KR101061229B1 - 탄화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연소실 내부가 고온의 상태로 연소 가능하도록 연소에 필요한 충분한 공기를 상기 연소실 내부로 공급하고, 상기한 연소실에서 발생된 화염이 회오리 형태로 연소실을 따라 이동되도록 하여 고온의 화염에 의해 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 탄화로에서 완전 연소시켜 오염 물질 배출을 최소화 할 수 있는 탄화장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

탄화로, 연소, 음식물 쓰레기, 연소실

Description

탄화장치{Carbonization Apparatus}

본 발명은 연소실 내부가 고온 상태로 유지되도록 하고, 화염의 이동 형태를 변화시킨 탄화장치에 관한 것이다.

일반적으로 하ㆍ폐수슬러지나 음식물쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물을 처리하기 위해서는 매립하거나 소각처리하는 방법이 있다.

상기한 유기성 폐기물을 땅속에 매립하여 처리할 경우에는 유기성 폐기물의 수분 함량이 높아 부패하기 쉬우므로 침출수에 의한 토질오염과 지하수오염과 같이 심각한 환경오염을 유발하게 되고 방대한 매립지를 필요로 하게 되며, 다이옥신과 같은 오염물질이 발생될 수 있을 뿐만 아니라 함수량이 높은 유기성 폐기물을 소각시키기 위해서 다량의 연료가 소비되는 문제점을 안고 있었다.

최근에는 이러한 유기성 폐기물의 매립 및 소각으로 인하여 유발되는 각종 문제점을 해소하기 위하여 유기성 폐기물을 탄화시켜 탄화물로서 재활용하고자 하는 방법이 지속적으로 연구되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 탄화로 내부에서 회오리 형태로 고온의 화염을 이동시켜 연소실 내부를 고온 상태로 유지가능하게 하여 오염 물질의 배출을 최소화 할 수 있는 탄화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탄화로 내부에서 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 완전연소 시킬 수 있는 탄화장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 탄화장치는 연소실이 구비된 탄화로와; 및 상기한 탄화로의 외측에 설치되며 연소실 내부로 공기를 공급하는 에어 블로워와; 상기한 에어 블로워와 연결 설치되며 에어 블로워에서 송풍된 공기가 연소실 내부에서 원주 방향을 따라 공급되어 나선형태로 화염을 유도하는 공급관이 구비된 공기 공급부를 포함하여 구성되고, 상기한 연소실은 탄화로의 하측에 위치하는 초기 연소실과, 상기한 초기 연소실과 연통되고 상기한 초기 연소실의 외측으로 이격되어 위치한 메인 연소실을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 의한 초기 연소실의 연소 온도를 t1이라고 하고, 메인 연소실의 연소 온도를 t2라고 할 때, 상기한 메인 연소실의 연소 온도(t2)는 초기 연소실의 연소 온도(t1) 보다 상대적으로 고온 상태인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 연소실은 탄화로의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 초기 연소실은 연료가 낙하되는 낙하점을 기준으로 방사형태로 배치되는 내화부재가 구비된다.

본 발명에 의한 내화부재는 수직으로 직립 설치되는 내화벽돌(Fire Brick)을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 내화벽돌은 동일 거리로 이격 설치된다.

본 발명에 의한 초기 연소실상에 설치된 내화벽돌 사이에는 고온의 화염이 메인 연소실로 이동되기 위해 상기한 메인 연소실을 향해 개구된 화염 개구부가 형성된다.

본 발명에 의한 화염 개구부는 초기 연소실에서 메인 연소실을 향해 확대된 형태로 개구된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 공기 공급부의 에어 블로워는 단일 에어 블로워 또는 복수의 에어 블로워로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 공급관은 탄화로의 하측에 설치되고 연소실의 내측 하부에서 상부를 향해 화염이 이동 되기 위한 하부 공급관이 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 공급관은 하부 공급관의 상측으로 이격되어 복수개가 설치되도록 이루어진다.

본 발명에 의한 공급관은 탄화로의 하부 공급관 상부에 이격되어 위치하고 연소실의 길이 방향 중간 위치에서 회오리 연소가 가능하도록 고압 공기가 배출되는 중앙 공급관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 공급관은 중앙 공급관의 상부에 이격되어 위치하고 연소실의 길이 방향 상부 위치에서 회오리 연소가 가능하도록 고압 공기가 배출되는 상부 공급관을 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 중앙 공급관은 탄화로 외측 전체 지름의 1/2 구간에 설치되도록 구성된다. 이에 대한 이유는 후술하기로 한다.

본 발명에 의한 공기 공급부의 공급관은 서로 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하부 공급관의 직경(d1)은 중앙 공급관의 직경(d2) 보다 상대적으로 크게 형성된다.

본 발명에 의한 공급관에는 에어 블로워에서 발생된 공기량을 조절 가능하게 하는 조절 밸브가 설치된다.

본 발명에 의한 하부 공급관에는 일단이 상기한 하부 공급관에 연결되고 타단이 초기 연소실 내부를 향해 연장 형성되며 상기한 하부 공급관의 전체 구간에서 동일 간격으로 이격 설치되는 제1 하부 유도관과; 일단이 상기한 하부 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실 내부를 향해 연장 형성된 제2 하부 유도관과; 일단이 상기한 하부 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실 내부를 향해 연장 형성되며 상기한 제2 하부 유도관이 이격된 구간 사이에 동일 간격으로 이격 설치되는 제3 하부 유도관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 제2 하부 유도관은 하부 공급관의 상부에서 연장되어 메인 연소실을 향해 연장 형성되고, 제3 하부 유도관은 하부 공급관의 하부에서 연장되어 메인 연소실을 향해 연장 형성된다.

본 발명에 의한 중앙 공급관에는 일단이 상기 중앙 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실을 향해 연장 형성된 제1 중앙 유도관과; 상기한 제1 중앙 유도관이 이격된 구간 사이에 동일 간격으로 이격되어 메인 연소실을 향해 설치된 제2 중앙 유도관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 상부 공급관에는 일단이 상기한 상부 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실을 향해 연장 형성된 제1 상부 유도관이 설치된다.

본 발명에 의한 메인 연소실은 탄화로의 외측으로 연장된 연결관과 연통 형성되고, 상기 연결관은 건조실과 연통되어 상기 메인 연소실을 통해 이동된 고온의 화염이 건조실에 위치한 탄화 대상물을 건조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 탄화로에는 하단부상에 상기한 탄화로를 지면으로 부터 이격시켜 지지 보강하기 위한 받침판이 구비된다.

본 발명에 의한 탄화로에는 하측 단부에 연료가 연소되어 탄화가 이루어진 탄화물을 배출하기 위해 연소실에서 연소가 이루어질 때에는 밀폐 상태로 위치하는 재받이, 상기한 재받이의 하측에 설치되며 연소가 종료된 후에는 상기한 재받이와 함께 하강 되는 리프터가 구비된다.

본 발명에 의한 탄화로에는 외측에 예비버너가 설치되어, 연료가 투입되기 이전에 연소실의 내부 온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 탄화장치는 연소시 발생되는 고온의 화염이 바로 배출되지 않고 연소실 내부에서 오랫동안 머무르게 됨으로서 상 기한 연소실의 온도를 고온 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의한 탄화장치는 메인 연소실의 내주 방향을 따라 회오리 연소가 이루어져 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 완전연소시켜 탄화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의한 탄화장치는 탄화로와 연결된 건조실에 위치한 음식물 쓰레기를 건조시키기 위한 별도의 장비 없이 연소실에서 연소시 발생된 연소열을 이용하여 음식물 쓰레기를 건조시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 탄화장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 5d를 참조하면, 본 발명에 의한 탄화장치(1)는 연소실이 구비된 탄화로(200)와; 및 상기 탄화로(200)의 외측에 설치되며 연소실(100) 내부로 공기를 공급하는 에어 블로워(310)와; 상기한 에어 블로워(310)와 연결 설치되며 에어 블로워(310)에서 송풍된 공기가 연소실(100) 내부에서 원주 방향을 따라 공급되어 나선형태로 화염을 유도하는 공급관(320)이 구비된 공기 공급부(300)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 연소실(100)은 탄화로(200)의 하측에 위치하는 초기 연소실(110)과, 상기한 초기 연소실(110)과 연통되고 상기한 초기 연소실(110)의 외측으로 이격되어 위치한 메인 연소실(120)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 초기 연소실(110)의 연소 온도를 t1이라고 하고, 메인 연소 실(120)의 연소 온도를 t2라고 할 때, 상기한 메인 연소실(120)의 연소 온도(t2)는 초기 연소실(110)의 연소 온도(t1) 보다 상대적으로 고온 상태인 것을 특징으로 한다.

왜냐하면, 초기 연소실(110)은 연료와 최초 점화가 이루어지면서 발화가 시작되는 곳이고, 메인 연소실(120)은 초기 연소실(110)에서 발화가 이루어진 상태에서 상기한 연소열이 이동되면서 1200℃ ~ 1500℃ 이상의 고온으로 연소가 이루어지게 되므로, 상기한 메인 연소실(120)의 연소 온도(t2)는 초기 연소실(t1)에 비해 고온 상태를 유지하게 된다.

본 발명에 의한 연소실(100)은 탄화로(200)의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 한다.

왜냐하면, 탄화로(200)의 내부에서 연소가 이루어지면서 고온의 화염이 안정적으로 유지 가능하게 하며, 연소실(100)로 이동되는 연료 및 탄화가 이루어지는 음식물 쓰레기가 완전 연소가 이루어지는 최적의 위치이기 때문이다.

즉 연료 또는 음식물 쓰레기가 연소실(100)로 이동되면서 탄화로(200)의 일측으로 이동될 경우에는 연료 공급부(300) 또는 탄화관으로 공급되는 음식물 쓰레기상에 열전도가 불균일하게 이루어질 수 있으므로 본 발명에 의한 연소실(100)은 탄화로(200)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 초기 연소실(110)은 연료가 낙하되는 낙하점을 기준으로 방사형태로 배치되는 내화부재(112)가 구비되는 이유는 초기 연소실(110)에서 연소가 이루어지면서 상기한 초기 연소실(110)을 내부에 삽입된 형태로 설치된 메인 연소 실(120)의 공간을 향해 사방으로 화염을 이동시키기 위해 위와 같이 방사형태로 배치한다.

본 발명에 의한 내화부재(112)는 수직으로 직립 설치되는 내화벽돌(Fire Brick)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 내화벽돌을 사용하는 이유는 고온의 화염에 의한 내구성 및 안정성을 확보하기 위해서이다.

본 발명에 의한 내화벽돌은 동일 거리로 이격 설치된다. 왜냐하면, 초기 연소실(110)에서 발생된 화염이 메인 연소실(120)의 영역으로 이동될 때 특정 위치에 집중되어 화염이 이동되는 것을 방지하기 위해서이다.

본 발명에 의한 내화벽돌은 동일 거리로 이격 설치되며, 갯수에 대해서는 특별히 한정하지는 않으나, 안정적인 연소와 함께, 연소시 필요한 공기 공급을 위해 6개 ~ 10개 사이의 범위 이내에서 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 초기 연소실(100)상에 설치된 내화벽돌 사이에는 고온의 화염이 메인 연소실(120)로 이동되기 위해 상기한 메인 연소실(120)을 향해 개구된 화염 개구부(114)가 형성된다.

본 발명에 의한 화염 개구부(114)는 초기 연소실(110)에서 메인 연소실(120)을 향해 확대된 형태로 개구된 것을 특징으로 한다.

상기한 화염 개구부(114)가 확관 형태로 개구되는 이유는 초기 연소실(110)에서 발생된 화염이 메인 연소실(120)로 이동될 때 화염의 이동 속도를 증가시키고, 상기한 메인 연소실(120)을 향해 보다 원활하게 화염을 이동시키기 위해서 이다.

본 발명에 의한 메인 연소실(120)에는 탄화로(200) 외측으로의 열 손실을 방지하기 위한 메인 연소관(122)이 구비된다.

본 발명에 의한 메인 연소관(122)은 내화벽돌(Fire Brick)을 사용한다.

본 발명에 의한 메인 연소관(122)에는 길이 방향 상에 연결관(123)이 설치되되, 상기한 연결관(123)은 메인 연소관(122)의 하단부를 기준으로 전체 길이의 2/3지점에 위치하여 탄화로(200)의 외측으로 연장 형성된다.

이와 같이 연결관(123)이 설치되는 이유는 메인 연소실(120)의 길이 방향 상측으로 연소가 이루어지면서 상기한 메인 연소실(120)의 내측 상부로 화염이 이동된 후에 연결관(123)으로 배출된다.

이와 같은 경로로 화염이 이동될 경우에 음식물 쓰레기에 대한 완전 연소와 함께 연소실(100) 내부의 온도가 고온 상태로 유지 되며, 연료 연소 및 음식물 쓰레기 연소에 따른 매연 또는 연기 발생이 최대로 억제되기 때문이다.

본 발명에 의한 탄화로(200)에는 하단부상에 상기한 탄화로(200)를 지면으로 부터 이격시켜 지지 보강하기 위한 받침판(500)이 구비된다.

상기한 받침판(500)은 탄화로(200)의 하부에 위치하는 가로 받침대(510)와 상기한 가로 받침대(510)의 하측에 연결 설치되어 지면에 지지 되는 세로 받침대(520)를 포함하여 구성된다.

상기한 받침판(500)은 탄화로(200)의 무게를 지지 하고 안정적으로 탄화장치가 작동되도록 하는 구성 요소로서, 재질은 스틸로 이루어진 철근을 사용한다.

본 발명에 의한 탄화로(200)에는 하측 단부에 연료가 연소되어 탄화가 이루 어진 탄화물을 배출하기 위해 연소실(100)에서 연소가 이루어질 때에는 밀폐 상태로 위치하는 재받이(600)와, 상기한 재받이(600)의 하측에 설치되며 연소가 종료된 후에는 상기한 재받이(600)와 함께 하강 되는 리프터(700)가 구비된다.

상기한 재받이(600)는 고온의 화염에 의해 파손되지 않도록 내화벽돌 또는 이와 유사한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 리프터(700)는 재받이(600)를 승, 하강 가능하게 하는 액추에이터가 사용된다.

본 발명에 의한 탄화로(200)에는 외측에 예비버너(10)가 설치되어, 연료가 투입되기 이전에 연소실(100)의 내부 온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 공기 공급부(300)의 에어 블로워(310)는 단일 에어 블로워 또는 복수의 에어 블로워로 이루어진 것을 특징으로 한다.

왜냐하면, 복수의 에어 블러워를 탄화로(200)의 원주 방향상에 배치하여 연소실 내부로 외부 공기를 공급하는 것도 가능하기 때문이다.

상기한 공급관(320)은 탄화로(200)의 외측에 링 형태로 설치된다. 왜냐하면, 연소실(200)의 외측에 가장 밀접하기 용이하고 에어 블로워(310)를 통해 발생된 고압의 공기가 이동하기에 가장 바람직하기 때문이다.

본 발명에 의한 공기 공급부(300)의 공급관(320)은 탄화로(200)의 하측에 하부 공급관(322)이 설치된다. 상기한 하부 공급관(322)은 본 발명의 특징인 연소시 필요한 공기 공급과 함께 연소실(100)에서 회오리 연소의 시작을 가능하게 하는 구성 요소이다.

본 발명에 의한 공기 공급부(300)의 공급관(320)은 하부 공급관(322)의 상측 으로 이격되어 복수개가 설치된다.

왜냐하면, 하부 공급관(322) 만을 설치하여 탄화장치를 사용하는 것도 가능하나 연소실(100) 내부에서 연소에 필요한 안정적인 공기를 공급하고 화염 온도를 고온 상태로 유지시키기 위해 하부 공급관(322)의 상측에 별도로 설치되는 것이 음식물 쓰레기를 완전 연소 시키고 탄화물을 효과적으로 생성하는데 보다 효율적이기 때문이다.

본 발명에 의한 공급관(320)은 탄화로의(200) 하부 공급관(322) 상부에 이격되어 위치하고 연소실(100)의 길이 방향 중간 위치에서 회오리 연소가 가능하도록 고압 공기가 배출되는 중앙 공급관(324)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 공급관(320)은 중앙 공급관(324)의 상부에 이격되어 위치하고 연소실(100)의 길이 방향 상부 위치에서 회오리 연소가 가능하도록 고압 공기가 배출되는 상부 공급관(326)을 더 포함하여 구성된다.

본 발명은 하부 공급관(322)의 상측에 중앙 공급관(324)을 설치한 상태로 사용 가능하며, 보다 강력한 회오리 연소를 위해서 상부 공급관(326)을 설치하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 중앙 공급관(324)은 탄화로(200) 외측 전체 지름의 1/2 구간에 설치된다. 왜냐하면, 상기한 중앙 공급관(324)은 연결관(123)과 동일 선상에 위치해 있기 때문에 상기한 연결관(123)이 위치해 있는 곳까지 연장 형성되지 않는 것이 바람직하나, 반드시 한정 하지는 않는다.

본 발명에 의한 공기 공급부(300)의 공급관(320)은 서로 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하부 공급관(322)의 직경(d1)은 중앙 공급관(324)의 직경(d2) 보다 상대으로 크게 형성된다.

왜냐하면, 회오리 형태의 연소를 가능하게 하는 최초 시작점이 하부 공급관(322)에서 배출되는 고압 공기에 의해 이루어지므로 보다 많은 양의 공기가 하부 공급관(322)으로 공급될 수 있도록 위와 같은 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 공기 공급부(300)의 공급관(320)에는 에어 블로워(310)에서 발생된 공기량을 조절 가능하게 하는 조절 밸브(302)가 설치된다. 상기한 조절 밸브(302)는 작업자가 수동으로 조절 하거나 솔레노이드 밸브를 설치하여 자동으로 조절 가능하게 할 수 있다.

본 발명에 의한 하부 공급관(322)에는 일단이 상기 하부 공급관(322)에 연결되고 타단이 초기 연소실(110) 내부를 향해 연장 형성되며 상기한 하부 공급관(322)의 전체 구간에서 동일 간격으로 이격 설치되는 제1 하부 유도관(322a)과; 일단이 상기한 하부 공급관(322)에 연결되고 타단이 메인 연소실(120) 내부를 향해 연장 형성된 제2 하부 유도관(322b)과; 일단이 상기한 하부 공급관(322)에 연결되고 타단이 메인 연소실(120) 내부를 향해 연장 형성되며 상기한 제2 하부 유도관(322b)이 이격된 구간 사이에 동일 간격으로 이격 설치되는 제3 하부 유도관(322c)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 제2 하부 유도관(322b)은 하부 공급관(322)의 상부에서 연장되어 메인 연소실(110)을 향해 연장 형성되고, 제3 하부 유도관(322c)은 하부 공급 관(322)의 하부에서 연장되어 메인 연소실(120)을 향해 연장 형성되도록 구성된다.

왜냐하면 에어 블로워(310)를 통해 공급되는 에어의 분포를 원활하게 하기 위해 위와 같이 하부 공급관(322)의 상부와 하부에서 각각 별도로 분기되어 연장 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 중앙 공급관(322b)에는 일단이 상기한 중앙 공급관(322b)에 연결되고 타단이 메인 연소실(120)을 향해 연장 형성된 제1 중앙 유도관(324a)과; 상기한 제1 중앙 유도관(324a)이 이격된 구간 사이에 동일 간격으로 이격되어 메인 연소실(120)을 향해 설치된 제2 중앙 유도관(324b)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 상부 공급관(326)에는 일단이 상기한 상부 공급관(326)에 연결되고 타단이 메인 연소실(120)을 향해 연장 형성된 제1 상부 유도관(326a)이 설치된다. 상기한 제1 상부 유도관(326a)은 동일 간격으로 다수개가 이격 설치된다.

본 발명에 의한 메인 연소실(120)은 탄화로(200)의 외측으로 연장된 연결관(123)과 연통 형성되고, 상기 연결관(123)은 건조실과 연통되어 상기 메인 연소실(120)을 통해 이동된 고온의 화염이 건조실에 위치한 탄화 대상물을 건조하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 탄화장치의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명에 의한 탄화 장치(1)는 탄화로(200)에서 음식물 쓰레기가 처리되기 이전에 예비 버너(10)에서 점화가 이루어지면서 고온의 화염이 연소실(100) 내부로 공급된다.

본 발명에 의한 예비버너(10)는 탄화로(200)가 가동되기 이전 시점에 연소실(100)이 충분히 가열이 될 때까지 고온의 화염을 지속적으로 공급한다.

상기한 연소실(100)이 충분히 가열된 상태에서 공급팬(미도시)이 작동되고 고압의 공기가 화살표로 도시된 바와 같이 연료 공급관(52)을 통해 공급된다.

이와 동시에 연료 투입기(55)에서는 연료가 정량으로 투입되면서 고압 공기의 흐름과 혼합되어 연소실(100)의 내부로 이동된다.

이와 동시에 에어 블로워(310)가 작동되면서 도면의 화살표로 도시한 바와 같이 고압의 공기가 하부 공급관(322)을 통해 이동된다.

상기한 하부 공급관(322)을 통해 이동되는 공기의 흐름은 제1,2,3 하부 유도관(322a,322b,322c)을 통해 각각 분기되어 이동된다.

상기한 제1 하부 유도관(322a)을 통해 공급되는 공기는 초기 연소실(110) 내부에서 산소 부족에 의한 불완전 연소가 발생되지 않도록 연소에 필요한 충분한 공기를 공급한다.

본 발명의 실시예에서는 제1 하부 유도관(322a)이 초기 연소실(110) 내부로 공기를 공급하게 되는데, 상기 하부 공급관(322)상에 각기 동일 거리로 이격되어 설치되어 있어서 균일한 량의 공기를 초기 연소실(110) 상에 안정적으로 공급할 수 있게 된다.

메인 연소실에서 회오리 연소가 이루어지기 위한 공기의 공급 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명에 의한 메인버너(20)에서 발생 된 화염에 의해 연료가 점화되면서 초기 연소실(110)에서 점화가 이루어진 고온의 화염은 다수개의 내화부재(112) 사이에 형성된 화염 개구부(114)를 통해 메인 연소실(120)로 이동된다.

상기한 화염 개구부(114)는 메인 연소실(120)을 향해 화염이 안정적으로 전파될 수 있도록 상기한 메인 연소실(120)을 향해 확대 개구되어 있어서 초기 연소실(110)에서 최초 점화가 이루어지면서 메인 연소실(120) 쪽으로 고온의 화염이 이동이 안정적으로 이루어지게 된다.

상기한 내화부재(112)는 방사형태로 배치되어 있어서 초기 연소실(110)에서 연소가 이루어지면서 화살표 방향으로 도시된 바와 같이 메인 연소실(120)을 향해 방사 형태로 화염이 이동된다.

상기한 메인 연소실(120)로 이동된 화염은 메인 연소실(110)의 최하단에 위치한 하부 공급관(322)을 통해 공급된 고압의 공기가 제2 하부 유도관(322b)과 제3 하부 유도관(322c)을 통해 유도되고 메인 연소실(120)의 내측으로 공급된 공기와 혼합되면서 메인 연소실(120)의 내주면을 따라 회오리 연소가 시작된다.

본 발명에 의한 제2 하부 유도관(322b)은 하부 공급관(322)을 따라 동일 간격으로 이격 설치되어 있어서 상기한 제2 하부 유도관(322b)으로 균일하게 공기가 공급되어 메인 연소실(120)의 내주면으로 배출된다.

상기한 하부 공급관(322)을 통해 공급된 공기는 제2 하부 유도관(322b)과 제3 하부 유도관(322c)의 단부로 각각 고압의 공기가 배출이 이루어지되, 상기한 제2 하부 유도관(322b)은 하부 공급관(326)의 상부에서 연장되어 메인 연소실(120)의 내주면을 향해 공기를 분사하게 되고, 제3 하부 유도관(322c)은 하부 공급관(326)의 하부에서 연장되어 상기한 제2 하부 유도관(322b)와 길이 방향을 기준으로 이격되어 공압 공기를 배출하게 됨으로서 회오리 연소의 시작과 함께 고온의 화염이 메인 연소실(120)의 상부로 이동될 수 있는 회전력을 부여하게 된다.

이와 같이 회오리 연소가 시작되면서 메인 연소실의 상부로 이동된 고온의 화염은 중앙 공급관(324)에 구비된 제1,2 중앙 유도관(324a,324b)에서 각기 배출되는 공기와 혼합 되면서 메인 연소실(120)의 중앙 부위에서 회오리 연소가 계속적으로 이루어지게 된다.

본 발명에 의한 제1,2 중앙 유도관(324a,324b)은 제2,3 하부 유도관(322b,322c)과 마찬 가지로 중앙 공급관(324)의 상부와 하부에서 각각 연장되어 메인 연소실(120)의 내주면으로 고압의 공기를 배출하게 됨으로서 메인 연소실(120)의 중앙 부위에서의 회오리 연소가 안정적으로 이루어질 수 있는 회전력을 부여하고, 상기한 메인 연소실(120)의 하측에서 발생된 회오리 연소가 중앙을 경유하여 상측 까지 이동 될 수 있는 지속적인 회전력을 부여하게 된다.

메인 연소관(120)의 하측에서 발생된 고온의 화염은 위에서 설명한 바와 같이 회오리 연소가 이루어져서 상기한 메인 연소관(120)의 길이 방향을 따라 이동되면서 탄화관으로 공급되는 음식물 쓰레기를 탄화시키게 된다.

본 발명에 의한 공급관(320)은 메인 연소실(120)의 하측과 중앙에 설치된 하부 공급관(322)과 중앙 공급관(324)에 의해 회오리 연소를 발생시켜 음식물 쓰레기에 대한 완전연소를 실시하게 할 수 있고, 보다 바람직하게는 중앙 공급관(324)의 상측에 상부 공급관(326)을 설치하여 메인 연소실(120)의 상측에 까지 회오리 연소를 발생시켜 음식물 쓰레기에 대한 연소를 실시하게 할 수 있다.

상기한 상부 공급관의 설치에 따른 작동 관계를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 5c를 참조하면, 하부 공급관(322)과 중앙 공급관(324)를 통해 메인 연소실(120)의 내주면으로 배출된 공기는 메인 연소실(120)의 하측에서부터 시작되어 상기 메인 연소실(120)의 중앙 까지 회오리 연소가 이루어지고, 상부 공급관(326)을 통해 공급된 고압 공기가 제1 상부 유도관(326a)을 통해 배출되면서 메인 연소실(120)의 중앙으로 이동된 회오리 연소를 가압하면서 메인 연소실(120)의 상측까지 회오리 연소가 이루어지게 된다.

내부 연소실(120)의 상측에서 추가적으로 회오리 연소가 이루어질 경우에는 탄화관(30)으로 공급되는 음식물 쓰레기에 대해 초기에 고온 상태로 가열시켜 상기한 음식물 쓰레기를 연소시키게 되고, 상기한 음식물 쓰레기가 탄화관의 하측으로 이동되면서 탄화물로 변화하게 된다.

본 발명에 의한 제1 상부 유도관(326a)은 상부 공급관(326)의 하측에서 연장되어 메인 연소실(120)로 공급되는데, 제1 상부 유도관(326a)을 이와 같이 설치하는 이유는 제1 중앙 유도관(324a)을 통해 배출된 공기에 의해 발생된 회오리 연소의 흐름이 중지되지 않고 제1 상부 유도관(326a)에서 배출되는 공기가 혼합되어 메인 연소실(120)의 상측까지 안정적으로 회오리 흐름을 유지 가능하게 하고, 더 나아가서 메인 연소실(120)의 내측 상부에 회오리 연소 흐름이 부딪혀서 다시 하향 이동됨으로서 초기에 탄화관(30)으로 이동되는 음식물 쓰레기를 고온 상태로 가열 하여 연소가 이루어질 수 있는 조건을 제공하게 된다.

본 발명에 의한 제1 상부 유도관(326a)에서 배출된 공기는 메인 연소실(120)의 내부에서 회오리 연소를 지속적으로 유지시켜 위에서 설명한 바와 같이 메인 연소실(120)의 내측 상부에서 다시 하향 이동된 이후에 연결관(123)으로 이동된다.

연결관(123)은 건조실(미도시)과 연통되어 있어서 메인 연소실(110)을 통해 이동된 고온의 화염이 건조실에 위치한 탄화 대상물을 건조하게 된다.

이로 인해 건조실에 젖은 상태로 위치한 다량의 음식물 쓰레기가 탄화로(200) 내부로 공급되기 이전에 연소실(100)에서 발생된 화염에 의해 온도가 상슨된 공기를 이용하여 안정적으로 건조시킬 수 있게 된다.

본 발명에 의한 공급관(320)에는 조절 밸브(302)가 설치되어 있어서, 블로워(310)에서 발생된 고압 공기가 공급관(320)을 통해 공급되는 양을 작업자가 조절할 수 있다. 상기한 조절 밸브(302)는 수동으로 조절되는 형태 또는 전기식 솔레노이드 밸브를 사용할 수 있으며 특별히 한정하지는 않는다.

또한 하부 공급관(322)과 중앙 공급관(324) 및 상부 공급관(326) 상에 별도의 밸브를 각각 설치하여 개별 제어하는 것도 가능함을 밝혀 둔다.

이와 같은 상태로 고온의 화염이 이동되면서 탄화관을 통해 이동되는 음식물 쓰레기는 완전 연소가 이루어져서 탄화되고, 초기 연소실(110)로 공급되는 연료 또한 완전 연소되어 재받이(600)상에 적층된다. 적층된 탄화물은 리프터(700)에 의해 하강되어 별도의 컨베이어 라인으로 이동되어 보관된다.

도 1은 본 발명에 의한 탄화장치를 도시한 사시도.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 탄화장치에 구비된 공급관의 실시예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 의한 탄화장치가 부분 개방된 상태를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 탄화장치의 종 단면도.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 탄화장치의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 연소실 110 : 초기 연소실

120 : 메인 연소실 200 : 탄화로

300 : 공기 공급부 310 : 에어 블로워

320 :공급관 322 : 하부 공급관

324 : 중앙 공급관 326 : 상부 공급관

Claims (16)

1. 연소실이 구비된 탄화로; 및

   상기한 탄화로의 외측에 설치되며 연소실 내부로 공기를 공급하는 에어 블로워;

   상기한 에어 블로워와 연결 설치되며 에어 블로워에서 송풍된 공기가 연소실 내부에서 원주 방향을 따라 공급되어 나선형태로 화염을 유도하는 공급관이 구비된 공기 공급부를 포함하여 구성되고,

   상기 연소실은 탄화로의 하측에 위치하는 초기 연소실, 상기한 초기 연소실과 연통되고 상기한 초기 연소실의 외측으로 이격되어 위치한 메인 연소실을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,

   상기 공기 공급부의 에어 블로워는 단일 에어 블로워 또는 복수의 에어 블로워로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄화장치.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 공급관은 탄화로의 하측에 설치되고 연소실의 내측 하부에서 상부를 향 해 화염이 이동 되기 위한 하부 공급관이 설치되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 공급관은 하부 공급관의 상측으로 이격되어 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
6. 제4 항에 있어서,

   상기 공급관은 탄화로의 하부 공급관 상부에 이격되어 위치하고 연소실의 길이 방향 중간 위치에서 회오리 연소가 가능하도록 고압 공기가 배출되는 중앙 공급관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 공급관은 중앙 공급관의 상부에 이격되어 위치하고 연소실의 길이 방향 상부 위치에서 회오리 연소가 가능하도록 고압 공기가 배출되는 상부 공급관을 더포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
8. 제6 항에 있어서,

   상기 중앙 공급관은 탄화로 외측 전체 지름의 1/2 구간에 설치된 것을 특징으로 하는 탄화장치.
9. 제4 항에 있어서,

   상기 공기 공급부의 공급관은 서로 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
10. 제6 항에 있어서,

    상기 하부 공급관의 직경(d1)은 중앙 공급관의 직경(d2) 보다 상대적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
11. 제1 항에 있어서,

    상기 공급관에는 에어 블로워에서 발생된 공기량을 조절 가능하게 하는 조절 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 탄화장치.
12. 제4 항에 있어서,

    상기 하부 공급관에는

    일단이 상기한 하부 공급관에 연결되고 타단이 초기 연소실 내부를 향해 연장 형성되며 상기한 하부 공급관의 전체 구간에서 동일 간격으로 이격 설치되는 제1 하부 유도관;

    일단이 상기한 하부 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실 내부를 향해 연장 형성된 제2 하부 유도관;

    일단이 상기한 하부 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실 내부를 향해 연 장 형성되며 상기한 제2 하부 유도관이 이격된 구간 사이에 동일 간격으로 이격 설치되는 제3 하부 유도관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화장치.
13. 제12 항에 있어서,

    상기 제2 하부 유도관은 하부 공급관의 상부에서 연장되어 메인 연소실을 향해 연장 형성되고, 제3 하부 유도관은 하부 공급관의 하부에서 연장되어 메인 연소실을 향해 연장 형성된 것을 특징으로 하는 탄화장치.
14. 제6 항에 있어서,

    상기 중앙 공급관에는 일단이 상기 중앙 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실을 향해 연장 형성된 제1 중앙 유도관;

    상기한 제1 중앙 유도관이 이격된 구간 사이에 동일 간격으로 이격되어 메인 연소실을 향해 설치된 제2 중앙 유도관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 탄화장치.
15. 제7 항에 있어서,

    상기 상부 공급관에는 일단이 상기한 상부 공급관에 연결되고 타단이 메인 연소실을 향해 연장 형성된 제1 상부 유도관이 설치된 것을 특징으로 하는 탄화장치.
16. 제1 항에 있어서,

    상기 메인 연소실은 탄화로의 외측으로 연장된 연결관과 연통 형성되고, 상기 연결관은 건조실과 연통되어 상기 메인 연소실을 통해 이동된 고온의 화염이 건조실에 위치한 탄화 대상물을 건조하는 것을 특징으로 하는 탄화장치.

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