KR101469172B1

KR101469172B1 - Reductional thermal decomposition apparatus with microwave

Info

Publication number: KR101469172B1
Application number: KR20130082320A
Authority: KR
Inventors: 전민숙; 이석정
Original assignee: 전민숙; 이석정
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2014-12-04

Abstract

The present invention relates to a reductive dielectric heating device using a microwave, comprising: a first dielectric heating element which has thermal decomposition space formed therein and radiates heat by a microwave; a insulation unit which is formed to cover an outer circumferential surface of the first dielectric heating element to block an external device from being in contact with the outer circumferential surface of the first dielectric heating element; a heat resistant member which is installed to protect an inner circumferential surface of the first dielectric heating element to block the external device from being in contact with the inner circumferential surface of the first dielectric heating element; a microwave oscillator which is installed to be adjacent to the insulation unit to scan the microwave to the first dielectric heating element so that the first dielectric heating element can radiate the heat; and a waste supply unit to supply, to the thermal decomposition space, waste to be incinerated, carbonized, dry distillation gasified, gasification melt, and gas fueled. According to the present invention, the reductive dielectric heating device using a microwave can radiate the heat of the first dielectric heating element to be used as a thermal source using the microwave, thereby consecutively performing the incineration, carbonization, dry distillation gasification, gasification melting, and gas fueling works of lots of waste and increasing lifespan of the device by preventing the first dielectric heating element from being oxidized using the heat resistance member.

Description

[0001] The present invention relates to a reduction induction heating apparatus using a microwave,

본 발명은 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 웨이브에 의해 환원 가열되는 제1유전발열체에 의해 폐기물을 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융 또는 가스 연료화시키는 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduction dielectric heating apparatus using a microwave, and more particularly, to a microwave heating apparatus using a microwave to reduce incineration, carbonization, gasification, gasification melting or gasification of waste by a first dielectric heating element, And more particularly to a reduction induction heating apparatus using the same.

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.Generally, wastes are collectively referred to as waste materials. According to the conventional notion or waste management law, "waste" refers to waste materials such as waste, sludge, waste oil, waste acid, waste alkali, animal carcass, Substances that become unnecessary for industrial activities'.

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, 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화 방법이 주로 사용되는 데, 이는 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화를 이용하여 폐기물을 에너지화해서 제거하는 방법이다. On the other hand, currently used waste disposal methods include reduction in weight, recycling, reclamation, landfill, and incineration. Among them, weight loss, recycling, and regeneration are not the final waste disposal measures, and landfill is a severe regulatory target in each country because it causes serious soil and water pollution over a long period of time. Therefore, incineration, carbonization, dry gasification, gasification melting, and gasification are mainly used, which is a method of energy waste removal using incineration, carbonization, dry gasification, gasification melting and gasification.

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.However, the waste disposal method by incineration is an incineration method which directly applies flame to the waste, and it is practically impossible to complete combustion due to various factors such as the amount of waste, density, water content, incinerator size, heating temperature, and soot due to incomplete combustion Dust, air pollution, pollutant emission gas, and the like.

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. In view of this, a method of pyrolysis or carbonization of waste in a high temperature and vacuum environment has been proposed. As a waste disposal apparatus using the proposed method, Korean Patent Registration No. 0019679 discloses a method of pyrolysis of waste using a pyrolysis apparatus, Patent Publication No. 0777616 discloses a low temperature pyrolysis apparatus of a high carbon- Patent No. 0375569 discloses a pyrolysis device for polymer waste.

이러한 열분해를 이용하여 폐기물 처리장치는 열분해 과정에서 열분해로 내부를 진공으로 조성/유지시키는 과정이 필요하고, 이로 인해 상기 고온으로 가열된 열분해의 온도관리 장치를 구비함으로써 전체적인 장치가 과다하게 복잡해지는 문제점이 있다.The waste treatment apparatus using the pyrolysis requires a process of forming / maintaining the inside of the pyrolysis furnace in a vacuum in the pyrolysis process, and thus the entire apparatus is excessively complicated by providing the pyrolysis temperature control apparatus heated to the high temperature .

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. On the other hand, the carbonization apparatus for industrial waste has been disclosed in Patent Publication No. 1994-06872, and the incineration plant for waste carbonization is disclosed in Patent Publication No. 787948, and the thermal rotary carbonization apparatus for carbonizing organic waste is disclosed. 0372775 discloses a waste carbonated incinerator.

이러한 탄화장치는 열원으로 가스, 화석연료 등을 사용하고 있으므로 상대적으로 많은 유지비가 소요되며, 구조가 상대적으로 복잡하다.Since such a carbonization apparatus uses gas, fossil fuel, etc. as a heat source, it requires a relatively large maintenance cost, and the structure is relatively complicated.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 쓰레기와 같은 폐기물의 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화를 연속적으로 수행할 수 있으며, 제1유전발열체가 산화되는 것을 방지할 수 있도록 제1유전발열체 내부에 내열부재가 마련된 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for continuously performing incineration, carbonization, dry gasification, gasification melting, and gasification of waste such as refuse and to prevent oxidation of the first dielectric heating element It is an object of the present invention to provide a reduction dielectric heating apparatus using a microwave in which a heat-resistant member is provided inside a first dielectric heating element.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치는 내부에 열분해 공간이 형성되며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 제1유전발열체와, 상기 제1유전발열체의 외주면에 외기가 접촉하는 것을 차단하기 위해 상기 제1유전발열체의 외주면을 감싸도록 형성된 단열유닛과, 상기 제1유전발열체의 내주면에 외기가 접촉하는 것을 차단하기 위해 상기 제1유전발열체의 내주면을 보호하도록 설치되는 내열부재와, 상기 단열유닛과 인접되게 설치되어 상기 제1유전발열체가 발열되도록 상기 제1유전발열체에 마이크로파를 주사하는 마이크로파 발진기와, 상기 열분해 공간에 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화시키기 위한 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛을 구비한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a microwave-assisted reductive dielectric heating apparatus, comprising: a first dielectric heating body having a pyrolysis space formed therein and generating heat by microwaves; A heat insulating member formed so as to surround the outer circumferential surface of the first dielectric heating body so as to shield the inner circumferential surface of the first dielectric heating body from interfering with the outside air on the inner circumferential surface of the first dielectric heating body; A microwave oscillator provided adjacent to the heat insulating unit and scanning the microwave to the first dielectric heating body so that the first dielectric heating body generates heat; and a microwave oscillator provided in the pyrolysis space for incineration, carbonization, dry gasification, gasification melting, And a waste supply unit for supplying waste.

한편, 본 발명에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치는 상기 제1유전발열체에 설치되며, 상기 열분해 공간으로 유입된 상기 폐기물을 교반시킴과 아울러 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화후 발생된 재를 상기 열분해 공간 외부로 배출하는 교반배출유닛;을 더 구비한다. In the meantime, the microwave-assisted reductive dielectric heating device according to the present invention is installed in the first dielectric heating element, and stirs the waste introduced into the pyrolysis space, and further performs a process such as incineration, carbonization, dry gasification, gasification melting, And a stirring and discharging unit for discharging the generated material to the outside of the pyrolysis space.

상기 교반배출유닛은 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화후 발생된 재가 배출되도록 상기 제1유전발열체에 형성된 배출공에 회전가능하게 삽입되되, 일단이 상기 열분해 공간으로 인입되도록 형성된 회전축과, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 열분해 공간 내에 수용된 상기 폐기물을 교반될 수 있도록 상기 열분해 공간에 노출된 상기 회전축의 일단부에 형성된 적어도 하나의 교반부재와, 상기 회전축의 타단부 외주면에 형성되되, 상기 회전축이 일방향으로 회전시 상기 열분해 공간에 수용된 재를 상기 제1유전발열체 외부로 이송시키고, 상기 회전축이 타방향으로 회전시 상기 제1유전발열체 외부로의 상기 재 이송이 중단되도록 상기 회전축의 길이방향을 따라 나선형으로 연장된 나선블레이드와, 상기 회전축에 설치되어 상기 회전축을 회전시키는 구동부를 구비하는 것이 바람직하다. The agitating and discharging unit is rotatably inserted into an exhaust hole formed in the first dielectric heating body to discharge ash generated after incineration, carbonization, gasified gasification, gasification melting and gasification, At least one agitating member formed at one end of the rotary shaft exposed in the pyrolysis space so that the waste contained in the pyrolysis space can be agitated by rotation of the rotary shaft; Wherein when the rotary shaft is rotated in one direction, the aseptic material accommodated in the pyrolysis space is transferred to the outside of the first dielectric heating element, and when the rotary shaft rotates in the other direction, A spiral blade extending in a helical manner along the rotation axis, It is preferable to having a drive unit for rotating.

상기 회전축은 내부에 에어가 유입될 수 있도록 중공이 형성되고, 상기 교반부재는 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 연장형성되되, 내부에 상기 중공에 연통되는 연통로가 마련되며, 외주면에는 상기 연통로를 통해 공급된 상기 에어가 상기 열분해 공간으로 분사되도록 다수의 분사공이 형성되고, 상기 교반배출유닛은 상기 회전축에 설치되어 상기 중공으로 고압의 에어를 공급하는 에어공급부를 더 구비한다. The rotary shaft is formed with a hollow to allow air to flow therein. The stirring member is extended in a direction away from the rotary shaft, and a communication passage communicating with the hollow is provided. The outer peripheral surface of the stirring shaft is connected with the communication passage A plurality of spray holes are formed to spray the supplied air into the pyrolysis space, and the stirring and discharging unit further includes an air supply unit installed on the rotating shaft to supply the high pressure air in the hollow.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치는 상기 열분해 공간에 연통되게 상기 제1유전발열체에 연결되며, 상기 폐기물의 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화시 발생하는 배기가스를 연소시키는 가스연소유닛을 더 구비한다. In addition, the microwave-assisted reductive dielectric heating apparatus according to the present invention is connected to the first dielectric heating element so as to communicate with the pyrolysis space, and the exhaust gas generated during incineration, carbonization, gasification, gasification melting, And a gas combustion unit for combusting the gas.

상기 가스연소유닛은 배기관에 의해 상기 열분해 공간에 연통되게 연결되며, 내부에 상기 배기관을 통해 공급된 상기 배기가스가 유입되는 연소공간이 마련되고, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 제2유전발열체와, 상기 제2유전발열체를 감싸는 단열부재와, 상기 제2유전발열체의 내주면을 보호하도록 설치되는 내열튜브를 포함하는 발열로 본체와, 상기 발열로 본체와 인접하게 설치되어 상기 제2유전발열체를 발열시키도록 마이크로 웨이브를 발진시키는 보조발진기와, 상기 제2유전발열체의 연소공간으로 산소를 공급하는 산소공급부와, 상기 연소공간 내에서 상기 산소 및 배기가스를 교반시키기 위해 상기 산소 및 배기가스의 와류 및 난류 유동을 유도하는 와류발생부를 구비한다. The gas combustion unit is connected to the pyrolysis space by an exhaust pipe and includes a combustion space in which the exhaust gas supplied through the exhaust pipe is introduced and a second dielectric heating element which generates heat by microwaves, A heat generating furnace body including a heat insulating member surrounding the second dielectric heating body and a heat resistant tube installed to protect the inner circumferential surface of the second dielectric heating body; An oxygen supply unit for supplying oxygen to the combustion space of the second dielectric heating element; and a turbulent flow and turbulent flow of the oxygen and the exhaust gas in order to stir the oxygen and the exhaust gas in the combustion space, And a vortex generating unit for generating the vortex generating unit.

상기 산소공급부는 일단이 상기 연소공간 내에 노출되도록 상기 제2유전발열체에 설치되고, 내부에 상기 산소가 유동하는 유동로가 마련되며, 일단면에는 상기 유동로를 통과하는 산소가 상기 연소공간으로 배출되도록 배출구가 마련된 주입관과, 상기 유동로에 연통되게 상기 주입관에 설치되어 상기 주입관으로 상기 산소를 공급하는 산소공급부재를 구비하고, 상기 와류발생부는 상기 주입관의 타단부에 나사결합되는 조절부재와, 상기 배출구에 인접된 위치의 상기 연소공간 내에 위치하며, 상기 배출구를 통해 배출되는 상기 산소를 상기 내열튜브의 내주면 측으로 유도하여 상기 연소공간 내에 상기 산소의 와류를 유도하는 와류콘과, 상기 주입관에 대한 상기 조절부재의 결합위치에 따라 상기 배출구에 대한 상기 와류콘이 위치가 변경될 수 있도록 일단은 상기 와류콘에 고정되며, 타단는 상기 유동로를 통해 상기 주입관을 관통하여 상기 조절부재에 고정된 로드를 구비한다. The oxygen supply part is provided in the second dielectric heating element so that one end thereof is exposed in the combustion space, and a flow path through which the oxygen flows is provided. On one end surface, oxygen passing through the flow path is discharged to the combustion space And an oxygen supply member installed in the injection tube so as to communicate with the flow path and supplying the oxygen to the injection tube, wherein the vortex generating unit is screwed to the other end of the injection tube A vortex cone positioned in the combustion space at a position adjacent to the discharge port and guiding the oxygen discharged through the discharge port to the inner circumferential surface side of the heat resistant tube to induce a swirling flow of the oxygen in the combustion space; The position of the vortex cone relative to the outlet may be changed according to the position of engagement of the regulating member with respect to the injection tube One end of which is fixed to the vortex cone and the other end has a rod which passes through the flow path and is fixed to the regulating member.

본 발명에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치는 마이크로 웨이브를 이용하여 제1유전발열체를 발열시켜 이를 열원을 이용하므로 다량의 폐기물을 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융, 가스연료화를 연속적으로 수행할 수 있으며, 내열부재를 통해 제1유전발열체가 산화되는 것을 방지하여 장치의 사용수명을 증가시키는 장점이 있다. The microwave-assisted reductive dielectric heating apparatus according to the present invention generates heat of the first dielectric heating element by using a microwave, and uses a heat source to continuously burn a large amount of waste, such as incineration, carbonization, dry gasification, gasification melting and gasification And the first dielectric heating element is prevented from being oxidized through the heat-resistant member, thereby increasing the service life of the device.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치에 대한 단면도이고,
도 2는 도 1의 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치의 교반배출유닛에 대한 사시도이고,
도 3은 도 1의 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치의 가스연소유닛에 대한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치에 대한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a reductive dielectric heating apparatus using microwaves according to the present invention,
Fig. 2 is a perspective view of the stirring and discharging unit of the reductive dielectric heating apparatus using the microwave of Fig. 1,
3 is a perspective view of the gas combustion unit of the reductive dielectric heating apparatus using the microwave of FIG. 1,
4 is a cross-sectional view of a microwave-assisted reductive dielectric heating apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a microwave-assisted dielectric heating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치(100)가 도시되어 있다. 1 to 3 show a microwave reductive dielectric heating apparatus 100 according to the present invention.

도면을 참조하면, 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치(100)는 내부에 열분해 공간(111)이 형성되며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 제1유전발열체(110)와,상기 제1유전발열체(110)의 외주면에 외기가 접촉하는 것을 차단하기 위해 상기 제1유전발열체(110)의 외주면을 감싸도록 형성된 단열유닛과, 상기 제1유전발열체(110)의 내주면에 외기가 접촉하는 것을 차단하기 위해 상기 제1유전발열체(110)의 내주면을 보호하도록 설치되는 내열부재와, 상기 단열유닛과 인접되게 설치되어 상기 제1유전발열체(110)가 발열되도록 상기 제1유전발열체(110)에 마이크로파를 주사하는 마이크로파 발진기(170)와, 상기 열분해 공간(111)에 여분해 연소화시키기 위한 폐기물을 공급하는 폐기물 공급유닛(210)과, 상기 제1유전발열체(110)에 설치되며, 상기 열분해 공간(111)으로 유입된 상기 폐기물을 교반시킴과 아울러 열분해 가스화 연소로 발생된 재를 상기 열분해 공간(111) 외부로 배출하는 교반배출유닛(300)과, 상기 열분해 공간(111)에 연통되게 상기 제1유전발열체(110)에 연결되며, 상기 폐기물의 열분해 가스화 연소시 발생하는 배기가스를 연소시키는 가스연소유닛을 구비한다. Referring to FIG. 1, a microwave-induced reduction dielectric heating apparatus 100 includes a first dielectric heating element 110 having a pyrolysis space 111 formed therein and generating heat by microwaves, (110) so as to enclose the outer circumferential surface of the first dielectric heating body (110) so as to prevent the outside air from contacting the outer circumferential surface of the first dielectric heating body A heat resistant member installed to protect the inner circumferential surface of the first dielectric heating body 110 and a second dielectric heating body 110 disposed adjacent to the thermal insulating unit to scan the microwave to the first dielectric heating body 110 A waste supply unit 210 for supplying wastes to be fired in the thermal decomposition space 111 to the pyrolysis space 111 and a waste water supply unit 210 installed in the first dielectric heating body 110, And a condensate discharge unit 300 which stirs the waste introduced into the pyrolysis space 111 and discharges the ash generated by pyrolysis and gasification combustion to the outside of the pyrolysis space 111, And a gas combustion unit connected to the combustion chamber 110 for burning the exhaust gas generated in pyrolysis and gasification combustion of the waste.

제1유전발열체(110)는 상면이 개방된 원통형으로 형성되며, 바닥면 중앙에는 열분해 공간(111)에서 열분해 가스화 연소로 발생된 재가 외부로 배출될 수 있도록 배출공이 형성되어 있다. 또한, 제1유전발열체(110)는 상기 재가 배출공으로 용이하게 배출될 수 있도록 하부가 하방으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성되는 것이 바람직하다. 제1유전발열체(110)는 후술되는 마이크로파 발진기(170)로부터 발진되는 마이크로 웨이브에 의해 가열되어 열분해 공간(111)의 온도를 500~1600℃로 높이며, 유전가열체에 의해 온도가 높아지면서 열분해 공간(111)으로 유입된 폐기물은 열분해된 후 가스 내지 가스연료 상태로 배출된다. The first dielectric heating element 110 is formed in a cylindrical shape with an opened top surface, and a discharge hole is formed at the center of the bottom surface of the first dielectric heating element 110 so that ash generated by pyrolysis gasification combustion in the pyrolysis space 111 can be discharged to the outside. In addition, the first dielectric heating element 110 may be formed so that its inner diameter becomes smaller toward the lower side so that the first dielectric heating element 110 can be easily discharged to the discharge hole. The first dielectric heating body 110 is heated by a microwave oscillated from a microwave oscillator 170 to increase the temperature of the pyrolysis space 111 to 500 to 1600 DEG C, (111) is pyrolyzed and then discharged into a state of gas to gaseous fuel.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 제1유전발열체(110)의 외주면에는 제1유전발열체(110)가 산화되는 것을 방지할 수 있도록 산화방지 코팅층이 형성되어 있다. 상기 산화방지 코팅층은 마이크로파가 투과될 수 있도록 규산소나트륨 및 알루미나시멘트가 혼합되어 형성되는 것이 바람직하다. Although not shown in the drawing, an oxidation preventing coating layer is formed on the outer circumferential surface of the first dielectric heating body 110 to prevent the first dielectric heating body 110 from being oxidized. The antioxidant coating layer is preferably formed by mixing sodium silicate and alumina cement so that microwaves can permeate.

내열부재는 제1유전발열체(110)의 내부에 삽입는 삽입본체(141)와, 상기 삽입본체(141)의 상면을 개폐하는 내열덮개(142)를 구비한다. The heat resistant member includes an insertion body 141 to be inserted into the first dielectric heating body 110 and a heat resistant cover 142 to open and close the upper surface of the insertion body 141.

삽입본체(141)는 외주면이 제1유전발열체(110)의 내주면에 밀착되도록 제1유전발열체(110)의 열분해 공간(111)에 대응되는 크기로 형성되며, 내부에 폐기물이 유입되는 내부공간이 마련된다. 또한, 삽입본체(141)는 내부공간으로 폐기물이 용이하게 투입될 수 있도록 상면이 개방되게 형성되어 있다. 그리고 삽입본체(141)는 상단이 제1유전발열체(110)의 상단보다 상방으로 돌출되도록 제1유전발열체(110)의 깊이보다 더 길게 상하방향으로 연장되는 것이 바람직하다. The insertion body 141 is formed to have a size corresponding to the pyrolysis space 111 of the first dielectric heating body 110 so that the outer circumferential surface of the insertion body 141 is in close contact with the inner circumferential surface of the first dielectric heating body 110, . In addition, the insertion body 141 is formed so that an upper surface thereof is opened so that waste can be easily inserted into the internal space. The insertion body 141 may extend vertically longer than the depth of the first dielectric heating element 110 so that the upper end protrudes upward from the upper end of the first dielectric heating element 110.

삽입본체(141)는 하부에 제1유전발열체(110)의 배출공으로 삽입될 수 있도록 배출관(145)이 형성된다. 상기 배출관(145)은 삽입본체(141)로부터 하방으로 연장되며, 내부에 열분해 가스화 연소로 발생된 재가 유출되는 유출경로가 마련되어 있다. 이때, 배출관(145)은 하단이 제1유전발열체(110)의 하면보다 하방에 위치하도록 제1유전발열체(110)의 길이 보다 더 길게 하방으로 연장된다. 내열덮개(142)는 삽입본체(141)을 개폐할 수 있도록 삽입본체(141)의 상면에 설치된다. The insertion body 141 is formed with a discharge pipe 145 so that the insertion body 141 can be inserted into the discharge hole of the first dielectric heating body 110 at a lower portion thereof. The discharge pipe 145 extends downward from the insertion body 141 and has an outflow path through which the ash generated by pyrolysis and gasification combustion flows out. At this time, the discharge pipe 145 extends downward longer than the length of the first dielectric heating element 110 so that the lower end of the discharge pipe 145 is located below the lower surface of the first dielectric heating element 110. The heat-resistant lid 142 is installed on the upper surface of the insertion body 141 so as to open and close the insertion body 141.

상기 언급된 바와 같이 구성된 내열부재는 제1유전발열체(110)의 산화를 방지하기 위한 것으로서, 제1유전발열체(110)가 마이크로파 발진기(170)의 마이크로 웨이브에 의해 고온으로 상승하게 되면서 공기와 접촉하면 공기와 접촉되는 접촉부분에서 산화가 진행되어 제1유전발열체(110)의 사용수명이 급격하게 떨어지게 된다. 따라서 초고온에서도 견딜 수 있는 내열재인 알루미나 또는 지르코니아를 이용해 형성한 내열부재를 제1유전발열체(110)의 내부에 설치하여 열분해 공간(111)의 고온을 견디고 제1유전발열체(110)의 내측이 공기와 접촉하여 산화되는 것을 차단한다. The heat-resistant member constructed as described above is for preventing the oxidation of the first dielectric heating element 110. When the first dielectric heating element 110 is raised to a high temperature by the microwave of the microwave oscillator 170, The oxidation progresses at the contact portion contacting with the air, and the service life of the first dielectric heating element 110 is rapidly deteriorated. Therefore, a heat-resistant member formed using alumina or zirconia, which is a heat-resistant material capable of withstanding an extremely high temperature, is installed inside the first dielectric heating body 110 to withstand the high temperature of the thermal decomposition space 111, And is prevented from being oxidized.

단열유닛은 삽입본체(141) 및 제1유전발열체(110)의 외주면을 감싸도록 형성된 하부단열부(121)와, 내열덮개(142)의 상면을 감싸도록 형성된 상부단열부(122)와, 상기 하부단열부(121) 및 상부단열부(122)에 불활성 가스를 제공하는 가스탱크(130)를 구비한다. The heat insulating unit includes a lower heat insulating portion 121 formed to surround the insert body 141 and the outer circumferential surface of the first dielectric heater 110, an upper heat insulating portion 122 formed to surround the upper surface of the heat resistant cover 142, And a gas tank 130 for providing an inert gas to the lower and upper heat insulating portions 121 and 122.

하부단열부(121)는 외부로 노출된 삽입본체(141)의 외주면 및 제1유전발열체(110)의 외주면을 감싸도록 형성된 제1단열재(123)와, 제1단열재(123)의 외주면을 감싸도록 형성된 제1단열커버(124)를 구비한다. 제1단열재(123)는 가스탱크(130)로부터 공급된 불활성 가스가 충진될 수 있도록 다수의 공극이 마련된 유리섬유와 같은 단열소재로 형성된다. 제1단열커버(124)는 외부로 노출된 제1단열재(123)의 외주면을 감싸도록 형성되어 제1단열재(123)에 공급된 불활성 가스가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 이때, 제1단열커버(124) 일측에는 제1단열재(123) 내부의 압력을 조절할 수 있도록 제1압력변(125)이 설치되어 있다. The lower heat insulating portion 121 includes a first heat insulating material 123 formed to surround the outer circumferential surface of the insertion body 141 exposed to the outside and an outer circumferential surface of the first dielectric heating body 110 and a second heat insulating material 123 surrounding the outer circumferential surface of the first heat insulating material 123 And a first heat insulating cover (124) formed to cover the first heat insulating cover. The first heat insulating material 123 is formed of a heat insulating material such as glass fiber provided with a plurality of voids so that the inert gas supplied from the gas tank 130 can be filled. The first heat insulating cover 124 is formed to surround the outer circumferential surface of the first heat insulating material 123 exposed to the outside to prevent the inert gas supplied to the first heat insulating material 123 from flowing out to the outside. At this time, a first pressure side 125 is provided at one side of the first heat insulating cover 124 to adjust the pressure inside the first heat insulating material 123.

상부단열부(122)는 외부로 노출된 내열덮개(142)의 상면을 감싸도록 형성된 제2단열재(126)와, 제2단열재(126)의 외주면을 감싸도록 형성된 제2단열커버(127)를 구비한다. 제2단열재(126)는 가스탱크(130)로부터 공급된 불활성 가스가 충진될 수 있도록 다수의 공급이 마련된 유리섬유와 같은 단열소재로 형성된다. 제2단열커버(127)는 외부로 노출된 제2단열재(126)의 외주면을 감싸도록 형성되어 제2단열재(126)에 공급된 불활성 가스가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 이때, 제2단열커버(127) 일측에는 제2단열재(126) 내부의 압력을 조절할 수 있도록 제2압력변(128)이 설치되어 있다. The upper heat insulating part 122 includes a second heat insulating material 126 formed to surround the upper surface of the heat resistant lid 142 exposed to the outside and a second heat insulating cover 127 formed to surround the outer peripheral surface of the second heat insulating material 126 Respectively. The secondary insulation 126 is formed of a heat insulating material such as glass fiber provided with a plurality of supplies so that the inert gas supplied from the gas tank 130 can be filled. The second heat insulating cover 127 is formed to surround the outer circumferential surface of the second heat insulating material 126 exposed to the outside and prevents the inert gas supplied to the second heat insulating material 126 from flowing out. At this time, a second pressure side 128 is provided on one side of the second heat insulating cover 127 to adjust the pressure inside the second heat insulating material 126.

가스탱크(130)는 복수의 가스공급관에 의해 제1 및 제2단열재(126)에 연결되어 있고, 내부에 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스가 충진되어 있다. 제1 및 제2단열재(123,126) 내부에 충진된 불활성 가스에 의해 제1유전발열체(110) 및 내열부재가 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지한다. The gas tank 130 is connected to the first and second heat insulators 126 by a plurality of gas supply pipes, and is filled with an inert gas such as nitrogen or argon. The first dielectric heating member 110 and the heat resistant member are prevented from being in contact with oxygen and oxidized by the inert gas filled in the first and second heat insulating members 123 and 126.

한편, 삽입본체(141)의 상단 및 배출관(145)의 하단에는 각각 제1 및 제2패킹부가 설치되어 있다. 상기 제1패킹부는 제1패킹링(미도시)과 제1금속링(151)을 구비한다. On the other hand, first and second packing portions are provided on the upper end of the insertion body 141 and the lower end of the discharge pipe 145, respectively. The first packing portion includes a first packing ring (not shown) and a first metal ring 151.

제1패킹링은 내열재로 형성되며, 삽입본체(141)의 상단 및 내열덮개(142)의 하단에 각각 설치된다. 제1패킹링은 삽입본체(141)의 상단 가장자리 및 내열덮개(142)의 하단 가장자리에 대응되는 환형으로 형성되며, 삽입본체(141)의 상단 및 내열덮개(142)의 하단이 내부로 진입할 수 있게 진입홈이 형성되어 있다. 따라서, 제1패킹링은 삽입본체(141)의 상단과 내열덮개(142)의 하단을 감싸는 형태가 된다. The first packing ring is formed of a heat-resistant material, and is installed at the upper end of the insertion body 141 and the lower end of the heat-resistant lid 142, respectively. The first packing ring is formed in an annular shape corresponding to the upper edge of the insertion body 141 and the lower edge of the heat-resistant lid 142. The upper end of the insertion body 141 and the lower end of the heat- So that an entrance groove is formed. Therefore, the first packing ring is configured to surround the upper end of the insertion body 141 and the lower end of the heat-resistant lid 142.

상기 제1금속링(151)은 삽입본체(141)에 설치된 제1패킹링의 상단면과 외주면을 감싸는 금속재로 이루어지며, 상면에는 내열덮개(142)에 설치된 제1패킹링이 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성되어 있다. 상기 언급된 바와 같이 구성된 제1금속링(151)은 제1단열재(123)의 상면과 삽입본체(141)를 가압하는 형태로 설치가 이루어진다. The first metal ring 151 is made of a metal material that surrounds the upper end surface and the outer circumferential surface of the first packing ring installed in the insertion body 141 and the first packing ring installed in the heat- An insertion groove is formed. The first metal ring 151 constructed as described above is installed in such a manner as to press the upper surface of the first heat insulating material 123 and the insertion body 141.

이렇게 제1패킹링과 제1금속링(151)이 삽입본체(141)의 상단부와 제1단열재(123)의 상단부를 가압 설치됨에 따라 삽입본체(141) 및 제1단열재(123)의 사이로 외부공기가 유입되어 제1유전발열체(110)의 외측이 산화되는 것을 방지하게 된다. The first packing ring and the first metal ring 151 are inserted between the insertion body 141 and the first heat insulating material 123 by pressing the upper end of the insertion body 141 and the upper end of the first heat insulating material 123, So that the outside of the first dielectric heating body 110 is prevented from being oxidized.

그리고 제1패킹링은 물이 순환할 수 있는 워터자켓 형태로 형성하여 고온으로 승온하는 제1유전발열체(110)와 삽입본체(141)에 대한 내열성을 증가시키도록 하는 것이 바람직하다. The first packing ring is preferably formed in a water jacket shape in which water can circulate to increase the heat resistance of the first dielectric heating body 110 and the insert body 141 which are heated to a high temperature.

상기 제2패킹부는 제2패킹링(미도시)과 제2금속링(152)을 구비한다. The second packing portion has a second packing ring (not shown) and a second metal ring 152.

제2패킹링은 내열재로 형성되며, 배출관(145)의 하단에 설치된다. 제2패킹링은 배출관(145)의 하단 가장자리에 대응되는 환형으로 형성되며, 배출관(145)의 하단이 내부로 진입할 수 있게 진입홈이 형성되어 있다. 따라서, 제2패킹링은 배출관(145)의 하단을 감싸는 형태가 된다. The second packing ring is formed of a heat resistant material and is installed at the lower end of the discharge pipe 145. The second packing ring is formed in an annular shape corresponding to the lower edge of the discharge pipe 145 and has an inlet groove for allowing the lower end of the discharge pipe 145 to enter the interior. Thus, the second packing ring is in the form of wrapping the lower end of the discharge pipe 145.

제2금속링(152)은 제2패킹링의 하단면과 외주면을 감싸는 금속재로 이루어지며, 제1단열재(123)의 하면과 배출관(145)을 가압하는 형태로 설치가 이루어진다. The second metal ring 152 is made of a metal material that surrounds the lower end surface and the outer circumferential surface of the second packing ring and is installed in such a manner as to press the lower surface of the first heat insulating material 123 and the discharge pipe 145.

이렇게 제2패킹링과, 제2금속링(152)이 배출관(145)의 하단부와 제1단열재(123)의 하부를 가압 설치됨에 따라 배출관(145) 및 제1단열재(123)의 사이로 외부공기가 유입되어 제1유전발열체(110)의 외측이 산화되는 것을 방지하게 된다. As the second packing ring and the second metal ring 152 are pressed against the lower end of the discharge pipe 145 and the lower portion of the first heat insulating material 123, Thereby preventing the outside of the first dielectric heater 110 from being oxidized.

그리고 제2패킹링은 물이 순환할 수 있는 워터자켓 형태로 형성하여 고온으로 승온하는 제1유전발열체(110)와 배출관(145)에 대한 내열성을 증가시키도록 하는 것이 바람직하다. The second packing ring is preferably formed in the form of a water jacket capable of circulating water so as to increase the heat resistance of the first dielectric heating body 110 and the discharge pipe 145 which are heated to a high temperature.

한편, 제1유전발열체(110)의 하부에는 폐기물을 열분해 가스화 연소하여 발생된 재가 수집될 수 있도록 수집호퍼(160)가 설치되어 있다. 상기 수집호퍼(160)는 상면이 개방되게 설치되며, 배출공에 대향되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. Meanwhile, a collecting hopper 160 is installed in the lower portion of the first dielectric heating body 110 so that ash generated by pyrolysis and gasification combustion of the waste can be collected. Preferably, the collecting hopper 160 is installed so that its top surface is open and is opposed to the discharge hole.

폐기물 공급유닛(210)은 하단부가 열분해 공간(111)으로 인입될 수 있도록 상부단열부(122) 및 내열덮개(142)를 관통되게 설치된 폐기물 공급관(211)과, 폐기물 공급관(211)의 상단에 연통되게 설치되며, 폐기물 공급관(211)을 통해 상기 열분해 공간(111)으로 폐기물을 공급할 수 있도록 내부에 폐기물이 수용되는 수용공간이 마련된 공급탱크와, 상기 공급관에 관통되게 설치되며, 상기 공급탱크 내의 폐기물을 열분해 공간(111)으로 공급할 수 있도록 외주면에 나선형의 나선깃이 마련된 스크류(212)와, 상기 스크류(212)를 회전시키는 회전부(213)를 구비한다. 상기 회전부(213)는 구동모터(341)와, 구동모터(341)의 구동축에 설치된 제1스프로켓과, 스크류(212)의 상단에 설치된 제2스프로켓과, 제1 및 제2스프로켓에 연결된 연결체인을 구비한다. The waste supply unit 210 includes a waste supply pipe 211 installed to penetrate the upper heat insulation part 122 and the heat resistant lid 142 so that the lower end thereof can be introduced into the pyrolysis space 111, A supply tank installed in communication with the supply pipe to supply waste to the pyrolysis space through the waste supply pipe and a storage space for storing waste therein so as to supply the waste to the pyrolysis space, A screw 212 provided with a spiral helical collar on the outer circumferential surface so as to supply the waste to the pyrolysis space 111 and a rotation unit 213 for rotating the screw 212. The rotating portion 213 includes a driving motor 341, a first sprocket provided on the driving shaft of the driving motor 341, a second sprocket provided on the upper end of the screw 212, Respectively.

교반배출유닛(300)은 회전축(310), 다수의 교반부재(320), 나선블레이드(330), 구동부(340) 및 에어공급부(350)를 구비한다. The stirring and discharging unit 300 includes a rotating shaft 310, a plurality of stirring members 320, a spiral blade 330, a driving unit 340, and an air supplying unit 350.

회전축(310)은 상기 배출관(145) 내에 관통되게 설치되며, 상하방향으로 연장된 환봉형으로 형성된다. 회전축(310)은 상단은 열분해 공간(111) 내로 인입되고, 하단은 수집호퍼(160) 내에 인입되도록 배출관(145)의 길이보다 더 길게 상하방향으로 연장되게 형성된다. 도면에 도시되진 않았지만, 회전축(310)은 지지유닛에 의해 하단이 수집호퍼(160)에 회전가능하게 설치된다. The rotary shaft 310 is installed in the discharge pipe 145 so as to penetrate therethrough and is formed into a round bar extending in the vertical direction. The upper end of the rotary shaft 310 is drawn into the pyrolysis space 111 and the lower end of the rotary shaft 310 is formed to extend in the vertical direction longer than the length of the discharge pipe 145 to be drawn into the collecting hopper 160. Although not shown in the drawing, the rotating shaft 310 is rotatably installed in the collecting hopper 160 at the lower end by the supporting unit.

회전축(310)은 내부에 에어공급부(350)로부터 공급된 에어가 유동할 수 있도록 상하방향으로 연장된 중공(311)이 형성된다. 또한, 회전축(310)은 열분해 공간(111)에 노출된 외주면에는 상기 중공(311)을 통해 유동하는 에어가 열분해 공간(111)으로 분출될 수 있도록 다수의 분출공(312)이 형성되어 있다. The rotary shaft 310 is formed with a hollow 311 extending in the vertical direction so that the air supplied from the air supply unit 350 can flow. The rotary shaft 310 is formed with a plurality of ejection holes 312 on the outer circumferential surface exposed to the pyrolysis space 111 so that air flowing through the hollow 311 can be ejected into the pyrolysis space 111.

교반부재(320)는 다수개가 회전축(310)의 상단 및 상단으로부터 하방으로 이격된 위치의 외주면에 각각 회전축(310)을 중심으로 방사상으로 연장된 환봉형으로 형성된다. 교반부재(320)는 내부에 회전축(310)의 중공(311)과 연통되는 연통로(321)가 마련되며, 단부 및 하측 외주면에 상기 연통로(321)를 통해 공급된 에어가 열분해 공간(111)으로 분사되도록 다수의 분사공(322)이 형성되어 있다. A plurality of stirring members 320 are formed in a round bar shape extending radially around the rotating shaft 310 on the outer circumferential surface at a position spaced downward from the upper end and the upper end of the rotating shaft 310, respectively. The stirring member 320 is provided therein with a communication path 321 communicating with the hollow 311 of the rotary shaft 310. The air supplied through the communication path 321 to the end and the lower outer circumferential surface is supplied to the pyrolysis space 111 A plurality of spray holes 322 are formed.

나선블레이드(330)는 배출관(145)에 대향되는 회전축(310)의 하단부 외주면에 형성되며, 회전축(310)이 일방향으로 회전시 열분해 공간(111) 내의 재를 제1유전발열체(110) 외부로 이송시키고, 상기 회전축(310)이 타방향으로 회전시 제1유전발열체(110) 외부로의 폐기물 이송을 중단하도록 회전축(310)의 길이방향을 따라 나선형으로 연장형성된다. The spiral blade 330 is formed on the outer peripheral surface of the lower end of the rotating shaft 310 opposite to the discharge pipe 145. When the rotating shaft 310 rotates in one direction, the material in the thermal decomposition space 111 is discharged outside the first dielectric heating body 110 And extends spirally along the longitudinal direction of the rotary shaft 310 to stop the transfer of the waste to the outside of the first dielectric heating body 110 when the rotary shaft 310 rotates in the other direction.

구동부(340)는 수집호퍼(160) 내에 고정된 구동모터(341)와, 상기 구동모터(341)의 구동축에 설치된 구동스프로켓(342)과, 상기 회전축(310)의 하단부에 설치된 피동스프로켓(343)과, 구동스프로켓(342) 및 피동스프로켓(343)에 설치되어 구동모터(341)의 회전력을 상기 회전축(310)에 전달하는 전달체인(344)을 구비한다. 회전축(310)이 일방향으로 회전하도록 구동모터(341)를 작동시키면 회전축(310)에 형성된 나선블레이드(330)에 의해 열분해 공간(111) 내의 재가 수집호퍼(160)로 강제이송된다. 한편, 회전축(310)이 타방향으로 회전하도록 구동모터(341)를 역방향으로 작동시키면 회전축(310)에 형성된 나선블레이드(330)는 열분해 공간(111) 내로 인입되도록 재를 이송시키므로 재의 배출이 중단되고, 교반부재(320)에 의한 폐기물의 교반작업이 수행된다. The driving unit 340 includes a driving motor 341 fixed in the collecting hopper 160, a driving sprocket 342 provided in the driving shaft of the driving motor 341, a driven sprocket 343 provided in the lower end of the rotating shaft 310 And a transmission chain 344 installed in the drive sprocket 342 and the driven sprocket 343 for transmitting the rotational force of the drive motor 341 to the rotation shaft 310. When the drive motor 341 is operated to rotate the rotary shaft 310 in one direction, the ash in the pyrolysis space 111 is forcibly transferred to the collecting hopper 160 by the spiral blade 330 formed on the rotary shaft 310. When the drive motor 341 is operated in the reverse direction so that the rotary shaft 310 rotates in the other direction, the spiral blade 330 formed on the rotary shaft 310 transfers the material to be drawn into the pyrolysis space 111, And the stirring of the waste by the stirring member 320 is performed.

에어공급부(350)는 회전축(310) 내부에 에어를 공급하는 것으로서, 로터리 조인트에 의해 중공(311)에 연통되게 설치된 에어공급관(351)과, 상기 에어공급관(351)에 설치되어 중공(311)으로 에어를 공급하는 에어공급장치(352)를 구비한다. 에어공급장치(352)는 콤프레셔와 같이 외기를 열분해 공간(111) 내로 주입하는 장치는 무엇이든 가능하다. The air supply unit 350 supplies air into the rotation shaft 310 and includes an air supply pipe 351 provided to communicate with the hollow 311 by a rotary joint and a hollow 311 provided in the air supply pipe 351, And an air supply device 352 for supplying air to the air supply device. The air supply device 352 may be any device that injects outside air into the pyrolysis space 111, such as a compressor.

상기 언급된 바와 같이 구성된 상기 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치(100)는 폐기물을 열분해 가스화 연소시키는 것으로서, 폐기물을 소각, 탄화, 건류가스화, 가스화용융 또는 가스 연료화시킨다. 상기 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치(100)는 마이크로 웨이브를 이용하여 제1유전발열체(110)를 발열시켜 이를 열원을 이용하고, 폐기물 공급유닛(210)을 통해 폐기물을 주입하므로 다량의 폐기물의 열분해 가스화 연소작업을 연속적으로 수행할 수 있으며, 내열부재를 통해 제1유전발열체(110)가 산화되는 것을 방지하여 장치의 사용수명을 증가시키는 장점이 있다. The microwave-assisted reductive oil heating apparatus 100 constructed as described above pyrolyzes and combusts waste, which is incinerated, carbonized, gasified, gasified, melted or gasified. The microwave-assisted reductive and dielectric heating apparatus 100 generates heat of the first dielectric heating element 110 by using a microwave, and uses the heat source to inject the waste through the waste supply unit 210, The pyrolysis and gasification combustion operation can be continuously performed, and the first dielectric heating body 110 is prevented from being oxidized through the heat resistant member, thereby increasing the service life of the apparatus.

한편, 가스연소유닛(400)을 상세히 설명하면 다음과 같다. The gas combustion unit 400 will be described in detail as follows.

가스연소유닛(400)은 발열로 본체(410), 보조 발진기, 산소공급부(440) 및 와류발생부(450)를 구비한다. The gas combustion unit 400 includes a main body 410, an auxiliary oscillator, an oxygen supply unit 440, and a vortex generating unit 450.

발열로 본체(410)는 배기관(401)에 의해 상기 열분해 공간(111)에 연통되게 연결되며, 내부에 상기 배기관(401)을 통해 공급된 상기 배기가스가 유입되는 연소공간(413)이 마련되고, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 제2유전발열체(411)와, 상기 제2유전발열체(411)를 감싸는 단열부재(412)와, 상기 제2유전발열체(411)의 내주면을 보호하도록 설치되는 내열튜브(430)를 구비한다. The main body 410 is connected to the pyrolysis space 111 by an exhaust pipe 401 and is provided with a combustion space 413 through which the exhaust gas supplied through the exhaust pipe 401 flows A heat insulating member 412 that surrounds the second dielectric heating body 411 and a heat resistant tube 411 that is provided to protect the inner circumferential surface of the second dielectric heating body 411, (430).

제2유전발열체(411)는 내부에 연소공간(413)이 마련되며, 전후방이 개방되되, 전후방향으로 소정길이 연장된 원통형으로 형성된다. 제2유전발열체(411)는 전자파 발진기로부터 발진되는 마이크로 웨이브에 의해 가열되어 연소공간(413)의 온도를 1100~1800℃로 높이며, 제2유전발열체(411)에 의해 온도가 높아지면서 연소공간(413)으로 유입된 배기가스는 열분해 연소된 후 배출된다. The second dielectric heating element 411 is provided with a combustion space 413 therein and is formed in a cylindrical shape having a front and rear opening and a predetermined length extending in the front and rear direction. The second dielectric heating body 411 is heated by the microwave oscillated from the electromagnetic wave oscillator to raise the temperature of the combustion space 413 to 1100 to 1800 ° C. and the temperature is raised by the second dielectric heating body 411, 413 are exhausted after pyrolysis and combustion.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 제2유전발열체(411)의 외주면에는 제2유전발열체(411)가 산화되는 것을 방지할 수 있도록 산화방지 코팅층이 형성되어 있다. 상기 산화방지 코팅층은 마이크로파가 투과될 수 있도록 규산소나트륨 및 알루미나시멘트가 혼합되어 형성되는 것이 바람직하다. An anti-oxidation coating layer is formed on the outer circumferential surface of the second dielectric heater 411 to prevent the second dielectric heater 411 from being oxidized. The antioxidant coating layer is preferably formed by mixing sodium silicate and alumina cement so that microwaves can permeate.

내열튜브(430)는 제2유전발열체(411) 내에 삽입되며, 외주면이 제2유전발열체(411)의 내주면에 밀착되도록 제2유전발열체(411)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원통형으로 형성된다. 이때, 내열튜브(430)는 제2유전발열체(411)의 전후방으로 돌출될 수 있도록 제2유전발열체(411)의 전후방향 길이보다 더 길게 연장형성되는 것이 바람직하다. 또한, 내열튜브(430)는 전단부는 폐쇄되어 있되, 후단부는 열분해된 배기가스가 외부로 배출되도록 개방되게 형성되어 있다. 내열튜브(430)의 전단부 외주면에는 열분해 공간(111)에 연통되는 배기관(401)의 단부가 설치되어 있다. 배기관(401)을 통해 열분해 공간(111) 내의 배기가스가 제2유전발열체(411) 내부의 연소공간(413)으로 유입된다. The heat-resistant tube 430 is inserted into the second dielectric heating element 411 and is formed into a cylindrical shape having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the second dielectric heating element 411 so that the outer circumferential surface thereof is in close contact with the inner circumferential surface of the second dielectric heating element 411 . In this case, the heat-resistant tube 430 is preferably formed to extend longer than the length of the second dielectric heater 411 in the fore and aft direction so as to protrude forward and rearward of the second dielectric heater 411. The heat-resistant tube 430 is closed at the front end thereof, and the rear end thereof is opened to exhaust the pyrolyzed exhaust gas to the outside. The end of the exhaust pipe 401 communicating with the pyrolysis space 111 is provided on the outer peripheral surface of the front end of the heat-resistant tube 430. The exhaust gas in the pyrolysis space 111 flows into the combustion space 413 inside the second dielectric heating body 411 through the exhaust pipe 401.

상술한 내열튜브(430)는 제2유전발열체(411)의 산화를 방지하기 위한 것으로서, 제2유전발열체(411)가 전자파 발진기의 마이크로 웨이브에 의해 고온으로 온도가 상승하게 되면서 공기와 접촉하면 공기와 접촉되는 접촉부분에서 산화가 진행되어 제1유전발열체(110)의 사용수명이 급격하게 떨어지게 된다. 따라서, 초고온에서도 견딜 수 있는 내열재인 알루미나 또는 지르코니아로 형성된 내열튜브(430)를 제2유전발열체(411) 내부에 설치하여 연소공간(413)의 고온을 견디고 제2유전발열체(411)의 내측이 공기와 접촉하여 산화되는 것을 차단한다. The heat-resistant tube 430 described above is for preventing oxidation of the second dielectric heating element 411. When the second dielectric heating element 411 is heated by the microwave of the electromagnetic wave oscillator to a high temperature, The service life of the first dielectric heating body 110 is rapidly lowered. Therefore, the heat-resistant tube 430 formed of alumina or zirconia, which is a heat-resistant material capable of withstanding an extremely high temperature, is installed inside the second dielectric heating body 411 to withstand the high temperature of the combustion space 413 and the inside of the second dielectric heating body 411 It is prevented from being oxidized by contact with air.

단열부재(412)는 내열튜브(430)의 전단부 및 외주면, 제2유전발열체(411)의 외주면을 감싸도록 형성된 제3단열재(414)와, 제3단열채의 외측면을 감싸도록 형성된 제3단열커버(415)와, 제3단열재(414)에 불활성 가스를 공급하는 보조탱크(416)를 구비한다. The heat insulating member 412 includes a third heat insulating material 414 formed to surround the front end and the outer circumferential surface of the heat resistant tube 430 and the outer circumferential surface of the second dielectric heating body 411, A third heat insulating cover 415 and an auxiliary tank 416 for supplying an inert gas to the third heat insulating material 414.

제3단열재(414)는 보조탱크(416)로부터 공급된 불활성 가스가 충진될 수 있도록 다수의 공극이 마련된 세라믹 섬유와 같은 단열소재로 형성된다. 제3단열커버(415)는 외부로 노출된 제3단열재(414)의 측면을 감싸도록 형성되어 제3단열재(414)에 공급된 불활성 가스가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 이때, 제3단열커버(415) 일측에는 제3단열재(414) 내부의 압력을 조절할 수 있도록 제3압력변(417)이 설치되어 있다. The third heat insulating material 414 is formed of a heat insulating material such as ceramic fiber having a plurality of voids so that the inert gas supplied from the auxiliary tank 416 can be filled. The third heat insulating cover 415 is formed to surround the side surface of the third heat insulating material 414 exposed to the outside and prevents the inert gas supplied to the third heat insulating material 414 from flowing out. At this time, a third pressure side 417 is provided at one side of the third heat insulating cover 415 to adjust the pressure inside the third heat insulating material 414.

보조탱크(416)는 보조공급관에 의해 제3단열재(414)에 연결되어 있고, 내부에 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스가 충진되어 있다. 제3단열재(414) 내부에 충진된 불활성 가스에 의해 제2유전발열체(411) 및 내열튜브(430)가 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지한다. The auxiliary tank 416 is connected to the third heat insulating material 414 by an auxiliary supply pipe, and is filled with an inert gas such as nitrogen or argon. The second dielectric heating body 411 and the heat-resistant tube 430 are prevented from being in contact with oxygen and oxidized by the inert gas filled in the third insulating material 414.

한편, 내열튜브(430) 후단 및 제3단열재(414) 사이에는 제3패킹링(미도시) 및 제3금속링(421)이 설치되어 있다. 제3패킹링은 내열재로 형성되며, 내열튜브(430)의 후단에 설치된다. 제3패킹링은 내열튜브(430)의 후단 가장자리에 대응되는 환형으로 형성되며, 내열튜브(430)의 후단이 내부로 진입할 수 있게 진입홈이 형성되어 있다. 따라서, 제3패킹링은 내열튜브(430)의 후단을 감싸는 형태가 된다. A third packing ring (not shown) and a third metal ring 421 are provided between the rear end of the heat-resisting tube 430 and the third heat insulating material 414. The third packing ring is formed of a heat resistant material, and is disposed at the rear end of the heat resistant tube 430. The third packing ring is formed in an annular shape corresponding to the rear end edge of the heat-resistant tube 430, and an inlet groove is formed so that the rear end of the heat-resistant tube 430 can enter into the interior. Therefore, the third packing ring is wrapped around the rear end of the heat-resistant tube 430.

제3금속링(421)은 제3패킹링의 후단면과 외주면을 감싸는 금속재로 이루어지며, 제3단열재(414)와 내열튜브(430)의 후단을 가압하는 형태로 설치가 이루어진다. 이렇게 제3패킹링과 제3금속링(421)은 내열튜브(430) 및 제3단열재(414)의 후단부를 가압 설치됨에 따라 내열튜브(430) 및 제3단열재(414)의 사이로 외부공기가 유입되어 제2유전발열체(411)의 외측이 산화되는 것을 방지하게 된다. The third metal ring 421 is made of a metal material that surrounds the rear end surface and the outer circumferential surface of the third packing ring and is installed in such a manner as to press the third heat insulating material 414 and the rear end of the heat resistant tube 430. The third packing ring and the third metal ring 421 are formed by pressing the rear end portions of the heat-resistant tube 430 and the third heat-insulating material 414 so that external air is introduced into the space between the heat-resisting tube 430 and the third heat- So that the outside of the second dielectric heater 411 is prevented from being oxidized.

그리고 제3패킹링은 물이 순환될 수 있는 워터자켓 형태로 형성하여 고온으로 승온하는 제2유전발열체(411)와 내열튜브(430)에 대한 내열성을 증가시키도록 하는 것이 바람직하다. The third packing ring is preferably formed in the form of a water jacket in which water can be circulated so as to increase the heat resistance of the second dielectric heating body 411 and the heat-resistant tube 430 which are heated to a high temperature.

산소공급부(440)는 전단부가 상기 연소공간(413) 내에 노출되도록 상기 제2유전발열체(411)에 설치되며, 내부에 상기 산소가 유동하는 유동로가 마련되며, 전단면에는 상기 유동로를 통과하는 산소가 상기 연소공간(413)으로 배출되도록 배출구가 마련된 주입관(441)과, 상기 유동로에 연통되게 상기 주입관(441)에 설치되어 상기 주입관(441)으로 상기 산소를 공급하는 산소공급부재(442)를 구비한다. The oxygen supply unit 440 is installed in the second dielectric heating element 411 so that the front end thereof is exposed in the combustion space 413 and is provided with a flow path through which the oxygen flows, An injection pipe 441 provided in the injection pipe 441 so as to communicate with the flow path so as to supply oxygen to the injection pipe 441, And a supply member 442.

주입관(441)은 후단부 외주면에 후술되는 와류발생부(450)의 조절부재(451)가 나사결합될 수 있도록 수나사산이 형성되어 있으며, 주입관(441)의 후단부는 후술되는 와류발생부(450)의 로드(453)가 관통될 수 있도록 개방되게 형성된다. The injection tube 441 is formed with a male thread so that the adjusting member 451 of the vortex generating unit 450 described later can be screwed to the outer circumferential surface of the rear end of the injection tube 441. The rear end of the injection tube 441 is connected to the vortex generating unit 450 So that the rod 453 of the rod 450 can be pierced.

산소공급부재(442)는 산소공급관(443)에 의해 주입관(441)의 유동로에 연통되게 설치되며, 내부에 산소가 충진된 것이 바람직하다. 상기 산소공급부재(442)로부터 공급된 산소는 발열로 본체(410)의 연소공간(413)으로 공급되어 고온으로 가열된 배기가스를 연소시킨다. It is preferable that the oxygen supply member 442 is provided so as to communicate with the flow path of the injection pipe 441 by the oxygen supply pipe 443 and oxygen is filled therein. The oxygen supplied from the oxygen supply member 442 is supplied to the combustion space 413 of the main body 410 with the heat generated thereby to burn the exhaust gas heated to a high temperature.

와류발생부(450)는 상기 주입관(441)의 전단부에 나사결합되는 조절부재(451)와, 상기 배출구에 인접된 위치의 상기 연소공간(413) 내에 위치하며, 상기 배출구를 통해 배출되는 상기 산소를 상기 내열튜브(430)의 내주면 측으로 유도하여 상기 연소공간(413) 내에 상기 산소의 와류를 유도하는 와류콘(452)과, 상기 주입관(441)에 대한 상기 조절부재(451)의 결합위치에 따라 상기 배출구에 대한 상기 와류콘(452)이 위치가 변경될 수 있도록 일단은 상기 와류콘(452)에 고정되며, 타단는 상기 유동로를 통해 상기 주입관(441)을 관통하여 상기 조절부재(451)에 고정된 로드(453)를 구비한다. The vortex generating unit 450 includes an adjusting member 451 that is screwed to the front end of the injection tube 441 and a control unit 450 that is positioned in the combustion space 413 at a position adjacent to the discharge port, A swirling cone 452 for guiding the oxygen to the inner circumferential surface of the heat-resistant tube 430 to induce swirling of the oxygen in the combustion space 413; One end of the vortex cone 452 is fixed to the vortex cone 452 so that the position of the vortex cone 452 relative to the discharge port can be changed according to the coupling position and the other end passes through the injection conduit 441 through the flow path, And a rod 453 fixed to the adjusting member 451.

조절부재(451)는 후단면에 상기 주입관(441)의 전단부가 삽입되어 나사결합될 수 있도록 내주면에 암나사산이 형성된 결합홀이 마련되어 있다. 와류콘(452)은 로드(453)에 의해 주입관(441)의 전방에 위치하며, 용이하게 산소를 유도할 수 있도록 후방으로 갈수록 외경이 확장되는 원뿔형으로 형성된다. 또한, 와류콘(452)은 전단부가 주입관(441) 내부로 인입될 수 있도록 전단부의 외경이 주입관(441)의 내경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 로드(453)는 타단이 조절부재(451)의 중앙부에 고정되며, 주입관(441)의 길이보다 더 길게 연장되는 것이 바람직하다. The adjusting member 451 is provided at its rear end with a fitting hole having a female screw hole formed on its inner circumferential surface so that the front end of the injection tube 441 can be inserted and threaded. The vortex cone 452 is positioned in front of the injection tube 441 by a rod 453 and is formed into a conical shape whose outer diameter gradually increases toward the rear so as to easily induce oxygen. The outer diameter of the front end portion of the vortex cone 452 is preferably smaller than the inner diameter of the injection tube 441 so that the front end portion can be drawn into the injection tube 441. The other end of the rod 453 is fixed to the central portion of the regulating member 451 and preferably extends longer than the length of the injection tube 441.

작업자는 주입관(441)으로부터 산소의 공급을 중단할 경우, 조절부재(451)를 회전시켜 주입관(441)에 대해 후방으로 위치시키면 로드(453)에 의해 지지되는 와류콘(452)은 주입관(441)의 후단부에 밀착되어 주입관(441)을 폐쇄한다. 이때, 작업자는 주입관(441)에 대한 조절부재(451)의 위치를 조절하여 주입관(441)의 후단부에 대한 와류콘(452)의 위치를 조절하므로 연소공간(413) 내의 산소의 분산각도를 조절할 수 있다. When the operator stops the supply of oxygen from the injection tube 441, the swirl cone 452, which is supported by the rod 453 when the adjusting member 451 is rotated and positioned rearward with respect to the injection tube 441, Tightly contacts the rear end of the pipe (441) to close the injection pipe (441). At this time, the operator adjusts the position of the adjusting member 451 relative to the injection tube 441 to adjust the position of the vortex cone 452 with respect to the rear end of the injection tube 441, so that the dispersion of oxygen in the combustion space 413 The angle can be adjusted.

한편, 도 4에는 폐기물 대신에 금속소재를 융용시킬 수 있도록 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치(500)가 도시되어 있다. Meanwhile, FIG. 4 shows a microwave-assisted reductive dielectric heating apparatus 500 according to another embodiment of the present invention so that a metal material can be melted instead of waste.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다. Elements having the same functions as those in the previous drawings are denoted by the same reference numerals.

도면을 참조하면, 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치(500)는 교반배출유닛(300) 대신에 제1유전발열체(110)의 배출공을 개폐할 수 있도록 개폐유닛(510)이 마련되어 있다. 상기 개폐유닛(510)은 내열덮개(142) 및 상부단열부(122)를 관통하여 상하방향으로 승하강 가능하게 설치된 내열봉(511)과, 내열봉(511)의 하단에 설치되어 제1유전발열체(110)의 배출공을 개폐하는 내열마개(512)를 구비한다. Referring to the drawing, a microwave-assisted reductive and dielectric heating apparatus 500 is provided with an opening / closing unit 510 for opening / closing an exhaust hole of the first dielectric heating element 110, instead of the stirring / discharging unit 300. The opening and closing unit 510 includes a heat-resistant rod 511 provided to extend upward and downward through the heat-resistant lid 142 and the upper heat insulating portion 122, And a heat resistant cap 512 for opening and closing the discharge hole of the heat generating element 110.

내열마개(512)로 제1유전발열체(110)의 배출공을 폐쇄한 다음, 내열덮개(142)의 상부에 형성된 폐기물 공급관(211)을 통해 열분해 공간(111) 내로 금속소재를 투입한다. 금속소재의 투입이 완료되면 마이크로파 발진기(170)를 통해 마이크로 웨이브를 상기 제1유전발열체(110)에 조사하면, 제1유전발열체(110)는 고온으로 발열하여 금속소재를 용융시킨다. 금속소재의 용융이 완료되면 내열마개(512)를 승강시켜 배출공을 개방하여 용융된 금속소재를 외부로 배출시킨다. The discharge hole of the first dielectric heating body 110 is closed by the heat resistant cap 512 and then the metal material is introduced into the pyrolysis space 111 through the waste supply pipe 211 formed in the upper part of the heat resistant lid 142. When the microwave is irradiated to the first dielectric heating element 110 through the microwave oscillator 170, the first dielectric heating element 110 generates heat at a high temperature to melt the metal material. When the melting of the metal material is completed, the heat-resistant cap 512 is lifted to open the discharge hole to discharge the melted metal material to the outside.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

100: 마이크로 웨이브를 이용한 환원 유전가열장치
110: 제1유전발열체
111: 열분해 공간
141: 삽입본체
142: 내열덮개
130: 가스탱크
160: 수집호퍼
170: 마이크로파 발진기
210: 폐기물 공급유닛
211: 폐기물 공급관
212: 스크류
213: 회전부
300: 교반배출유닛
310: 회전축
320: 교반부재
330: 나선블레이드
340: 구동부
350: 에어공급부
400: 가스연소유닛100: Reduction dielectric heating device using microwave
110: first dielectric heating element
111: pyrolysis space
141: insertion body
142: Heat-resistant cover
130: Gas tank
160: Collecting hopper
170: microwave oscillator
210: waste supply unit
211: waste supply pipe
212: Screw
213:
300: stirring discharge unit
310:
320: stirring member
330: Spiral blade
340:
350:
400: gas combustion unit

Claims

A first dielectric heating body having a pyrolysis space formed therein and generating heat by microwaves;
A heat insulating unit configured to surround an outer circumferential surface of the first dielectric heating element to prevent external air from contacting the outer circumferential surface of the first dielectric heating element;
A heat-resistant member installed to protect an inner circumferential surface of the first dielectric heating element to prevent external air from contacting the inner circumferential surface of the first dielectric heating element;
A microwave oscillator provided adjacent to the heat insulating unit to scan the microwave to the first dielectric heating body so that the first dielectric heating body generates heat;
A waste supply unit for supplying wastes to pyrolyze and gasify the pyrolysis space;
And a stirring and discharging unit installed in the first dielectric heating body for stirring the waste flowing into the pyrolysis space and for discharging pyrolysis gasified combustion material to the outside of the pyrolysis space,
The stirring / discharging unit
A rotary shaft rotatably inserted into the discharge hole formed in the first dielectric heating element for discharging the ash, the rotary shaft having one end drawn into the pyrolysis space;
At least one stirring member formed at one end of the rotary shaft exposed in the pyrolysis space so that the waste contained in the pyrolysis space can be stirred by rotation of the rotary shaft,
And a second dielectric heating element which is formed on an outer circumferential surface of the other end of the rotary shaft and transfers the aseptic material accommodated in the pyrolysis space to the outside of the first dielectric heating element when the rotary shaft rotates in one direction, A spiral blade extending spirally along the longitudinal direction of the rotary shaft so as to stop the re-
And a driving unit installed on the rotary shaft for rotating the rotary shaft.

delete

The method according to claim 1,
The rotating shaft is hollowed to allow air to flow therein,
The stirring member is formed to extend in a direction away from the rotary shaft, a communication passage communicating with the hollow is provided, and a plurality of spray holes are formed on the outer circumferential surface so that the air supplied through the communication passage is injected into the pyrolysis space And,
Wherein the stirring and discharging unit further comprises an air supply unit installed on the rotary shaft for supplying high-pressure air in the hollow.

The method according to claim 1,
And a gas combustion unit connected to the first dielectric heating body so as to communicate with the pyrolysis space and combusting exhaust gas generated in pyrolysis and gasification combustion of the waste.

A first dielectric heating body having a pyrolysis space formed therein and generating heat by microwaves;
A heat insulating unit configured to surround an outer circumferential surface of the first dielectric heating element to prevent external air from contacting the outer circumferential surface of the first dielectric heating element;
A heat-resistant member installed to protect an inner circumferential surface of the first dielectric heating element to prevent external air from contacting the inner circumferential surface of the first dielectric heating element;
A microwave oscillator provided adjacent to the heat insulating unit to scan the microwave to the first dielectric heating body so that the first dielectric heating body generates heat;
A waste supply unit for supplying wastes to pyrolyze and gasify the pyrolysis space;
And a gas combustion unit connected to the first dielectric heating body so as to communicate with the pyrolysis space and burning exhaust gas generated during thermal decomposition and gasification combustion of the waste,
The gas-
A second dielectric heating body connected to the pyrolysis space by an exhaust pipe and provided with a combustion space into which the exhaust gas supplied through the exhaust pipe flows, and generating heat by microwaves; A heat generating furnace body including a heat insulating member surrounding the first dielectric heating body and a heat resistant tube provided to protect an inner circumferential surface of the second dielectric heating body;
An auxiliary oscillator provided adjacent to the main body of the heating furnace and generating a microwave to heat the second dielectric heating element;
An oxygen supply unit for supplying oxygen to the combustion space of the second dielectric heater,
And a vortex generating unit for inducing eddy and turbulent flow of the oxygen and the exhaust gas in order to stir the oxygen and the exhaust gas in the combustion space.

The method according to claim 6,
The oxygen supply unit
And a flow path through which the oxygen flows is provided in the second dielectric heating body so that one end thereof is exposed in the combustion space, and one end surface is provided with a discharge port so that oxygen passing through the flow path is discharged to the combustion space The injection tube,
And an oxygen supply member installed in the injection pipe so as to communicate with the flow path and supplying the oxygen to the injection pipe,
The vortex generating unit
An adjusting member screwed to the other end of the injection tube,
A vortex cone positioned in the combustion space at a position adjacent to the discharge port and guiding the oxygen discharged through the discharge port to the inner circumferential surface side of the heat-resistant tube to induce vortex of the oxygen in the combustion space;
And the other end is fixed to the vortex cone so that the position of the vortex cone relative to the discharge port can be changed according to the position of engagement of the regulating member with respect to the injection tube, And a rod fixed to the adjusting member.