KR101435637B1 - 음식쓰레기분말용 연소장치 - Google Patents

음식쓰레기분말용 연소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연소실, 상기 연소실의 상단에 접속된 배기관, 상기 연소실 내의 하단에 마련된 점화원, 상기 점화원에 인접하여 상기 연소실 내에 배치된 노즐, 상류단이 연료가스공급원에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐에 접속되어 연료가스를 상기 노즐에 공급하는 연료가스공급관, 상기 연료가스공급관 도중에 접속된 혼합부, 상기 연료가스공급관의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브가 개재된 공기공급관, 상기 혼합부의 도중에 구비된 입구에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 음식쓰레기분말저장부에 접속된 음식쓰레기분말투입관, 상기 음식쓰레기분말정장부의 상단에 하류단이 접속되고 음식쓰레기분말공급원에 상류단이 접속된 음식쓰레기분말공급관 및 상기 음식쓰레기분말공급관의 도중에 접속된 로터리밸브를 포함하고 있는 음식쓰레기분말용 연소장치를 제공함으로써, 음식쓰레기분말이 연소실에 연속적으로 공급되어 연료가스와 함께 연소되어서 연료원이 되게 하여, 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 가동에 필요되는 연소가스의 양을 절감하여 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 운용비용을 절감함과 동시에, 음식쓰레기의 처리를 위한 매립방안 또는 퇴비화 방안에서 발생되는 환경파괴 문제를 극복할 수 있다.

Description

음식쓰레기분말용 연소장치{burner for food waste powder}
본 발명은 음식쓰레기분말용 연소장치에 관한 것이다.
음식쓰레기를 처리하는 방안에는 소각하는 제1방안, 퇴비화하는 제2방안 및 매립하는 제3방안이 있다.
퇴비화하는 제2방안은 한국음식쓰레기 특성상 염분이 많아 부적절하고, 그리고 매립하는 제3방안은 침출수가 많이 발생되어 토양과 주변의 하천을 오염시킬 수 있고 매립택지를 마련하기가 어렵다고 하는 문제점이 있다.
소각하는 제3방안은 등록실용20-0199645호에 개시된 바와 같이, 음식쓰레기를 건조하여 분말화된 음식쓰레기분말을 공기와 함께 소각로에 투입하여 연소시켜 소각시키고 있지만, 소각로에 구비된 버너의 화염에 의해 음식쓰레기분말을 소각하는 것이어서, 버너의 화염을 제공하기 위한 별도의 기상, 액상 또는 고상 연료가 필요된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 개시된 제3방안은 음식쓰레기분말을 송풍기의 날개와 접촉시켜 소각로 내로 공급하기 때문에, 송풍기의 날개가 용이하게 부식 및 손상될 수 있다고 하는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.
본 발명은 연소실, 상기 연소실의 상단에 접속된 배기관, 상기 연소실 내의 하단에 마련된 점화원, 상기 점화원에 인접하여 상기 연소실 내에 배치된 노즐, 상류단이 연료가스공급원에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐에 접속되어 연료가스를 상기 노즐에 공급하는 연료가스공급관, 상기 연료가스공급관 도중에 접속된 혼합부, 상기 연료가스공급관의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브가 개재된 공기공급관, 상기 혼합부의 도중에 구비된 입구에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 음식쓰레기분말저장부에 접속된 음식쓰레기분말투입관, 상기 음식쓰레기분말정장부의 상단에 하류단이 접속되고 음식쓰레기분말공급원에 상류단이 접속된 음식쓰레기분말공급관 및 상기 음식쓰레기분말공급관의 도중에 접속된 로터리밸브를 포함하고 있는 음식쓰레기분말용 연소장치를 제공함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제해결수단에 의해 음식쓰레기분말이 연소실에 연속적으로 공급되어 연료가스와 함께 연소되어서 연료원이 되게 하여, 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 가동에 필요되는 연소가스의 양을 절감하여 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 운용비용을 절감함과 동시에, 음식쓰레기의 처리를 위한 매립방안 또는 퇴비화 방안에서 발생되는 환경파괴 문제를 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 음식쓰레기분말용 연소장치를 도시한 개념도.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 음식쓰레기분말용 연소장치가 도 1을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1에는 본 실시예의 음식쓰레기분말용 연소장치가 부호 100으로 지시되어 있다.
상기 연소장치(100)는 통상의 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기에 구비된 연소장치로서, 음식쓰레기분말공급에 필요되는 구성만 상이하고 나머지 구성을 종래의 연소장치와 동일하다.
상기 연소장치는 연소실(10), 상기 연소실(10)의 상단에 접속된 배기관(14), 상기 연소실(10) 내의 상단에 내장되어 예를 들면 물과 같은 액체를 저장하게 되는 탱크(15), 상기 연소실(10) 내의 하단에 마련된 점화원(16), 상기 점화원(16)에 인접하여 상기 연소실(10) 내에 배치된 노즐(17), 상류단이 연료가스공급원(21)에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐(17)에 접속되어 연료가스를 상기 노즐(17)에 공급하는 연료가스공급관(20), 상기 연료가스공급관(20) 도중에 접속된 혼합부(30), 상기 연료가스공급관(20)의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원(11)에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브(13)가 개재된 공기공급관(12), 상기 혼합부(30)의 도중에 구비된 입구(31)에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 음식쓰레기분말저장부(40)에 접속된 음식쓰레기분말투입관(50), 상기 음식쓰레기분말정장부(40)의 상단에 하류단이 접속되고 음식쓰레기분말공급원(60)에 상류단이 접속된 음식쓰레기분말공급관(70) 및 상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 도중에 접속된 로터리밸브(80)를 포함하고 있다.
상기 음식쓰레기분말저장부(40)는 전체적으로 호퍼형상으로 되어 있고, 상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 입구는 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 하부를 관통하여 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 상단 또는 중간에 배치되어 있다.
또한, 상기 음식쓰레기분말저장부(40)에는 상기 음식쓰레기분말저장부(40) 내에 저장된 상기 음식쓰레기분말을 교반하여 상기 음식쓰레기분말저장부(40) 내에서 비산하게 하는 교반기(41)가 구비되어 있다.
상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 입구는 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 정중앙에 배치되어 있고 상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 출구는 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 입구에 대하여 수평방향으로 일정 거리 만큼 편위되어 있다.
또한, 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 입구는 상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 출구에 등을 진 쪽이 하향 경사져 있어서, 상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 출구에서 공급되는 상기 음식쓰레기분말이 바로 상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 입구 내로 유입되는 것이 방지되게 되어 있다.
또한, 상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 도중에는 밸브판의 개도를 달리하여 상기 혼합부(30)에 투입되는 상기 음식쓰레기분말의 양을 조절할 수 있는 분말유량조절밸브(51)가 개재되어 있다.
상기 혼합부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 이젝터가 될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 사이클론을 적용하여도 된다.
이 때에는 연료가스공급관(20)의 상류단이 상기 혼합부(30)의 상단 측벽에 접선방향으로 접속되어 있고, 상기 입구(31)가 상기 혼합부(30)의 천정벽부 일측에 접속되어 있어서, 상기 연료가스공급관(20)의 상류단으로부터 유입된 연료가스가 상기 혼합부(30)의 측벽부를 따르면서 상기 혼합부(30)의 출구쪽으로 유동하는 흐름이 상기 혼합부(30) 내에서 발생되게 되고, 이때 입구(31)를 경유하여 상기 혼합부(30) 내로 유입되는 음식쓰레기분말이 상기 연료가스의 흐름을 따라 함께 이동하여 상기 혼합부(30)의 출구쪽으로 이동하게 되며, 결국 연료가스공급관(20)의 하류단에 접속된 노즐(17)로 이동하게 된다.
상기와 같이 구성된 음식쓰레기분말용 연소장치(100)는 다음과 같이 작동될 수 있다.
먼저, 분말유량조절밸브(51)를 닫은 상태에서 상기 연료가스공급관(20)의 상류단에 개재된 도시되지 않은 온오프밸브와 상기 공기공급관(12)의 도중에 개재된 공기유량조절밸브(13)를 개방하면, 상기 연료가스공급원(21)의 연료가스가 연료가스공급관(20)에 유입되어 상기 혼합부(30)를 경유하게 되면서 공기공급관(20)에서 유입되는 공기와 함께 노즐(17)을 통하여 점화원(16)에 분사되어 점화원(16)의 불꽃에 의해 화염이 되어 상기 탱크(15)를 가열하게 되며, 연소된 연소가스는 배기관(14)을 통하여 대기로 방출되게 된다. 이 때에 공기유량조절밸브(13)의 개도를 조절하여 연소실(10)에 노즐(17)을 통하여 적정 유량의 공기를 주입하여 상기 연소실에 분사된 상기 연료가스가 완전연소되게 한다.
이 상태에서, 로터리밸브(80)를 가동하면서, 분말유량조절밸브(51)를 개방하면, 상기 혼합부(30)의 입구(31)가 음압상태인 관계로, 상기 음식쓰레기분말저장부(40)에 저장된 음식쓰레기분말이 상기 음식쓰레기분말공급관(50)의 상류단 내로 연속적으로 유입되어 상기 혼합부(30)에서 상기 연료가스와 혼합되고 이어서 공기와 혼합되어 노즐(17)을 통하여 점화원(16)에 연속적으로 분사되게 되어, 연소실(10) 내에서 상기 연료가스와 함께 화염이 되어서 탱크(15)를 가열하기 위한 연료로서 작용하게 되며, 연소된 연소가스가 배기관(14)을 통하여 대기로 방출되게 된다. 이 때에, 공기유량조절밸브(13)의 개도를 조절하여 상기 연료가스와 함께 연소실에 분사된 음식쓰레기분말이 완전연소될 수 있는 적정 유량의 공기를 연소실(10) 내에 노즐(17)을 통하여 주입하게 된다.
상기 로터리밸브(80)는 음식쓰레기분말공급원(60)의 음식쓰레기분말을 상기 로터리밸브(80)의 밸브판의 회전수에 따라 공급량을 달리하여 음식쓰레기분말저장부(40)에 공급하는 작용을 하며, 상기 음식쓰레기분말저장부(40)에 음압이 형성되어도 상기 음식쓰레기분말공급원(60)에 음압이 미치지 않게 하는 밸브이다.
그 이유는 밸브판이 하우징에 기밀적으로 미끄럼접촉하고 있기 때문이며, 이에 대한 상세한 구성은 본 발명에 의해 출원되어 계류중인 특허출원 제10-2013-028146호에 개시되어 있다.
또한, 상기 교반기(41)는 상기 분말유량조절밸브(51)가 개방상태에 있을 때, 가동되면, 상기 음식쓰레기분말저장부(40)에 저장된 음식쓰레기분말이 상기 음식쓰레기분말저장부(40)에 내에서 비산하게 되어 용이하게 상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 입구쪽으로 유도될 수 있다는 관점에서 바람직하다.
상기와 같이 구성된 음식쓰레기분말용 연소장치(100)는 음식쓰레기분말이 연소실에 연속적으로 공급되어 연료가스와 함께 연소되어서 연료원이 되게 하여, 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 가동에 필요되는 연료가스의 양을 절감하여 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 운용(에너지)비용을 절감함과 동시에, 음식쓰레기의 처리를 위한 매립방안 또는 퇴비화 방안에서 발생되는 환경파괴 문제를 극복할 수 있다.
10; 연소실, 20; 연료가스공급관, 30; 이젝터, 40; 음식쓰레기분말저장부, 50; 음식쓰레기분말투입관, 60; 음식쓰레기분말공급원, 70; 음식쓰레기분말공급관, 80; 로터리밸브, 100; 연소장치

Claims (7)

  1. 연소실(10),
    상기 연소실(10)의 상단에 접속된 배기관(14),
    상기 연소실(10) 내의 하단에 마련된 점화원(16),
    상기 점화원(16)에 인접하여 상기 연소실(10) 내에 배치된 노즐(17),
    상류단이 연료가스공급원(21)에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐(17)에 접속되어 연료가스를 상기 노즐(17)에 공급하는 연료가스공급관(20),
    상기 연료가스공급관(20) 도중에 접속된 혼합부(30),
    상기 연료가스공급관(20)의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원(11)에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브(13)가 개재된 공기공급관(12),
    상기 혼합부(30)의 도중에 구비된 입구(31)에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 음식쓰레기분말저장부(40)에 접속된 음식쓰레기분말투입관(50),
    상기 음식쓰레기분말정장부(40)의 상단에 하류단이 접속되고 음식쓰레기분말공급원(60)에 상류단이 접속된 음식쓰레기분말공급관(70) 및
    상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 도중에 접속된 로터리밸브(80)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 음식쓰레기분말저장부(40)는 전체적으로 호퍼형상으로 되어 있고,
    상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 입구는 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 하부를 관통하여 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 상단 또는 중간에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 입구는 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 정중앙에 배치되어 있고 상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 출구는 상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 입구에 대하여 수평방향으로 일정 거리 만큼 편위되어 있고,
    상기 음식쓰레기분말저장부(40)의 입구는 상기 음식쓰레기분말공급관(70)의 출구에 등을 진 쪽이 하향 경사져 있는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 음식쓰레기분말저장부(40)에는 상기 음식쓰레기분말저장부(40) 내에 저장된 음식쓰레기분말을 교반하여 상기 음식쓰레기분말저장부(40) 내에서 비산하게 하는 교반기(41)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 음식쓰레기분말투입관(50)의 도중에는 밸브판의 개도를 달리하여 상기 혼합부(30)에 투입되는 상기 음식쓰레기분말의 양을 조절할 수 있는 분말유량조절밸브(51)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(10) 내의 상단에 내장되어 가열되는 탱크(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합부(30)는 이젝터 또는 사이클론인 것을 특징으로 하는 음식쓰레기분말용 연소장치.
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