 단순히 소각 처리하는 것보다는 활용하는 것이 사회적으로 요청되고 있다. 쓰레기의 활용방안으로 쓰레기의 퇴비화와 사료화, 탄화처리방안 등이 있으며, 쓰레기의 탄화처리방안은 된장, 고추장, 비닐, 종이, 축분, 나무젓가락, 동물의 뼈와 같이 처리하기 어려운 쓰레기 등 폭넓은 쓰레기를 처리할 수 있고 탄화된 제품의 질적 차이가 적고 재활용이 가능하며, 탄화시에 오염물질이나 악취가 발생하지 않는 점에서 관심을 끌고 있다.

탄화는 유기물을 열분해시켜 다른 물질로 만드는 화학적 변화를 말하며, 유기물을 가스배출구가 있는 용기 내에서 공기의 공급을 차단하고 가열하면 최후에 탄화물만 남게 된다.

쓰레기의 탄화처리를 위하여 여러 가지 장치가 제시되고 있으나, 지금까지 제시된 쓰레기 탄화장치는 쓰레기의 탄화가 제대로 되지 않고 그대로 배출되는 경우가 적지 않으며, 열효율이 낮고, 배출가스 중에 악취, 매연 등 유해가스가 잔존하고, 소음이 발생할 뿐만 아니라, 탄화실의 패킹 등이 고열로 녹아내려 가스, 연기, 타르 등이 누설되어 제대로 사용할 수 없는 문제점이 있다.

또, 종래의 쓰레기 탄화장치는 투입된 쓰레기 중의 헝겊, 장갑 등의 덩어리 쓰레기와 비닐이 건조과정에서 스크류의 회전축 양단부에 몰려 스크류의 회전을 어렵게 하고 수동으로 배출구를 열고 탄화물을 배출시켜야 하는 등 불편한 점이 많이 있다.

본 발명은 위와 같은 단점을 개선하기 위하여, 쓰레기의 탄화가 제대로 이루어지고, 열효율이 높고, 배출가스 중에 유해가스가 완전히 제거되며, 탄화실의 밀폐가 안전하고, 소음이 없으며, 탄화물의 자동 배출 등이 가능한 쓰레기 탄화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 쓰레기가 투입되어 탄화되는 탄화실, 상기 탄화실 내부에 설치되는 교반장치, 상기 탄화실 아래에 설치되는 연소실, 상기 탄화실과 연소실을 연결하는 건류가스관, 상기 연소실의 내부에 설치되는 가스분해하우징, 상기 탄화실의 하부와 하부측면의 외벽면에 설치되는 전열증진장치, 상기 연소실의 측부에 설치되는 2차연소실, 상기 2차연소실의 후단부에 설치되는 연통을 포함한다.

또, 상기 탄화실의 투입구에는 투입구수관이 설치되고 배출구에는 자동으로 작동되는 밀폐장치가 설치된다. 또한, 본 발명의 쓰레기 탄화장치에 연통보일러가 부설될 수 있다.

본 발명의 쓰레기 탄화장치는 위와 같은 구성으로 인하여 쓰레기의 탄화가 제대로 이루어지고, 열효율이 높고, 소음, 매연, 오염물질, 유해가스 등의 발생이 없어 친환경성이 우수하고, 탄화실의 패킹 등이 고열로 녹아내려 가스, 연기, 타르 등이 누설되는 일이 없는 효과가 있다.

또 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 쓰레기 투입 후 프로그래밍에 의해 가열, 건조, 탄화 및 탄화물의 배출과정을 자동화 할 수 있어 전자동 운전이 가능하다.

또, 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 각종 음식물쓰레기, 생활쓰레기, 고분자쓰레기 등을 가리지 않고 처리할 수 있고 이들이 뒤섞여 있어도 처리가 가능하며 음식물쓰레기 등을 봉투채로 넣을 수 있어 아파트, 병원, 학교, 군부대, 관공서, 호텔, 도서지방, 군함, 유람선, 상선 등 대단위 거주시설, 생활시설, 독립된 생활공간 등 어느 곳에서나 활용될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 일체형의 장비로서 설치 및 조작이 간편하고 구입 및 운전비용이 저렴하며, 장치의 소형화가 가능하여 가정용, 업소용, 공동주택용, 선박용 등 용도에 따라 크기와 용량을 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 쓰레기 탄화장치 본체의 정면도이고,
도 2는 발명의 쓰레기 탄화장치 본체의 우측면도이다,
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이고,
도 4는 발명의 쓰레기 탄화장치 본체의 상면도이다.
도 5는 도 4의 B-B'선 단면도이고,
도 6는 도 5의 C-C'선 단면도이고,
도 7은 본 발명의 쓰레기 탄화장치의 탄화실의 하부와 하부측면의 외벽면에 부착되는 전열증진장치의 구성도로, 도 7a는 저면도이고, 도 7b는 정면도이다.
도 8은 발명의 쓰레기 탄화장치 투입구의 뚜껑의 구성도이다.
도 9는 발명의 쓰레기 탄화장치 배출구의 밀폐장치의 구성도이다.

이하 본 발명을 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

본 발명의 쓰레기 탄화장치는, 쓰레기가 투입되어 탄화되는 탄화실(10), 상기 탄화실(10) 내부에 설치되는 교반장치(20), 상기 탄화실(10) 아래에 설치되는 연소실(30), 상기 탄화실(10)과 연소실(30)을 연결하는 건류가스관(40), 상기 연소실(30)의 내부에 설치되는 가스분해하우징(50), 상기 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면에 설치되는 전열증진장치(60), 상기 연소실(30)의 측부에 설치되는 2차연소실(70), 상기 2차연소실(70)의 후단부에 설치되는 연통(80)을 포함한다. 또, 본 발명의 쓰레기 탄화장치에 연통보일러가 부설될 수 있다. (미 설명부호 '100'은 본 발명의 쓰레기 탄화장치의 외장판(外裝板)을 표시한다.)

상기 탄화실(10)은 그 횡단면의 형상을 (U)형 또는 원형으로 구성하고, 그 길이를 상기 연소실(30)보다 길게 하여 연소실(30)의 앞면과 뒷면으로 각각 돌출되도록 한다. 이러한 탄화실(10)에서 돌출되지 아니한 부분의 단면의 크기를 돌출부분의 단면의 크기와 다르게 할 수도 있고 같게 할 수도 있다.

종래의 탄화장치는 탄화실(10)의 길이가 연소실(30)의 길이와 같아서 스크류(22), 배출구(13) 등의 설치를 위하여 탄화실(10)의 앞면 및 뒷면에 설치되는 패킹 등이 고열로 녹아내려서 가스, 연기, 타르 등이 누설되어 제대로 사용할 수가 없게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 탄화실(10)의 길이를 연소실(30)의 길이보다 길게 하여 연소실(30)의 앞뒤로 돌출되도록 한다. 이와 같이 패킹이 설치되어 있는 부분이 연소실(30)의 밖으로 돌출되어 있으면 이 부분은 고열에 이르지 아니하므로 패킹이 녹아내리지 않게 된다.

상기 탄화실(10)은 그 하부와 하부측면의 외벽을 제외한 외벽을 단열층으로 둘러싸서 열이 외부로 방출되지 않도록 하며, 상부에는 쓰레기 투입구(11)를 형성시키고, 후면 하부에는 배출구(13)를 형성시킨다. 상기 투입구(11)는 뚜껑(12)으로 밀폐시키고, 상기 배출구(13)는 밀폐장치(14)로 밀폐시킨다.

상기 뚜껑(12)은 상부에 스피드핸들(123)을 부착한 나선축(124)을 상기 탄화실(10)의 상부에 단단하게 설치한 지지축(121)에 회전 가능하게 설치한 홀더의 나선공에 나사결합시켜 홀더의 아래로 돌출되도록 한 다음, 나선축(124)의 하부에 상부뚜껑(125), 단열층(126), 내열스프링(127) 및 하부뚜껑(128)을 차례로 끼운 형태로 구성한다.

상기 단열층(126)은 상부뚜껑(125)의 과열과 열손실을 방지하며, 상기 하부뚜껑(128)으로 인하여 투입구(11)가 이중으로 밀폐되어 탄화실(10) 내의 열의 방출이 보다 잘 차단된다. 상기 내열스프링(127)은 하부뚜껑(128)을 아래로 밀어 내려 투입구(11)가 보다 잘 밀폐되도록 한다. 이와 같은 본 발명의 뚜껑(12)은 스피드핸들(123)을 회전시켜 뚜껑(12)을 상하로 이동시켜 투입구(11)를 개폐하며, 홀더(122)를 좌우로 회전시켜 뚜껑(12)이 투입구(11)의 상부에서 비켜나도록 한 후에 쓰레기를 투입한다.

종래에는 한편에 경첩을 설치하여 개폐하는 방식으로 투입구(11)에 뚜껑(12)을 설치하였기 때문에 경첩이 설치된 부분에서 수증기나 건류가스가 누설되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 뚜껑(12)은 스피드핸들(123)에 의해 발생한 압력이 상부뚜껑(125)과 하부뚜껑(128) 전체에 골고루 전달되어 뚜껑(12)이 투입구(11)에 제대로 밀착되므로 장기간 사용하더라도 수증기나 건류가스 등이 누설되는 일이 발생하지 않는다. 또, 종래의 투입구(11)의 뚜껑(12)은 그 무게로 인하여 노약자나 부녀자가 열고 닫는데 어려움이 있으나, 본 발명의 뚜껑(12)은 스피드핸들(123)의 회전만으로 개폐가 가능하여 작은 힘으로도 뚜껑(12)을 열고 닫는데 전혀 무리가 없게 된다.

상기 투입구(11)의 원주를 따라 투입구수관(111)을 형성시키고 순환펌프(미 도시)로 냉각수를 순환시키는 것이 바람직하다. 상기 투입구수관(111)은 상기 뚜껑(12)을 냉각시켜 취급부주의에 의한 화상을 예방하고 뚜껑(12)의 압력패킹의 과열을 방지하여 패킹이 녹거나 변형되지 않고 계속 제기능을 발휘하도록 한다.

상기 탄화실(10)의 후면 하부에 형성되어 있는 배출구(13)를 밀폐시키는 상기 밀폐장치(14)는 밀폐구(141), 상기 밀폐구(141)를 지지하고 이동을 안내하는 가이드(142), 상기 밀폐구(141)를 가압하는 압축스프링(143), 전기실린더(146), 체인(144), 기어(145) 및 이들을 지지하는 지지체(147)로 구성된다.

상기 체인(144)의 일단은 상기 밀폐구(141)의 로드(141-1)에 연결되고 그 타단은 기어(145)를 거쳐 상기 전기실린더(146)의 피스톤(146-1)에 연결된다. 상기 압축스프링(143)은 상기 밀폐구(141)의 로드(141-1)에 끼워져 상기 가이드(142) 내에 설치되어 그 탄력으로 밀폐구(141)가 배출구(13)에 압착되어 배출구(13)가 밀폐되도록 한다. 상기 전기실린더(146)는 상기 배출구(13)의 개방시에 상기 피스톤(146-1)을 당겨서 상기 밀폐구(141)가 상기 압축스프링(143)의 탄력에도 불구하고 후진하도록 한다.

상기 교반장치(20)는 회전축(21), 상기 회전축(21)상에 설치되는 스크류(22) 및 (T)형돌기(23), 모터(24) 및 풀리(25)로 구성되며, 상기 회전축(21), 스크류(22) 및 (T)형돌기(23)는 상기 탄화실(10) 내부에 설치되며, 상기 모터(24)는 탄화실(10) 외부에 설치되어 풀리(25)로 상기 회전축(21)과 연결된다. 상기 (T)형돌기(23)는 투입되는 쓰레기 중의 헝겊, 장갑 등의 덩어리 쓰레기와 비닐을 찢어 잘 섞이도록 하고 이들이 한데 엉켜서 스크류(22)의 양단부로 몰리는 것을 방지한다. 상기 교반장치(20)는 회전방향과 회전속도의 조절이 가능하도록 구성한다.

상기 연소실(30)은 상기 탄화실(10)의 아래에 설치되며, 그 횡단면의 형상이 원형에 가까운 형상으로 구성시키고 그 벽면에 단열층(126)을 형성시킨다. 상기 연소실(30)의 정면 하부에 버너(미 도시)에서 방사되는 화염의 입구인 분화구를 형성시킨다. 상기 탄화실(10) 및 연소실(30)을 그 단면의 형상이 (U)형 또는 원형이 되도록 형성하는 것은 열에 의한 변형을 최소화하여 내구성을 높이기 위해서이다.

상기 건류가스관(40)은 상기 탄화실(10)의 상단부와 상기 연소실(30) 내부의 가스분해하우징(50)을 연결시키는 관으로, 상기 탄화실(10)의 쓰레기의 건조 및 탄화과정에서 발생하는 수증기와 건류가스가 상기 건류가스관(40)을 따라 상기 연소실(30) 내부의 가스분해하우징(50)으로 이동한다. 상기 건류가스관(40)의 상부에 송풍구(41)를 형성시켜 송풍기(미 도시)로 공기를 압입시켜 건류가스가 공기와 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 가스분해하우징(50)은 원통형상으로 그 중심선이 상기 분화구(31)의 중심선과 일치되도록 설치된다. 상기 가스분해하우징(50)은 내관(51), 후단부가 막힌 외관(52) 및 상기 내관(51)과 외관(52) 사이에 설치되는 다수의 와류핀(53)으로 구성된다.

상기 내관(51)은 상기 외관(52)보다 직경이 작고 길이가 짧으며 외관(52)의 전반부의 내부에 설치되며, 상기 외관(52)의 후반부에는 원주면을 따라 수많은 구멍이 천공되어 있고, 상기 와류핀(53)은 내관(51)이 설치되는 상기 외관(52)의 전반부의 내면과 상기 내관(51)의 외면 사이에 설치된다. 상기 건류가스관(40)이 이와 같은 와류핀(53)이 설치되어 있는 가스분해하우징(50)의 전단부에 연결된다.

상기 전열증진장치(60)는 연소실(30) 상부의 벽을 형성하는 상기 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면에 부착되는 열기순환관(61)과 다수의 전열핀(62)으로 구성된다. 상기 열기순환관(61)은 (ㅁ)자 형상으로 열기입구(611)와 열기출구(612)가 형성되어 있다. 상기 연소실(30)의 열기가 상기 열기입구(611)로 유입되어 (ㅁ)자 형상의 열기순환관(61)을 따라 탄화실(10) 하부와 하부측면의 외벽면을 순환한 다음 상기 열기출구(612)로 나와서 상기 2차 연소실(70) 내로 유입된다.

상기 전열핀(62)은 상기 탄화실(10) 하부와 하부측면의 외벽면 중 상기 열기순환관(61)이 부착되지 아니하는 부분에 설치되며, 연소실(30)의 열기를 모아 탄화실(10)에 전달한다. 상기 전열핀(62)은 서로 그 사이가 떨어지도록 설치하여 고열에 의한 탄화실(10)의 팽창시 탄화실(10)의 변형이 최소화되도록 한다.

상기 2차연소실(70)은 연소실(30)의 측부에 설치되며, 연소가스 중 아직 연소되지 아니한 성분을 연소시킨다. 상기 2차연소실(70)에는 송풍구(미 도시)를 형성시켜 송풍기(미 도시)로 공기를 압입시키는 것이 바람직하다. 상기 연통(80)은 상기 2차연소실(70)의 후단부에 설치되며, 상기와 같이 2차연소실(70)에서 완전히 연소된 연소가스가 연통(80)을 통하여 외부로 방출된다.

다음에 본 발명의 쓰레기 탄화장치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 교반장치(20)를 작동시키면서 뚜껑(12)을 열고 투입구(11)를 통하여 쓰레기를 탄화실(10) 내로 투입하면, 교반장치(20)의 스크류(22)가 회전하면서 투입된 쓰레기를 골고루 분산시킨다. 특히, 쓰레기 투입시에 투입구(11) 주변에 많이 쌓이는 쓰레기를 다른 곳으로 분산시켜 계속적으로 쓰레기 투입이 가능토록 한다.

또, 교반장치(20)의 (T)형돌기(23)는 투입되는 쓰레기 중의 헝겊, 장갑 등의 덩어리 쓰레기와 비닐을 찢어 잘 섞이도록 하고 이들이 한데 엉켜서 스크류(22)의 회전축(21)의 양단부로 몰리는 것을 방지한다.

본 발명의 교반장치(20)는 스크류(22)가 하나이어서 탄화실(21)의 구성이 간편하게 되고 스크류(22)의 열팽창에 의한 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 종래에는 2개의 스크류를 좌우로 배치하였기 때문에 탄화실의 모양도 (U)자 2개가 좌우(W자형태)로 배치된 형태로 될 수밖에 없어 탄화실(10)의 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 탄화실의 온도가 아주 높아지면 스크류와 스크류의 축이 팽창하여 2개의 스크류가 서로 부딪치고 또 스크류가 탄화실의 벽면과 부딪치게 되어 듣기가 불편한 소음이 발생하고 제품의 내구성도 단축된다. 이에 비하여 본 발명의 교반장치(20)는 스크류(22)가 하나이어서 탄화실(10)의 구성이 간편해지고 스크류(22)의 열팽창에 따라 발생하는 소음도 방지된다.

쓰레기의 투입이 완료되면 뚜껑(12)을 닫아 탄화실(10)을 밀폐시키고 계속 교반장치(20)를 작동시키면서 버너(미 도시)를 작동시키면, 화염이 분화구(31)를 통하여 연소실(30) 내로 유입되고 탄화실(10) 내에서는 쓰레기의 교반이 계속된다. 연소실(30) 내로 유입되는 화염은 일정공간을 지나 가스분해하우징(50)으로 유입된 후 가스분해하우징(50)의 후반부의 여러 구멍을 통하여 가스분해하우징(50)의 외부로 비산되어 연소실(30)과 탄화실(10)을 가열한다.

한편, 탄화실(10) 내에서는 가열과 쓰레기의 교반에 따라 건조과정에서 수증기가 발생하고 탄화과정에서 건류가스가 발생한다. 이렇게 발생한 수증기와 건류가스는 상기 건류가스관(40)으로 유입되어 송풍구(41)로 유입되는 공기와 혼합되어 연소실(30) 내부의 가스분해하우징(50)의 전반부의 내관(51)과 외관(52) 사이의 공간으로 유입된다.

이렇게 가스분해하우징(50)의 전반부의 공간으로 유입된 수증기와 건류가스는 가스분해하우징(50)의 전반부의 내관(51)과 외관(52) 사이의 와류핀(53) 사이를 통과하는 과정에서 와류현상을 일으키면서 분해되어 가스분해하우징(50)의 후반부로 이동하면서 화염에 혼합되어 연소된다. 즉, 쓰레기의 탄화과정에서 발생하는 유분, 다이옥신 등 유해가스를 포함하는 건류가스를 공기와 혼합시켜서 탄화실(10)과 연소실(30)을 연결하는 건류가스관(40)을 통하여 연소실(30)로 유도하여 이미 가열된 연소실(30)의 열로 연소시킨다.

이 때 버너의 연료는 차단되고 상기 건류가스가 제2의 연료로 사용되며, 연소실(30)과 탄화실(10)의 온도가 급격히 상승한다. 연소실(30)의 온도가 섭씨 900도 ~ 1,000도 이상으로 상승하고 탄화실(10)의 온도가 섭씨 450도 ~ 500도 이상 상승하여 탄화시간이 단축되고 와류핀(53)에 의한 와류현상과 고열로 인하여 건류가스 중의 매연, 악취, 다이옥신 등이 순간적으로 분해되어 연소된다. 거의 100%의 유해가스가 분해되어 연소된다.

이와 같이, 본 발명에서는 건류가스를 연료화하여 이미 가열된 열로 연소시켜 연료를 절약하고 열효율을 향상시킨다. 탄화실(10)에 투입된 쓰레기의 물성에 따라 차이가 있으나 15분에서 30분의 정도의 시간에 사용되는 연료가 절감된다.

위와 같이, 탄화실(10)은 버너의 연료와 건류가스의 연소로 가열될 뿐만 아니라, 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면에 설치된 전열증진장치(60)에 의하여 더욱 가열된다. 즉, 연소실(30)의 열기가 열기순환관(61)의 열기입구(611)로 유입되어 (ㅁ)자 형상의 열기순환관(61)을 따라 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면을 순회하면서 열기를 탄화실(10)에 전달한다. 또 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면에 설치된 수많은 전열핀(62)은 연소실(30)의 열기를 모아 탄화실(10)에 전달한다. 한편, 냉각과정에서는 외부에서 공급되는 찬 공기에 의해 빠르게 냉각된 전열핀(62)이 탄화실(10)의 열을 흡수하여 탄화실(10)의 온도를 빨리 낮추는 역할을 한다.

위와 같이, 열기순환관(61)을 따라 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면을 순회한 열기는 열기출구(612)로 나와서 2차연소실(70)로 유입된다. 위에서 설명한 바와 같이, 연소실(30)의 가스분해하우징(50)에서 다이옥신 등 유해가스가 거의 100% 분해되고 연소되나, 혹시 연소되지 아니한 부분이 있을 경우에는 2차연소실(70)에서 연소된다.

위와 같이, 2차연소실(70)에서 재차 연소되어 유해가스나 악취가 전혀 없는 연소가스는 2차연소실(70)의 후단부에 설치되어 있는 연통(80)을 따라 외부로 배출된다. 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 열분해로 유기물을 탄화시키기 때문에 다이옥신이 발생하지 않고 발생되는 오염물질도 고열의 연소실(30) 및 2차연소실(70)에서 연소되므로 대기중으로 배출되는 연소가스에는 유해성분이 전혀 없게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 탄화실(10)을 일정시간 가열하면 탄화실(10) 내의 쓰레기는 건조과정과 탄화과정을 거쳐 탄화된다. 탄화실(10) 내의 쓰레기의 탄화가 완료되면 탄화실(10)의 가열을 중지하고 자연 냉각시킨다. 자연냉각 중에도 교반장치(20)가 작동하여 탄화물이 골고루 냉각되도록 하며, 탄화실(10)의 온도가 일정온도로 냉각되면 탄화실(10)의 배출구(13)가 개방되어 탄화물이 배출된다.

탄화실(10)의 배출구(13)는 쓰레기 투입시부터 밀폐장치(14)에 의하여 밀폐되어 있으나 탄화실(10)의 온도가 일정온도로 냉각되면 밀폐장치(14)의 전기실린더(146)가 작동되어 피스톤(146-1)을 잡아당기고 이에 연결되어 있는 체인(144)이 밀폐구(141)의 로드(141-1)를 잡아당기게 되어 밀폐구(141)가 압축스프링(143)의 탄력을 이기고 후진하게 되어 배출구(13)가 개방된다. 탄화실(10)의 배출구(13)가 개방되면 교반장치(20)의 스크류(22)가 정방향의 회전을 중지하고 역방향으로 회전하여 탄화물이 뒤쪽으로 밀려 배출구(13)를 통과하여 자동 배출된다.

위와 같은 본 발명의 쓰레기 탄화장치에 연통(80)으로 배출되는 연소가스의 폐열을 활용하기 위하여 연통보일러를 부설할 수 있다. 상기 연통보일러는 연통(80)의 상부를 둘러싸는 연통수관(90), 수조(미 도시), 순환모터(미 도시) 및 연결파이프(미 도시)로 구성된다. 수조와 순환모터는 탄화장치의 외부에 설치하며 연결파이프로 수조와 연통수관(90)을 연결한다. 상기 연통수관(90)과 수조에는 물의 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있어 연결파이프가 이들에 연결된다.

순환모터로 수조의 물을 연통수관(90)으로 순환시키면 순환하는 물이 연통(80)의 열에 의하여 데워져서 온수가 된다. 이와 같은 연통보일러를 이용하여 버려지는 폐열로 본 발명의 탄화장치를 한 번 가동하는 시간(약 2시간 30분)에 200리터의 물을 95℃이상으로 데워서 음용수, 사용수 또는 난방수로 공급할 수 있다.

이와 같은 연통보일러를 탄화실(10)의 투입구(11)의 원주에 따라 형성시킨 상기 투입구수관(111)과 조합시키는 것이 바람직하다. 이 경우 수조의 물은 [수조 - 투입구수관(111)- 연통수관(90) - 수조]의 순서로 순환한다.

본 발명의 쓰레기 탄화장치는 위와 같은 구성으로 인하여 쓰레기의 탄화가 제대로 이루어지고, 열효율이 높고, 소음, 매연, 오염물질, 유해가스 등의 발생이 없어 친환경성이 우수하고, 탄화실의 패킹 등이 고열로 녹아내려 가스, 연기, 타르 등이 누설되는 일이 없다.

또, 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 각종 음식물쓰레기, 생활쓰레기, 고분자쓰레기 등을 가리지 않고 처리할 수 있고 이들이 뒤섞여 있어도 처리가 가능하며 음식물쓰레기 등을 봉투채로 넣을 수 있어 아파트, 병원, 학교, 군부대, 관공서, 호텔, 도서지방, 군함, 유람선, 상선 등 대단위 거주시설, 생활시설, 독립된 생활공간 등 어느 곳에서나 활용될 수 있다.

또한, 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 일체형의 장비로서 설치 및 조작이 간편하고 구입 및 운전비용이 저렴하며, 장치의 소형화가 가능하여 가정용, 업소용, 공동주택용, 선박용 등 용도에 따라 크기와 용량을 조절할 수 있다.

이상에서 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.

또한, 본 발명의 상세한 설명과 특허등록청구범위에 기재된 도면부호는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 참고로 부기한 것으로, 본 발명은 도면상의 형태로 한정되지 아니한다.

또, 본 발명의 쓰레기 탄화장치는 아파트, 병원, 학교, 군부대, 관공서, 호텔, 도서지방, 군함, 유람선, 상선 등 대단위 거주시설, 생활시설, 독립된 생활공간 등 어느 곳에서나 활용될 수 있다.

10: 탄화실 11: 투입구
111: 투입구수관 12: 뚜껑
121: 지지축 122: 홀더
123: 스피드핸들 124: 나선축
125: 상부뚜껑 126: 단열층(126)
127: 내열스프링 128: 하부뚜껑
13: 배출구 14: 밀폐장치
141: 밀폐구 141-1: 로드
142: 가이드 143: 압축스프링
144: 체인 145: 기어
146: 전기실린더 146-1: 피스톤
147: 지지체 20: 교반장치
21: 회전축 22: 스크류
23: (T)형돌기(23) 24: 모터
25: 풀리 30: 연소실
31: 분화구 40: 건류가스관
41: 송풍구 50: 가스분해하우징
51: 내관 52: 외관
53: 와류핀 60: 전열증진장치
61: 열기순환관 611: 열기입구
612: 열기출구 62: 전열핀
70: 2차연소실 80: 연통
90: 연통수관 100: 외장판(外裝板)

Claims

쓰레기가 투입되어 탄화되는 탄화실(10), 상기 탄화실(10) 내부에 설치되는 교반장치(20), 상기 탄화실(10)의 아래에 설치되는 연소실(30) 및 연통(80)으로 구성되는 쓰레기 탄화장치에 있어서,
상기 탄화실(10)과 연소실(30)을 연결하는 건류가스관(40),
상기 연소실(30)의 내부에 설치되는 가스분해하우징(50) 및
상기 탄화실(10)의 하부와 하부측면의 외벽면에 부착되는 열기순환관(61)과 다수의 전열핀(62)으로 구성된 전열증진장치(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항에 있어서,
상기 연소실(30)의 측부에 2차연소실(70)이 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제2항에 있어서,
상기 2차연소실(70)에 송풍구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 투입구(11)에 투입구수관(111)이 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 뚜껑(12)이 지지축(121), 홀더122), 나선축(124), 상기 나선축(124)의 상부에 설치된 스피드핸들(123), 상기 나선축(124)의 하부에 설치된 상부뚜껑(125), 단열층(126), 내열스프링(127) 및 하부뚜껑(128)으로 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 횡단면의 형상이 (U)형인 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 횡단면의 형상이 원형인 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 길이가 상기 연소실(30)보다 긴 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 배출구(13)를 밀폐시키는 밀폐장치(14)가 밀폐구(141), 상기 밀폐구(141)를 지지하고 이동을 안내하는 가이드(142), 상기 밀폐구(141)를 가압하는 압축스프링(143), 상기 배출구(13)의 개방시에 피스톤(146-1)을 당겨서 상기 밀폐구(141)를 후진시키는 전기실린더(146)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교반장치(20)가 회전방향과 회전속도의 조절이 가능하고 스크류(22)가 하나인 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제10항에 있어서,
상기 스크류(22)의 회전축(21)에 (T)형돌기(23)가 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 건류가스관(40)의 상부에 송풍구(41)가 형성되어 있어 건류가스가 공기와 혼합되도록 된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스분해하우징(50)은 내관(51), 외관(52) 및 다수의 와류핀(53)으로 구성되고,
상기 내관(51)은 상기 외관(52)보다 직경이 작고 길이가 짧으며 상기 외관(52)의 전반부의 내부에 설치되며,
상기 외관(52)은 후반부에 원주면을 따라 수많은 구멍이 천공되어 있고 후단부가 폐쇄되어 있으며,
상기 와류핀(53)은 상기 내관(51)이 설치되는 상기 외관(52)의 전반부의 내면과 상기 내관(51)의 외면 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
연통보일러가 부설된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치
제15항에 있어서,
상기 탄화실(10)의 투입구(11)에 투입구수관(111)이 설치되고
상기 연통보일러가 상기 투입구수관(111)과 조합된 것을 특징으로 하는 쓰레기 탄화장치