KR20010042792A

KR20010042792A - 모듈러 세라믹 연소 리액터

Info

Publication number: KR20010042792A
Application number: KR1020007011535A
Authority: KR
Inventors: 앨런 이노비어스; 카를로 피. 에이. 이노비어스; 릴리 마데라이네 이노비어스
Original assignee: 리액터 컴버스천 월드 오가니제이션 에스.아.
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2001-05-25
Also published as: HK1042335A1; ZA200005672B; AU3437599A; PL343568A1; EP1080326A1; PL192179B1; IL139033A0; NO20005134L; JP2002512355A; SK15402000A3; UA54589C2; CZ300872B6; CN1305575A; CA2328717A1; NO320092B1; HU9800902D0; HUP9800902A1; CZ20003816A3; NO20005134D0; WO1999054660A1

Abstract

본 발명은 여러 개의 세라믹 드럼형 모듈(2)과 상단(3) 및 하단모듈로 구성된 세라믹 연소 리액터(1)에 관한 것이다. 모듈(2, 3)들은 강성접속수단(5)으로 서로 고정된다. 본 발명에 의하면, 드럼형 모듈들(2, 3)은 하나의 드럼형 모듈(2, 3)을 함께 형성하는 여러 개의 세그먼트(6, 61)를 포함하고 있으며, 세그먼트(6, 61) 및/또는 모듈(2, 3)은 접속수단(5)에 의해 함께 접속된다.

Description

모듈러 세라믹 연소 리액터{MODULAR CERAMIC COMBUSTION REACTOR}

미국 특허 제5,041,268호는 긴 관형체를 갖는 연소 리액터를 개시하고 있다. 이 관형체는 강철 외부케이싱으로 둘러싸인다. 연소처리 중에, 내열성이 적합한 재료만이 이 형태의 리액터의 관형체용 재료로 간주될 수 있다. 이하, 완전연소 리액터로서 이 특별한 형태의 리액터에 관해 설명한다. 미국 특허 제5,041,268호에 개시된 리액터 형태는 관형체의 벽이, 양호하게는 10 ㎜ 이하로 비교적 얇은 경우 가장 잘 작동하여, 연소과정에서 발생하는 열이 관벽의 강한 IR 방열에 의해 빨리 방산 된다는 것이 발견되었다. 이러한 리액터는 부피가 큰 경우에는 매우 만족스럽게 작용하지만, 관형체의 벽은 여전히 상대적으로 얇아야 한다는 것도 발견되었다. 5 미터 이상의 길이와 1 미터 정도의 지름을 갖는 리액터는 충분히 가능하여, 연소처리가 매우 효과적이고 완전하다는 것이 증명되었다.

지금까지 알려진 상기 언급한 리액터의 제조에 적합한 유일한 재료는 높은 등급의 세라믹이다. 그러나, 이러한 대규모의 리액터의 제조는 여러 가지 문제점을 제기한다.

비교적 얇은 벽을 가진 대형 세라믹 관형체를 제조하는 것은 매우 어렵다. 우선, 세라믹 본체를 제조하기 위한 틀은 그 큰 사이즈로 인해 매우 고가이다. 두 번째로, 세라믹 재료는 매우 딱딱해서, 매우 쉽게 깨지기 때문에, 관형체의 운송도 매우 어렵다.

또한, 광범위한 사용으로 인해, 세라믹 재료에 약간의 크래킹이 거의 불가피하다. 대형의 일체형 리액터는 교체하는 것이 매우 비싸, 비교적 저가로 수리할 수 있는 리액터가 필요하다.

미국 특허 제4,416,619호는 관형체의 세라믹 연소 리액터를 개시하며, 이것은 가열 시스템에 사용된다. 이 경우에 연소는 리액터 내부에서가 아니라 외부에서 일어난다. 리액터의 표면은 복수의 톱니모양을 가져 표면 연속성을 흐트러뜨린다. 그 때문에 세라믹 재료에 열 주입 압력이 거의 감소되고, 표면의 스케일링 및 크래킹이 방지된다. 그러나, 이 리액터가 단지 소형이기만 하면, 그 때문에 크기의 문제가 해결될 필요가 없다.

점토 및 자기를 굽기 위한 대형 세라믹 오븐 및 가마가 기술에 공지된다. 이 세라믹 오븐은 보통 여러 개의 세라믹 블록으로 구성되어, 강철 프레임 또는 상자에 싸인다. 이러한 공지된 오븐에서, 오븐의 벽을 구성하는 블록은 매우 두꺼우므로, 스스로 받치고 있다. 그러나, 벽의 두께로 인해, 발생된 열이 두꺼운 벽을 통해 방산될 수 없기 때문에, 내부 연소 리액터용으로는 이 구조가 실용적이지 않다.

미국 특허 제5,687,572호는 이면 충돌 냉각에 의한 ??은 벽 연소기를 교시하고 있다. 이 연소기는 이면이 충돌 냉각되는 얇은 벽의 비 다공성 세라믹 라이너를 가진 가스터빈엔진에 사용된다. 세라믹 케이싱은 다공성 외부 금속케이싱으로 지지된다. 고온으로부터 외부 금속케이싱을 보호하기 위해 이러한 냉각이 필요하다. 촉매의 산화 및 연소 생성물의 감소가 일어나는 경우, 완전 연소처리에는 고온 벽이 필요하기 때문에, 냉각 시스템의 필요로 이러한 형태의 세라믹 케이싱이 완벽한 연소 리액터에 사용될 수 없게 된다.

그러므로, 큰 사이즈에서도 싸고 비교적 쉽게 제조될 수 있는, 얇은 벽의 세라믹 연소 리액터를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 운송하기 쉬우며 간단하고 저렴한 방법으로 수선될 수 있는 리액터를 제공하는 것도 목적이다. 리액터 전체를 분해하지 않고도 고장부품이 교환될 수 있는 리액터를 제공하는 것도 또 다른 목적이다.

본 발명은 세라믹 연소 리액터에 관한 것이다. 본 발명의 리액터는 모듈로 구성되는 관형체를 갖는다. 모듈은 강성접속수단으로 서로 접속된다.

본 발명은 단지 일례로써 본 발명의 리액터의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면을 참조해 더 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서의 리액터의 사시도이다.

도 2a∼2c는 도 1의 리액터의 중앙모듈에 있어서의 세그먼트의 사시도, 측면도 및 정면도이다.

도 3a∼3c는 도 1의 리액터의 상단모듈의 사시도, 측면도 및 정면도이다.

도 4a∼4d는 도 1의 리액터의 접속수단으로서 사용되는 접속 클램프의 사시도, 뒤집힌 사시도, 측면도 및 정면도이다.

도 4e는 도 1의 리액터의 특정부품용 접속수단으로서 사용되는 변형된 접속 클램프의 상면도이다.

도 5a∼5d는 도 4a∼4e의 접속 클램프용 유지 핀의 사시도, 측면도, 상면도 및 정면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서의 리액터의 또 다른 사시도로, 방염 삽입부가 배치된 리액터의 내부를 나타내기 위해 2개의 세그먼트가 분리되었다.

도 7은 도 1에 나타낸 것과 유사한 구조를 갖는 리액터의 모듈에 사용되는 원추형 삽입부의 변형된 실시예의 사시도이다.

도 8은 범용 세그먼트로 만들어진 다른 리액터 모듈의 단면이다.

본 발명에 의하면, 강성접속수단에 의해 접속된 드럼형 모듈로 구성되는 리액터에 의해 상기의 목적들이 달성되며, 드럼형 모듈들은 하나의 드럼형 모듈을 함께 형성하는 여러 개의 세그먼트를 포함하며, 세그먼트 및/또는 모듈은 접속수단에 의해 함께 접속된다.

바람직한 실시예에서, 접속수단은 접속 플레이트 및 접속 클램프를 포함하며,

a, 접속 플레이트는 세그먼트의 코너 근방의 세그먼트에 배치되어 방사형 바깥쪽으로 연장되고,

b, 접속 클램프는 적어도 2개의 접속 플레이트를 수용하는 적어도 하나의 리세스를 가지고 있다.

유리하게, 접속 플레이트 및/또는 접속 클램프는 접속 클램프가 접속 플레이트로부터 떨어지는 것을 방지하는 유지수단을 구비한다. 유지수단은 세라믹 핀으로 만들어지며, 이 세라믹 핀은 접속 플레이트 및 접속 클램프의 개구에 삽입될 수 있다.

접속 클램프가 접속 플레이트의 에지와 접속 클램프의 리세스에 공동 플랜지를 포함하는 경우 특히 유리하다. 가장 바람직한 실시예에서, 접속 플레이트 및/또는 접속 클램프는 세라믹 재료로 만들어진다.

하나의 드럼형 모듈은 8개의 세그먼트로 구성될 수 있지만, 더 작은 수가 적용될 수도 있다는 것이 발견되었다. 대게, 소형 리액터에는 작은 수의 세그먼트가 충분한 반면, 지름이 큰 리액터는 더 많은 세그먼트의 사용을 필요로 한다.

특별한 실시예에서, 관형 리액터 본체는 원추형 방염 삽입부를 포함한다. 그 중에서도, 이 삽입부가 미국 특허 제5,041,268호에 개시된 완전연소 리액터의 적합한 기능을 위해 가장 중요한 것이다. 삽입부를 적절히 배치 및 부착하기 위해, 삽입부에는 방사형으로 길어지는 지지부가 마련되고, 적어도 하나의 모듈의 세그먼트들에는 삽입부의 지지부를 수용하는 리세스가 마련된다.

유리하게, 접속 클램프에는 2개의 대칭 리세스가 마련되어, 각 리세스는 두 이웃하는 세그먼트의 2개의 접속 플레이트를 수용한다. 그 때문에 하나의 접속 클램프는 그 코너에 4개의 세그먼트를 함께 지지하여, 사용되는 접속 클램프의 개수가 작아질 수 있다.

더 우수한 기술적 특성을 위해, 접속 클램프에는 보강 리브가 마련된다. 접속 플레이트가 세그먼트에 결합되어 있는 경우 가장 실용적이라는 것이 발견되었다.

도 1은 본 발명의 리액터(1)의 사시도를 나타낸다. 이 리액터는 소위 완전연소 리액터이다. 이 리액터의 작은 유형은 NOCO 리액터ⓡ의 상표명으로 헝가리의 RCWO Complete Combustion Reactor Bureau Ltd.에 의해 제조된다. 그 이전의 더 작은 리액터는 한 조각의 재료로 만들어진다. 도 1에서 리액터(1)는 큰 유형을 나타내며, 2개의 드럼형 중앙모듈(2) 및 1개의 상단모듈(3)로 구성된다. 모듈(2, 3)들은 강성접속수단(5)으로 서로 고정된다. 오른쪽에서, 반구형 단부(31)를 가진 상단모듈(3)을 볼 수 있다. 리액터(1)는 이 리액터(1) 아래쪽의 접속수단(5)을 받치고 있는 U자형 레일(9) 위에 지지된다. 리액터는 하단모듈도 포함하는데, 리액터(1) 내부를 잘 나타내기 위해 도 1에 도시하지는 않고 있다. 도 1에서 분명히 보여지는 바와 같이, 4개의 세그먼트(6)가 각 중앙모듈(2)을 구성하고, 4개의 세그먼트(61)가 상단모듈(3)을 구성한다.

이 세그먼트(6, 61)들은 높은 등급의 세라믹, 보통 실리카계 화합물로 만들어진다. 하단모듈은 다른 모듈들처럼 고온을 견딜 필요가 없으므로, 높은 등급의 강철로 제작될 수 있지만, 하단모듈의 재료로서 세라믹이 사용될 수도 있다.

접속수단(5)은 접속 플레이트(51)(도 2 및 3도 참조) 및 접속 클램프(52)(도 4도 참조)를 포함하고 있다. 접속 플레이트(51)는 세그먼트(6, 61)의 코너(53) 부근의 세그먼트(6, 61) 위에 배치된다. 접속 플레이트(51)는 방사형 바깥쪽으로 연장되어 있어, 접속 플레이트(51)의 접촉평면(62)은 리액터(1)의 중심축을 포함한다. 접속 플레이트(51)는 세그먼트에 합체되고, 그것들은 세그먼트의 벽두께와 같은 두께를 갖는다. 도 2a 및 도 3a에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 접속 플레이트는 넓은 에지(65)의 일부로서 구성되어, 세그먼트(6, 61)의 아치형 벽에 수직으로, 세그먼트의 평행한 측으로 "접히게" 된다. 도 2a 및 도 3a를 비교하면, 세그먼트(6, 61)는 세그먼트(61)의 반구형 단부(31)를 제외하고, 거의 동일한 구조를 갖는다는 것도 분명해진다. 반구형 단부(31)의 형태는 리액터(1)의 캐버티내에 적당한 난류상태를 형성하는 것에 있어 중요한 부분으로 작용한다.

세그먼트(6, 61)의 한 아치형 측은 아치형 밴드(66)를 구비하여, 세그먼트가 관형체로 조립될 때 환형 링(10) 부분을 형성한다. 링(10)은 드럼 모듈(20)의 외경보다 큰 내경을 갖는다. 모듈(20)이 관형체로 조립될 때, 링(10)은 세그먼트(6)의 에지(11)를 겹친다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 접속 클램프(52)는 2개의 접속 플레이트(51)를 수용하는 적어도 하나의 리세스(54)를 갖고 있다. 접속 클램프(52)가 접속 플레이트(51)에서 떨어지는 것을 막기 위해, 접속 플레이트(51) 및/또는 접속 클램프(52)는 유지수단(7)을 마련하고 있다는 것이 예견된다. 본 발명에서 제안된 최상의 방식에 있어서, 유지수단(7)은 접속 플레이트(51) 및 접속 클램프(52)의 개구(55)에 삽입될 수 있는 세라믹 핀(70)을 포함한다.

또한, 세라믹 핀(70)에는 타원형의 단부판이 마련된다. 접속 플레이트(51) 및 접속 클램프(52)의 개구(55)는 타원형으로, 그 크기 및 모양이 타원형 단부판에 부합하게 된다. 타원형의 개구에 삽입된 뒤에, 유지 핀(70)이 90°로 회전하여, 타원형 단부판(71)은 유지 핀(70)이 떨어지는 것을 막게 된다.

접속수단(5)의 로킹을 형성함으로써 모듈(2)간의 기계적인 접속이 이루어진다. 그러므로, 접속수단(5)은 접속 플레이트(51)의 에지에 플랜지(56)를, 그리고 접속 클램프(52)의 리세스(54) 안에 공동 플랜지(57)를 포함하게 된다. 이것은 모듈(20) 및 세그먼트(6, 61) 사이의 결속력을 제공하는 플랜지(56, 57)이다. 다른 부품들의 얼마간의 팽창 또는 교체를 위한 공간을 남겨두기 위해, 접속수단(5)을 구성하는 부품들, 특히 플랜지의 크기는 다소 헐겁게 만들어진다. 세라믹 물질의 열팽창 및 강성의 차이로 인해, 이러한 팽창은 불가피하다. 핀(70)은 타원형 개구(55)에 비스듬하게 움직이는 것도 허용되므로, 인접하는 모듈의 다른 세그먼트들과 관련된 세그먼트(6, 61)의 교체가 어느 정도 허용된다. 세그먼트간의 관련 이동은 너무 크지도 않아야 한다는 것을 유념해야 한다. 세그먼트 및 모듈간은 밀봉하지 않기 때문에, 작은 틈이 불가피하다. 모듈 또는 세그먼트간의 틈을 통해 너무 많은 기체가 새어 나간다면 리액터 내부의 연소처리 효과가 감소할 것이다.

완전연소 리액터의 관형체에 부가되는 고열 때문에, 접속수단(5)은 내열재로 만들어져야 한다. 접속 플레이트(51) 및/또는 접속 클램프(52)가 리액터의 세라믹 재료와 가급적 동일하거나 유사한 성질을 갖는 세라믹 재료로 만들어질 경우가 가장 좋다는 것이 발견되었다. 특히, 세그먼트용으로 제안된 재료는 높은 등급의 SiSiC이다. 이것은 고가형의 세라믹이지만, 1800℃까지 내열 된다. 세그먼트용의 다른 재료는 SiC로, 약간 더 싸지만, 1300℃ 이하의 연소온도에 대해서만 사용될 수 있다. 접속 클램프용으로 제안된 재료는 코디어라이트로, 압축에 의해 제조되어 저렴하다. 코디어라이트는 약간 더 탄력이 있어, 압력을 받아도 쉽게 깨지지 않기 때문에 또한 바람직하다. 그러나, 특별한 응용에 대해서는 SiC 또는 SiSiC로 접속 클램프를 제조하는 것도 제안된다. 그러나, 대부분의 응용에 대해서는, 코디어라이트로 만들어진 접속 클램프가 충분히 만족스럽다. 대량은 압축에 의해 제조하는 것이 더 저렴하기 때문에, 더 경제적이기도 하다. 한편, SiC 및 SiSiC는 고가의 다이 제작절차를 필요로 한다. 따라서, 본 발명은 전체 리액터를 교체하는 비용 없이 리액터(1)의 깨진 부품이 쉽게 교체될 수 있다는 중요한 이점을 제공한다. 또한, 연소과정이 상대적으로 저온에서 유지된다면, 세그먼트는 코디어라이트로도 제작될 수 있다.

또한, 도 4d를 참조하면, 접속 클램프(52)는 2개의 대칭 리세스(54)를 갖고 있다. 각 리세스(54)는 2개의 이웃하는 세그먼트(6 또는 61)의 2개의 접속 플레이트(51)를 수용하는데, 다시 말하면, 하나의 접속 클램프(52)는 그 코너에 4개의 세그먼트(6 또는 61)를 접속한다. 도 4e는 접속 클램프(52')를 나타내며, 이것은 하나의 리세스(54)만을 갖고 있다. 접속 클램프(52')는 실제로 접속 클램프(52)의 반이며, 이것은 세그먼트(61)의 반구형 단부(31) 부분에 인접한 접속 플레이트(51')를 접속하는데 사용된다. 하단모듈(도시하지 않음) 또는 하단모듈의 지지 플레이트는 접속 플레이트(51)와 유사한 접속 플레이트를 구비하고 있으므로, 정규의 접속 클램프(52)로 인접하는 드럼형 모듈(2)에 고정될 수 있다.

도 4d 및 도 4e에 잘 나타낸 것과 같이, 접속 클램프(52, 52')의 리세스(54)는 긴 슬릿으로서 형성되어 있다. 이 슬릿은 적당한 톨러런스로 2개의 접속 플레이트(51)를 받치고 있어, 접속 클램프(52)가 너무 조이거나 너무 느슨해지지 않으면서 접속 플레이트(51) 위로 부드럽게 미끄러질 수 있다. 이 긴 슬릿은 화살형 단면을 갖는다. 화살표의 머리에서 넓어지는 곳은 플랜지(56)를 형성하여, 접속 플레이트(51)의 플랜지와 맞물리게 된다. 접속 클램프(52)의 기계적 강도를 향상시키기 위해, 그것들은 보강 리브(58)를 구비한다. 클램프의 아래쪽은 리세스(59)를 마련하여, 링(10)을 형성하는 밴드(66)를 위한 공간을 남겨놓는다.

일반적으로, 하나의 드럼형 모듈은 2∼8개의 세그먼트로 구성된다. 설계 및 제작의 관점에서, 짝수가 바람직하지만, 하나의 모듈 내에 3, 5, 7개나 심지어 더 많은 수의 세그먼트로 구성된 모듈을 제작할 수도 있다.

완전연소 리액터의 특징은 원추형 방염 삽입부(8)에 있다. 이 삽입부는 도 6에 도시하고 있다. 삽입부(8)는 리액터 캐버티를 2개의 챔버로 나눈다. 삽입부(8)에 의해 발생되는 특별한 난류는 리액터의 효율을 증대시키고, 연료가 완전히 그을음 없이 연소되게 한다. 원추형 삽입부(8)의 적절한 배치 및 기계적 지지부를 조절하기 위해, 삽입부(8)에 방사 상으로 연장되는 지지부(80)가 마련되는 것이 제안된다. 적어도 하나의 모듈(2 또는 3)의 세그먼트는 삽입부(8)의 지지부(80)를 수용하는 리세스(81)를 구비하고 있다. 그러나, 제작비용을 낮추기 위해, 다른 부품들의 개수를 최소 수준으로 유지하는 것이 타당하다. 그러므로, 도 1 및 도 6에 도시한 바와 같이, 모든 세그먼트(6, 61)가 리세스(81)를 구비하는 것이 예견된다. 리세스(81)는 2개의 톱니(82)에 의해 세그먼트의 벽에 만들어진다. 이러한 해결책으로 세그먼트의 모든 부분에 있어서 재료 두께가 대부분 균일해지고, 열응력이 낮아진다. 지지부(80)는 삽입부(8)의 원추부에 결합된다. 더 큰 유형의 리액터(1)에서는 방염 삽입부(8)의 지지부들이 개별적인 지지부(도시하지 않음)를 마련하고 있는 것으로 고려될 수도 있다. 개별적인 지지부는 한 단부가 원추부에 적당히 부착되고, 다른 단부 또는 개별적인 지지부들은 세그먼트의 리세스(81) 안에 삽입될 수 있다. 이 경우에 개별적인 지지부들은 삽입부(8)의 원추부에 해당 리세스를 갖게 된다. 다른 가능한 실시예에서, 삽입부의 개별적인 지지부들은 동공 로드로서 구성될 수 있으며, 로드의 구멍은 원추형 삽입부로부터 길어지는 핀과 세그먼트로부터 다른 단부의 원추부로 길어지는 핀을 지지한다. 도시하지 않은 또 다른 실시예에서, 지지부(80)를 수용하는 리세스는 세그먼트의 접속 플레이트 사이에 형성된다.

도 7은 원추형의 방염 삽입부(8)의 또 다른 유리한 실현화를 나타낸다. 여기서 삽입부(8)는 도 6의 실시예에서와 마찬가지로 지지부(83)와도 결합되지만, 여기서 지지부(83)는 환형 또는 U자형 단면을 갖는다. 삽입부(8) 및 지지부(83)는 함께 주조된다. 세그먼트(61)의 벽에 결합되는 크래들(85)이 있어, 이 크래들(85)이 오목한 관형 또는 반관형 지지부(83)의 외단부를 받친다. 지지부(83)의 밑면에는 개구(84)가 있어, 지지부(83)내의 캐버티를 삽입부(8)의 원추로 둘러싸인 공간에 접속한다. 이 개구(84)는 리액터(1) 내의 난류에 공헌하고, 지지부(83)의 동공구조는 기계적 강도를 확실히 증대시킨다. 이러한 형태의 삽입부(8)는, 삽입부(8)의 원추부에서 가스압력이 훨씬 큰 가스터빈에 결합되는 리액터에 사용되기에 특히 적합하다. 가스터빈은 저가의 연료 및 폐기물의 연소에 사용되기 때문에 이것은 중요한 응용이다. 동공구조는 거울 주조 장애가 나타나더라도 지지부의 파손을 방지할 수 있다. 이러한 구체적인 실시예는 상단모듈(3)의 세그먼트(61)에 관해 나타내고 있지만, 세그먼트(6)에서도 똑같은 구조로 실시될 수 있다.

도 8은 범용적으로 응용 가능한 동일한 유형의 세그먼트를 사용하여 다른 직경을 갖는 더 큰 모듈이 어떻게 구성될 수 있는지를 나타낸다. 도 8에서, 리액터 모듈(90)을 도시하고 있으며, 8개의 세그먼트(91)로 구성된다. 실제로, 범용 세그먼트(91)의 설계에 따라, 4개나 6개의 세그먼트(91)만이 완벽한 원형 모듈을 구성하게 된다. 그러나, 적절하게 설계된 접속수단으로, 더 큰 직경을 갖는 모듈을 형성하도록 더 많은 세그먼트(91)가 접속될 수 있다(작은 모듈은 여전히 2∼4개의 세그먼트로 구성되어야 한다는 것을 유념해야 한다). 세그먼트(91)는 다른 직경을 갖는 모듈을 형성하도록 몇 개라도 서로 접속될 수 있다. 이런 식으로, 도 8에 도시한 것과 같이, 꽃과 같은 단면을 갖는 모듈이 형성된다. 완전연소 리액터의 동작원리는 원형 단면형에서 약간 벗어나는 것에 의해 본질적으로 영향을 받지 않는다. 이러한 해결책은 크게 다른 크기의 리액터를 만드는 데에 한 유형의 세그먼트만이 필요하기 때문에, 확실한 경제적 이익이 있다. 이런 식으로, 범용 세그먼트(91)는 세그먼트 당 저가로 대량 생산될 수 있다.

본 발명의 리액터는 첨부한 도면에 도시한 바람직한 실시예에 관해 설명하였지만, 기술적으로 숙련된 자가 알기 쉬운 다른 변형된 실시예도 본 발명의 범위 내에 이른다. 보다 적은 세그먼트, 예를 들면, 2개의 반원형 세그먼트의 반구형 단부모듈을 구성하는 것, 및 4개의 1/4 아치형 세그먼트로 구성되는 중앙 드럼형 모듈에 이러한 단부모듈을 접속하는 것은 충분히 가능하다. 또한, 세그먼트 및 접속수단을 제작하기 위한 그 밖의 새로운, 고온 저항물질이 고려될 수 있다.

Claims

강성접속수단으로 서로 고정된 여러 개의 세라믹 드럼형 모듈 및 상단 및 하단 모듈로 구성된 관형체의 세라믹 연소 리액터에 있어서,

상기 드럼형 모듈들은 하나의 드럼형 모듈을 함께 형성하는 여러 개의 세그먼트를 포함하고, 상기 세그먼트 및/또는 상기 모듈은 접속수단에 의해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제1항에 있어서, 상기 접속수단은 접속 플레이트 및 접속 클램프를 포함하고, 상기 접속 플레이트는 상기 세그먼트의 코너 근방의 세그먼트에 배치되어 방사형 바깥쪽으로 연장되고, 상기 접속 클램프는 적어도 2개의 접속 플레이트를 수용하는 적어도 하나의 리세스를 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제2항에 있어서,

상기 접속 플레이트 및/또는 상기 접속 클램프는 상기 접속 클램프가 상기 접속 플레이트로부터 떨어지는 것을 방지하는 유지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제3항에 있어서,

상기 유지수단은 상기 접속 플레이트 및 상기 접속 클램프의 개구에 삽입될 수 있는 세라믹 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제4항에 있어서,

상기 세라믹 핀은 타원형 단부판을 구비하고, 상기 접속 플레이트는 상기 타원형 단부판을 수용하기 위한 타원형 개구를 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제3항에 있어서,

상기 접속 클램프는 상기 접속 플레이트의 에지와 상기 접속 클램프의 리세스에 공동 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제2항 내지 제6항에 있어서,

상기 접속 플레이트 및/또는 상기 접속 클램프는 세라믹 재료, 양호하게는 리액터의 세라믹 재료와 동일한 또는 비슷한 특성을 갖는 세라믹 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제1항 내지 제7항에 있어서,

하나의 드럼형 모듈은 2개 내지 8개의 세그먼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제1항 내지 제8항에 있어서,

방사형으로 연장하는 지지부를 갖는 원추형 방염 삽입부와, 상기 삽입부의 지지부를 수용하는 리세스를 구비한 적어도 한 모듈의 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제2항 내지 제9항에 있어서,

상기 접속 클램프는 2개의 대칭 리세스를 갖고, 각 리세스는 두 이웃하는 세그먼트의 2개의 접속 플레이트를 수용하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제2항 내지 제10항에 있어서,

접속 클램프의 상기 리세스는 긴 슬릿으로 형성되고, 상기 슬릿의 평면은 상기 리액터의 중심축을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제11항에 있어서,

접속 클램프의 상기 긴 슬릿은 화살형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제2항 내지 제12항에 있어서,

상기 접속 클램프는 보강 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제2항 내지 제13항에 있어서,

상기 접속 플레이트는 상기 세그먼트에 합체되는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제1항 내지 제14항에 있어서,

반구형 단부모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제9항 내지 제15항에 있어서,

상기 방염 삽입부의 지지부는 상기 세그먼트의 리세스에 삽입된 개별적인 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제9항 내지 제15항에 있어서,

상기 방염 삽입부의 지지부는 상기 원추부에 합체되고, 상기 지지부는 오목한 또는 U자형의 단면을 갖는 로드로 형성되고, 상기 로드는 상기 세그먼트에 형성된 공동 크래들 안에 위치하는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.
제1항 내지 제17항에 있어서,

상기 세그먼트는 원형 모듈을 구성하도록 접속될 수 있는 숫자로 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 연소 리액터.