KR101315150B1

KR101315150B1 - 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치

Info

Publication number: KR101315150B1
Application number: KR20120097469A
Authority: KR
Inventors: 서보성; 서용교; 박용철
Original assignee: 주식회사 대원지에스아이
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-10-14

Abstract

본 발명은 숯 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡기구(11) 및 배기구(15)를 구비하고 내부에는 그레이팅(16)을 형성한 연소로(10)와, 상기 연소로(10)에 입상의 원료를 연속투입하는 원료투입장치(20)와, 상기 그레이팅(16)에서 낙하하는 숯을 수용하는 배출함(31) 및 상기 배출함(31)에 형성된 배출구(32)로 숯을 밀어 넣는 회전판(35)으로 이루어진 배출장치(30)와, 상기 배출구(32)의 하측에 소화조(41)를 형성하여 숯이 침수되도록 한 소화장치(40)를 포함하는 숯 제조장치를 형성함으로써, 원료와 숯의 연속적인 공급 및 배출과 함께 급속소화에 따른 숯의 생산이 가능하므로 작업시간의 지연 없이 생산성을 향상할 수 있으며, 특히 숯의 생산뿐만 아니라 곡물건조를 위한 열풍과 토질개량용 액비로 사용할 수 있는 알칼리수를 회수하므로, 에너지의 손실이 없이 보다 효율적이고 생산적으로 숯을 제조할 수 있는 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치에 관한 것이다.

Description

열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치{CHARCOAL PRODUCING APPARATUS ABLE TO COLLECT HEAT AND ALKALINE WATER}

본 발명은 숯 제조장치에 관한 것으로, 특히 적정량의 공기가 유입되는 연소로에 우드칩 등의 원료를 투입한 후 고온 분위기를 유지하여 원료를 탄화시키되, 연소로에서 배기되는 연소열은 열풍챔버를 이용하여 회수함과 아울러 탄화된 숯은 연소로 하부에 형성한 소화장치로 배출함으로써, 숯의 생산과 함께 고온의 열풍과 소화장치에서 생성되는 알칼리수를 회수하여 곡물건조 및 액비 등으로 활용할 수 있도록 한 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 숯은 공기의 공급을 차단하거나 제한적으로 공급한 상태에서 목재를 가열하여 생산하며, 그 제탄법(製炭法)에는 무개제탄법(無蓋製炭法)·퇴적제탄법·갱내제탄법·축요제탄법(築窯製炭法) 등이 있으나, 우리나라에서는 숯가마의 내부에 목재를 넣고 제한된 공기를 공급한 상태에서 목재를 연소시키는 축요제탄법을 주로 사용하고 있다.

그리고 상기 축요제탄법에 따른 숯가마를 변형한 여러 형태의 숯 제조장치가 종래부터 개발되어 사용되고 있으며, 한편으론 본 발명의 출원인 또한 "수직형 연속식 왕겨 탄화 제조장치"를 개발하여 특허 제0602732호(2006. 7. 20. 공고)로 등록받은 바 있다.

그러나 상기 숯가마 및 이를 변형한 종래의 숯 제조장치의 경우, 숯의 생성 후 숯가마 또는 숯의 냉각에 이르기까지 상당한 시간을 소요하는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 숯의 생산하는 이외에 다른 기능이 없다는 문제점도 있었다.

특히, 숯은 연료용·탈취용·공업용 등으로 사용되기도 하지만, 토질개량제 등 농업용으로도 흔히 사용되며, 숯의 원료가 되는 우드칩이나 폐목 등이 과수농가나 일반농가에서 흔히 발생함을 감안할 때, 상기 숯의 생산과 함께 농업용 에너지 내지 다른 농업용 부자재를 생산토록 함으로써, 원료의 공급에서 숯의 생산과 사용에 이르기까지 보다 효율적이고 체계적인 운용이 가능한 숯 제조장치의 필요성이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 숯의 생산 후 냉각을 필요로 하는 종래 숯가마와 달리 연속적인 숯의 생산이 가능한 연소로를 구성하되 생산된 숯의 신속한 소화가 가능토록 하며, 특히 숯의 생산과 함께 곡물의 건조를 위한 열풍과 토질개량용 액비로 사용할 수 있는 알칼리수를 함께 생산토록 함으로써, 보다 효율적인 운용이 가능한 숯 제조장치를 구성하는 데 발명의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치는, 다수의 흡기구 및 배기구를 구비하고 내부에는 그레이팅을 형성한 연소로와, 상기 연소로에 입상의 원료를 연속투입하는 원료투입장치와, 상기 그레이팅에서 낙하하는 숯을 수용하는 배출함 및 상기 배출함에 형성된 배출구로 숯을 밀어 넣는 회전판으로 이루어진 배출장치와, 상기 배출구의 하측에 소화조를 형성하여 숯이 침수되도록 한 소화장치의 구성에 그 특징이 있다.

그리고 본 발명은, 상기 연소로의 하측에 수냉재킷을 더 형성함과 아울러 상기 그레이팅을 속이 빈 관체로 형성하여 상기 수냉재킷과 그레이팅이 연통하도록 한 구성과, 상기 배출장치의 회전판이 형성되는 회전축의 상단에 회전체를 더 형성하되 상기 회전체가 그레이팅의 상측에서 회전하도록 한 구성과, 상기 소화조에서 생성된 알칼리수를 유입하여 부유물을 침전시키는 침전조 및 상기 침전조에서 안정된 알칼리수를 회수하는 집수조를 더 형성한 소화장치의 구성과, 개폐판을 갖는 다수의 통풍구를 형성하되 상기 통풍구에서 유입되는 외기와 연소로에서 발생한 열기를 혼합하여 열풍관을 통하여 곡물건조기 또는 난방장치로 공급하는 열풍챔버를 더 형성한 구성에 부가적인 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 원료와 숯의 연속적인 공급 및 배출과 함께 급속소화에 따른 숯의 생산이 가능하므로 작업시간의 지연 없이 생산성을 향상할 수 있으며, 특히 숯의 생산뿐만 아니라 곡물건조를 위한 열풍과 토질개량용 액비로 사용할 수 있는 알칼리수를 회수하므로, 에너지의 손실이 없이 보다 효율적이고 생산적으로 숯을 제조할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 숯 제조장치의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 숯 제조장치의 정면도
도 3은 본 발명에 따른 숯 제조장치의 종단면도
도 4는 도 3의 주요부 확대도
도 5는 본 발명에 있어 그레이팅 부분을 나타내는 횡단면도
도 6은 본 발명에 있어 소화장치 부분을 나타내는 평면도
도 7은 본 발명에 있어 소화장치 부분을 나타내는 측단면도

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치를 도 1 내지 도 7을 참고하여 상세히 살펴본다.

먼저, 본 발명의 숯 제조장치에 있어 연소로(10)의 구성을 살펴보면, 연소로(10)는 다수의 흡기구(11)를 구비하여 송풍팬(12)에서 공급되는 외기를 송풍관(13)을 통하여 공급받으며, 특히 연소로(10)의 하부 외주면에는 다수의 흡기구(11)를 등간격으로 형성하되 상기 각 흡기구(11)와 연통하고 일측은 송풍관(13)과 연결되는 통기로(14)를 형성함으로써 적정량의 공기가 연소로(10)의 하부로 고르게 유입될 수 있도록 하고, 연소로(10)의 상부에는 배기구(15)를 형성한다.

그리고 연소로(10)의 내부에는 원료가 연소될 수 있도록 그레이팅(16)을 형성하는바, 상기 그레이팅(16)을 속이 빈 관체로 형성함과 아울러 연소로(10)의 하측에 수냉재킷(17)을 형성하되, 상기 수냉재킷(17)과 그레이팅(16)이 연통하도록 하여 냉각수를 순환시킴으로써, 그레이팅(16)이 고온의 연소열에 의하여 변형되지 않고 냉각될 수 있도록 함이 바람직하다. 한편, 상기 연소로(10)의 일측에는 소제구(18)를 형성하고, 연소로(10)의 내벽은 내화물로 형성하여 고온의 분위기를 유지할 수 있도록 한다.

그리고 상기 연소로(10)의 일측에 형성한 원료투입장치(20)는 도 1 및 도 2의 도시와 같이 우드칩이나 우드펠렛과 같은 입상(粒狀)의 원료를 적치하는 적재함(21)과, 상기 적재된 입상의 원료를 연속으로 투입하는 스크류공급기(25)로 구성된 원료투입장치(20)를 형성함이 바람직하다.

본 발명에 있어 배출장치(30)의 구성을 도 3 내지 도 5를 참고하여 살펴보면, 배출장치(30)는 상기 그레이팅(16)에서 낙하하는 숯을 수용하는 배출함(31)과, 상기 배출함(31)에 형성된 배출구(32)로 숯을 밀어 넣는 회전판(35)과, 상기 회전판(35)이 형성되는 회전축(36)의 상단에 형성하되 상기 그레이팅(16)의 상측에서 회전하도록 함으로써 탄화된 숯이 원활하게 그레이팅(16)에서 배출될 수 있도록 하는 회전체(37)와, 상기 회전축(36)을 구동시키는 모터(38)로 구성된다.

이때, 상기 회전축(36)과 회전체(37)는 2중의 관체로 형성하되 상호 연통하도록 하여 회전축(36)의 하단으로부터 공급되는 냉각수가 회전축(36)과 회전체(37)를 순환하도록 함으로써 고온의 연소열에 의하여 회전축(36) 및 회전체(37)가 변형되지 않도록 함이 바람직하다. 한편, 본 발명은 상기 회전체(37)의 외형에 한정하지 않는다.

그리고 본 발명의 소화장치(40)를 도 1, 도 5 내지 7을 참고하여 살펴보면, 소화장치(40)는 상기 배출구(32)의 하측에 형성하여 낙하하는 숯이 침수되면서 즉각적으로 소화될 수 있도록 한 소화조(41)와, 숯이 침수되면서 소화조(41)에서 생성되는 알칼리수를 유입하여 부유물을 침전시키는 침전조(42)와, 상기 침전조(42)에서 안정된 알칼리수를 회수하는 집수조(43)와, 상기 집수된 알칼리수를 저장하는 저장탱크(44)로 구성된다.

한편, 상기 소화조(41)에는 침수된 숯을 이송할 수 있도록 이송컨베이어(45)를 형성하고, 아울러 상기 이송컨베이어(45)에서 이송된 숯을 적재한 후 운반할 수 있도록 운반차(46)를 구비함이 바람직하다. 도면 중 미설명 부호인 "47a, 47b"는 소화조(41)에서 생성된 알칼리수를 침전조(42)로 유출하는 통수구(47a) 및 침전조(42)에서 안정된 알칼리수를 집수조(43)로 회수하는 통수구(47b)이며, "48"은 집수조(43)의 알칼리수를 저장탱크(44)로 송출하는 펌프(48)이다.

도 1 내지 3을 참조하여 연소로(10)의 상측에 형성한 열풍챔버(50)의 구성을 살펴보면, 열풍챔버(50)의 측면에는 개폐판(52)을 갖는 다수의 통풍구(51)를 형성하고, 아울러 상기 통풍구(51)에서 유입되는 외기와 연소로(10)에서 발생한 열기를 혼합한 열풍을 곡물건조기 또는 난방장치로 공급할 수 있도록 하는 열풍관(53)을 형성하는바, 상기 열풍챔버(50)에 의하여 고온의 연소열을 곡물의 건조에 적합한 온도의 열풍으로 조절할 수 있다. 상기에 있어 숯 제조장치의 배기구(15)는 열풍챔버(50)의 상단에 형성하여 열풍을 회수하지 않는 경우에 한하여 배기가스를 방출한다.

이하, 본 발명에 따른 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치의 작용효과를 살펴보면, 적정량의 공기가 유입되는 연소로(10)의 내부에 우드칩 또는 우드펠렛 등 입상의 목재 원료를 원료투입장치(20)를 통하여 연속적으로 투입함과 아울러 고온의 분위기를 유지시켜 원료를 탄화하고, 탄화된 숯은 그레이팅(16) 하부의 배출함(31)으로 배출된 후 회전판(35)에 의하여 소화장치(40)의 소화조(41)로 침수되며, 침수된 숯은 이송컨베이어(45)에 의해 운반차(46)에 적재됨으로써 숯의 생산이 가능한 바, 본 발명은 상기와 같이 원료와 숯의 연속적인 공급 및 배출과 함께 급속소화에 따른 숯의 생산이 가능하므로 작업시간의 지연 없이 생산성을 향상할 수 있다.

그리고 열풍챔버(50)로 유입된 연소열은 통풍구(51)로 유입된 외기와 혼합되어 곡물의 건조에 적합한 온도로 조절된 후 열풍관(53)을 통하여 곡물건조기의 열원으로 사용될 뿐만 아니라, 상기 소화조(41)에서 숯의 침수로 인하여 생성되는 알칼리수는 침전조(42)에서 부유물을 침전시킨 다음 부유물이 안정된 알칼리수를 집수조(43)로 회수하여 토질개량용으로 사용하므로, 궁극적으로는 원료의 공급에서 숯의 생산과 사용에 이르기까지 에너지의 손실이 없이 보다 효율적이고 생산적으로 숯을 제조할 수 있다.

10: 연소로 11: 흡기구 15: 배기구
16: 그레이팅 17: 수냉재킷 20: 원료투입장치
30: 배출장치 31: 배출함 32: 배출구
35: 회전판 36: 회전축 37: 회전체
40: 소화장치 41: 소화조 42: 침전조
43: 집수조 44: 저장탱크 45: 이송컨베이어
46: 운반차 50: 열풍챔버 51: 통풍구
52: 개폐판 53: 열풍관

Claims

다수의 흡기구(11) 및 배기구(15)를 구비하고 내부에는 그레이팅(16)을 형성한 연소로(10)와;
상기 연소로(10)에 입상의 원료를 연속투입하는 원료투입장치(20)와;
상기 그레이팅(16)에서 낙하하는 숯을 수용하는 배출함(31) 및 상기 배출함(31)에 형성된 배출구(32)로 숯을 밀어 넣는 회전판(35)으로 이루어진 배출장치(30)와;
상기 배출구(32)의 하측에 소화조(41)를 형성하여 숯이 침수되도록 한 소화장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치.
제1항에 있어서;
상기 연소로(10)의 하측에 수냉재킷(17)을 더 형성함과 아울러 상기 그레이팅(16)을 속이 빈 관체로 형성하여 상기 수냉재킷(17)과 그레이팅(16)이 연통하도록 한 것을 특징으로 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치.
제1항에 있어서;
상기 배출장치(30)의 회전판(35)이 형성되는 회전축(36)의 상단에 회전체(37)를 더 형성하되 상기 회전체(37)가 그레이팅(16)의 상측에서 회전하도록 한 것을 특징으로 하는 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치.
제1항에 있어서;
상기 소화장치(40)는 소화조(41)에서 생성된 알칼리수를 유입하여 부유물을 침전시키는 침전조(42) 및 상기 침전조(42)에서 안정된 알칼리수를 회수하는 집수조(43)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치.
제1항에 있어서;
개폐판(52)을 갖는 다수의 통풍구(51)를 형성하되 상기 통풍구(51)에서 유입되는 외기와 연소로(10)에서 발생한 열기를 혼합하여 열풍관(53)을 통하여 곡물건조기 또는 난방장치로 공급하는 열풍챔버(50)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 열풍 및 알칼리수의 회수가 가능한 숯 제조장치.