KR101727627B1

KR101727627B1 - 유해가스 재연소 장치

Info

Publication number: KR101727627B1
Application number: KR1020160049929A
Authority: KR
Inventors: 최혁순
Original assignee: 최혁순
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2017-05-02

Abstract

본 발명은 유해가스 재연소 장치에 관한 것으로서, 일측에 상기 유해가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에 내부로 유입되어 상기 유해가스가 재연소되어 배출되는 배출구가 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되고, 상기 본체의 내부로 유입되는 상기 유해가스를 연소하는 연소부와, 상기 본체의 내부 중 상기 유입구와 대응되는 위치에 상기 유입구와 이격되게 설치되고, 상기 유입구를 통해 상기 본체 내부로 유입되는 상기 유해가스가 충돌하여 확산되도록 하는 블록유닛을 포함하되, 상기 블록유닛은 상기 유입구가 형성된 상기 본체의 일측에 고정설치되는 지지부와, 일단부가 상기 상기 지지부의 일측에 회전가능하게 나사결합되고, 타단부가 상기 본체의 내부 일측에 배치되는 한 쌍의 전후이동부 및 일측이 상기 한 쌍의 전후이동부 타단부에 결합되고, 상기 한 쌍의 전후이동부가 회전하는 경우 상기 본체의 내외측방향으로 이동되고, 상기 한 쌍의 전후이동부 중 어느 하나가 회전하는 경우 일방향으로 회동되면서 설치각도가 변경되는 확산플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 본체의 내부로 유입되는 유해가스가 확산플레이트에 충돌하여 확산되도록 함으로써 유해가스의 풍압에 의한 화염의 소화 또는 변형을 미연에 방지함과 아울러 유해가스에 포함된 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx)등과 같은 유해미립자가 확산되도록 하여 유해미립자의 연소효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

유해가스 재연소 장치{Afterburner apparatus for hazardous gas}

본 발명은 유해가스 재연소 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본체의 내부로 유입되는 유해가스가 확산플레이트에 충돌하여 확산되도록 함으로써 유해가스의 풍압에 의한 화염의 소화 또는 변형을 미연에 방지함과 아울러 유해가스에 포함된 유해미립자가 확산되도록 하여 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx)등과 같은 유해미립자의 연소효율을 크게 향상시킬 수 있는 유해가스 재연소 장치에 관한 것이다.

일반적으로 커피 로스팅과 같이 버너를 이용한 식품조리나 일반 생산설비공정에서 발생되는 연기 및 냄새, 미세분진 등의 유해물질과, 생활 폐기물 소각로나 일반 보일러 등에서 버너를 이용하여 폐기물을 연소하는 과정에서 완전연소되지 않고 발생되는 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx), 등의 유기화합물등에 의해 대기가 심각하게 오염되는 문제점이 발생된다.

이에 최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 식품조리장치 또는 일반 생산설비공정, 소각로등에서 배출되는 불완전연소 유해가스나 연기, 냄새, 분진등의 유해물질이 유입되도록 하고 이를 열분해하여 완전연소되도록 하는 재연소 장치가 개발되어 사용되고 있다.

도1의 종래의 배기가스 재연소 장치의 단면도이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 배기가스 재연소 장치(100)는 외면 하부 일측에 배기가스 또는 연기가 유입되는 유입구(111)가 형성되고 상단부에 재연소된 배기가스가 배출되는 배출구(112)가 형성된 본체(110)와, 본체(110)의 내부에 설치되고 화염을 발생하여 유입구(111)를 통해 유입된 배기가스를 재연소하는 버너(120)와, 버너(120) 상부에 설치되는 와류플레이트(130) 및 와류플레이트(130) 상부에 설치되는 연소플레이트(140)로 구성된다.

이러한, 종래의 배기가스 재연소 장치(100)는 일예로 커피 로스팅을 하는 과정에서 발생한 연기, 즉 유해가스가 발생하여 본체(110)의 유입구(111)를 통해 유해가스가 본체(110)의 내부로 유입되면, 버너(120)가 발생한 화염에 의해 본체(110)의 내부로 유입된 유해가스가 1차 열분해되고, 와류플레이트(130)를 통과한 후 연소플레이트에 의해 2차 열분해되면서 본체(110)의 배출구(112)를 통해 외부로 배출된다.

그런데, 일반적으로 커피 로스팅 장치에서 발생한 유해가스는 본체(110)의 내부로 용이하게 인입될 수 있도록 펌프와 같은 압송수단에 의해 강한 힘으로 압송되는데, 이때 발생하는 풍압에 의해 버너(120)에서 발생한 화염이 소화되거나 화염의 형상이 변형됨에 따라 유해가스의 열분해 효율이 크게 저하되면서 유해가스가 완전연소되지 못하고 외부로 배출되는 문제점이 발생되었다.

또한, 유해가스의 풍압에 의해 변형된 화염이 본체(110)의 내벽면을 직접 닿아 본체(110)가 손상 또는 파손되는 문제점이 발생되었다.

아울러, 종래의 배기가스 재연소 장치(100)는 일반적으로 High-Low, On-off방식의 버너 제어 방식을 사용하고 있는데, 이러한 버너 제어 방식은 정밀한 온도 제어가 어렵기 때문에 연소 효율이 저하됨에 따라 대상물의 불완전연소로 이어지면서 불완전연소로 인한 그을음이 발생되고, 이에 포함된 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx)등과 같은 유해미립자들에 의해 대기오염의 원인을 완벽하게 제거하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 본체의 내부로 유입되는 유해가스가 확산플레이트에 충돌하여 확산되도록 함으로써 유해가스의 풍압에 의한 화염의 소화 또는 변형을 미연에 방지함과 아울러 유해가스에 포함된 유해미립자가 확산되도록 하여 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx)등과 같은 유해미립자의 연소효율을 크게 향상시킬 수 있는 유해가스 재연소 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 블로우로 유입되는 공기의 양을 조절하여 유해가스의 특성에 따라 버너효율을 제어함으로써 유해가스 재연소에 소요되는 에너지를 크게 절감할 수 있는 유해가스 재연소 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 불완전연소되어 발생된 유해가스가 내부로 유입되고, 유입된 상기 유해가스를 재연소하여 유해가스가 내부로 유입되고, 유입된 상기 유해가스를 완전연소하는 유해가스 재연소 장치에 있어서, 일측에 상기 유해가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에 내부로 유입되어 상기 유해가스가 재연소되어 배출되는 배출구가 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되고, 상기 본체의 내부로 유입되는 상기 유해가스를 연소하는 연소부와, 상기 본체의 내부 중 상기 유입구와 대응되는 위치에 상기 유입구와 이격되게 설치되고, 상기 유입구를 통해 상기 본체 내부로 유입되는 상기 유해가스가 충돌하여 확산되도록 하는 블록유닛을 포함하되, 상기 블록유닛은 상기 유입구가 형성된 상기 본체의 일측에 고정설치되는 지지부와, 일단부가 상기 상기 지지부의 일측에 회전가능하게 나사결합되고, 타단부가 상기 본체의 내부 일측에 배치되는 한 쌍의 전후이동부 및 일측이 상기 한 쌍의 전후이동부 타단부에 결합되고, 상기 한 쌍의 전후이동부가 회전하는 경우 상기 본체의 내외측방향으로 이동되고, 상기 한 쌍의 전후이동부 중 어느 하나가 회전하는 경우 일방향으로 회동되면서 설치각도가 변경되는 확산플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치를 제공한다.
아울러, 상기 본체의 내면 일측으로부터 상기 본체의 내측방향으로 연장형성되고, 상기 본체의 상부로 이동되는 유해가스를 상기 본체의 내측방향으로 안내하는 중공의 안내플레이트를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 블록유닛은 일측이 상기 본체의 일측에 고정설치되는 지지대 및 상기 본체의 내부 중 상기 유입구와 대응되는 위치에 상기 유입구와 이격되게 설치되되, 상기 유입구를 통해 유입되는 상기 유해가스의 이동방향과 수직하게 설치되는 확산플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 블록유닛은 상기 유입구가 형성된 상기 본체의 일측에 고정설치되는 지지부와, 일단부가 상기 상기 지지부의 일측에 회전가능하게 나사결합되고, 타단부가 상기 본체의 내부 일측에 배치되는 한 쌍의 전후이동부 및 일측이 상기 한 쌍의 전후이동부 타단부에 결합되고, 상기 한 쌍의 전후이동부가 회전하는 경우 상기 본체의 내외측방향으로 이동되고, 상기 한 쌍의 전후이동부 중 어느 하나가 회전하는 경우 일방향으로 회동되면서 설치각도가 변경되는 확산플레이트를 포함할 수 있다.

아울러, 상기 연소부는 상기 본체의 하부에 설치되고, 상방으로 화염을 발생하여 상기 유입구를 통해 유입된 상기 유해가스를 연소하는 버너와, 상기 버너의 하부에 설치되고, 일측에 외부공기가 유입되는 공기유입구가 형성되어 화염발생에 필요한 공기를 상기 버너에 제공하는 블로우를 포함하되, 상기 블로우는 상기 공기유입구와 대응되는 일측에 내외측방향으로 이동가능하게 설치되는 조절플레이트가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 본체의 내부 중 재연소된 유해가스가 상기 배출구로 이동되는 이동로 일측에 설치되고, 일측에 적어도 하나의 통과공이 형성된 와류플레이트와, 상기 본체의 내부 중 상기 와류플레이트 상부에 설치되고, 표면에 복수의 홀이 타공형성되며, 상기 배기가스가 상기 배출구로 배출되기 전에 표면에 접촉되어 2차 연소가 이루어지는 연소플레이트를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체의 내면 중 유입구가 형성된 일측 상부에 설치되고, 상기 본체의 내면과 상기 블록유닛 사이의 상부공간을 차폐하여 상기 유입구를 통해 유입되는 유해가스를 화염방향으로 안내하는 가이드플레이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

삭제

그리고,, 상기 본체의 내부 중 상기 연소부에 의해 형성되는 화염 상부에 설치되고, 상기 본체의 중앙으로 이동된 상기 유해가스가 상기 본체의 외측방향으로 이동되도록 하는 보조플레이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 본체의 내부로 유입되는 유해가스가 확산플레이트에 충돌하여 확산되도록 함으로써 유해가스의 풍압에 의한 화염의 소화 또는 변형을 미연에 방지함과 아울러 유해가스에 포함된 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx)등과 같은 유해미립자가 확산되도록 하여 유해미립자의 연소효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 블로우로 유입되는 공기의 양을 조절하여 유해가스의 특성에 따라 버너효율을 제어함으로써 유해가스 재연소에 소요되는 에너지를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 유해가스 재연소 장치의 단면도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스 재연소 장치의 사시도,
도3a는 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스 재연소 장치의 단면도,
도3b는 본 발명의 일실시예에 따른 블록유닛의 사시도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스가 확산플레이트에 충돌하는 상태를 도시한 도면,
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산플레이트가 전후 이동되는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산플레이트의 설치각도 조절되는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블로우를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블로우를 도시한 도면,
도9는 본 발명의 다른 또 실시예에 따른 조절플레이트가 블로우의 내외측으로 이동되는 상태를 도시한 도면,
도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유해가스 재연소 장치의 단면도,
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유해가스 재연소 장치 내에서 유해가스가 이동되는 상태를 도시한 도면.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스 재연소 장치의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스 재연소 장치의 단면도이며, 도3b는 본 발명의 일실시예에 따른 블록유닛의 사시도이다.

도2 내지 도3b에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스 재연소 장치(1)는 본체(10)와, 연소부(20)와, 블록유닛(30)과, 와류플레이트(40) 및 연소플레이트(50)를 포함하여 구성된다.

본체(10)는 대략 원통형상으로 형성되되, 외통(10a)과 내통(10b)으로 이루어진 이중벽 구조로 형성되고, 외통(10a)과 내통(10b)의 사이공간에 내화단열재(10c)가 충진되는데, 상기한 내화단열재(10c)로는 일반적으로 세라크울 재질이 사용된다.

그리고, 본체(10)는 내통(10b)의 외면에 일정간격으로 보강판이 설치되어 내부 온도변화, 특히 열화에 의해 그 형상이 변형되는 것을 미연에 방지한다.

아울러, 본체(10)는 하부 일측에 유해가스가 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 상부 일측에는 재연소된 유해가스가 외부로 배출되는 배출구(12)가 형성되며, 내부에 유해가스가 재연소되는 재연소 공간(13)이 형성된다.

연소부(20)는 화염을 발생하는 버너유닛(21)과, 버너유닛(21)에 공기를 제공하는 블로우(22)를 포함하여 구성되고, 발생한 화염을 통해 본체(10)의 내부로 유입된 유해가스에 포함된 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx), 등의 유기화합물등을 열분해함으로써 유해가스가 완전연소되도록 하는 역할을 한다.

버너유닛(21)은 본체(10)의 내부 중 하부 일측에 설치되고, 상방으로 화염을 제공함으로써 유해가스를 열분해하는 역할을 하는 것으로서, 본 실시예에서는 메탈버너가 사용되었으나, 본 발명의 버너유닛(21)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 덕트버너 또는 건 타입(Gun type)등의 다양한 버너가 사용될 수 있다.

그리고, 버너유닛(21)은 본체(10)의 내부로 유입된 후 토출구 방향으로 이동되는 유해가스의 이동방향과 동일한 방향으로 화염을 발생함으로써 유해가스의 열분해효율이 향상되도록 하는 것이 바람직하다.

블로우(22)는 버너유닛(21)의 하단부에 결합되고 버너유닛(21)에 공기를 제공하는 역할을 하는데, 상기한 블로우(22)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서, 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.

블록유닛(30)은 본체(10)의 내부 중 유입구(11)와 대응되는 위치에 유입구(11)와 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치된 확산플레이트(31)와, 일단부가 본체(10)의 내부 일측에 고정되고 타단부가 확산플레이트(31)의 일측에 고정되어 확산플레이트(31)의 위치를 고정하는 지지대(32)를 포함하여 구성되며, 본체(10) 내부로 유입되는 유해가스의 풍압을 급격히 저감시킴과 동시에 이를 확산시키는 역할을 한다.

확산플레이트(31)는 대략 "∧"형상으로 형성되고, 앞서 설명한 바와 같이 본체(10)의 내부 중 유입구(11)와 대응되는 위치에 유입구(11)와 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되되, 본체(10) 내부로 유입되는 유해가스의 유입방향에 수직으로 설치되어 본체(10) 내부로 유입되는 유해가스가 충돌되도록 함으로써 유해가스의 풍압이 급격히 저감되도록 함과 동시에 유해가스가 확산되도록 하는 역할을 한다.

지지대(32)는 대략 막대형상으로 형성되고, 일단부가 본체(10)의 내면 일측에 고정설치되며, 타단부가 확산플레이트(31)의 일측에 고정결합되어 확산플레이트(31)를 설치위치에 견고하게 지지하는 역할을 한다.

와류플레이트(40)는 대략 원형의 플레이트 형상으로 형성되고, 본체(10)의 내부 중 배출구(12)로 배출되는 유해가스의 이동로 일측에 설치되며, 일측에 복수의 통과공(41)이 형성된다.

그리고, 와류플레이트(40)는 통과공(41)이 형성된 일측에 'ㄱ'자 형상의 절곡편(42)이 형성됨에 따라 배출구(12)방향으로 배출되는 유해가스가 통과공(41)을 통과한 후 절곡편(42) 단부에 부딪히면서 일정방향으로 와류가 형성되도록 하는 역할을 한다.

연소플레이트(50)는 대략 하방으로 높이를 갖는 깔때기 형상으로 형성되고, 복수의 홀이 타공형성되며, 표면이 화염에 의해 가열되면서 축적된 열을 통해 배출구(12)를 통과하는 2차 열분해함으로써 유해가스가 완전연소되도록 하는 역할을 한다.

가이드 플레이트(60)은 대략 플레이트 형상으로 형성되고, 본체(10)의 내면 중 유입구(11)가 형성된 일측 상부에 설치되며, 타단부가 확산플레이트(31)의 상부 일측에 연결되어 본체(10)와 확산플레이트(31)의 사이공간 중 상부공간을 차폐하는 역할을 한다.

즉, 가이드 플레이트(60)은 유입구(11)로 유입된 유해가스의 일부가 본체(10)와 확산플레이트(31)의 사이공간 중 상부공간으로 이동되어 본체(10)의 배출구(12)방향으로 곧바로 이동되는 것을 방지한다.

다시 말하면, 가이드 플레이트(60) 유해가스가 확산플레이트(31)에 충돌한 후 확산플레이트(31) 하부 또는 양측부방향으로 이동, 즉 유해가스가 화염방향으로 화염으로 이동될 수 있도록 이를 안내함으로써 유해가스의 연소효율이 보다 향상될 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가이드 플레이트(60)는 일측이 절곡지게 형성되어 신장, 신축되게 형성됨에 따라 블록유닛(30)이 전후 이동되거나 회동되는 경우 신장, 신축되면서 본체(10)와 확산플레이트(31)의 사이공간 중 상부공간을 차폐하는 상태가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스가 확산플레이트에 충돌하는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 유해가스 재연소 장치(1)의 동작을 첨부된 도4를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 커피 로스팅 장치와 같은 연소장치로부터 발생되는 유해가스가 압송수단에 의해 유입구(11)를 통해 본체(10)의 내부로 유입된다.

본체(10)의 내부로 유입된 유해가스는 본체(10)의 상부에 형성된 배출구(12) 방향으로 이동되는데, 배출구(12)방향으로 이동되는 과정에서 버너유닛(21)의 화염에 의해 1차 열분해가 이루어진다.

이와 같이 1차 열분해된 유해가스는 화염과 함께 본체(10)의 상방으로 이동되는데, 이때 2000℃ 이상의 높은 온도의 화염이 본체(10)의 내부 중 상측에 위치한 연소플레이트(50)의 표면에 접촉되어 연소플레이트(50)를 가열하고, 이에 연소플레이트(50)가 화염의 열을 축척하여 표면온도를 기준으로 1000℃ 가량의 온도를 유지한다.

그리고, 1차 열분해된 유해가스는 와류플레이트(40)를 통과하면서 유해미립자들이 보다 확산되고, 확산된 유해가스가 연소플레이트(50)의 표면에 접촉됨에 따라 2차 열분해되어 완전연소된 후 외부로 배출된다.

이는 폐기물관리법에서 제시한 우수연소를 위한 일반소각시설 출구온도 850℃ 이상, 체류시간 2초 이상으로 시설기준이 마련되어 있는데, 본 발명에서는 상기와 같이 확산플레이트(31)를 통해 유해가스의 이동속도를 저감시킴과 아울러 유해가스 내 유해미립자가 확산되도록 하여 화염 및 연소플레이트(50)에 의해 완전연소가 이루어지도록 함으로써 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미연탄소, 황산화물(SOx), 등의 유기화합물등의 발생을 미연에 방지하고, 우수연소를 위한 시설기준에 쉽게 부합할 수 있다.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산플레이트가 전후 이동되는 상태를 도시한 도면이며, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산플레이트의 설치각도 조절되는 상태를 도시한 도면이다.

도5 및 도6 실시예의 기본적인 구성은 도2 내지 도4의 일실시예와 동일하나, 확산플레이트(32')의 위치 및 설치각도를 조절할 수 있는 구조로 형성된 것이다.

도5에 도시된 바와 같이 본 실시예는 전 실시예와 달리 블록유닛(30')이 지지부(31')와, 확산플레이트(32') 및 한 쌍의 전후이동부(33')를 포함하여 구성된다.

지지부(31')는 막대형상으로 형성되고, 상단부와 하단부가 각각 유입구(11)가 형성된 본체(10)의 일측 중 서로 대향되는 위치에 고정설치되어 한 쌍의 전후이동부(33')를 지지하는 역할을 한다.

확산플레이트(32')는 전 실시예와 동일한 모양으로 형성되고, 본체(10)의 내부 중 유입구(11)와 대응되는 위치에 설치되되, 유해가스의 유입방향에 수직방향으로 배치되어 본체(10) 내부로 유입되는 유해가스가 충돌되도록 함으로써 유해가스의 풍압이 급격히 저감되도록 함과 동시에 유해가스가 확산되도록 하여 유해가스의 연소효율이 보다 향상될 수 있도록 하는 역할을 한다.

한 쌍의 전후이동부(33')는 각각 외면에 나사산이 형성된 막대형상으로 형성되고 일단부가 지지부(31')의 일측에 나사결합되며 타단부가 확산플레이트(32')의 일측을 회전가능하게 관통하는 나사막대부(33'a) 및 확산플레이트(32')를 통과한 한 쌍의 나사막대부(33'a) 타단부에 각각 결합되는 너트부재(33'b)를 포함하여 구성된다.

이러한 한 쌍의 전후이동부(33')는 회전하면서 지지부(31')로부터 각각 전후이동되는 경우 확산플레이트(32')가 전후이동 또는 회동되도록 함으로써 확산플레이트(32')의 설치위치 또는 설치각도를 조절하는 역할을 한다.

보다 상술하면, 도5에서 보는 바와 같이 한 쌍의 나사막대부(33'a)를 모두 회전하는 경우 한 쌍의 나사막대부(33'a)가 같이 전후방향으로 이동되면서 한 쌍의 나사막대부(33'a) 타단부에 결합된 확산플레이트(32')가 전후방향으로 동반이동되어 확산플레이트(32')의 설치위치를 조절할 수 있고, 한 쌍의 나사막대부(33'a) 중 어느 하나의 나사막대부(33'a)만 회전하는 경우 하나의 나사막대부(33'a) 타단부에 결합된 확산플레이트(32')의 어느 일측만 전후이동되면서 전체적으로 회동함에 따라 확산플레이트(32')의 설치각도를 조절할 수 있다.

그 외의 구조는 전술한 기본 실시예와 동일하므로 나머지 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 출원인은 Inventor 및 ANSYS CFX와 같은 프로그램 및 장비를 이용하여 본 발명에 따른 유해가스 재연소 장치의 유동 특성을 분석하였다.

이에 본 출원인은 전산해석을 위해 도7a에서 보는 바와 같이 유한 요소 메쉬망을 생성하여 절점수 959,299개, 유한요소 수 5,333,860(Tetrahedron Type)를 취득하였고, 분석조건으로 버닝대상인 27℃인 유해가스가 3m/s 속도로 본체(10)의 내부로 유입되며, 연소에 의한 745℃의 공기가 블로우에 의해 15m/s 유입 및 혼합되어 200℃의 공기로 배출되는 것으로 가정하였다.

이에 따른 해석결과를 살펴보면, 본체(10)의 내부 중 연소플레이트(50) 및 배출구(12) 부근에서 19.97m/s의 최대풍속이 나타난 반면 블로유닛(30,30')이 설치된 부근에서는 1.9m/s 미만의 최저풍속이 나타났으며, 본체(10) 중앙 부근에서 상방으로 연소열에 의한 풍속이 일정하게 형성되는 것으로 나타났다.

즉, 본 발명은 유입구(11)를 통해 유입되는 유해가스가 블록유닛(30,30')에 충돌되면서 그 풍속이 낮아지면서 유해가스의 풍압에 의한 화염의 소화 또는 변형을 미연에 방지하고, 유해가스의 연소효율을 크게 향상시킬 수 있는 것임을 확인할 수 있다.

도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블로우를 도시한 도면이고, 도9는 본 발명의 다른 또 실시예에 따른 조절플레이트가 블로우의 내외측으로 이동되는 상태를 도시한 도면이다.

도8 및 도9 실시예의 기본적인 구성은 도2 내지 도4의 일실시예와 동일하나, 블로우(22)로 유입되는 공기의 양을 조절하여 유해가스의 특성에 따라 버너효율, 즉 화염의 길이, 화력등을 제어함으로써 유해가스 재연소에 소요되는 에너지를 크게 절감할 수 있는 구조로 형성된 것이다.

도7에 도시된 바와 같이 본 실시예는 전 실시예와 달리 블로우(22)의 일측 중 공기유입구(11)가 형성된 일측에 블로우(22)의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되는 조절플레이트(22a)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 조절플레이트(22a)는 양측단부가 공기유입구(11)가 형성된 블로우(22)의 일측 중 대향하는 위치에 고정설치되는 지지막대부(22aa)와, 공기유입구(11)와 대응되는 위치에 블로우(22)의 내외측방향으로 이동가능하게 배치되는 플레이트부(22ab) 및 일단부가 지지막대부(22aa)의 일측에 결합되고 플레이트부(22ab)의 일측을 지지하여 플레이트부(22ab)의 위치를 고정하는 고정부(22ac)를 포함하여 구성되는데, 여기서 지지막대부(22aa)는 막대볼트가 사용될 수 있으며, 고정부(22ac)는 일반적인 너트가 사용될 수 있다.

이러한 본 실시예의 동작을 살펴보면, 본체(10)의 내부로 유입되는 유해가스의 종류에 따라 작업자가 플레이트부(22ab)의 위치를 조절한 후 고정부(22ac)를 이용하여 조절된 플레이부의 위치를 고정함에 따라 공기유입구(11)로 유입되는 공기의 양을 조절한다.

도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유해가스 재연소 장치의 단면도이고, 도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유해가스 재연소 장치 내에서 유해가스가 이동되는 상태를 도시한 도면이다.

도10 및 도11 실시예의 기본적인 구성은 도2 내지 도4의 일실시예와 동일하나, 본체(10) 내부에서 유해가스의 이동로가 증대되도록 함과 아울러 유해가스 내에 포함된 유해입자가 균일하게 확산되도록 함으로써 유해가스 제거효율이 크게 향상될 수 있는 구조로 형성된 것이다.

도10에서 보는 바와 같이 본 실시예는 전실시예와 달리 본체(10)의 내면 일측으로부터 본체(10)의 내측방향으로 연장형성된 안내플레이트(70) 및 본체(10)의 내부 중 연소부(20)에 의해 형성되는 화염 상부에 설치되는 보조플레이트(80)를 포함하여 구성된다.

여기서, 안내플레이트(70)는 중공(71)이 형성된 플레이트형상으로 형성되고, 복수개가 본체(10)의 내면 일측에 상하방향으로 일정간격 이격되게 설치되며, 본체(10)의 내면을 따라 상방으로 이동되는 유해가스를 본체(10)의 내측방향, 즉 본체(10)의 중앙부분으로 안내하여 본체(10)의 내면을 따라 이동되는 일부 유해가스까지 화염에 의해 연소되도록 함으로써 유해가스의 연소효율이 크게 향상될 수 있도록 하는 역할을 한다.

보조플레이트(80)는 앞서 설명한 바와 같이 본체(10)의 내부 중 연소부(20)에 의해 형성되는 화염 상부에 설치되되, 안내플레이트(70)와 안내플레이트(70) 사이공간과 대응되는 위치에 설치되어 본체(10) 중앙으로 이동된 유해가스가 다시 본체(10)의 외측방향으로 이동되도록 하는 역할을 한다.

이러한 보조플레이트(80)는 도11에서 보는 바와 같이 안내플레이트(70)에 의해 본체(10) 내측으로 이동된 유해가스가 화염에 의해 연소된 후 다시 본체(10)의 외측방향으로 이동되도록 하고, 본체(10)의 외측방향으로 이동된 유해가스가 그 상부에 설치된 다른 안내플레이트(70)에 의해 재차 본체(10)의 내측방향으로 이동되도록 하여 그 이동시간이 증대되도록 함으로써 유해가스의 연소효율이 보다 향상될 수 있도록 하는 역할을 한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 본체 10a : 외통
10b : 내통 10c : 내화단열재
11 : 유입구 12 : 배출구
13 : 재연소 공간 20 : 연소부
21 : 버너유닛 22 : 블로우
22a : 조절플레이트 22aa : 지지막대부
22ab : 플레이트부 22ac : 고정부
30,30' : 블록유닛 31 : 확산플레이트
32 : 지지대 31' : 지지부
32' : 확산플레이트 33' : 전후이동부
33'a : 나사막대부 33'b : 너트부재
40 : 와류플레이트 41 : 통과공
42 : 절곡편 50 : 연소플레이트
60 : 가이드 플레이트 70 : 안내플레이트
80 : 보조플레이트

Claims

불완전연소되어 발생된 유해가스가 내부로 유입되고, 유입된 상기 유해가스를 재연소하여 외부로 배출하는 유해가스 재연소 장치에 있어서,
일측에 상기 유해가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에 내부로 유입되어 상기 유해가스가 재연소되어 배출되는 배출구가 형성된 본체와;
상기 본체의 내부에 설치되고, 상기 본체의 내부로 유입되는 상기 유해가스를 연소하는 연소부와;
상기 본체의 내부 중 상기 유입구와 대응되는 위치에 상기 유입구와 이격되게 설치되고, 상기 유입구를 통해 상기 본체 내부로 유입되는 상기 유해가스가 충돌하여 확산되도록 하는 블록유닛을 포함하되,
상기 블록유닛은
상기 유입구가 형성된 상기 본체의 일측에 고정설치되는 지지부와;
일단부가 상기 지지부의 일측에 회전가능하게 나사결합되고, 타단부가 상기 본체의 내부 일측에 배치되는 한 쌍의 전후이동부; 및
일측이 상기 한 쌍의 전후이동부 타단부에 결합되고, 상기 한 쌍의 전후이동부가 회전하는 경우 상기 본체의 내외측방향으로 이동되고, 상기 한 쌍의 전후이동부 중 어느 하나가 회전하는 경우 일방향으로 회동되면서 설치각도가 변경되는 확산플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체의 내면 일측으로부터 상기 본체의 내측방향으로 연장형성되고, 상기 본체의 상부로 이동되는 유해가스를 상기 본체의 내측방향으로 안내하는 중공의 안내플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연소부는
상기 본체의 하부에 설치되고, 상방으로 화염을 발생하여 상기 유입구를 통해 유입된 상기 유해가스를 연소하는 버너와;
상기 버너의 하부에 설치되고, 일측에 외부공기가 유입되는 공기유입구가 형성되어 화염발생에 필요한 공기를 상기 버너에 제공하는 블로우를 포함하되,
상기 블로우는 상기 공기유입구와 대응되는 일측에 내외측방향으로 이동가능하게 설치되는 조절플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체의 내부 중 재연소된 유해가스가 상기 배출구로 이동되는 이동로 일측에 설치되고, 일측에 적어도 하나의 통과공이 형성된 와류플레이트와;
상기 본체의 내부 중 상기 와류플레이트 상부에 설치되고, 표면에 복수의 홀이 타공형성되며, 상기 재연소된 유해가스가 상기 배출구로 배출되기 전에 표면에 접촉되어 2차 연소가 이루어지는 연소플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체의 내면 중 유입구가 형성된 일측 상부에 설치되고, 상기 본체의 내면과 상기 블록유닛 사이의 상부공간을 차폐하여 상기 유입구를 통해 유입되는 유해가스를 화염방향으로 안내하는 가이드플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 본체의 내부 중 상기 연소부에 의해 형성되는 화염 상부에 설치되고, 상기 본체의 중앙으로 이동된 상기 유해가스가 상기 본체의 외측방향으로 이동되도록 하는 보조플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 재연소 장치.