KR102061296B1 - 음파 제매기를 구비하는 소각로 - Google Patents

음파 제매기를 구비하는 소각로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음파 제매기를 구비하는 소각로에 관한 것이다. 본 발명은, 파동 생성기(Wave Generator)(111) 및 혼(Horn)(112)을 포함하는 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110); 파동 생성기(Wave Generator)(111)에 의한 소각로 내에 발생된 이물질을 제거하기 위해 음파를 생성하여 전단에 형성된 혼(112)으로 음파를 전달하는 경우, 파동 생성기(111)로 음파 발생을 위해 가압 공기를 제공하는 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120); 및 볼 밸브(140)가 수동으로 온(ON) 된 상태에서 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)의 제어에 따라 온(ON) 되는 경우, 볼 밸브(140)와의 사이에서 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)를 거쳐온 가압 공기를 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120)로 제공하는 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 소각로 내부는 소각 대상이 소각되면서 분진, 연기 등이 발생하고, 분진, 연기 등이 소각로 내부에 침적되는 경우, 물을 이용하여 제거시의 이물질의 엉김 현상을 제거하기 위해 음파를 활용하여 소각로를 청소하도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 파동 생성기(Wave Generator)를 통한 음파의 진동수를 자율 선택 및 조정하도록 함으로써, 음파를 활용한 소각로 청소의 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

음파 제매기를 구비하는 소각로{INCINERATOR WITH SOUND WAVE TYPE SOOT BLOWER}
본 발명은 음파 제매기를 구비하는 소각로에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 소각로 내부는 소각 대상이 소각되면서 분진, 연기 등이 발생하고, 이러한 분진, 연기 등이 소각로 내부에 침적되는 경우, 물을 이용하여 제거시의 이물질의 엉김 현상을 제거하기 위해 음파를 활용하여 소각로를 청소하도록 하기 위한 음파 제매기를 구비하는 소각로에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물 쓰레기나 폐오염물과 같은 가연성 폐기물을 처리하는 방법으로는 폐기물을 특정 지역에 매립하거나 또는 소각하여 처리하는 방법이 있으며, 매립하는 경우 많은 폐기물을 매립하기 위한 넓은 지역을 확보해야 하는 문제점과 매립된 폐기물에 의하여 대지와 지하수 등의 환경오염이 심각하게 대두됨에 따라 최근에는 가연성 폐기물을 소각처리하는 방법을 채택하여 처리하고 있다.
폐목재나 잡쓰레기 등의 가연성 폐기물을 소각하기 위한 소각 보일러는 용도에 따라 다양한 형태의 구조로 제작되어 사용되고 있으며, 그 대부분은 폐기물을 소각 처리하는 과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 난방용이나 온수로 재활용할 수 있는 구조들이 주종을 이루고 있다.
이와 같이 가연성 폐기물이 소각되면서 발생하는 폐열을 재활용하는 통상의 소각로는 가연성 폐기물이 투입되는 도어와, 폐기물이 적재되어 연소되는 화격자와, 연소된 소각물을 외부로 배출시키기 위한 도어가 연소실에 구비되고, 또한 소각 과정에서 발생하는 폐열을 재활용하기 위하여 물이 저장된 폐열교환실이 구비되며, 연소 가스가 배출되는 연통에 매연을 줄이기 위한 매연포집부가 구비된 구조로 되어 있다.
이러한 소각로 내부는 소각 대상이 소각되면서 분진, 연기 등이 발생하고, 이러한 분진, 연기 등이 소각로 내부에 침적된다.
종래에는 이렇게 침적된 분진, 연기 등을 수증기(또는 물)를 이용하여 제거하였으나, 수증기 등으로 내부를 세척하는 경우, 오히려 분진 등이 상호 간에 달라붙어 제거되지 않는 문제점이 발생하였다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2009-0017197호 "이동식 화장 설비용 소각로(Incinerator for movable cremation apparatus)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소각로 내부는 소각 대상이 소각되면서 분진, 연기 등이 발생하고, 분진, 연기 등이 소각로 내부에 침적되는 경우, 물을 이용하여 제거시의 이물질의 엉김 현상을 제거하기 위해 음파를 활용하여 소각로를 청소하도록 하기 위한 음파 제매기를 구비하는 소각로를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 파동 생성기(Wave Generator)를 통한 음파의 진동수를 자율 선택 및 조정하도록 함으로써, 음파를 활용한 소각로 청소의 효율을 향상시키도록 하기 위한 음파 제매기를 구비하는 소각로를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로는, 파동 생성기(Wave Generator)(111) 및 혼(Horn)(112)을 포함하는 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110); 파동 생성기(Wave Generator)(111)에 의한 소각로 내에 발생된 이물질을 제거하기 위해 음파를 생성하여 전단에 형성된 혼(112)으로 음파를 전달하는 경우, 파동 생성기(111)로 음파 발생을 위해 가압 공기를 제공하는 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120); 및 볼 밸브(140)가 수동으로 온(ON) 된 상태에서 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)의 제어에 따라 온(ON) 되는 경우, 볼 밸브(140)와의 사이에서 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)를 거쳐온 가압 공기를 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120)로 제공하는 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)는, 내부에 솔레노이드가 하나씩 장치되어 있어서, 밸브를 열 때는 전기적 힘에 의하여 동작하게 되고, 밸브를 닫을 경우에는 내부에 장치되어 있는 스프링의 탄성복원력에 의하여 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 볼 밸브(Ball Valve)(140)는, 가압 공기를 유입시키기 위한 최후단의 개폐 밸브로, 사용자의 회전 방향인 정방향(시계 방향) 회전에 따라 밸브를 온(ON) 시키고, 역방향(반시계 방향) 회전에 따라 밸브를 오프(OFF) 시키는 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)는, 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)를 구동시키기 위한 공압을 조절함과 동시에 공기 내부에 포함되어 있는 습기를 제거하는 필터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 육면체 형상으로 소각로 벽(wall)(1)에 부착된 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)를 감싸서 형성되며, 내부는 일반구조용강인 SS41 재질로 분말 코팅되어 형성됨으로써, 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)에서 발생되는 음파가 외부로 나가는 것을 방지하는 소음 상자(Noise Enclosure Box)(170); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)에 대한 센싱을 통해 파동을 탐지하며, 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)에 대한 동작 온(ON), 오프(OFF)를 제어하는 로컬 제어판(Local Control Panel)(160); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)는, 소음 상자(170) 내에서의 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)에 의해 생성되는 파동이 미리 설정된 주파수 이상의 음파가 발생되는지 여부를 감지하기 위해 파동 측정 정보를 생성한 뒤, 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로는, 소각로 내부는 소각 대상이 소각되면서 분진, 연기 등이 발생하고, 분진, 연기 등이 소각로 내부에 침적되는 경우, 물을 이용하여 제거시의 이물질의 엉김 현상을 제거하기 위해 음파를 활용하여 소각로를 청소하도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로는, 파동 생성기(Wave Generator)를 통한 음파의 진동수를 자율 선택 및 조정하도록 함으로써, 음파를 활용한 소각로 청소의 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로(100)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로(100a)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파동 생성기(Wave Generator)(111)의 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로(100)를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음파 제매기를 구비하는 소각로(100a)를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 음파 제매기를 구비하는 소각로(100, 100a)는 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110), 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120), 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130), 볼 밸브(Ball Valve)(140), 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150), 로컬 제어판(Local Control Panel)(160), 소음 상자(Noise Enclosure Box)(170), 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)를 공통적으로 포함할 수 있다.
음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)는 파동 생성기(Wave Generator)(111) 및 혼(Horn)(112)을 포함할 수 있다.
파동 생성기(Wave Generator)(111)는 소각로 내에 발생된 분진, 연기 등을 포함하는 이물질을 제거하기 위해 음향을 생성할 수 있다. 즉, 파동 생성기(Wave Generator)(111)는 스테인레스 스틸(Stainless Steel)을 이용해 제조하며, 전단으로는 혼(Horn)(112)이 형성되며, 후단으로는 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120)와 연결된 형태로 형성될 수 있다.
혼(Horn)(112)은 파동 생성기(111)의 전단에 파동 생성기(111)와 동일한 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 소재로 제조되며 내부에 텅스텐(tungsten), 또는 티타늄(Titanium) 소재의 금속막을 형성함으로써, 파동 생성기(111)를 통해 외부의 미리 설정된 압력의 공기를 주입시 금속막이 진동을 통해 음향을 발생한다. 이를 위해 혼(112)은 나팔관 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
플렉시블 호스(Flexible Hose)(120)는 3/4" 규격으로 서스(SuS) 재질로 형성됨으로써, 파동 생성기(Wave Generator)(111)와 한 단이 연결되며, 다른 한 단은 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)와 연결된 구조를 가짐으로써, 외부로부터 공급되는 공기가 볼 밸브(Ball Valve)(140), 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150), 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)를 순차적으로 거쳐서 유입되면 파동 생성기(111)로 전달하는 역할을 수행한다.
솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)는 3/4" 규격으로 Brass 재질로 형성됨으로써, 볼 밸브(140)가 수동으로 온(ON) 된 상태에서 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)의 제어에 따라 온(ON) 되는 경우, 볼 밸브(140)와의 사이에서 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)를 거쳐온 외부 공기를 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120)로 제공하는 역할을 수행한다.
솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)는 내부에 솔레노이드가 하나씩 장치되어 있어서, 예를 들면 밸브를 열 때는 전기적 힘에 의하여 동작하게 되고, 밸브를 닫을 경우에는 내부에 장치되어 있는 스프링의 탄성복원력에 의하여 동작하도록 구성되는 것이다.
볼 밸브(Ball Valve)(140)는 3/4" 규격으로 서스(SUS) 재질로 형성됨으로써, 외부 공기를 유입시키기 위한 최 후단의 개폐 밸브로, 사용자의 회전 방향인 정방향(시계 방향) 회전에 따라 밸브를 온(ON) 시키고, 역방향(반시계 방향) 회전에 따라 밸브를 오프(OFF) 시키는 역할을 수행한다.
에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)는 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)를 구동시키기 위한 공압을 조절함과 동시에 공기 내부에 포함되어 있는 습기를 제거하는 등의 필터링 기능을 수행하게 된다.
본 발명의 다른 실시예로, 도 2와 같이 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)는 후단의 분배기(air distributor)(190)와 연결될 수 있으며, 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)에서 조절되고 필터링된 공압을 갖는 공기는 분배기(air distributor)(190)를 통하여 적절하게 분배될 수 있다. 분배기(air distributor)(190)에서 분배되는 공압을 갖는 공기는, 복수 개의 솔레노이드 밸브 각각 분배될 수 있도록 구성될 수도 있다.
본 발명에서 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)는 알루미늄 다이 캐스트(aluminum die casting) 방식을 통해 제작될 수 있다.
로컬 제어판(Local Control Panel)(160)은 소음 상자(Noise Enclosure Box)(170)의 내측에 형성된 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)에 대한 센싱을 통해 파동을 탐지하며, 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)에 대한 동작 온(ON), 오프(OFF)를 제어할 수 있는 디지털 프로그램 컨트롤러에 해당한다.
소음 상자(Noise Enclosure Box)(170)는 육면체 형상으로 소각로 벽(wall)(1)에 부착된 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)를 감싸서 형성되며, 내부는 일반구조용강인 SS41 재질로 분말 코팅되어 형성됨으로써, 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)에서 발생되는 음파가 외부로 나가는 것을 방지할 수 있다.
파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)는 소음 상자(170) 내에서의 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)에 의해 생성되는 파동이 미리 설정된 주파수(예, 18kHz) 이상의 음파가 발생되는지 여부를 감지하기 위해 파동 측정 정보를 생성한 뒤, 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)으로 제공함으로써, 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)에 의해 유입된 외부 공기의 출력 주파수를 조절하기 위한 고주파 발진기 및 진동자를 포함하여 구성되는 파동 생성기(Wave Generator)(111)에 의한 미리 설정된 이상의 음파를 통해 소각로에 제공함으로써, 음파에 의해 소각로 내부가 청결하게 될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)은 소각로 내로 투입된 세척물의 진동을 통해 소각로가 청결하게 세척될 수 있도록 할 수도 있다.
이 경우, 도 2와 같이, 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)의 파동 생성기(Wave Generator)(111)는 서로 다른 주파수 대역의 음파를 발진시키기 위해 소각로 벽(1)의 양 측부에 복수개로 배치될 수 있다.
여기에서 파동 생성기(Wave Generator)(111)는 소각로(1) 내벽으로 전달되는 음향에 의한 진동에너지로 세척수 내에 캐비테이션(cavitation) 효과를 일으킬 수 있다.
캐비테이션이란 소각로 음파가 전달되는 때 내부에 소밀파가 형성되며, 내부가 소밀파 방식으로 진동하면서 생기는 소각로의 내면에 충격력을 작용하게 되는 것을 의미한다.
이와 같은 캐비테이션 효과에 의한 충격력에 의해 소각로 내부 표면의 분진, 연기 등의 이물질이 분쇄되고 유화되어 유리될 수 있다.
한편, 본 발명에서 배관을 통해 공급되는 공압의 작동압력(Air Pressure)은 70 내지 90 PSI일 수 있으며, 동작 중 공기의 소모량(Air Consumption)은 21.25ℓ/sec일 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파동 생성기(Wave Generator)(111)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 파동 생성기(Wave Generator)(111)는 주파수 선택부(111a) 및 주파수 조절부(111b)를 포함할 수 있다. 주파수 선택부(111a)는 파동 생성기(Wave Generator)(111)에 대한 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)의 제어를 위한 기준 주파수에 대한 출력신호를 수신한 뒤, 기준 주파수의 음파를 발생시켜 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)에 의해 측정된 주파수 신호를 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)로부터 수신한 뒤, 기준 주파수 신호를 비교하여 주파수 차이를 연산한다.
이후, 주파수 조절부(111b)는 주파수 선택부(111a)에 의해 연산된 주파수 차이를 출력 주파수에 대응되는 고주파 발진기에 의한 진동자의 진동수에 대한 조절을 통해 보정된 기준 주파수가 출력되도록 제어할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100, 100a : 음파 제매기를 구비하는 소각로
110 : 음파 클리너(Acoustic Cleaner)
120 : 플렉시블 호스(Flexible Hose)
130 : 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)
140 : 볼 밸브(Ball Valve)
150 : 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)
160 : 로컬 제어판(Local Control Panel)
170 : 소음 상자(Noise Enclosure Box)
180 : 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)

Claims (7)

  1. 파동 생성기(Wave Generator)(111) 및 혼(Horn)(112)을 포함하는 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110);
    파동 생성기(Wave Generator)(111)에 의한 소각로 내에 발생된 이물질을 제거하기 위해 음파를 생성하여 전단에 형성된 혼(112)으로 음파를 전달하는 경우, 파동 생성기(111)로 음파 발생을 위해 가압 공기를 제공하는 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120); 및
    볼 밸브(140)가 수동으로 온(ON) 된 상태에서 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)의 제어에 따라 온(ON) 되는 경우, 볼 밸브(140)와의 사이에서 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)를 거쳐온 가압 공기를 플렉시블 호스(Flexible Hose)(120)로 제공하는 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130); 를 포함하며,
    볼 밸브(Ball Valve)(140)는,
    가압 공기를 유입시키기 위한 최후단의 개폐 밸브로, 사용자의 회전 방향인 정방향(시계 방향) 회전에 따라 밸브를 온(ON) 시키고, 역방향(반시계 방향) 회전에 따라 밸브를 오프(OFF) 시키는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 음파 제매기를 구비하는 소각로.
  2. 제1항에 있어서, 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)는,
    내부에 솔레노이드가 하나씩 장치되어 있어서, 밸브를 열 때는 전기적 힘에 의하여 동작하게 되고, 밸브를 닫을 경우에는 내부에 장치되어 있는 스프링의 탄성복원력에 의하여 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 음파 제매기를 구비하는 소각로.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 에어 필터 레귤레이터(Air Filter Regulator)(150)는,
    음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)를 구동시키기 위한 공압을 조절함과 동시에 공기 내부에 포함되어 있는 습기를 제거하는 필터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 음파 제매기를 구비하는 소각로.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    육면체 형상으로 소각로 벽(wall)(1)에 부착된 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)를 감싸서 형성되며, 내부는 일반구조용강인 SS41 재질로 분말 코팅되어 형성됨으로써, 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)에서 발생되는 음파가 외부로 나가는 것을 방지하는 소음 상자(Noise Enclosure Box)(170); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 제매기를 구비하는 소각로.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제5항에 있어서,
    파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)에 대한 센싱을 통해 파동을 탐지하며, 솔레노이드 벨브(Solenoid Valve)(130)에 대한 동작 온(ON), 오프(OFF)를 제어하는 로컬 제어판(Local Control Panel)(160); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 제매기를 구비하는 소각로.
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제6항에 있어서, 파동 감지기 센서(Wave Detector Sensor)(180)는,
    소음 상자(170) 내에서의 음파 클리너(Acoustic Cleaner)(110)에 의해 생성되는 파동이 미리 설정된 주파수 이상의 음파가 발생되는지 여부를 감지하기 위해 파동 측정 정보를 생성한 뒤, 로컬 제어판(Local Control Panel)(160)으로 제공하는 것을 특징으로 하는 음파 제매기를 구비하는 소각로.
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