KR101270724B1 - 폐기물의 열분해 가스화 연소장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 웨이브에 의해 가열되는 유전발열체에 의해 폐기물을 열분해하고, 그 과정에서 발생되는 가스를 연소시킬 수 있는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치는 열분해 공간을 형성하며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 유전발열체로 이루어진 발열로 본체와, 상기 발열로 본체와 인접되게 설치되어 발열로 본체가 발열되도록 하기 위한 마이크로 웨이브 발진기들과, 상기 발열로 본체의 하부에 설치되어 폐기물 또는 열분해된 폐기물의 잔재를 상기 발열로 본체의 일측에 형성되어 있는 배출구 측으로 이송시키기 위한 이송유닛과, 상기 발열로 본체의 열분해 공간으로 열분해 대상의 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛과, 상기 마이크로 웨이브 발진기의 과열을 방지하기 위한 발진기 냉각부 및 상기 발열로 본체와 가스공급관을 통해 연결되어 상기 열분해 공간에서 폐기물이 열분해되는 과정에서 발생하는 가스가 유입 및 연소되는 가스 연소유닛을 구비한다.
본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치는 열분해 공간을 형성하며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 유전발열체로 이루어진 발열로 본체와, 상기 발열로 본체와 인접되게 설치되어 발열로 본체가 발열되도록 하기 위한 마이크로 웨이브 발진기들과, 상기 발열로 본체의 하부에 설치되어 폐기물 또는 열분해된 폐기물의 잔재를 상기 발열로 본체의 일측에 형성되어 있는 배출구 측으로 이송시키기 위한 이송유닛과, 상기 발열로 본체의 열분해 공간으로 열분해 대상의 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛과, 상기 마이크로 웨이브 발진기의 과열을 방지하기 위한 발진기 냉각부 및 상기 발열로 본체와 가스공급관을 통해 연결되어 상기 열분해 공간에서 폐기물이 열분해되는 과정에서 발생하는 가스가 유입 및 연소되는 가스 연소유닛을 구비한다.
Description
본 발명은 폐기물의 열분해 가스화 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 웨이브에 의해 가열되는 유전발열체에 의해 폐기물을 열분해하고, 그 과정에서 발생되는 가스를 연소시킬 수 있는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물이란 쓸모없게 되어 버리는 물질을 총칭하며, 통상적 관념내지는 폐기물 관리법에 따르면 '쓰레기, 연소재 오니(汚泥), 폐유(廢油), 폐산, 폐알칼리, 동물 사체, 합성수지 등 사람의 생활이나 산업활동에 필요없게 되어버리는 물질'로 정의된다.
한편, 현재 사용되고 있는 폐기물 처리방안에는 감량, 재활용, 재생, 매립, 소각 등이 있다. 이 중에서 감량, 재활용, 재생 등은 최종적인 폐기물 처리방안이 되지 못하며, 매립은 장기간에 걸쳐 심각한 토질 및 수질오염을 초래하므로 각국의 강력한 규제대상이 되고 있다. 따라서 소각방법이 주로 사용되는데, 이는 화염(火焰)을 이용하여 폐기물을 태워 제거하는 방법이다.
그러나 소각에 의한 폐기물 처리방법은 폐기물에 직접적인 화염을 가하는 소각방법으로 폐기물의 적재량, 밀도, 수분 함유량, 소각로 크기, 가열 온도와 같은 여러 요인으로 인해 완전연소가 실질적으로 불가능하고, 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염 공해 배출가스 등이 다량 발생하는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 고온 및 진공환경에서 폐기물을 열분해(pyrolysis)하거나 탄화시키는 방법이 제안되었다. 상기 제안된 방법을 이용한 폐기물 처리장치로서, 대한민국 특허등록 제 0019679호에는 열분해 장치를 이용한 폐기물의 열분해 방법이 게시되어 있으며, 특허등록 제 0777616호에는 고탄소성 산업폐기물의 저온 열분해장치가 게시되어 있으며, 특허등록 제 0375569호에는 고분자 폐기물을 위한 열분해장치가 게시되어 있다.
이러한 열분해를 이용하여 폐기물 처리장치는 열분해 과정에서 열분해로 내부를 진공으로 조성/유지시키는 과정이 필요하고, 이로 인해 상기 고온으로 가열된 열분해의 온도관리 장치를 구비함으로서 전체적인 장치가 과다하게 복잡해지는 문제점이 있다.
한편, 산업폐기물의 탄화장치가 특허공고 제 1994-06872호에 폐기물 탄화 처리 소각장치가 게시되어 있으며, 특허등록 제 787948호에는 유기성 폐기물 탄화를 위한 외열식 로타리 탄화로 장치가 게시되어 있으며, 특허 등록 제 0372775호에는 폐기물 탄화 소각장치가 게시되어 있다.
이러한 탄화장치는 열원으로 가스, 화석연료 등을 사용하고 있으므로 상대적으로 많은 유지비가 소요되며, 구조가 상대적으로 복잡하다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 마이크로 웨이브에 의해 발열되는 유전발열체로 이루어진 발열로 본체를 이용하여 폐기물을 열분해할 수 있는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 적은 에너지원을 이용하여 고열을 발생시켜 폐기물을 열분해하며, 폐기물의 열분해 과정 중 발생하는 가스를 연소시켜 공해물질의 발생을 최소화하는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치는 열분해 공간을 형성하며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 유전발열체로 이루어진 발열로 본체와, 상기 발열로 본체와 인접되게 설치되어 발열로 본체가 발열되도록 하기 위한 마이크로 웨이브 발진기들과, 상기 발열로 본체의 하부에 설치되어 폐기물 또는 열분해된 폐기물의 잔재를 상기 발열로 본체의 일측에 형성되어 있는 배출구 측으로 이송시키기 위한 이송유닛과, 상기 발열로 본체의 열분해 공간으로 열분해 대상의 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛과, 상기 마이크로 웨이브 발진기의 과열을 방지하기 위한 발진기 냉각부 및 상기 발열로 본체와 가스공급관을 통해 연결되어 상기 열분해 공간에서 폐기물이 열분해되는 과정에서 발생하는 가스가 유입 및 연소되는 가스 연소유닛을 구비한다.
상기 발열로 본체는 내주면 바닥으로부터 상하 수직상으로 돌출되고 길이방향을 따라 연장되어 상기 열분해 공간을 두 부분으로 구획하는 구획판이 마련되어 있고, 상기 이송유닛은 상기 구획된 두 공간의 하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 이송스크류를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 폐기물 공급유닛은 열분해 대상의 폐기물이 저장되는 호퍼와, 상기 호퍼와 상기 발열로 본체의 투입구를 상호 연결하는 폐기물 공급관과, 상기 호퍼의 토출구측에 설치되어 폐기물을 상기 공급관을 거쳐 투입구를 통해 상기 발열로 본체로 폐기물을 투입시키는 폐기물 가압부를 포함하며,
상기 폐기물 가압부는 상기 호퍼의 토출구와 폐기물 공급관이 연결되는 연결위치에서 상기 폐기물 공급관을 따라 진퇴 구동하면서 상기 토출구로부터 토출되는 폐기물을 투입구 측으로 가압하는 피스톤과, 상기 피스톤에 일단이 회전 가능하게 연결되는 연결로드와, 상기 연결로드의 타단이 연결되며 구동모터에 의해 회전하는 회전판을 구비하되, 상기 연결로드는 상기 회전판의 회전중심으로부터 방사상의 방향으로 소정간격 이격된 위치에 연결된다.
상기 가스 연소유닛은 상기 발열로 본체와 연결된 가스공급관과, 상기 가스공급관과 연결되고 내부에 가스를 가열하는 가열공간부와 연소부를 가지는 연소기 본체와, 상기 연소기 본체의 가열공간부를 통해 상기 연소부에 에어를 공급하기 위한 에어공급관과, 상기 에어공급관의 단부에 설치되어 글로우방전 플라스마를 발생시키는 전극과, 상기 연소기 본체에 설치되어 상기 연소기 본체로 유입된 가스의 회전유동을 유도하는 나선가이드부를 구비하고, 상기 본체의 배출구와 연결되어 열분해된 폐기물의 잔재가 수용되는 수거함을 더 구비하며, 상기 수거함은 일측에 수거함 내에서 폐기물의 잔재에 의해 발생하는 가스를 배출하기 위한 가스배출구가 형성되어있고, 상기 가스배출구로부터 토출되는 가스를 상기 연소기 본체로 공급하도록 상기 가스배출구와 상기 가스공급관 또는 상기 연소기 본체를 연하는 보조가스공급관을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치는 마이크로 웨이브를 이용하여 유전발열체로 이루어진 발열로 본체를 발열시켜 이를 열원으로 이용하게 되므로 열원의 확보에 따른 비용을 줄일 수 있으며, 폐기물의 열분해 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 폐기물의 열분해 과정에서 발생하는 가스를 완전 연소시켜 열분해에 따른 2차 환경오염을 줄일 수 있다. 특히, 하수처리장, 병원 등에서 배출되는 감염성 폐기물을 짧은 시간 내에 연료를 사용하지 않고 열분해 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치의 단면도,
도 2는 도 1의 발열로 본체 및 커버부를 도시한 정단면도,
도 3은 도 1의 가스연소부를 발췌하여 확대 도시한 단면도,
도 4는 폐기물 공급유닛의 폐기물 투입부를 발췌하여 확대 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 발열로 본체 및 커버부를 도시한 정단면도,
도 3은 도 1의 가스연소부를 발췌하여 확대 도시한 단면도,
도 4는 폐기물 공급유닛의 폐기물 투입부를 발췌하여 확대 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치(10)의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있다.
본 발명의 폐기물의 열분해 가스화 연소장치(10)는 폐기물이 열분해되는 열분해공간을 제공하는 발열로 본체(100)와, 발열로 본체(100)를 발열시키기 위한 마이크로 웨이브 발진기(300)와, 발열로 본체(100)에 설치되어 폐기물 및 잔재를 이송시키는 이송유닛(400)과, 발열로 본체(100)로 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛(500)과, 마이크로 웨이브 발진기(300)를 냉각시키기 위한 발진기 냉각부(600) 및 폐기물의 열분해과정에서 발생하는 가스를 포집하여 연소시키는 가스 연소유닛(700)을 포함한다.
상기 발열로 본체(100)는 폐기물 공급유닛(500)으로부터 공급된 폐기물을 열분해하기 위한 열분해 공간(110)을 제공하며, 유전발열체로 제작되어 후술하는 마이크로 웨이브 발진기(300)에서 발진되는 마이크로 웨이브에 의해 가열된다. 발열로 본체(100)는 또한 도 2에 도시되어 있는 것처럼 내주면 바닥으로부터 상방으로 돌출되고 길이방향을 따라 연장되는 구획판(120)이 마련되어 있는데, 이 구획판(120)에 의해 열분해공간이 두 부분으로 구획된다. 상기 구획판(120)도 유전발열체로 이루어지며, 마이크로 웨이브에 가열되기 때문에 상기 열분해 공간(110) 내에서 폐기물이 가열된 발열로 본체(100)와 접촉하는 접촉면적이 증가하게 된다.
발열로 본체(100)는 고정지지대(160)를 통해 프레임(150)에 지지되어 있는데, 상기 고정지지대(160)는 발열로 본체(100)의 하단에 길이방향을 따라 연장되도록 형성되어 있는 내열탄성 지지대(161)와, 내열탄성 지지대(161)의 하부에 발열로 본체(100)의 길이방향을 따라 연장되도록 형성되고 하방으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 역삼각형 형태의 단면을 갖는 전자파 반사형 지지대(162)와, 전자파 반사형 지지대(162)로부터 하방으로 연장되고 길이방향을 따라 상호 이격되어 있는 복수개의 전열차폐용 지지대(163)를 포함한다.
아울러 발열로 본체(100)의 일측 상부에는 폐기물이 투입될 수 있도록 투입구(130)가 형성되어 있는데, 본 실시예의 경우 상기 구획판(120)으로 구획된 양측의 열분해 공간(110)으로 각각 폐기물이 투입될 수 있게 각각의 열분해 공간(110)과 연통되는 두 개의 투입구(130)가 마련된다. 그리고 발열로 본체(100)의 타측 하부에 발열로 본체(100)를 통과하면서 탄화 또는 열분해된 폐기물의 잔재가 발열로 본체(100)로부터 배출될 수 있게 배출구(140)가 형성되어 있는데, 상기 배출구(140)는 후술하는 수거함(200)과 연통된다.
상기 이송유닛(400)은 상술한 것처럼 발열로 본체(100)로 투입된 폐기물과 열분해 된 폐기물의 잔재를 배출하기 위한 것이다. 상기 구획판(120)을 중심으로 각각의 열분해 공간(110)으로 투입된 폐기물 및 열분해된 폐기물의 잔재를 이송시키는데, 발열로 본체(100)의 하단에 길이방향을 따라 연장되는 이송스크류(410)와, 상기 이송스크류(410)를 회전시키는 구동모터(420)를 포함한다.
상기 폐기물 공급유닛(500)은 발열로 본체(100)로 열분해 대상의 폐기물을 공급하는 것으로서, 발열로 본체(100)와 인접하게 설치되는 호퍼(510)와, 호퍼(510)와 발열기 본체의 투입구(130)를 연결하는 폐기물 공급관(520)과, 호퍼(510)의 폐기물을 주기적으로 폐기물 공급관(520)을 통해 발열로 본체(100)에 투입시키는 폐기물 가압부(530)를 포함한다.
상기 호퍼(510)는 열분해 대상 폐기물이 수용될 수 있는 수용공간을 가지며, 하단에 폐기물이 토출되는 토출구(511)가 형성되어 있다. 그리고 폐기물 공급관(520)은 토출구(511)와 연결되어 토출구(511)에서 배출되는 폐기물이 폐기물 공급관(520)을 따라 이동하는데, 이 폐기물 공급관(520)이 발열로 본체(100)의 투입구(130)와 연결됨으로써 폐기물이 발열로 본체(100)로 투입된다.
상기 폐기물 가압부(530)는 폐기물 공급관(520)으로 유입된 폐기물을 발열로 본체(100)에 투입되도록 가압하는 것으로서, 폐기물 공급관(520)에 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤(531)과, 회전모터(533)에 의해 회전하는 회전판(532)과, 상기 피스톤(531)과 회전판(532)을 연결하는 연결로드(534)로 이루어져 있다.
상기 피스톤(531)은 상술한 것처럼 폐기물 공급관(520)에 진퇴 가능하게 설치되어 전진 시 폐기물 공급관(520)에 유입된 폐기물을 발열로 본체(100)에 투입되는 방향으로 밀어 가압한다. 상기 피스톤(531)은 호퍼(510)의 토출구(511)와 폐기물 공급관(520)이 연결되는 연결지점에 설치되어 폐기물을 가압하기 위해 전진할 때 상기 토출구(511)를 차단하여 호퍼(510)에 저장된 폐기물이 폐기물 공급관(520)으로 유입되는 것을 차단하고, 후퇴시에는 상기 토출구(511)를 개방하여 폐기물이 폐기물 공급관(520)으로 유입되도록 허용한다.
상기 회전판(532)은 회전모터(533)에 연결되어 회전하는데 연결로드(534)를 통해 상기 피스톤(531)과 연결된다. 연결로드(534)는 일단과 타단이 각각 피스톤(531)과 회전판(532)에 연결되는데, 연결로드(534)가 회전판(532)의 회전축으로부터 방사상의 방향으로 소정간격 이격된 위치에서 체결이 되기 때문에 회전판(532)이 회전모터(533)에 의해 회전하면 피스톤(531)이 회전판(532)의 회전에 따라 진퇴구동이 이루어진다.
도시되어 있지는 않지만 발열로 본체(100)에 두 개의 투입구(130)가 형성되어 있으므로 폐기물 공급관(520) 역시 두 개가 각각 호퍼(510)와 투입구(130)를 연결하도록 설치되고, 상기 각각의 폐기물 공급관(520)에 피스톤(531)이 진퇴 가능하게 설치되며, 특히 상기 두 개의 피스톤(531)의 진퇴 구동을 서로 반대가 되게하여 두 개의 폐기물 공급관(520)에서 폐기물이 교번 투입되게 한다.
아울러 상기 마이크로 웨이브 발진기(300)는 발열로 본체(100)를 지지하는 프레임(150)에 설치된다.
통상적으로 진동수가 1㎓ 내지 300㎓까지 이고, 파장이 1mm에서 1m까지인 전자기파를 마이크로파 즉, 마이크로 웨비읍로 규정하고 있는데, 본 실시예의 발열로 본체(100)를 가열하기 위한 마이크로 웨이브 발진기(300)는 2.45㎓ 이상의 마이크로 웨이브를 발진하는 발진기를 사용함이 바람직하다. 상기 마이크로 웨이브 발진기(300)는 마그네트론으로 이루어질 수도 있다. 또한 마이크로 웨이브 발진기(300)로부터 발생되는 마이크로 웨이브가 발열로 본체(100) 이외의 영역으로 누설되는 것을 차단하기 위한 쉴드부재(shielding gasket;미도시)가 설치될 수도 있으며, 상기 발열로 본체(100)를 균일한 각도로 가열하기 위하여 전열선과 같은 보조 가열장치 또는 보조 열원이 더 구비될 수 있다.
상기 발진기 냉각부(600)는 마이크로 웨이브 발진기(300)의 과열을 방지하기 위한 것으로서, 마이크로 웨이브 발진기(300)로 냉각공기를 공급하기 위한 에어호스(610)와, 상기 에어호스(610)로 공기를 불어넣는 송풍기(620)를 포함한다. 따라서 송풍기(620)에서 공급되는 공기가 마이크로 웨이브 발진기(300)를 지나면서 마이크로 웨이브 발진기(300)를 냉각시키는 공냉식 냉각수단이 된다.
도면부호 630은 마이크로 웨이브 발진기(300)에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치(630)이며, 전원공급장치(630)에도 과열을 방지하도록 냉각팬(631)이 설치되어 있다.
상기 가스 연소유닛(700)은 발열로 본체(100)에서 폐기물이 열분해되는 과정에서 발생하는 가스를 연소시키기 위한 것이다. 가스 연소유닛(700)은 발열로 본체(100)와 연결되는 가스공급관(710)과, 가스공급관(710)에 연결되고 가스를 가열하는 가열공간부(721)와 가스가 연소되는 연소부(722)를 가지는 연소기 본체(720)를 포함한다.
연소기 본체(720)에는 가열공간부(721)를 통하여 연소부(722)에 에어를 공급하기 위한 에어공급관(730)이 설치되고, 이 에어공급관(730)의 단부에는 에어를 분사하기 위한 노즐부가 형성된다. 그리고 에어공급관(730)의 노즐부의 단부에는 글로우 방전 플라즈마를 발생시키기 위한 전극(740)이 설치되어 있으며, 노즐부와 대응하는 연소기 본체(720)에는 화염분사구(723)가 형성되어 있다.
아울러 연소기 본체(720)의 내주면에는 연소기 본체(720)로 유입된 가스의 회전유동을 유도하기 위해 나선방향으로 연장되도록 돌출된 나선가이드부(750)가 형성되어 있어서 가스공급관(710)을 통해 연소기 본체(720)로 유입된 가스는 나선가이드부(750)를 따라 회전하면서 연소부(722)측으로 이동하게 되며, 따라서 가스가 가열공간부(721)에서의 체류시간이 길어짐에 따라 연소가 용이하도록 충분한 가열이 이루어지게 되며, 연소기 본체(720) 내벽에 카본 슬러지가 쌓이지 않고 회전유동하는 가스와 함께 연소기 본체(720) 내에서 연소되거나 연소기 본체(720)의 외부로 배출된다.
그리고 상술한 수거함(200)에서도 수거함(200)으로 투입된 폐기물의 잔재에서 가스가 발생하게 되므로 수거함(200)의 일측에 가스배출구(210)가 형성되어 수거함(200) 내의 가스를 배출시킬 수 있도록 되어 있고, 이 가스배출구(210)가 보조가스공급관(220)을 통해 상기 가스공급관(710)과 연결되어 있어서 수거함(200)의 가스가 가스공급관(710)을 거쳐 연소기 본체(720) 내로 유입되도록 형성되어 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치(10)의 구동과정을 다시 한번 설명하면 다음과 같다.
먼저 폐기물 공급유닛(500)에서는 호퍼(510)에 저장되어 있는 폐기물을 폐기물 가압부(530)의 피스톤(531)이 폐기물 공급관(520) 내에서 진퇴 구동하면서 발열로 본체(100) 내로 투입시킨다. 투입구(130)를 통해 발열로 본체(100)로 유입된 폐기물은 이송유닛(400)에 의해 발열로 본체(100)를 따라 배출구(140) 측으로 이송된다.
아울러 상기 발열로 본체(100)는 유전발열체로 제작되기 때문에 마이크로 웨이브 발진기(300)에서 마이크로 웨이브를 조사하면 유전발열체의 내부에 강한 전계가 가해지면서 발열로 본체(100)에 플러스 이온과 마이너스 전자로 이루어진 전자대가 전계의 방향 정렬되고, 역으로 전계가 가해지면 전자대도 역으로 배열된다. 이와 같은 분자 내에서 쌍극자 회전이나 진동이 발생하면서 발열로 본체(100)의 내부에서 열이 발생하게 된다.
따라서 이송유닛(400)을 통해 이송되던 폐기물은 발열로 본체(100)에서 발생하는 열에 의해 열분해가 이루어지게 된다. 여기서 발열로 본체(100)의 열분해 공간(110)에는 산소가 공급되지 않으므로 무산소 상태에서 열분해가 진행되고, 열분해된 폐기물의 잔재는 이송유닛(400)에 의해 배출구(140)를 통해 수거함(200)으로 운반되어 저장된다.
상기 발열로 본체(100)를 가열하기 위한 마이크로 웨이브 발진기(300)는 마이크로 웨이브의 발진 과정에서 과열되지 않도록 발진기 냉각부(600)에서 공기를 송풍시켜 냉각시키게 된다.
아울러 발열로 본체(100)에서 폐기물이 열분해되는 과정에서 발생하는 가스 및 수거함(200)에 수거된 폐기물의 잔재에서 발생하는 가스는 가스공급관(710)을 통해 연소기 본체(720)로 공급되어 완전 연소된다. 가스는 가열공급관을 통해 연소기 본체(720)의 가열공간부(721)로 공급되고, 가열공간부(721)에서 나선가이드부(750)를 통해 나선방향으로 진행하면서 연소부(722) 측으로 이동한다. 연소부(722) 측으로 이송된 가스는 에어공급관(730)을 통해 연소기 본체(720) 내부로 공급되는 에어와 혼합되고, 글로우 방전 플라즈마를 발생시키는 전극(740)들에 의해 초고온으로 가열되면서 폭발적으로 연소가 이루어지게 된다. 연소되는 가스와 공기는 화염분사구(723)를 통해 연소기 본체(720)의 외부로 분사된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 연소장치(10)는 소각방식이 아니라 마이크로 웨이브를 이용하여 유전발열체로 제작되는 발열로 본체(100)를 가열함으로써 무산소 상태로 500~650℃의 열로 열분해하는 방식이므로 기존의 소각방식에 비해 상대적으로 화재나 폭발사고의 위험을 낮출 수 있고, 이렇게 열분해된 폐기물의 잔재는 냄새가 나지 않아 실내보관이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10; 폐기물 열분해 가스화 연소장치
100; 발열로 본체
110; 열분해 공간 120; 구획판
130; 투입구 140; 배출구
150; 프레임 160; 고정지지대
161; 내열탄성 지지대 162; 전자파 반사형 지지대
163; 전열차폐용 지지대
200; 수거함
210; 가스배출구 220; 보조가스공급관
300; 마이크로 웨이브 발진기
400; 이송유닛
410; 이송스크류 420; 구동모터
500; 폐기물 공급유닛
510; 호퍼 511; 토출구
520; 폐기물공급관 530; 폐기물 가압부
531; 피스톤 532; 회전판
533; 회전모터 534; 연결로드
600; 발진기 냉각부
610; 에어호스 620; 송풍기
630; 전원공급장치 631; 냉각팬
700; 가스 연소유닛
710; 가스공급관 720; 연소기 본체
721; 가열공간부 722; 연소부
723; 화염분사구 730; 에어공급관
740; 전극 750; 나선가이드부
100; 발열로 본체
110; 열분해 공간 120; 구획판
130; 투입구 140; 배출구
150; 프레임 160; 고정지지대
161; 내열탄성 지지대 162; 전자파 반사형 지지대
163; 전열차폐용 지지대
200; 수거함
210; 가스배출구 220; 보조가스공급관
300; 마이크로 웨이브 발진기
400; 이송유닛
410; 이송스크류 420; 구동모터
500; 폐기물 공급유닛
510; 호퍼 511; 토출구
520; 폐기물공급관 530; 폐기물 가압부
531; 피스톤 532; 회전판
533; 회전모터 534; 연결로드
600; 발진기 냉각부
610; 에어호스 620; 송풍기
630; 전원공급장치 631; 냉각팬
700; 가스 연소유닛
710; 가스공급관 720; 연소기 본체
721; 가열공간부 722; 연소부
723; 화염분사구 730; 에어공급관
740; 전극 750; 나선가이드부
Claims (6)
- 열분해 공간을 형성하며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 유전발열체로 이루어진 발열로 본체와;
상기 발열로 본체와 인접되게 설치되어 발열로 본체가 발열되도록 하기 위한 마이크로 웨이브 발진기들과;
상기 발열로 본체의 하부에 설치되어 폐기물 또는 열분해된 폐기물의 잔재를 상기 발열로 본체의 일측에 형성되어 있는 배출구 측으로 이송시키기 위한 이송유닛과;
상기 발열로 본체의 열분해 공간으로 열분해 대상의 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛과;
상기 마이크로 웨이브 발진기의 과열을 방지하기 위한 발진기 냉각부와;
상기 발열로 본체와 가스공급관을 통해 연결되어 상기 열분해 공간에서 폐기물이 열분해되는 과정에서 발생하는 가스가 유입 및 연소되는 가스 연소유닛;을 구비하며,
상기 가스 연소유닛은 상기 발열로 본체와 연결된 가스공급관과, 상기 가스공급관과 연결되고 내부에 가스를 가열하는 가열공간부와 연소부를 가지는 연소기 본체와, 상기 연소기 본체의 가열공간부를 통해 상기 연소부에 에어를 공급하기 위한 에어공급관과, 상기 에어공급관의 단부에 설치되어 글로우방전 플라스마를 발생시키는 전극과, 상기 연소기 본체에 설치되어 상기 연소기 본체로 유입된 가스의 회전유동을 유도하는 나선가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 발열로 본체는 내주면 바닥으로부터 상하 수직상으로 돌출되고 길이방향을 따라 연장되어 상기 열분해 공간을 두 부분으로 구획하는 구획판이 마련되어 있고,
상기 이송유닛은 상기 구획된 두 공간의 하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 이송스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치. - 제 3항에 있어서,
상기 폐기물 공급유닛은 열분해 대상의 폐기물이 저장되는 호퍼와, 상기 호퍼와 상기 발열로 본체의 투입구를 상호 연결하는 폐기물 공급관과, 상기 호퍼의 토출구측에 설치되어 폐기물을 상기 폐기물 공급관을 거쳐 투입구를 통해 상기 발열로 본체로 폐기물을 투입시키는 폐기물 가압부를 포함하며,
상기 폐기물 가압부는 상기 호퍼의 토출구와 폐기물 공급관이 연결되는 연결위치에서 상기 폐기물 공급관을 따라 진퇴 구동하면서 상기 토출구로부터 토출되는 폐기물을 투입구 측으로 가압하는 피스톤과, 상기 피스톤에 일단이 회전 가능하게 연결되는 연결로드와, 상기 연결로드의 타단이 연결되며 구동모터에 의해 회전하는 회전판을 구비하되,
상기 연결로드는 상기 회전판의 회전중심으로부터 방사상의 방향으로 소정간격 이격된 위치에 연결된 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 본체의 배출구와 연결되어 열분해된 폐기물의 잔재가 수용되는 수거함을 더 구비하며,
상기 수거함은 일측에 수거함 내에서 폐기물의 잔재에 의해 발생하는 가스를 배출하기 위한 가스배출구가 형성되어있고, 상기 가스배출구로부터 토출되는 가스를 상기 연소기 본체로 공급하도록 상기 가스배출구와 상기 가스공급관 또는 상기 연소기 본체를 연하는 보조가스공급관을 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 연소장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020120137631A KR101270724B1 (ko) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 폐기물의 열분해 가스화 연소장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120137631A KR101270724B1 (ko) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 폐기물의 열분해 가스화 연소장치 |
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