KR102451481B1 - 분진발생이 방지되는 열분해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분진발생이 방지되는 열분해장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 모터에 의해 회전하는 블레이드를 이용하여 열분해가 이루어져 쌓여 있는 잔유물을 일정량씩 긁어 하방향으로 떨어트리면 수조에 침강된 열분해가 이루어진 잔유물이 냉각되고 또한 분진발생을 방지하며, 상기 수조에 침강된 잔유물을 건져 내어 연소된 잔유물 속에서 금속을 분리하여 선별하도록 한 분진발생이 방지되는 열분해장치에 관한 것인바, 본 발명은 분진발생이 방지되는 열분해로에 있어서, 폐기물을 공급하는 상부도어를 통해 내측으로 공급된 폐기물을 연소시키는 연소실이 구비된 몸체와; 상기 몸체의 하단을 폐쇄하면서 일단에 배출공을 형성하며 중앙에 통공이 형성된 하부바닥부와; 상기 하부바닥부를 관통한 회전축과; 상기 회전축을 회전시키는 모터와; 상기 회전축에 축설된 블레이드와; 상기 배출공을 온/오프시켜 잔유물을 하부로 떨어트리며 실린더에 의해 힌지 회동하는 도어수단과; 상기 도어수단이 내측에 설치되며 배출되는 잔유물을 하부의 토출공으로 안내하는 안내커버와; 상기 안내커버의 하단에 설치되며 냉각수가 저장된 수조탱크와; 상기 수조탱크 내측에 일단이 잠겨있고 일단은 수조탱크 밖으로 노출되게 설치된 이송벨트수단을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

분진발생이 방지되는 열분해장치{Pyrolysis device that prevents dust generation}

본 발명은 분진발생이 방지되는 열분해장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 모터에 의해 회전하는 블레이드를 이용하여 열분해가 이루어져 쌓여 있는 잔유물을 일정량씩 긁어 하방향으로 떨어트리면 수조에 침강된 열분해가 이루어진 잔유물이 냉각되고 또한 분진발생을 방지하며, 상기 수조에 침강된 잔유물을 건져 내어 연소된 잔유물 속에서 금속을 분리하여 선별하도록 한 분진발생이 방지되는 열분해장치에 관한 것이다.

일반적으로 열분해 화로는 산업 폐기물이나 생활 폐기물 등을 연소열로 열분해하는 화로이다. 그리고 이러한 열분해 화로에서 열분해 되어 발생된 가연성 가스는 발전소의 터빈을 구동시키거나 스팀을 생성하는 등에 활용된다.

그리고 열분해 화로에서 연소열로 폐기물을 열분해 하는 과정에서 많은 양의 열분해가 이루어진 잔유물(에쉬, 재라고도 함)이 발생되는데, 종래에는 열분해가 이루어진 잔유물 처리에 많은 어려움이 있었다. 이에, 종래에는 열분해가 이루어진 잔유물의 처리를 용이하게 할 수 있도록 첨부도면 도 1a에 도시된 바와 같이 열분해장치(1)는 연소실(100)이 구비된 몸체(10)에 폐기물이 공급되면 상기 폐기물을 연소시키고 상기 연소된 가스를 포집하여 배출되는 가스는 연소, 개질 등의 후속공정으로 유도되어 사용되도록 한다

한편 상기 몸체(10) 하부에는 열분해가 이루어진 잔유물을 배출하는 바닥도어부(20)가 실린더(40)에 의해 힌지(60) 회동하면서 연소실(100)을 폐쇄하고 있던 바닥도어부(20)를 열고 닫도록 하며 바닥도어부(20)가 개방되면 열분해가 이루어진 잔유물이 하부로 떨어져 배출되도록 되어 있는 구조와 첨부도면 도 1b에 도시된 바와 같이 바닥도어부(20)가 몸체(10)의 실린더(40)에 의해 수직으로 분리되어 열분해가 이루어진 잔유물 또는 재를 배출하여 제거하는 구조로 이루어진 열분해 장치(1)를 사용하고 있다.

상기한 첨부도면 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 종래 열분해장치는 연소실이 구비된 몸체의 하단을 폐쇄하고 있던 바닥 도어부를 힌지 또는 수직 이동시켜 열분해가 이루어진 잔유물 또는 재를 배출시키는 과정에서 열분해가 이루어진 잔유물또는 재가 처리 공장의 내부로 날리게 됨에 따라, 처리 공장의 내부에 미세먼지가 꽉 차게 됨으로써 작업자들에게 심한 건강상의 피해를 주는 문제점도 가지고 있었다.

또한 공기 중으로 비산된 재가 내려앉아 장치와 주변을 자주 청소해야 하는 불편한 문제점과 배출된 열분해가 이루어진 잔유물 또는 재에는 탄화된 유기물과 무기물 및 금속, 비금속 등이 섞여 있어 상기 배출된 재에서 금속을 별도로 선별하여야 하는 불편함과 상기 재 속에서 금속의 선별작업시 작업자가 분진을 흡입하게 되어 건강을 해하게 되는 문제점 등이 있다.

상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 대한민국 특허등록 제1000309호 회전식 열분해장치는 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 잔유물 배출구(P1)가 중앙에 구비된 하부 회전몸체(P2)가 모터(P3)에 의해 회전되면 상기 하부회전몸체(P2)에 쌓여 있는 열분해가 이루어진 잔유물을 폐기물 푸셔장치(P4)가 잔유물 배출구(P1) 쪽으로 밀어 넣어 떨어트리면 하부의 용기가 배출되는 잔유물을 수거하도록 되어 있는 구조이다.

상기 첨부도면 도 2에 도시된 대한민국 특허등록 제1000309호 회전식 열분해장도 열분해가 이루어진 잔유물 또는 재를 배출시키는 과정에서 열분해가 이루어진 잔유물 또는 재가 처리 공장의 내부로 날리게 됨에 따라, 처리 공장의 내부에 미세먼지가 꽉 차게 됨으로써 작업자들에게 심한 건강상의 피해를 주는 문제점도 가지고 있었다.

또한 공기 중으로 비산된 재가 내려앉아 장치와 주변을 자주 청소해야 하는 불편한 문제점과 배출된 열분해가 이루어진 잔유물 또는 재에는 탄화된 유기물과 무기물 및 금속, 비금속 등이 섞여 있어 상기 배출된 재에서 금속을 별도로 선별하여야 하는 불편함과 상기 재 속에서 금속의 선별작업시 작업자가 분진을 흡입하게 되어 건강을 해하게 되는 문제점 등이 있다.

더불어 상기 폐기물 푸셔장치와 폐기물 푸셔장치 사이에 쌓여진 잔유물의 제거에 있어서 하부 회전몸체가 모터 구동에 의해 회전되는 속도와 폐기물 푸셔장치의 작동 속도가 서로 차이가 발생함으로 한 부위만 집중적으로 제거함으로써 잔유물의 제거가 어려운 문제 및 불편함이 있다.

대한민국 특허등록 제1000309호

상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 모터에 의해 회전하는 블레이드를 이용하여 열분해가 이루어져 쌓여 있는 잔유물을 일정량씩 긁어 하방향으로 떨어트리면 수조에 침강된 열분해가 이루어진 잔유물이 냉각되고 또한 분진발생을 방지하며, 상기 수조에 침강된 잔유물을 건져 내어 연소된 잔유물 속에서 금속을 분리하여 선별하도록 한 분진발생이 방지되는 열분해로를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 분진발생이 방지되는 열분해장치에 있어서, 폐기물을 공급하는 상부도어를 통해 내측으로 공급된 폐기물을 연소시키는 연소실이 구비된 몸체와; 상기 몸체의 하단을 폐쇄하면서 일단에 배출공을 형성하며 중앙에 배출공이 형성된 하부바닥부와; 상기 하부바닥부를 관통한 회전축과; 상기 회전축을 회전시키는 모터와; 상기 회전축에 축설된 블레이드와; 상기 배출공을 온/오프시켜 잔유물을 하부로 떨어트리는 도어가 실린더에 의해 힌지 회동하는 도어수단과; 상기 도어수단이 내측에 설치되며 배출되는 잔유물을 하부의 토출공으로 안내하는 안내커버와; 상기 안내커버의 하단에 설치되며 냉각수가 저장된 수조탱크와; 상기 수조탱크 내측에 일단이 잠겨있고 일단은 수조탱크 밖으로 노출되게 설치된 이송벨트수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치에 의하여 달성된다.

상기 블레이드는 내측에 유로를 형성하고 유로와 연결된 분사노즐을 통하여 잔유물에 가스를 분사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치에 의하여 달성된다.

상기 이송벨트수단은 전자석이 일정간격으로 다수 개가 매립 배열되되 전자석이 상부에 위치하면 전자석이 작동되어 자력에 의해 잔유물에 포함되어 있는 금속을 붙여 이동하다가 전자석이 하부로 완전하게 이동되면 자력을 상실하게 되어 금속을 분리하도록 한 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치에 의하여 달성된다.

상기 배출공을 중심으로 동심원 상에 도어가 개방시 물을 하방향으로 분사하는 워터커튼수단이 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치에 의하여 달성된다.

상기 배출공을 중심으로 동심원 상에 도어가 개방시 물을 하방향으로 분사하는 워터커튼수단이 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 모터에 의해 회전하는 블레이드를 이용하여 열분해가 이루어져 쌓여 있는 잔유물을 일정량씩 긁어 하방향으로 떨어트리면 수조에 침강된 열분해가 이루어진 잔유물이 냉각되고 또한 잔유물이 수조로 떨어지기 때문에 분진 발생을 방지하며, 상기 수조에 침강된 잔유물을 건져 내어 연소된 잔유물 속에서 금속을 분리하여 선별하도록 하는 편리성이 있는 유용한 발명이다.

도 1a 및 도 1b는 종래 열분해장치에 있어서 하부도어의 개방 방식의 종류를 보여주는 예시도.
도 2는 종래 열분해장치의 일예를 보여주는 정단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 열분해장치의 일예를 보여주는 예시도.
도 4는 본 발명의 요부인 바닥도어부의 구조를 보여주는 평면도
도 5는 본 발명의 요부인 블레이드의 구조를 보여주는 단면구성도.
도 6은 본 발명의 요부인 이송벨트수단의 구조를 보여주는 평면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 열분해장치의 일예를 보여주는 예시도로써 폐기물을 공급하는 상부도어(T1)를 통해 내측으로 공급된 폐기물을 연소시키는 연소실(T2)이 구비된 몸체(T)와 상기 몸체(T)의 하단을 폐쇄하면서 바닥면에 배출공(T6)이 형성된 하부바닥부(T5)와 상기 하부바닥부(T5)를 관통한 회전축(T7)이 설치된다.

상기 회전축(T7)에는 모터(M)가 연결 설치되어 회전하도록 설치되며 상기 회전축(T7)에는 블레이드(B)가 설치된다. 상기 블레이드(B)는 회전축(T7)의 회전에 의해 일정한 방향으로 회전하면서 열분해가 이루어져 쌓여 있는 잔유물을 일정량씩 긁어 이동시킨다.

상기 블레이드(B)는 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(B)는 내측에 유로(B-1)를 형성하고 유로(B-1)와 연결된 분사노즐(B-2)을 통하여 잔유물에 가스를 분사하도록 구성된다. 상기 가스는 잔유물의 냉각과 블레이드(B)에 잔유물이 고착되는 것을 방지하게 된다.

한편 하부바닥부(T5)의 배출공(T6) 하단에는 상기 배출공(T6)을 열고 닫도록 하면서 잔유물을 하부로 떨어트리며 실린더(T8)에 의해 힌지 회동하는 도어수단(T9)이 설치되며 몸체(T)의 하단에는 상기 도어수단(T9)이 내측에 설치되며 배출되는 잔유물을 하부의 토출공(T10-1)으로 안내하는 안내커버(T10)가 설치된다.

상기 안내커버(T10)의 하단에는 냉각수가 저장된 수조탱크(C)가 설치되어 있으며, 상기 수조탱크(C) 내측에 일단이 잠겨있고 일단은 수조탱크(C) 밖으로 노출되게 설치된 이송벨트수단(TB)을 포함하여 이루어진 구조이다.

상기 이송벨트수단은(TB) 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 전자석(TB-1)이 일정간격으로 다수 개가 매립 배열되되 상기 전자석(TB-1)이 상부에 위치하면 전자석(TB-1)이 작동되어 자력에 의해 잔유물에 포함되어 있는 금속을 붙여 이동하다가 전자석(TB-1)이 하부로 완전하게 방향 전환되면 자력을 상실하게 되어 금속을 분리하도록 한 구조이다.

첨부도면 도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 상기 배출통공을 중심으로 동심원 상에 도어가 개방시 물을 하방향으로 분사하는 워터커튼수단을 더 설치하여 사용할 수 있다.

상기한 구조를 갖는 본 발명의 작동은 먼저 폐기물을 산업 폐기물이나 생활 폐기물 등을 열분해장치의 연소실(T2)에 투입하여 열분해하면 열분해가 이루어진 잔유물이 잔존하게 되며 상기 열분해장치를 이용하여 열분해가 완료되면 일정한 온도가 되도록 냉각한다.

상기 일정한 시간동안 열분해가 이루어진 잔유물을 냉각한 다음 하부바닥부(T5)에 형성되어 있는 배출공(T6)을 폐쇄하고 있는 도어수단(T9)을 작동시켜 배출공(T6)을 개방하도록 한다. 상기 도어수단(T9)의 작동은 배출공(T6)을 열고 닫을 수 있게 일측이 힌지에 의하여 회동가능하게 설치된 플레이트판을 실린더(T8)를 작동시켜 힌지 회전시켜 배출공(T6)을 개방시킨다.

상기 하부바닥부(T5)에 구비된 배출공(T6)이 개방되면 모터(M)를 작동시킨다. 상기 모터(M)의 회전력은 회전축(T7)에 전달되어 회전축(T7)에 축설된 블레이드(B)도 함께 회전시킴으로 상기한 블레이드(B)의 회전에 의해 열분해가 이루어진 잔유물을 깎아내면서 블레이드(B)의 회전력으로 깎여진 열분해가 이루어진 잔유물을 하부바닥부(T5) 상부면에서 배출공(T6) 쪽으로 이동시킨다.

첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(B)는 내측에 유로(B-1)를 형성하고 유로(B-1)와 연결된 분사노즐(B-2)을 통하여 잔유물에 가스 또는 물을 분사하도록 구성시켜 사용하면 잔유물의 냉각과 더불어 잔유물이 블레이드에 달라붙어 응고되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 잔유물이 블레이드(B)의 회전력에 의해 이동되면 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 이동된 공간으로 쌓여있던 잔유물이 자중에 의해 하방향으로 내려앉아 채워지게 된다. 한편 블레이드(B)의 회전에 의해 일정량의 잔유물이 이동되다가 배출공(T6)이 개방되어 있기 때문에 배출공(T6)을 통해 잔유물이 하부로 배출되어 떨어진다.

이때 상기 도어수단(T9)은 30~45도 정도 기울기를 형성하면서 열려 있어 떨어지는 잔유물을 안내하는 안내판 역할도 수행한다. 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 배출공(T6)을 통해 잔유물을 배출할 때 상기 배출공(T6)을 중심으로 하부바닥부(T5)의 저면에 도어수단(T9)이 개방시 물을 하방향으로 분사하는 워터커튼수단(T20)을 설치하여 사용하면 잔유물이 대기 중으로 날려 오염시키는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 배출공(T6)을 통해 잔유물을 배출하면 상기 배출된 잔유물은 수조탱크(C)로 떨어지며 상기 수조는 잔유물을 급냉시킴과 대기 중으로 잔유물이 비산되는 것을 방지하게 된다.

상기 수조탱크(C)에는 이송벨트수단(TB)이 설치됨에 있어서 일부분은 수조탱크(C)에 침강되고 일부는 외부로 노출되게 설치되어 잔유물을 외부로 토출시키며 토출시키는 이송벨트수단(TB)의 구조는 첨부도면 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 무한괘도 형태의 이송벨트(TB2)에는 전자석(TB1)이 일정간격으로 다수 개가 매립 배열되되 전자석(TB1)이 상부에 위치하면 전자석(TB1)이 작동되어 자력에 의해 잔유물에 포함되어 있는 금속을 붙여 이동된다.

즉, 금속성은 전자석(TB1)의 자력에 의해 붙어 있다가 이송벨트(TB2)의 상부가 회전하여 하부로 위치가 변경될 때 금속을 제외한 잔유물은 하방향으로 떨어지며 금속은 이송벨트(TB2)에 붙어 계속 이동된다. 상기 금속을 제외한 잔유물이 하방향으로 떨어진 후 일정거리 이동 후 전자석(TB1)의 자력이 제거되어 금속이 하부로 자유 낙하되므로 잔유물에 포함되어 있는 금속을 간단히 선별하여 분리해 제거할 수 있다.

이와 같은 본 발명은 모터에 의해 회전하는 블레이드를 이용하여 열분해가 이루어져 쌓여 있는 잔유물을 일정량씩 긁어 하방향으로 떨어트리면 수조에 침강된 열분해가 이루어진 잔유물이 냉각되고 또한 잔유물이 수조로 떨어지기 때문에 분진 발생을 방지하며, 상기 수조에 침강된 잔유물을 건져 내어 연소된 잔유물 속에서 금속을 분리하여 선별하도록 하는 편리성이 있는 유용한 발명이다.

B : 블레이드 B-1 : 유로
B-2 : 분사노즐 C : 수조탱크
M : 모터 T : 몸체
T1 : 상부도어 T2 : 연소실
T5 : 하부바닥부 T6 : 배출공
T7 : 회전축 T8 : 실린더
T9 : 도어수단 T10 : 안내커버
T10-1 : 토출공 T20 : 워터커튼수단

Claims (5)

1. 분진발생이 방지되는 열분해로에 있어서,
   폐기물을 공급하는 상부도어를 통해 내측으로 공급된 폐기물을 연소시키는 연소실이 구비된 몸체와;
   상기 몸체의 하단을 폐쇄하면서 바닥면에 배출공이 형성된 하부바닥부와;
   상기 하부바닥부를 관통한 회전축과;
   상기 회전축을 회전시키는 모터와;
   상기 회전축에 축설된 블레이드와;
   상기 배출공을 온/오프시켜 잔유물을 하부로 떨어트리며 실린더에 의해 힌지 회동하는 도어수단과;
   상기 도어수단이 내측에 설치되며 배출되는 잔유물을 하부의 토출공으로 안내하는 안내커버와;
   상기 안내커버의 하단에 설치되며 냉각수가 저장된 수조탱크와;
   상기 수조탱크 내측에 일단이 잠겨있고 일단은 수조탱크 밖으로 노출되게 설치된 이송벨트수단을 포함하여 이루어진 것이며,
   상기 이송벨트수단은 전자석이 일정간격으로 다수 개가 매립 배열되되 전자석이 상부에 위치하면 전자석이 작동되어 자력에 의해 잔유물에 포함되어 있는 금속을 붙여 이동하다가 전자석이 하부로 완전하게 이동되면 자력을 상실하게 되어 금속을 분리하도록 한 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블레이드는 내측에 유로를 형성하고 유로와 연결된 분사노즐을 통하여 잔유물에 가스를 분사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치.
   
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4. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출공을 중심으로 하부바닥부의 저면에 도어가 개방시 물을 하방향으로 분사하는 워터커튼수단이 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 도어수단이 열리는 각도가 30~45도로 열려 배출되는 잔유물을 안내하도록 하는 것을 특징으로 하는 분진발생이 방지되는 열분해장치.

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