KR101423319B1 - 공기 순환식 집진장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 하부내통에 연결되어 폐기물이 연소되기 위한 공기를 공급하는 상부 공기 유입관, 하부내통과 하부외통 사이의 공간으로부터 공기 및 분진을 배출시키는 분진 배출관, 상기 상부 공기 유입관의 끝단에 연결되어 공기의 흐름과 방향을 조절하는 송풍기, 상기 분진 배출관의 끝단에 연결되어 분진을 수거하는 집진기, 일단이 상기 송풍기와 연결되고 타단이 상기 집진기와 연결되어 상기 송풍기에서 발생된 공기의 흐름을 상기 집진기로 연결하는 연결관 을 포함하여 이루어지며, 상기 집진기는, 상기 분진 배출관과 연결되어 공기 및 분진이 1차적으로 수거되는 공간을 제공하는 원통 형상의 분진 수거부, 상기 분진 수거부의 하단에 결합되어 상기 분진 수거부에 수거된 분진을 걸러 회수하는 집진통, 상기 분진 수거부의 양측 끝단에 형성되어 상기 분진 수거부와 상기 집진통을 결합시키는 결합부를 더 포함하고, 상기 집진통은 상기 결합부의 조작에 따라 상기 분진 수거부로부터 탈착 가능하도록 형성되어, 폐기물을 연소하는 소각로 및 이와 유사한 분진 발생 설비에 결합되어 송풍기 등의 외부에서 가해지는 진공 압력에 의하여 발생되는 공기 및 분진의 순환 와류를 통하여 미세 먼지 및 분진을 용이하게 수집하며, 미세 먼지 및 분진이 일정량 이상 수거되는 경우 필요에 따라 빠르고 용이하게 집진통을 교체할 수 있는 공기 순환식 집진장치에 관한 것이다.

Description

공기 순환식 집진장치{Dust collector for air circulation}
본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소각로 또는 분진 발생 설비 등에 사용되어 공기의 순환에 의하여 미세 먼지 및 분진을 용이하게 수집할 수 있는 공기 순환식 집진장치에 관한 것이다.
현대사회는 산업경제 발전과 더불어 배출되는 산업폐기물과 일반 주거 단지에서 배출되는 일반 쓰레기 및 재활용이 불가능한 각종 쓰레기의 배출량이 계속적으로 증가하고 있으며, 매립이 곤란하고 재활용이 어려운 쓰레기의 효율적인 처리가 시급한 상태이다.
현재 대부분의 산업폐기물 및 각종 쓰레기는 일정한 지역에 매립되고 있으나, 쓰레기를 매립시키는 방법은 심각한 토양오염과 매립지 선정의 한계에 따라 새로운 폐기물 및 쓰레기의 처리 방법의 개발이 시급한 실정이다.
이에 따라 산업폐기물 및 생활쓰레기 중에서 재활용이 어렵거나 불가능한 산업폐기물 및 생활쓰레기는 소각 처리하여 감량시키기 위한 방안이 많이 연구되고 있으며, 소각 방법에 따르더라도 자연생태계의 파괴와 환경오염을 줄이기 위한 여러 가지 방안이 제안되고 있다.
즉, 생활쓰레기 중 재활용이 부적합하면서 소각처리가 가능한 일반 쓰레기, 폐플라스틱, 고무, 음식물쓰레기 등과 산업폐기물로 분류되는 타이어, 의료쓰레기, 폐유, 축산배출물 등 지금까지 일반적인 설비로는 환경기준에 적합한 소각처리가 이루어지지 못하였다.
뿐만 아니라, 위에서와 같이 매립이나 재활용이 어려운 쓰레기를 소각하기 위한 소각설비가 각 지열별로 설치되어 운영되고 있기는 하나, 소각설비의 대형화로 인해 설비비와 운영비 부담이 적지 않고, 설치 지역주민의 거부·반발로 인한 사회적 문제가 야기되고 있다.
또한 소각시 발생되는 배출가스 중에는 질소산화물 등의 유해가스와 다이옥신 등의 환경호르몬이 다량 방출되면서 환경오염 및 생태계 파괴 등의 문제가 심각해지고 있으며, 점차 강화되는 배기가스 배출 기준에 따라 유해가스들의 배출 수준을 낮추기 위한 소각로가 필요한 실정이다.
이에 따라 본 발명자는 대한민국 특허출원 10-1999-34856호의 "개질 연소식 소각로", 대한민국 특허출원 10-2000-58235호의 "강선회 고온 개질 소각로" 및 대한민국 특허출원 10-2000-58236호의 "상체 이동식 소각로" 등을 출원하였던 바 있으며, 위 출원들은 유해가스와 환경호르몬 등의 배출을 현저히 줄이거나 또는 쓰레기 소각작업을 연속적으로 진행할 수 있는 특징이 있다.
위와 같은 소각로에서 다양한 유형의 폐기물을 소각하는 과정에서 타고난 재, 미세 먼지 및 분진 등이 계속적으로 발생하게 되며, 이러한 미세 먼지 및 분진 등이 대기중으로 배출되는 경우에는 심각한 오염을 유발하게 되므로 일부 소각로에서는 별도의 집진장치나 백필터 등을 사용하여 미세 먼지 및 분진 등을 거르고 모으는 과정을 거치고 있다.
그러나, 종래 사용되던 집진장치나 백필터 등은 단순히 배출되는 배기가스가 이동하는 곳에 설치되어 분진 등을 거르거나 또는 소각로 내부의 공기 압력에 의하여 자연적으로 분진 등이 이송되면서 이를 걸러주는 역할을 하였기 때문에, 집진 효율이 떨어지고 일부 제거되지 못한 먼지 및 분진 등이 배출되기도 하였을 뿐만 아니라, 백필터의 경우에는 설치 및 교체에 많은 비용이 소요된다는 문제가 있었다.
또한, 종래 사용되던 집진장치나 백필터 등이 계속적으로 사용되는 과정에서 미세 먼지 및 분진 등이 일정량 이상 수거되면, 집진 과정을 정지한 후 설치된 집진장치 또는 백필터 전체를 교체하여야 하였기 때문에, 그 과정이 복잡할 뿐만 아니라 지속적인 집진 진행이 이루어질 수 없어 불편하다는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 폐기물을 연소하는 소각로 및 이와 유사한 분진 발생 설비에 결합되어 송풍기 등의 외부에서 가해지는 진공 압력에 의하여 발생되는 공기 및 분진의 순환 와류를 통하여 미세 먼지 및 분진을 용이하게 수집하며, 미세 먼지 및 분진이 일정량 이상 수거되는 경우 필요에 따라 빠르고 용이하게 집진통을 교체할 수 있는 공기 순환식 집진장치를 제공하고자 함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 소각로에 결합되는 집진장치에 있어서, 투입된 폐기물이 1차적으로 분해반응을 하도록 공간을 제공하는 하부내통에 연결되어 폐기물이 연소되기 위한 공기를 공급하는 상부 공기 유입관, 상기 하부내통과 일정 거리만큼 이격되어 상기 하부내통의 외측 둘레를 감싸도록 이루어지는 하부외통에 연결되어 상기 하부내통과 하부외통 사이의 공간으로부터 공기 및 분진을 배출시키는 분진 배출관, 상기 상부 공기 유입관의 끝단에 연결되어 공기의 흐름과 방향을 조절하는 송풍기, 상기 분진 배출관의 끝단에 연결되어 분진을 수거하는 집진기, 일단이 상기 송풍기와 연결되고 타단이 상기 집진기와 연결되어 상기 송풍기에서 발생된 공기의 흐름을 상기 집진기로 연결하는 연결관 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진기는, 상기 분진 배출관과 연결되어 공기 및 분진이 1차적으로 수거되는 공간을 제공하는 원통 형상의 분진 수거부, 상기 분진 수거부의 하단에 결합되어 상기 분진 수거부에 수거된 분진을 걸러 회수하는 집진통, 상기 분진 수거부의 양측 끝단에 형성되어 상기 분진 수거부와 상기 집진통을 결합시키는 결합부를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 집진통은 상기 결합부의 조작에 따라 상기 분진 수거부로부터 탈착 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 분진 수거부(103)와 집진통(105)의 결합시, 상기 연결관(102)과 분진 배출관(101)이 연통되도록 이루어지고, 상기 분진 수거부(103)와 집진통(105)의 분리시, 상기 연결관(102)과 상기 분진 배출관(101)의 연통이 일시적으로 폐쇄되어 공기의 흐름이 차단되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는, 폐기물을 연소하는 소각로 및 이와 유사한 분진 발생 설비에 결합되어 송풍기 등의 외부에서 가해지는 진공 압력에 의하여 발생되는 공기 및 분진의 순환 와류를 통하여 미세 먼지 및 분진을 용이하게 수집할 수 있으며, 먼지 및 분진 등이 걸려지고 깨끗한 공기만이 대기상으로 배출될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 소각로 및 연소실의 내부에서 발생되는 공기의 흐름에 따라 집진장치로 미세 먼지 및 분진이 자연적으로 배출될 수 있도록 함과 동시에, 송풍기와 집진기를 연결하여 송풍기에서 발생된 공기의 흐름을 집진기로 전달하여 집진기 내부로 더욱 빠르고 확실하게 미세 먼지 및 분진을 흡입하여 수거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 계속적인 소각로 및 연소실에서의 연소반응 중이라도 일정한 용량의 집진통 내부에 먼지 및 분진 등이 가득 찰 경우에는 소각로의 작동을 멈추지 않은 상태에서도 언제라도 쉽게 집진통을 교체할 수 있는 장점이 있으며, 집진통을 교체하기 위하여 연소 반응이 끝날 때까지 기다리지 않을 수 있다.
또한, 집진통 내부 공간을 항상 여유있게 설정하여 먼지 및 분진 등을 수거할 수 있으므로, 보다 향상된 집진 성능을 발휘할 뿐만 아니라, 외부로 배출되는 공기 또한 더욱 깨끗한 상태를 유지하도록 할 수 있으므로, 각종 분진 및 유해물질의 배출을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.
도1 은 본 발명이 결합되는 분해 조립식 연소실 구조를 도시한 정면도 및 부분단면도.
도2 는 본 발명이 결합되는 분해 조립식 연소실 구조의 하부내통을 도시한 정면도.
도3 은 본 발명이 결합되는 분해 조립식 연소실 구조의 하부내통을 도시한 분해도.
도4 는 본 발명인 공기 순환식 집진장치가 분해 조립식 연소실 구조에 결합된 모습을 도시한 개략도.
도5 는 도4 의 평면도.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명이 결합되는 분해 조립식 연소실 구조는, 소각된 배기가스가 대기로 배출되는 원통 형상의 배기내통(60), 상기 배기내통(60)과 일정 거리만큼 이격되어 상기 배기내통(60)의 외측 둘레를 감싸도록 이루어지며 하단에는 외측으로 확장되는 배기외통갓(52)이 형성된 배기외통(50), 상단에 상기 배기내통(60)과 연결되는 배기관(41)이 형성되고 상기 배기관(41)의 하단에는 외측으로 확장되는 상부내통갓(42)이 형성된 상부내통(40), 상단이 상기 배기외통갓(52)의 외주면과 맞닿아 결합되고 상기 상부내통(40)과 일정 거리만큼 이격되어 상기 상부내통(40)의 외측 둘레를 감싸도록 이루어지며 하단에는 외측으로 확장되는 상부외통갓(32)이 형성된 상부외통(30), 상측에는 폐기물이 투입되는 투입구(25)가 형성되고 하측에는 소각된 재가 배출되는 재출구(26)가 형성되어 상기 투입구(25)로 투입된 폐기물이 1차적으로 분해반응을 하도록 공간을 제공하는 하부내통(20), 상단이 상기 상부외통갓(32)의 외주면과 맞닿아 결합되고 상기 하부내통(20)과 일정 거리만큼 이격되어 상기 하부내통(20)의 외측 둘레를 감싸도록 이루어지며 상기 투입구(25) 및 재출구(26)와 대응하는 위치에 형성되어 개폐를 조절하는 투입도어(11) 및 재수거문(12)이 형성된 하부외통(10)을 포함하여 이루어지며, 상기 하부내통(20)은 각각 분할된 구조로 형성되어 필요에 따라 상기 하부내통(20)의 분해 및 조립이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
즉, 도1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상부에는 폐기물의 소각시 배출되는 연소가스를 완전 연소하여 대기상으로 배출되게 유도하는 배기내통(60) 및 배기외통(50)이 위치하고 있다.
상기 배기외통(50)은 원통형의 관형상으로 이루어져 있으며, 일측에는 통공이 형성되어 배기측정기가 결합되는 배기측정구(51)가 형성되며, 그 하측에는 배출되는 가스의 온도를 측정하도록 온도센서가 결합된다.
또한, 상기 배기외통(50)의 하단에는 배기외통갓(52)이 형성되는데, 상기 배기외통갓(52)은 상기 배기외통(50)으로부터 외측 하부를 향하여 점차 직경이 넓어지도록 확장되어 있으며, 이에 따라 상기 배기외통갓(52)의 하부에 위치하며 상기 배기외통(50)에 비하여 직경이 넓은 상기 상부외통(30)의 상단과 상기 배기외통갓(52)의 하단이 연결되어 결합된다.
상기 상부내통(40)은 마찬가지로 원통형의 관 형상으로 이루어지며, 연소된 폐기물의 배기가스를 상기 배기내통(60)으로 이동시켜 배출하도록 상기 상부내통(40)의 상단에는 배기관(41)이 형성되어 있다.
또한, 상기 상부내통(40)과 상기 배기내통(60) 및 배기관(41)의 직경 차이를 보완하여 직접 연결하기 위하여 상기 배기관(41)의 하단에는 상부내통갓(42)이 형성되어 상기 상부내통(40)과 결합되며, 상기 상부내통갓(42)은 상기 배기외통갓(52)과 마찬가지로 외측 하부를 향하여 점차 직경이 넓어지도록 확장된 형상으로 이루어진다.
상기 상부내통(40)의 외측면에는 그 둘레를 감싸는 차열판(31)이 더 결합되는데, 이에 따라 상기 상부내통(40) 내부의 뜨거운 열기 및 배기가스의 열기가 외부로 방출되는 것을 우선적으로 차단할 수 있다.
상기 상부외통(30)은 상기 상부내통(40)과 일정 거리만큼 이격된 채로 상기 상부내통(40)을 둘러싸고 있으며, 상기 상부외통(30)의 상단은 상기 배기외통갓(52)의 외주면과 맞닿아 결합되고, 하단에는 외측 하부를 향하여 점차 직경이 넓어지도록 확장된 상부외통갓(32)이 형성되어 있다.
상기와 같은 상부내통(40)은 소각시 발생되는 열기 및 배출가스를 나선형으로 빠르게 선회시켜 상기 배기내통(60)으로 유도하는 동시에, 상기 하부외통(10) 및 하부내통(20)에서 1차적으로 분해되지 않은 폐기물들을 2차적으로 연소시켜 분해하는 역할을 하게 되며, 상기 상부외통(30)은 빠르게 선회하는 공기와류를 일으켜 선회하는 공기의 흐름에 따라 미립자의 분진을 상기 상부외통(30)의 내측면으로 모아 다시 소각로의 하부로 유도하게 된다.
상기 하부내통(20)은 투입된 폐기물을 1차적으로 연소하여 분해반응을 하도록 원통형의 관 형상의 공간을 제공하며, 상측에는 폐기물이 투입되도록 일정 크기의 투입구(25)가 형성되고 하측에는 소각된 재가 배출되도록 일정 크기의 재출구(26)가 형성되는 것이 바람직하다.
특히 본 발명에서는, 위와 같이 폐기물의 1차적인 연소로 인하여 상기 하부내통(20)이 약 1800℃ 이상의 온도에 계속적으로 노출됨에 따라, 상기 하부내통(20)을 각각 분할된 구조로 형성하여 필요에 따라 상기 하부내통(20)의 분해 및 조립이 가능하도록 이루어진다.
이에 따라 상기 하부내통(20)의 부분적인 마모 및 훼손 현상이 지속적으로 발생하여 즉시 교체하여야 할 경우에 보다 신속하게 교체 과정이 이루어지고, 또한 마모되거나 훼손된 부분만을 쉽게 교체함으로써 교체의 용이성 및 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 하부내통(20)의 외측 둘레에는 하부외통(10)이 형성되는데, 상기 하부외통(10)의 상단은 상기 상부외통갓(32)의 외주면과 맞닿아 결합되어 공기 및 분진이 외부로 배출되지 않도록 하며, 상기 투입구(25) 및 재출구(26)에 대응하는 위치에 각각 투입도어(11) 및 재수거문(12)이 형성되어 폐기물을 투입하거나 연소된 재를 배출하도록 개폐를 조절하게 된다.
이와 같은 하부외통(10) 및 하부내통(20)에서는 투입된 폐기물을 1차적으로 연소하여 분해반응을 일으키게 되는데, 투입된 폐기물을 연료와 개질수 및 화력조절 송풍기(110)로 화력을 적절히 조절하여 완전 연소시킬 수 있으며, 나선형으로 빠르게 선회하는 공기와류를 일으켜 먼지 및 분진을 쉽게 분리시키고 타고남은 재를 배출시키게 된다.
상기 하부외통(10) 및 하부내통(20)에는 모두 연료 및 개질수가 공급되기 위한 관이 연결되어 있는데, 상기 하부외통(10) 및 하부내통(20)의 상단에는 상부 공기 유입관(91), 상부 연료 공급관(92) 및 개질수 공급관(93)이 연결되어 각각 공기, 연료 및 개질수가 공급되도록 하고 있으며, 이에 따라 투입된 폐기물이 상기 하부내통(20)의 상부로부터 하부를 향하여 점차 연소될 수 있으며, 투입되는 연료와 개질수의 양에 따라 폐기물의 완전 연소 반응을 조절할 수 있다.
또한, 상기 하부외통(10) 및 하부내통(20)의 하단에는 하부 공기 유입관(94) 및 하부 연료 공급관(95)이 연결되어 각각 공기 및 연료가 공급되도록 하고 있으며, 이에 따라 상부로부터 연소된 폐기물 중 완전히 연소되지 않고 하단에 남겨진 폐기물 및 재를 하부에서 다시 한번 연소함으로써 투입된 모든 폐기물을 완전히 연소시킬 수 있음은 물론, 배출되는 연소가스 중의 오염물질을 최소화 할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 상부외통(30)의 하단 둘레를 따라 상부 플랜지(33)를 형성하고, 상기 상부 플랜지(33)를 기준으로 상단 및 하단이 서로 분리 또는 조립될 수 있도록 이루어져 있는데, 이에 따라 소각로의 상부와 하부가 서로 분리될 수 있기 때문에 대용량의 소각로 제작 및 설치 과정에서 미리 제작된 소각로의 상부와 하부를 쉽게 이동시킬 수 있음은 물론, 각각의 부분을 미리 제작하여 조립하는 과정을 통해 어느 위치에나 용이하게 조립 및 설치할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 상기 하부외통(10)의 중단에 또한 그 둘레를 따라 하부 플랜지(13)를 형성하여, 필요에 따라 상기 하부외통(10)을 상부 및 하부로 분해하거나 또는 조립하도록 함으로써, 미리 제작된 소각로의 부품들의 이동을 더욱 쉽게 할 수 있을 뿐만 아니라, 필요한 위치에 조립 및 설치하기가 더욱 용이하다.
뿐만 아니라, 상기 하부외통(10)의 중단에 별도의 하부 플랜지(13)를 형성함으로써, 그 내부에 위치하는 상기 하부내통(20)의 분해 및 교체를 더욱 쉽게 할 수 있으며, 특히 상기 하부외통(10)의 일부분을 분리하여 상기 하부내통(20)의 일부 손상시 손상된 부분을 쉽게 파악하고 이를 즉시 교체할 수 있으므로, 작업성이 향상되고 교체 비용 절감을 달성할 수 있다.
이와 같은 하부내통(20)의 분리 및 교체를 위하여 본 발명의 하부내통(20)은, 투입된 폐기물이 분해반응을 하도록 공간을 제공하며 상측에는 폐기물이 투입되는 투입구(25)가 형성되어 있는 원통 형상의 연소상통(21), 상기 연소상통(21)과 일정 거리만큼 이격되어 상기 연소상통(21)의 하부 외측 둘레를 감싸도록 이루어지는 연소상통 고정대(22), 상기 연소상통(21)의 하단에 연결되어 투입된 폐기물이 분해반응을 하도록 공간을 제공하며 하단에는 연소된 재와 개질수를 하부로 배출하도록 다수개의 구멍이 형성된 천공판(27)이 형성되어 있는 연소하통(23), 상기 연소하통(23)의 하단에 위치하여 상기 연소하통(23)을 고정시키며 하측에는 소각된 재가 배출되는 재출구(26)가 형성되어 있는 원통 형상의 연소하통 고정대(24)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 도2 및 도3 에 도시된 바와 같이, 상기 하부내통(20)이 총 4개의 부품으로 분리되거나 또는 서로 결합될 수 있도록 이루어져 있으며, 이에 따라 투입된 쓰레기가 고온에서 연소되는 공간인 상기 하부내통(20)의 손상 또는 마모시 각각의 부품만을 쉽게 분리하여 교체할 수 있는 효과가 있다.
상기 연소상통(21)은 상기 하부내통(20)의 가장 상측에 위치하여 투입된 폐기물이 1차적으로 연소될 수 있도록 원통형의 공간을 제공하며, 그 상부는 상기 상부내통(40)과 연결되어 미연소된 폐기물의 2차 연소 및 연소가스가 배출될 수 있도록 하였다.
상기 연소상통(21)의 상부에는 폐기물이 내부로 투입될 수 있도록 투입구(25)가 형성되어 있으며, 또한 일측면에는 상부 공기 유입관(91), 상부 연료 공급관(92) 및 개질수 공급관(93)이 각각 연결되어 외부로부터 공기, 연료 및 개질수를 공급받아 연소반응을 진행하게 된다.
상기 연소상통(21)의 둘레에는 일정 거리만큼 이격되도록 연소상통 고정대(22)가 결합되는데, 상기 연소상통 고정대(22)는 상기 연소상통(21) 내부의 1800℃ 고온이 외부로 방출되거나 열손실이 일어나는 것을 방지하는 차열 역할을 하는 동시에, 상기 연소상통(21)과 외측의 하부외통(10)을 결합하여 일정한 위치에 고정시키는 역할을 하게 된다.
상기 연소상통(21)의 하부에는 투입된 폐기물이 연소되는 공간인 연소하통(23)이 위치하며, 상기 연소하통(23)은 폐기물이 연소되는 동시에 연소된 재와 개질수가 하부로 배출될 수 있는 구조로 이루어져 있다.
즉, 상기 연소하통(23)의 하단에는 다수개의 구멍이 형성되어 있는 천공판(27)이 결합되어 있는데, 상기 천공판(27)을 통하여 개질수 및 미세한 크기의 재가 낙하하여 외부로 방출될 수 있으며, 또한 상기 하부 공기 유입관(94) 및 하부 연료 공급관(95)이 연결되어 공기 및 연료를 하측으로부터 공급받을 수 있으므로 완전 연소되지 않은 폐기물의 추가적인 연소를 통하여 완전 연소를 달성할 수 있게 된다.
따라서 종래에는 완전히 연소되지 않은 폐기물 및 재에 의하여 다수개의 구멍들이 막히는 현상이 발생하기도 하였으나, 본 발명에 따르면 상기 연소하통(23)에 모인 폐기물 및 재를 다시 연소시킴으로써 타고난 재 및 개질수 등의 방출이 보다 용이하다.
특히 본 발명에서는, 상기 연소하통(23)의 형상을 일반적인 원통형이 아닌 하방이 좁아지도록 경사진 형상으로 제작하였는데, 이와 같이 하단의 직경이 상단의 직경에 비하여 상대적으로 작게 형성되어 경사지도록 함으로써 연소된 재와 개질수가 상기 천공판(27) 및 재출구(26)로 모이는 것을 더욱 쉽게 유도할 수 있게 된다.
상기 연소하통(23)의 하단에는 원통 형상의 연소하통 고정대(24)가 위치하는데, 상기 연소하통(23)과 결합되어 상기 상기 연소하통(23)을 고정시키며 하측에는 재출구(26)가 형성되어 소각된 재를 외부로 배출할 수 있다.
상기 연소하통 고정대(24)의 하단에는 내화벽돌(70)이 결합되어 소각로 전체 구조를 지지함과 아울러, 아래로 떨어지는 개질수 등을 배출하게 된다.
상기와 같이 하부내통(20)을 구성하는 연소상통(21), 연소상통 고정대(22), 연소하통(23) 및 연소하통 고정대(24)에는 각각 고정부가 형성되어 결합되게 되는데, 도2 및 도3 에 도시된 바와 같이, 상기 연소하통 고정대(24)의 내측면에는 내부를 향하여 돌출된 제1고정부(81)가 형성되고, 상기 연소하통(23)의 외측면에는 외부를 향하여 돌출된 제2고정부(82)가 형성되고, 상기 연소상통 고정대(22)의 외측면에는 외부를 향하여 돌출된 제3고정부(83)가 형성되고, 상기 연소상통(21)의 외측면에는 외부를 향하여 돌출된 제4고정부(84)가 형성되어 있다.
이에 따라 각각 분할되어 있는 상기 하부내통(20)의 부품들이 서로 단단하게 결합될 수 있는데, 상기 연소하통(23)의 상단에 외부로 돌출되어 있는 제2고정부(82)는 상기 연소하통 고정대(24)의 내측면에 돌출된 제1고정부(81)의 상단으로부터 결합되어 상기 연소하통(23)과 상기 연소하통 고정대(24)를 고정 결합시키게 된다.
또한, 상기 연소상통 고정대(22)의 외측면에 돌출된 제3고정부(83)는 상기 하부외통(10)에 형성된 하부 플랜지(13)와 결합되어 상기 연소상통 고정대(22)와 상기 하부외통(10)을 고정 결합시키며, 상기 연소상통(21)의 외측면에 돌출된 제4고정부(84)는 상기 연소상통 고정대(22)의 상단으로부터 결합되어 상기 연소상통(21)과 상기 연소상통 고정대(22)를 고정 결합시키게 된다.
이와 같은 결합 구조에 따라 상기 하부내통(20)은 하나의 결합 구조로써 투입된 폐기물의 연소 및 연소가스의 배출을 달성할 수 있으며, 고온의 연소반응이 계속적으로 일어나는 상기 하부내통(20)의 일부가 훼손되거나 마모되더라도 해당되는 위치의 부품만을 분해하여 쉽게 교체할 수 있으므로, 교체에 드는 시간을 단축시킬 수 있음은 물론, 불필요한 부품들까지 한꺼번에 교체하여야 할 필요가 없으므로 높은 경제성을 달성할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 작동 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 다양한 종류의 폐기물 중 재활용이 부적합하면서 소각처리가 가능한 일반 쓰레기, 폐플라스틱, 고무, 음식물 쓰레기 등과 산업폐기물로 분류되는 타이어, 의료쓰레기, 폐유, 축산배출물들을 소각시키기 위해서, 작업자는 하부외통(10)의 상부에 형성된 투입도어(11)를 개방한 후 하부내통(20)의 투입구(25)를 통하여 적정량의 폐기물을 투입한다.
폐기물의 투입이 완료되면 수동 또는 자동 점화장치(미도시)를 이용하여 점화시킨 다음, 하부내통(20)의 투입구(25)와 하부외통(10)의 투입도어(11)를 차례로 폐쇄한다.
이후 작업자는 조작반(미도시)을 조작하여 송풍기(110)를 구동시켜 상부 공기 유입관(91)을 통해 소각로 내부로 외부공기를 공급하고, 이와 동시에 개질수 저장용기(미도시)로부터 일정량의 개질수가 개질수 공급관(93)을 통하여 하부내통(20)으로 공급된다.
개질수 공급관(93)을 통하여 유입되는 개질수로 인하여 하부내통(20) 및 소각로 내부에는 습도가 아주 높게 되고, 이로 인해 상대적으로 차가운 외부공기가 빠르게 선회하는 하부내통(20)의 외주연과 면접된 내주연에는 개질수 물방울이 맺혀 하부로 흐르게 된다.
위와 같이 하부내통(20)의 내주연을 통하여 흐르는 개질수 및 하부내통(20)의 중심부로 떨어져 천공판(27)을 통과하여 하부로 떨어진 개질수는 방사열에 의해 달구어진 내화벽돌(70)에 떨어져 일부는 다시 증기화되어 상부로 유출된다.
또한, 내화벽돌(70)에 떨어진 개질수의 일부는 내화벽돌(70) 내측 틈새로 흘러 통공을 통해 바닥판에 떨어지게 되며, 바닥판에 떨어진 개질수는 다시 바닥판 중심에 형성된 배수관(미도시)을 통해 배수관에 관결합된 배수구(미도시)를 거쳐 배수구통(미도시) 내부로 유입되어 집수된다.
상기 송풍기(110)로부터 상부 공기 유입관(91)을 통하여 하부내통(20)으로 공급된 외부공기는 하부외통(10)의 접선방향 반시계방향으로 강하게 선회하면서 와류를 일으키는데, 일부는 상부외통(30) 방향으로 상승하고 나머지는 하부외통(10) 저면으로 선회하면서 하강하다가 다시 온도에 의해 상승하여 상부내통(40)과 하부내통(20) 내부로 유입된다.
이렇게 상부내통(40)과 하부내통(20) 내부로 계속적으로 유입되어 반시계방향으로 빠르게 선회하는 외부 유입공기는 개질수 공급관(93)을 통해 분사된 개질수와 안개형태로 혼합된 상태로 하부외통(10)과 상부내통(40) 사이의 공간과, 상부내통(40) 내측면과 하부내통(20) 내측면 사이의 공간에서 반시계방향으로 빠르게 선회한다.
이렇게 빠르게 선회하는 유입공기는 차가운 상태로 하부외통(10) 내부로 유입되어 상부외통(30)과 상부내통(40)의 사이 공간부와, 하부외통(10)과 하부내통(20)의 사이 공간에서 빠르게 선회하면서 뜨거워진다.
뜨거워진 유입공기는 상부외통(30)방향으로 빠르게 선회하며 상승하다가 상부내통(40)과 하부내통(20) 내부로 유입되어 빠르게 선회하다가 상승하게 되는데, 이때 상부내통(40) 내측면에서 상승하는 공기는 상부내통(40)의 외주연에서 송풍기(110)를 통해 유입된 차가운 유입공기로 인해 방열된 상부내통(40)과 접촉되어 열을 방출시키고 온도가 내려가고 이에 상부내통(40) 내측면에서 상승하던 공기는 하부로 하강한다.
하강하여 하부내통(20) 내측에서 다시 뜨거워진 공기는 상부내통(40) 내측면으로 빠르게 선회하며 상승하게 되어 소각로 내부에서는 공기의 반복적인 순환이 이루어진다.
이에 따라 쓰레기 소각시 발생하는 연소가스는 외부 공기와 섞여 소각로 내에서 반복 순환하는 과정에서, 오랜 시간을 소각로 내부에 머물게 되어 하부내통(20) 내부의 1,800℃의 온도와 자주 접하면서 고열 분해되어 완전 연소되어 배출된다.
따라서, 상부외통(30)과 상부내통(40) 사이 공간부와, 하부외통(10)과 하부내통(20) 사이 공간부에서 빠르게 선회하는 공기의 흐름에 의하여 상부외통(30) 외주연과 하부외통(10) 외주연은 작업자가 손을 대어도 뜨겁지 않을 정도의 온도를 유지할 수 있다.
상부외통(30)과 상부내통(40) 사이에서 빠르게 선회하는 유입공기의 일부는 배출가스가 되어 대기로 방출되는데, 이때 상부내통(40)의 상단을 거쳐 배기외통(50)의 외주연과 배기내통(60)의 내주면 사이의 틈새 공간으로 배출되기도 하고, 배기외통(50)과 배기내통(60)의 사이 공간을 거쳐 대기로 배출된다.
개질수가 혼합된 외부 공기는 상부 공기 유입관(91) 및 하부 공기 유입관(94)을 통하여 하부내통(20)에 공급되어 폐기물이 소각되는 과정에서,
Figure 112011080143877-pat00001
의 열분해(개질) 과정과,
Figure 112011080143877-pat00002
의 연소과정으로 화학적 반응을 일으키게 되어 쓰레기의 화염에 보다 많은 산소를 공급하게 되어 중심온도를 대략 1,800℃로까지 올려 고열분해로 인한 쓰레기의 완전 연소가 이루어지게 한다.
또한, 매연은 물론 분진(회분)이나
Figure 112011080143877-pat00003
등의 유해가스 및 다이옥신이 거의 배출되지 않게 된다.
즉, 쓰레기의 소각시 발생되는 열에너지에 의해서 쓰레기의 건류(乾溜; 고체 유기물을 가열·분해하여 휘발성 물질과 비휘발성 물질로 가르는 조작) 및 물의 증기화가 이루어지고 이런 상태에서 외부 공기가 소각로 내부에서 빠르게 선회하며 상승과 하강을 반복하면서 가연 가스를 둘러싼 상태로 연소되므로 연소가스가 소각로 외부로 유출되지 못한 채로 완전 연소되어 무연, 무취, 무색의 연소가스가 배기내통(60)을 통해 대기로 배출되게 된다.
나아가, 소각로에서 다양한 유형의 폐기물을 소각하는 과정에서 타고난 재, 미세 먼지 및 분진 등이 계속적으로 발생하게 되며, 이러한 미세 먼지 및 분진 등이 대기중으로 배출되는 경우에는 심각한 오염을 유발하게 되므로 일부 소각로에서는 별도의 집진장치나 백필터 등을 사용하여 미세 먼지 및 분진 등을 거르고 모으는 과정을 거치고 있다.
그러나, 종래 사용되던 집진장치나 백필터 등은 단순히 배출되는 배기가스가 이동하는 곳에 설치되어 분진 등을 거르거나 또는 소각로 내부의 공기 압력에 의하여 자연적으로 분진 등이 이송되면서 이를 걸러주는 역할을 하였기 때문에, 집진 효율이 떨어지고 일부 제거되지 못한 먼지 및 분진 등이 배출되기도 하였을 뿐만 아니라, 백필터의 경우에는 설치 및 교체에 많은 비용이 소요된다는 문제가 있었다.
또한, 종래 사용되던 집진장치나 백필터 등이 계속적으로 사용되는 과정에서 미세 먼지 및 분진 등이 일정량 이상 수거되면, 집진 과정을 정지한 후 설치된 집진장치 또는 백필터 전체를 교체하여야 하였기 때문에, 그 과정이 복잡할 뿐만 아니라 지속적인 집진 진행이 이루어질 수 없어 불편하다는 문제가 있었다.
이에 따라 본 발명에서는 폐기물을 연소하는 소각로 및 이와 유사한 분진 발생 설비에 결합되어 송풍기(110) 등의 외부에서 가해지는 진공 압력에 의하여 발생되는 공기 및 분진의 순환 와류를 통하여 미세 먼지 및 분진을 용이하게 수집하며, 미세 먼지 및 분진이 일정량 이상 수거되는 경우 필요에 따라 빠르고 용이하게 집진통(105)을 교체할 수 있는 공기 순환식 집진장치를 제공하고 있다.
즉, 도4 에 도시된 바와 같이, 소각로에 결합되는 집진장치에 있어서, 투입된 폐기물이 1차적으로 분해반응을 하도록 공간을 제공하는 하부내통(20)에 연결되어 폐기물이 연소되기 위한 공기를 공급하는 상부 공기 유입관(91), 상기 하부내통(20)과 일정 거리만큼 이격되어 상기 하부내통(20)의 외측 둘레를 감싸도록 이루어지는 하부외통(10)에 연결되어 상기 하부내통(20)과 하부외통(10) 사이의 공간으로부터 공기 및 분진을 배출시키는 분진 배출관(101), 상기 상부 공기 유입관(91)의 끝단에 연결되어 공기의 흐름과 방향을 조절하는 송풍기(110), 상기 분진 배출관(101)의 끝단에 연결되어 분진을 수거하는 집진기(100), 일단이 상기 송풍기(110)와 연결되고 타단이 상기 집진기(100)와 연결되어 상기 송풍기(110)에서 발생된 공기의 흐름을 상기 집진기(100)로 연결하는 연결관(102)을 포함하며, 상기 하부내통(20)의 상단에는 상부내통(40)이 배치되고 상부내통(40)의 외측 둘레를 감싸도록 상부외통(30)이 배치되며, 상기 공기 및 분진은, 상기 하부외통(10)과 상부내통(40) 사이의 공간과 상부내통(40) 내측면과 하부내통(20) 내측면 사이의 공간에서 선회하다가 하부외통(10) 내부로 유입되어 상부외통(30)과 상부내통(40) 사이 공간부와 하부외통(10)과 하부내통(20)의 사이 공간에서 선회하고, 상기 하부외통(10), 하부내통(20), 상부외통(30) 및 상부내통(40)에서 반복적으로 순환하다가 상기 상부외통(30)과 상기 상부내통(40) 사이의 공간 및 상기 하부외통(10)과 상기 하부내통(20) 사이의 공간을 선회하면서 내려오는 과정에서 상기 분진 배출관(101)을 통하여 외부로 방출되는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 폐기물이 연소되기 위한 공간을 제공하는 상기 하부내통(20)에는 산소가 포함된 외부 공기가 공급되기 위하여 상부 공기 유입관(91)이 연결되어 있으며, 상기 상부 공기 유입관(91)의 외측 끝단에는 송풍기(110)가 연결되어 상기 하부내통(20) 내부로 공기를 불어넣게 된다.
특히 도5 에 도시된 바와 같이, 상기 상부 공기 유입관(91)은 상기 하부내통(20)의 일측면에만 연결되어 유입되는 공기가 반시계방향으로 회전하도록 유입하게 되는데, 이에 따라 폐기물이 연소하는 과정에서 반시계방향으로 선회하는 공기의 흐름이 발생된다.
또한, 상기 하부외통(10)의 일측면에는 상기 분진 배출관(101)이 연결되는데, 폐기물이 연소하는 과정에서 발생된 공기의 흐름이 상기 상부외통(30)과 상부내통(40)의 공간과 상기 하부외통(10)과 하부내통(20)의 공간으로 선회하면서 내려오게 되는데, 이 때 공기 중에 같이 섞여 있는 각종 미세 먼지 및 분진 등이 상기 분진 배출관(101)을 통하여 외부로 방출될 수 있다.
따라서, 쓰레기의 소각시 발생하는 분진은 상기 하부외통(10)에서 외부공기의 회전방향의 반대방향으로 형성된 상기 분진 배출관(101)을 통해 빠르게 선회하는 유입공기와 같이 선회하는 분진은 유입공기와 같이 집진기(100)로 배출되어 분진은 걸려지고 깨끗한 공기만이 대기상으로 배출된다.
특히, 본 발명에서는 상기 송풍기(110)와 상기 집진기(100) 사이를 연결하여 상기 송풍기(110)에서 발생된 공기의 흐름을 상기 집진기(100)로 연결하는 연결관(102)을 포함하는데, 이에 따라 상기 송풍기(110)에서의 공기의 흐름에 따라 상기 집진기(100) 내부로 더욱 빠르고 확실하게 미세 먼지 및 분진을 흡입하여 수거할 수 있게 된다.
즉, 종래 사용되던 집진장치 등에서는 연소가 일어나는 연소실 내부에서의 공기의 자연적인 흐름에 따라 집진장치 외부로 배출되는 분진을 단순히 모으는 역할을 할 뿐이었으나, 본 발명에서는 상기 송풍기(110)에서 가해지는 공기의 흐름에 따라 미세 먼지 및 분진이 자연적으로 배출될 수 있도록 함과 동시에, 상기 송풍기(110)에서 발생된 공기의 흐름을 상기 집진기(100)로 전달하여 집진기(100)에서 공기 및 분진을 외부로 빨아냄으로써 집진 성능을 보다 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 집진기(100)는, 상기 분진 배출관(101)과 연결되어 공기 및 분진이 1차적으로 수거되는 공간을 제공하는 원통 형상의 분진 수거부(103), 상기 분진 수거부(103)의 하단에 결합되어 상기 분진 수거부(103)에 수거된 분진을 걸러 회수하는 집진통(105), 상기 분진 수거부(103)의 일측 끝단에 형성되어 상기 분진 수거부(103)와 상기 집진통(105)을 결합시키는 결합부(104)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 집진통(105)은 상기 결합부(104)의 조작에 따라 상기 분진 수거부(103)로부터 탈착 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 분진 배출관(101) 및 연결관(102)은 각각 상기 분진 수거부(103)에 연결되는데, 이에 따라 상기 송풍기(110)의 작동에 따라 상기 분진 배출관(101) 내부는 상대적으로 낮은 압력을 유지함과 동시에 일정한 방향의 공기의 흐름을 형성하게 되어 상기 분진 배출관(101)으로부터 배출되는 미세 먼지 및 분진을 상기 집진통(105)으로 수거한다.
상기 분진 수거부(103)로부터 집진통(105)으로 분진이 수거되는 경로상에 필요에 따라 각종 필터 및 여과장치 등을 추가함으로써, 집진 성능 및 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 집진통(105)이 필요에 따라 어느 때나 쉽게 탈착 가능하도록 형성되어 있는데, 상기 집진통(105)을 상기 분진 수거부(103)와 결합 또는 탈거하기 위하여 상기 집진통(105)의 양측 끝단에는 결합부(104)가 형성되어 사용자가 쉽게 조작할 수 있도록 이루어져 있다.
다만, 종래 사용되던 소각로 및 집진장치 등에서는 소각로에서 계속적으로 연소반응이 진행되고 있는 경우에는 연소실 및 집진장치 등에서 계속적인 공기의 흐름이 발생되었기 때문에, 집진장치에 먼지 및 분진 등이 일정량 이상 수거되더라도 집진장치를 쉽게 교체할 수 없을 뿐만 아니라, 이에 따라 여과되지 않은 분진 및 유해물질이 대기중으로 쉽게 방출되는 등의 문제가 있었다.
따라서 본 발명에서는 상기 집진통(105)을 상기 분진 수거부(103)로부터 쉽게 착탈 가능하도록 형성함과 동시에, 상기 분진 수거부(103)와 집진통(105)의 결합시, 상기 연결관(102)과 분진 배출관(101)이 연통되도록 이루어지고, 상기 분진 수거부(103)와 집진통(105)의 분리시, 상기 연결관(102)과 상기 분진 배출관(101)의 연통이 일시적으로 폐쇄되어 공기의 흐름이 차단되도록 이루어진다.
즉, 상기 집진통(105)을 상기 분진 배출관(101)에 결합한 상태에서는 상기 연결관(102)과 분진 배출관(101) 사이의 연결을 개방하여 송풍기(110)로부터 가해지는 공기의 흐름 및 압력에 의하여 소각로 및 연소실 내부의 먼지 및 분진이 상기 분진 수거부(103) 및 상기 집진통(105)으로 수거되도록 하였다.
이와 반대로 상기 집진통(105)을 상기 분진 배출관(101)으로부터 분리한 상태에서는 상기 연결관(102)과 분진 배출관(101) 사이의 연결을 차단하여 송풍기(110)로부터 가해지는 공기의 흐름이 상기 분진 배출관(101)으로 전달되지 못하게 함으로써 소각로 및 연소실 내부의 먼지 및 분진이 상기 분진 배출관(101) 및 분진 수거부(103)로 이동하지 못하게 하였다.
이에 따라 폐기물의 연소 과정에서, 일정한 용량의 집진통(105) 내부에 먼지 및 분진 등이 가득 찰 경우에는 언제라도 상기 집진통(105)을 교체할 수 있는 장점이 있으며, 소각로의 작동을 멈추어야만 하는 문제 또는 연소 반응이 끝날 때까지 집진통을 교체하지 못하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 집진통(105) 내부 공간을 항상 여유있게 설정하여 먼지 및 분진 등을 수거할 수 있으므로, 보다 향상된 집진 성능을 발휘할 뿐만 아니라, 외부로 배출되는 공기 또한 더욱 깨끗한 상태를 유지하도록 할 수 있으므로, 각종 분진 및 유해물질의 배출을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.
이와 같은 본 발명은 소규모부터 대규모까지 다양한 크기 및 분야에 적용할 수 있으며, 소각 용량 300 kg/m2·kr 의 시제품에 종이 15%, 섬유 10%, 합성수지 45%, 나무 20%, 기타 10% 의 조성비를 가지는 폐기물을 투입하여 연소 실험한 결과, 배출되는 배기가스의 출구 온도는 평균 911.4℃ 로 측정되었으며, 특히 투입된 폐기물 중 휘발성 성분과 열분해될 수 있는 성분이 제거되고 불연분만 남은 감량 비율을 나타낸 강열감량(强熱減量, Loss ignition)은 평균 4.87% 로써, 기준이 되는 강열감량이 약 15% 이하인 점을 고려하면, 투입된 폐기물이 완전히 연소되어 재로 배출시킬 수 있는 능력이 현저히 향상되었다는 점을 알 수 있다.
뿐만 아니라, 폐기물이 연소된 이후 배출되는 배기가스의 특성을 측정한 결과를 참조하면, 본 발명에 따라 배출되는 배기가스 중의 먼지 함량은 약 32.2mg/Nm3 로써 기준치인 100mg/Nm3 및 일반적인 소각로의 먼지 함량인 385.93mg/Nm3 보다 현저히 적고, 본 발명에 따라 배출되는 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 함량은 약 11.4ppm 으로써 기준치인 300ppm 및 일반적인 소각로의 일산화탄소 함량인 375.72ppm 보다 현저히 적으며, 본 발명에 따라 배출되는 배기가스 중의 다이옥신(DXNs) 함량은 약 0.038ng-TEQ/Nm3 로써 기준치인 5ng-TEQ/Nm3 및 일반적인 소각로의 다이옥신 함량인 24.09ng-TEQ/Nm3 보다 현저히 적음을 알 수 있다.
즉, 투입되는 폐기물을 고온 개질반응 및 고속 연소반응을 통하여 완전한 연소를 하여 유해물질을 완전히 분해할 수 있으며, 이에 따라 배출되는 배기가스 또한 24종 유해물질의 모든 법정 배출 기준치를 만족하는 동시에 종래 사용되던 소각로와 비교하여 오염물질이 현저히 적은 깨끗한 배기가스를 배출시킬 수 있는 것이다.
이에 따라 본 발명은 소, 중, 대형의 모든 규모의 소각 열 이용설비에 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 모든 가연 폐기물 및 일반 폐기물, 병원 폐기물, 고분자 폐기물, 하수 오니, 음식 쓰레기, 산업 오니 등의 다양한 분야의 폐기물을 모두 안전하게 소각할 수 있는 장점이 있으며, 이와 같이 폐기물을 소각하여 발생한 열 자원을 이용하여 난방, 산업용 보일러 및 소각 배열을 이용한 다양한 산업 설비 등에 재활용할 수 있으므로, 자원의 활용도 및 환경 문제를 획기적으로 개선시킬 수 있는 장점이 있다.
나아가, 위와 같은 고온 개질반응이 1차적으로 진행되는 연소실을 구성하는 하부외통(10) 및 하부내통(20)을 각각 분리 및 결합할 수 있는 구조로 형성함으로써, 일부 손상되거나 마모된 부품을 신속하게 교체할 수 있음은 물론, 대규모의 소각로 설치시 주요 부분을 분리 제작한 뒤 설치하고자 하는 위치로 용이하게 이동하여 조립할 수 있으므로, 작업성이 향상되고 운송비 및 유지관리비의 절감을 도모할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 하부외통 11 : 투입도어
12 : 재수거문 13 : 하부 플랜지
20 : 하부내통 21 : 연소상통
22 : 연소상통 고정대 23 : 연소하통
24 : 연소하통 고정대 25 : 투입구
26 : 재출구 27 : 천공판
30 : 상부외통 31 : 차열판
32 : 상부외통갓 33 : 상부 플랜지
40 : 상부내통 41 : 배기관
42 : 상부내통갓 43 : 집진갓
50 : 배기외통 51 : 배기측정구
52 : 배기외통갓 60 : 배기내통
70 : 내화벽돌 81 : 제1고정부
82 : 제2고정부 83 : 제3고정부
84 : 제4고정부 91 : 상부 공기 유입관
92 : 상부 연료 공급관 93 : 개질수 공급관
94 : 하부 공기 유입관 95 : 하부 연료 공급관
100 : 집진기 101 : 분진 배출관
102 : 연결관 103 : 분진 수거부
104 : 결합부 105 : 집진통
110 : 송풍기

Claims (5)

  1. 소각로에 결합되는 집진장치에 있어서,
    투입된 폐기물이 1차적으로 분해반응을 하도록 공간을 제공하는 하부내통(20)에 연결되어 폐기물이 연소되기 위한 공기를 공급하는 상부 공기 유입관(91);
    상기 하부내통(20)과 일정 거리만큼 이격되어 상기 하부내통(20)의 외측 둘레를 감싸도록 이루어지는 하부외통(10)에 연결되어 상기 하부내통(20)과 하부외통(10) 사이의 공간으로부터 공기 및 분진을 배출시키는 분진 배출관(101);
    상기 상부 공기 유입관(91)의 끝단에 연결되어 공기의 흐름과 방향을 조절하는 송풍기(110);
    상기 분진 배출관(101)의 끝단에 연결되어 분진을 수거하는 집진기(100);
    일단이 상기 송풍기(110)와 연결되고 타단이 상기 집진기(100)와 연결되어 상기 송풍기(110)에서 발생된 공기의 흐름을 상기 집진기(100)로 연결하는 연결관(102); 을 포함하며,
    상기 하부내통(20)의 상단에는 상부내통(40)이 배치되고 상부내통(40)의 외측 둘레를 감싸도록 상부외통(30)이 배치되며,
    상기 공기 및 분진은, 상기 하부외통(10)과 상부내통(40) 사이의 공간과 상부내통(40) 내측면과 하부내통(20) 내측면 사이의 공간에서 선회하다가 하부외통(10) 내부로 유입되어 상부외통(30)과 상부내통(40) 사이 공간부와 하부외통(10)과 하부내통(20)의 사이 공간에서 선회하고,
    상기 하부외통(10), 하부내통(20), 상부외통(30) 및 상부내통(40)에서 반복적으로 순환하다가 상기 상부외통(30)과 상기 상부내통(40) 사이의 공간 및 상기 하부외통(10)과 상기 하부내통(20) 사이의 공간을 선회하면서 내려오는 과정에서 상기 분진 배출관(101)을 통하여 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 공기 순환식 집진장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 집진기(100)는,
    상기 분진 배출관(101)과 연결되어 공기 및 분진이 1차적으로 수거되는 공간을 제공하는 원통 형상의 분진 수거부(103);
    상기 분진 수거부(103)의 하단에 결합되어 상기 분진 수거부(103)에 수거된 분진을 걸러 회수하는 집진통(105);
    상기 분진 수거부(103)의 일측 끝단에 형성되어 상기 분진 수거부(103)와 상기 집진통(105)을 결합시키는 결합부(104); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 순환식 집진장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 집진통(105)은 상기 결합부(104)의 조작에 따라 상기 분진 수거부(103)로부터 탈착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 순환식 집진장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 분진 수거부(103)와 집진통(105)의 결합시, 상기 연결관(102)과 분진 배출관(101)이 연통되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 순환식 집진장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 분진 수거부(103)와 집진통(105)의 분리시, 상기 연결관(102)과 상기 분진 배출관(101)의 연통이 일시적으로 폐쇄되어 공기의 흐름이 차단되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 순환식 집진장치.
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