KR101091726B1 - 가스 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형 바이오매스 연료를 사용한 가스 발생 장치에 관한 것으로서, 상부에는 내벽이 내화층으로 형성된 연소실과, 하부에는 상기 연소실에서 바이오매스 연료가 연소된 재를 처리하는 재 저장실과, 상기 연소실과 상기 재 저장실 사이에는 연료 받침부와, 상기 재 저장실에 쌓이는 상기 재를 배출하고 상기 연소실에 공기를 공급하는 공기 흡입구와, 상기 연소실에서 발생되는 가스를 배출하는 가스 배출구를 포함하는 가스 발생수단과; 상기 가스발생수단의 상부에서 상기 바이오매스 연료를 상기 가스발생수단으로 공급하는 연료공급수단과; 상기 가스발생수단의 가스 배출구를 통하여 배출되는 가스에 포함된 수분, 목초액, 기타 이물질을 정화하는 이물질 분리부와, 상기 연소실에서 상기 바이오매스 연료가 최초로 연소되기 시작하는 경우에 발생되는 연기를 배출하는 불완전연소 가스배출부와, 상기 연소실에서 상기 바이오매스 연료로부터 정상적으로 발생되는 가스를 배출하는 정화가스 배출부를 포함하는 가스정화수단;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가스 발생 장치에 의하면, 가스에 혼합된 수분이나 기타 이물질을 제거함으로써, 연소장치에서 높은 효율로 연소될 수 있는 가스를 공급할 수 있다.
가스발생장치, 가스정화수단, 가스발생수단, 원판형 밸브

Description

가스 발생 장치{Gas generating system}
본 발명은 소형 바이오매스(biomass) 연료를 사용한 가스 발생 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 농촌의 과수원에서 가지치기한 나무나 산에서 채집한 나무 또는 낙엽과 볏짚, 농작물의 폐기물 등을 사용하여 일반가정에서 손쉽게 바이오매스 가연성 가스를 제조하여 사용하기 위한 바이오매스 연료를 사용한 소형 가스 발생 장치에 관한 것이다.
다양한 산업분야와 일상 생활에서 많이 사용되는 목재 가구, 건축 목재, 톱밥, 농작물 등은 그 사용이나 경작 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립하거나 소각 처리되고 있다. 2005년 기준으로 임목 부산물을 포함해 5511만 톤이 발생하고 이중 183만 톤만 수거되거나 재활용되는 실정이어서 3.3%만이 재활용되고 있는 실정이다.
재활용되지 못하는 나무나 낙엽, 볏짚 등 농작물의 폐기물은 일부 퇴비로서 사용되기도 하지만 대부분 소각하여 처리하고 있다.
이와 같이 소각처리하는 기술은 대한민국 등록실용신안공보 20-0309613호에 개시되어 있다.
상기 공보에 개시된 기술은 도 1에서 보여주는 바와 같이 외측면 상하부에 폐기물투입구(202)와 재처리구(203)가 각각 형성되며 내주연에 공기분사노즐(204a)이 방사상으로 설치되어 있는 가스발생로(201)와, 일단부가 상기 가스발생로(201)의 하부에 연통되게 설치되며, 외부일측에 가스발생로(201)내에 투입된 폐기물을 점화시키는 착화버너(206)가 설치되고 내주연에 가스발생로(201)내에서 생성된 탄화가스를 이동시키는 공기분사노즐(204b)이 방사상으로 설치되어 있는 가스이동관(205)과, 상기 가스이동관(205)의 타단부에 연통되게 설치되며, 외부일측에 상기 가스발생로(201)에서 생성된 탄화가스를 연소시키는 보조버너(208)가 설치되어 있는 가스연소로(207)와, 상기 가스연소로(207)의 상단에 연결관(209)에 의해 연통되게 설치되어 원심력에 의해 연소가스에 함유된 분진을 제거하는 사이클론집진기(210)와, 상기 사이클론집진기(210)에 연통되게 설치되며 내부 일측에 공기분사노즐(204c)이 상향경사지게 설치되어 있는 연돌(211)로 이루어지는 것에 있어서, 상기 가스연소로(207)의 중앙부내주연에는 다수의 중화제분사노즐(212a)이 방사상으로 설치된 중화제챔버(212)가 매설되며, 상기 가스연소로(207)의 외부 일측에는 중화제챔버(212)와 연통되는 중화제공급관(213a)을 구비하여 분말상태의 중화제를 공급하게 되는 중화제공급장치(213)가 설치되고, 상기 중화제공급장치(213)의 중화제공급관(213a)에는 분말상태의 중화제를 중화제챔버(212)로 이송시켜 중화제분사노즐(212a)을 통해 가스연소로(207)내로 분사시키는 공기압축기(218)가 연통되게 설치되며, 상기 사이클론집진기(210)와 연돌(211)사이에는 하부에 냉각수조(219)가 설치된 2차 사이클론집진기(220)가 연결관(221)에 의해 연통되게 설치되어 있는 것 을 특징으로 하는 중화제공급장치가 부착된 가스연소로를 구비하고 있다.
상기 공보에 개시된 기술은 앞에서 설명한 바와 같이 각종 폐기물을 완전히 연소시키기 위해 1차적으로 불완전연소시켜 발생되는 탄화가스를 2차적으로 가스연소로에서 완전히 연소시키는 데에 목적이 있다.
본 발명은 이와 같이 소각처리되는 바이오매스 연료를 가스로 만들어 농촌의 일반 가정에서 사용할 수 있도록 함으로써, 유류나 천연가스의 수입을 대체하기 위한 것이다.
본 발명의 목적과 유사하게 합성수지 폐기물을 연료로 사용하여, 연소실에서 연소시키고 그 고온의 연소열을 에너지로 회수하여 에너지 절약에 기여하는 기술이 개발되고 있다.
이러한 합성수지를 소각처리하는 기술이 대한민국 등록특허공보 10-0656093호에 개시되어 있다.
상기 공보에 개시된 기술은 도 2에서 보여주는 바와 같이 내벽이 내열물질층(102)으로 된 제1 연소실(100)과, 상기 제1 연소실(100)의 하단부에는 일정한 방향으로 분사구(113)가 형성되어 있는 반원통 형상의 분사노즐(112)이 회전판(111)에 다수개 설치되며, 회전판(111)의 하단부에는 원주면을 따라 다수의 비계(114)가 부착되고, 회전판(111)의 중앙하부로 는 연소공기를 공급하는 중공축(116)이 설치되며, 회전판(111)의 전체적인 형상이 원추형인 연소장치(110)와, 상기 연소장치 회전판(111) 상부의 상기 제1 연소실(100) 벽에 설치되는 예열버너(120)와, 상기 제1 연소실(100) 내부에 대하여 비스듬한 방향으로 일정하게 형성된 다수의 노 즐(131)을 갖고 상기 예열버너(120) 상부에 설치된 제1 산소공급관(130)과, 상기 제1 산소공급관(130) 상부에 설치되어 상기 제1 연소실(100)에 가연성 폐기물을 연료로 공급하는 연료공급장치(140)와, 상기 연료공급장치(140) 상부의 상기 제1 연소실(100) 중앙에 수직방향으로 설치되는 제2 산소공급관(150) 및 상기 제2 산소공급관(150) 상부의 상기 제1 연소실(100) 벽에 설치된 배출구(160)를 포함하여 구성된다.
상기 공보에 개시된 기술은 합성수지를 소각하여 발생되는 열을 회수하기 위한 것으로서 바이오매스 연료로부터 가연성 가스를 제조하는 본 발명의 기술적 사상과는 전혀 상이할 뿐 아니라 합성수지를 소각하여 발생되는 가스이기 때문에 별도의 특별한 가스정화 과정을 필요로 하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 산이나 과수원 등에서 가지치기 등으로 채취되는 나무나 농작물 등의 바이오매스 연료를 가스화하여 농촌의 일반 가정에서 손쉽게 사용할 수 있도록 하는 가스 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 바이오매스 연료를 연속적으로 공급함으로써, 가연성 가스를 연속적으로 생산할 수 있는 가스 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 가스에 혼합된 수분을 제거하여 연소장치에서 높은 효율로 가스가 연소될 수 있는 가스 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 발생 장치는 일정 크기로 파쇄된 바이오매스 연료를 사용하여 가연성 가스를 제조하기 위한 가스 발생 장치에 있어서, 상부에는 내벽이 내화층으로 형성된 연소실과, 하부에는 상기 연소실에서 바이오매스 연료가 연소된 재가 쌓이는 재 저장실과, 상기 연소실과 상기 재 저장실 사이에는 연료 받침부와, 상기 재 저장실에 쌓이는 상기 재를 배출하고 상기 재 저장실을 통하여 상기 연소실에 공기를 공급하는 공기 흡입구멍이 마련된 재처리부와, 상기 연소실에서 발생되는 가스를 배출하는 가스 배출구를 포함하는 가스 발생수단과; 상기 가스발생수단의 상부에서 상기 바이오매스 연료를 상기 가스발생수단으로 공급하는 연료공급수단과; 상기 가스발생수단에서 발생된 가스에 포함된 수분, 목초액, 기타 이물질을 정화하기 위해 상부와 하부를 분리하는 구멍 뚫린 격벽이 설치되고, 상기 격벽의 하부는 상기 가스발생수단에서 발생된 가스가 공급되어 상기 수분, 목초액, 기타 이물질을 가스로부터 정화하는 이물질 분리공간이 되며, 상기 격벽의 상부는 정화된 가스가 체류하는 가스 저장공간이 되며, 상기 가스 저장공간으로부터 그 저장된 가스를 배출하기 위한 가스 배출관이 상기 가스 저장공간에 연결된 가스정화수단;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 있어서, 상기 가스 발생수단은 상기 내화층 및 연료받침부 하부에 도너츠 형태의 온수탱크를 구비하고, 상기 도너츠 형태의 온수탱크의 중앙의 공간이 재 저장실이 되며, 상기 온수탱크의 하부에는 급수관이 설치되고, 상기 온수탱크의 상부에는 배수관이 설치된 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 있어서, 상기 연료공급수단은 상부가 커버로 밀폐되는 호퍼와 상기 호퍼의 하부에 원판형 밸브가 구비되어 상기 커버로부터 상기 호퍼에 공급된 연료를 상기 원판형 밸브에 의해 상기 가스 발생수단으로 공급하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 있어서, 상기 격벽에 뚫린 구멍에는 상기 이물질 분리공간으로 뻗는 가스유도관이 설치된 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 있어서, 상기 이물질 분리공간의 하부에는 상기 이물질 분리공간에서 분리된 수분 및 이물질을 배출하는 배출수단이 구비된 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 있어서, 상기 수분 및 이물질을 배출하는 배출수단은 수분 배출수단과 이물질 배출수단으로 이루어지고, 상기 수분 배출수단은 상기 이물질 배출수단보다 상부에 설치된 것을 특징으로 한다.
삭제
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 의하면, 바이오매스 연 료를 가스화하여 농촌의 일반 가정에서 손쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 의하면, 바이오 에너지인 가연성 가스를 연속적으로 발생시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 의하면, 균일하게 반응이 이루어진 가스를 발생시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 의하면, 가스에 혼합된 수분을 제거함으로써, 연소장치에서 높은 효율로 연소될 수 있는 가스를 공급할 수 있는 효과도 있다.
우선, 본 발명에 따른 가스 발생 장치에 대해 개략적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 단면도이다.
도 3에 있어서, 도면부호 10은 연료 공급수단이고, 20은 원판형 밸브이고, 30은 가스 발생수단이며, 50은 가스 정화수단이다.
연료 공급수단(10)으로부터 바이오매스 연료를 원판형 밸브(20)를 통하여 가스 발생수단(30)에 투입하고, 가스 발생수단(30)에 투입된 연료를 도시되지 않은 공지의 점화수단에 의해 점화시키면, 연료가 점화된 초기에는 불완전 연소된 연기 가스가 발생되므로 가스 정화수단(50)에서는 불완전 연소 가스배출관을 통하여 불완전 연소된 연기 가스를 배출시킨다.
이후, 가스 발생수단(30)에서 연료가 연소되어 정상적으로 가스가 발생되면 가스 정화수단(50)에서 가스 발생수단(30)에서 발생된 가스에 포함된 수분이나 목 초액, 기타 이물질이 제거되고, 이물질 등이 제거된 가스는 정화가스 배출관(63)을 통하여 연소기로 공급되는 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 연료 공급수단(10)에 대한 바람직한 실시예를 도 3에 따라 상세히 설명한다.
연료 공급수단(10)은 호퍼(11), 원판형 밸브(20) 및 커버(13)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 연료 공급수단(10)은 이하에서 설명되는 가스 발생수단(30)의 상부에 설치된다.
호퍼(11)의 상부는 밀봉되는 상태로 커버(13)가 설치되어 있으며, 바이오매스 연료를 호퍼(11)에 넣을 때에 커버(13)를 열고 파쇄된 바이오매스 연료를 투입하고, 투입이 완료되면 커버(13)를 닫는다.
호퍼(11)의 하부에는 드럼(21)과 회전날개(23)를 갖는 원판형 밸브(20)가 설치되어 있다.
호퍼(11)에 투입된 파쇄된 바이오매스 연료는 원판형 밸브(20)를 회전시키면 연료가 가스 발생수단(30)으로 공급된다.
이하에서는 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 가스 발생수단(30)에 대한 바람직한 실시예를 도 3에 따라 상세히 설명한다.
가스 발생수단(30)은 원통형 케이스(31)의 상부면에 원형의 내화층(33)과 케이스(31) 내부에 보온층(32)을 개재하여 원통형 내화층(33)이 설치되고, 원통형 내화층(33)의 하부에 주물로 제조된 도너츠 형태의 온수탱크(37)가 보온층(32)을 개재하여 케이스(31) 내부에 설치되어 있으며, 온수탱크(37)의 상부 중앙에 연료받침부(35)가 설치되어 있다. 도너츠 형태인 온수탱크(37) 중앙의 공간은 재 저장실(39)이 되고, 재 저장실(39)에는 송풍기(41)가 설치되어 있다.
가스 발생수단(30)의 하부에는 온수탱크(37)를 관통하여 연소실(36)에 공기를 공급하고, 재 저장실(39)에 쌓이는 재를 처리하기 위하여 도시되지 않은 공기 흡입구멍이 마련된 재 처리부(40)가 설치되어 있다.
또한, 가스 발생수단(30)의 상부에는 연소실(36)에서 바이오매스 연료가 연소되면서 발생되는 가스를 배출하는 가스배출구(38)가 마련되어 있으며, 가스배출구(38)는 이하에 설명하는 정화수단(50)의 가스유입구(68)와 연결되어 있다.
그리고, 가스 발생수단(30)의 하부에 설치되어 있는 온수탱크(37)에는 밸브(44)를 통하여 물을 공급하기 위한 급수관(43)과 온수탱크(37)에서 가열된 온수를 밸브(46)를 통하여 내보내는 배수관(45)이 연결되어 있으며, 도 3에서 보는 바와 같이 급수관(43)은 온수탱크(37)의 하부에, 배수관(45)은 온수탱크(37)의 상부에 연결되어 있다.
가스 발생수단(30)의 케이스(31)는 직경이 560㎜이고 두께가 1.5㎜인 포장 철통으로 높이 880㎜로 제작(케이스(31)는 폐기되는 드럼통을 사용할 수도 있음.)하였으며, 내화층(33)은 캐스팅하여 제작되는 캐스터블(castable) 내화층이며, 케이스(31)와 원통형 내화층(33) 사이와 케이스(31)와 온수탱크(37) 사이에 개재되는 보온층(32)은 케스타블과 진주암을 6:1의 비율로 하여 섞은 모르타르를 사용하여 케이스(31)와 내화층(33)사이와 케이스(31)와 온수탱크(37)사이에 충진하여 이루어진다.
연료받침부(35)는 공기가 통하고, 바이오매스 연료(49)의 연소된 재가 재 저장실(39)로 떨어질 수 있도록 구멍이 마련된 내열 주물제의 강철판이다.
이하에서는 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 가스 정화수단(50)에 대한 바람직한 실시예를 도 3에 따라 상세히 설명한다.
가스 정화수단(50)은 두께가 3㎜이고 직경 245㎜, 길이 600㎜인 강철관의 양측을 대략 구(球)의 일부분을 잘라낸 형태의 철판을 용접하여 제작한 원통형 탱크(52)의 내부에 탱크(52) 높이의 5분의 4 정도 되는 위치의 중앙부에 구멍(54)이 뚫린 격벽(51)이 설치되어 원통형 탱크(52)의 내부를 2개의 공간으로 분할하고 있다.
이 2개의 공간중 하부의 공간은 가스 발생수단(30)으로부터 가스유입구(68)를 통하여 유입되는 가스에 포함된 수분, 목초액, 기타 이물질(연소된 재 등)을 분리하는 이물질 분리공간(53)이고, 상부의 공간은 이물질 분리공간(53)에서 정화된 가스가 체류하거나 일시적으로 저장되는 가스 저장공간(55)이 된다.
원통형 탱크(52)의 가스 저장공간(55) 상부에는 불완전 연소가스 배출관(65)이 밸브(66)를 거쳐 연결되고, 가스 저장공간(55)의 측부에는 정화가스 배출관(63)이 연결되어 있다. 불완전 연소가스 배출관(65)은 정화가스 배출관(63)보다 큰 직경을 가지며, 가스 발생수단(30)에서 바이오매스 연료(49)를 점화시켜 연소되기 시작하는 경우에 발생되는 연기 즉, 불완전 연소된 가스를 밸브(66)를 열어줌으로써 배출하게 되고, 정화가스 배출관(63)은 가스 발생수단(30)에서 바이오매스 연료(49)가 정상적으로 발생되는 가스를 배출하게 된다.
그리고, 격벽(51)에는 구멍(54)과 연통되어 하향하는 직경 114㎜, 길이 320㎜인 가스유도관(57)이 결합되어 있다. 가스유도관(57)이 없어도 가스 발생수단(30)에서 발생된 가스는 이물질 분리공간(53)에서 온도가 낮아짐에 따라 가스에 포함된 수증기나 목초액 등 이물질은 가스와 분리시켜 정화될 수 있지만, 가스유도관(57)을 설치하여 이물질 분리공간(53)내에서 가스의 이동경로를 길게 하여 줌으로써, 가스를 더욱 효율적으로 정화시킬 수 있다. 가스유입구(68)는 격벽(51)의 바로 밑에서 도 4에서 보는 바와 같이 원통형 탱크(52)의 수직 중심선(O)과 직교하지 않고 빗겨서 설치되므로 가스 발생수단(30)에서 유입되는 가스는 가스유도관(57) 주위를 회오리바람처럼 돌아 가스유도관(57)의 하부로 유입되어 가스 저장공간(55)으로 들어가게 된다.
원통형 탱크(52)의 이물질 분리공간(53) 하부에는 가스가 정화되면서 분리되어 가라앉은 수분과 재 등을 배출하는 이물질 배출관(73)이 원통형 탱크(52)에 밸브(74)를 통하여 연결되어 있고, 이물질 분리공간(53) 하부의 측면에는 가스가 정화되면서 분리된 목초액을 배출하기 위하여 "U"자 형상의 굴곡부를 갖는 목초액 배출관(75)이 원통형 탱크(52)에 연결되어 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 동작에 대해 설명한다.
농촌의 과수원에서 가지치기한 나무나 산에서 채집한 나무 또는 낙엽과 볏짚, 농작물의 폐기물 등 파쇄된 바이오매스 연료를 연료 공급수단(10)의 커버(13)를 열고 호퍼(11)에 공급한다. 호퍼(11)의 하부에 설치된 원판형 밸브(20)를 회전시켜 호퍼(11)에 있는 바이오매스 연료를 연소실(36)에 공급한 후 원판형 밸브(20)를 원 위치시킨다.
바이오매스 연료가 필요한 양만큼(최대 양은 연소실(36) 용량의 약 80%) 연소실(36)에 쌓이면 재 처리부(40)를 열고 도시되지 않은 공지의 점화기를 재 저장실(39)의 연료받침부(35) 밑에 넣어 바이오매스 연료(49)에 점화시킨 후, 재 처리부(40)를 닫는다.
바이오매스 연료(49)가 점화되면 연소실(36) 전체가 정상적인 가스 발생 온도까지 가열되는 동안 연기가 발생되므로 가스 정화수단(50)의 불완전 연소가스 배출관(65)에 연결된 밸브(66)를 열고 불완전 연소가스를 배출시킨다.
이후, 연소실(36)내의 바이오매스 연료(49) 전체가 정상적인 가스 발생 온도에 이르면 불완전 연소가스 배출관(65)에 연결된 밸브(66)를 닫고 정화가스 배출관(63)에 연결된 밸브(64)를 연 후에 송풍기(41)로 연소실(36)에 공급되는 공기의 양을 제어하여 필요로 하는 가스(즉, CH4, C2H6, C3H8, C4H10 등에서 필요로 하는 가스)를 발생하도록 유지시킨다.
여기서 연소실(36)에서 바이오매스 연료는 일정 온도의 조건에서 연소되어 CO와 CO2를 발생시키면서 열을 발생시키게 되고, 그 연소열에 의해 CO2는 CO로 즉시 환원되어 가연성 기체로 된다. 이때 바이오매스 연료는 H2, CH4, C2H6, C3H8, C4H10, …, CnH2n+2(n : 자연수) 등의 가연성 기체로 열분해되는데 연소실(36)에 공급되는 산소의 양을 송풍기(41)로 조절함으로써, 필요로 하는 가스를 제조할 수 있다.
가스 발생수단(30)에서 발생된 가스는 가스배출구(38)와 가스유입구(68)를 통하여 약 250℃의 온도로 원통형 탱크(52)로 유입된다.
원통형 탱크(52)에 유입된 가스는 가스유도관(57) 주위를 회오리바람처럼 돌아 가스유도관(57)의 하부로 유입되어 가스 저장공간(55)으로 들어가게 되는데 원통형 탱크(52)는 상온에서 유지되므로 원통형 탱크(52) 내부의 온도는 100℃미만의 온도를 유지하게 되어 가스에 포함되어 있던 수증기는 액화하여 원통형 탱크(52)의 내벽과 가스유도관(57)의 표면을 따라 이물질 분리공간(53)의 밑으로 떨어지게 된다.
이 과정에서 증발되어 가스에 포함되어 있던 목초액이나 미세한 크기의 재가 수분과 함께 이물질 분리공간(53)의 밑으로 내려가게 된다.
이물질 분리공간(53)의 하부에는 수분, 목초액, 연소된 미세한 크기의 재 등이 각각의 비중에 따라 모이게 된다.
이와 같이 수분, 목초액, 기타 이물질이 정화된 가스는 가스유도관(57)을 따라 가스 저장공간(55)으로 이송되고, 가스 저장공간(55)에 모여진 정화된 가스는 정화가스 배출관(63)을 통하여 가스의 수요처나 도시되지 않은 별도의 가스 저장 탱크에 저장된다.
연소된 재는 재 저장실(39)로 떨어져 재 처리부(40)를 통하여 재 저장실(39) 밖으로 처리하게 된다. 재를 청소하는 동안 재 처리부(40)를 열어도 가스의 생산에는 큰 지장이 없지만, 청소 완료후에는 재 처리부(40)를 닫음으로써, 양질의 가스생산에 도움이 되도록 한다.
그리고 가스 정화수단(50)의 이물질 분리공간(53)의 하부에 모인 목초액(79)은 목초액 배출관(75)을 통하여 자연적으로 원통형 탱크(52)의 외부로 배출되고, 이물질 분리공간(53)의 목초액(79) 밑에 모인 물(78)과 물(78)에 가라앉은 재는 이물질 배출관(73)의 밸브(74)를 열어 원통형 탱크(52)의 외부로 배출시킨다.
상기 실시예에 있어서는 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 가동에 필요한 자동화 설비를 생략하였지만, 각종의 밸브와 원판형 밸브에 컴퓨터 등을 이용한 자동화 회로를 부가하고, 연소실(36)의 연소상태를 감시하여 송풍기(41)를 제어함으로써, 바이오매스 연료의 공급으로부터 가스 발생, 재 처리까지의 과정 및 안전에 관한 모든 것을 자동으로 제어할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 실시예에 있어서 연료는 농촌의 과수원에서 가지치기한 나무나 산에서 채집한 나무 또는 낙엽과 볏짚, 농작물의 폐기물을 대상으로 설명하였지만, 목재 가구, 건축 목재, 톱밥 등의 나무 폐기물을 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 가스 발생 장치는 바이오매스 연료를 사용하여 가스를 발생함으로써, 폐기물인 바이오매스 연료를 재사용할 수 있는 것이다.
도 1은 종래 반건류식 소각로의 단면도
도 2는 종래 소각장치의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 가스 발생 장치의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 가스정화수단의 A-A선 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 연료 공급수단 20 : 원판형 밸브
30 : 가스 발생수단 33 : 캐스터블 내화물
35 : 연료 받침부 37 : 온수탱크
38 : 가스 배출구 39 : 재 저장실
40 : 재 처리부 43 : 급수관
45 : 배수관 50 : 가스 정화수단
57 : 가스 유도관 63 : 정화가스 배출관
65 : 불완전 연소가스 배출관 73 : 이물질 배출관
75 : 목초액 배출관

Claims (8)

  1. 일정 크기로 파쇄된 바이오매스 연료를 사용하여 가연성 가스를 제조하기 위한 가스 발생 장치에 있어서,
    상부에는 내벽이 내화층으로 형성된 연소실과, 하부에는 상기 연소실에서 바이오매스 연료가 연소된 재가 쌓이는 재 저장실과, 상기 연소실과 상기 재 저장실 사이에는 연료 받침부와, 상기 재 저장실에 쌓이는 상기 재를 배출하고 상기 재 저장실을 통하여 상기 연소실에 공기를 공급하는 공기 흡입구멍이 마련된 재처리부와, 상기 연소실에서 발생되는 가스를 배출하는 가스 배출구를 포함하는 가스 발생수단과;
    상기 가스발생수단의 상부에서 상기 바이오매스 연료를 상기 가스발생수단으로 공급하는 연료공급수단과;
    상기 가스발생수단에서 발생된 가스에 포함된 수분, 목초액, 기타 이물질을 정화하기 위해 상부와 하부를 분리하는 구멍 뚫린 격벽이 설치되고, 상기 격벽의 하부는 상기 가스발생수단에서 발생된 가스가 공급되어 상기 수분, 목초액, 기타 이물질을 가스로부터 정화하는 이물질 분리공간이 되며, 상기 격벽의 상부는 정화된 가스가 체류하는 가스 저장공간이 되며, 상기 가스 저장공간으로부터 그 저장된 가스를 배출하기 위한 가스 배출관이 상기 가스 저장공간에 연결된 가스정화수단;
    으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 발생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스 발생수단은 상기 내화층 및 연료받침부 하부에 도너츠 형태의 온수탱크를 구비하고, 상기 도너츠 형태의 온수탱크의 중앙의 공간이 재 저장실이 되며, 상기 온수탱크의 하부에는 급수관이 설치되고, 상기 온수탱크의 상부에는 배수관이 설치된 것을 특징으로 하는 가스 발생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연료공급수단은 상부가 커버로 밀폐되는 호퍼와 상기 호퍼의 하부에 원판형 밸브가 구비되어 상기 커버로부터 상기 호퍼에 공급된 연료를 상기 원판형 밸브에 의해 상기 가스 발생수단으로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 발생 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 격벽에 뚫린 구멍에는 상기 이물질 분리공간으로 뻗는 가스유도관이 설치된 것을 특징으로 하는 가스 발생 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 이물질 분리공간의 하부에는 상기 이물질 분리공간에서 분리된 수분 및 이물질을 배출하는 배출수단이 구비된 것을 특징으로 하는 가스 발생 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수분 및 이물질을 배출하는 배출수단은 목초액 배출수단과 이물질 배출수단으로 이루어지고, 상기 목초액 배출수단은 상기 이물질 배출수단보다 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 가스 발생 장치.
  8. 삭제
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