KR102303281B1 - 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템 - Google Patents

마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템에 관한 것으로, 폐기물을 기체 및 액체로 연료화하여 탱크에 저장하는 시스템과, 저장된 기체 및 액체 연료탱크를 파이프 라인 또는 용기로 다른 장소로 이동하고 이동된 장소에서 처리하는 시스템을 포함하고, 폐기물의 처리하기 위한 마이크로 웨이브 전자파 분자 충돌방식의 설비 시스템을 포함하며, 특히 1차 마이크로파 발생기(마그네트론)을 이용하여 분자 충돌방식으로 습윤상태의 폐기물을 적절한 수분량을 유지하면서 분자충돌로 분해시키고, 2차 마이크로파 발생기(마그네트론)로 폐기물을 열에너지와 빛에너지로 변환시켜 완전한 화학반응에 의해서 기체 및 액체 연료화한 상태로 연료 탱크에 저장 처리함으로서 폐기물이 완벽하게 연료화되도록 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템에 관한 것이다.

Description

마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템{Pyrolysis apparatus using microwave}
본 발명은 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템에 관한 것으로, 폐기물을 기체 및 액체로 연료화하여 탱크에 저장하는 시스템과, 저장된 기체 및 액체 연료탱크를 파이프 라인 또는 용기로 다른 장소로 이동하고 이동된 장소에서 처리하는 시스템을 포함하고, 폐기물의 처리하기 위한 마이크로 웨이브 전자파 분자 충돌방식의 설비 시스템을 포함하며, 특히 1차 마이크로파 발생기(마그네트론)을 이용하여 분자 충돌방식으로 습윤상태의 폐기물을 적절한 수분량을 유지하면서 분자충돌로 분해시키고, 2차 마이크로파 발생기(마그네트론)로 폐기물을 열에너지와 빛에너지로 변환시켜 완전한 화학반응에 의해서 기체 및 액체 연료화한 상태로 연료 탱크에 저장 처리함으로서 폐기물이 완벽하게 연료화되도록 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템에 관한 것이다.
고정층 가스화기(fixed bed gasifier)는 여러 종류의 가스화기 중에서 최초로 개발된 가스화기로서, 1934년 서독에서 개발된 Lurgi 타입을 비롯한 여러 가지 타입의 모델이 있으며, 이미 많은 나라에서 실용화되어 있다. 고정층 가스화기의 경우, 보통 5-15인치 크기로 분쇄된 석탄, 폐기물 및 바이오매스(이하, 언료라고 통칭함)가 가스화기(더 구체적으로는 가스화기의 반응로)의 상부에 장입된 후 중력에 의해 아래로 내려가면서 건조되고 가스화된다. 이러한 과정을 거쳐 생성된 합성가스는 가스화기의 외부로 배출된 후 추가적인 처리를 거쳐 다양한 용도로 활용될 수 있다.
가스화란 탄화 수소계 물질을 부분 산화시켜 수소, 일산화탄소 및 메탄과 같은 가연성 혼합가스 형태로 전환시키는 공정을 말한다. 정제공정을 통하여 합성가스는 이후 대체 천연가스(SNG), 청정연료(DME), 암모니아 (NH3), 합성 석유, 수소 생산 등에 응용될 수 있다. 이러한 고정층 가스화기의 단점 중 하나로 착화를 위한 추가 점화기를 요구한다는 점이다. 통상적인 고정층 가스화기에서 석탄이나 바이오매스를 가스화의 연료로 사용하는 경우, 반응기 내부에 가연성 물질(종이나 바이오매스)을 공급한 상태에서 가스 토치, 오일버너 등을 이용하여 초기 착화를 형성하게 된다. 반응기의 상부에서 착화를 시켜 반응기 하부로 열을 공급하여 내부온도가 반응 개시온도 이상으로 올라가는 데까지 상당한 시간이 걸리며, 화염이 불안정하거나 한쪽 방향으로 화염이 쏠리는 현상이 발생하게 된다.
이와 관련된 선행문헌에 개시된 기술현황은 다음과 같다.
한국공개특허 특1996-0034850호(19961024)에서는 산소, 수소, 질소, 미분탄이 유입되는 가스화기와; 수소-산소반응에 의해 발생된 화염을 통해 상기 가스화기 내부를 가열하여 석탄가스를 생성시키는 수소-산소버너와; 상기 가스화기로부터 생성된 석탄가스로부터 고형입자와 황성분을 제거하는 가스정제장치와; 상기 가스정제장치로 부터 정제된 석탄가스에 포함된 수소를 흡착하는 수소저장금속이 내장된 수소금속저장실과; 상기 수소금속저장실내의 수고저장금속을 가열하여 수소 저장금속에 흡착된 수소를 증발시키는 열원과; 상기 수소저장금속으로부터 증발된 수소가스를 소정압력으로 상기 수소-산소버너에 공급시키는 콘트롤러를 포함하는 석탄가스화 복합발전 시스템의 가스화기 점화장치에 대해 개시되어 있다.
WO국제공개특허 제2010/006723호(20100121)에서는 가스화 버너들 중 하나는 스타트업 버너로서 형성되며,그의 점화를 위해 적어도 하나의 파일럿 버너가 사용되고, 상기 파일럿 버너는 전기 점화장치를 통해 점화되며,이때 상기 파일럿 버너를 통해 상기 스타트업 버너 안에서는 연료가스 및 산소 함유 가스로 만들어진 연소 가능한 가스 혼합물이 점화되고, 상기 스타트업 버너의 점화 후, 상기 스타트업 버너에 의해 적어도 하나의 추가의 가스화 버너가 점화되며, 그리고 매체 교환을 통해 상기 스타트업 버너는 탄소 함유 연료의 가스화 버너들 중 하나로서 작동되는 것을 특징으로 하는 적어도 2 개의 가스화 버너를 이용한 탄소 함유 연료의 가스화시 버너들을 점화 및 작동시키기 위한 방법이 개시되어 있다.
한국등록특허 제10-1596289호(20160222)에서는 슬러리 펌프의 펌핑으로 반응물 저장조에 저장된 반응물을 마이크로파가 조사될 수 있는 투시경을 가진 교반식 반응기에 연속적으로 투입시키는 단계; 마이크로파발생장치에서 마이크로파를 발생시키는 단계; 발생된 마이크로파를, 튜너 및 전자기파 방향 연결기를 포함하는, 알루미늄 또는 구리 소재로 된 관형의 마이크로웨이브 가이드 및 투시경을 통해 교반식 반응기로 조사하여, 용매 존재 하에서 상기 교반식 반응기에 투입된 반응물을 50 ~ 250로 가열시키고 교반하여 다공성물질 또는 혼합금속산화물을 생성시키는 단계; 상기 교반식 반응기로부터 생성된 다공성물질 또는 혼합금속산화물을 연속적으로 드레인시키는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속교반식 반응장치를 이용한 다공성물질 또는 혼합금속산화물의 연속적 제조 방법이 개시되어 있습니다.
일본공개특허 제2015-221428호(20151210)에서는 유해 배출물, 휘발성 유해 화학물질, 부유 입자상 물질 또는 검댕의 절감 저감을 위한 처리 장치로서, 소정의 마이크로파대역을 발생시키는 마이크로파 발진 장치와 소정의 마이크로파대역을 공진하는 마이크로파 공진 공동과 상기 마이크로파 공진 공동 내에 마이크로파를 방사하는 마이크로파 방사 수단과 상기 마이크로파 공진 공동 내 기체에 대해서 부분 방전해 기체를 플라스마화하는 플라스마 발화 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 처리 장치가 개시되어 있다.
그러나, 착화성이 떨어지는 연료를 장입한 상태의 고정층 가스화기 내부에 마이크로웨이브를 조사하여 추가적인 착화용 연료 공급없이 착화를 수행하기 위한 점화기 기술을 개시한 문헌은 확인할 수 없다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 한국공개특허 특1996-0034850호(19961024)
(특허문헌 0002) WO국제공개특허 제2010/006723호(20100121)
(특허문헌 0003) 한국등록특허 제10-1596289호(20160222)
(특허문헌 0004) 일본공개특허 제2015-221428호(20151210)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 다양한 종류의 습윤상태의 폐유기물을 산화 반응로에 통째로 삽입시킨 후에 제 1차 마이크로파 발생기를 이용하여 분자 충돌방식으로 습윤상태의 폐기물을 가열시키고, 제 2차 마이크로파 발생기를 이용하여 폐기물을 빛에너지와 열에너지로 변환시켜 기체 및 액체 연료화함으로서 폐기물을 완벽하게 연료화하고, 이를 저장탱크에 저정 및 이송시키도록하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 폐기물을 산화 반응시키기 위한 산화 반응 공간을 형성하는 것으로, 내부에 존재하는 폐기물을 임시 저장함과 동시에 열에너지 및 빛에너지로 변환시키는 산화 반응로 본체(110)와; 상기 산화 반응로 본체(110)의 하우징 외부 중간지점에 설치되어 산화 반응로 본체 내부로 마이크로파를 방출함으로써 상기 산화 반응로 본체 내부에 존재하는 폐기물에 열에너지가 발생되도록하는 가열용 마이크로 웨이브 발진기(120)와; 상기 산화 반응로 본체의 하우징 외부 하단부에 설치되어 산화 반응로 본체 내부로 마이크로파를 장시간 노출시켜 상기 산화 반응로 본체 내부에 존재하는 폐기물이 기체 연료화되도록 유도하는 산화용 마이크로 웨이브 발진기(130)와; 상기 산화용 마이크로 웨이브 발진기에 의해서 기체 연료화된 폐기물의 연료를 포집하여 외부로 방출시키는 기체 연료화 통로(140)와; 상기 기체 연료화 통로의 출력단에 위치하며 이물질을 제거하기 위한 필터부(210)와; 상기 필터부의 출력단에 위치하며 필터링되어진 기체연료를 액화시켜주는 냉각장치(220)와; 상기 냉각장치의 후단에 설치되며 기체 및 액체화된 연료를 저장 및 이송시키기 위한 연료저장 탱크(230)를 포함하여 이루어짐이 특징이다.
또한, 상기 산화 반응로 본체의 바닥면에 위치되며, 다수개의 에어홀을 구비하고 상기 에어홀을 통해 폐기물에 에어를 지속적으로 공급하여 폐기물이 기체연료화되도록 유도하기 위한 원반형 디스크 형태의 지지판(167)과; 상기 지지판의 에어홀 중에서 일부 에어홀에 삽입 설치되며, 산화용 마이크로 웨이브 발진기의 전자파를 입력받아 열에너지 및 빛에너지를 발생시켜 폐기물을 산화시키기 위한 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)을 포함하여 이루어짐이 특징이다.
또한, 상기 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)은, 승하강을 위한 실린더(161)와; 상기 실린더의 내부에 슬라이딩에 결합되는 수직바 형태이며, 실린더의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 동작을 하는 피스톤(162)과; 상기 피스톤의 상부에 결합되는 수평패널 형태이며, 피스톤의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 동작을 하는 수평 지지패널(163)과; 상기 수평 지지패널에 결합되는 수직바 형태이며, 수평 지지패널의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 수직 지지패널(164)과; 상기 수직 지지패널에 결합되며 동시에 하부지지판(167)에 슬라이딩 결합되어 실린더의 작동에 의해서 승하강 하면서 하부지지판에 승하강하며, 산화용 마이크로 웨이브 발진기의 전자파에 영향을 받아 열에너지 및 빛에너지를 방출하는 발열핀(165)과; 상기 수직 지지패널과 발열핀 사이에 결합되어 발열핀 내부를 통해 폐기물에 에어가 계속적으로 공급되도록 에어를 펌핑시키는 에어펌프(166)를 포함하여 이루어짐이 특징이다.
또한, 상기 하부 지지판(167)의 일측에 설치되는 빛감지 센서(168)와, 상기 빛감지 센서의 측정 결과에 따라 빛에너지가 기준 시간이상 발열핀에서 발생시에 발열핀을 지지판(167)의 내부에 삽입시키기 위해 발열핀이 하강하도록 실린더(161)를 제어하는 제어부(169)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 지지판(167)의 일측에 설치되며, 지지판 상부 표면을 촬영하여 에어홀에 이물질이 막혀서 에어 송출이 원할하게 진행되지 못하는지를 파악하기 위한 에어홀 촬영용 카메라(175)와; 상기 에어홀 촬영용 카메라의 촬영결과에 따라서 에어홀에 이물질이 꽉찬 것으로 판단되면 지지판에 진동을 일으키고 아울러 중력방향으로 낙하시키기 위한 제어신호를 출력하는 지지판 회전 제어부(176)와; 상기 지지판(167)의 일측에 설치되며 지지판 회전 제어부의 제어신호에 따라 지지판에 진동신호를 인가하여 이물질이 에어홀로부터 탈거되도록 유도하는 진동수단(170b)과; 상기 지지판(167)의 일측에 설치되며, 제어부의 제어신호에 따라 지지용 패널을 중심으로 지지판을 회전방향으로 회전시키는 회전 운동용 리니어 모터부(170a)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 회전 운동용 리니어 모터부(170a)는, 지지용 고정자(171)와, 상기 지지용 고정자에 설치되는 코일(172)과, 원통형 회전형 가동자(173)와, 상기 회전형 가동자(173)에 설치되는 영구자석(174)으로 이루어져 상기 코일(172)에 전기적 신호를 가하여 영구자석(174)에 반발하도록 함으로서 지지용 고정자(171)를 중심으로 원통형 회전형 가동자(173)가 회전하고 이에 따라 지지판(167)이 회전함으로써 에어홀(160a)에 존재하는 이물질이 바닥쪽으로 추락하도록 구성한 것이 특징이다.
또한, 상기 산화 반응로 하부에는 진해 폐기물 저장유닛(2000)을 더 포함하여 이루어지고; 상기 잔해 폐기물 저장유닛(2000)은, 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로 이루어지며, 일측 모서리 끝단에 잔해 유기물 저장유닛 상부면 고정을 위한 제 1 걸림용 돌출핀(2011)을 형성하여 이루어지는 제 1 지지용 철망(2010)과; 상기 제 1 지지용 철망(2010)의 타측과 힌지(2022)로 결합되어 일정각도로 접히거나 펼치는 것이 가능토록 구성되고, 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로 이루어지며, 일측 모서리 끝단에 잔해 폐기물 저장유닛 상부면 고정을 위한 제 2 걸림용 돌출핀(2021)을 형성하여 이루어지는 제 2 지지용 철망(2020)과; 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로서 양측 끝단에 제 3 걸림용 돌출핀(2031)을 형성하여 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에 걸쳐지면서 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)의 간격을 유지시키는 제 3 간격제용 철망(2030)을 포함하여 이루어짐이 특징이다.
또한, 상기 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)에 밀착되는 냄새유입 방지수단(2040)를 더 포함하여 이루어지고; 상기 냄새유입 방지수단(2040)은, 상기 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)의 끝단부에 걸쳐지면서 설치되는 직사각 프레임 형상이고, 연장라인(2043)을 통해 무게추 걸이(2042) 및 무게추(2045)를 설치하며, 상기 무게추(2045)의 존재로 인하여 폐수가 흐르지 않을 때에는 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)에 밀착된 상태를 유지하며, 폐수가 발열로 본체로부터 흐를 때에는 폐수 사각패널(2041)을 밀치게 되어 지지용 걸이(2044)를 중심으로 오픈된 상태를 유지하여 폐수가 흐르는데 방해되지 않토록 하며, 폐수의 흐름이 마무리되면 무게추(2045)의 역할로 인하여 다시 원상복귀되면서 외부 냄새 유입을 차단시키는 것이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 다양한 종류의 습윤상태의 폐유기물을 산화 반응로에 통째로 삽입시킨 후에 제 1차 마이크로파 발생기를 이용하여 분자 충돌방식으로 습윤상태의 폐기물을 가열시키고, 제 2차 마이크로파 발생기를 이용하여 폐기물을 빛에너지와 열에너지로 변환시켜 기체 및 액체 연료화함으로서 폐기물을 완벽하게 연료화하는 효과가 있다.
또한, 연료화된 폐기물을 저장탱크에 저정 및 이송시켜 관리가 용이한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 장치 구성도.
도 2는 본 발명의 산화 반응로 본체 예시도.
도 3은 본 발명의 산화 반응로 동작을 보여주는 장치 단면도.
도 4는 본 발명의 산화 반응로에 다수개의 마그네트론을 장착한 도면.
도 5는 본 발명의 하부 지지판 구성도.
도 6은 본 발명의 하우 지지판 요부 단면도.
도 7은 본 발명의 발열핀 구성도.
도 8은 본 발명의 발열핀 동작도.
도 9는 본 발명의 발열핀 승하강 제어를 위한 구성도.
도 10은 본 발명의 지지판 동작을 위한 구성도.
도 11은 본 발명의 지지판 동작 유도장치 요부 확대도.
도 12는 본 발명의 지지판 동작 유도장치 요부 분해도.
도 13은 본 발명의 지지판 동작 유도장치 동작도.
도 14는 본 발명의 지지판 동작 유도장치의 리니어 모터부 구성도.
도 15는 본 발명에 적용되는 잔해 폐기물 저장유닛 구성도.
도 16은 본 발명에 적용되는 잔해 폐기물 저장유닛 분해사시도.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 장치 구성도.
도 2는 본 발명의 산화 반응로 본체 예시도.
도 3은 본 발명의 산화 반응로 동작을 보여주는 장치 단면도.
도 4는 본 발명의 산화 반응로에 다수개의 마그네트론을 장착한 도면.
도 5는 본 발명의 하부 지지판 구성도.
도 6은 본 발명의 하우 지지판 요부 단면도.
도 7은 본 발명의 발열핀 구성도.
도 8은 본 발명의 발열핀 동작도.
도 9는 본 발명의 발열핀 승하강 제어를 위한 구성도.
도 10은 본 발명의 지지판 동작을 위한 구성도.
도 11은 본 발명의 지지판 동작 유도장치 요부 확대도.
도 12는 본 발명의 지지판 동작 유도장치 요부 분해도.
도 13은 본 발명의 지지판 동작 유도장치 동작도.
도 14는 본 발명의 지지판 동작 유도장치의 리니어 모터부 구성도.
도 15는 본 발명에 적용되는 잔해 폐기물 저장유닛 구성도.
도 16은 본 발명에 적용되는 잔해 폐기물 저장유닛 분해사시도로서,
본 발명의 마이크로웨이브 웨이브를 이용한 친환경 폐기물 기체 연료화 시스템은 기본적으로 산화반응로(100)는 폐기물을 탄화시키는 것으로, 내부에 존재하는 폐기물을 임시 저장함과 동시에 산화반응을 일으켜 기체 연료와 열에너지 및 빛에너지로 변환시키기 위한 산화 반응로 본체(110)와, 상기 산화 반응로 본체(110)의 하우징 외부 중간지점에 설치되어 반응로 본체 내부로 마이크로파를 방출함으로써 상기 산화 반응로 본체 내부에 존재하는 폐기물을 건조시키는 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)와, 상기 산화 반응로 본체의 하우징 외부 하단부에 설치되어 산화 반응로 본체 내부로 마이크로파를 방출하되 장시간 마이크로파를 노출시켜 상기 산화 반응로 본체 내부에 존재하는 폐기물을 기체 연료화시키는 산화용 마이크로 웨이브 발진기(130)와, 상기 산화용 마이크로 웨이브 발진기에 의해서 기체화된 연료를 포집하여 외부로 방출시키는 통로(140)와, 상기 기체 연료화 통로의 출력단에 위치하며 이물질을 제거하기 위한 필터부(210)와; 상기 필터부의 출력단에 위치하며 필터링되어진 기체연료를 액화시켜주는 냉각장치(220)와; 상기 냉각장치의 후단에 설치되며 기체 및 액체화된 연료를 저장 및 이송시키기 위한 연료저장 탱크(230)와; 상기 산화 반응로 본체의 바닥면에 위치되어 마이크로 웨이브 발진기의 전자파를 입력받아 폐기물을 산화시키기 위한 전자파 발열체(160)를 포함하여 이루어진다. 미설명부호 150은 열에너지 및 빛에너지 방출층이다.
또한, 상기 산화 반응로 본체(110)의 반응로 공간에 기체 연료화를 위한 폐기물을 공급하는 폐기물 공급유닛(100a)을 구비한다.
상기 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)는 상기 산화 반응로 본체(110)의 외부 일단에 설치된다. 상기 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)는 산화 반응로 본체(110)의 양측에 다수개 설치함이 바람직하다.
상기 건조용 마이크로 웨이브는 300㎒ 내지 30㎓ 사이를 마이크로 웨이브로 규정하고 있는데, 상기 산화 반응로(110)내부의 폐기물을 가열하기 위한 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)는 2450㎒ 이상의 마이크로 웨이브를 발진하는 발진기를 사용함이 바람직하다. 상기 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)는 마그네트론으로 이루어질 수도 있다. 상기 산화 반응로를 구성하는 하우징에는 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)로부터 발생되는 마이크로 웨이브가 산화 반응로 본체 이외의 영역으로 누설되는 것을 차단하기 위한 쉴드부재(shielding gasket;미도시)가 설치될 수 있다.
한편, 상기 산화 반응로 본체(110)를 균일한 각도로 가열하기 위하여 보조 가열장치 또는 보조 열원이 더 구비될 수 있다. 보조 열원은 발열로 본체(110)의 발열에 간섭되지 않으며 산화 반응로 본체(110)로부터 발생되는 열에 의해 손상되지 않은 구조이면 가능하다. 예컨대, 전열선이 이용될 수 있다.
상기 산화용 마이크로 웨이브(130)는 마그네트론을 이용하여 마이크로파를 방출하되 폐기물을 점화시키도록 장시간 마이크로파를 방출하며, 폐기물이 산화되면 마이크로파의 방출을 중단하고, 산소공급을 조절하여 폐기물의 산화상태를 유지시키도록한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐기물의 산화 반응 장치를 구성 요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 산화 반응로 본체(110)는 폐기물 공급유닛(100a)으로부터 공급된 폐기물(10)을 탄화시키기 위한 산화 반응 공간을 형성하는 것으로, 폐기물 공급유닛(100a)으로부터 공급되는 폐기물(10)이 이송되는 과정에서 산화될 수 있도록 소정의 길이를 가지는 관상의 형태를 가진다.
상기 산화 반응로 본체(110)는 단열공간이 형성될 수 있으며, 이 단열공간에는 단열재가 충전될 수도 있는데, 이 단열재는 충분히 열에 견딜 수 있어야 함은 당연다.
그리고, 상기 폐기물 공급유닛(100a)은 상기 폐기물을 파쇄하여 공급하는 파쇄수단을 더 구비할 수 있다. 또한 폐기물의 폐플라스틱인 경우 분쇄 후 중화재(ca(OH)2)를 투입하기 위한 중화재 투입기가 더 구비될 수 있다.
또한, 본 발명은 기체 연료화 통로의 후단에 이물질을 제거하기 위한 필터부를 구비하며, 상기 필터부의 작동에 의해서 기체에 존재하는 이물질이 용이하게 제거되게 된다.
그리고, 필터부를 통과한 기체연료는 액화를 위한 냉각장치를 통과하게 되는바, 상기와 같은 냉각장치는 다수개 구비할 수 있으며, 기체화된 연료를 액화하는 과정에서 다양한 연료를 추출할 수 있음은 물론이다
이는 석유화학 제품을 가열후에 기체화된 연료를 냉각시키면서 다양한 연료를 추출하는 것과 매우 유사한 개념이다.
그리고, 냉각장치의 출력단에는 연료를 임시로 저장하기 위한 연료저장탱크를 구비하며, 상기와 같이 연료저장탱크에 연료가 포집되면 다른 곳으로 이송시켜 연료의 역할을 담당하게 됨으로서 완전한 자원 재순환이 완료된다.
즉, 종래에는 폐자원을 소각시켰기 때문에 소각과정에서 발암물질이 대기로 퍼져나가고 자원의 재순환이 되지 못하는 문제가 있었으나, 본 발명을 이용하게 되면 폐자원을 열에너지와 빛에너지로 변환시키고, 여기서 변환된 기체 연료를 액화후 저장하여 재사용토록함으로서 지구자원을 아껴 사용할 수 있게 되며, 특히 종래에 그냥 버려지던 폐기물로부터 완전한 분해 및 연료 추출이 가능하여 지구환경 보호에 일조할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 산화 반응장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 폐기물 즉, 병원 감염성 폐기물, 동물의 벼, 각종 PCB 기판, 통신선 등과 같은 폐전선 등, 각종 폐기물을 탄화처리 하기 위해서는 탄화를 위한 폐기물을 호퍼에 공급한다. 이 과정에서 상기 폐기물은 소정의 크기로 분쇄하여 공급하는 것이 바람직하다.
이 상태에서 상기 건조용 마이크로 웨이브 발진기(120)를 이용하여 산화 반응로 본체(110)의 내부를 가열한다.
이때에 상기 산화 반응로 본체(110)의 폐기물이 존재하는 산화 반응로 공간에는 최초 산소 공급후 산소가 공급되지 않게 되므로 무산소 상태에서 기체 연료화된다.
또한, 본 발명은 산화 반응로 본체의 하부에 공기를 제공하기 위한 에어홀(160a)을 갖는 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)을 구비하며, 상기 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)을 통해 적절히 공기를 단속하여 산화 반응로 내부의 폐기물을 산소 또는 무산소하에서 처리하여 기체 연료로 전환되도록한다.
그리고, 상기 에어홀(160a)에는 일정간격을 두고 전자파 발열핀(165)을 구비하여 마이크로웨이브의 전자파가 집중되면서 폐기물이 열에너지와 빛에너지로 변환될 수 있도록 유도한다.
즉, 본 발명의 발열핀(165)은 뾰족한 피뢰침 형태로 구성하여 날카로운 끝부분에 마이크로웨이브의 전자파가 집중되도록 유도하며, 상기와 같이 전자파 발열핀(165)에 마이크로 웨이브의 전자파가 집중되게 되면 주변영역이 열에너지와 빛에너지로 전환되면서 폐기물이 기체 연료화된다.
그리고, 상기 전자파 발열핀(165)의 내부에는 통공을 형성하여 외부에서 공급되는 공기가 상기 전자파 발열핀(165)의 내부 공간부를 통하여 폐기물에 공급될 수 있도록하였으며, 상기와 같이 공기를 공급함으로서 폐기물의 기체 연료화에 도움을 줄 수 있도록하였다.
본 발명의 전자파 발열핀(165)을 승하강 가능하도록 설계하는바, 최초 폐기물이 빛에너지로 변환시에만 상승시켜 작동시키고, 폐기물이 빛에너지와 열에너지로 변환되면서 기체 연료화가 이루어지고 나면 하강시켜 외부에 노출되지 않토록함으로서 오염되는 것을 차단하고 장시간 사용가능하도록 한다.
즉, 전자파 발열핀(165)에 마이크로웨이브의 전자파가 집중되게 되면 열에너지와 빛에너지로 전환되면서 소실되기 때문에 빛에너지로 변환수에 폐기물이 기체로 변환되기 시작하면 더이상 외부로 노출될 필요가 없다.
따라서, 본 발명에서는 빛감지센서(167)로 발열핀 주변 가시광선을 센싱하여 빛에너지가 일정시간 발생되면 전자파 발열핀(165)을 수직 하강시켜 더이상 마이크로웨이브에 반응하지 않토록한다.
본 발명에서 전자파 발열핀(165)의 승하강 작동을 위한 구성을 살펴보면, 승하강을 위한 실린더(161)와; 상기 실린더의 내부에 슬라이딩에 결합되는 수직바 형태이며, 실린더의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 동작을 하는 피스톤(162)과; 상기 피스톤의 상부에 결합되는 수평패널 형태이며, 피스톤의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 동작을 하는 수평 지지패널(163)과; 상기 수평 지지패널에 결합되는 수직바 형태이며, 수평 지지패널의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 수직 지지패널(164)과; 상기 수직 지지패널에 결합되며 동시에 하부지지판(167)에 슬라이딩 결합되어 실린더의 작동에 의해서 승하강 하면서 하부지지판에 승하강하며, 산화용 마이크로 웨이브 발진기의 전자파에 영향을 받아 열에너지 및 빛에너지를 방출하는 발열핀(165)과; 상기 수직 지지패널과 발열핀 사이에 결합되어 발열핀 내부를 통해 폐기물에 에어가 계속적으로 공급되도록 에어를 펌핑시키는 에어펌프(166)와; 하부 지지판의 일측에 설치되는 빛감지 센서(168)와; 상기 빛감지 센서의 센싱 결과에 따라 빛에너지가 기준 시간이상 발열핀에서 발생시에 발열핀(165)을 지지판(167)의 내부에 삽입시키기 위해 실린더를 제어하는 제어부(169)를 포함하여 구성한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 산화반응로(100) 및 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 폐기물을 산화 반응로 본체(110)에 삽입시킨 상태에서 건조용 마이크로웨이브 발진기(120)를 작동시킨다.
그러면, 폐기물에 마이크로파를 제공하여 분자 충돌방식에 의해서 적절한 온도로 가열시키게 되며, 이때 마이크로파를 제공하는 시간을 조절하여 폐기물이 원하는 온도값에 이르도록 작동시킨다.
아울러, 본 발명은 가열된 폐기물을 열에너지와 빛에너지로 변환시키기 위해서 산화용 마이크로웨이브 발진기(130)를 작동시키게 되는바, 산화용 마이크로웨이브 발진기(130)를 작동시키게 되면 마이크로파가 다중 방향으로 움직이게 된다.
그러면, 산화 반응로 본체(110)의 하단에 위치한 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)의 전자파 발열핀(165)에 산화용 마이크로웨이브 발진기에서 출력된 마이크로파가 집중되면서 열에너지와 빛에너지가 발산하게 된다.
상기 열에너지와 빛에너지에 의해서 폐기물이 기체 연료화하게 되고, 장시간에 걸쳐서 서서히 변화를 일으키게 된다.
이때, 본 발명의 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)의 동작을 살펴보면, 산화용 마이크로웨이브 발진기(130)를 작동시키게 되면 승하강 실린더(161)를 작동시키게 되고, 상기 승하강 실린더(161)를 작동시키게 되면, 실린더(161)에 결합된 피스톤(162)이 수직 상승하게 된다.
그러면, 발열핀(165)이 상승하면서 산화용 마이크로웨이브 발진기(130)에서 출력된 마이크로파를 집중 끌어당겨서 열에너지와 빛에너지를 출력하게 되고, 이에 따라 발열핀에 접촉된 유기물이 기체 연료화된다.
그리고, 일정시간 발열핀(165)이 작동하게 되며, 더이상 작동할 필요가 없어지므로 소실되는 것을 막기 위해서 산화용 마이크로웨이브 발진기(130)의 작동을 중단시킴과 동시에 발열핀(165)을 하강시켜 지지판의 내부로 삽입되도록 한다.
이를 위해 제어부(169)는 실린더(161)를 작동시켜 피스톤이 하강되도록하고, 이에 따라 피스톤에 끝단부에 위치한 발열핀(165)이 하강하여 작동이 중단됨으로서 더이상 소실되는 것을 막을 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 발열핀(165)이 열에너지와 빛에너지를 발산하는 과정에서 소실되는 것을 막을 수 없는바, 작동시간을 최소화하여 장시간 사용 가능하도록 유도한다.
이를 위해 빛감지 센서(168)를 설치하여 작동이 마무리된 발열핀(165)이 지지판의 내부로 완전히 삽입되도록 유도하는 것이다.
또한, 본 발명은 지지판에 다수개의 에어홀(160a)이 설치되어 있기 때문에 에어홀(160a)을 통해 에어를 공급하면서 폐기물이 기체 연료화되는 것을 촉진시키게 되며, 발열핀(165)을 작동시키는 도중에서 발열핀(165)이 내측을 통해 에어가 공급되어서 폐기물의 기체 연료화 촉진 작업이 이루어지도록하고, 상기 발열핀의 내측을 통해 제공되는 에어는 발열핀이 지지판의 내부로 삽입되더라도 계속적으로 진행한다.
결국, 본 발명은 발열핀의 작용으로 폐기물을 기체 연료화시키는게 가능하고, 또한, 승하강 작동에 의해서 필요할 때에만 적극적으로 발열핀이 사용되도록함으로서 유지 보수가 용이하고 장시간 사용할 수 있는 장점을 제공하게 된다.
한편, 본 발명의 지지판(167)의 일측에는 지지판 상부 표면을 촬영하여 에어홀에 이물질이 막혀서 에어 송출이 원할하게 진행되지 못하는지를 파악하기 위한 에어홀 촬영용 카메라(175)와,
상기 에어홀 촬영용 카메라의 촬영결과에 따라서 에어홀에 이물질이 꽉찬 것으로 판단되면 지지판에 진동을 일으키고 아울러 중력방향으로 낙하시키기 위한 제어신호를 출력하는 지지판 회전 제어부(176)와,
상기 지지판(167)의 일측에 설치되며 지지판 회전 제어부의 제어신호에 따라 지지판에 진동신호를 인가하여 이물질이 에어홀로부터 탈거되도록 유도하는 진동수단(170b)과;
상기 지지판(167)의 일측에 설치되며, 제어부의 제어신호에 따라 지지용 패널을 중심으로 지지판을 회전방향으로 회전시키는 회전 운동용 리니어 모터부(170a)를 포함하여 구성한다.
상기 회전 운동용 리니어 모터부(170a)는 지지용 고정자(171)와, 상기 지지용 고정자에 설치되는 코일(172)과, 원통형 회전형 가동자(173)와, 상기 회전형 가동자(173)에 설치되는 영구자석(174)으로 이루어져 상기 코일(172)에 전기적 신호를 가하여 영구자석(174)에 반발하도록 함으로서 지지용 고정자(171)를 중심으로 원통형 회전형 가동자(173)가 회전하고 이에 따라 지지판(167)이 회전함으로써 에어홀(160a)에 존재하는 이물질이 바닥쪽으로 추락하게 된다.
한편, 본 발명은 산화반응로 하단에 잔해 폐기물 임시저장 유닛(2000)을 구비하는바, 상기 잔해 폐기물 임시저장 유닛(2000)의 구성요소는 기본적으로 상부가 오픈된 직육면체 형태의 콘크리트 구조물로 제작되며, 여기에 제 1 지지용 철망(2010)과, 제 2 지지용 철망(2020)과, 제 3 간격제용 철망(2030)과, 냄새유입 방지수단(2040)을 부가 설치하여 이루어진다.
상기 제 1 지지용 철망(2010)은 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로 이루어지며, 일측 모서리 끝단에 잔해 폐기물 저장유닛 상부면 고정을 위한 제 1 걸림용 돌출핀(2011)을 형성하여 이루어진다.
상기 제 2 지지용 철망(2020)은 제 1 지지용 철망(2010)의 타측과 힌지(2022)로 결합되어 일정각도로 접히거나 펼치는 것이 가능토록 구성되고, 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로 이루어지며, 일측 모서리 끝단에 잔해 폐기물 저장유닛 상부면 고정을 위한 제 2 걸림용 돌출핀(2021)을 형성하여 이루어진다.
상기 제 3 간격제용 철망(2030)은 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로서 양측 끝단에 제 3 걸림용 돌출핀(2031)을 형성하여 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에 걸쳐지면서 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)의 간격을 유지시키는 역할을 한다.
상기 냄새유입 방지수단(2040)은 사각패널(2041)과 사각패널 끝단부에 연장 형성되는 무게추(2045)로 이루어지며, 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)의 끝단부에 걸쳐지면서 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)에 접면되어 잔해 폐기물 저장유닛(2000)의 냄새가 입구를 통해 올라오는 것을 차단한다.
즉, 상기 냄새유입 방지수단(2040)은 연장라인(2043)을 통해 무게추 걸이(2042) 및 무게추(2045)를 설치하며, 상기 무게추(2045)의 존재로 인하여 폐수가 흐르지 않을 때에는 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)에 밀착된 상태를 유지하며, 폐수가 발열로 본체로부터 흐를 때에는 폐수 사각패널(2041)을 밀치게 되어 지지용 걸이(2044)를 중심으로 오픈된 상태를 유지하여 폐수가 흐르는데 방해되지 않토록 하며, 폐수의 흐름이 마무리되면 무게추(2045)의 역할로 인하여 다시 원상복귀되면서 외부 냄새 유입을 차단하는 역할을 하게 된다.
이하에서 본 발명의 잔해 폐기물 임시저장 유닛의 조립구조를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 제 1 지지용 철망(2010)과, 제 2 지지용 철망(2020)과, 제 3 간격제용 철망(2030)과, 냄새유입 방지수단(2040)으로 이루어지는바, 상기 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)은 힌지결합에 의해 결합되므로 일정각도로 접히거나 펼쳐진다.
상기에서 힌지 결합은 매우 일반적인 기술구성이기 때문에 더이상의 설명은 생략토록 한다.
상기 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에는 제 3 간격제용 철망(2030)이 결합되는바, 상기 제 3 각격제용 철망(2030)의 양측 끝단에 제 3 걸림용 돌출핀(2031)이 형성되어 있으므로 상기 제 3 걸림용 돌출핀(2031)을 이용하여 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에 고정시킨다.
상기 제 3 간격제용 철망(2030)을 결합하게 되면 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)의 접힘 각도가 유지되어 더이상 펼쳐지거나 접히지 않게 된다.
그리고, 상기 제 3 간격제용 철망(2030)의 공극은 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)의 공극보다 크게 하여 크기가 작은 오염물질은 제 3 각격제용 철망(2030)을 통과하여 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020) 상부에 놓이도록 유도한다.
그리고, 상기 냄새유입 방지수단(2040)은 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)의 끝단부에 걸쳐지면서 설치되며, 폐수가 발열로 본체로부터 흐르지 않을 때에는 무게추(2045)의 역할로 인하여 철망에 밀착되어 폐수 냄새가 폐기물 임시 저장유닛의 상부로 유입되는 것을 차단하고, 페수가 발열로 본체로부터 아래 방향으로 흐르게 되면 사각패널(2041)을 밀치면서 흐르게 되어 정상적인 폐수의 흐름이 유도된다. 폐수의 흐름이 마무리되면 무게추(2045)의 역할로 인하여 다시 원상복귀되어 철망에 밀착됨으로서 냄새의 유입을 차단하게 된다.
이하에서 본 발명의 잔해 폐기물 저장유닛의 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자는 잔해 폐기물 저장유닛(2000)의 크기에 맞추어서 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)을 펼친다음에 제 3 간격제용 철망(2030)의 제 3 걸림용 돌출핀(2031)을 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에 걸쳐 놓아서 고정시킨다.
상기와 같이 제 3 간격제용 철망(2030)으로 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이를 고정하게 되면 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)의 각도가 고정된다.
이에 따라 잔해 폐기물 저장유닛의 너비등을 감안하여 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)을 펼친다음 제 3 간격제용 철망(2030)으로 간격을 유지시켜 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이가 접혀지는 것을 방지한다.
만약에 제 3 간격제용 철망(2030)이 존재하지 않게 되면 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)을 설치후 외부 충격등에 의해서 접혀질 수 있으며 그러면 잔해 폐기물 저장유닛(2000) 내부로 빠지게 되는 문제가 있다.
이에 따라 본 발명에서는 제 3 간격제용 철망(2030)을 설치하여서 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)이 접혀지지 않고 일정 각도를 유지하면서 존재하도록 한다.
그리고, 본 발명은 제 3 간격제용 철망(2030)이 설치되고 나면 냄새유입 방지수단(2040)을 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 끝단부에 각각 걸쳐 놓는다.
상기 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에 제 3 간격제용 철망(2030)이 설치되고 냄새유입 방지수단(2040)이 설치되고 나면 제 1 지지용 철망(2010)의 제 1 걸림용 돌출핀(2011)과 제 2 지지용 철망의 제 2 걸림용 돌출핀(2021)을 잔해 폐기물 저장 유닛(2000) 상단에 위치시켜 고정시켜 놓는다.
그러면 잔해 폐기물 중에서 작은 이물질은 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)의 상부에 놓이게 되고, 조금 큰 이물질은 제 3 간격제용 철망(2030)의 상부에 놓이게 된다.
그리고, 잔해 폐기물 수거자가 상기 철망(2010, 2020, 2030)에 존재하는 이물질을 수거할 때에는 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)을 붙잡아 끌어낸후 그 상부에 존재하는 잔해 폐기물을 회수하면된다.
그리고, 잔해 폐기물이 회수되면 다시 잔해 폐기물 저장유닛(2000)에 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)을 위치시키면 잔해 폐기물 회수 작업이 마무리 된다.
100: 산화반응로
110: 산화 반응로 본체
120: 건조용 마이크로 웨이브 발진기
130: 산화용 마이크로 웨이브 발진기
140: 통로
160: 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단

Claims (8)

  1. 폐기물을 산화 반응시키기 위한 산화 반응 공간을 형성하는 것으로, 내부에 존재하는 폐기물을 임시 저장함과 동시에 열에너지 및 빛에너지로 변환시키는 산화 반응로 본체(110)와;
    상기 산화 반응로 본체(110)의 하우징 외부 중간지점에 설치되어 산화 반응로 본체 내부로 마이크로파를 방출함으로써 상기 산화 반응로 본체 내부에 존재하는 폐기물에 열에너지가 발생되도록하는 가열용 마이크로 웨이브 발진기(120)와;
    상기 산화 반응로 본체의 하우징 외부 하단부에 설치되어 산화 반응로 본체 내부로 마이크로파를 장시간 노출시켜 상기 산화 반응로 본체 내부에 존재하는 폐기물이 기체 연료화되도록 유도하는 산화용 마이크로 웨이브 발진기(130)와;
    상기 산화용 마이크로 웨이브 발진기에 의해서 기체 연료화된 폐기물의 연료를 포집하여 외부로 방출시키는 기체 연료화 통로(140)와;
    상기 기체 연료화 통로의 출력단에 위치하며 이물질을 제거하기 위한 필터부(210)와;
    상기 필터부의 출력단에 위치하며 필터링되어진 기체연료를 액화시켜주는 냉각장치(220)와;
    상기 냉각장치의 후단에 설치되며 기체 및 액체화된 연료를 저장 및 이송시키기 위한 연료저장 탱크(230)를 포함하여 이루어지고;

    상기 산화 반응로 본체의 바닥면에 위치되며, 다수개의 에어홀을 구비하고 상기 에어홀을 통해 폐기물에 에어를 지속적으로 공급하여 폐기물이 기체연료화되도록 유도하기 위한 원반형 디스크 형태의 지지판(167)과;
    상기 지지판의 에어홀 중에서 일부 에어홀에 삽입 설치되며, 산화용 마이크로 웨이브 발진기의 전자파를 입력받아 열에너지 및 빛에너지를 발생시켜 폐기물을 산화시키기 위한 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐기물 수납 겸용 전자파 발열수단(160)은,
    승하강을 위한 실린더(161)와;
    상기 실린더의 내부에 슬라이딩에 결합되는 수직바 형태이며, 실린더의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 동작을 하는 피스톤(162)과;
    상기 피스톤의 상부에 결합되는 수평패널 형태이며, 피스톤의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 동작을 하는 수평 지지패널(163)과,
    상기 수평 지지패널에 결합되는 수직바 형태이며, 수평 지지패널의 작동에 따라 위로 상승하거나 아래로 하강하는 수직 지지패널(164)과,
    상기 수직 지지패널에 결합되며 동시에 하부지지판(167)에 슬라이딩 결합되어 실린더의 작동에 의해서 승하강 하면서 하부지지판에 승하강하며, 산화용 마이크로 웨이브 발진기의 전자파에 영향을 받아 열에너지 및 빛에너지를 방출하는 발열핀(165)과;
    상기 수직 지지패널과 발열핀 사이에 결합되어 발열핀 내부를 통해 폐기물에 에어가 계속적으로 공급되도록 에어를 펌핑시키는 에어펌프(166)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 지지판(167)의 일측에 설치되는 빛감지 센서(168)와, 상기 빛감지 센서의 측정 결과에 따라 빛에너지가 기준 시간이상 발열핀에서 발생시에 발열핀을 지지판(167)의 내부에 삽입시키기 위해 발열핀이 하강하도록 실린더(161)를 제어하는 제어부(169)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지판(167)의 일측에 설치되며, 지지판 상부 표면을 촬영하여 에어홀에 이물질이 막혀서 에어 송출이 원할하게 진행되지 못하는지를 파악하기 위한 에어홀 촬영용 카메라(175)와;
    상기 에어홀 촬영용 카메라의 촬영결과에 따라서 에어홀에 이물질이 꽉찬 것으로 판단되면 지지판에 진동을 일으키고 아울러 중력방향으로 낙하시키기 위한 제어신호를 출력하는 지지판 회전 제어부(176)와;
    상기 지지판(167)의 일측에 설치되며 지지판 회전 제어부의 제어신호에 따라 지지판에 진동신호를 인가하여 이물질이 에어홀로부터 탈거되도록 유도하는 진동수단(170b)과;
    상기 지지판(167)의 일측에 설치되며, 제어부의 제어신호에 따라 지지용 패널을 중심으로 지지판을 회전방향으로 회전시키는 회전 운동용 리니어 모터부(170a)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전 운동용 리니어 모터부(170a)는,
    지지용 고정자(171)와, 상기 지지용 고정자에 설치되는 코일(172)과, 원통형 회전형 가동자(173)와, 상기 회전형 가동자(173)에 설치되는 영구자석(174)으로 이루어져 상기 코일(172)에 전기적 신호를 가하여 영구자석(174)에 반발하도록 함으로서 지지용 고정자(171)를 중심으로 원통형 회전형 가동자(173)가 회전하고 이에 따라 지지판(167)이 회전함으로써 에어홀(160a)에 존재하는 이물질이 바닥쪽으로 추락하도록 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 반응로 하부에는 잔해 폐기물 저장유닛(2000)을 더 포함하여 이루어지고;
    상기 잔해 폐기물 저장유닛(2000)은,
    일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로 이루어지며, 일측 모서리 끝단에 잔해 유기물 저장유닛 상부면 고정을 위한 제 1 걸림용 돌출핀(2011)을 형성하여 이루어지는 제 1 지지용 철망(2010)과;
    상기 제 1 지지용 철망(2010)의 타측과 힌지(2022)로 결합되어 일정각도로 접히거나 펼치는 것이 가능토록 구성되고, 일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로 이루어지며, 일측 모서리 끝단에 잔해 폐기물 저장유닛 상부면 고정을 위한 제 2 걸림용 돌출핀(2021)을 형성하여 이루어지는 제 2 지지용 철망(2020)과;
    일정한 공극을 갖는 격자형 사각 프레임 형태로서 양측 끝단에 제 3 걸림용 돌출핀(2031)을 형성하여 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020) 사이에 걸쳐지면서 제 1 지지용 철망(2010)과 제 2 지지용 철망(2020)의 간격을 유지시키는 제 3 간격제용 철망(2030)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)에 밀착되는 냄새유입 방지수단(2040)를 더 포함하여 이루어지고;
    상기 냄새유입 방지수단(2040)은,
    상기 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)의 끝단부에 걸쳐지면서 설치되는 직사각 프레임 형상이고, 연장라인(2043)을 통해 무게추 걸이(2042) 및 무게추(2045)를 설치하며, 상기 무게추(2045)의 존재로 인하여 폐수가 흐르지 않을 때에는 제 1 지지용 철망(2010) 및 제 2 지지용 철망(2020)에 밀착된 상태를 유지하며, 폐수가 발열로 본체로부터 흐를 때에는 폐수 사각패널(2041)을 밀치게 되어 지지용 걸이(2044)를 중심으로 오픈된 상태를 유지하여 폐수가 흐르는데 방해되지 않토록 하며, 폐수의 흐름이 마무리되면 무게추(2045)의 역할로 인하여 다시 원상복귀되면서 외부 냄새 유입을 차단시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 전자파를 이용한 폐유기물 기체 및 액체로 연료화하여 연료 탱크에 저장 및 운송하는 시스템.
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